JP6473844B1 - Crack detection device, crack detection method, and crack detection program - Google Patents

Crack detection device, crack detection method, and crack detection program Download PDF

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Abstract

【課題】排水性舗装のひび割れを精度よく判定することが可能なひび割れ検出装置を提供する。
【解決手段】ひび割れ検出装置は、舗装路面の撮影画像に基づいて舗装路面が排水性舗装か否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて画像処理を実行する画像処理部と、画像処理部の画像処理結果に基づいて、舗装路面のひび割れを検出する検出部とを備える。
【選択図】図1
A crack detection device capable of accurately determining cracks in drainage pavement is provided.
A crack detection device includes a determination unit that determines whether or not a pavement road surface is drainage pavement based on a captured image of the pavement road surface, and an image processing unit that performs image processing based on a determination result of the determination unit. And a detection unit for detecting cracks on the paved road surface based on the image processing result of the image processing unit.
[Selection] Figure 1

Description

本開示は、舗装路面に関し、舗装路面のひび割れの検出方式に関する。   The present disclosure relates to a paved road surface and relates to a detection method for cracks in the paved road surface.

事故を未然に防ぐため、舗装路面にひび割れなどが発生していないかを検査することが必要である。   In order to prevent accidents, it is necessary to inspect the pavement surface for cracks.

従来の検査方式としては、目視点検により行われていたが、このような検査は手間もコストもかかるという問題がある。   As a conventional inspection method, it has been performed by visual inspection, but such inspection has a problem that it takes time and cost.

近年ではレーザ測距儀やビデオカメラなどのセンサを搭載した計測車両を用いて検査することにより検査の効率化が進められている。   In recent years, inspection efficiency has been improved by performing inspection using a measurement vehicle equipped with a sensor such as a laser range finder or a video camera.

特許文献1には、車載用の舗装路面巡視装置が提案されている。舗装路面巡視装置によれば、安全かつ簡易に路面の検査に必要な情報を収集することができる。   Patent Document 1 proposes an on-vehicle paved road surface patrol device. According to the paved road surface patrol device, information necessary for road surface inspection can be collected safely and easily.

具体的には、アスファルト舗装を撮影した像を解析することにより、路面のひび割れを自動で検出する。この手法によれば、ユーザの目視によるひび割れの検出と比較して、均一な基準で高精度にひび割れを検出することが可能になる。   Specifically, the cracks on the road surface are automatically detected by analyzing an image taken of asphalt pavement. According to this method, it is possible to detect a crack with high accuracy on a uniform basis as compared with the detection of a crack by visual observation by the user.

特許文献2には、画像解析に際して、例えば輝度の変化に基づいてひび割れの有無を判断する方式が開示されている。   Patent Document 2 discloses a method for determining the presence or absence of cracks based on, for example, a change in luminance during image analysis.

一方で、舗装路面には種々の材質が用いられており、近年では、密粒度の舗装路面ではなく、排水性の舗装路面(排水性舗装路面とも称する)が増加している。   On the other hand, various materials are used for the paved road surface, and in recent years, not the dense-graded paved road surface but the drainage paved road surface (also referred to as a drainable paved road surface) is increasing.

特許6294529号Patent 6294529 特開2018−87484号公報JP 2018-87484 A

排水性舗装路面は、排水性能を向上させるために骨材間に空隙が設けられた構造を有している。したがって、従来方式のように、画像解析による輝度の変化に基づいてひび割れの有無を判断する場合には、骨材間の空隙もひび割れとして判断する可能性がある。   The drainage pavement has a structure in which a gap is provided between aggregates in order to improve drainage performance. Therefore, as in the conventional method, when the presence or absence of a crack is determined based on a change in luminance by image analysis, the gap between aggregates may be determined as a crack.

本開示は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、排水性舗装のひび割れを精度よく判定することが可能なひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法およびひび割れ検出プログラムを提供することを目的とする。   The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a crack detection device, a crack detection method, and a crack detection program capable of accurately determining cracks in drainage pavement. And

ある局面に従うひび割れ検出装置は、舗装路面の撮影画像に基づいて舗装路面が排水性舗装か否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて画像処理を実行する画像処理部と、画像処理部の画像処理結果に基づいて、舗装路面のひび割れを検出する検出部とを備える。   The crack detection device according to a certain aspect, a determination unit that determines whether or not the pavement road surface is drainage pavement based on a photographed image of the pavement road surface, an image processing unit that performs image processing based on a determination result of the determination unit, And a detection unit that detects cracks on the paved road surface based on the image processing result of the image processing unit.

好ましくは、判定部は、撮影画像の陰領域とそれ以外の領域とを2値化処理する2値化処理部と、陰領域の面積を集計する集計部と、集計部により集計した面積値が所定値以上であるか否かを判定する面積判定部とを含む。   Preferably, the determination unit includes a binarization processing unit that binarizes the shadow region of the captured image and the other region, a totaling unit that tabulates the area of the shadow region, and an area value totalized by the totaling unit. An area determination unit that determines whether or not the value is equal to or greater than a predetermined value.

好ましくは、面積判定部は、集計部により集計した面積値が所定値以上であると判断した場合には、舗装路面は排水性舗装路面と判定する。   Preferably, the area determination unit determines that the pavement road surface is a drainage pavement surface when determining that the area value calculated by the totalization unit is equal to or greater than a predetermined value.

好ましくは、画像処理部は、撮影画像の全体に対して色調補正処理する。
好ましくは、画像処理部は、判定部の判定結果として舗装路面が排水性舗装路面であると判定した場合には、所定面積以下の撮影画像の陰領域に対して色調補正処理する。
Preferably, the image processing unit performs a color tone correction process on the entire captured image.
Preferably, when it is determined that the paved road surface is a drainage paved road surface as a determination result of the determining unit, the image processing unit performs a color tone correction process on a shadow area of a captured image having a predetermined area or less.

好ましくは、検出部は、画像処理部により補正された撮影画像の輝度の変化に基づいてひび割れを検出する。   Preferably, the detection unit detects a crack based on a change in luminance of the captured image corrected by the image processing unit.

好ましくは、検出部は、機械学習により舗装路面のひび割れを検出する。
好ましくは、撮影画像をパッチ単位に分割し、パッチ画像と、パッチ画像に含まれる変状箇所と非変状箇所とを示す2値画像とを関連付けた機械学習の教師データとして生成するデータ生成部をさらに備える。
Preferably, the detection unit detects cracks on the paved road surface by machine learning.
Preferably, the captured image is divided into patch units, and a data generation unit that generates patch images and machine learning teacher data in which binary images indicating deformed portions and non-deformed portions included in the patch images are associated with each other Is further provided.

ある局面に従うひび割れ検出方法であって、舗装路面の撮影画像に基づいて舗装路面が排水性舗装か否かを判定するステップと、判定結果に基づいて画像処理を実行するステップと、画像処理結果に基づいて、舗装路面のひび割れを検出するステップとを備える。   A crack detection method according to a certain aspect, the step of determining whether or not the pavement road surface is drainable pavement based on the photographed image of the pavement road surface, the step of executing image processing based on the determination result, and the image processing result And detecting a crack on the paved road surface.

ある局面に従うコンピュータを、ひび割れ検出装置として機能させるためのプログラムであって、プログラムは、コンピュータに、舗装路面の撮影画像に基づいて舗装路面が排水性舗装か否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて画像処理を実行する画像処理部と、画像処理部の画像処理結果に基づいて、舗装路面のひび割れを検出する検出部として、機能させる。   A program for causing a computer according to a certain aspect to function as a crack detection device, the program having a determination unit for determining whether or not the paved road surface is drainable pavement based on a photographed image of the paved road surface, and a determination An image processing unit that performs image processing based on the determination result of the unit, and a detection unit that detects cracks on the paved road surface based on the image processing result of the image processing unit.

本開示のひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法およびひび割れ検出プログラムは、ひび割れを精度よく判定することが可能である。   The crack detection device, the crack detection method, and the crack detection program of the present disclosure can accurately determine a crack.

実施形態1に従うひび割れ検出装置10について説明する図である。It is a figure explaining the crack detection apparatus 10 according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に基づく撮像画像に対する色調補正処理について説明する図である。FIG. 5 is a diagram for describing color tone correction processing for a captured image based on Embodiment 1. 実施形態1に基づく2値化処理について説明する図である。It is a figure explaining the binarization process based on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に従う画像処理部23における排水性舗装路面の画像データに対する画像処理について説明する図である。It is a figure explaining the image process with respect to the image data of the drainage pavement road surface in the image process part 23 according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に従うひび割れ検出装置10の処理のフローを説明する図である。It is a figure explaining the flow of a process of the crack detection apparatus 10 according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2に従うひび割れ検出装置11を説明する図である。It is a figure explaining the crack detection apparatus 11 according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に従う教師データを説明する図である。It is a figure explaining the teacher data according to Embodiment 2.

実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。   Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(実施形態1)
図1は、実施形態1に従うひび割れ検出装置10について説明する図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a crack detection device 10 according to the first embodiment.

図1を参照して、ひび割れ検出装置10は、CPU(Central Processing Unit)20と、表示部14と、メモリ16と、操作部18とを含む。   Referring to FIG. 1, crack detection device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 20, a display unit 14, a memory 16, and an operation unit 18.

CPU20は、ひび割れ検出装置10全体を制御する。
CPU20は、メモリ16に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能ブロックを実現する。
The CPU 20 controls the entire crack detection device 10.
The CPU 20 implements various functional blocks by executing a program stored in the memory 16.

具体的には、CPU20は、データ取得部21と、検出部22と、画像処理部23と、判定部25とを含む。   Specifically, the CPU 20 includes a data acquisition unit 21, a detection unit 22, an image processing unit 23, and a determination unit 25.

メモリ16は、コンピュータに内蔵されるROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクなどの記憶装置である。メモリ16は、データ取得部21、検出部22、画像処理部23および判定部25の処理プログラムを含む各種プログラムや各種データを記憶し、CPU20との間でこれらの情報を入出力する。   The memory 16 is a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or a hard disk built in the computer. The memory 16 stores various programs and various data including processing programs of the data acquisition unit 21, the detection unit 22, the image processing unit 23, and the determination unit 25, and inputs / outputs these information to / from the CPU 20.

表示部14は、液晶モニタ等の画像表示装置である。操作部18は、キーボードやマウスなどで構成される。   The display unit 14 is an image display device such as a liquid crystal monitor. The operation unit 18 includes a keyboard and a mouse.

ひび割れ検出装置10は、取得した舗装路面の撮像画像に基づいてひび割れを検出する。   The crack detection device 10 detects a crack based on the acquired captured image of the paved road surface.

本例においては、一例としてラインセンサカメラを車両に搭載して、舗装路面を撮像した撮像画像を用いる場合について説明する。なお、舗装路面は、一例として車両が走行する道路等のアスファルト舗装路面について説明するが、特に道路に限られず舗装された路面であればどのような用途の路面にも適用可能である。また、ラインセンサカメラに限られず、他のカメラ等を用いた撮影画像を用いることも可能である。   In this example, a case where a line sensor camera is mounted on a vehicle and a captured image obtained by capturing a pavement surface is used will be described as an example. As an example of the paved road surface, an asphalt paved road surface such as a road on which a vehicle travels will be described. However, the road surface is not limited to a road and can be applied to any road surface. Further, the image is not limited to the line sensor camera, and a captured image using another camera or the like can also be used.

データ取得部21は、ラインセンサカメラによる撮像画像である画像データを取得する。当該画像データは、メモリ16に予め格納されていても良いし、ネットワークを介して外部のサーバから取得するようにしても良い。   The data acquisition unit 21 acquires image data that is an image captured by the line sensor camera. The image data may be stored in the memory 16 in advance, or may be acquired from an external server via a network.

検出部22は、撮像画像に含まれる舗装路面のひび割れを検出する。
画像処理部23は、舗装路面の画像データに対して所定の画像処理を実行する。具体的には、画像処理部23は、舗装路面の画像データに対して色調を補正する色調補正処理を実行する。
The detection unit 22 detects cracks on the paved road surface included in the captured image.
The image processing unit 23 performs predetermined image processing on the image data of the paved road surface. Specifically, the image processing unit 23 performs a color tone correction process for correcting the color tone of the image data of the paved road surface.

判定部25は、撮像画像の舗装路面が排水性舗装路面か否かを判定する。
判定部25は、2値化処理部26と、集計部27と、面積判定部28とを含む。
The determination unit 25 determines whether the pavement road surface of the captured image is a drainage pavement surface.
The determination unit 25 includes a binarization processing unit 26, a totalization unit 27, and an area determination unit 28.

2値化処理部26は、舗装路面の撮影画像の画像データに基づいて2値化処理を実行する。   The binarization processing unit 26 executes binarization processing based on the image data of the captured image of the paved road surface.

集計部27は、2値化処理されたデータに基づいて陰領域の面積を集計する。
面積判定部28は、集計された陰領域の面積が所定の面積値以上か否かを判定し、所定の面積値以上であれば排水性舗装路面と判定する。
The tabulation unit 27 tabulates the area of the shadow area based on the binarized data.
The area determination unit 28 determines whether or not the total area of the shadow area is equal to or greater than a predetermined area value, and determines that the area is a drainage pavement surface if the area is equal to or greater than the predetermined area value.

図2は、実施形態1に基づく撮像画像に対する色調補正処理について説明する図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining color tone correction processing for a captured image based on the first embodiment.

図2を参照して、画像処理部23における色調補正処理について説明する。
図2(A)に示されるように色調補正処理部30は、色調補正処理の対象とする画像領域全体の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とを算出する。
With reference to FIG. 2, the tone correction processing in the image processing unit 23 will be described.
As shown in FIG. 2A, the color tone correction processing unit 30 calculates the average value and standard deviation of the histogram of the luminance values of the entire image area to be subjected to the color tone correction processing.

ここでは、一例として平均値Mwおよび標準偏差Swが算出された場合が示されている。   Here, as an example, the case where the average value Mw and the standard deviation Sw are calculated is shown.

次に、図2(B)に示されるように色調補正処理部30は、画像領域を複数の小領域に分割して、各領域毎の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とを算出する。   Next, as shown in FIG. 2B, the color tone correction processing unit 30 divides the image area into a plurality of small areas, and calculates the average value and standard deviation of the histogram of luminance values for each area. .

ここでは、一例としてある小領域Pの輝度値のヒストグラムの平均値M1および標準偏差S1が算出された場合が示されている。また、小領域Qの輝度値のヒストグラムの平均値M2および標準偏差S2が算出された場合が示されている。   Here, the case where the average value M1 and standard deviation S1 of the histogram of the luminance value of the small area P as an example is calculated is shown. Further, the case where the average value M2 and the standard deviation S2 of the histogram of the luminance values of the small region Q are calculated is shown.

そして、小領域毎の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とを画像領域全体の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とに合わせるように補正処理を実行する。   Then, correction processing is executed so that the average value and standard deviation of the histogram of luminance values for each small region are matched with the average value and standard deviation of the histogram of luminance values for the entire image region.

具体的には、小領域Pに従う補正係数a1,b1と、小領域Qに従う補正係数a2,b2とを算出する。   Specifically, correction coefficients a1 and b1 according to the small area P and correction coefficients a2 and b2 according to the small area Q are calculated.

補正係数a1=Mw/M1
補正係数b1=Mw−a1×M1
補正係数a2=Mw/M2
補正係数b2=Mw−a2×M2
図2(C)には、小領域Pに従う補正係数a1,b1と、小領域Qに従う補正係数a2,b2と、小領域Rに従う補正係数a3,b3と、小領域Sに従う補正係数a4,b4とが示されている。
Correction coefficient a1 = Mw / M1
Correction coefficient b1 = Mw−a1 × M1
Correction coefficient a2 = Mw / M2
Correction coefficient b2 = Mw−a2 × M2
FIG. 2C shows correction coefficients a1 and b1 according to the small area P, correction coefficients a2 and b2 according to the small area Q, correction coefficients a3 and b3 according to the small area R, and correction coefficients a4 and b4 according to the small area S. Is shown.

図2(D)には、算出した補正係数を用いて任意の画素に対して共一次内挿法により色調補正処理を実行した場合が示されている。   FIG. 2D shows a case where the tone correction processing is executed on an arbitrary pixel by the bilinear interpolation method using the calculated correction coefficient.

画像データの一部が暗い場合であっても当該色調補正処理により平滑化された画像データに補正することが可能である。   Even when a part of the image data is dark, it can be corrected to the image data smoothed by the color tone correction processing.

図3は、実施形態1に基づく2値化処理について説明する図である。
図3を参照して、ここでは、排水性舗装路面に対する2値化処理と、密粒度舗装路面に対する2値化処理の結果とが示されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating the binarization process based on the first embodiment.
Referring to FIG. 3, here, the binarization process for the drainage pavement surface and the result of the binarization process for the dense grain pavement surface are shown.

図3(A)には、平滑化された排水性舗装路面の画像データの一部領域(点線領域)に対して2値化処理部26による2値化処理の結果が示されている。具体的には、2値化処理部26は、判別分析法を用いて画像データに対して2値化処理を実行する。ここでは、滑剤に対応する黒領域と、滑剤間の空隙に対応する白領域とに2値化した場合が示されている。そして、さらに反転表示されている。すなわち、空隙に対応する部分に色が付加されている。   FIG. 3A shows the result of binarization processing by the binarization processing unit 26 on a partial region (dotted line region) of the smoothed drainage pavement surface image data. Specifically, the binarization processing unit 26 executes binarization processing on the image data using a discriminant analysis method. Here, a case where binarization is performed into a black region corresponding to the lubricant and a white region corresponding to the gap between the lubricants is shown. And it is further highlighted. That is, a color is added to the portion corresponding to the gap.

ここでは、滑剤間の空隙領域の面積が大きい領域が多数出現している。なお、本例においては2値化処理部26は、判別分析法を用いて2値化処理する方式について説明したが、特にこれに限られず、輝度値に従って2値化処理しても良く、最適な方式を採用することが可能である。   Here, many regions where the area of the void region between the lubricants is large appear. In this example, the binarization processing unit 26 explained the method of binarization processing using the discriminant analysis method. However, the present invention is not limited to this, and binarization processing may be performed according to the luminance value. It is possible to adopt a simple method.

図3(B)には、平滑化された密粒度舗装路面の画像データの一部領域(点線領域)に対して2値化処理部26による2値化処理の結果が示されている。具体的には、2値化処理部26は、判別分析法を用いて画像データに対して2値化処理を実行する。ここでは、滑剤に対応する黒領域と、滑剤間の空隙に対応する白領域とに2値化した場合が示されている。そして、さらに反転表示されている。すなわち、空隙に対応する部分に色が付加されている。   FIG. 3B shows the result of the binarization processing by the binarization processing unit 26 on a partial region (dotted line region) of the smoothed fine-grained paved road image data. Specifically, the binarization processing unit 26 executes binarization processing on the image data using a discriminant analysis method. Here, a case where binarization is performed into a black region corresponding to the lubricant and a white region corresponding to the gap between the lubricants is shown. And it is further highlighted. That is, a color is added to the portion corresponding to the gap.

ここでは、滑剤間の空隙領域の面積が小さい領域が多数出現している。
当該図に示されるように、空隙領域の面積を集計して所定値と比較することにより、舗装路面の種別を判別することが可能である。
Here, many regions where the area of the void region between the lubricants is small appear.
As shown in the figure, it is possible to determine the type of the paved road surface by counting the area of the void area and comparing it with a predetermined value.

実施形態1においては、滑剤間の空隙領域の面積を集計して所定値と比較し、所定値以上であれば排水性舗装路面と判定する。所定値は、任意の値に設定することが可能である。   In Embodiment 1, the area of the space | gap area | region between lubricants is totaled and compared with a predetermined value, and if it is more than a predetermined value, it will determine with a drainage pavement surface. The predetermined value can be set to an arbitrary value.

図4は、実施形態1に従う画像処理部23における排水性舗装路面の画像データに対する画像処理について説明する図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating image processing for the image data of the drainage pavement surface in the image processing unit 23 according to the first embodiment.

図4を参照して、画像処理部23は、上述した図2で説明した方式に従って画像領域全体に対して色調補正処理を実行する。これにより、平滑化した画像データに補正される。   Referring to FIG. 4, the image processing unit 23 executes a color tone correction process on the entire image area in accordance with the method described with reference to FIG. Thereby, it is corrected to smoothed image data.

判定部25は、画像領域全体に対して色調補正処理した画像データに対して2値化処理を実行する。そして、2値化処理後、空隙領域の面積を集計する。集計された空隙領域の面積が所定の面積値以上か否かを判定する。本例においては、集計された空隙領域の面積が所定の面積値以上であるとして排水性舗装路面であると判定する。   The determination unit 25 executes binarization processing on the image data that has been subjected to color tone correction processing on the entire image region. Then, after the binarization process, the area of the void area is totalized. It is determined whether or not the total area of the void regions is equal to or greater than a predetermined area value. In this example, it determines with it being a drainage pavement surface that the area of the total void | hole area | region is more than a predetermined area value.

画像処理部23は、排水性路面であるとの判定結果に基づいて、空隙領域に対して色調補正処理を実行する。   The image processing unit 23 performs a color tone correction process on the void area based on the determination result that the road surface is drainable.

具体的には、画像処理部23は、排水性舗装路面の画像データに対して所定の面積以下の空隙領域(陰領域)を抽出する。所定の面積は、シミュレーション等を用いて空隙領域の中央値等の値に適宜設定することが可能である。   Specifically, the image processing unit 23 extracts a void area (shadow area) having a predetermined area or less from the image data of the drainage pavement surface. The predetermined area can be appropriately set to a value such as a median value of the void region by using a simulation or the like.

画像処理部23は、抽出された空隙領域に対して、再度、色調補正処理を実行する。
具体的には、図2で説明したのと同様の色調補正処理を実行する。
The image processing unit 23 performs the color tone correction process again on the extracted void area.
Specifically, the same color tone correction processing as described in FIG. 2 is executed.

空隙領域の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差を算出し、画像領域全体の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とに合わせるように補正処理を実行する。   The average value and standard deviation of the luminance value histogram of the void area are calculated, and correction processing is executed so as to match the average value and standard deviation of the luminance value histogram of the entire image area.

当該色調補正処理により、骨材間の空隙領域がさらに平滑化された画像データに補正することが可能である。すなわち、骨材間の空隙領域以外のひび割れ領域が顕在化した画像データに補正される。   By the color tone correction process, the void area between the aggregates can be corrected to smoothed image data. In other words, the cracked area other than the void area between the aggregates is corrected to the image data in which the area is obvious.

そして、当該色調補正処理した画像データに対してひび割れ検出を実行する。
具体的には、検出部22は、舗装路面の画像データに含まれる舗装路面のひび割れを検出する。検出部22は、一例として輝度の変化に基づいてひび割れの有無を判断することが可能である。
Then, crack detection is executed on the image data subjected to the color tone correction processing.
Specifically, the detection unit 22 detects cracks in the paved road surface included in the image data of the paved road surface. For example, the detection unit 22 can determine the presence or absence of a crack based on a change in luminance.

図5は、実施形態1に従うひび割れ検出装置10の処理のフローを説明する図である。
図5を参照して、CPU20は、舗装路面の画像データに対して色調補正処理を実行する(ステップS0)。具体的には、色調補正処理部30は、図2で説明したように舗装路面の画像データ全体に対して共一次内挿法を用いた色調補正処理を実行する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of the crack detection apparatus 10 according to the first embodiment.
Referring to FIG. 5, CPU 20 performs a color tone correction process on the image data of the paved road surface (step S0). Specifically, the color tone correction processing unit 30 executes the color tone correction processing using the bilinear interpolation method on the entire image data of the paved road surface as described in FIG.

次に、CPUY20は、舗装路面の画像データに対して2値化処理を実行する。具体的には、2値化処理部26は、図3で説明したように、色調補正処理された画像データに対して判別分析法を用いた2値化処理を実行する。   Next, CPUY20 performs a binarization process with respect to the image data of a paved road surface. Specifically, as described with reference to FIG. 3, the binarization processing unit 26 executes binarization processing using a discriminant analysis method on the image data subjected to the color tone correction processing.

次に、CPU20は、空隙領域(陰領域)の面積を集計する(ステップS4)。
具体的には、集計部27は、2値化処理により分別された滑剤間の空隙領域の面積を集計する。
Next, the CPU 20 adds up the areas of the void regions (shadow regions) (step S4).
Specifically, the totaling unit 27 totals the areas of the void regions between the lubricants sorted by the binarization process.

次に、CPU20は、空隙領域(陰領域)の面積が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS6)。面積判定部28は、集計部27により集計された滑剤間の空隙領域が所定値以上であるか否かを判定する。   Next, the CPU 20 determines whether or not the area of the void area (shadow area) is greater than or equal to a predetermined value (step S6). The area determination unit 28 determines whether the gap area between the lubricants counted by the counting unit 27 is equal to or greater than a predetermined value.

ステップS6において、CPU20は、空隙領域(陰領域)の面積が所定値以上であると判断した場合(ステップS6においてYES)には、排水性舗装路面と判定する(ステップS8)。面積判定部28は、集計部27により集計された滑剤間の空隙領域が所定値以上であると判断した場合に排水性舗装路面と判定する。   In step S6, if the CPU 20 determines that the area of the void area (shadow area) is greater than or equal to a predetermined value (YES in step S6), the CPU 20 determines that the surface is a drainage pavement (step S8). The area determination unit 28 determines the drainage pavement surface when it is determined that the gap area between the lubricants counted by the counting unit 27 is equal to or greater than a predetermined value.

次に、CPU20は、空隙領域(陰領域)を抽出する(ステップS10)。
具体的には、画像処理部23は、図4で説明したように、排水性舗装路面と判定された画像データに対して空隙領域(陰領域)を抽出する。
Next, the CPU 20 extracts a void area (shadow area) (step S10).
Specifically, as described with reference to FIG. 4, the image processing unit 23 extracts a void area (a shaded area) for the image data determined to be a drainage pavement surface.

次に、CPU20は、空隙領域(陰領域)の画像データに対して色調補正処理を実行する(ステップS12)。具体的には、画像処理部23は、排水性舗装路面と判定された空隙領域の画像データに対して共一次内挿法を用いた色調補正処理を実行する。すなわち、空隙領域の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差を算出し、画像領域全体の輝度値のヒストグラムの平均値と標準偏差とに合わせるように補正処理を実行する。   Next, the CPU 20 performs a color tone correction process on the image data of the void area (shadow area) (step S12). Specifically, the image processing unit 23 performs a color correction process using a bilinear interpolation method on the image data of the void area determined to be a drainage pavement surface. That is, the average value and standard deviation of the brightness value histogram of the void area are calculated, and correction processing is executed so as to match the average value and standard deviation of the brightness value histogram of the entire image area.

次に、CPU20は、ひび割れ検出を実行する(ステップS14)。具体的には、検出部22は、色調補正処理された画像データに基づいて舗装路面のひび割れを検出する。具体的には、一例として輝度の変化に基づいてひび割れの有無を判断して、当該領域を抽出することが可能である。   Next, the CPU 20 executes crack detection (step S14). Specifically, the detection unit 22 detects cracks on the paved road surface based on the image data subjected to the color tone correction process. Specifically, as an example, it is possible to determine the presence or absence of a crack based on a change in luminance and extract the region.

そして、処理を終了する(エンド)。
一方で、ステップS6において、CPU20は、空隙領域(陰領域)の面積が所定値未満であると判断した場合(ステップS6においてNO)には、ステップS8以降の処理をスキップして、ステップS14に進む。以降の処理は同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
Then, the process ends (END).
On the other hand, if the CPU 20 determines in step S6 that the area of the void area (shadow area) is less than the predetermined value (NO in step S6), the process after step S8 is skipped and the process proceeds to step S14. move on. Since the subsequent processing is the same, detailed description thereof will not be repeated.

実施形態1に従う方式は、2値化処理により空隙領域を特定して、当該空隙領域の面積を集計することにより排水性舗装路面か否かを判定する。そして、排水性舗装路面であると判定した場合には、当該空隙領域を抽出し、当該抽出した空隙領域に対して色調補正処理を実行する。当該処理により、骨材間の空隙領域が平滑化された画像データ、すなわち、骨材間の空隙領域以外のひび割れ領域が顕在化した画像データに補正される。   In the method according to the first embodiment, a void area is specified by binarization processing, and the area of the void area is totaled to determine whether the surface is a drainage pavement surface. And when it determines with it being a drainage pavement road surface, the said space | gap area | region is extracted and a color tone correction process is performed with respect to the extracted said space | gap area. By this processing, the image data in which the gap area between the aggregates is smoothed, that is, the image data in which the crack area other than the gap area between the aggregates is revealed is corrected.

これにより、空隙領域(陰領域)がひび割れと判断されることを抑制することが可能であり、排水性舗装のひび割れを精度よく判定することが可能である。   Thereby, it can suppress that a space | gap area | region (shadow area | region) is judged to be a crack, and can determine the crack of drainage pavement accurately.

(実施形態2)
実施形態2においては、機械学習によりひび割れ検出を効率的に実行する方式について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a method for efficiently performing crack detection by machine learning will be described.

図6は、実施形態2に従うひび割れ検出装置11を説明する図である。
図6を参照して、ひび割れ検出装置11は、CPU20をCPU20#に置換した点が異なる。その他の構成については同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
FIG. 6 is a diagram illustrating a crack detection device 11 according to the second embodiment.
Referring to FIG. 6, crack detection device 11 is different in that CPU 20 is replaced with CPU 20 #. Since other configurations are the same, detailed description thereof will not be repeated.

CPU20#は、CPU20と比較してデータ生成部40をさらに含む。
データ生成部40は、機械学習で用いる教師データを作成する。
CPU 20 # further includes a data generation unit 40 as compared with CPU 20.
The data generation unit 40 creates teacher data used in machine learning.

図7は、実施形態2に従う教師データを説明する図である。
図7に示されるように、データ生成部40は、画像データを小領域(パッチ単位)に分割し、各パッチに含まれる変状(ひび割れ)箇所と非変状箇所とを示す2値画像と、対応する画像とを関連付けた教師データを生成する。ここでは、一例として20個の教師データを生成した場合が示されている。
FIG. 7 is a diagram for explaining teacher data according to the second embodiment.
As shown in FIG. 7, the data generation unit 40 divides the image data into small regions (in units of patches), and a binary image indicating deformed (cracked) locations and non-modified locations included in each patch. Then, teacher data in association with the corresponding image is generated. Here, as an example, a case where 20 teacher data are generated is shown.

変状箇所と非変状箇所とを示す2値画像は、検出部22の検出結果に基づいて生成しても良いし、管理者が操作部18を用いて当該箇所をマーキングすることにより生成しても良い。   The binary image indicating the deformed portion and the non-deformed portion may be generated based on the detection result of the detection unit 22, or may be generated by the administrator marking the portion using the operation unit 18. May be.

また、データ生成部40は、教師データを機械学習により追加する。
検出部22は、機械学習により生成された教師データを用いて、例えばパターンマッチング等を利用してひび割れを検出することが可能である。
In addition, the data generation unit 40 adds teacher data by machine learning.
The detection unit 22 can detect a crack using, for example, pattern matching or the like using teacher data generated by machine learning.

当該構成により、ひび割れ検出を効率的に実行することが可能である。
また、本実施形態におけるプログラムとして、パーソナルコンピュータで実行可能なアプリケーションを提供してもよい。このとき、本実施の形態に係るプログラムは、パーソナルコンピュータ上で実行される各種アプリケーションの一部の機能として組み込まれてもよい。
With this configuration, it is possible to efficiently perform crack detection.
An application that can be executed by a personal computer may be provided as the program in the present embodiment. At this time, the program according to the present embodiment may be incorporated as a partial function of various applications executed on the personal computer.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10,11 ひび割れ検出装置、14 表示部、16 メモリ、18 操作部、21 データ取得部、22 検出部、23 画像処理部、25 判定部、26 2値化処理部、27 集計部、28 面積判定部、40 データ生成部。   10, 11 Crack detection device, 14 display unit, 16 memory, 18 operation unit, 21 data acquisition unit, 22 detection unit, 23 image processing unit, 25 determination unit, 26 binarization processing unit, 27 counting unit, 28 area determination Part, 40 data generation part.

Claims (9)

舗装路面の撮影画像に基づいて前記舗装路面が排水性舗装か否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて画像処理を実行する画像処理部と、
前記画像処理部の画像処理結果に基づいて、前記舗装路面のひび割れを検出する検出部とを備え
前記画像処理部は、
前記判定部の判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面である場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理し、
前記判定部の判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面でない場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理しない、ひび割れ検出装置。
A determination unit for determining whether or not the paved road surface is drainable pavement based on a photographed image of the paved road surface;
An image processing unit that executes image processing based on a determination result of the determination unit;
A detection unit for detecting cracks in the paved road surface based on the image processing result of the image processing unit ;
The image processing unit
When the pavement road surface is a drainage pavement road surface as a determination result of the determination unit, a color tone correction process is performed on a shadow area of a predetermined area or less of the captured image
The crack detection apparatus which does not perform a color tone correction process on a shadow area having a predetermined area or less in the photographed image when the paved road surface is not a drainage paved road surface as a determination result of the determination unit.
前記判定部は、
前記撮影画像の陰領域とそれ以外の領域とを2値化処理する2値化処理部と、
前記陰領域の面積を集計する集計部と、
前記集計部により集計した面積値が所定値以上であるか否かを判定する面積判定部とを含む、請求項1記載のひび割れ検出装置。
The determination unit
A binarization processing unit that binarizes the shadow area of the captured image and the other area;
A totaling unit that totalizes the area of the shadow region;
The crack detection apparatus of Claim 1 including the area determination part which determines whether the area value totaled by the said total part is more than predetermined value.
前記面積判定部は、前記集計部により集計した面積値が所定値以上であると判断した場合には、前記舗装路面は排水性舗装路面と判定する、請求項2記載のひび割れ検出装置。   The crack detection device according to claim 2, wherein the area determination unit determines that the pavement road surface is a drainage pavement surface when the area value calculated by the totalization unit is greater than or equal to a predetermined value. 前記判定部は、前記撮影画像の全体に対して共一次内挿法を用いた色調補正処理する、請求項2記載のひび割れ検出装置。 The crack detection apparatus according to claim 2, wherein the determination unit performs a tone correction process using a bilinear interpolation method on the entire captured image. 前記検出部は、前記画像処理部により補正された前記撮影画像の輝度の変化に基づいてひび割れを検出する、請求項記載のひび割れ検出装置。 Wherein the detection unit detects the cracks on the basis of a change in luminance of the photographed image corrected by the image processing section, cracks detecting apparatus according to claim 1. 前記検出部は、機械学習により前記舗装路面のひび割れを検出する、請求項記載のひび割れ検出装置。 Wherein the detection unit detects the cracking of the pavement by machine learning, crack detection apparatus according to claim 1. 前記撮影画像をパッチ単位に分割し、前記パッチ画像と、前記パッチ画像に含まれる変状箇所と非変状箇所とを示す2値画像とを関連付けた前記機械学習の教師データとして生成するデータ生成部をさらに備える、請求項記載のひび割れ検出装置。 Data generation that divides the photographed image into patch units and generates the patch image and teacher data for the machine learning in which binary images indicating deformed portions and non-deformed portions included in the patch image are associated with each other The crack detection apparatus according to claim 6 , further comprising a section. 舗装路面の撮影画像に基づいて前記舗装路面が排水性舗装か否かを判定するステップと、
判定結果に基づいて画像処理を実行するステップと、
画像処理結果に基づいて、前記舗装路面のひび割れを検出するステップとを備え、
前記画像処理を実行するステップは、
前記判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面である場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理するステップと、
前記判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面でない場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理しないステップを含む、ひび割れ検出方法
Determining whether the paved road surface is drainable pavement based on a photographed image of the paved road surface;
Executing image processing based on the determination result;
Detecting cracks on the paved road surface based on image processing results,
The step of executing the image processing includes:
When the paved road surface is a drainage paved road surface as the determination result, a step of performing color tone correction processing on a shadow area of a predetermined area or less of the captured image;
A crack detection method including a step of not performing a color tone correction process on a shadow area of a predetermined area or less of the photographed image when the paved road surface is not a drainage paved road surface as the determination result .
コンピュータを、ひび割れ検出装置として機能させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
舗装路面の撮影画像に基づいて前記舗装路面が排水性舗装か否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて画像処理を実行する画像処理部と、
前記画像処理部の画像処理結果に基づいて、前記舗装路面のひび割れを検出する検出部として、機能させ、
前記画像処理部は、
前記判定部の判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面である場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理し、
前記判定部の判定結果として前記舗装路面が排水性舗装路面でない場合には、前記撮影画像の所定面積以下の陰領域に対して色調補正処理しない、ひび割れ検出プログラム
A program for causing a computer to function as a crack detection device,
The program is stored in the computer.
A determination unit for determining whether or not the paved road surface is drainable pavement based on a photographed image of the paved road surface ;
An image processing unit that executes image processing based on a determination result of the determination unit;
Based on the image processing result of the image processing unit, function as a detection unit for detecting cracks in the paved road surface ,
The image processing unit
When the pavement road surface is a drainage pavement road surface as a determination result of the determination unit, a color tone correction process is performed for a shadow area of a predetermined area or less of the captured image,
A crack detection program that does not perform color tone correction processing on a shadow area that is equal to or smaller than a predetermined area of the photographed image when the paved road surface is not a drainage paved road surface as a determination result of the determination unit .
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