JP2002156347A - Structure inspection device, carrier car for inspecting structure, and structure inspection method - Google Patents

Structure inspection device, carrier car for inspecting structure, and structure inspection method

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JP2002156347A
JP2002156347A JP2000348255A JP2000348255A JP2002156347A JP 2002156347 A JP2002156347 A JP 2002156347A JP 2000348255 A JP2000348255 A JP 2000348255A JP 2000348255 A JP2000348255 A JP 2000348255A JP 2002156347 A JP2002156347 A JP 2002156347A
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JP
Japan
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image
time
camera
moving body
wavelength
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JP2000348255A
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Japanese (ja)
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Hisao Teramoto
尚夫 寺本
Shunzo Oka
俊蔵 岡
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely detect the presence and the depth of a defect in an inner structure. SOLUTION: Heating time is expressed by t, the first place and the first time of a first photographing by a photographing part 9 are expressed by x and T11, a second place and a second time of a second photographing by the photographing part 9 are expressed by x and T12, and the first place and the second place are set the same. A first image of the first photographing is expressed by F11 (x, z, T11), a second image is expressed by F12 (x, z, T12), and the depth z of the defect is detected by an image-processing part 16 by the simultaneous images between the first image F11 (x, z, T11) and F12 (x, z, T12). The defect depth z, detected by this method, can be detected with high precision by the calculation. When the structure is concrete, it is preferable that the heat ray wavelength region be within a range of 1 μm-50 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物検査装置、
及び、構造物検査方法に関し、特に、トンネル、高架
橋、マンションのようなコンクリート構造物、又はモル
タル構造物の内部欠陥を検出する構造物検査装置、及
び、構造物検査方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure inspection apparatus,
In addition, the present invention relates to a structure inspection method and, more particularly, to a structure inspection device and a structure inspection method for detecting an internal defect of a concrete structure such as a tunnel, viaduct, condominium, or mortar structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネルのようなコンクリート構造物の
崩壊が最近特に社会問題化していて、それに対する対策
が急務になっている。こうしたコンクリート構造物の劣
化の予測や検査は、主として作業者がハンマー等を使っ
て実施する打音検査法に頼っていることが現状である。
劣化、欠陥の定量的な評価が困難であり検査する作業者
により評価が異なり、時間と人件費が多くかかり非経済
的である打音検査のような官能検査でなく、人の特殊能
力に頼らない方法として、特開平5−45314号で開
示されているように、赤外線カメラを利用した非接触検
査方法が知られている。更に、コンクリート構造物に光
を照射する複数の光源と、それらの光源により照射され
た構造物表面を撮影する赤外線カメラ及び可視カメラ
と、その光源及びカメラを搭載する撮影車とを用いて、
内壁表面の温度差により内部の隙間である剥離箇所を検
査する方法も知られている。
2. Description of the Related Art The collapse of a concrete structure such as a tunnel has recently become a social problem, and measures against it are urgently required. At present, such prediction and inspection of deterioration of concrete structures mainly rely on hammering inspection methods performed by workers using a hammer or the like.
It is difficult to quantitatively evaluate deterioration and defects, and the evaluation differs depending on the worker who inspects.It depends on the special ability of the person instead of the sensory inspection such as hammering inspection, which is expensive and time-consuming and expensive. As a non-contact method, a non-contact inspection method using an infrared camera is known as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-45314. Further, using a plurality of light sources for irradiating light to the concrete structure, an infrared camera and a visible camera for photographing the surface of the structure illuminated by those light sources, and a photographing vehicle equipped with the light source and the camera,
There is also known a method of inspecting an exfoliated portion which is an internal gap based on a temperature difference between inner wall surfaces.

【0003】図10は、そのような赤外線利用の非接触
検査装置と検査方法を示している。その検査装置は、コ
ンクリート構造物101の表面に光を照射する光源10
2と、その電源103と、コンクリート構造物101の
表面を撮影する可視カメラ104と、赤外線カメラ10
5と、これらのカメラ104,105により撮影された
画像をそれぞれに蓄積する画像蓄積装置106,107
とを備えている。これら諸装置は、撮影車(図示され
ず)に搭載され、撮影車と同体にコンクリートの表面に
沿って移動する。画像蓄積装置106,107に蓄積さ
れた両画像に基づいてコンクリートの割れ又はその内部
の欠陥を検出して評価する。
FIG. 10 shows such a non-contact inspection apparatus utilizing infrared rays and an inspection method. The inspection device includes a light source 10 for irradiating light to the surface of the concrete structure 101.
2, a power supply 103 thereof, a visible camera 104 for photographing the surface of the concrete structure 101, and an infrared camera 10
5 and image storage devices 106 and 107 for storing images taken by these cameras 104 and 105, respectively.
And These devices are mounted on a photographing vehicle (not shown) and move along the surface of the concrete together with the photographing vehicle. Based on the two images stored in the image storage devices 106 and 107, a concrete crack or a defect inside the concrete is detected and evaluated.

【0004】このような赤外線カメラを利用した非接触
検査技術は、極く表層部の欠陥しか検出でず、得られた
画像は鮮明度が低くて評価精度がよくない。
[0004] The non-contact inspection technique using such an infrared camera can detect only a defect in a surface layer, and the obtained image has low definition and poor evaluation accuracy.

【0005】内部の欠陥の存否を高評価精度で評価する
ことができることが求められている。
It is required that the presence or absence of an internal defect can be evaluated with high evaluation accuracy.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内部
の欠陥の存否を高評価精度で評価することができる構造
物検査装置、構造物検査用搬送車、及び、構造物検査方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a structure inspection apparatus, a structure inspection carrier, and a structure inspection method capable of evaluating the presence or absence of an internal defect with high evaluation accuracy. Is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
Means for solving the problem are described as follows. The technical items appearing in the expression are appended with numbers, symbols, and the like in parentheses (). The numbers, symbols, and the like are technical items that constitute at least one embodiment or a plurality of the embodiments of the present invention, in particular, the embodiments or the examples. Corresponds to the reference numerals, reference symbols, and the like assigned to the technical matters expressed in the drawings corresponding to the above. Such reference numbers and reference symbols clarify the correspondence and bridging between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence / bridge does not mean that the technical matters described in the claims are interpreted as being limited to the technical matters of the embodiments or the examples.

【0008】本発明による構造物検査装置は、熱的光源
(6)と、熱的光源(6)の熱線波長領域の熱線により
照射され加熱が実行される構造物をその熱線波長領域で
撮影する撮影部(4、特に、9)と、撮影部(9)が生
成する画像に基づいて構造物(C)の内部の欠陥の存在
を検出する画像処理部(16)とを含み、撮影部(9)
は、加熱の時刻よりも時間Tだけ遅延した時刻に構造物
(C)の表面を撮影する。その遅延時間Tのうちに、熱
線で照射された構造物表面の熱はその内部に拡散して伝
達し、やがて、内部欠陥を反映する温度分布がその構造
表面に現れる。そのような構造表面の温度分布が撮影部
(9)により撮影される。温度分布のパターンは、時間
Tとの関係で予め知られていて、内部欠陥の存在だけで
なく、内部欠陥の深度もある程度に把握され得る。熱線
により与えられる表面の熱は、内部に浸透しやすく、そ
の浸透性は、熱線波長領域と構造物材料の対応に依存し
ている。特に、赤外線により与えられるコンクリート表
面の熱は、コンクリート構造物(C)の内部に容易に高
効率に浸透する。この場合、熱的光源(6)は、赤外線
発光源であり、撮影部(9)は赤外線に高感度を有する
赤外線カメラである。
A structure inspection apparatus according to the present invention takes an image of a thermal light source (6) and a structure irradiated with heat rays in the heat ray wavelength region of the thermal light source (6) and subjected to heating in the heat ray wavelength region. An imaging unit (4, in particular, 9); and an image processing unit (16) that detects the presence of a defect inside the structure (C) based on an image generated by the imaging unit (9). 9)
Captures the surface of the structure (C) at a time delayed by the time T from the heating time. During the delay time T, the heat on the surface of the structure irradiated with the heat rays is diffused and transmitted to the inside, and a temperature distribution reflecting the internal defect appears on the surface of the structure. The temperature distribution of such a structure surface is photographed by the photographing unit (9). The temperature distribution pattern is known in advance in relation to the time T, so that not only the presence of the internal defect but also the depth of the internal defect can be grasped to some extent. The heat of the surface given by the heat ray easily penetrates into the inside, and its permeability depends on the correspondence between the heat ray wavelength region and the structural material. In particular, heat on the concrete surface given by infrared rays easily and efficiently penetrates into the inside of the concrete structure (C). In this case, the thermal light source (6) is an infrared light emitting source, and the imaging unit (9) is an infrared camera having high sensitivity to infrared light.

【0009】加熱の時刻がtで表され、撮影部(9)の
第1撮影の第1場所と第1時刻がxとT11で表され、
撮影部(9)の第2撮影の第2場所と第2時刻がxとT
12で表され、第1場所と第2場所は同じであり、第1
撮影の第1画像はF11(x、z、T11)で表され、
第2画像はF12(x、z、T12)で表され、欠陥の
深さzは、第1画像F11(x、z、T11)と第2画
像F12(x、z、T12)の連立から画像処理部(1
6)により検出される。このような検出の欠陥深さz
は、計算により高精度に検出され得る。構造物(C)が
コンクリートである場合、熱線波長領域は1μm〜50
μmの範囲であることが好ましい。
The heating time is represented by t, the first location and the first time of the first photographing of the photographing section (9) are represented by x and T11,
The second location and the second time of the second imaging of the imaging unit (9) are x and T
12, the first location and the second location are the same,
The first image of the photograph is represented by F11 (x, z, T11),
The second image is represented by F12 (x, z, T12), and the depth z of the defect is obtained from the simultaneous image of the first image F11 (x, z, T11) and the second image F12 (x, z, T12). Processing unit (1
6). Defect depth z for such detection
Can be detected with high accuracy by calculation. When the structure (C) is concrete, the heat ray wavelength range is 1 μm to 50 μm.
It is preferably in the range of μm.

【0010】撮影部(9)は、熱線波長領域に含まれる
第1波長領域で適正感度を有する第1カメラ(9)と、
第1波長領域よりも波長が短い第2波長領域で適正感度
を有する第2カメラ(11)とを備え、加熱の時刻がt
で表され、第1カメラ(9)の撮影の場所と時刻がxと
T1で表され、第2カメラ(11)の撮影の場所と時刻
がxとT2で表され、第1カメラ(9)の撮影の場所と
第2カメラ(11)の撮影の場所とは同じであり、第1
カメラ(9)の撮影の時刻と第2カメラ(11)の撮影
の時刻とは同じであり、第1カメラ(9)の撮影の画像
はF1(x,T1)で表され、第2カメラ(11)の撮
影の画像はF2(x,T1)で表され、画像F1(x,
T1)と画像F2(x,T1)とに基づいて、構造物
(C)の内部の欠陥の存在が画像処理部(16)により
検出される。第2カメラ(11)の画像は、構造物表面
の形態(割れ等)の熱分布に依存しない画像成分を有
し、この画像成分が第1カメラ(9)の画像から除去さ
れて、即ち、画像合成され、画像合成後の合成画像は、
構造物表面の熱的分布をより高精度に反映する。
The photographing section (9) includes a first camera (9) having an appropriate sensitivity in a first wavelength region included in the heat ray wavelength region,
A second camera (11) having an appropriate sensitivity in a second wavelength region having a wavelength shorter than the first wavelength region, wherein the heating time is t
Where the location and time of shooting by the first camera (9) are represented by x and T1, the location and time of shooting by the second camera (11) are represented by x and T2, and the first camera (9) The shooting location of the second camera (11) is the same as the shooting location of the second camera (11).
The photographing time of the camera (9) and the photographing time of the second camera (11) are the same, and the photographed image of the first camera (9) is represented by F1 (x, T1), and the second camera ( The image captured in 11) is represented by F2 (x, T1), and the image F1 (x, T1)
T1) and the image F2 (x, T1), the presence of a defect inside the structure (C) is detected by the image processing unit (16). The image of the second camera (11) has an image component that does not depend on the heat distribution of the morphology (such as cracks) of the structure surface, and this image component is removed from the image of the first camera (9), that is, The images are synthesized, and the synthesized image after the image synthesis is
Reflect the thermal distribution of the structure surface with higher accuracy.

【0011】本発明による構造物検査用搬送車は、この
ような構造物検査装置を搭載してその構造物検査装置を
搬送する構造物検査用搬送車であり、構造物(C)の構
造面に沿って走行する車輪(28)と、車輪(28)に
支持される第1移動体(26)と、第1移動体(26)
に支持され第1移動体(26)に対して移動する第2移
動体(25)とを含み、撮影部(4)の一部(16)
は、第1移動体(26)に搭載され、撮影部(4)の他
の一部(9,11)は、第2移動体(25)に搭載され
ている。構造物検査用搬送車は、構造物表面に沿って運
動し、同じ走行路を2度に亘って走行することができ
る。第1カメラ(9)と第2カメラ(11)とは、同じ
第2移動体(25)に同体に搭載され、同じ場所を撮影
することができる。第2移動体に支持され第2移動体
(25)に対して移動する第3移動体(36)とが更に
追加される。この場合、第1カメラと第2カメラとは、
同じ第3移動体(36)に同体に搭載される。車輪は軌
道(48)に案内されて走行することは好ましい。
A transport vehicle for structural inspection according to the present invention is a transport vehicle for structural inspection which carries such a structural inspection device and transports the structural inspection device, and has a structural surface of a structure (C). (28) running along the vehicle, a first moving body (26) supported by the wheels (28), and a first moving body (26)
A second moving body (25) supported by the first moving body (26) and moving with respect to the first moving body (26), and a part (16) of the photographing unit (4).
Is mounted on the first mobile unit (26), and the other part (9, 11) of the imaging unit (4) is mounted on the second mobile unit (25). The structure inspection carrier can move along the surface of the structure and travel twice on the same travel path. The first camera (9) and the second camera (11) are mounted on the same second moving body (25) and can photograph the same place. A third moving body (36) supported by the second moving body and moving with respect to the second moving body (25) is further added. In this case, the first camera and the second camera
It is mounted on the same third moving body (36). Preferably, the wheels are guided and run on a track (48).

【0012】本発明による構造物検査方法は、構造物
(C)の表面に時刻tに熱線を照射すること、その表面
を熱線に含まれる長波長領域で時刻t+Tに長波長撮影
すること、その長波長撮影することにより得られる画像
に基づいて構造物(C)の内部欠陥の存在を検出するこ
ととから構成されている。表面の位置は時刻tの関数で
表される。
The method for inspecting a structure according to the present invention includes irradiating a surface of the structure (C) with a heat ray at a time t, photographing the surface in a long wavelength region included in the heat ray at a time t + T at a long wavelength. Detecting the presence of an internal defect in the structure (C) based on an image obtained by long-wavelength imaging. The position of the surface is represented by a function of time t.

【0013】表面を長波長領域で時刻t+T+ΔTに長
波長撮影すること、時刻t+Tと時刻t+T+ΔTで長
波長撮影することにより得られる2画像に基づいて構造
物(C)の内部欠陥の存在と深さが検出される。表面を
長波長領域の波長よりも短い波長の短波長領域で時刻t
+Tに短波長撮影すること、長波長撮影により得られた
画像と短波長撮影することにより得られた画像とに基づ
いて、構造物(C)の内部欠陥の存在を高精度に検出す
ることとが更に追加される。
The presence and depth of an internal defect in the structure (C) based on two images obtained by taking a long wavelength image of the surface at a time t + T + ΔT in a long wavelength region and taking a long wavelength image at a time t + T and a time t + T + ΔT. Is detected. The surface is set at time t in a short wavelength region shorter than the wavelength in the long wavelength region.
+ T to shoot a short wavelength, and to detect the presence of the internal defect of the structure (C) with high accuracy based on the image obtained by the long wavelength shooting and the image obtained by the short wavelength shooting. Is further added.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
構造物検査装置は、移動検査車とともに欠陥検査器が設
けられている。その移動検査車1には、図1に示される
ように、欠陥検査器2が搭載されている。移動検査車1
には、軌道車、自由軌道車、人力押し車のような欠陥検
査器2を搬送する搬送車である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Corresponding to the drawings, a structural inspection apparatus according to the present invention is provided with a defect inspection device together with a mobile inspection vehicle. As shown in FIG. 1, a defect inspection device 2 is mounted on the mobile inspection vehicle 1. Mobile inspection vehicle 1
Is a transport vehicle that transports the defect inspection device 2 such as a rail car, a free rail car, and a manual push cart.

【0015】欠陥検査器2は、撮影部3と画像処理部4
とを備えている。撮影部3と画像処理部4は、制御部5
により制御される。撮影部3は、特に、加熱源6と、カ
メラ7とを備えている。加熱源6は、加熱光源であり、
特に、1μm〜50μmの適正波長領域の赤外線を発生
する光源であることが好ましい。加熱源6と制御部5と
の間に、フラッシュ的に赤外線を発光させるための電源
8が特別に介設されている。
The defect inspection device 2 includes a photographing unit 3 and an image processing unit 4
And The photographing unit 3 and the image processing unit 4 include a control unit 5
Is controlled by The imaging unit 3 particularly includes a heating source 6 and a camera 7. The heating source 6 is a heating light source,
In particular, a light source that emits infrared light in an appropriate wavelength region of 1 μm to 50 μm is preferable. Between the heating source 6 and the control unit 5, a power source 8 for emitting infrared light in a flash manner is specially provided.

【0016】カメラ7は、特定赤外線波長に敏感である
光電素子が撮像面に形成される赤外線カメラ9と、可視
光線に敏感である光電素子が撮像面に形成される高感度
カメラ11とを含んでいる。撮影部3の中核は、特に、
赤外線カメラ9である。高感度カメラ11は、トンネル
内、橋梁の桁の下面部のような自然光量が少ないところ
で高感度であり、且つ、鮮明な画像を出力することがで
きる。加熱源6は、熱線を照射する熱線源であり、熱線
のうちには、既述の1μm〜50μmの赤外線領域の光
と、それより波長が短い可視光の波長領域の光とが含ま
れている。赤外線は、コンクリートに面する空気を暖め
ないで、コンクリートに直接に当たってそのコンクリー
トに良く吸収され、赤外線によりコンクリート表面が受
ける熱は、その内部に良く浸透する。逆に、コンクリー
ト表面は、赤外線から受けた熱を赤外線として良く放出
する。
The camera 7 includes an infrared camera 9 in which a photoelectric element sensitive to a specific infrared wavelength is formed on the imaging surface, and a high sensitivity camera 11 in which a photoelectric element sensitive to visible light is formed on the imaging surface. In. The core of the imaging unit 3 is, in particular,
An infrared camera 9. The high-sensitivity camera 11 is high-sensitivity and can output a clear image in a place where the amount of natural light is small, such as in a tunnel or on the lower surface of a bridge girder. The heating source 6 is a heat ray source that emits heat rays. The heat rays include the above-described light in the infrared region of 1 μm to 50 μm and light in the visible light wavelength region having a shorter wavelength. I have. The infrared rays do not warm the air facing the concrete but directly hit the concrete and are well absorbed by the concrete, and the heat received by the concrete surface by the infrared rays penetrates well into the interior. Conversely, the concrete surface radiates heat received from infrared rays well as infrared rays.

【0017】赤外線カメラ9が撮影する第1画像又はこ
れに対応する第2画像出力12は、第1画像生成(処
理)器13に入力する。高感度カメラ11が撮影する第
2画像又はこれに対応する第2画像出力14は、第2画
像生成(処理)器15に入力する。第1画像処理器13
により画像処理を受けた第1画像出力12と第2画像処
理器15により画像処理を受けた第2画像出力14と
は、第1画像処理器13と第2画像処理器15とにより
それぞれに画像処理を受けて、画像合成(比較)器16
に入力され、画像合成器16で画像合成される。画像合
成は、両画像を比較することができ、特に、両画像の濃
淡を比較することができる。画像合成器16は、両画像
を比較して、構造物の後述される欠陥の深さを検知する
検知能力を有する深さ検出器、又は、そのような深さ検
出器に含まれる検出要素である。
A first image captured by the infrared camera 9 or a second image output 12 corresponding to the first image is input to a first image generation (processing) unit 13. The second image captured by the high-sensitivity camera 11 or the corresponding second image output 14 is input to a second image generation (processing) unit 15. First image processor 13
The first image output 12 subjected to the image processing by the second image output 14 and the second image output 14 subjected to the image processing by the second image processor 15 are respectively subjected to image processing by the first image processor 13 and the second image processor 15. Upon receiving the processing, the image synthesizing (comparing) unit 16
And the image is synthesized by the image synthesizer 16. Image synthesis can compare both images, and in particular, can compare the shading of both images. The image synthesizer 16 compares the two images with a depth detector having a detection capability of detecting a depth of a defect described later of the structure, or a detection element included in such a depth detector. is there.

【0018】図2は、移動検査車1の詳細を示してい
る。画像処理部4と電源8と第1画像処理器13と第2
画像処理器15と画像合成器16は、移動検査車1の荷
台17に設置されている。荷台17に、先端が起伏・昇
降自在であるアーム18を介して支持台19が傾斜角度
一定に支持されている。支持台19に、2次元方向に移
動可能である移動台21が支持されている。加熱源6と
赤外線カメラ9と高感度カメラ11とは、支持台19と
移動台21とを介して荷台17に支持されている。この
ような支持状態で、加熱源6の赤外線照射角度と、赤外
線カメラ9の撮影角度(第1光軸方向)と、高感度カメ
ラ11の撮影角度(第2光軸方向)とはそれぞれに一定
に維持される。
FIG. 2 shows the details of the mobile inspection vehicle 1. The image processing unit 4, the power supply 8, the first image processor 13, and the second
The image processor 15 and the image synthesizer 16 are installed on the bed 17 of the mobile inspection vehicle 1. A support table 19 is supported by the load table 17 via an arm 18 having a tip that can be raised and lowered and moved up and down at a constant inclination angle. A movable table 21 that can move in a two-dimensional direction is supported by the support table 19. The heating source 6, the infrared camera 9, and the high-sensitivity camera 11 are supported on the carrier 17 via the support 19 and the movable platform 21. In such a supporting state, the infrared irradiation angle of the heating source 6, the imaging angle of the infrared camera 9 (first optical axis direction), and the imaging angle of the high sensitivity camera 11 (second optical axis direction) are respectively constant. Is maintained.

【0019】赤外線を発光する加熱源6は、天井又は橋
梁の床版を形成するコンクリート構造物Cの下面定量域
を照射する。赤外線カメラ9は、その下面定量域のうち
の部分定領域を撮影する。高感度カメラ11は、その部
分定量域と概ね同じ部分定量域を撮影する。
The heating source 6, which emits infrared rays, irradiates the lower surface fixed area of the concrete structure C forming the ceiling or the floor slab of the bridge. The infrared camera 9 captures an image of a partial fixed area in the fixed area on the lower surface. The high-sensitivity camera 11 captures an image of a partial quantitative area that is substantially the same as the partial quantitative area.

【0020】図2に示されるように、アーム18を昇降
・起伏して、支持台19をコンクリート構造物Cの下面
に対して適正な高さ位置に設定する。移動検査車1の往
復走行路が同じであれば、移動台21をその走行路に直
交する方向に変位させてコンクリート構造物Cの下面の
撮影経路を移動させる。加熱源6が発生する赤外線は、
コンクリート壁面部分を短時間で高効率に所定温度に加
熱・上昇させることができる。
As shown in FIG. 2, the arm 18 is raised and lowered, and the support base 19 is set at an appropriate height position with respect to the lower surface of the concrete structure C. If the reciprocating traveling path of the mobile inspection vehicle 1 is the same, the moving table 21 is displaced in a direction orthogonal to the traveling path to move the photographing path on the lower surface of the concrete structure C. The infrared rays generated by the heating source 6 are
The concrete wall can be heated and raised to a predetermined temperature in a short time with high efficiency.

【0021】場所xごとの赤外線照射加熱時刻がtで表
されれば、その時刻より時間間隔Tを隔てた時刻t+T
に、赤外線カメラ9と高感度カメラ11とで同じ場所を
撮影する。時刻t+Tに赤外線カメラ9で撮影した第1
画像はF1(x,t+T)で表され、時刻t+Tに高感
度カメラ11で撮影した第2画像はF2(x,t+T)
で表される。ここで、xは時間tの関数である。第1画
像と第2画像を同時刻に撮影することは、第1画像と第
2画像が同じ位置であることを高精度に担保する。
If the infrared irradiation heating time for each location x is represented by t, the time t + T is separated from the time by a time interval T.
Then, the same place is photographed by the infrared camera 9 and the high sensitivity camera 11. The first shot taken by the infrared camera 9 at time t + T
The image is represented by F1 (x, t + T), and the second image taken by the high-sensitivity camera 11 at time t + T is F2 (x, t + T)
It is represented by Where x is a function of time t. Shooting the first image and the second image at the same time ensures that the first image and the second image are at the same position with high accuracy.

【0022】赤外線照射により加熱されたコンクリート
表層部の熱は、次第にコンクリートの内部に拡散し、こ
のような拡散熱により加熱されたコンクリート内部の熱
は、コンクリートの表層部とその表層部と反対側のコン
クリート外側部分に拡散し、コンクリートの内部は逆に
一様に冷えていく。コンクリートの内部が均質であれ
ば、その冷却は場所的に一様であるが、コンクリートの
内部に欠陥(穴、割れのような微小空間)があって内部
が均質でなければ、その微小空間の内部の空気・蒸気が
熱の伝導率の均一性を損なって、熱の伝導を遮断する。
このような熱の伝導の局所的遮断は、欠陥部とその周辺
部とでコンクリート表面の温度低下に差異をもたらし、
コンクリート表面の温度は均一ではなくなる。一般的に
は、局所欠陥存在位置により近いコンクリート表面の温
度は高くなり、局所欠陥存在位置により遠いコンクリー
ト表面の温度は低くなる。このような温度の落差は、既
述の時間Tに相関的である。そのような最適切な時間間
隔Tが理論的に又は経験則的に設定される。
The heat of the concrete surface layer heated by the infrared irradiation gradually diffuses into the concrete, and the heat inside the concrete heated by such diffused heat is transferred to the concrete surface layer and the side opposite to the surface layer. The concrete diffuses to the outside of the concrete, and the inside of the concrete cools down uniformly. If the inside of the concrete is homogeneous, the cooling is uniform in place, but if there is a defect (a minute space such as a hole or a crack) inside the concrete and the inside is not homogeneous, the cooling of the minute space The air and steam inside impair the uniformity of the heat conductivity and cut off the heat transfer.
Such local interruption of heat conduction causes a difference in the temperature drop of the concrete surface between the defect and its surroundings,
The temperature on the concrete surface will not be uniform. In general, the temperature of the concrete surface closer to the local defect location becomes higher, and the temperature of the concrete surface farther to the local defect location becomes lower. Such a temperature drop is correlated with the time T described above. Such an optimal time interval T is set theoretically or empirically.

【0023】温度の差異は、赤外線カメラ9により生成
される第1画像F1(x,t+T)に強調的に現れる。
第1画像では、より高温である部分はより白い。従っ
て、第1画像(の白黒)の濃淡から内部欠陥の位置を検
知することができる。第1画像の色の濃さは、コンクリ
ートと内部の温度と相関関係があり、且つ、温度低下に
対応して変化する。従って、所定温度まで加熱した後
に、同一箇所を時間間隔を変えて順次に撮影することに
より、欠陥の深さを知ることができる。2つの時間間隔
をT1とT2で表せば、第1画像はF1(x,z,t+
T1)とF1(x,z,t+T2)とで構成される。F
1(x,z,t+T1)とF1(x,z,t+T2)は
連立的に成立し、その相違は欠陥の深さzを示す。濃淡
の分布から欠陥の大きさを知ることができる。画像によ
り白い領域が一塊りで大きく存在すれば、その内部欠陥
は大きく、濃淡差が強い場合には、欠陥の深さは深い。
時刻tから時刻T1又は時刻T2までの間、移動検査車
1は停止している必要はない。
The temperature difference is emphasized in the first image F 1 (x, t + T) generated by the infrared camera 9.
In the first image, the hotter parts are whiter. Therefore, the position of the internal defect can be detected from the density of the first image (black and white). The color intensity of the first image has a correlation with the temperature of the concrete and the inside, and changes in response to the temperature decrease. Therefore, the depth of a defect can be known by sequentially photographing the same portion at different time intervals after heating to a predetermined temperature. If two time intervals are represented by T1 and T2, the first image is F1 (x, z, t +
T1) and F1 (x, z, t + T2). F
1 (x, z, t + T1) and F1 (x, z, t + T2) are simultaneously established, and the difference indicates the depth z of the defect. The size of the defect can be known from the distribution of shading. If a large white area exists in the image, the internal defect is large. If the difference in density is strong, the depth of the defect is large.
From time t to time T1 or time T2, the mobile inspection vehicle 1 does not need to be stopped.

【0024】第1画像の撮影と同時刻に同一領域を撮影
する高感度カメラ11が生成する2つの第2画像F2
(x,T1)とF2(x,T2)は、コンクリート表面
の高感度で高精度なコピーである。第2画像F2(x,
T1)は、原則的に第2画像F2(x,T2)に同一で
ある。第2画像F2は、コンクリート表面の欠陥又は割
れの存在と形を正確に表現している。第1画像F1と第
2画像F2は、画像合成器16で合成される。合成画像
F3は、コンクリート表面の欠陥を内部欠陥の存在とと
もに明示するので、表面欠陥の存在が参照されて内部欠
陥の存在とその深さが検討され、内部欠陥の検知精度が
向上する。
Two second images F2 generated by the high-sensitivity camera 11 for photographing the same area at the same time as the photographing of the first image
(X, T1) and F2 (x, T2) are sensitive and accurate copies of the concrete surface. The second image F2 (x,
T1) is in principle identical to the second image F2 (x, T2). The second image F2 accurately represents the presence and shape of a defect or crack on the concrete surface. The first image F1 and the second image F2 are synthesized by the image synthesizer 16. Since the composite image F3 clearly indicates the defect on the concrete surface together with the presence of the internal defect, the presence and depth of the internal defect are examined with reference to the presence of the surface defect, and the detection accuracy of the internal defect is improved.

【0025】図3は、本発明による構造物検査装置の実
施の他の形態を示している。本実施の形態は、欠陥検査
装置2を搬送する搬送車の改変にある。コンクリート側
部C’は、2鉛直面と頂面とを有する側壁である。2鉛
直面の一方が、欠陥検知対象面22である。その側壁の
2鉛直面を挟持して自走する移動体23は、移動本体2
4と、垂直ロッド25とから構成されている。移動本体
24は、両側鉛直部分26と両側鉛直部分26の上端部
分を水平方向に連結する水平部分27とから形成されて
いる。両側鉛直部分26の内面側とコンクリート構造物
C’の両鉛直面との間に複数の転輪28が介設され移動
本体24に回転自在に支持されている。
FIG. 3 shows another embodiment of the structure inspection apparatus according to the present invention. The present embodiment lies in a modification of a transport vehicle that transports the defect inspection device 2. The concrete side C ′ is a side wall having two vertical surfaces and a top surface. One of the two vertical surfaces is the defect detection target surface 22. The moving body 23 that is self-propelled while sandwiching the two vertical surfaces of its side wall is the moving body 2.
4 and a vertical rod 25. The moving main body 24 is formed of a vertical portion 26 on both sides and a horizontal portion 27 connecting upper end portions of the vertical portions 26 on both sides in the horizontal direction. A plurality of rolling wheels 28 are interposed between the inner surfaces of the vertical portions 26 on both sides and both vertical surfaces of the concrete structure C ′, and are rotatably supported by the moving body 24.

【0026】両側鉛直部分26に固着され水平方向に突
出して、一対の支持部29が設けられている。垂直ロッ
ド25は、支持部29に鉛直方向に貫通して支持部29
に固着されている。取付部31は、垂直ロッド25に案
内され鉛直方向に昇降可能に垂直ロッド25に支持され
ている。取付部31に、加熱源6と赤外線カメラ9と高
感度カメラ11とが支持されている。赤外線カメラ9と
高感度カメラ11とは、図4に示されるように、取付部
31から水平方向に突出する腕32を介して取付部31
に支持されている。画像処理部4と第1画像処理器13
と第2画像処理器15と画像合成器16とは、水平部分
27の上面に支持されている。移動本体24の駆動装置
は、その図示が省略されている。
A pair of support portions 29 are provided, which are fixed to the vertical portions 26 on both sides and protrude in the horizontal direction. The vertical rod 25 penetrates the support portion 29 in the vertical direction, and
It is fixed to. The mounting part 31 is guided by the vertical rod 25 and supported by the vertical rod 25 so as to be vertically movable. The mounting portion 31 supports the heating source 6, the infrared camera 9, and the high-sensitivity camera 11. As shown in FIG. 4, the infrared camera 9 and the high-sensitivity camera 11 are attached to the mounting portion 31 via an arm 32 projecting horizontally from the mounting portion 31.
It is supported by. Image processing unit 4 and first image processor 13
The second image processor 15 and the image synthesizer 16 are supported on the upper surface of the horizontal portion 27. The illustration of the driving device of the moving main body 24 is omitted.

【0027】加熱源6は、コンクリート構造物C’の鉛
直1面に赤外線を照射してその壁面を加熱し、赤外線カ
メラ9と高感度カメラ11は、既述の第1画像F1
(x,z,T1),F1(x,z,T2)と、第2画像
F2(x,z,T)を生成する。これらの画像の連立に
より、コンクリート構造物C’の内部の欠陥の大きさと
深さzが検知される。
The heating source 6 irradiates one vertical surface of the concrete structure C ′ with infrared rays to heat the wall surface thereof, and the infrared camera 9 and the high-sensitivity camera 11 transmit the first image F1 described above.
(X, z, T1), F1 (x, z, T2) and a second image F2 (x, z, T) are generated. By combining these images, the size and the depth z of the defect inside the concrete structure C ′ are detected.

【0028】図5は、本発明による構造物検査装置の実
施の更に他の形態を示している。本実施の形態は、欠陥
検査装置2を搬送する搬送車の他の改変にある。橋梁の
床版張出部のコンクリート底部C’は、既述の実施の形
態のコンクリート構造物C’に同じであり、鉛直面と頂
面とを有する側壁であり、更に、底面を有している。そ
の底面が、欠陥検知対象面33である。移動本体24と
支持部29は、既述の実施の形態のそれらに同じであ
る。既述の実施の形態の垂直ロッド25は、下端部が下
方に延長され垂直ロッド25’に改変されている。
FIG. 5 shows still another embodiment of the structure inspection apparatus according to the present invention. The present embodiment lies in another modification of the transport vehicle that transports the defect inspection device 2. The concrete bottom portion C ′ of the slab overhang of the bridge is the same as the concrete structure C ′ of the above-described embodiment, is a side wall having a vertical surface and a top surface, and further has a bottom surface. I have. The bottom surface is the defect detection target surface 33. The moving main body 24 and the support portion 29 are the same as those of the above-described embodiment. The vertical rod 25 of the above-described embodiment is modified to a vertical rod 25 'with a lower end extending downward.

【0029】垂直ロッド25’の下端部に垂直ロッド2
5’に案内されて昇降自在に支持される第1支持台34
が設けられている。第1支持台34に支持され移動本体
24の走行方向に直交する直交方向に、且つ、水平方向
に延びる第1直交方向腕35が設けられている。第1直
交方向腕35は、その水平方向に移動自在に第1支持台
34に支持され得る。第2支持台36が、第1直交方向
腕35に移動自在に支持されている。図6に示されるよ
うに、第2支持台36に支持され第1直交方向腕35に
直交して移動本体24の走行方向に延びる第2直交方向
腕37が更に設けられている。加熱源6は、第2支持台
36に支持されている。赤外線カメラ9と高感度カメラ
11は、第2直交方向腕37の先端部分に支持されてい
る。図6に明示されるように、加熱源6は、移動本体2
4の進行方向a’に赤外線カメラ9と高感度カメラ11
とに対して先行する位置に配置されている。
At the lower end of the vertical rod 25 ', a vertical rod 2
First support table 34 guided by 5 'and supported so as to be able to move up and down
Is provided. A first orthogonal arm 35 that is supported by the first support base 34 and extends in a direction perpendicular to the traveling direction of the moving body 24 and in the horizontal direction is provided. The first orthogonal arm 35 can be supported by the first support 34 so as to be movable in the horizontal direction. The second support base 36 is movably supported by the first orthogonal arm 35. As shown in FIG. 6, there is further provided a second orthogonal direction arm 37 which is supported by the second support base 36 and extends in the traveling direction of the movable body 24 at right angles to the first orthogonal direction arm 35. The heating source 6 is supported on a second support base 36. The infrared camera 9 and the high-sensitivity camera 11 are supported by the tip of the second orthogonal arm 37. As clearly shown in FIG. 6, the heating source 6 is
4. Infrared camera 9 and high-sensitivity camera 11
And is arranged at a position preceding the above.

【0030】先行する加熱源6により加熱される欠陥検
知対象面33の側の内部の欠陥状況は後行する赤外線カ
メラ9と高感度カメラ11により検知される。赤外線カ
メラ9と高感度カメラ11は、既述の第1画像F1
(x,z,T1),F1(x,z,T2)と、第2画像
F2(x,z,T)を生成する。これらの画像の連立に
より、コンクリート構造物C’の内部の欠陥の大きさと
深さzが検知される。
The defect status inside the defect detection target surface 33 heated by the preceding heating source 6 is detected by the infrared camera 9 and the high-sensitivity camera 11 that follow. The infrared camera 9 and the high sensitivity camera 11 are connected to the first image F1 described above.
(X, z, T1), F1 (x, z, T2) and a second image F2 (x, z, T) are generated. By combining these images, the size and the depth z of the defect inside the concrete structure C ′ are detected.

【0031】図7と図8は、本発明による構造物検査装
置の実施の更に他の形態を示している。本実施の形態
は、欠陥検査装置2を搬送する搬送車の更に他の改変に
ある。その搬送車の本体である移動本体24’は、床版
のコンクリート底部C”から立ち上がる鋼高欄38に跨
って走行する。鋼高欄38は、横棒39と縦棒41とか
ら構成され、移動本体24’の複数の転輪28’は、横
棒39の円柱面上を転動する。支持部29が移動本体2
4’に固着されている点、支持部29に垂直ロッド2
5’が設けられている点は、既述の実施の形態に同じで
ある。加熱源6と赤外線カメラ9と高感度カメラ11の
相互の配置関係も既述の実施の形態に同じである。
FIGS. 7 and 8 show still another embodiment of the structure inspection apparatus according to the present invention. The present embodiment lies in still another modification of the transport vehicle that transports the defect inspection device 2. The moving body 24 ', which is the main body of the transport vehicle, runs across a steel column 38 rising from the concrete bottom C "of the slab. The steel column 38 is composed of a horizontal bar 39 and a vertical bar 41, The plurality of rolling wheels 28 'of 24' roll on the cylindrical surface of the horizontal bar 39. The support portion 29 is moved by the moving main body 2.
4 ′, the vertical rod 2
The point where 5 'is provided is the same as the above-described embodiment. The mutual arrangement of the heating source 6, the infrared camera 9, and the high-sensitivity camera 11 is the same as in the above-described embodiment.

【0032】図9は、本発明による構造物検査装置の実
施の更に他の形態を示している。本実施の形態は、欠陥
検査装置2を搬送する搬送車の更に他の改変にある。検
査対象のコンクリート底部C’又はC”は、既述の実施
の形態の床版底部C’に同じである。コンクリート底部
C’の床下面に複数の鋼桁42が固着されている。床版
部移動体43は、走行桁44と腕部45とから形成され
ている。腕部45と鋼桁42の下端部の上面形成部46
との間に走行輪機構47が介設されている。走行桁44
に、案内レール48が水平方向に設けられている。案内
レール48を上下面側から挟持する複数車輪49を介し
て、走行体51が横行自在に走行桁44に支持されてい
る。加熱源6と赤外線カメラ9と高感度カメラ11は、
走行体51に搭載されている。
FIG. 9 shows still another embodiment of the structure inspection apparatus according to the present invention. The present embodiment lies in still another modification of the transport vehicle that transports the defect inspection device 2. The concrete bottom C ′ or C ″ to be inspected is the same as the floor slab bottom C ′ of the above-described embodiment. A plurality of steel girders 42 are fixed to the lower surface of the floor of the concrete bottom C ′. The partial moving body 43 is formed of a traveling girder 44 and an arm 45. An upper surface forming portion 46 at the lower end of the arm 45 and the steel girder 42.
And a traveling wheel mechanism 47 is interposed between them. Running girder 44
In addition, a guide rail 48 is provided in the horizontal direction. The traveling body 51 is supported by the traveling girder 44 so as to be able to traverse freely via a plurality of wheels 49 which sandwich the guide rail 48 from the upper and lower surfaces. The heating source 6, the infrared camera 9, and the high sensitivity camera 11
It is mounted on the traveling body 51.

【0033】走行桁44の走行方向は、走行体51の走
行方向に直交している。加熱源6と赤外線カメラ9と高
感度カメラ11は、コンクリート構造物C’の下面を2
次元的に走査することができ、人が接近しにくいコンク
リートの床下面を更に安全に検査することができる。
The traveling direction of the traveling girder 44 is orthogonal to the traveling direction of the traveling body 51. The heating source 6, the infrared camera 9 and the high sensitivity camera 11 move the lower surface of the concrete structure C ′ to 2
It is possible to scan in a three-dimensional manner, and it is possible to more safely inspect the lower surface of the concrete floor which is difficult for a person to access.

【0034】複数の実施の形態に見られる走行装置は、
自動的に又は半自動的に走行する走行体を有し、1次元
的に、又は2次元的に運動して、人が入りにくい狭く危
険である区域のコンクリートの内部欠陥の存在とその大
きさを安全に、高精度に検知することができる。
The traveling device found in the plural embodiments is
It has a running body that runs automatically or semi-automatically, and moves one-dimensionally or two-dimensionally to determine the presence and size of internal defects in concrete in narrow and dangerous areas where it is difficult for people to enter. It can be detected safely and with high accuracy.

【0035】赤外線カメラ11が撮影する領域には、赤
外線光源6から適正波長の赤外光が照射される。赤外線
光源6が発射する赤外線は、1μm〜50μmの波長領
域で存在する。赤外線カメラ11は、検査車輌の走行速
度に対応した速度又はそれと同じ速度で同体に運動す
る。赤外線カメラの有効検出波長は、8μm〜13μm
の領域に存在し、その検出用赤外線波長領域は、照射赤
外線波長領域に含まれている。赤外線光源6から照射赤
外線が壁面に照射される。壁面に照射された赤外線は、
コンクリート表面を加熱すると共に、コンクリート内部
に浸透し、コンクリートの全体の温度を上昇させる。コ
ンクリートの中に剥離のような隙間がある場合、空気が
熱伝導を遮断し、内部に剥離がある場合は、隙間がない
健全部に比べコンクリート内部の剥離存在部の温度がよ
り高く上昇する。この現象を適正に赤外線カメラ11で
検出する場合は、赤外線カメラの検出波長領域の選定が
重要である。一般に、赤外線カメラは、検出波長が3μ
m〜5μm領域と8μm〜12μm領域の2つの領域に
大別されてその適正を有している。3μm〜5μm領域
の波長で検出した場合は、検出波長が短波長であるため
コンクリート表面の温度のみを適正に検出することがで
きる。
An area to be photographed by the infrared camera 11 is irradiated with infrared light having an appropriate wavelength from the infrared light source 6. The infrared light emitted by the infrared light source 6 exists in a wavelength range of 1 μm to 50 μm. The infrared camera 11 moves integrally at a speed corresponding to the traveling speed of the inspection vehicle or at the same speed. The effective detection wavelength of the infrared camera is 8 μm to 13 μm
The detection infrared wavelength region is included in the irradiation infrared wavelength region. Irradiation infrared rays are emitted from the infrared light source 6 to the wall surface. The infrared rays radiated on the wall
While heating the concrete surface, it penetrates into the concrete and raises the overall temperature of the concrete. When there is a gap such as peeling in the concrete, the air blocks heat conduction, and when there is peeling inside, the temperature of the peeling existing part in the concrete rises higher than that of a healthy part having no gap. When this phenomenon is properly detected by the infrared camera 11, it is important to select a detection wavelength region of the infrared camera. Generally, an infrared camera has a detection wavelength of 3 μm.
The area is roughly classified into two areas, namely, an m-5 μm area and an 8-12 μm area. When the detection is performed at a wavelength in the range of 3 μm to 5 μm, only the temperature of the concrete surface can be properly detected because the detection wavelength is short.

【0036】一方、8μm〜12μm領域の波長で検出
した場合は、検出波長が長波長であるため、コンクリー
ト表面からの放射だけでなくコンクリート内部からの放
射も間接的に検出するため、コンクリート内部の温度を
より適正に検出することができる。従って、コンクリー
ト内部に存在する剥離検出のための検出器として使用す
る赤外線カメラは、検出波長が8μm〜13μm領域、
又は、この検出波長に近い波長領域、例えば、7μm〜
16μm領域等の赤外線カメラを使用することが現状の
技術では必要不可欠である。
On the other hand, when detection is performed at a wavelength in the range of 8 μm to 12 μm, since the detection wavelength is long, not only radiation from the concrete surface but also radiation from the inside of the concrete is indirectly detected. The temperature can be detected more appropriately. Therefore, an infrared camera used as a detector for detecting peeling existing inside concrete has a detection wavelength of 8 μm to 13 μm,
Alternatively, a wavelength region close to the detection wavelength, for example, 7 μm to
It is indispensable in the current technology to use an infrared camera having a region of 16 μm or the like.

【0037】このような波長領域に対して感度が適正で
ある赤外線カメラで検出することにより、コンクリート
内部に剥離や空隙がある部分は、周辺の健全部との温度
差により剥離部分を明確に識別することが可能であり、
作業者の目では見ることのできない内部の隙間や空隙の
非破壊検査が可能である。ここで、構造物に赤外線を照
射することにより、従来法で使用されているXeフラッ
シュランプ等の光源を使用した場合に比べ、照射する光
の波長が長いため、構造物の表面を効率良く加熱するこ
とができる。
By detecting with an infrared camera whose sensitivity is appropriate for such a wavelength region, a portion having peeling or voids in concrete can clearly identify a peeling portion by a temperature difference from a surrounding healthy portion. It is possible to
Non-destructive inspection of internal gaps and voids that cannot be seen by the operator's eyes is possible. Here, by irradiating the structure with infrared light, the wavelength of the irradiated light is longer than when a light source such as a Xe flash lamp used in the conventional method is used, so that the surface of the structure is efficiently heated. can do.

【0038】コンクリート中の剥離や空隙が存在する位
置が浅い場合には、赤外線カメラ11で検出した健全部
と欠陥存在部との間の温度差は大きくなり、剥離や空隙
が存在する位置が深い場合には、赤外線カメラ11で検
出した健全部と欠陥存在部との間の温度差は小さくな
る。従って、健全部と欠陥部との間の温度差に基づい
て、コンクリート構造物の内部の剥離や空隙等の欠陥の
深さを計算により検出することができる。
When the position where the peeling or the void exists in the concrete is shallow, the temperature difference between the sound part and the defect existing part detected by the infrared camera 11 becomes large, and the position where the peeling or the void exists is deep. In this case, the temperature difference between the sound part and the defective part detected by the infrared camera 11 becomes small. Therefore, based on the temperature difference between the healthy part and the defective part, it is possible to detect the depth of the defect such as peeling or void inside the concrete structure by calculation.

【0039】このように、従来の打音検査法と比べ、非
接触で高速な検査が可能で有り、人の勘に頼らない定量
的な評価ができ、従来の打音検査法と比べて検査に要す
るコストを大幅に低減できる。従来の非接触検査方法の
場合、5mm程度しか検出できなかったが、本発明によ
れば、先の実施の形態では、最大60mmの深さまで検
査が可能となった。後の実施の形態では、従来の非接触
検査方法と比べ、検出した赤外線画像において、健全部
と欠陥存在部との間の温度差を定量評価することによ
り、従来技術では困難だった深さ方向に分解能を具備し
た検査が可能となった。
As described above, compared with the conventional tapping sound inspection method, it is possible to perform a non-contact and high-speed inspection, perform a quantitative evaluation without relying on human intuition, and perform an inspection as compared with the conventional tapping sound inspection method. Cost can be significantly reduced. In the case of the conventional non-contact inspection method, only about 5 mm can be detected. However, according to the present invention, the inspection can be performed up to a maximum depth of 60 mm in the above embodiment. In a later embodiment, in comparison with the conventional non-contact inspection method, in the detected infrared image, by quantitatively evaluating the temperature difference between the sound part and the defect existing part, the depth direction, which was difficult in the related art, Inspection with high resolution has become possible.

【0040】可視光線使用のカメラにより取得する画像
は、検査対象の表面の異常性を判断する参照資料にする
ことができる。本発明は、トンネルに限られず、高架
橋、マンション等のコンクリート構造物、モルタル構造
物の検査にもその効果を奏することができる。
An image obtained by a camera using visible light can be used as reference data for judging abnormalities on the surface of the inspection object. The present invention is not limited to tunnels, and can exert its effects also in inspection of concrete structures and mortar structures such as viaducts and condominiums.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明による構造物検査装置、構造物検
査用搬送車、及び、構造物検査方法は、内部欠陥の存在
を確実に検出することができる。特に、その大きさと深
さとを同時に高精度に定量的に検出することができる。
The structure inspection apparatus, structure inspection transport vehicle, and structure inspection method according to the present invention can reliably detect the presence of an internal defect. In particular, its size and depth can be quantitatively detected simultaneously with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による構造物検査装置を示す回
路ブロックつき正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view with a circuit block showing a structure inspection apparatus according to the present invention.

【図2】図2は、本発明による構造物検査方法の実施の
形態の詳細を示す正面断面図である。
FIG. 2 is a front sectional view showing details of an embodiment of a structure inspection method according to the present invention.

【図3】図3は、構造物検査対象を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a structure inspection target;

【図4】図4は、図3の側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG. 3;

【図5】図5は、他の構造物検査対象を示す正面図であ
る。
FIG. 5 is a front view showing another structural object to be inspected.

【図6】図6は、図5の側面図である。FIG. 6 is a side view of FIG. 5;

【図7】図7は、更に他の構造物検査対象を示す正面図
である。
FIG. 7 is a front view showing still another structure inspection object.

【図8】図8は、図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7;

【図9】図9は、更に他の構造物検査対象を示す正面図
である。
FIG. 9 is a front view showing still another structure inspection target.

【図10】図10は、公知の構造物検査装置を示す正面
図である。
FIG. 10 is a front view showing a known structure inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…熱的光源 4又は9…撮影部 9…第1カメラ 11…第2カメラ 16…画像処理部 26…第1移動体 25…第2移動体 28…車輪 36…第3移動体 48…軌道 C…構造物 6 ... Thermal light source 4 or 9 ... Photographing unit 9 ... First camera 11 ... Second camera 16 ... Image processing unit 26 ... First moving body 25 ... Second moving body 28 ... Wheel 36 ... Third moving body 48 ... Orbit C: Structure

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA25 AA49 AA51 BB02 CC14 DD03 FF04 FF42 GG01 GG21 JJ03 JJ05 JJ26 QQ21 QQ24 QQ25 QQ32 2G040 AA05 BA01 BA16 CA05 CA12 CA23 DA06 EA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA25 AA49 AA51 BB02 CC14 DD03 FF04 FF42 GG01 GG21 JJ03 JJ05 JJ26 QQ21 QQ24 QQ25 QQ32 2G040 AA05 BA01 BA16 CA05 CA12 CA23 DA06 EA06

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱的光源と、 前記熱的光源の熱線波長領域の熱線により照射され加熱
が実行される構造物を前記熱線波長領域で撮影する撮影
部と、 前記撮影部が生成する画像に基づいて前記構造物の内部
の欠陥の存在を検出する画像処理部とを含み、 前記撮影部は、前記加熱の時刻よりも時間Tだけ遅延し
た時刻に前記構造物の表面を撮影する構造物検査装置。
1. A thermal light source; a photographing unit for photographing a structure irradiated with heat rays in a heat ray wavelength region of the thermal light source to perform heating in the heat ray wavelength region; and an image generated by the photographing unit. An image processing unit for detecting the presence of a defect inside the structure based on the structure, wherein the photographing unit photographs a surface of the structure at a time delayed by a time T from a time of the heating. apparatus.
【請求項2】前記加熱の時刻がtで表され、前記撮影部
の第1撮影の第1場所と第1時刻がxとT11で表さ
れ、前記撮影部の第2撮影の第2場所と第2時刻がxと
T12で表され、前記第1場所と前記第2場所は同じで
あり、前記第1撮影の第1画像はF11(x、z、T1
1)で表され、前記第2画像はF12(x、z、T1
2)で表され、前記欠陥の深さzは、第1画像F11
(x、z、T11)と第2画像F12(x、z、T1
2)の連立から前記画像処理部により検出される請求項
1の構造物検査装置。
2. The time of the heating is represented by t, the first place of the first photographing of the photographing unit and the first time are represented by x and T11, and the second place of the second photographing of the photographing unit. The second time is represented by x and T12, the first location and the second location are the same, and the first image of the first shooting is F11 (x, z, T1).
1), and the second image is F12 (x, z, T1
2), and the depth z of the defect is a first image F11
(X, z, T11) and the second image F12 (x, z, T1)
The structure inspection apparatus according to claim 1, wherein the structure is detected by the image processing unit from the combination of 2).
【請求項3】前記撮影部は、 前記熱線波長領域に含まれる第1波長領域で適正感度を
有する第1カメラと、 前記第1波長領域よりも波長が短い第2波長領域で適正
感度を有する第2カメラとを備え、 前記加熱の時刻がtで表され、前記第1カメラの撮影の
場所と時刻がxとT1で表され、前記第2カメラの撮影
の場所と時刻がxとT2で表され、前記第1カメラの撮
影の場所と前記第2カメラの撮影の場所とは同じであ
り、前記第1カメラの撮影の時刻と前記第2カメラの撮
影の時刻とは同じであり、前記第1カメラの撮影の画像
はF1(x,T1)で表され、前記第2カメラの撮影の
画像はF2(x,T1)で表され、 前記画像F1(x,T1)と前記画像F2(x,T1)
とに基づいて、前記構造物の内部の欠陥の存在が前記画
像処理部により検出される請求項1の構造物検査装置。
3. The imaging section has a first camera having an appropriate sensitivity in a first wavelength region included in the heat ray wavelength region, and an appropriate sensitivity in a second wavelength region having a shorter wavelength than the first wavelength region. A second camera, wherein the heating time is represented by t, the shooting location and time of the first camera are represented by x and T1, and the shooting location and time of the second camera are represented by x and T2. Where the shooting location of the first camera and the shooting location of the second camera are the same, the shooting time of the first camera and the shooting time of the second camera are the same, An image captured by the first camera is represented by F1 (x, T1), an image captured by the second camera is represented by F2 (x, T1), and the image F1 (x, T1) and the image F2 ( x, T1)
The structure inspection apparatus according to claim 1, wherein the presence of a defect inside the structure is detected by the image processing unit based on the following.
【請求項4】前記熱線波長領域は1μm〜50μmの範
囲の赤外線領域であり、 前記構造物はコンクリートで形成されている請求項1〜
3の構造物検査装置。
4. The heat ray wavelength range is an infrared range of 1 μm to 50 μm, and the structure is formed of concrete.
3. Structure inspection device.
【請求項5】請求項1〜4の構造物検査装置を搭載して
前記構造物検査装置を搬送する構造物検査用搬送車であ
り、 前記構造物の構造面に沿って走行する車輪と、 前記車輪に支持される第1移動体と、 前記第1移動体に支持され前記第1移動体に対して移動
する第2移動体とを含み、 前記撮影部の一部は、前記第1移動体に搭載され、 前記撮影部の他の一部は、前記第2移動体に搭載されて
いる構造物検査用搬送車。
5. A transport vehicle for a structure inspection which carries the structure inspection device by mounting the structure inspection device according to claim 1, wherein a wheel running along a structural surface of the structure, A first moving body supported by the wheels; and a second moving body supported by the first moving body and moving with respect to the first moving body, wherein a part of the photographing unit performs the first movement. The structure inspection carrier is mounted on a body, and another part of the photographing unit is mounted on the second movable body.
【請求項6】請求項1〜4の構造物検査装置を搭載して
前記構造物検査装置を搬送する構造物検査用搬送車であ
り、 前記構造物の構造面に沿って走行する車輪と、 前記車輪に支持される第1移動体と、 前記第1移動体に支持され前記第1移動体に対して移動
する第2移動体と、 前記第2移動体に支持され前記第2移動体に対して移動
する第3移動体とを含み、 前記撮影部の一部は、前記第1移動体に搭載され、 前記撮影部の他の一部は、前記第3移動体に搭載されて
いる構造物検査用搬送車。
6. A structure inspection transport vehicle carrying the structure inspection device according to claim 1, wherein the vehicle travels along a structural surface of the structure, A first moving body supported by the wheel, a second moving body supported by the first moving body and moving with respect to the first moving body, and a second moving body supported by the second moving body. A third moving body that moves with respect to the first moving body, and a part of the photographing unit is mounted on the first moving body, and another part of the photographing unit is mounted on the third moving body. Carriage for object inspection.
【請求項7】前記車輪は軌道に案内されて走行する請求
項5又は6の構造物検査用搬送車。
7. The structure inspection transport vehicle according to claim 5, wherein the wheels travel while being guided by a track.
【請求項8】構造物の表面に時刻tに熱線を照射するこ
と、 前記表面を前記熱線に含まれる長波長領域で時刻t+T
に長波長撮影すること、 前記長波長撮影することにより得られる画像に基づいて
前記構造物の内部欠陥の存在を検出することとを含み、 前記表面の位置は前記時刻tの関数で表されるとを含む
構造物検査方法。
8. Irradiating the surface of the structure with a heat ray at time t, the surface is irradiated at a time t + T in a long wavelength region included in the heat ray.
Detecting the presence of an internal defect of the structure based on an image obtained by performing the long-wavelength imaging, wherein the position of the surface is represented by a function of the time t. And a structure inspection method including:
【請求項9】前記表面を長波長領域で時刻t+T+ΔT
に長波長撮影すること、 前記時刻t+Tと前記時刻t+T+ΔTで前記長波長撮
影することにより得られる2画像に基づいて前記構造物
の内部欠陥の存在と深さを検出することとを更に含む構
造物検査方法。
9. The time t + T + ΔT of the surface in a long wavelength region
The structure further comprising: detecting presence and depth of an internal defect of the structure based on two images obtained by performing the long-wavelength imaging at the time t + T and the time t + T + ΔT. Inspection methods.
【請求項10】前記表面を前記長波長領域の波長よりも
短い波長の短波長領域で時刻t+Tに短波長撮影するこ
と、 前記長波長撮影により得られた画像と前記短波長撮影す
ることにより得られた画像とに基づいて、前記構造物の
内部欠陥の存在を高精度に検出することとを更に含む構
造物検査方法。
10. A short wavelength image of the surface at a time t + T in a short wavelength region shorter than a wavelength of the long wavelength region, and an image obtained by the long wavelength image and the short wavelength image are obtained. And detecting the presence of the internal defect of the structure with high accuracy based on the obtained image.
【請求項11】長波長撮影することは赤外線カメラで実
行され、前記短波長撮影することは可視光カメラで実行
される構造物検査方法。
11. A method for inspecting a structure, wherein long-wavelength imaging is performed by an infrared camera, and said short-wavelength imaging is performed by a visible light camera.
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