JP2002162361A - 構造物の損傷検出装置 - Google Patents

構造物の損傷検出装置

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JP2002162361A
JP2002162361A JP2000356287A JP2000356287A JP2002162361A JP 2002162361 A JP2002162361 A JP 2002162361A JP 2000356287 A JP2000356287 A JP 2000356287A JP 2000356287 A JP2000356287 A JP 2000356287A JP 2002162361 A JP2002162361 A JP 2002162361A
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imaging
damage
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JP2000356287A
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Junko Hayashi
淳子 林
Takaaki Yoshida
敬明 吉田
Yoshihiro Sekiguchi
佳宏 関口
Ryuji Horie
竜司 堀江
Tatsuro Ikui
達朗 生井
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な操作で損傷を検出し、画像処理により
一定した精度の検出データを得ることのできる損傷検出
装置を提供すること。 【解決手段】可動装置とデータ処理装置とで構成し、レ
ーザ発光部、撮像部、アンテナ、画像処理部、データ収
集部、操作部を具備する。画像処理部において、画像か
ら直線図形を抽出する処理、または、画像信号を輪郭算
出する処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁のように下方
或いは斜め下方から劣化を点検することが必要な構造物
などについて、劣化点検を行う時の損傷検出装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば港湾構造物について劣化点
検を行うとき、作業員が海上を船に乗って構造物の下方
の調査位置まで近づき、状況を目視観察をした。劣化の
有無を調べるため、写真撮影を行い、調査済というマー
キングを行っていた。また、港湾構造物に対し桟橋など
を使用して接近できるときは、潮の干満を充分に調査し
て接近し、目視観察をした。写真撮影を行うことは必要
である。
【0003】他の例として、橋梁の下部を点検するとき
は、橋梁の下部に予めレールを設置し、カメラを搭載し
た台車を移動させ、カメラからの映像をモニタリングす
ることで、点検が実施されていた。後者の例は、特開平
8−128015号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
作業員による目視作業では、陸地から接近できるとして
も港湾構造物の構造の関係で、作業員が簡単に出入りで
きない箇所も存在するから、そのため特殊な足場を組ん
でから検査を行うといった多大な労力を必要としてい
た。また干潮時にのみ作業員が出入り可能な桟橋の床板
などの点検は、干潮の時間を予測して作業をするため
に、潮の満干による作業時間の制限が生じた。
【0005】更に損傷の大きさの測定精度及び測定箇所
やその数が作業員の熟練度や個人差によって異なるた
め、損傷の検査結果のデータ精度が統一されず、以前に
実施したひび割れ調査結果との比較が困難であるという
問題があった。
【0006】また、前記橋梁の下部を検査する場合は、
橋梁の下方にレールを設置する必要があり、その作業自
体に時間を要し、且つ台車を移動させることも狭い場所
のため容易ではない。自動制御運転をさせるときは、レ
ール設置を含めて多額の費用を要した。
【0007】本発明は前述の課題を解決するために発明
したことで、簡単な操作で損傷を検出し、画像処理によ
り一定した精度の検出データを得ることのできる損傷検
出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、構造物に対し投射距離に関係なく所定幅を保
持する光を投射する光投射部と、前記光が投射された場
所を撮像し、且つ撮像信号を無線送信する撮像部と、で
構成した可動装置と、前記撮像部の送信出力を受信し、
画像から直線図形を抽出する処理を行う画像処理部と、
前記撮像部と画像処理部とのデータを格納するデータ収
集部と、前記可動装置の移動を遠隔制御する移動制御装
置と、で構成したデータ処理装置と、を具備することを
特徴とする。
【0009】また、前記光投射部は投射距離に関係なく
所定幅を保持する光を投射する複数の光投射部で構成
し、画像処理部は前記撮像部からの画像信号を輪郭算出
処理することを特徴とする。
【0010】本発明はこの構成により、構造物を撮像し
データ送信する撮像部と、撮像信号を処理する部分とが
分離しているため、作業員が安全な場所において撮像部
を制御することが出来て、個人差のない一定した精度の
検査データを得ることができる。
【0011】特に、レーザ・コリメートラインプロジェ
クタを使用して撮像し、その画像を処理するときは、損
傷の大きさを自動計測することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態を示すブロック構成図である。図1において、
レーザ発光部11は構造物に光を投射する。このときレー
ザ発光部11は、点光源からの光を平行光として照射する
コリメートラインプロジェクタ形式とすることが好都合
である。コリメートラインプロジェクタにより投射され
たレーザ光は、被写体面と光源との距離に関係なく光幅
が一定値に保持されているからである。撮像部12は、前
記レーザ発光部11が投射している光と、損傷を検出する
場所を撮像した信号と、を高周波信号として送信する。
アンテナ13は前記送信信号を送出する。レーザ発光部1
1、撮像部12との両者を、ここでは可動装置10という。
【0013】データ処理装置20において、アンテナ21は
アンテナ13からの送信信号を受信して、画像処理部22に
伝送する。画像処理部22では、前記撮像した信号を画像
処理する。画像処理部22の動作については後述する。画
像処理部22の処理出力はデータ収集部23により、表示し
たりデータ記録する。また操作部24はデータ処理装置20
の各要素の動作を適宜制御するように操作信号としての
無線信号を発したり、有線で制御する。
【0014】画像処理部22においては、撮像画像内に損
傷箇所があるか、どうかを検出することの処理を行う。
図2はそのステップ処理を示すフローチャートである。
図2において、画像の入力をステップS1で行う。次の
処理の前にノイズ除去をするための平滑化処理をステッ
プS2で行う。微分処理をステップS3で行うと、構造
物の損傷が存在する場合に、正常部分と損傷部分との境
界部分で急激な輝度差が生じて、損傷部分の境界線が強
調される。次にステップS4において2値化処理を施す
ことにより、損傷部分が抽出される。図3(a)はこの
段階の画像を示し、符号34は損傷部分を、符号35はレー
ザ光を示す。
【0015】次に損傷部分の大きさを計測するため、レ
ーザ光について、画像の直線図形の抽出処理を行う手段
の1例としてハフ変換をステップS10において行う。
画像をハフ変換することは、直線の検出をすることに相
当し、探索する直線の傾斜を一定値に限定することで、
撮像画像中のレーザ光を抽出する。図3(b)は、ハフ
変換した後の画像である。
【0016】ここで、コリメートラインプロジェクタよ
り投射する光量は撮像部12が比例出力できる光量を超え
て与え、汚れなどと損傷とを区別し易くする方法を取っ
ても良い。
【0017】また、コリメートラインプロジェクタによ
り投射されたレーザ光の大きさは被写体面との距離に関
係なく一定であるために、レーザ光の画素数と、損傷の
画素数とは、簡単な比例関係にあるから、図3(b)に
より、レーザ光の画素数を計数して、損傷部分の画素を
計数すれば、損傷部分の大きさについて、測定が出来
る。これが図2のステップS6であって、ステップS7
が続きこの処理は終了する。
【0018】図4は、第1の実施の形態として示す損傷
検出装置の具体的構成を例示したものである。図4にお
いて、例えば港湾建造物として橋梁を40と示す。橋梁40
を下方から損傷検出するため、可動装置10として検出船
31を使用している。検出船31は、撮像部12と、コリメー
トラインプロジェクタ11と、アンテナ13とを搭載してい
る。図4のWLは、水面を示している。また図示してい
ないが、遠隔操作で検出船31の走行を制御できる装置を
具備している。
【0019】図4において、制御装置32は、図1のアン
テナ21、画像処理部22、データ処理部23、操作部24とを
具備している。また、検出船31の走行を制御するための
信号送出装置を具備している。そして、表示装置33は、
例えば上記データ処理部からの信号を表示している。そ
のため、損傷検出装置の操作をする者は、表示装置33の
表示を観察しながら、制御装置32により検出船31の走行
を操作し、またデータの格納をすることができる。
【0020】次に、本発明の第2の実施の形態について
図5を用いて説明する。図5において、検出船31は図4
と対応したもので、図5においては、コリメートライン
プロジェクタを11,15,16,17と4個具備している。そ
れらは、撮像部12が撮像できるように、互いに等間隔に
配置して、同一方向に光を投射する。図示しない撮像部
において、撮像した信号は、図1と同様にアンテナ13か
ら放射される。
【0021】図示しない画像処理部において、図6
(a)と示す画像が受信され、図2と同様に処理が開始
される。図6(a)において、損傷34と、レーザ光35
は、図3(a)と同様である。図6(a)における、レ
ーザ光36,37,38は、コリメートラインプロジェクタ1
5,16,17によるレーザ光を示している。図6(a)の
画像に対する処理ステップを図7に示す。図7におい
て、処理ステップS8乃至ステップS11は、図2にお
ける処理ステップS1乃至ステップS4と同様である。
図7において、処理ステップS12は、画像の輪郭算出処
理の例として、プロファイル算出処理をすることであ
る。ここでプロファイル算出処理とは、図8に示すよう
に、水平、垂直など任意の方向に投影した光の強度分布
を算出処理することを言う。図6(b)は、図6(a)
の画像についてステップS12の処理を行う経過を示す図
である。図6(b)の右方と下方における線図は、受光
したレーザ光について、ピーク信号の存在することを示
している。信号処理においては、縦方向、横方向のプロ
ファイルを算出することにより、レーザ光部分に明らか
なピークが現れている。
【0022】また、第2の実施の形態における発光部11
及び撮像部12の配置を図9に示す。図9に示すとおり、
撮像部12を中心に4つのレーザ発光部11を配置すること
により、光の投射方向により影ができるから、損傷と誤
認することを防止している。
【0023】次いで図7に示すステップS13におい
て、大きさの計測を行う。これは、プロファイル算出処
理で抽出された正方形状のレーザ光の画素数を計測して
いるから、簡単な比例計算により損傷22の面積を計算で
求めることが出来る。
【0024】以上は撮像部12を含む可動装置10を、検出
船31として説明したが、可動装置10はこれに限ることな
く、乗用車を使用するなど種々の装置を使用できる。デ
ータ処理装置の移動制御部からの制御信号により場所を
移動できれば良いため、橋梁の損傷を下方から検出する
ときに、先端が曲がった単一本の吊下棒によりモノレー
ル形式の可動装置とすることであっても良い。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によると、構造物の
損傷を検出するために、作業員は構造物から離れた場所
に居て、撮像部を含む可動装置を無線または有線で操作
するのみで、データ処理装置におけるデータ収集部に損
傷のデータを自動的に抽出することができる。そのた
め、作業員の安全が確保され、作業の効率化をはかるこ
とが可能となる。
【0026】また作業員の目視検査では、損傷の検査結
果のデータ精度が統一されていなかったが、本発明によ
り損傷を抽出した画像から画像処理によって、損傷の大
きさを自動処理できるから、個人差のない一定した精度
の検出データを得ることが出来る。判定基準の統一化が
図れるため、全体処理として作業量および費用の削減に
寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態として損傷検出装置
の構成を示すブロック図、
【図2】本発明の第1の実施の形態における画像処理に
よる損傷検出の動作フローチャート、
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるハフ変換前
後における画像を示す図、
【図4】本発明の第1の実施の形態の具体的構成を例示
した図、
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す構成図、
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるプロファイ
ル算出処理の前後における画像を示す図、
【図7】本発明の第2の実施の形態における画像処理に
よる損傷検出の動作フローチャート、
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるプロファイ
ル算出処理を説明する図、
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるレーザ発光
部の配置の例を示す図である。
【符号の説明】
10 可動装置 11 レーザ発光部 12 撮像部 13 アンテナ 15,16,17 レーザ発光部 20 データ処理装置 21 アンテナ 22 画像処理部 23 データ収集部 24 操作部 31 検出船 32 制御装置 33 表示装置 34 損傷 35,36,37,38 レーザ受光 40 橋梁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 H04N 7/18 B 5C054 (72)発明者 関口 佳宏 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 堀江 竜司 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 生井 達朗 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 2D059 GG00 GG39 2E176 AA01 AA07 BB38 2F065 AA54 BB13 CC14 FF04 FF42 GG04 GG13 GG22 HH03 HH13 JJ03 JJ09 JJ19 KK02 MM06 PP22 QQ07 QQ31 QQ43 SS02 SS13 2G024 AD34 BA21 BA22 CA22 DA22 EA14 FA02 FA06 FA11 FA15 2G051 AA90 BA10 CA04 EA08 EA09 EA12 EA14 EA21 ED21 5C054 CA06 CB00 CC03 CF06 CF07 CF08 CG05 DA07 FC12 FC14 FC15 FD01 GB01 HA05 HA26

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物に対し投射距離に関係なく所定幅
    を保持する光を投射する単一の光投射部と、 前記光が投射された場所を撮像し、且つ撮像信号を無線
    送信する撮像部と、で構成した可動装置と、 前記撮像部の送信出力を受信し、画像から直線図形を抽
    出する処理を行う画像処理部と、 前記撮像部と画像処理部とのデータを格納するデータ収
    集部と、 前記可動装置の移動を遠隔制御する移動制御部と、で構
    成したデータ処理装置と、 を具備することを特徴とする構造物の損傷検出装置。
  2. 【請求項2】 前記光投射部は投射距離に関係なく所定
    幅を保持する光を投射する複数の光投射部で構成し、 前記画像処理部は前記撮像部からの画像信号を輪郭算出
    処理することを特徴とする請求項1記載の構造物の損傷
    検出装置。
JP2000356287A 2000-11-22 2000-11-22 構造物の損傷検出装置 Withdrawn JP2002162361A (ja)

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