JP2002328096A

JP2002328096A - 構造物に形成されたひび割れ欠陥検出プログラム、ひび割れ欠陥検出方法及びひび割れ欠陥検出システム

Info

Publication number: JP2002328096A
Application number: JP2001133180A
Authority: JP
Inventors: Masahito Sato; 仁人佐藤; Masahiko Hamamura; 誠彦濱村; Nobuo Mizoguchi; 信夫溝口; Kazuo Sakamoto; 一雄坂元; Reiji Takahei; 玲児高幣
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Kozo Keikaku Engineering Inc; Toden Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kozo Keikaku Engineering Inc; Tokyo Power Technology Ltd; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】構造物のひび割れ欠陥検出プログラム、検出シ
ステム及び検出方法を提供する。【解決手段】構造物の所定範囲を全体的に撮影した全体
画像データから、カメラの焦点距離及び該構造物の既知
寸法に基づいて、正射影変換された全体画像データを得
る工程（Ａ１〜Ａ４）、全体的に撮影した位置と略同一
位置から分割され且つ拡大されて撮影された部分画像デ
ータを、前記全体画像データ又は前記正射影変換された
全体画像データと照合することにより、相互の位置関係
を求める工程（Ａ５〜Ａ７）、ひび割れ欠陥が識別可能
となるよう十分に拡大されて撮影された拡大画像データ
を、前記部分画像データと照合することにより、該拡大
画像データに係る撮影範囲と該部分画像データに係る撮
影範囲との位置関係を求める工程（Ａ８〜Ａ１０）、前
記拡大画像データを用いてひび割れ欠陥を識別する工程
（Ｂ１〜Ｂ８）を含むひび割れ欠陥検出プログラムであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物に形成され
たひび割れ等の検出システム、検出プログラム及び欠陥
検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平11-132961号公報には、被検査物
を複数に分割して撮像する撮像手段と、前記撮像手段に
より撮像された複数画像データに、該画像データの各々
に対応する位置情報や撮影情報を画像データ付加情報と
して付加された画像データを記憶する画像データ記憶手
段と、前記被検査物の所望の検査位置及びその周辺の複
数の画像データとをつなぎ合わせ画像データとして表示
する画像データ選択表示手段と、を備え、作業者が表示
されたつなぎ合わせ画像データ上で構造物の劣化度合い
を検査する構造物用検査装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平11-132961号公報には、複数の画像データをつなぎ
合わせるための具体的な手段が開示されていない。

【０００４】また、この公報に提案された構造物用検査
装置は、ランニングコストが高いという問題がある。そ
の理由は、この装置は、結局、人手（目視）により画像
データ上で構造物の劣化度合いを検査しているからであ
る。

【０００５】加えて、この構造物検査装置によれば、構
造物を斜めから撮影した場合、構造物の劣化度合いを正
確に検査することが困難であるという問題がある。特
に、斜めから撮影した画像データから、ひび割れを検出
することが困難である。

【０００６】以上の事情に鑑み、本発明の目的は、構造
物に形成されたひび割れ欠陥検出の自動化が可能であっ
て、構造物を正面から撮影できないような条件下におい
ても、正確な検出が可能である、構造物のひび割れ欠陥
検出プログラム、ひび割れ欠陥検出システム及びひび割
れ検出方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はその第１の視点
において、情報処理装置に、構造物に形成されたひび割
れ欠陥を検出するための処理を実行させるプログラムで
あって、前記構造物の所定範囲を全体的に撮影すること
によって得られた全体画像データから、少なくとも当該
撮影に用いたカメラの焦点距離及び該構造物の既知寸法
に基づいて、正射影変換された全体画像データを得る処
理と、前記所定範囲が、該所定範囲を全体的に撮影した
位置と略同一位置から、分割され且つ拡大されて撮影さ
れることにより得られた部分画像データを、前記全体画
像データ又は前記正射影変換された全体画像データと照
合することにより、該部分画像データに係る撮影範囲と
該全体画像データ又は該正射影された全体画像データに
係る撮影範囲との位置関係を求める処理と、前記所定範
囲内のひび割れ欠陥が識別可能となるよう該所定範囲が
十分に拡大されて撮影されることにより得られた拡大画
像データを、前記構造物の既知寸法を基準として、前記
部分画像データと照合することにより、該拡大画像デー
タに係る撮影範囲と該部分画像データに係る撮影範囲と
の位置関係を求める処理と、前記拡大画像データを用い
てひび割れ欠陥を識別する処理と、を含むことを特徴と
する、構造物に形成されたひび割れ欠陥検出プログラム
を提供する。本発明はその第２の視点において、構造物
の所定範囲を全体的に撮影する工程と、前記構造物の所
定範囲を全体的に撮影することにより得られた全体画像
データから、少なくとも当該撮影に用いたカメラの焦点
距離及び該構造物の既知寸法に基づいて、正射影変換さ
れた全体画像データを得る工程と、前記構造物の所定範
囲を分割し且つ拡大して前記撮影と同一地点から撮影す
る工程と、前記構造物の所定範囲を分割し且つ拡大して
撮影することにより得られた部分画像データを、前記構
造物の既知寸法を基準として、前記全体画像データ又は
前記正射影された全体画像データと照合することによ
り、該部分画像データに係る撮影範囲と該全体画像デー
タ又は該正射影変換された全体画像データに係る撮影範
囲との位置関係を求める工程と、前記所定範囲内のひび
割れ欠陥が検出可能となるよう該所定範囲が十分に拡大
されて撮影されることにより得られた拡大画像データ
を、前記構造物の既知寸法を基準として、前記部分画像
データと照合することにより、該拡大画像データに係る
撮影範囲と該部分画像データに係る撮影範囲との位置関
係を求める工程と、前記拡大画像データを用いてひび割
れ欠陥を検出する工程と、を含むことを特徴とする、構
造物に形成されたひび割れ欠陥検出方法を提供する。

【０００８】本発明によれば、全体画像データと部分画
像データから、部分画像上における構造物の位置を特定
することができ、さらに、部分画像データと拡大画像デ
ータから拡大画像上における構造物の位置を特定するこ
とができ、この十分に拡大された拡大画像に係る拡大画
像データを用いて、ひび割れ欠陥検出を適正にかつ迅速
に、しかも構造物に対する位置を特定して行うことが可
能である。また、本発明によれば、構造物を正面から撮
影できないような条件下においても、正射投影された画
像を得ることができ、しかも、この正射投影された画像
に係る正射影変換された画像データを用いて、ひび割れ
欠陥検出を適正にかつ迅速に、しかも構造物に対する位
置を特定して行うことが可能である。また、本発明によ
れば、構造物を正面から撮影するために、撮影ポイント
を移動させる必要がなくされる。例えば、本発明によれ
ば、構造物に平行にレール等を設置し、このレール上を
カメラを走行させて撮影したり、所定の各ポイントから
撮影を行ったりする必要がなくされる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を説明する。

【００１０】本発明の好ましい実施の形態においては、
デジタルカメラで所定のスケール情報を含んで撮影され
た構造物の斜視ないし正面についての全体画像データ
と、その撮影位置と略同一の位置から拡大撮影された構
造物の部分についての部分画像データと、が対照される
ことによって、部分画像上における構造物の三次元画像
が取得され、さらに、ひび割れ欠陥部分を含んで拡大撮
影された構造物のひび割れ欠陥部分についての拡大画像
データから、上記の三次元座標に基づいて、正射投影さ
れた画像上で、ひび割れ欠陥検出が行われる。また、一
般に、大きな構造物では、これを正射影画像として撮影
することが不可能な場合が多い。しかるに、本発明によ
れば、構造物の全体画像が斜視画像であっても、大きな
構造物の表面に生じたひび割れ欠陥を詳細に検出すると
共に、正射影化された構造物の全体画像上における欠陥
位置の表示と、欠陥データの集計を自動的に行うことが
可能になる。

【００１１】本発明の好ましい実施の形態においては、
前記拡大画像データに係る前記明度を、該拡大画像デー
タに係る画像範囲全体について明度ムラが減少されるよ
う、前記分割された画像範囲ごとに前記標準偏差に基づ
いて調整する処理が実行される。自然環境のもとでは、
構造物の表面は様々な光の影響を受けて明度ムラを生じ
てしまうが、構造物の表面に発生するひび割れについて
の固有の特性から由来する所定の範囲（分割サイズ）ご
とに画像の明度を調整して、明度ムラを好ましく減少さ
せることができる。

【００１２】本発明の好ましい実施の形態においては、
前記拡大画像データに係る画像範囲を分割する処理は、
前記拡大画像データからひび割れ欠陥を識別することが
可能となるよう分割サイズを調整して、前記拡大画像デ
ータに係る画像範囲を分割する処理である。ところで、
明度ムラを減少させる処理を行う場合、処理結果はこの
明度ムラの細かさに影響を受ける。例えば、撮影範囲に
木漏れ日が当たった場合には、部分的に照明された場合
よりも細かな明度ムラが生じると考えられる。このよう
に明度ムラが細かい場合には、分割サイズを小さくして
明度ムラの減少を図る方がより効果的である。すなわ
ち、ひび割れ欠陥が最も識別し易くなるように、分割サ
イズを選択すべきである。

【００１３】本発明の好ましい実施の形態においては、
ひび割れ欠陥を検出する前の処理として、明度のヒスト
グラム拡張処理及び先鋭化する処理の少なくともいずれ
か一方が実行される。なお、明度のヒストグラムが最大
（一般に、２５６段階）に使用されていない場合には、
ひび割れ欠陥が明瞭に識別できるよう、必要に応じて、
最大になるように拡張したり、明度を先鋭化することが
できる。

【００１４】本発明の好ましい実施の形態においては、
前記識別ないし検出されたひび割れ欠陥を、前記全体画
像データ、前記分割画像データ又は前記拡大画像データ
があらわす画像上に描画される。これによって、画像デ
ータから検出されたひび割れ欠陥は画像上に描画され
て、ひび割れ欠陥の位置、幅、長さ等が表示され、ひび
割れ欠陥を視覚的に理解することができる。

【００１５】本発明の好ましい実施の形態に係る構造物
のひび割れ欠陥検出システムは、本発明による欠陥検出
プログラムを実行する情報処理装置を含んで構成され
る。

【００１６】

【実施例】以上説明した本発明の好ましい実施の形態を
さらに明確化するために、以下図面を参照して、本発明
の一実施例を説明する。

【００１７】本発明の一実施例に係る構造物のひび割れ
欠陥検出システムについて説明する。このシステムは、
検査対象である構造物を撮影するためのデジタルカメラ
と、本発明の一実施例に係る構造物のひび割れ欠陥検出
プログラムを実行することにより、このデジタルカメラ
によって撮影された画像データを処理して、ひび割れ欠
陥の自動的な検出（識別）を行う情報処理装置とを有す
る。まず、検査対象である構造物の撮影方法について説
明する。

【００１８】［全体撮影］検査対象である構造物の所定
範囲を全体的に、光軸のキャリブレーションが可能なデ
ジタルカメラを用いて撮影し、斜視全体画像ないし斜視
全体画像データを得る。この撮影は、斜視全体画像内
に、構造物のスケール情報（既知寸法）を取得可能な矩
形、例えば、一枚の外壁パネルや窓枠が納められるよう
行われる。

【００１９】［２段階目の撮影（部分撮影）］続いて、
前記全体撮影と同一地点から、デジタルカメラをレンズ
中心を基点として回転して、前記所定範囲を複数個に分
割してそれぞれ撮影し、複数個の、斜視部分画像ないし
斜視部分画像データを得る。これら斜視部分画像同士の
撮影角度は互いに異なっている。なお、斜視部分画像デ
ータないしこれらから生成されてなる斜視合成画像デー
タは、主として、画像上における構造物の座標取得に用
いられるが、場合によっては、ひび割れ欠陥検出にも用
いられる。

【００２０】［３段階目の撮影（拡大撮影）］続いて、
前記所定範囲ないし前記斜視部分画像が十分に拡大され
て撮影された、複数個の斜視拡大画像ないし斜視拡大画
像データを得る。

【００２１】次に、操作者は、情報処理装置に、本発明
の一実施例に係る構造物のひび割れ欠陥検出プログラム
を実行させ、以上のように得られた種々の画像データ等
を処理することにより、ひび割れ欠陥の自動識別を行わ
せる。図１は、本発明の一実施例に係る構造物のひび割
れ欠陥検出プログラム等を説明するためのフローチャー
トである。

【００２２】図１を参照すると、操作者が、前記情報処
理装置に前記プログラムの実行を要求すると、この情報
処理装置は、予め作成されている撮影データファイルか
ら、上述した画像データ及び画像名、並びにカメラの焦
点距離（レンズ長）等の必要なデータを読み込む（Ａ
１）。

【００２３】情報処理装置は、画像データに対してレン
ズ収差の補正処理を実行する（Ａ２）。

【００２４】情報処理装置は、表示画面上に前記斜視全
体画像を表示する。操作者は、表示された斜視全体画像
上において、寸法既知である矩形部位（四角形部位）の
四隅をクリックすると共に、矩形部位の寸法を入力する
（Ａ３）。

【００２５】情報処理装置は、斜視全体画像データか
ら、少なくとも当該撮影に用いたカメラの焦点距離及び
該構造物の既知寸法に基づいて、正射影変換された全体
画像データを得る処理を実行する。すなわち、前記焦点
距離及び四角形部位の位置及び寸法に基づいて、カメラ
と壁面の三次元位置関係を求め、正射影変換を行う（Ａ
４）。

【００２６】ここで、正射影変換処理について詳細に説
明する。図２及び図３は、正射影変換処理を説明するた
めの図である。

【００２７】図２を参照すると、カメラの視点Ｏから画
像面までの距離、すなわち、焦点距離は既知である。ま
た、上述したように、画像面上に寸法既知の矩形があら
われるよう、撮影が行われる。したがって、画像面上、
辺ＡＢ，ＢＣ，ＣＡの長さは既知である。また、視点Ｏ
から△ＡＢＣの各辺を見込む角θ_ａｂθ_ｂｃθ_ｃａ、及
び画像面上の各点ａ，ｂ，ｃの三次元座標は、図３に示
すように求めることができる。このように求められた各
点の三次元座標に基づいて、斜視画像データを正射影変
換することができる。なお、ひび割れ欠陥検出の対象構
造物が煙突やトンネル内のように円筒状である場合に
は、その構造物を円筒座標系から座標変換して展開し、
容易に上記の三次元座標に基づく正射影変換をすること
ができる。

【００２８】情報処理装置は、前記求められた三次元位
置関係と、全体画像と部分画像のズレに基づいて、正射
影変換された部分画像データを得る処理を行う（Ａ５〜
Ａ７）。

【００２９】情報処理装置は、斜視拡大画像データを、
前記構造物の既知寸法を基準として、前記部分画像デー
タと照合することにより、該拡大画像データに係る撮影
範囲と該部分画像データに係る撮影範囲との位置関係を
求め、正射影変換された拡大画像データを得る処理を行
う（Ａ８〜Ａ１０）。

【００３０】以下、このようして作成された拡大画像デ
ータを用いて、ひび割れ欠陥の識別処理を行う。次に、
ひび割れ欠陥の識別処理並びにその前処理及び後処理に
ついて説明する。

【００３１】情報処理装置は、操作者に、指定された拡
大画像データ（プロジェクトファイル）があらわす正射
影された拡大画像上で、検出位置及びパラメータの設定
を要求する（Ｂ１及びＢ２）。

【００３２】情報処理装置は、操作者に前処理を実行す
るか否かを選択させる（Ｂ３）。ここで、この前処理に
ついて説明する。図４は、図１に示したフローチャート
中の前処理を詳細に説明するためのフローチャートであ
る。図５〜図１９は、図４に示したフローチャート中の
各処理の効果を説明するための図（網掛け写真）であ
る。

【００３３】［明度補正］図５は、ひび割れ欠陥部を示
す画像（網掛け写真）である。図５中、楕円で囲まれた
部分には、略縦方向に延在するひび割れ欠陥が見られ、
その上部は照明によって明るくなっている。また、図６
は、図５に示したひび割れ欠陥部分の拡大図（網掛け写
真）である。図６においても、楕円で囲まれた部分に
は、略縦方向に延在するひび割れ欠陥が見られ、その上
部は照明によって明るくなっている。ところで、図５に
示した画像中には明度ムラがあることがわかる。そこ
で、この明度ムラを減少させる処理、詳細には、拡大画
像データに係る前記明度を、該拡大画像データに係る画
像範囲全体について明度ムラが減少されるよう、前記分
割された画像範囲ごとに明度の標準偏差に基づいて調整
する処理が、下記のように実行される。

【００３４】すなわち、図４を参照すると、情報処理装
置は、読み込んだ拡大画像データ（ＲＧＢ）を、ＨＳＶ
変換して、拡大画像データ（ＨＳＶ）を得る（Ｄ１〜Ｄ
２）。但し、Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青、そして、Ｈは色
合い、Ｓは彩度、Ｖは明度をそれぞれ表している。

【００３５】次に、情報処理装置は、拡大画像データ
（ＨＳＶ）を用いて、拡大画像を１００ピクセル平方程
度のブロックに分割する処理を実行する（Ｄ３）。

【００３６】情報処理装置は、上記のブロックごとに、
明度の標準偏差を求め、異常値（標準偏差から大きく外
れた明度のピクセル）を除去した上で、明度の平均値を
求める処理を実行する（Ｄ４）。

【００３７】情報処理装置は、Ｖ値とその標準偏差の差
を求め、その差の分布が適切である場合は、次の処理を
実行し、適切でない場合には画像分割をやり直すことが
できる（Ｄ５，Ｄ６）。

【００３８】情報処理装置は、求められたＶ値とその標
準偏差の差の絶対値をテーブル化し（Ｄ７〜Ｄ８）、Ｖ
値補正された分割画像（ＨＳＶ）を、ＲＧＢに再変換す
る処理を実行する（Ｄ９）。

【００３９】ここで、後述の図６に示す画像は以上説明
した明度補正前の画像であり、後述の図８に示す画像は
以上説明した明度補正後の拡大画像である。両者を比較
すると、後者の画像において明度ムラが減少されている
ことがわかる。

【００４０】［コントラスト補正］次に、情報処理装置
は、明度（Ｖ値）ヒストグラムを調整ないし拡張（スケ
ールアップ）するコントラスト調整処理を行う（Ｄ１
０）。

【００４１】［先鋭化処理］次に、情報処理装置は、画
像の先鋭化処理を実行する（Ｄ１１）。詳細には、ＲＧ
Ｂ階調を所定の階調数に増加させ、一定のぼかしを施
し、元画像とぼかし画像の差分を求め、この差分を用い
て元画像をシャープ化する処理が実行される（後述の図
１６に示す拡大画像と後述の図１８に示す拡大画像を対
照のこと）。

【００４２】以上のように、前処理された画像を用い
て、ひび割れ欠陥の検出ないし識別処理を実行すること
ができる（Ｄ１２〜Ｄ１３）。なお、先鋭化処理をやり
直すこともできる（Ｄ１４）。

【００４３】再度、図１を参照すると、前処理（Ｂ４）
終了後、情報処理装置は、前処理された高解像度の正射
影拡大画像データを用いて、ひび割れ欠陥の検出ないし
識別処理を実行する（Ｄ１５）。例えば、画像のピクセ
ル幅から最も明度の落ち込んだ位置を探索することによ
り、ひび割れ欠陥が自動的に検出される（Ｂ５）。ひび
割れの幅や長さは、画像中の矩形領域と縦横寸法に基づ
く、１ピクセル当たり何ミリという情報から解を得るこ
とができる。

【００４４】さらに、情報処理装置は、後処理の実行が
選択された場合、不要な線分、例えば、外壁パネルの外
形線を除去する処理を実行する（Ｂ６及びＢ７）。この
外形線の除去は、ひび割れとこの外形線の幅の顕著な相
違、外形線の延在する方向（正射影画像上で、外形線は
縦横方向に走る）に着目することにより、除去すること
ができる。なお、場合によっては後処理は実行されな
い。

【００４５】このようにして、不要な情報が除去された
ひび割れ欠陥（クラック）データが、保存される（Ｂ
８）。

【００４６】［ひび割れ欠陥の自動作図、自動集計］次
に、情報処理装置は、指定されたひび割れ欠陥データフ
ァイルを読み込むと共に（Ｃ９及びＣ１０）、正射影変
換された部分画像データ（或いは、正射影変換された全
体画像データ、又は正射影変換された拡大画像データで
もよい）を読み込み（Ｃ１１）、正射影画像上に、ひび
割れ欠陥を描画する（Ｃ１２）。また、情報処理装置
は、ひび割れ欠陥の長さを所定の幅分類ごとに分類集計
して出力し（Ｃ１３）、ひび割れ欠陥が描画された正射
影画像を出力する（Ｃ１４）。

【００４７】［前処理の効果］次に、上述した前処理の
効果について説明する。

【００４８】［明度補正の効果］図７は、前記図５乃至
図６に示した画像に基づいてひび割れ欠陥検出を行った
結果を説明するための画像である。図８は、前記図５に
示した画像の明度ムラを補正する前記処理を行った後の
画像（網掛け写真）を示す図である。図８においては、
略縦方向に延びるひび割れが見られる。図９は、前記図
８に示した画像に基づいてひび割れ欠陥検出を行った結
果を説明するための画像である。図７と図９を対照する
と、明度補正を行わなかった図７の画像においては、ひ
び割れ欠陥が欠落し、明度ムラが検出されていることが
わかる。

【００４９】［コントラスト補正の効果］図１０は、前
記コントラスト補正を行っていない画像（網掛け写真）
を示す図である。また、図１１は、図１０に示した画像
に基づいてひび割れ欠陥検出を実行した結果を示す図で
ある。図１２は、前記図１０に示したシャープでない画
像をヒストグラム拡張処理（コントラスト補正）した
後、ひび割れ欠陥検出を実行した結果を示す図である。
図１１と図１２を対照すると、図１１においては、ひび
割れが欠落し、ひび割れ以外も検出しているのに対し
て、図１２においては、一部のひび割れが欠落し、ひび
割れ以外も検出している。

【００５０】［明度補正＋コントラスト補正の効果］図
１３は、図１０に示した画像の明度ムラを補正する前処
理を行った後の画像に基づいてひび割れ欠陥検出を実行
した結果を示す図である。図１４は、図１０に示した画
像をヒストグラム拡張処理（コントラスト補正）及び明
度補正した後の画像を示す図である（網掛け写真）。図
１４においては、楕円内において、略縦方向に略連続し
たひび割れが見られる。図１５は、図１４に示した画像
に基づいてひび割れ欠陥検出を実行した結果を示す図で
ある。図１３と図１５を対照すると、前者においては、
ひび割れが一部欠落しているが、後者においては、楕円
内に、略縦方向に略連続したひび割れ欠陥が検出されて
いることがわかる。

【００５１】［先鋭化処理の効果］図１６は、図４に示
したフローチャート中の各処理の効果を説明するための
図であり、ひび割れ欠陥部を示す、シャープでない拡大
画像（網掛け写真）を示す図である。図１７は、図１６
に示した画像に基づいてひび割れ欠陥検出を実行した結
果を示す図である。図１８は、図１６に示した画像を先
鋭化処理した後の画像を示す図である（網掛け写真）。
図１９は、図１８に示した画像に基づいてひび割れ欠陥
検出を実行した結果を示す図である。図１７の画像にお
いては、図１６の原画像に表示されていたひび割れの大
部分が欠落している。一方、図１８に示した先鋭化処理
後の画像においては、図１６の原画像よりもひび割れが
略縦方向に延在していることが明確に表示されている。
この結果、図１９の画像においては、略縦方向に延在す
るひび割れが良好に検出されている。

【００５２】次に、本発明のひび割れ検出プログラム等
は、平面上だけでなく、種々の曲面上のひび割れ欠陥を
検出することができるものであることを説明する。

【００５３】図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）は、本発明の
一実施例に係る構造物のひび割れ欠陥検出プログラム等
が種々の曲面上のひび割れ欠陥検出に適用できることを
説明するための図である。

【００５４】図２０（Ａ）及び図２０（Ｃ）を参照する
と、所定のデジタルカメラで凹面を撮影して、得られた
画像データを、上述したように正射影変換することによ
り、凹面を平面に展開することができ、この展開面上で
ひび割れ欠陥の検出及び描画が可能である。

【００５５】図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）を参照する
と、所定のデジタルカメラで凸面を撮影して、得られた
画像データを、上述したように正射影変換することによ
り、凸面を平面に展開することができ、この展開面上で
ひび割れ欠陥の検出及び描画が可能である。

【００５６】また、正射影変換においては、上述したよ
うに、ｘ，ｙ，ｚ座標だけでなく、極座標を用いること
もできる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、構造物に形成されたひ
び割れ欠陥検出の自動化が可能であって、構造物を正面
から撮影できないような条件下においても、正確な検出
が可能である、構造物のひび割れ欠陥検出プログラム、
ひび割れ欠陥検出システム及びひび割れ検出方法が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る構造物のひび割れ欠陥
検出プログラム等を説明するためのフローチャートであ
る。

【図２】図１に示したフローチャート中の正射影変換処
理を説明するための図である。

【図３】図２に引き続き正射影変換処理を説明するため
の図である。

【図４】図１に示したフローチャート中の前処理を詳細
に説明するためのフローチャートである。

【図５】図４に示したフローチャート中の各処理の効果
を説明するための図であって、ひび割れ欠陥部を示す画
像（網掛け写真）である。

【図６】図５に示したひび割れ欠陥部分の拡大図（網掛
け写真）である。

【図７】図５乃至図６に示した画像に基づいてひび割れ
欠陥検出を行った結果を説明するための画像である。

【図８】図５に示した画像の明度ムラを補正する前記処
理を行った後の画像（網掛け写真）を示す図である。

【図９】図８に示した画像に基づいてひび割れ欠陥検出
を行った結果を説明するための画像である。

【図１０】図４に示したフローチャート中の各処理の効
果を説明するための図であり、ひび割れ欠陥部を示す、
コントラスト補正を行っていない画像（網掛け写真）を
示す図である。

【図１１】図１０に示した画像に基づいてひび割れ欠陥
検出を実行した結果を示す図である。

【図１２】図１０に示したシャープでない画像をヒスト
グラム拡張処理（コントラスト補正）した後、ひび割れ
欠陥検出を実行した結果を示す図である。

【図１３】図１０に示した画像の明度ムラを補正する前
処理を行った後の画像に基づいてひび割れ欠陥検出を実
行した結果を示す図である。

【図１４】図１０に示した画像をヒストグラム拡張処理
（コントラスト補正）及び明度補正した後の画像を示す
図である（網掛け写真）。

【図１５】図１４に示した画像に基づいてひび割れ欠陥
検出を実行した結果を示す図である。

【図１６】図４に示したフローチャート中の各処理の効
果を説明するための図であり、ひび割れ欠陥部を示す、
シャープでない拡大画像（網掛け写真）を示す図であ
る。

【図１７】図１６に示した画像に基づいてひび割れ欠陥
検出を実行した結果を示す図である。

【図１８】図１６に示した画像を先鋭化処理した後の画
像を示す図である（網掛け写真）。

【図１９】図１８に示した画像に基づいてひび割れ欠陥
検出を実行した結果を示す図である。

【図２０】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施例に係る
構造物のひび割れ欠陥検出プログラム等が種々の曲面上
のひび割れ欠陥検出に適用できることを説明するための
図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０６Ｔ 5/20 Ｇ０６Ｔ 5/20 Ｂ 7/60 １５０ 7/60 １５０ＢＨ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 ＢＫ (72)発明者佐藤仁人神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者濱村誠彦神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者溝口信夫東京都港区高輪１丁目３番13号東電工業株式会社内 (72)発明者坂元一雄東京都中野区中央４丁目５番３号株式会社構造計画研究所内 (72)発明者高幣玲児東京都中野区中央４丁目５番３号株式会社構造計画研究所内Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA49 BB08 BB13 BB24 CC14 DD06 EE08 FF04 FF09 JJ03 JJ08 KK03 QQ03 QQ24 QQ32 QQ36 QQ38 RR07 SS13 UU05 2G051 AA90 AB03 CA03 CB01 CD10 EA11 EA12 EC01 EC02 EC10 ED30 FA01 5B057 AA01 BA02 CA08 CA12 CA16 CD05 CE03 CE09 CE11 DA03 DB02 DB09 DC19 DC22 DC23 DC32 5C054 CE14 CG02 EA01 EA05 FC12 FC15 FE09 FE18 HA01 HA05 HA19 5L096 AA06 BA03 CA02 EA03 EA18 EA35 FA37 FA69 GA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報処理装置に、構造物に形成されたひび
割れ欠陥を検出するための処理を実行させるプログラム
であって、前記構造物の所定範囲を全体的に撮影することによって
得られた全体画像データから、少なくとも当該撮影に用
いたカメラの焦点距離及び該構造物の既知寸法に基づい
て、正射影変換された全体画像データを得る処理と、前記所定範囲が、該所定範囲を全体的に撮影した位置と
略同一位置から、分割され且つ拡大されて撮影されるこ
とにより得られた部分画像データを、前記全体画像デー
タ又は前記正射影変換された全体画像データと照合する
ことにより、該部分画像データに係る撮影範囲と該全体
画像データ又は該正射影された全体画像データに係る撮
影範囲との位置関係を求める処理と、前記所定範囲内のひび割れ欠陥が識別可能となるよう該
所定範囲が十分に拡大されて撮影されることにより得ら
れた拡大画像データを、前記構造物の既知寸法を基準と
して、前記部分画像データと照合することにより、該拡
大画像データに係る撮影範囲と該部分画像データに係る
撮影範囲との位置関係を求める処理と、前記拡大画像データを用いてひび割れ欠陥を識別する処
理と、を含むことを特徴とする、構造物に形成されたひ
び割れ欠陥検出プログラム。
【請求項２】前記拡大画像データに係る画像範囲を分割
する処理と、前記拡大画像データに係る画像範囲における明度の標準
偏差を、前記分割された画像範囲ごとに得る処理と、前記拡大画像データに係る前記明度を、該拡大画像デー
タに係る画像範囲全体について明度ムラが減少されるよ
う、前記分割された画像範囲ごとに前記標準偏差に基づ
いて調整する処理と、をさらに含むことを特徴とする、
請求項１記載の構造物に形成されたひび割れ欠陥検出プ
ログラム。
【請求項３】前記拡大画像データに係る画像範囲を分割
する処理は、前記拡大画像データからひび割れ欠陥を識
別することが可能となるよう分割サイズを調整して、前
記拡大画像データに係る画像範囲を分割する処理である
ことを特徴とする、請求項２記載の構造物に形成された
ひび割れ欠陥検出プログラム。
【請求項４】前記拡大画像データがあらわす画像範囲に
おける明度をヒストグラム拡張する処理、及び先鋭化す
る処理の少なくともいずれか一方を情報処理装置に実行
させることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一
記載の構造物に形成されたひび割れ欠陥検出プログラ
ム。
【請求項５】前記識別されたひび割れ欠陥を、前記全体
画像データ、前記分割画像データ又は前記拡大画像デー
タがあらわす画像上に描画する処理を情報処理装置に実
行させることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか
一記載の構造物に形成されたひび割れ欠陥検出プログラ
ム。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一記載の欠陥検
出プログラムを実行する情報処理装置を含んで構成され
ることを特徴とする構造物に形成されたひび割れ欠陥検
出システム。
【請求項７】構造物の所定範囲を全体的に撮影する工程
と、前記構造物の所定範囲を全体的に撮影することにより得
られた全体画像データから、少なくとも当該撮影に用い
たカメラの焦点距離及び該構造物の既知寸法に基づい
て、正射影変換された全体画像データを得る工程と、前記構造物の所定範囲を分割し且つ拡大して前記撮影と
同一地点から撮影する工程と、前記構造物の所定範囲を分割し且つ拡大して撮影するこ
とにより得られた部分画像データを、前記構造物の既知
寸法を基準として、前記全体画像データ又は前記正射影
された全体画像データと照合することにより、該部分画
像データに係る撮影範囲と該全体画像データ又は該正射
影変換された全体画像データに係る撮影範囲との位置関
係を求める工程と、前記所定範囲内のひび割れ欠陥が検出可能となるよう該
所定範囲が十分に拡大されて撮影されることにより得ら
れた拡大画像データを、前記構造物の既知寸法を基準と
して、前記部分画像データと照合することにより、該拡
大画像データに係る撮影範囲と該部分画像データに係る
撮影範囲との位置関係を求める工程と、前記拡大画像データを用いてひび割れ欠陥を検出する工
程と、を含むことを特徴とする、構造物に形成されたひび割れ欠陥検出方法。