JP2004318790A - 構造物用検査装置及び検査方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、建築構造物などの補修のための診断をデジタルカメラなどで撮像した画像を用い、現場での作業時間短縮と検査報告書作成を容易にすることのできる構造物用検査装置を提供することである。
【解決手段】被検査物の所望の範囲をデジタルカメラなどで複数に分割して撮像し画像データを記憶する画像記憶手段と、前記被検査対象物の製図面をスキャナで画像化し画像データを記憶する全体図記憶手段と、記憶されたデータなどを表示する表示手段と、製図面画像データに位置を示すデータを付加する処理や、製図面画像データと分割し撮像した画像データとの相対する位置関係を求める処理をする位置処理手段と、分割し撮像された画像データの構造物に形成された欠陥の特徴から線や面や文字のオブジェクトデータを作成するオブジェクト作成手段と、各々オブジェクトデータを同一座標上に配置する配置手段と、配置された線や面のオブジェクトデータを選択し、選択されたオブジェクトを結合する結合手段が設けられている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物を撮像し得られた画像データを利用た検査に関し、特に大型構造物の欠陥検査や検査図面作成を容易にする構造物用検査装置及び検査方法並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】共同集合住宅や学校などの建物補修工事では、まず現状把握のための建物外壁検査がある。従来、建物の外壁検査方法は、作業者が現場に行きスケッチし持ち帰り新たな検査図面に作成しなおして、ひび割れの長さや幅、塗装のはがれ、爆裂を集計し補修計画を作成していた。
【０００３】構造物の検査方法として特許公開平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、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、現場の状況をスケッチするため作業者の手間が掛かるとともに作業者による個人差や誤りが検査データに入る問題がある。また、調査のために足場組やゴンドラを使用する場合調査費用が増加する。さらに、一般に共同集合住宅の補修工事では、紙の製図面として提供されことがほとんどであり、紙の製図面を利用して検査結果書類を簡単に作成する方法が求められている。
【０００５】特許公開平１１−１３２９６１号公報の構造物用検査装置では、撮影画像をつなぎ合わせ構造物の劣化度合いを検査する方法であるため、検査対象物が大きくなると複数のつなぎ合わせ画像を再度集計する必要がある。また、つなぎ合わせた画像は画像サイズが大きく、処理するコンピュータも高い能力を求められている。さらに、近年１回の撮影で１２００万画素を超える高解像度デジタルカメラも登場し、画像をつなぎ合わせて検査する方法の効果も少なくなる傾向にある。
【０００６】以上の事情に鑑み、本発明の目的は、構造物の欠陥検査と検査図面の作成を容易に行え、作業の効率化と処理コンピュータの演算処理の負担軽減を図ることのできる、構造物用検査装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明第１の態様は構造物に形成された欠陥の検査装置であって、構造物に形成された欠陥の検査装置であって、被検査物の所望の範囲を複数に分割して撮像した分割画像データを記憶する画像記憶手段と、前記被検査物の所望の範囲全体を含む製図面を画像化した全体表示データを記憶する全体図記憶手段と、前記記憶された分割画像データや全体表示データなどを表示する表示手段と、前記全体表示データと前記分割画像データとの相対する位置関係を求める処理をする位置処理手段と、前記分割画像データの構造物に形成された欠陥の特徴から線や面や文字のオブジェクトデータを作成するオブジェクト作成手段と、前記各々の分割画像データの作成されたオブジェクトデータを同一座標上に配置する配置手段と、前記配置手段で配置された線や面のオブジェクトデータを選択し、選択されたオブジェクトを結合する結合手段とを備えることを特徴とする構造物用検査装置である。
【０００８】本発明第２の様態は、本発明第１の構造物用検査装置において、前記全体表示データが前記被検査物の所望の範囲の全体を撮像し得られた画像データを正射影画像に変換した画像データであることを特徴とする構造物用検査装置である。次に本発明第３の様態は、本発明第１の構造物用検査装置において、前記全体表示データと前記被検査対象物の位置情報が、前記被検査物の所望の範囲を含む図形データと属性データとで構成される図面データである構造物用検査装置である。
【０００９】本発明第４の様態は、被検査物の所望の範囲を複数に分割して撮像した分割画像データを記憶するステップと、前記被検査物の所望の範囲全体を含む製図面を画像化した製図面画像データや、前記被検査物の所望の範囲の全体を撮像し得られた画像データを正射影画像に変換した正射影画像データや、前記被検査物の所望の範囲を含む図形データと属性データとで構成される図面データを記憶するステップと、前記製図面画像データや分割画像データなど表示するステップと、前記製図面画像データや前記正射影画像データや前記図面データと前記分割画像データとの相対する位置関係を求めるステップと、前記分割画像データの構造物に形成された欠陥の特徴から線や面や文字のオブジェクトデータを作成するステップと、前記各々の分割画像データのオブジェクトデータを同一座標上に配置するステップと、前記同一座標上に配置された線や面のオブジェクトデータを選択し、選択したオブジェクトを結合するステップとを含むことを特徴とする構造物用検査方法である。
【００１０】本発明第５の様態は、本発明第４記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを機械読み取り可能に記録した記録媒体である。
【００１１】この発明の好適な実施の一形態を添付図面に従って詳細に説明する。尚、本発明の適用は、以下の実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
【発明の実施の形態】［第一の実施の形態］構造物用検査装置全体の構成ブロックが図１に示されている。同図に示されるように、この構造物用検査装置には、検査しようとする建築物などの構造物をカメラ１００で分割し撮像した分割画像データを記憶する画像記憶手段１０２と、スキャナ１０１で前記検査しようとする建築物などの構造物の製図面を画像データ化した製図面画像データを記憶する全体図記憶手段１０３と、各画像データなどを表示する表示手段１０４と、製図面画像データに被検査対象物の位置座標の付加や、製図面画像データの位置データと分割画像データの相対位置を決定する処理をする位置処理手段１０５と、画像記憶手段１０２に記憶された分割画像データを表示し、オブジェクト用のレイヤーに線や面や文字を作成するオブジェクト作成手段１０６と、位置処理手段１０５で決定した位置情報を参照しオブジェクトデータを同一座標上に配置する配置手段１０７と、配置された線や面のオブジェクトデータを選択し結合する結合手段１０８で構成される。
【００１３】以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態として、造物用検査装置の動作について図１を参照し手順を追って説明する。以下説明に用いられるカメラ１００は一般にデジタルカメラが用いられる、各画像データ表示は表示手段１０４（モニタ）を用い行うものである。（手順１）構造物の撮影は、カメラ１００で被検査物としての構造物を状況を細部まで記録するため、複数に分割して撮影される。図２は、カメラ１００で被検査物の構造物（共同集合住宅）の１つの立面を横３縦４の１２分割し撮影することで得られた各検査位置での複数の分割画像データ（▲１▼〜▲１２▼）を示す図である。各画像は互いの画像に重なりを持たせて撮影する必要があるが、欠陥検査の対象でない部分は撮影する必要は無い。画像は撮影部分によりズーム倍率を変え欠陥が表示できるように撮影しておく必要がある。撮影された分割画像データは画像記憶手段１０２に記憶される。
【００１４】（手順２）紙に印刷された被検査物をスキャナ１０１で画像データに変換し、建物基準線を水平にするための画像回転や画像データ内の不用な部分の削除を行い製図面画像データとして全体図記憶手段１０３に記憶する。図３は、全体図記憶手段１０３に記憶された製図面画像データを示す図である。（手順３）つぎに、表示手段１０４で、記憶された製図面画像データを表示する。位置処理手段１０５では、表示された画像のどの位置に被検査物の基準位置が存在するか不明なので、画像上に被検査物の位置座標を付加する方法を図４を参照し説明する。表示した製図画像データの既知の位置の４点（黒丸印のＮｏ１〜Ｎｏ４）をマウスなどのポインティングデバイスで指定し、長さの単位と各指定点のＸＹ位置を入力する。入力された位置データは、製図面画像データの付加データとして全体図記憶手段１０３に記憶される。
【００１５】（手順４）さらに、画像記憶手段１０２に記憶された分割画像データと全体図記憶手段１０３に記憶された製図画像データの相対位置関係を決定するために図５を参照し説明する。１例としてまず、前記位置データを付加した製図面画像データの表示と画像記憶手段１０２に記憶された分割画像データ▲３▼を表示する。この表示の際に前処理として、撮像した画像に撮像レンズによるレンズ収差がある場合は、あらかじめ設定された収差補正データより分割画像データを歪を補正してから、分割画像データ▲３▼を記憶して表示する必要がある。表示された２つの画像を比較し同一平面上の同じ位置の点を４点（矢印指示）をマウスなどのポイティングデバイスで指定する。例えば、指定する４点は分割画像データ▲３▼のＮｏ１１〜Ｎｏ１４と製図面画像データのＮｏ１１’〜Ｎｏ１４’であり、Ｎｏ１１とＮｏ１１’が同じ位置となる。製図面画像データには、付加データとして位置データが記憶されているので位置データを参照しＮｏ１１’の位置が算出でき、同一位置である分割画像データ▲３▼のＮｏ１１も同じ位置となる。同様に分割画像データ▲３▼のＮｏ１２〜Ｎｏ１４の位置も算出される。算出した位置データは、分割画像データ▲３▼の付加データとして画像記憶手段１０２に記憶される。なお、マウスなどの位置を指定する場合は、画像の指定したポイントから縦横方向に２０ピクセル程度の画像を２値化処理と面積計算を施し、指定したポイントから最短距離の特徴点に指定ポイントを移動する処理を組み込み指定ポイントの位置微調整作業を省力化している。さらに共同集合住宅などでは、製図面の１つの立面図は同一平面に表示されているが、実際には壁面と段差のある面（ベランダや非常階段の突出部分）が存在している。この段差のある面の処理を図６を参照し説明する。分割画像データ▲３▼の段差のある画像部分をコピーして新しい画像ファイルの分割画像データ▲３▼’を作成する作成された画像を表示し、製図面画像データと比較し同一平面上の同じ位置の点を４点（矢印指示）をマウスなどのポイティングデバイスで指定する。例えば、指定する４点は分割画像データ▲３▼’のＮｏ１５〜Ｎｏ１８と製図面画像データのＮｏ１５’〜Ｎｏ１８’であり、Ｎｏ１５とＮｏ１５’が同じ位置となる。前記のように製図面画像データの位置データを参照しＮｏ１５’〜Ｎｏ１８’の位置が算出できる。Ｎｏ１５〜Ｎｏ１８の位置データを分割画像データ▲３▼’に付加し画像記憶手段１０２に記憶する。以上のように同様の手段で、他の分割画像データも位置データを付加し画像記憶手段１０２に記憶する。
【００１６】（手順５）つぎに、位置データを付加し画像記憶手段１０２に記憶された分割画像データに撮像された構造物の欠陥の長さや面積を測定して記憶するためのオブジェクト作成手段１０６を図７と図８を用いて説明する。まず図７では、分割画像データ▲３▼を例に説明すると表示する際に、付加された位置データ（Ｎｏ１１〜Ｎｏ１４）を参照し画像１ピクセルの対応する座標の距離（ピクセル相当距離）を同一するため、付加された４点の位置データ間の座標距離（Ｌ１〜Ｌ４）と分割画像データの４点間のピクセル数（Ｐ１〜Ｐ４）とピクセル相当距離（Ｌ／Ｐ１〜Ｐ／Ｌ４）を求め、ピクセル相当距離が最小となる点間距離（Ｎｏ１１とＮｏ１２間）を基準にＸ軸方向の座標軸は水平にＹ軸方向の座標軸は垂直にして分割画像データ▲３▼を正射影変換する。つぎに、図８にてオブジェクト作成手段の構成について説明する。前記正射影画像に変換された分割画像データを表示するレイヤと欠陥を示すオブジェクトデータを表示するレイヤで構成される。オブジェクトデータを表示するレイヤは、透明で下に表示された正射影変換された分割画像データを確認しながら、マウスなどのポインティングデバイスで画像の欠陥のひび割れや剥落や塗装はがれの位置を指定して、線や面や測定値を示す文字のオブジェクトの作成を実施する。正射影変換された分割画像データは、位置データが付加されているのでトレースした線の長さや面の面積を算出でき測定値は文字オブジェクトとして表示される。トレース作業終了後作成したオブジェクトデータは、正射影変換された分割画像データの付加データとして画像記憶手段１０２に記憶される。すべての分割画像データを同様に作業を行う。
【００１７】（手順６）つぎに、配置手段１０７は図９を参照し説明する。前記画像記憶手段１０２に記憶された各々正射影変換された分割画像データに付加されたオブジェクトデータは、撮影位置が違うために、各々分割画像データに別々の座標が設定されているので１つの座標に配置をする。配置対象となる座標は全体図記憶手段１０３に記憶された製図面画像データの付加された位置データを用いる。各々のオブジェクトデータは、分割画像データの前記設定された製図面画像データとの相対位置が設定されているため各々のオブジェクトデータの座標が算出でき、製図面画像データにオブジェクトデータを表示するレイヤを作成して、各々のオブジェクトデータを配置する。
【００１８】（手順７）つぎに、結合手段１０８について図１０を参照し説明する。被検査物は分割し撮像されており隣接する分割画像データは、重なりをもって撮像されている。重なり部分にひび割れなどの欠陥が有った場合は、１つのひび割れや塗装はがれでもそれぞれ２つのオブジェクトデータをして配置手段で配置されている（配置されたオブジェクトデータ）。
結合手段１０８では、結合する同種の線や面のオブジェクトを２つ選択し、２つのオブジェクトポイントの最も近接するオブジェクトポイントを接合して、結合ポイントより不要なオブジェクト部分と測定値の文字オブジェクトを削除する。作成された新しいオブジェクトは、長さや面積を再計算して測定値として文字オブジェクトとして作成する（結合されたオブジェクトデータ）。以上すべての結合を必要とする線や面のオブジェクトデータを結合して、構造物検査報告用のデータを作成する。
【００１９】［第二の実施の形態］第一の実施の形態において、全体図記憶手段１０３に記憶するデータは、紙の製図面をスキャナ１０１で画像データ化した製図面画像データであるが、被検査物が倉庫のようにベランダなどの突出部の無い平面的な壁であり被検査物の既知寸法は有る場合について図１１を参照し説明する。製図面画像データを用いずカメラ１００で全体を撮像し全体画像データとして全体図記憶手段１０３に記憶する。つぎに、全体画像データの撮像条件に対応する収差補正を施して、全体図画像データを表示して、既知の位置の４点（黒丸印のＮｏ１〜Ｎｏ４）をマウスなどのポインティングデバイスで指定し、長さの単位と各指定点のＸＹ位置を入力する。入力された位置データに基き、全体画像データを正射影変換して、４点の位置データを付加データとして全体図記憶手段１０３に記憶される。以下は第一の実施の形態と同様の手順で、構造物検査報告用のデータを作成する。
【００２０】［第三の実施の形態］第一の実施の形態において、全体図記憶手段１０３に記憶するデータは、紙の製図面をスキャナ１０１で画像データ化した製図面画像データであるが、紙の製図面を用いず被検査物のＣＡＤデータ（ＤＸＦデータなど）を全体図記憶手段１０３に記憶する。ＣＡＤデータは、図形データと位置や距離などの属性データで構成されているので被検査物の原点座標が設定されている場合は、第一の実施の形態の手順４以降を同様の手順で、構造物検査報告用のデータを作成する。また、ＣＡＤデータに被検査物の原点座標が設定されていない場合は、ＣＡＤデータを表示してマウスなどのポインティングデバイスで原点座標を指定し、ＣＡＤデータに位置データを付加し全体図記憶手段１０３記憶してから第一の実施の形態の手順４以降を同様の手順を実施する。
【００２１】
【発明の効果】本発明の構造物用検査装置により、作業者の現場作業時間が大幅に短縮され、検査データの集計も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】構造物用検査装置全体の１例の構造を示すブロック図。
【図２】被検査物を複数に分割して撮像した画像を複数並べて示した図。
【図３】被検査物の製図面画像を示す図。
【図４】座標指示手段を説明する図。
【図５】被検査物を分割し撮像した画像データにおける位置処理を説明する図。
【図６】被検査物を分割し撮像した画像データの段差部における位置処理を説明する図。
【図７】被検査物を分割し撮像した画像データの正射影変換を説明する図。
【図８】オブジェクト作成手段の構成を説明する図。
【図９】配置手段を説明する図。
【図１０】結合手段を説明する図。
【図１１】被検査物全体を撮像した画像の正射影変換を説明する図。
【符号の説明】
１００カメラ １０１スキャナ １０２画像記憶手段
１０３全体図記憶手段 １０４表示手段 １０５位置処理手段
１０６オブジェクト作成手段 １０７配置手段 １０８結合手段

Claims (5)

1. 構造物に形成された欠陥の検査装置であって、被検査物の所望の範囲を複数に分割して撮像した分割画像データを記憶する画像記憶手段と、前記被検査物の所望の範囲全体を含む製図面を画像化した全体表示データを記憶する全体図記憶手段と、前記記憶された分割画像データや全体表示データなどを表示する表示手段と、前記全体表示データと前記分割画像データとの相対する位置関係を求める処理をする位置処理手段と、前記分割画像データの構造物に形成された欠陥の特徴から線や面や文字のオブジェクトデータを作成するオブジェクト作成手段と、前記各々の分割画像データの作成されたオブジェクトデータを同一座標上に配置する配置手段と、前記配置手段で配置された線や面のオブジェクトデータを選択し、選択されたオブジェクトを結合する結合手段とを備えることを特徴とする構造物用検査装置。
2. 請求項１記載の構造物用検査装置において、前記全体表示データが前記被検査物の所望の範囲の全体を撮像し得られた画像データを正射影画像に変換した画像データであることを特徴とする構造物用検査装置。
3. 請求項１記載の構造物用検査装置において、前記全体表示データが、前記被検査物の所望の範囲を含む図形データと属性データとで構成される図面データであることを特徴とする構造物用検査装置。
4. 被検査物の所望の範囲を複数に分割して撮像した分割画像データを記憶するステップと、前記被検査物の所望の範囲全体を含む製図面を画像化した製図面画像データや、前記被検査物の所望の範囲の全体を撮像し得られた画像データを正射影画像に変換した正射影画像データや、前記被検査物の所望の範囲を含む図形データと属性データとで構成される図面データを記憶するステップと、前記製図面画像データや分割画像データなど表示するステップと、前記製図面画像データや前記正射影画像データや前記図面データと前記分割画像データとの相対する位置関係を求めるステップと、前記分割画像データの構造物に形成された欠陥の特徴から線や面や文字のオブジェクトデータを作成するステップと、前記各々の分割画像データのオブジェクトデータを同一座標上に配置するステップと、前記同一座標上に配置された線や面のオブジェクトデータを選択し、選択したオブジェクトを結合するステップとを含むことを特徴とする構造物用検査方法。
5. 請求項４記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを機械読み取り可能に記録した記録媒体。

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