JP2006118876A - 破壊破面解析支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造物の破壊原因を推定作業を客観的な情報処理に基づいて支援する。
【解決手段】 構造物の破壊破面を示す画像情報と破壊破面に関する付帯情報とを破壊破面データシートとして複数記憶する記憶部と、破壊破面データシートを検索するための検索条件を入力する入力手段と、検索条件に対応する破壊破面データシートを記憶部から読み出す情報処理手段と、情報処理手段の検索結果を出力する出力手段とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、破壊破面解析支援装置に関する。

例えば構造物の破壊原因を推定する場合に、過去の破壊事例に関する破壊破面の写真画像を参照する場合がある。このような破壊破面の写真画像は、製本された写真集として刊行されている。このような写真集には、例えば以下のものがある。
フラクトグラフィ（日本材料学会フラクトグラフィ部門委員会編）

ところで、上記写真集を用いて構造物の破壊原因の推定作業を行う場合、破壊破面からの破壊原因の推定は専ら経験豊富な熟練者の判断に頼ることになる。しかしながら、このような熟練者の判断は、主観的であり、客観性に欠けるという問題がある。また、このような熟練者が減少する傾向にあり、破壊原因の推定作業が進まないという問題点もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、構造物の破壊原因の推定作業を客観的な情報処理に基づいて支援することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、第1の手段として、構造物の破壊破面を示す画像情報と前記破壊破面に関する付帯情報とを破壊破面データシートとして複数記憶する記憶部と、前記破壊破面データシートを検索するための検索条件を入力する入力手段と、前記検索条件に対応する破壊破面データシートを前記記憶部から読み出す情報処理手段と、情報処理手段の検索結果を出力する出力手段とを具備する、という解決手段を採用する。

また、第２の手段として、上記第1の手段において、入力手段は、検索条件として破壊破面の画像情報をも入力するように構成されており、情報処理手段は、入力手段に前記画像情報が入力されると、当該画像情報の特徴量を演算し、この特徴量に対応する破壊破面の破壊破面データシートを記憶部から読み出して出力する、という解決手段を採用する。

第３の手段として、上記第1の手段において、入力手段は、検索条件として破壊破面の特徴量をも入力するように構成されており、情報処理手段は、入力手段に前記特徴量が入力されると、当該特徴量に対応する破壊破面の破壊破面データシートを記憶部から読み出して出力する、という解決手段を採用する。

第４の手段として、上記第２または第３の手段において、入力手段は、特徴量に対する許容範囲を検索条件として指定するように構成されており、情報処理手段は、前記許容範囲に該当する類似破壊破面の破壊破面データシートをも記憶部から読み出して出力する、という解決手段を採用する。

第５の手段として、上記第２〜第４いずれかの手段において、特徴量は、フラクタル次元、周波数解析結果、表面粗さ及びウエーブレット係数のいずれか1つあるいは複数である、という解決手段を採用する。

第６の手段として、上記第１〜第５いずれかの手段において、入力手段及び出力手段として機能する通信手段を備えたサーバとして構成されており、通信回線を介してクライアントから受信した検索条件に対応する破壊破面データシートを通信回線を介してクライアントに送信する、という解決手段を採用する。

本発明によれば、記憶部に記憶された破壊破面データシートを検索条件に応じて読み出して出力するので、構造物の破壊原因の推定作業を客観的な情報処理に基づいて支援することが可能である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係わる破壊破面解析支援装置の機能構成を示すブロック図である。本実施形態は、この図1に示すように破壊破面解析支援装置をコンピュータに情報提供機能を持たせたサーバコンピュータＳ（Ｗｅｂサーバ）として構成し、通信回線Ｎを介して接続された複数のクライアントコンピュータＣ1〜Ｃn（Ｗｅｂクライアント）の破面情報要求に応じて破壊破面解析支援情報を提供するように構成したものである。なお、以下の説明では、サーバコンピュータＳを単にサーバＳと表記し、またクライアントコンピュータＣ1〜Ｃnを単にクライアントＣ1〜Ｃnと表記する。

サーバＳ（破壊破面解析支援装置）は、図示するように記憶部１、情報処理部２及び通信部３から構成されている。記憶部１は、構造物の破壊破面を示す画像情報と破壊破面に関する各種の付帯情報とを破壊破面データシート１ａとして複数記憶するものであり、情報処理部３の要求に応じた破壊破面データシート１ａを情報処理部３に出力する。上記画像情報は破壊破面の写真（破壊破面写真）であり、一方、付帯情報は、当該破壊破面写真のタイトル、破壊破面写真に関する構造物の材料仕様、破壊形式、破壊破面の発生環境、破壊破面の生成概要、観察倍率（撮影倍率）、観察者のコメント及び破壊破面の特徴量等である。なお、この特徴量については、後で詳しく説明する。

情報処理部２は、通信部３から入力された破面情報要求に添付されていた検索条件に応じて上記記憶部１内の破壊破面データシート１ａを検索する一方、上記検索条件に破面画像（指定破面画像）が付加されていた場合には当該指定破面画像の特徴量を演算し、当該特徴量に応じて破壊破面データシート１ａを検索し、その検索結果あるいは／及び特徴量を通信部３に出力するものである。

上記指定破面画像は、破壊破面の濃淡情報あるいは３次元情報を示す画像である。破壊破面の濃淡情報を示す画像は、破壊破面における各部位の濃淡を所定諧調で示す画像（例えばビットマップ）であり、一方、破壊破面の３次元情報を示す画像は、破壊破面における各部位の高さを示す画像である。なお、この情報処理部２の詳細処理については、後で詳しく説明する。

通信部３は、本サーバＳの入力手段及び出力手段として機能するものであり、通信回線Ｎを介してクライアントＣ1〜Ｃnから破面情報要求を受信する一方、情報処理部２の検索結果を通信回線Ｎを介してクライアントＣ1〜Ｃnに送信する。通信部３は、クライアントＣ1〜Ｃnから破面情報要求を受信すると、当該破面情報要求を情報処理部２に出力する一方、情報処理部２から検索結果あるいは／及び特徴量が入力されると、これら各情報を破壊破面解析支援情報として通信回線Ｎを介してクライアントＣ1〜Ｃnに送信する。

なお、本サーバＳは文字情報と画像情報を取り扱うＷｅｂサーバとして構成されており、通信部３は、当然にＷｅｂサーバに適合した通信機能を有するものである。また、このような本サーバＳと通信回線Ｎを介して交信することにより本サーバＳに破面情報要求を提示して破壊破面解析支援情報を取得するクライアントＣ1〜Ｃnは、当然にＷｅｂクライアントとしての通信機能を有するものである。

次に、このように構成された本サーバＳの動作について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。なお、このフローチャートは、本サーバＳの動作すなわち情報処理部２の処理手順を示すものである。

最初に、情報処理部２は、通信部３から破面情報要求が入力されるのを待つ待機状態にある（ステップＳ1）。通信部３が任意のクライアントＣ1〜Ｃnから破面情報要求を受信すると、この破面情報要求は通信部３から情報処理部２に出力されて、ステップＳ1における判断処理は「Ｙｅｓ」となり、情報処理部２は、破面情報要求に含まれる検索条件の１つとして指定破面画像があるか否かを判断する（ステップＳ2）。そして、検索条件の１つに指定破面画像がある場合は、当該指定破面画像に基づく特徴量の演算処理（ステップＳ3）を実行した後にステップＳ4を実行し、一方、検索条件の１つに指定破面画像がない場合にはステップＳ4を直接実行する。

ここで、検索条件について説明する。本実施形態における検索条件は、上述した付帯情報の各項目及び／あるいは破壊破面の特徴量に関する項目からなるものである。すなわち、本実施形態では、付帯情報の各項目あるいは破壊破面の特徴量に関する項目のいずれか一方のみを指定して破壊破面データシート１ａを検索することも可能であるし、両方を指定して破壊破面データシート１ａを検索することもできる。上記破壊破面の特徴量に関する項目は、上述した指定破面画像、当該指定破面画像の特徴量に対する許容範囲、またフラクタル次元、周波数解析結果、表面粗さ及び／あるいはウエーブレット係数等の特徴量の種類（特徴量種類）等である。

情報処理部２は、ステップＳ3におけるの演算処理において、検索条件の１つとしてクライアントＣ1〜Ｃnから指定された指定破面画像について、同じく検索条件の１つとしてクライアントＣ1〜Ｃnから指定された特徴量種類の特徴量を演算する。なお、このような特徴量は、画像解析の手法として周知の技術であり、ここでは処理内容の詳細については省略するが、指定破面画像に示されている指定破壊破面の特徴を示すものである。

そして、情報処理部２は、自らが演算した指定破面画像の特徴量とクライアントＣ1〜Ｃnから指定された指定破面画像の特徴量に対する許容範囲とに基づいて記憶部１に記憶された破壊破面データシート１ａを検索し、当該特徴量と許容範囲に合致する破壊破面データシート１ａを取得する（ステップＳ4）。そして、情報処理部２は、このように取得した破壊破面データシート１ａに関する破壊破面の写真データ及び付帯情報を所定フォーマットのホームページにアレンジして通信部３に出力し（ステップＳ5）、破壊破面解析支援情報としてクライアントＣ1〜Ｃnに送信させる。

図３は、破壊破面解析支援情報の一例を示す模式図である。破壊破面解析支援情報には、指定破面画像の特徴量と許容範囲に合致する破壊破面の破壊破面データシート１ａの情報、つまり破壊破面写真とその付帯情報としての破壊破面写真のタイトル、破壊破面写真に関する構造物の材料仕様、破壊形式、破壊破面の発生環境、破壊破面の生成概要、観察倍率（撮影倍率）、観察者のコメント及び破壊破面の特徴量（この例の場合はフラクタル次元、周波数解析結果及び表面粗さ）が含まれている。

なお、本実施形態では、特徴量に許容範囲を指定することができるので、指定破面画像の特徴量と全く同一の特徴量を有する破壊破面の破壊破面データシート１ａだけでなく、特徴量が許容範囲内にある類似破壊破面の破壊破面データシート１ａも検索される。

このような本実施形態によれば、特徴量等の客観的な検索条件に基づいて破壊破面データシート１ａを検索するので、クライアントＣ1〜Ｃnに対して指定破壊破面の破壊原因の推定作業に必要な客観的な情報（破壊破面解析支援情報）を提供することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、特徴量に関する検索条件として指定破面画像をサーバＳに入力するようにしたが、これに代えて指定破面画像の特徴量を入力するようにしても良い。この場合には、情報処理部２で指定破面画像の特徴量を演算する必要がないので、サーバＳの負荷が軽減される。
（２）上記実施形態では、特徴量種類としてフラクタル次元、周波数解析結果、表面粗さ及びウエーブレット係数を例示したが、特徴量種類はこれに限定されるものではい。
（３）上記実施形態では、破壊破面解析支援装置を通信機能を有するサーバＳとして構成したが、通信機能を有さないスタンドアローン装置として構成しても良い。
（４）また、破壊破面データシート１ａに登録される項目及び検索条件の項目は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係わる破壊破面解析支援装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係わる破壊破面解析支援装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係わる破壊破面解析支援装置の出力情報（破壊破面解析支援情報）を示す模式図である。

符号の説明

Ｓ…サーバコンピュータ（破壊破面解析支援装置），Ｃ1〜Ｃn…クライアントコンピュータ，Ｎ…通信回線，１…記憶部，２…情報処理部， ３…通信部

Claims (6)

1. 構造物の破壊破面を示す画像情報と前記破壊破面に関する付帯情報とを破壊破面データシートとして複数記憶する記憶部と、
   前記破壊破面データシートを検索するための検索条件を入力する入力手段と、
   前記検索条件に対応する破壊破面データシートを前記記憶部から読み出す情報処理手段と、
   情報処理手段の検索結果を出力する出力手段と
   を具備することを特徴とする破壊破面解析支援装置。
2. 入力手段は、検索条件として破壊破面の画像情報をも入力するように構成されており、
   情報処理手段は、入力手段に前記画像情報が入力されると、当該画像情報の特徴量を演算し、この特徴量に対応する破壊破面の破壊破面データシートを記憶部から読み出して出力する
   ことを特徴とする請求項1記載の破壊破面解析支援装置。
3. 入力手段は、検索条件として破壊破面の特徴量をも入力するように構成されており、
   情報処理手段は、入力手段に前記特徴量が入力されると、当該特徴量に対応する破壊破面の破壊破面データシートを記憶部から読み出して出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の破壊破面解析支援装置。
4. 入力手段は、特徴量に対する許容範囲を検索条件として指定するように構成されており、
   情報処理手段は、前記許容範囲に該当する類似破壊破面の破壊破面データシートをも記憶部から読み出して出力する
   ことを特徴とする請求項２あるいは３記載の破壊破面解析支援装置。
5. 特徴量は、フラクタル次元、周波数解析結果、表面粗さ及びウエーブレット係数のいずれか1つあるいは複数である
   ことを特徴とする請求項２〜４いずれかに記載の破壊破面解析支援装置。
6. 入力手段及び出力手段として機能する通信手段を備えたサーバとして構成されており、通信回線を介してクライアントから受信した検索条件に対応する破壊破面データシートを通信回線を介してクライアントに送信する
   ことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の破壊破面解析支援装置。
   
   

Images