JP2012202858A - Closure crack detection method of concrete surface - Google Patents

Closure crack detection method of concrete surface Download PDF

Info

Publication number
JP2012202858A
JP2012202858A JP2011068429A JP2011068429A JP2012202858A JP 2012202858 A JP2012202858 A JP 2012202858A JP 2011068429 A JP2011068429 A JP 2011068429A JP 2011068429 A JP2011068429 A JP 2011068429A JP 2012202858 A JP2012202858 A JP 2012202858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concrete surface
closed
crack
processing
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011068429A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5645730B2 (en
Inventor
Masato Ukai
正人 鵜飼
Nozomi Nagamine
望 長峯
Tetsukazu Misaki
哲一 御▲崎▼
Yasuhiko Sakamoto
保彦 坂本
Kenichi Kondo
健一 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
West Japan Railway Co
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
West Japan Railway Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Railway Technical Research Institute, West Japan Railway Co filed Critical Railway Technical Research Institute
Priority to JP2011068429A priority Critical patent/JP5645730B2/en
Publication of JP2012202858A publication Critical patent/JP2012202858A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5645730B2 publication Critical patent/JP5645730B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically detect a closure crack by performing image processing on original image data obtained by imaging a concrete surface.SOLUTION: Image processing is performed on original images in a plurality of rectangular processing regions obtained by dividing upper, lower, left and right rectangular processing regions so as to be overlapped just by an area covering the size of a closure crack estimated generally. A crack line segment is extracted with a subpixel precision equal to or higher than an imaging resolution. Fine particles in areas smaller than or equal to a fixed resolution are removed, and proximate line segments are connected with each other, thereby producing a closed region. Labeling is then performed on all the regions, it is determined whether coordinate values in upper, lower, left and right terminal portions in each region are settled within a range of the rectangular processing region and if the coordinate values are settled within the range, a closure crack is determined.

Description

本発明はトンネル覆工面などのコンクリート表面を撮像した元画像データを画像処理し、当該コンクリート表面に発生した閉合ひび割れを検出する方法に関する。   The present invention relates to a method for image processing of original image data obtained by imaging a concrete surface such as a tunnel lining surface and detecting a closed crack generated on the concrete surface.

トンネル覆工面などのコンクリート表面には、特許文献1の図2に示す如く、閉合ひび割れ、交差ひび割れ、平行ひび割れなどの様々な変状が発生する。これらの変状はトンネルの劣化によって生じるものであるから、トンネルの健全度の判定に大きな影響を与える。特に、ひび割れ同士がつながって、幾何学的に閉じた領域となる閉合ひび割れが発生すると、当該部分のコンクリートが落下する剥落の危険性が高まる。
コンクリート表面のひび割れを検出する方法は、例えば下記の特許文献に示す如く、コンクリート表面を撮像した元画像データを画像処理し、一般的なひび割れを抽出する方法が開発されている。しかしながら、はく落の要因ともなる閉合ひび割れを画像処理によって抽出する方法は開発されていない。ひび割れにケーブル等の類似の形をしたノイズ成分が重なると、通常の画像処理方法ではひび割れだけをうまく抽出することが非常に困難だからである。
As shown in FIG. 2 of Patent Document 1, various deformations such as closed cracks, cross cracks, and parallel cracks occur on the concrete surface such as the tunnel lining surface. Since these deformations are caused by the deterioration of the tunnel, it greatly affects the determination of the soundness of the tunnel. In particular, when the cracks are connected to each other and a closed crack that is a geometrically closed region is generated, there is an increased risk of the falling of the concrete in that portion.
As a method for detecting a crack on the concrete surface, for example, as shown in the following patent document, a method for extracting a general crack by image processing original image data obtained by imaging the concrete surface has been developed. However, no method has been developed for extracting closed cracks that cause flaking by image processing. This is because, when a noise component having a similar shape such as a cable overlaps with a crack, it is very difficult to extract only the crack well by a normal image processing method.

特許文献2にはウェーブレット変換を用いたひび割れ検出方法が示されている。このひび割れ検出方法は、基本的には輝度分布に基づく識別であるが、明部と暗部との境界付近にあるひび割れの検出精度が低下する、目地やケーブルなど明らかにひび割れでない部分をひび割れと判定してしまうなどの問題がある。また、閾値テーブルを予め用意しなければならないという面倒さもある。 Patent Document 2 discloses a crack detection method using wavelet transform. This crack detection method is basically identification based on the luminance distribution, but the detection accuracy of cracks in the vicinity of the boundary between the bright part and the dark part decreases, and parts that are not clearly cracked, such as joints and cables, are judged as cracks. There are problems such as. Moreover, there is also the trouble that a threshold table must be prepared in advance.

特許文献3に示されるひび割れ検出方法は、光源の照射角度を変えながら対象面を撮影し、その輝度値の分散からひび割れを検出しようとするものである。光源位置を変えながら何回も撮影しなければならないこと、反射光はコンクリート面の材質や汚れの影響を受けやすいこと、連続的に画像を得るためには、光源を複数設置する、もしくはカメラを複数設置した撮影装置が必要となるなどの問題がある。 In the crack detection method disclosed in Patent Document 3, a target surface is photographed while changing the irradiation angle of a light source, and cracks are to be detected from the dispersion of luminance values. It is necessary to shoot many times while changing the position of the light source, the reflected light is easily affected by the material and dirt on the concrete surface, and in order to obtain images continuously, install multiple light sources or install a camera. There is a problem that a plurality of image capturing devices are required.

特許文献4にもウェーブレット変換を用いたひび割れ検出方法が示されている。このひび割れ検出方法では、複数の黒画素で形成される領域をひび割れ領域として特定しているが、汚れや漏水などの暗い背景下では検出精度が低下するという問題がある。 Patent Document 4 also discloses a crack detection method using wavelet transform. In this crack detection method, an area formed by a plurality of black pixels is specified as a crack area, but there is a problem that the detection accuracy decreases under a dark background such as dirt or water leakage.

特許文献5には、背景の色濃度データベースと、注目点の色濃度を照合しながら背景とひび割れ部を識別した上で、微細なひび割れ幅を計測するサブピクセル処理技術が記載されている。このひび割れ検出方法は、汚れや漏水などの複雑背景下では、ひび割れ部の検出精度が低下するなどの問題がある。 Patent Document 5 describes a sub-pixel processing technique for measuring a fine crack width after identifying a background and a crack portion while comparing a background color density database with a color density of a target point. This crack detection method has a problem that the detection accuracy of a crack portion is lowered under a complicated background such as dirt or water leakage.

非接触的検査手法を用いたコンクリート内部欠陥診断システムは、従来の打音検査に代わる定量的な手法として極めて有効な方法である。ところが、非接触的手法はコンクリート表面の検査対象領域に隈なく作用するものではなく、作業員が目視で特定した個所に作用する。しかしながら、目視による閉合ひび割れ候補箇所の特定は必ずしも確実でなく、作業時間もかかる。そこで、閉合ひび割れ候補箇所を出来るだけ迅速に且つ客観的に特定する方法の開発が望まれている。 A concrete internal defect diagnosis system using a non-contact inspection method is an extremely effective method as a quantitative method to replace the conventional hammering inspection. However, the non-contact method does not act on the area to be inspected on the concrete surface, but acts on the part visually identified by the worker. However, it is not always certain to visually identify the closing crack candidate portion, and it takes a long working time. Therefore, it is desired to develop a method for specifying a closed crack candidate portion as quickly and objectively as possible.

要するに、閉領域化したコンクリートは落下の危険性があり、優先的に発見する必要がある。すなわち、コンクリート壁面のひび割れの閉合領域は念入りに検査をしなければならないという知見から、コンクリート壁面画像を画像処理して抽出した領域は閉合領域である可能性が非常に高い、すなわち危険性の高い場所を精度よく特定できるという、コンクリート構造物専門家の知識を十分に反映したアルゴリズムの開発が望まれている。特に、コンクリート片が落下すると列車走行に大きな影響を及ぼす可能性があるトンネル天頂部及びアーチ部に発生した閉合ひび割れに対しては、上記抽出感度の調整機能により詳細な位置を正確に把握できるので、精度の高い詳細検査が可能となる。 In short, closed area concrete has the risk of falling and must be preferentially discovered. That is, from the knowledge that the cracked closed area of the concrete wall must be carefully inspected, the area extracted by image processing of the concrete wall image is very likely to be a closed area, that is, highly dangerous. The development of an algorithm that fully reflects the knowledge of concrete structure specialists, so that the location can be accurately identified, is desired. In particular, for the closed cracks that occur in the tunnel zenith and arch, which may have a large effect on train travel if concrete pieces fall, the detailed position can be accurately grasped by the adjustment function of the above extraction sensitivity. High-precision detailed inspection is possible.

特許第4279159号公報Japanese Patent No. 4279159 特許第4006007号公報Japanese Patent No. 4006007 特許第4186117号公報Japanese Patent No. 4186117 特許第4488308号公報Japanese Patent No. 4488308 特許第4292095号公報Japanese Patent No. 4292095

本発明の課題は、目視検査を補完し或いは機械化の一部となりうる閉合ひび割れ検査方法であって、トンネル覆工面などのコンクリート表面に発生した閉合ひび割れを、当該コンクリート表面を撮像した元画像データを画像処理して閉合ひび割れを自動的に抽出する閉合ひび割れ検出方法を提供することである。 An object of the present invention is a closed crack inspection method that can supplement visual inspection or become part of mechanization, and obtain original image data obtained by imaging a closed crack generated on a concrete surface such as a tunnel lining surface. To provide a closed crack detection method for automatically extracting closed cracks by image processing.

上記課題を解決するために、本発明者は、トンネル壁面を一例としてトンネル壁面の展開画像を上下左右に複数枚の矩形の処理領域に分割するとともに、前記上下左右の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップさせることによって、仮に或る処理領域の境界に閉合ひび割れがかかっても、その上下左右のいずれかの処理領域には必ず収まることに着目した。 In order to solve the above problems, the present inventor divides a developed image of a tunnel wall surface into a plurality of rectangular processing regions in the vertical and horizontal directions, taking the tunnel wall surface as an example, and generally assumes the processing regions in the vertical and horizontal directions. It has been noted that by overlapping only the area that covers the size of the closed crack to be formed, even if a closed crack is applied to the boundary of a certain processing region, it always falls within one of the upper, lower, left and right processing regions.

上記課題を解決する閉合ひび割れ検出方法は、トンネル壁面の展開画像を分割した複数枚の矩形の処理領域毎に元画像に対して画像処理を行って閉合ひび割れを抽出するコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法において、上下左右の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップさせることを特徴とするものである。
前記トンネル壁面の展開画像を分割した複数枚の矩形の処理領域において、壁面画像の天頂部の矩形の処理領域は、トンネルの断面方向も延長方向も他の処理領域よりも大きくすることで、天頂部に発生する閉合ひび割れを確実に抽出するようにしている。
A closed crack detection method for solving the above-mentioned problem is a closed crack detection method for a concrete surface, in which an image processing is performed on an original image for each of a plurality of rectangular processing areas obtained by dividing a developed image of a tunnel wall surface to extract closed cracks The upper, lower, left, and right processing regions are overlapped by an area that covers a generally assumed size of a closed crack.
In a plurality of rectangular processing areas obtained by dividing the developed image of the tunnel wall surface, the rectangular processing area at the top of the wall image is made larger in both the cross-sectional direction and the extension direction of the tunnel than the other processing areas. Closure cracks generated at the top are reliably extracted.

上記課題を解決する閉合ひび割れ検出方法は、より具体的には、処理領域であるトンネル壁面を撮像した元画像からケーブルなどの壁面添架物を取り除き、取り除いた壁面添架物の領域をインペインティング処理し、不要物を取り除いたトンネル壁面画像を生成する前処理工程と、前記不要物を取り除いたトンネル壁面画像を画像処理して閉合領域を生成し、前記領域の上下左右の端部の座標値が前記矩形の処理領域の範囲内にあるか否かを判定して閉合ひび割れを検出する後処理工程から成るものである。 More specifically, the closed crack detection method that solves the above-mentioned problem is a method of removing a wall attachment such as a cable from an original image obtained by imaging a tunnel wall surface, which is a processing area, and performing an inpainting process on the removed wall attachment area. Then, a pre-processing step for generating a tunnel wall surface image from which unnecessary objects are removed, and a closed area are generated by performing image processing on the tunnel wall image from which unnecessary objects have been removed, and the coordinate values of the upper, lower, left and right edges of the area It comprises a post-processing step of determining whether or not the rectangular processing region is within the range and detecting a closed crack.

前記前処理工程は、壁面添架物をテンプレートとしてコンピュータに登録する工程、スケールの変化に対応した形状ベースのパターンマッチングを行って矩形の処理領域の元画像から壁面添加物を抽出する工程、抽出した壁面添架物の周辺のテクスチャを考慮しながら当該壁面添架物の抽出領域を周辺のトンネル壁面画素でインペインティングする工程を含む。 The pre-processing step includes a step of registering a wall surface attachment in a computer as a template, a step of extracting a wall surface additive from an original image of a rectangular processing region by performing shape-based pattern matching corresponding to a change in scale, and extracting A step of inpainting an extraction region of the wall surface attachment with surrounding tunnel wall surface pixels while considering a texture around the wall surface attachment.

前記後処理工程は、不要物を取り除いたトンネル壁面画像に対して撮影解像度以上のサブピクセル精度でひび割れ線分を抽出する工程、ブロブ(領域)解析により一定以下の面積の微粒子を除去し、且つ近接する線分同士を連結し閉合領域を生成する工程、全ての領域に対してラベル付けを行って各領域の上下左右の端部の座標値を特定する工程、前記端部の座標値が前記矩形の処理領域の範囲内であるか否かを判定し、いずれも範囲以内であれば当該領域は閉合ひび割れであると決定する工程で構成されている。
ひび割れが組み合わさって閉じた領域を形成した場合、コンクリートが落下する危険性が高いという、土木工学者や現場点検作業者の意見に着目し、画像処理領域の端部に達しない領域の抽出が特に閉合ひび割れ抽出のカギとなることに想達した検出方法である。
The post-processing step is a step of extracting a crack line segment with sub-pixel accuracy equal to or higher than the imaging resolution with respect to the tunnel wall surface image from which unnecessary objects are removed, removing fine particles having a certain area or less by blob (region) analysis, and The step of connecting adjacent line segments to generate a closed region, the step of labeling all the regions and specifying the coordinate values of the upper, lower, left and right ends of each region, the coordinate values of the ends are It is determined whether it is within the range of the rectangular processing region, and if both are within the range, the region is determined to be a closed crack.
Focusing on the opinions of civil engineers and field workers that the risk of concrete falling is high when cracks are combined to form a closed area, extracting areas that do not reach the edge of the image processing area In particular, this is a detection method that has become the key to extracting closed cracks.

上述した解決手段は、閉領域化したコンクリートは落下の危険性があり、優先的に発見する必要があること、即ち、閉合領域は念入りに検査をしなければならないという知見から、コンクリート壁面の撮像画像から画像処理によって抽出した領域は閉合領域である可能性が非常に高い、すなわち危険性の高い場所を精度よく特定できるという、コンクリート構造物専門家の知識を十分に反映した閉合ひび割れ検出方法である。 The solution described above is based on the knowledge that concrete with closed area has a risk of falling and needs to be detected preferentially, that is, the closed area must be inspected carefully. The region extracted from the image by image processing is very likely to be a closed region, that is, it is a closed crack detection method that sufficiently reflects the knowledge of a concrete structure specialist, which can accurately identify highly dangerous places. is there.

本発明により、トンネル覆工面などのコンクリート表面に発生した閉合ひび割れを、当該コンクリート表面を撮像した元画像データを画像処理して閉合ひび割れを自動的に抽出する閉合ひび割れ検出方法が提供された。従って、本発明は閉合ひび割れの状況を記録解析できるので、目視による閉合ひび割れの検査方法の補完方法として、或いは目視検査の機械化の一部を実現できる実用上極めて有効なものであり、現場点検作業の省力化と効率化を図ることが可能になった。因みに、1〜2km/hで行われている現在の目視による現場点検作業は、本発明を採用すれば5〜10倍の速さで、しかも目の疲労感なく行うことが可能である。
また、コンクリート片が落下すると列車走行に大きな影響を及ぼす可能性があるトンネル天頂部及びアーチ部に対しては、当該領域から抽出された結果に対して高い重みをつけることにより、要注意箇所の変状を確実に抽出することができる。
また、画像処理結果のデータは記録保管されるので、トンネル健全度診断のための客観的なデータとして活用できる。また、収録されたデータは室内で繰返し、関係者で評価し詳細検査箇所の特定に有効に利用される。
更に、本発明により、非接触的検査手法を用いたコンクリート内部欠陥診断システムの作業を効率化する閉合ひび割れ検査方法が提供された。
According to the present invention, there is provided a closed crack detection method for automatically extracting closed cracks by subjecting closed cracks generated on a concrete surface such as a tunnel lining surface to image processing of original image data obtained by imaging the concrete surface. Therefore, since the present invention can record and analyze the situation of the closed crack, it is extremely effective in practical use as a supplementary method of the visual inspection method of the closed crack or to realize a part of the mechanization of the visual inspection. It has become possible to save labor and improve efficiency. Incidentally, the current visual field inspection work performed at 1 to 2 km / h can be performed 5 to 10 times faster without causing eye fatigue when the present invention is adopted.
In addition, for tunnel zeniths and arches, which may have a large impact on train travel if concrete pieces fall, a high weight is given to the result extracted from the area, so that Deformation can be reliably extracted.
Further, since the data of the image processing result is recorded and stored, it can be used as objective data for tunnel health diagnosis. The recorded data is repeated in the room, evaluated by the parties concerned, and used effectively for specifying the detailed inspection location.
Furthermore, according to the present invention, a closed crack inspection method for improving the efficiency of a concrete internal defect diagnosis system using a non-contact inspection method is provided.

本発明に係るコンクリート表面の閉合ひび割れ検出の処理の流れを、トンネル壁面を一例として示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the closure crack detection of the concrete surface which concerns on this invention as an example for a tunnel wall surface. トンネル壁面の展開画像を閉合ひび割れ検出に適した処理領域のサイズに分割した矩形の画面の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the rectangular screen which divided | segmented the expansion | deployment image of the tunnel wall surface into the size of the process area | region suitable for closed crack detection. トンネル壁面の展開画像を閉合ひび割れ検出に適した処理領域のサイズに分割した矩形の画面で閉合ひび割れ10が存在する画面の一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically an example of the screen on which the closed crack 10 exists in the rectangular screen which divided | segmented the expansion | deployment image of the tunnel wall surface into the size of the processing area suitable for closed crack detection. 閉合ひび割れ10を模式的に示した図である。It is the figure which showed the closed crack 10 typically. 元画像となる閉合ひび割れが発生したコンクリート壁面画像である。It is a concrete wall surface image in which a closing crack is generated as an original image. サブピクセル精度でひび割れ成分が抽出されたコンクリート壁面画像である。It is a concrete wall image from which crack components were extracted with subpixel accuracy. 微小線分が除去されたコンクリート壁面画像である。It is the concrete wall surface image from which the minute line segment was removed. 近接線成分を連結し生成された閉合領域が表示されたコンクリート壁面画像である。It is a concrete wall surface image in which a closed region generated by connecting adjacent line components is displayed. 処理領域の周辺に接しないで且つ一定以上の面積の閉合領域が表示されたコンクリート壁面画像である。It is a concrete wall surface image in which a closed region having a certain area or more is displayed without touching the periphery of the processing region. 最終的に検出された閉合ひび割れが表示されたコンクリート壁面画像である。It is a concrete wall image on which the finally detected closing crack is displayed. ケーブル領域の抽出処理が施されたコンクリート壁面画像である。It is the concrete wall surface image in which the extraction process of the cable area | region was performed. 各種構造物の抽出処理が施されたコンクリート壁面画像である。It is the concrete wall surface image in which the extraction process of various structures was performed. ケーブル領域を背景で自動修復したコンクリート壁面画像である。It is the concrete wall image which repaired the cable area automatically in the background. 補強金具等の構造物領域を背景で自動修復したコンクリート壁面画像である。It is the concrete wall image which repaired structure areas, such as a reinforcement metal fitting, automatically in the background.

本発明は、上下左右の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップさせてトンネル壁面の展開画像を分割した複数枚の矩形の処理領域の元画像に対して画像処理を行って閉合ひび割れを検出する閉合ひび割れ検出方法であって、前記矩形の処理領域であるトンネル壁面を撮像した元画像からケーブルなどの壁面添架物を取り除き、取り除いた壁面添架物の領域をインペインティング処理し、不要物を取り除いたトンネル壁面画像を生成する前処理工程と、前記不要物を取り除いたトンネル壁面画像を画像処理して閉合ひび割れを検出する後処理工程から成ることを特徴とするものである。 The present invention is based on the original image of a plurality of rectangular processing regions obtained by dividing the developed image of the tunnel wall surface by overlapping the processing regions on the top, bottom, left, and right by an area that covers a generally assumed size of the closed crack. A closed crack detection method for detecting closed cracks by performing image processing, wherein a wall surface attachment such as a cable is removed from an original image obtained by imaging a tunnel wall surface, which is the rectangular processing area, and an area of the removed wall attachment is determined. It comprises a pre-processing step for generating a tunnel wall image from which unnecessary objects have been removed by in-painting, and a post-processing step for detecting a closed crack by performing image processing on the tunnel wall image from which unnecessary objects have been removed. To do.

図1は、本発明に係るコンクリート表面の閉合ひび割れ検出の処理の流れを、トンネル壁面を一例として示すフローチャートである。先ず、作業員によって画像処理装置に入力した元画像は、画像処理装置によって256階調のグレイスケール画像に変換される。
なお、後述するが、この元画像は後述の前処理工程を経て得られた画像であって、トンネルの壁面に存在する型枠や汚れ、ケーブル等の添架物を画面上から取り除くとともに、取り除いた領域を周囲の画像を用いて修復した画像である。即ち、閉合ひび割れや漏水などの検出対象にとってのノイズ成分が除去された壁面画像である。
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of processing for detecting a crack on a concrete surface according to the present invention, taking a tunnel wall surface as an example. First, the original image input to the image processing apparatus by the worker is converted into a grayscale image of 256 gradations by the image processing apparatus.
As will be described later, this original image is an image obtained through a preprocessing step described later, and the frame, dirt, cables, and other attachments existing on the wall surface of the tunnel are removed from the screen and removed. This is an image obtained by repairing an area using a surrounding image. That is, it is a wall surface image from which noise components for detection objects such as closed cracks and water leakage are removed.

元画像は、ほぼ中央にトンネルクラウン部と呼ばれる天頂部11が位置するように撮像されたトンネル壁面の展開画像を、処理に適したサイズに分割した図2に示す如き矩形の処理領域である。図2では3種類の矩形の処理領域A,B,Cに分割されている.最大サイズの処理領域Aはトンネル天頂部11を中心にしたアーチ部12の壁面を、最小サイズの処理領域Cはトンネル側壁部の下端部13の周辺の壁面を、中間サイズの処理領域Bはトンネルのアーチ部12から側壁部周辺をカバーするように設定されている。矩形の処理領域Aのサイズを最大に設定したのは、トンネルの天頂部11の周辺に発生する閉合ひび割れを確実に抽出するためである。トンネルの天頂部11の周辺に発生する閉合ひび割れは、要注意変状だからである。 The original image is a rectangular processing region as shown in FIG. 2 in which a developed image of the tunnel wall surface, which is captured so that the zenith portion 11 called a tunnel crown portion is located at the center, is divided into sizes suitable for processing. In FIG. 2, it is divided into three types of rectangular processing areas A, B, and C. The maximum size processing region A is the wall surface of the arch portion 12 centered on the tunnel zenith 11, the minimum size processing region C is the wall surface around the lower end 13 of the tunnel side wall, and the intermediate size processing region B is the tunnel. The arch part 12 is set so as to cover the periphery of the side wall part. The reason why the size of the rectangular processing area A is set to the maximum is to reliably extract the closed cracks generated around the zenith portion 11 of the tunnel. This is because the closing crack generated around the zenith 11 of the tunnel is a cautionary deformation.

要するに、コンクリート表面などを撮影した画像において、画像処理を施すために一定の大きさに分割した処理領域に関して、万一その場所にひび割れが発生した場合は特に危険で、より感度よく抽出する必要のある場所に対して、領域のサイズが大きく設定され、或いは、より感度よく抽出する必要のある方向に対して、領域のサイズが大きく設定されているのである。 In short, in an image taken of a concrete surface, etc., the processing area divided into a certain size for image processing is particularly dangerous if cracks occur in that area, and it is necessary to extract it with higher sensitivity. The size of the region is set to be large for a certain place, or the size of the region is set to be large for the direction that needs to be extracted with higher sensitivity.

トンネル壁面の展開画像の分割は、図2の右側に示すように、最大サイズの処理領域Aを真中に、その上下に中間サイズの処理領域B、更にその上下に最小サイズの処理領域Cを、お互いにオーバーラップしないように配置するのが一般的である。つまり、トンネル壁面の展開画像は、一方の側壁部の下端部13から天頂部11を経て他方の側壁部の下端部13までのトンネル断面の壁面の縁を縦の辺、一方の出入口から他方の出入口までのトンネル長さを横の辺とする大きな矩形の画像であり、この大きな矩形の画像を5×M個に分割するのが一般的である。Mは整数で、トンネルの長さを処理領域の横方向の辺の長さで除した値である。 As shown in the right side of FIG. 2, the tunnel wall development image is divided into a maximum size processing region A in the middle, a middle size processing region B above and below it, and a minimum size processing region C above and below it. Generally, they are arranged so as not to overlap each other. In other words, the developed image of the tunnel wall surface shows the edge of the wall surface of the tunnel cross section from the lower end portion 13 of one side wall portion to the lower end portion 13 of the other side wall portion through the zenith portion 11 and the other side from the one side entrance. It is a large rectangular image having the horizontal length of the tunnel length to the doorway, and this large rectangular image is generally divided into 5 × M pieces. M is an integer and is a value obtained by dividing the length of the tunnel by the length of the side in the horizontal direction of the processing area.

これに対して、本発明では、図2の左側に示すように、上下左右の矩形の処理領域をオーバーラップするようにしてトンネル壁面の展開画像の分割を行っている。オーバーラップの大きさは、上下方向はd1、左右方向はd2である。縦方向を行、横方向を列と定義すると、上下左右の矩形の処理領域を上下左右に一部オーバーラップさせることによって、処理領域は行方向に1個増え、列方向はM個よりもかなり多いN個に増加し、総数は6×N個となる。図2の左側に示す例では、1列目の処理領域は上からC,B,A,A,B,Cとなり、これらは上下の処理領域と長さd1だけオーバーラップしている。2列目の処理領域は上からC,B,A,A,B,Cとなり、これらは上下の処理領域と長さd1だけオーバーラップしていると共に、左側の1列目の処理領域と長さd2だけオーバーラップしている。3列目以下の処理領域も同様に、上下左右の処理領域と所定長さだけオーバーラップしている。 On the other hand, in the present invention, as shown on the left side of FIG. 2, the developed image of the tunnel wall surface is divided so as to overlap the rectangular processing areas of the upper, lower, left, and right sides. The size of the overlap is d1 in the vertical direction and d2 in the horizontal direction. If the vertical direction is defined as a row and the horizontal direction is defined as a column, the processing area is increased by one in the row direction by partially overlapping the upper, lower, left, and right rectangular processing areas, and the column direction is considerably larger than M. The number increases to N, and the total number is 6 × N. In the example shown on the left side of FIG. 2, the processing areas in the first column are C, B, A, A, B, and C from the top, and these overlap the upper and lower processing areas by the length d1. The processing areas in the second column are C, B, A, A, B, and C from the top, and they overlap with the upper and lower processing areas by the length d1, and the length of the processing area in the left first column. It overlaps by d2. Similarly, the processing areas in the third and lower columns overlap the upper, lower, left, and right processing areas by a predetermined length.

このように、上下左右の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップさせてトンネル壁面の展開画像を分割した複数枚の矩形の処理領域を設けることによって、図3に示す如く、閉合ひび割れ10はいずれかの処理領域の範囲内に位置するようになる。換言すれば、一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップするように、上下左右の矩形の処理領域を設定しているから、閉合ひび割れ10が例えどんな場所に発生していても、いずれかの矩形の処理領域の範囲内に収まるのである。本発明においては、上下左右の矩形の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップするように設定し、矩形の処理領域の元画像に対して画像処理を行って閉合ひび割れを検出するのである。 In this way, by providing a plurality of rectangular processing regions obtained by dividing the developed image of the tunnel wall surface by overlapping the processing regions on the top, bottom, left, and right by an area that covers the size of the generally assumed closing crack. As shown in FIG. 3, the closing crack 10 comes to be located within the range of one of the processing regions. In other words, since the rectangular processing areas of the top, bottom, left, and right are set so as to overlap the area that covers the size of the generally assumed closed crack, the closed crack 10 is generated at any location. However, it falls within the range of any rectangular processing area. In the present invention, the rectangular processing areas on the top, bottom, left, and right are set so as to overlap by an area that covers the generally assumed size of the closed crack, and image processing is performed on the original image of the rectangular processing area. The closed crack is detected.

画像処理装置は先ず、撮影解像度グレイ値に対して、例えば幅31×高さ31のフィルターマスクで平滑化処理を施す(S1)。 First, the image processing apparatus performs a smoothing process on the photographic resolution gray value using, for example, a filter mask having a width of 31 × height 31 (S1).

次に、平滑化画像に対して、輝度むらや輝度変化の影響を受け難い動的しきい値処理を施す(S2)。即ち、元画像と平滑化画像を比較して、平滑化画像のグレイ値からオフセット値を差し引いた値が元画像のグレイ値以上である領域を抽出する。前記オフセット値は例えば5に設定する。 Next, the smoothed image is subjected to dynamic threshold processing that is not easily affected by uneven brightness or changes in brightness (S2). That is, the original image and the smoothed image are compared, and a region where the value obtained by subtracting the offset value from the gray value of the smoothed image is equal to or greater than the gray value of the original image is extracted. The offset value is set to 5, for example.

次に、同じ回数だけ収縮して膨張させるオープニング処理を施し、小さな孤立したノイズを除去する(S3)。また、オープニング処理に際しては、図2に示す処理領域C,B,A,A,B,Cに対して、例えばCは5回、Bは4回、Aは3回というように、天頂部にゆくほど収縮と膨張の回数を減らしてゆく。これにより、コンクリート片が落下すると列車走行に大きな影響を及ぼす可能性があるトンネル天頂部及びアーチ部の領域Aに関しては、周辺の領域に比べ情報の過度の圧縮が抑えられることから、抽出感度の調整が可能となる。要するに、コンクリート構造物の管理上重要な部位の処理領域から抽出された結果に対して、重みを変えて評価することにより、要注意箇所の変状を確実に把握する、部位による抽出感度調整機能を備えているのである。 Next, an opening process for contracting and expanding the same number of times is performed to remove small isolated noise (S3). In the opening process, for example, C is 5 times, B is 4 times, and A is 3 times for the processing areas C, B, A, A, B, and C shown in FIG. The number of contractions and expansions decreases as the time goes on. As a result, when the concrete pieces fall, the area A of the tunnel zenith and arch, which may have a large effect on train travel, can suppress excessive compression of information compared to the surrounding area. Adjustment is possible. In short, the extraction sensitivity adjustment function based on the part that can grasp the deformation of the point requiring attention by changing the weight and evaluating the result extracted from the processing area of the part important for the management of the concrete structure. It is equipped with.

次に、オープニング処理後の画像から、撮影解像度以上のサブピクセル精度でひび割れ成分を抽出する(S4)。また、サブピクセル精度でひび割れ成分を抽出する際には、図2に示す処理領域C,B,A,A,B,Cに対して、BはCに比べ、さらにAはBに比べ、より微細なひび割れ幅まで抽出できるようにエッジ抽出の閾値を調整する。これにより、コンクリート片が落下すると列車走行に大きな影響を及ぼす可能性があるトンネル天頂部及びアーチ部の領域Aに関しては、周辺の領域に比べより微細なひび割れ成分が抽出されることから、抽出感度の調整が可能となる。要するに、コンクリート構造物の管理上重要な部位の処理領域から抽出された結果に対して、重みを変えて評価することにより、要注意箇所の変状を確実に把握する、部位による抽出感度調整機能を備えているのである。 Next, a crack component is extracted from the image after the opening process with subpixel accuracy equal to or higher than the imaging resolution (S4). When extracting crack components with sub-pixel accuracy, B is more than C and A is more than B than processing regions C, B, A, A, B, and C shown in FIG. The edge extraction threshold is adjusted so that the fine crack width can be extracted. As a result, a finer cracking component is extracted in the area A of the tunnel zenith and the arch where there is a possibility of having a great influence on the train running if the concrete piece falls. Can be adjusted. In short, the extraction sensitivity adjustment function based on the part that can grasp the deformation of the point requiring attention by changing the weight and evaluating the result extracted from the processing area of the part important for the management of the concrete structure. It is equipped with.

次に、オープニング処理後の画像から、撮影解像度以上のサブピクセル精度でひび割れ成分を抽出する(S4)。 Next, a crack component is extracted from the image after the opening process with subpixel accuracy equal to or higher than the imaging resolution (S4).

続いて、ブロブ(領域)解析により、面積が一定値以下の微粒子を除去し、かつ近接する線成分同士を連結し、閉合ひび割れの候補領域を生成する(S5)。 Subsequently, fine particles having an area equal to or smaller than a certain value are removed by blob (region) analysis, and adjacent line components are connected to each other to generate a closed crack candidate region (S5).

前記閉合ひび割れの候補領域を含む抽出された全ての領域に対してラベリング処理を行い、各領域の最左端の列座標を持つ点10a、最上端の行座標を持つ点10b、最下端の行座標を持つ点10c、及び最右端の列座標を持つ点10dの座標値を特定する(S6)。 Labeling is performed on all the extracted regions including the candidate region for the closed crack, and a point 10a having a leftmost column coordinate, a point 10b having a topmost row coordinate, and a bottommost row coordinate of each region And the coordinate value of the point 10c having the rightmost column coordinate and the point 10d having the rightmost column coordinate are specified (S6).

最後に、画像処理装置は閉合ひび割れ候補領域の各領域について次のような処理を行って、閉合ひび割れを検出する。 Finally, the image processing apparatus performs the following process on each area of the closed crack candidate area to detect the closed crack.

即ち、画像処理装置は閉合ひび割れの候補領域の最左端の列座標を持つ点10aが矩形の処理領域の左枠15の上にあるか否かを判定し(S7)、NOならステップ(S8)に進む。
ステップS8では閉合ひび割れの候補領域の最上端の行座標を持つ点10bが矩形の処理領域の上枠16の上にあるか否かを判定し、YESならば非閉合ひび割れと決定し(S12)、NOならステップ(S9)に進む。
ステップS9では閉合ひび割れの候補領域の最下端の行座標を持つ点10cが矩形の処理領域の下枠17の上にあるか否かを判定し、YESならば非閉合ひび割れと決定し(S12)、NOならステップ(S10)に進む。
ステップS10では閉合ひび割れの候補領域の最右端の列座標を持つ点10dが矩形の処理領域の右枠18の上にあるか否かを判定し、NOなら閉合ひび割れと決定し(S11)、処理を終了する。
That is, the image processing apparatus determines whether or not the point 10a having the leftmost column coordinate of the candidate region for the closed crack is on the left frame 15 of the rectangular processing region (S7), and if NO, step (S8). Proceed to
In step S8, it is determined whether or not the point 10b having the uppermost row coordinate of the closed crack candidate area is on the upper frame 16 of the rectangular processing area, and if YES, it is determined as a non-closed crack (S12). If NO, the process proceeds to step (S9).
In step S9, it is determined whether or not the point 10c having the row coordinate at the lowermost end of the closed crack candidate area is on the lower frame 17 of the rectangular processing area. If YES, it is determined as a non-closed crack (S12). If NO, the process proceeds to step (S10).
In step S10, it is determined whether or not the point 10d having the rightmost column coordinate of the closed crack candidate region is on the right frame 18 of the rectangular processing region. If NO, the closed crack is determined (S11). Exit.

ステップS6、ステップS7、ステップS8、ステップS9のいずれかの判定結果がYESならば、画像処理装置は現に画像処理されている元画像において抽出された閉合ひび割れの候補領域の最後の領域か否かを判定し(S12)し、NOならばステップS7に戻る。ステップS12の判定結果がYESならば処理を終了する。 If the determination result in any of step S6, step S7, step S8, and step S9 is YES, the image processing apparatus determines whether or not it is the last region of the closed crack candidate region extracted in the original image that is currently image-processed. (S12). If NO, the process returns to step S7. If the decision result in the step S12 is YES, the process is ended.

このような判定処理を行うことで、閉合ひび割れの候補領域が矩形の処理領域の範囲内にある否かが判定され、範囲内にあると判定されれば、当該閉合ひび割れ候補領域を閉合ひび割れと決定するのである。 By performing such a determination process, it is determined whether or not the closed crack candidate region is within the rectangular processing region, and if it is determined to be within the range, the closed crack candidate region is determined as a closed crack. To decide.

次に、鉄道トンネルのようなコンクリート壁面画像の前処理工程について説明する。 Next, a preprocessing process for a concrete wall surface image such as a railway tunnel will be described.

鉄道トンネルのコンクリート壁面画像には、ひび割れや漏水などの変状以外にも型枠や汚れ、ケーブル等の添架物が多数写っている。通常、対象とする変状のみならず、画像処理は画面全体に一律に作用するので、ひび割れだけを選択的に処理することができない。「背景よりも黒っぽい線」という一般的な特徴を基にひび割れを抽出する場合はとりわけ、同様のノイズを取り除いた上で処理することで抽出精度の向上を図ることができる。 In addition to deformations such as cracks and water leaks, the concrete wall image of a railway tunnel shows many attachments such as molds, dirt, and cables. Usually, not only the target deformation, but also image processing acts uniformly on the entire screen, so that only cracks cannot be selectively processed. In the case of extracting a crack based on the general feature of “a line darker than the background”, it is possible to improve the extraction accuracy by performing the process after removing similar noise.

前記前処理工程は、コンクリート壁面の撮像画像から、変状抽出にとって不要な部分を取り除き、取り除かれた領域(欠損領域)を自動的に修復する画像処理である。
先ず、画像処理装置は入力された元画像を、256階調のグレイスケール画像に変換する。元画像は、ほぼ中央にトンネルクラウン部と呼ばれる天頂部が位置するように撮像されたトンネル壁面の展開画像を、図2に示す如く処理に適したサイズの矩形に分割したものである。
The pre-processing step is image processing for removing a portion unnecessary for deformation extraction from a captured image of a concrete wall surface and automatically repairing the removed region (defect region).
First, the image processing apparatus converts the input original image into a 256 gray scale image. The original image is obtained by dividing a developed image of a tunnel wall surface imaged so that a zenith portion called a tunnel crown portion is located substantially in the center into rectangles having a size suitable for processing as shown in FIG.

次に、ケーブル、電線を天井から吊り下げるための下束などの水平状壁面添架物構造物を抽出する画像処理を行う。即ち、画像処理装置に予め登録されている抽出したい水平状構造物のテンプレートを用い、スケールの変化に対応した形状ベースのパターンマッチングで水平状構造物を抽出する。
図11はケーブル領域の抽出処理が施されたコンクリート壁面画像である。
Next, image processing is performed to extract a horizontal wall surface structure such as a lower bundle for suspending cables and wires from the ceiling. That is, a horizontal structure is extracted by shape-based pattern matching corresponding to a change in scale using a template of a horizontal structure to be extracted that is registered in advance in the image processing apparatus.
FIG. 11 is a concrete wall image that has been subjected to cable region extraction processing.

次に、補強金具、補修板、蛍光灯などの垂直状構造物を抽出する画像処理を行う。即ち、画像処理装置に予め登録されている抽出したい垂直状構造物のテンプレートを用い、スケールの変化に対応した形状ベースのパターンマッチングで垂直状構造物を抽出する。
図12は、パターンマッチングにより各種構造物の抽出処理が施されたコンクリート壁面画像である。
Next, image processing is performed to extract vertical structures such as reinforcing brackets, repair plates, and fluorescent lamps. That is, a vertical structure is extracted by shape-based pattern matching corresponding to a change in scale using a template of a vertical structure to be extracted that is registered in advance in the image processing apparatus.
FIG. 12 is a concrete wall image on which various structures are extracted by pattern matching.

上述の構造物の抽出処理は、輝度の濃淡を利用するのではなく、物体の特性を定義する輪郭データと、その法線方向の濃淡値の勾配データを利用する。これによって、隠ぺいや乱れのある画像にも極めて頑強な検索を実現する。 The above-described structure extraction processing does not use the brightness density, but uses the contour data that defines the characteristics of the object and the gradient data of the density value in the normal direction. This realizes extremely robust search even for images that are concealed or disturbed.

なお、構造物のテンプレートを作業員が画像処理装置に登録する方法は、例えば次のようにして行われる。ここでは、壁面添架物として補強金具を例にして述べる。
先ず、画像中の補強金具からパターンマッチングのモデルを作成する。次に、画像中から補強金具の領域を抽出する。そして、マウスで標識領域を指定する。続いて、指定した標識領域を膨張させる。これは補強金具の外側エッジもモデルとして利用するためである。続いて、実際の大きさにモデルを合わせるため補強金具の画像サイズを縮小させる。最後に、このようにして抽出した補強金具を3段階の解像度(ピラミッド)で画像処理装置に登録する。
Note that a method of registering a template of a structure in an image processing apparatus by an operator is performed as follows, for example. Here, a reinforcing metal fitting will be described as an example of the wall surface attachment.
First, a pattern matching model is created from the reinforcing metal fittings in the image. Next, the region of the reinforcing metal fitting is extracted from the image. Then, the marker area is designated with the mouse. Subsequently, the designated marker area is expanded. This is because the outer edge of the reinforcing metal fitting is also used as a model. Subsequently, the image size of the reinforcing bracket is reduced in order to fit the model to the actual size. Finally, the reinforcing metal fittings extracted in this way are registered in the image processing apparatus with three levels of resolution (pyramids).

続いて、水平状壁面添架物の抽出領域の自動修復が行われる。更に、垂直状壁面添架物の抽出領域の自動修復が行われる。この自動修復においては、パターンマッチングで抽出した壁面添架物の周辺のテクスチャを考慮しながら、当該壁面添架物の抽出領域を周辺のトンネル壁面画素で補完する。当該領域が新しい濃淡値で覆われるまで、周囲の画像の完全な部分からコピーする。これで、あたかもこれら壁面添架物の無いトンネル壁面画像が生成される。
図13はケーブル領域を背景で自動修復したコンクリート壁面画像、図14は補強金具等の壁面添架物領域を背景で自動修復したコンクリート壁面画像である。
Subsequently, automatic restoration of the extraction region of the horizontal wall surface attachment is performed. Further, the automatic restoration of the extraction region of the vertical wall surface attachment is performed. In this automatic restoration, the extracted area of the wall surface supplement is complemented with the surrounding tunnel wall surface pixels while considering the texture around the wall surface extracted by pattern matching. Copy from the complete portion of the surrounding image until the area is covered with new gray values. As a result, a tunnel wall surface image without the wall surface attachments is generated.
FIG. 13 is a concrete wall image obtained by automatically repairing the cable area in the background, and FIG. 14 is a concrete wall image obtained by automatically restoring the wall attachment area such as a reinforcing bracket in the background.

10 閉合ひび割れ
10a 閉合ひび割れの最左端の列座標を持つ点
10b 閉合ひび割れの最上端の行座標を持つ点
10c 閉合ひび割れの最下端の行座標を持つ点
10d 閉合ひび割れの右下端の列座標を持つ点
11 トンネルの天頂部
12 トンネルのアーチ部
13 トンネルの側壁部の下端
15 矩形の処理領域の左枠
16 矩形の処理領域の上枠
17 矩形の処理領域の下枠
18 矩形の処理領域の右枠
A トンネル壁面の展開画像を分割した天頂部を中心としたアーチ部の矩形処理領域
B トンネル壁面の展開画像を分割したアーチ部から側壁部周辺の矩形処理領域
C トンネル壁面の展開画像を分割した側壁部下部の矩形処理領域







































10 Closed crack 10a Point 10b having the leftmost column coordinate of the closed crack 10b Point 10c having the highest row coordinate of the closed crack 10d Point 10d having the lowest row coordinate of the closed crack Has the right lower column coordinate of the closed crack Point 11 Tunnel zenith 12 Tunnel arch 13 Lower edge 15 of tunnel side wall 15 Left frame of rectangular processing area 16 Upper frame of rectangular processing area 17 Lower frame of rectangular processing area 18 Right frame of rectangular processing area A A rectangular processing area of the arch centered on the zenith portion obtained by dividing the developed image of the tunnel wall surface B A rectangular processing area around the side wall portion from the arch portion obtained by dividing the developed image of the tunnel wall surface Rectangle processing area at the bottom







































Claims (12)

コンクリート表面などを撮影した画像において、一定の大きさに分割した処理領域毎に画像処理を施し、閉合ひび割れを抽出するコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法において、上下左右の処理領域を一般的に想定される閉合ひび割れのサイズをカバーする面積だけオーバーラップさせることを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In a method for detecting closed cracks on a concrete surface that performs image processing for each processing area divided into a certain size and extracts closed cracks in an image of a concrete surface, etc., the processing areas on the top, bottom, left and right are generally assumed. A method for detecting a closed crack on a concrete surface, characterized by overlapping an area covering the size of the closed crack. コンクリート表面などを撮影した画像において、画像処理を施すために一定の大きさに分割した処理領域に関して、万一その場所にひび割れが発生した場合は特に危険で、より感度よく抽出する必要のある場所に対して、領域のサイズが大きく設定されていることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In an image of a concrete surface, etc., where the processing area is divided into a certain size for image processing, it is particularly dangerous if cracks occur in that area, and it is necessary to extract it more sensitively. On the other hand, the size of the region is set to be large, and the method for detecting a closed crack on the concrete surface according to claim 1. コンクリート表面などを撮影した画像において、画像処理を施すために一定の大きさに分割した処理領域に関して、万一ある方向にひび割れが発生した場合は特に危険で、より感度よく抽出する必要のある方向に対して、領域のサイズが大きく設定されていることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In an image taken of a concrete surface, etc., it is particularly dangerous when cracks occur in a certain direction with respect to the processing area divided into a certain size for image processing, and the direction that needs to be extracted with higher sensitivity On the other hand, the size of the region is set to be large, and the method for detecting a closed crack on the concrete surface according to claim 1. 閉合ひび割れを検出する際の前処理作業において、コンクリート表面添架物をテンプレートとしてコンピュータに登録する工程、スケールの変化に対応した形状ベースのパターンマッチングを行って、前記一定の大きさに分割した処理領域からコンクリート表面添架物を抽出する工程、抽出したコンクリート表面添架物の周辺のテクスチャを考慮しながらコンクリート表面添架物の抽出領域を周辺の撮影画像の周辺画素でインペインティングする工程を、一連の処理として組み合わせたことを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the pre-processing work when detecting closed cracks, the process of registering the concrete surface support in the computer as a template, the shape-based pattern matching corresponding to the change in scale, and the processing area divided into the predetermined size A series of processes including the process of extracting the concrete surface attachment from the image and the process of inpainting the extraction area of the concrete surface attachment with the surrounding pixels of the surrounding image while considering the texture around the extracted concrete surface attachment A closed crack detection method for a concrete surface characterized by combining as follows. 前記前処理手法において、コンクリート表面添架物を形状ベースマッチングに用いるテンプレートとしてコンピュータに登録する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 5. The method for detecting a crack on a concrete surface according to claim 4, wherein the pretreatment method includes a step of registering a concrete surface support in a computer as a template used for shape-based matching. 前記前処理手法において、前記コンピュータに登録されたテンプレートを参照しながら、スケールの変化に対応した形状ベースのパターンマッチングを行って、前記一定の大きさに分割した処理領域からコンクリート表面添架物を抽出する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the pre-processing method, referring to a template registered in the computer, shape-based pattern matching corresponding to a change in scale is performed to extract a concrete surface attachment from the processing region divided into the predetermined sizes. The method for detecting a closed crack on a concrete surface according to claim 4, further comprising a step of: 前記前処理手法において、前記抽出されたコンクリート表面添架物に対して、その周辺のテクスチャを考慮しながら、当該コンクリート表面添架物の抽出領域を、撮影画像の周辺画素でインペインティングする工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the pre-processing method, the method includes inpainting the extracted region of the concrete surface attachment with the peripheral pixels of the photographed image while considering the surrounding texture of the extracted concrete surface attachment. The method for detecting a closed crack on a concrete surface according to claim 4. 請求項4記載の前処理手法により、不要物が取り除かれた撮影画像に対して、撮影解像度以上のサブピクセル精度でひび割れ線分を抽出する工程を含むことを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 5. A closed crack detection on a concrete surface, comprising: a step of extracting a crack line segment with sub-pixel accuracy equal to or higher than a shooting resolution for a shot image from which unnecessary objects are removed by the preprocessing method according to claim 4. Method. 前記コンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法において、サブピクセル精度で抽出されたひび割れ線分に対して、画像解析により一定の面積以下の線分を除去し、且つ近接する線分同士を連結し閉合領域を生成する工程を含むことを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the closed crack detection method of the concrete surface, for the crack line segment extracted with sub-pixel accuracy, a line segment having a certain area or less is removed by image analysis, and adjacent line segments are connected to form a closed region. A method for detecting a closed crack on a concrete surface, comprising the step of generating. 前記コンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法において、前記閉合領域に対して識別番号を付与し、各閉合領域の上下左右の端部の座標値を特定する工程を含むことを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the method for detecting a crack on a concrete surface, the method includes a step of assigning an identification number to the closed area and specifying coordinate values of upper, lower, left and right ends of each closed area. Detection method. 前記コンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法において、前記閉合領域の端部の座標値が、前記一定の大きさに分割した処理領域の範囲内であるか否かを判定し、いずれも範囲以内であれば当該領域は閉合ひび割れであると決定する処理を含むことを特徴とするコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。 In the closed crack detection method for the concrete surface, it is determined whether or not the coordinate value of the end of the closed area is within the range of the processing area divided into the certain size, and if both are within the range A method for detecting a closed crack on a concrete surface, comprising: a process for determining that the region is a closed crack. 請求項8記載の閉合ひび割れ検出方法において、コンクリート構造物の管理上重要な部位の処理領域から抽出された結果に対して、重みを変えて評価することにより、要注意箇所の変状を確実に把握する、部位による抽出感度調整機能を備えていることを特徴とする請求項1に記載のコンクリート表面の閉合ひび割れ検出方法。




































9. The closed crack detection method according to claim 8, wherein the result extracted from the processing region of the part important for the management of the concrete structure is evaluated by changing the weight to ensure the deformation of the point requiring attention. The method for detecting a closed crack on a concrete surface according to claim 1, further comprising an extraction sensitivity adjustment function based on a part to be grasped.




































JP2011068429A 2011-03-25 2011-03-25 Method for detecting closed cracks on concrete surface Active JP5645730B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011068429A JP5645730B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method for detecting closed cracks on concrete surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011068429A JP5645730B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method for detecting closed cracks on concrete surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012202858A true JP2012202858A (en) 2012-10-22
JP5645730B2 JP5645730B2 (en) 2014-12-24

Family

ID=47184020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011068429A Active JP5645730B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Method for detecting closed cracks on concrete surface

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5645730B2 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015106237A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method for detecting installation object from concrete surface image
JP2015105905A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Correction method of tunnel cover surface image used for time series management of deformation
JP2016121953A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Image processing method for extracting cracked areas in image of covered face of tunnel
JP2017031571A (en) * 2015-07-29 2017-02-09 東京地下鉄株式会社 Investigation object place extraction device and investigation object place extraction method
JP2017053819A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 国立大学法人富山大学 Crack detection method and detection program of concrete
JP2019057221A (en) * 2017-09-22 2019-04-11 エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社 Information processor, information processing system, method for processing information, and information processing program
JP2019169108A (en) * 2018-03-26 2019-10-03 富士通株式会社 Image processing device, method and program
CN110610473A (en) * 2018-06-13 2019-12-24 富士通株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable storage medium
JP2020098108A (en) * 2018-12-17 2020-06-25 株式会社大林組 Surface defect inspection method
JP2020113247A (en) * 2019-01-11 2020-07-27 キヤノン株式会社 Image processing apparatus and method for controlling the same, and information processing system
CN111751211A (en) * 2020-06-30 2020-10-09 中国科学院地质与地球物理研究所 Rock fracturing network topological structure depicting method
JP2021144589A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 富士フイルム株式会社 Learning method, learning device, image analyzing device and program
CN114199127A (en) * 2021-12-07 2022-03-18 长春汽车工业高等专科学校 Automobile part size detection system and method based on machine vision
CN114397311A (en) * 2022-02-07 2022-04-26 浙江致远工程管理有限公司 Cement pipe gap detection device
CN116503408A (en) * 2023-06-28 2023-07-28 曲阜远大集团工程有限公司 Scanning technology-based steel structure surface defect detection method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024000324A (en) 2022-06-20 2024-01-05 キヤノン株式会社 Information processing device, information processing method, and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09198515A (en) * 1996-01-11 1997-07-31 Xerox Corp Method for refilling area of image by composited texture and method for generating composited texture
JP2002257744A (en) * 2001-03-02 2002-09-11 Takenaka Komuten Co Ltd Method and device for inspecting defect of concrete
JP2008276311A (en) * 2007-04-25 2008-11-13 Denso Corp Character recognition device, appearance inspection device, and character recognition method
JP2009216539A (en) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Steel Corp Detector for hole/crack defect of belt-shaped object

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09198515A (en) * 1996-01-11 1997-07-31 Xerox Corp Method for refilling area of image by composited texture and method for generating composited texture
JP2002257744A (en) * 2001-03-02 2002-09-11 Takenaka Komuten Co Ltd Method and device for inspecting defect of concrete
JP2008276311A (en) * 2007-04-25 2008-11-13 Denso Corp Character recognition device, appearance inspection device, and character recognition method
JP2009216539A (en) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Steel Corp Detector for hole/crack defect of belt-shaped object

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015106237A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method for detecting installation object from concrete surface image
JP2015105905A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Correction method of tunnel cover surface image used for time series management of deformation
JP2016121953A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Image processing method for extracting cracked areas in image of covered face of tunnel
JP2017031571A (en) * 2015-07-29 2017-02-09 東京地下鉄株式会社 Investigation object place extraction device and investigation object place extraction method
JP2017053819A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 国立大学法人富山大学 Crack detection method and detection program of concrete
JP2019057221A (en) * 2017-09-22 2019-04-11 エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社 Information processor, information processing system, method for processing information, and information processing program
JP2019169108A (en) * 2018-03-26 2019-10-03 富士通株式会社 Image processing device, method and program
CN110610473B (en) * 2018-06-13 2023-05-09 富士通株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable storage medium
CN110610473A (en) * 2018-06-13 2019-12-24 富士通株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable storage medium
JP2020098108A (en) * 2018-12-17 2020-06-25 株式会社大林組 Surface defect inspection method
JP7346816B2 (en) 2018-12-17 2023-09-20 株式会社大林組 Surface defect inspection method
JP2020113247A (en) * 2019-01-11 2020-07-27 キヤノン株式会社 Image processing apparatus and method for controlling the same, and information processing system
JP7477956B2 (en) 2019-01-11 2024-05-02 キヤノン株式会社 Image processing device and control method thereof, and information processing system
JP7252158B2 (en) 2020-03-13 2023-04-04 富士フイルム株式会社 LEARNING METHOD, LEARNING DEVICE, IMAGE ANALYSIS DEVICE, AND PROGRAM
JP2021144589A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 富士フイルム株式会社 Learning method, learning device, image analyzing device and program
CN111751211A (en) * 2020-06-30 2020-10-09 中国科学院地质与地球物理研究所 Rock fracturing network topological structure depicting method
CN114199127A (en) * 2021-12-07 2022-03-18 长春汽车工业高等专科学校 Automobile part size detection system and method based on machine vision
CN114199127B (en) * 2021-12-07 2024-02-02 长春汽车工业高等专科学校 Automobile part size detection system and method based on machine vision
CN114397311A (en) * 2022-02-07 2022-04-26 浙江致远工程管理有限公司 Cement pipe gap detection device
CN114397311B (en) * 2022-02-07 2024-05-03 浙江致远工程管理有限公司 Cement pipe gap detection device
CN116503408A (en) * 2023-06-28 2023-07-28 曲阜远大集团工程有限公司 Scanning technology-based steel structure surface defect detection method
CN116503408B (en) * 2023-06-28 2023-08-25 曲阜远大集团工程有限公司 Scanning technology-based steel structure surface defect detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5645730B2 (en) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5645730B2 (en) Method for detecting closed cracks on concrete surface
JP6029870B2 (en) Method and apparatus for detecting deformation of concrete surface
Hawari et al. Automated defect detection tool for closed circuit television (cctv) inspected sewer pipelines
JP5591165B2 (en) Method for detecting deformation area on concrete surface
Wang et al. Research on crack detection algorithm of the concrete bridge based on image processing
JP4006007B2 (en) Crack detection method
JP5080649B2 (en) Steel bridge coating film inspection system using image processing method and processing method thereof
Sun et al. Weighted neighborhood pixels segmentation method for automated detection of cracks on pavement surface images
CN108416766B (en) Double-side light-entering type light guide plate defect visual detection method
JP5894013B2 (en) Deterioration management method for concrete surface
US20170323435A1 (en) Defect quantification method, defect quantification device, and defect evaluation value display device
JP5894012B2 (en) Method for detecting linear deformation on concrete surface
JP5175528B2 (en) Tunnel lining crack inspection system
JP2004294202A (en) Defect detection method and device of screen
JP2013257304A5 (en)
JP6811217B2 (en) Crack identification method, crack identification device, crack identification system and program on concrete surface
JP2017053819A (en) Crack detection method and detection program of concrete
CN109166125A (en) A kind of three dimensional depth image partitioning algorithm based on multiple edge syncretizing mechanism
JP6333307B2 (en) Degraded site detection device, degraded site detection method and program
JP5705711B2 (en) Crack detection method
CN109035249A (en) A kind of parallel global threshold detection method of pipeline fault based on image procossing
JP4870016B2 (en) Crack detection method
JP5812705B2 (en) Crack detection method
JP6508939B2 (en) Image processing method for crack area extraction of tunnel lining surface image
JP2009198290A (en) Flaw detection method and detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140717

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141014

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5645730

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250