JP2013127415A - コンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートの種々の異常を簡易に検出することができるコンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置を提供する。
【解決手段】コンクリート構造物５１の品質評価装置１は、コンクリート構造物５１のコンクリート表面５１ａを撮像した写真データＰ１を準備する写真データ入力部１ａと、写真データＰ１を形成する画素の輝度の変動係数を算出する変動係数算出部１ｃと、変動係数の大小に基づいてコンクリート構造物５１の品質評価を判定する品質評価部１ｅと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置に関するものである。

従来、コンクリート構造物の品質評価を行う場合、建設されたコンクリート構造物からコアを採取し，そのコアを分析・評価することで、コンクリート構造物の品質（耐久性等）の評価を実施していた。例えば，コアを採取し、そのコアを用いて塩分に関する拡散係数をJSCE-G571 などで取得し、その結果に基づいて、経過時間に伴う塩分浸透量を算出して評価をしていた。しかしながら、この方法では、コンクリート構造物を一部破壊することになり、また、拡散係数を取得するまでに長期間（例えば、６ヶ月程度）を要するので、評価に長期間を要する。さらに、評価には専門的な知識が必要であるので、簡易には評価できないことなどが問題であった。

また、評価対象のコンクリートと同じコンクリートでテストピースを作製し，上記と同様な評価試験を実施して品質（耐久性）を評価する方法もある。この方法は，対象の構造物を破損せずに評価可能であるものの、評価に専門知識を要する問題や長期間を要する問題は解決できない。また、この種のコンクリート構造物では、コンクリートの悪質な打込みと過度な締固めが行われた場合に、材料分離が助長され、砂利の沈降やブリーディングの増大を招く。その結果，収縮ひび割れの増長や表面の砂すじなどが生じ，品質（耐久性）を著しく低下させる。しかしながら、打設方法に起因する上記のような異常は、テストピースでは再現されないので、打設方法に起因するコンクリートの異常があったとしても評価できない。

また、コンクリート構造物を一部破壊することなく、比較的簡易にコンクリート構造物の品質評価を行う技術として、下記非特許文献１に記載の技術が知られている。この技術では、コンクリート表面のデジタル画像に基づき、画像処理によってコンクリートの表面気泡（アバタ）の面積率を算出する。そして、アバタの面積率に基づいて、コンクリートの締め固め度などを評価する。

"新技術情報提供システム"、［online］、2009年2月19日、株式会社大本組、［2011年10月27日検索］、インターネット(URL:http://www.netis.mlit.go.jp/RenewNetis/Search/Nt/NtDetail1.asp?REG_NO=CG-080024)

しかしながら、上記非特許文献１の方法では、コンクリート表面にアバタを出現させるようなコンクリートの異常のみしか検出できない。アバタを出現させるもの以外にも、コンクリートには種々の異常があり得るので、種々の異常を簡易に検出することが望まれている。

本発明は、コンクリートの種々の異常を簡易に検出することができるコンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート構造物の品質評価方法は、コンクリート構造物のコンクリート表面を撮像した写真データを準備する写真データ準備工程と、写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する変動係数算出工程と、変動係数の大小に基づいてコンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価工程と、を備えたことを特徴とする。

この品質評価方法は、コンクリート表面に現れる外観上のムラ（以下、「外観ムラ」）が少なければ、コンクリート構造物の品質（耐久性等）も良好であると判断できるとの知見に基づくものである。上記品質評価方法によれば、コンクリート表面の写真データを準備し、写真データを形成する画素の輝度の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）が小さいことをもって、コンクリート表面の外観ムラが少ないことを検出することができる。このような変動係数は、写真データを準備しコンピュータ上のソフトウエアで客観的に求めることができるので、専門的知識を必要とせずに、客観的な評価を簡易に得ることができる。また、コンクリート表面に外観ムラを出現させるような種々のコンクリートの異常を検出することができる。

また、上記写真データは長方形をなし、写真データの長辺側の画素数が短辺側の画素数の５．０倍以上であることとしてもよい。コンクリートの異常の中には、特定の方向（例えば、鉛直方向又は水平方向等）の外観ムラを出現させるものもある。この評価方法の構成によれば、写真データの長辺の画素数が短辺の画素数の５．０倍以上であるので、写真データの長辺方向の外観ムラが、上記変動係数に顕著に影響を及ぼす。よって、上記品質評価方法によれば、写真データの長辺方向の外観ムラを出現させるコンクリート異常を、特によく検出することができる。

また、本発明のコンクリート構造物の品質評価方法は、コンクリート構造物の表面を撮像した第１の写真データを準備する第１写真データ準備工程と、第１の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第１変動係数算出工程と、第１の写真データよりも細長い長方形をなす第２の写真データを、第１の写真データから切り出して準備する第２写真データ準備工程と、第２の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第２変動係数算出工程と、第１変動係数算出工程で得られた第１の変動係数と、第２変動係数算出工程で得られた第２の変動係数と、の大小関係に基づいて、コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価工程と、を備えたことを特徴とする。

この品質評価方法によれば、コンクリート表面の写真データを準備し、写真データを形成する画素の輝度の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）が小さいことをもって、コンクリート表面の外観ムラが少ないことを検出することができる。また、写真データを細長くした場合には、写真データの長辺方向の外観ムラが、上記変動係数に顕著に影響を及ぼすので、長手方向の外観ムラが変動係数に現れやすい。この品質評価方法では、第１の写真データから得られる変動係数と、第１の写真データよりも細長い第２の写真データから得られる変動係数と、を比較することにより、第２の写真データの長手方向の外観ムラを良く検出することができる。よって、当該長手方向の外観ムラを出現させるコンクリート異常を、特によく検出することができる。

また、第１の写真データよりも細長い長方形をなし第２の写真データに直交する方向に延在する第３の写真データを、第１の写真データから切り出して準備する第３写真データ準備工程と、第３の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第３変動係数算出工程と、を更に備え、品質評価工程では、第１の変動係数と、第３変動係数算出工程で得られた第３の変動係数と、の大小関係に更に基づいて、コンクリート構造物の品質評価を判定することとしてもよい。

この構成によれば、更に第３の写真データの長手方向における外観ムラを良く検出することができる。よって、当該第３の写真データの長手方向の外観ムラを出現させるコンクリート異常も、特によく検出することができる。

本発明の品質評価装置は、コンクリート構造物のコンクリート表面を撮像した写真データを準備する写真データ準備手段と、写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する変動係数算出手段と、変動係数の大小に基づいてコンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価手段と、を備えたことを特徴とする。

この品質評価装置は、コンクリート表面に現れる外観上のムラ（以下、「外観ムラ」）が少なければ、コンクリート構造物の品質（耐久性等）も良好であると判断できるとの知見に基づくものである。上記品質評価装置によれば、コンクリート表面の写真データを準備し、写真データを形成する画素の輝度の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）が小さいことをもって、コンクリート表面の外観ムラが少ないことを検出することができる。このような変動係数は、写真データを準備しコンピュータ上のソフトウエアで客観的に求めることができるので、専門的知識を必要とせずに、客観的な評価を簡易に得ることができる。また、コンクリート表面に外観ムラを出現させるような種々のコンクリートの異常を検出することができる。

また、本発明の品質評価装置は、コンクリート構造物の表面を撮像した第１の写真データを準備する第１写真データ準備手段と、第１の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第１変動係数算出手段と、第１の写真データよりも細長い長方形をなす第２の写真データを、第１の写真データから切り出して準備する第２写真データ準備手段と、第２の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第２変動係数算出手段と、第１変動係数算出手段で得られた第１の変動係数と、第２変動係数算出手段で得られた第２の変動係数と、の大小関係に基づいて、コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価手段と、を備えたことを特徴とする。

この品質評価装置によれば、コンクリート表面の写真データを準備し、写真データを形成する画素の輝度の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）が小さいことをもって、コンクリート表面の外観ムラが少ないことを検出することができる。また、写真データを細長くした場合には、写真データの長辺方向の外観ムラが、上記変動係数に顕著に影響を及ぼすので、長手方向の外観ムラが変動係数に現れやすい。この品質評価装置では、第１の写真データから得られる変動係数と、第１の写真データよりも細長い第２の写真データから得られる変動係数と、を比較することにより、第２の写真データの長手方向の外観ムラを良く検出することができる。よって、当該長手方向の外観ムラを出現させるコンクリート異常を、特によく検出することができる。

本発明のコンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置によれば、コンクリートの種々の異常を簡易に検出することができる。

本発明の品質評価装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図１の品質評価装置のハードウエア構成を示すブロック図である。 本発明の品質評価方法に用いる器具を示す図である。 本発明の品質評価方法を示すフローチャートである。 図１の品質評価装置で用いられる第１〜第３写真データを示す図である。 本発明者らが行った試験のサンプルを示す写真データである。 本発明者らが行った試験の結果を示す表である。 本発明者らが行った試験の結果を示す表である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るコンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置の実施形態について詳細に説明する。

本実施形態の品質評価方法及び品質評価装置は、コンクリート構造物における各種のコンクリート異常を検出する。検出可能なコンクリート異常の例として、「色むら」、「沈降クラック」、「水平方向の砂すじ」、「鉛直方向の砂すじ」、「水平方向のクラック」、「鉛直方向のクラック」、「コールドジョイント」、「目違い」、「豆板」、及び「アバタ」が挙げられる。なお、「色むら」とは、コンクリート表面に外観上の濃淡のムラが存在する状態をいう。「沈降クラック」は「沈みひび割れ」などとも呼ばれる場合がある。「水平（鉛直）方向の砂すじ」とは、水平（鉛直）方向に延びる砂すじがコンクリート表面に現れている状態をいう。「水平（鉛直）方向のクラック」とは、水平（鉛直）方向に延びるクラックがコンクリート表面に現れている状態をいう。

本実施形態の品質評価方法では、評価対象のコンクリート構造物に対し、以下で説明する第１次評価と第２次評価とを行う。第１次評価では、コンクリート構造物に対して「全体写真評価値」が付与される。全体写真評価値は、コンクリート構造物のコンクリート表面において、全体の外観上のムラが大きいか否かを示す指標である。全体写真評価値は、”１Ａ”（ムラが小さい）又は”１Ｂ”（ムラが大きい）の値を取るものとする。

第２次評価では、コンクリート構造物に対して「鉛直写真評価値」と「水平写真評価値」とが付与される。鉛直写真評価値は、コンクリート構造物のコンクリート表面において、特に、鉛直方向における外観上の濃淡のムラ（以下、「鉛直ムラ」）が大きいか否かを示す指標である。コンクリート表面の異常部分が水平方向に存在する場合に、鉛直ムラが大きくなる傾向にある。水平写真評価値は、特に、水平方向における外観上の濃淡のムラ（以下、「水平ムラ」）が大きいか否かを示す指標である。コンクリート表面の異常部分が鉛直方向に存在する場合に、鉛直ムラが大きくなる傾向にある。鉛直写真評価値は、”２Ａ”（ムラが小さい）又は”２Ｂ”（ムラが大きい）の値を取るものとし、水平写真評価値も同様に、”２Ａ”（ムラが小さい）又は”２Ｂ”（ムラが大きい）の値を取るものとする。

以下では、１つのコンクリート構造物に付与された「全体写真評価値」、「鉛直写真評価値」、及び「水平写真評価値」の値の組み合わせを、まとめて（全体写真評価値，鉛直写真評価値，水平写真評価値）のように表すものとする。例えば、あるコンクリート構造物について、全体写真評価値＝１Ｂ、鉛直写真評価値＝２Ａ、及び水平写真評価値＝２Ｂといった３つの評価値が付与された場合、当該コンクリート構造物の評価値は、（１Ｂ，２Ａ，２Ｂ）と表わされる。

図１〜図４を参照しながら、本実施形態に係るコンクリート構造物の品質評価方法及び品質評価装置について説明する。

図１に示すコンクリート品質評価装置１は、コンクリート構造物５１（図３参照）のコンクリート表面の写真データを入力させる写真データ入力部（第１写真データ準備手段）１ａと、写真データについてトリミング等の処理を行う写真データ処理部（第２〜第３写真データ準備手段）１ｂと、写真データを形成する画素の輝度の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）を算出する変動係数算出部（第１〜第３変動係数算出手段）１ｃと、上記変動係数に基づいてコンクリート構造物５１の評価値を算出する評価値演算部（品質評価手段）１ｄと、上記評価値に基づいてコンクリート構造物５１の評価を行う品質評価部（品質評価手段）１ｅと、を備えている。

図２は、コンクリート品質評価装置１のハードウエア構成を示す図である。図２に示されるようにコンクリート品質評価装置１は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、ハードディスクなどの補助記憶装置２０４、ネットワークカードなどのデータ送受信デバイスである通信モジュール２０５、外部記憶媒体からの情報を読み出す外部記憶媒体読取装置２０６、キーボードやマウスなどの入力デバイスである入力装置２０７、ディスプレイ装置などの出力デバイスである出力装置２０８などのハードウエアにより構成されるコンピュータである。

図１に示す写真データ入力部１ａ、写真データ処理部１ｂ、変動係数算出部１ｃ、評価値演算部１ｄ、及び品質評価部１ｅの各構成要素の機能は、コンクリート品質評価装置１が、コンピュータソフトウエアであるコンクリート品質評価プログラム２１０に従って動作することにより実現される。すなわち、上記各要素の機能は、図２に示すＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２などのハードウエア上にコンクリート品質評価プログラム２１０を読み込ませることにより、ＣＰＵ２０１の制御のもとで外部記憶媒体読取装置２０６、入力装置２０７、出力装置２０８などを動作させるとともに、ＲＡＭ２０２や補助記憶装置２０４におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで実現される。なお、例えばＤＶＤ等の外部記憶媒体２１１に電子情報として格納されたコンクリート品質評価プログラム２１０を、外部記憶媒体読取装置２０６を経由して補助記憶装置２０４やＲＡＭ２０２に読み込ませる（インストールする）ようにしてもよい。

続いて、図１〜図５を参照しながら、コンクリート品質評価装置１を用いて行われるコンクリート構造物の品質評価方法について説明する。

〔第１次評価〕
（第１写真データ準備工程）
まず、図３に示すように、コンクリート構造物５１のコンクリート表面をデジタルカメラ３で撮影し（図４のＳ１０１）、得られた写真データを電子データとして品質評価装置１に転送する。品質評価装置１の写真データ入力部１ａにより、上記写真データが入力される（Ｓ１０３）。ここでは、鉛直面をなすコンクリート表面５１ａの一部を無作為に選択して撮影するものとし、得られた写真データの縦方向及び横方向が、コンクリート構造物５１の鉛直方向及び水平方向にほぼ一致するようにする。以下、ここで品質評価装置１に入力された写真データを、「第１写真データ」と称し、符号「Ｐ１」を付して表す。図５にも示されるように、長方形の第１写真データＰ１の画素数の縦横比は、例えば、縦：横＝約３：４である。

（第１変動係数算出工程）
次に、品質評価装置１の変動係数算出部１ｃは、上記第１写真データＰ１の輝度ヒストグラムを取得し、当該第１写真データＰ１を形成する多数の画素の輝度値の変動係数（変動係数＝標準偏差／平均値）を算出する（Ｓ１０５）。写真データを形成する各画素の輝度値は、例えば、２５６段階の数値として表される。以下、第１写真データＰ１に係る変動係数を、「第１変動係数」と称する。

（全体ムラ評価工程）
次に、品質評価装置１の評価値演算部１ｄは、算出された第１変動係数が所定の閾値以上であるか否かに基づいて、コンクリート構造物５１における全体写真評価値を決定する（Ｓ１０７）。具体的には、上記閾値を０．１とし、第１変動係数が０．１未満の場合には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、コンクリート構造物５１の全体写真評価値として、”１Ａ”の値が付与される（Ｓ１０９）。

本発明者らが種々の試験に基づいて見出した知見によれば、全体写真評価値＝１Ａの場合には、コンクリート構造物５１は、「色ムラ」、「豆板」のコンクリート異常を含んでいないものと判断することができる。また、全体写真評価値＝１Ａの場合には、更に、第１変動係数が０．０５以上０．０８未満の場合には「優」、第１変動係数が０．０８以上０．１未満の場合には「良」などとコンクリート構造物５１の全体ムラを評価してもよい。

一方、第１変動係数が０．１以上の場合には（Ｓ１０７でＮＯ）、コンクリート構造物５１の全体写真評価値として、”１Ｂ”の値が付与される（Ｓ１１３）。全体写真評価値＝１Ｂの場合には、コンクリート構造物５１は、何らかのコンクリート異常を含んでいるものと判断することができる。

〔第２次評価〕
（第２写真データ準備工程）
図５に示すように、品質評価装置１の写真データ処理部１ｂは、第１写真データＰ１の一部を無作為に切り出して、縦に細長い長方形をなす第２写真データＰ２を作成する（Ｓ２０３）。ここでは、第２写真データＰ２の長辺の画素数が短辺の画素数の５．０倍以上になるように切り出し範囲を設定する。なおここでは、第２写真データＰ２と第１写真データＰ１との縦方向サイズが等しくなるように、第１写真データＰ１から左右方向のみのトリミングをするようにしてもよい。

（第２変動係数算出工程）
次に、品質評価装置１の変動係数算出部１ｃは、上記第２写真データＰ２の輝度ヒストグラムを取得し、当該第２写真データＰ２を形成する多数の画素の輝度の変動係数を算出する（Ｓ２０５）。以下、第２写真データＰ２に係る変動係数を、「第２変動係数」と称する。

（第３写真データ準備工程）
次に、図５に示すように、品質評価装置１の写真データ処理部１ｂは、第１写真データＰ１の一部を無作為に切り出して、横に細長い長方形をなす第３写真データＰ３を作成する（Ｓ２０７）。ここでは、第３写真データＰ３の長辺の画素数が短辺の画素数の５．０倍以上になるように切り出し範囲を設定する。なおここでは、第３写真データＰ３と第１写真データＰ１との横方向サイズが等しくなるように、第１写真データＰ１から上下方向のみのトリミングをするようにしてもよい。

（第３変動係数算出工程）
次に、品質評価装置１の変動係数算出部１ｃは、上記第３写真データＰ３の輝度ヒストグラムを取得し、当該第３写真データＰ３を形成する多数の画素の輝度の変動係数を算出する（Ｓ２０９）。以下、第３写真データＰ３に係る変動係数を、「第３変動係数」と称する。

（変動係数比較工程）
次に、品質評価装置１の評価値演算部１ｄは、第２変動係数と第１変動係数との大小比較を行う（Ｓ２１１）。第２変動係数が第１変動係数以下である場合（Ｓ２１１でＹＥＳ）には、コンクリート構造物５１の鉛直写真評価値として、”２Ａ”の値が付与される（Ｓ２１３）。一方、第２変動係数が第１変動係数よりも大きい場合（Ｓ２１１でＮＯ）には、コンクリート構造物５１の鉛直写真評価値として、”２Ｂ”の値が付与される（Ｓ２１５）。

次に、品質評価装置１の評価値演算部１ｄは、第３変動係数と第１変動係数との大小比較を行う（Ｓ２２１）。第３変動係数が第１変動係数以下である場合（Ｓ２２１でＹＥＳ）には、コンクリート構造物５１の水平写真評価値として、”２Ａ”の値が付与される（Ｓ２２３）。一方、第３変動係数が第１変動係数よりも大きい場合（Ｓ２２１でＮＯ）には、コンクリート構造物５１の水平写真評価値として、”２Ｂ”の値が付与される（Ｓ２２５）。

（品質評価工程）
ここで、本発明者らが種々の試験に基づいて見出した知見によれば、鉛直写真評価値＝２Ｂの場合には、コンクリート構造物５１の鉛直ムラが特に大きいので、コンクリート構造物５１は、鉛直ムラを出現させるコンクリート異常を含んでいると判定することができる。鉛直ムラを出現させるコンクリート異常としては、「色むら」、「沈降クラック」、「水平方向の砂すじ」、「水平方向のクラック」、及び「コールドジョイント」が挙げられる。

また、水平写真評価値＝２Ｂの場合には、コンクリート構造物５１の水平ムラが特に大きいので、コンクリート構造物５１は、水平ムラを出現させるコンクリート異常を含んでいると判定することができる。水平ムラを出現させるコンクリート異常としては、「色むら」、「鉛直方向の砂すじ」、「目違い」、及び「鉛直方向のクラック」が挙げられる。

但し、鉛直写真評価値＝２Ｂ、且つ水平写真評価値＝２Ｂの場合には、鉛直・水平の両方に２次元的にムラを出現させるコンクリート異常を含んでいると判定することができる。このような２次元的なムラを出現させるコンクリート異常としては、「著しい色むら」、「豆板」、及び「アバタ」が挙げられる。また、この場合には、「沈降クラック」、「水平方向の砂すじ」、「水平方向のクラック」、「コールドジョイント」、「鉛直方向の砂すじ」、「目違い」、及び「鉛直方向のクラック」がコンクリート構造物５１に存在する可能性は除外される。

以上の知見に基づき、品質評価装置１の品質評価部１ｅでは、コンクリート構造物５１に付与された各評価値に基づいて、当該コンクリート構造物５１の品質評価の判定が行われる（Ｓ２３１）。具体的な判定のパターンは、次の通りである。

パターン１．評価値＝（１Ａ，２Ａ，２Ａ）の場合には、コンクリート構造物５１の品質は良好であると判定される。
パターン２．評価値＝（１Ａ，２Ａ，２Ｂ）の場合には、「鉛直方向の砂すじ」、「目違い」、又は「鉛直方向のクラック」のコンクリート異常がコンクリート構造物５１に含まれると判定される。
パターン３．評価値＝（１Ａ，２Ｂ，２Ａ）の場合には、「沈降クラック」、「水平方向の砂すじ」、「水平方向のクラック」、又は「コールドジョイント」のコンクリート異常がコンクリート構造物５１に含まれると判定される。
パターン４．評価値＝（１Ａ，２Ｂ，２Ｂ）の場合には、エラーとする。すなわち、全体ムラが少ないにもかかわらず鉛直ムラと水平ムラが多いとの結果は矛盾しており、何らかのエラーが疑われるからである。
パターン５．評価値＝（１Ｂ，２Ａ，２Ａ）の場合には、エラーとする。すなわち、全体ムラが多いにもかかわらず鉛直ムラと水平ムラが少ないとの結果は矛盾しており、何らかのエラーが疑われるからである。

パターン６．評価値＝（１Ｂ，２Ａ，２Ｂ）の場合には、「色むら」、「鉛直方向の砂すじ」、「目違い」、又は「鉛直方向のクラック」のコンクリート異常がコンクリート構造物５１に含まれると判定される。
パターン７．評価値＝（１Ｂ，２Ｂ，２Ａ）の場合には、「色むら」、「沈降クラック」、「水平方向の砂すじ」、「水平方向のクラック」、又は「コールドジョイント」のコンクリート異常がコンクリート構造物５１に含まれると判定される。
パターン８．評価値＝（１Ｂ，２Ｂ，２Ｂ）の場合には、「著しい色むら」、「豆板」、又は「アバタ」のコンクリート異常がコンクリート構造物５１に含まれると判定される。

次に、品質評価装置１の品質評価部１ｅは、上記の判定結果を出力する（Ｓ２３３）。具体的には、上記判定結果は、例えば、品質評価装置１のディスプレイ（図２：出力装置２０８）に画面表示として出力されユーザに提示される。ユーザは、判定結果を参照し、その結果に応じてコンクリート構造物５１に対する適切な措置を取ることができる。なお、上記パターン４又はパターン５でエラーが出力された場合には、ユーザは、例えばコンクリート表面５１ａや写真データＰ１を直接観察し判定を行えばよい。

続いて、上述した品質評価装置１及び品質評価方法の作用効果について説明する。

この品質評価方法は、コンクリート表面に現れる外観上のムラ（以下、「外観ムラ」）が少なければ、コンクリート構造物の品質（耐久性等）も良好であると判断できるとの知見に基づくものである。上記品質評価装置１によれば、コンクリート表面５１ａの第１写真データＰ１を準備し、第１写真データＰ１を形成する画素の輝度の変動係数が小さいことをもって、コンクリート表面５１ａの外観ムラが少ないことを検出することができる。このような変動係数は、第１写真データＰ１を準備しコンピュータ上のソフトウエアで客観的に求めることができるので、専門的知識を必要とせずに、客観的な評価を簡易に得ることができる。また、コンクリート表面５１ａに外観ムラを出現させるような種々のコンクリートの異常を検出することができる。

また、コンクリートの異常の中には、鉛直方向又は水平方向の外観ムラを出現させるものもある。そこで、鉛直方向に細長い長方形の第２写真データＰ２を用いることにより、鉛直方向の外観ムラが第２変動係数に顕著に影響を及ぼすことになる。また、水平方向に細長い長方形の第３写真データＰ３を用いることにより、水平方向の外観ムラが第３変動係数に顕著に影響を及ぼすことになる。なお、上述した例では、第２写真データＰ２及び第３写真データＰ３の長辺側の画素数を短辺側の画素数の５．０倍以上としているが、上記の効果を更に顕著にする観点からは、長辺側の画素数を短辺側の画素数の８．０〜１０．０倍とすると更に好ましい。

従って、この品質評価方法では、第１変動係数と第２変動係数とを比較することにより、鉛直ムラを良く検出することができる。また、第１変動係数と第３変動係数とを比較することにより、水平ムラを良く検出することができる。よって、鉛直ムラを出現させるコンクリート異常或いは水平ムラを出現させるコンクリート異常を、特によく検出することができる。更には、第１変動係数と第２変動係数との比較結果と、第１変動係数と第３変動係数との比較結果と、を組み合わせることにより、更に詳細なコンクリート異常を検出することができる。

続いて、品質評価装置１及び品質評価方法の作用効果を確認すべく本発明者らが行った試験について説明する。

まず、図６（ａ）〜（ｆ）に示すように、コンクリート構造物のコンクリート表面（鉛直面）の６種類の写真データサンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを準備した。各サンプルＡ〜Ｆを第１写真データＰ１として品質評価装置１に入力し１次評価及び２次評価を行い、評価値（全体写真評価値，鉛直写真評価値，水平写真評価値）を求めた。ここでは、サンプルＡ，Ｂの長辺側の画素数と短辺側の画素数との比は３：２であった。サンプルＣ〜Ｆの長辺側の画素数と短辺側の画素数との比は４：３であった。また、第１写真データＰ１から左右方向のみのトリミングを行って第２写真データＰ２を切り出した。第２写真データＰ２の長辺側の画素数と短辺側の画素数との比は８：１とした。同様に、第１写真データＰ１から上下方向のみのトリミングを行って第３写真データＰ３を切り出した。第３写真データＰ３の長辺側の画素数と短辺側の画素数の比は８：１とした。また、各写真データを構成する画素の輝度値は、０〜２５５の値で表した。図７及び図８には、各サンプルＡ〜Ｆについて、画素の輝度値の平均値、標準偏差、変動係数、評価値等を試験結果を表として示す。

サンプルＡは、良好な品質のコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＡに基づく評価値は（１Ａ，２Ａ，２Ａ）であった。サンプルＢは、全体に「色むら」があるコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＢに基づく評価値は（１Ｂ，２Ｂ，２Ｂ）であった。サンプルＣは、「豆板」があるコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＣに基づく評価値は（１Ｂ，２Ｂ，２Ｂ）であった。サンプルＤは、「コールドジョイント」があるコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＤに基づく評価値は（１Ａ，２Ｂ，２Ａ）であった。サンプルＥは、「砂すじ」があるコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＥに基づく評価値は（１Ｂ，２Ｂ，２Ａ）であった。サンプルＦは、「アバタ」があるコンクリート表面の写真データであり、当該サンプルＦに基づく評価値は（１Ａ，２Ｂ，２Ａ）であった。以上のとおり、サンプルＡ〜Ｆについて、実際のコンクリートの品質に整合する評価値が得られている。よって、品質評価装置１及び品質評価方法によれば、コンクリート表面を撮像した写真データに基づいて、コンクリートの種々の異常を検出可能であることが確認された。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、実施形態では、１次評価で得られる全体写真評価値と、２次評価で得られる鉛直写真評価値・水平写真評価値と、の組み合わせによりコンクリート構造物５１の評価を行うが、１次評価又は２次評価を単独で行っても良い。

また、コンクリート表面５１ａをデジタルカメラ３で撮像する代わりに、コンクリート表面５１ａを撮像した紙媒体の写真をスキャナで読み取って写真データを準備してもよい。また、実施形態では、鉛直面であるコンクリート表面５１ａの写真データに基づいて品質評価を行っているが、コンクリート構造物５１のコンクリート表面のうち水平面（例えば、床面や天井面）の写真データに基づく品質評価にも本発明を適用することができる。

１…品質評価装置、１ａ…写真データ入力部（第１写真データ準備手段）、１ｂ…写真データ処理部（第２写真データ準備手段、第３写真データ準備手段）、１ｃ…変動係数算出部（第１〜第３変動係数算出手段）、１ｄ…評価値演算部（品質評価手段）、１ｅ…品質評価部（品質評価手段）、５１…コンクリート構造物、５１ａ…コンクリート表面、Ｐ１…第１写真データ、Ｐ２…第２写真データ、Ｐ３…第３写真データ。

Claims (6)

1. コンクリート構造物のコンクリート表面を撮像した写真データを準備する写真データ準備工程と、
   前記写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する変動係数算出工程と、
   前記変動係数の大小に基づいて前記コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価工程と、
   を備えたことを特徴とするコンクリート構造物の品質評価方法。
2. 前記写真データは長方形をなし、前記写真データの長辺側の画素数が短辺側の画素数の５．０倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の品質評価方法。
3. コンクリート構造物の表面を撮像した第１の写真データを準備する第１写真データ準備工程と、
   前記第１の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第１変動係数算出工程と、
   前記第１の写真データよりも細長い長方形をなす第２の写真データを、前記第１の写真データから切り出して準備する第２写真データ準備工程と、
   前記第２の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第２変動係数算出工程と、
   前記第１変動係数算出工程で得られた第１の変動係数と、前記第２変動係数算出工程で得られた第２の変動係数と、の大小関係に基づいて、前記コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価工程と、
   を備えたことを特徴とするコンクリート構造物の品質評価方法。
4. 前記第１の写真データよりも細長い長方形をなし前記第２の写真データに直交する方向に延在する第３の写真データを、前記第１の写真データから切り出して準備する第３写真データ準備工程と、
   前記第３の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第３変動係数算出工程と、
   を更に備え、
   前記品質評価工程では、前記第１の変動係数と、前記第３変動係数算出工程で得られた第３の変動係数と、の大小関係に更に基づいて、前記コンクリート構造物の品質評価を判定することを特徴とする請求項３に記載のコンクリート構造物の品質評価方法。
5. コンクリート構造物のコンクリート表面を撮像した写真データを準備する写真データ準備手段と、
   前記写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する変動係数算出手段と、
   前記変動係数の大小に基づいて前記コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価手段と、
   を備えたことを特徴とするコンクリート構造物の品質評価装置。
6. コンクリート構造物の表面を撮像した第１の写真データを準備する第１写真データ準備手段と、
   前記第１の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第１変動係数算出手段と、
   前記第１の写真データよりも細長い長方形をなす第２の写真データを、前記第１の写真データから切り出して準備する第２写真データ準備手段と、
   前記第２の写真データを形成する画素の輝度の変動係数を算出する第２変動係数算出手段と、
   前記第１変動係数算出手段で得られた第１の変動係数と、前記第２変動係数算出手段で得られた第２の変動係数と、の大小関係に基づいて、前記コンクリート構造物の品質評価を判定する品質評価手段と、
   を備えたことを特徴とするコンクリート構造物の品質評価装置。