JP2018017620A - State change detection apparatus, and state change detection program - Google Patents

State change detection apparatus, and state change detection program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a state change detection apparatus and a state change detection program which are capable of evaluating the occurrence state of a state change in an object to be detected effectively and quantitatively.SOLUTION: A lattice pattern 5A is formed on the surface of bridge girder where the occurrence of a state change is expected. On the basis of a photographed image of a region to be detected Awhere the lattice pattern 5A exists, displacement in the region to be detected Abefore/after the occurrence of the state change is calculated by a sampling moire method. A photographed image dividing part divides the photographed image of the region to be detected Ainto a plurality of regions Ato A, and a relative displacement calculating part calculates relative displacement for each of a plurality of the regions Ato A. A relative displacement difference calculating part calculates a difference of relative displacement between a plurality of the regions Ato A, and when the difference of the relative displacement exceeds a threshold value, a state change detection part detects that state change occurs between a plurality of the regions Ato A. The difference of the relative displacement is considered to be the width of the crack, and a visualized image generation part generates a contour diagram corresponding to the width of the crack.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

この発明は、検出対象物の表面に形成された特徴的な模様の変位を測定することによって、この検出対象物に発生する変状を検出する変状検出装置及び変状検出プログラムに関する。   The present invention relates to a deformation detection apparatus and a deformation detection program for detecting a deformation generated in a detection object by measuring a displacement of a characteristic pattern formed on the surface of the detection object.

コンクリート構造物に発生するひずみやひび割れは、当該構造物が受けた荷重履歴や耐久性を評価する直接的な指標となるため、その状態あるいは発生するまでの予兆を正確に把握することは、コンクリート構造物の維持管理において非常に重要である。特に鉄道構造物では、列車の高速走行によって発生する比較的高周波で微細なひずみやひび割れを高精度に計測する手法が求められている。ひび割れの位置及び幅の検査は、現状では主に目視若しくは接触型のセンサを取り付けて行っている。   Strain and cracks generated in a concrete structure are a direct index for evaluating the load history and durability of the structure. Therefore, it is important to accurately grasp the state or signs of occurrence. It is very important in the maintenance of structures. In particular, in railway structures, there is a need for a technique for measuring fine strains and cracks with relatively high frequency and high accuracy generated by high-speed running of trains. The inspection of the position and width of a crack is currently performed mainly by attaching a visual or contact sensor.

従来の路盤内の蓄積ひずみの計測方法は、計測箇所のアスファルトコンクリート層を除去して路盤を露出させ、この路盤に所定の間隔をあけて一対の測定用ロッドを打ち込み、この一対の測定用ロッドの突出部にパイ型変位計を取り付けている(例えば、特許文献1参照)。このような従来の路盤内の蓄積ひずみの計測方法では、パイ型変位計をデータレコーダに接続し、変位の初期値を記録して計測を開始し、計測した変位を測定長で除すことによってひずみを計測し、路盤のひび割れなどの変状を予測している。   The conventional method for measuring the accumulated strain in the roadbed is to remove the asphalt concrete layer at the measurement location to expose the roadbed, and drive a pair of measuring rods into the roadbed at a predetermined interval, and this pair of measuring rods A pie-type displacement meter is attached to the protruding portion (see, for example, Patent Document 1). In such a conventional method for measuring accumulated strain in a roadbed, a pie-type displacement meter is connected to a data recorder, the initial value of displacement is recorded, measurement is started, and the measured displacement is divided by the measurement length. Strain is measured to predict deformations such as cracks in the roadbed.

従来の物体の変位測定方法は、物体の表面に貼り付けた格子状パターンの力を加える前と後のそれぞれの所定領域を光学式カメラで撮影する工程と、この光学式カメラの撮影画像に基づいてサンプリングモアレ法によってモアレ縞の位相分布を演算する工程と、この位相分布に基づいて物体のひずみ又は応力分布を演算する工程などを含む(例えば、特許文献2参照)。このような従来の物体の変位測定方法では、撮影画像に対して等間隔の画素毎のサンプリングを起点の画素を変えながら3回以上実行し、このサンプリング処理によって得られた間引き画像を補完処理することによってモアレ縞を生成し、位相シフト法によって得られるモアレ縞の位相分布を演算している。   A conventional method for measuring displacement of an object is based on a step of photographing a predetermined area before and after applying a force of a grid pattern attached to the surface of the object with an optical camera, and an image taken by the optical camera. A step of calculating the phase distribution of moire fringes by the sampling moire method, a step of calculating the strain or stress distribution of the object based on the phase distribution, and the like (see, for example, Patent Document 2). In such a conventional method for measuring displacement of an object, sampling is performed at equal intervals on a captured image at least three times while changing the starting pixel, and the thinned image obtained by this sampling processing is complemented. Thus, moire fringes are generated, and the phase distribution of the moire fringes obtained by the phase shift method is calculated.

特開2010-048595号公報JP 2010-048595

特開2009-264852号公報JP 2009-264852 A

ひび割れの位置及び幅の検査は、より効率的かつ定量的にひび割れの検査を行う手法が求められている。特に、PC(prestressed concrete)橋梁やPRC(prestressed reinforced concrete)橋梁では、列車通過時のひび割れの状況を計測することによって構造物の健全度を評価する必要がある。このため、広範囲のひび割れ分布を効率的に取得でき、ひび割れ幅などを定量的にとらえるシステムが必要である。また、コンクリートの載荷試験や疲労試験時のひび割れ発生状況についても効率的かつ定量的に評価可能なシステムが必要である。近年、画像解析などに基づきコンクリート構造物の変位やひずみを非接触で計測する手法に関する研究が数多く行われているが、動的で高精度な微小ひずみやひび割れの計測に対する検証が十分とは言えない。   For the inspection of the position and width of the crack, a technique for inspecting the crack more efficiently and quantitatively is required. Especially for PC (prestressed concrete) bridges and PRC (prestressed reinforced concrete) bridges, it is necessary to evaluate the soundness of the structure by measuring the state of cracks when passing through the train. Therefore, there is a need for a system that can efficiently acquire a wide range of crack distributions and quantitatively capture crack widths. There is also a need for a system that can efficiently and quantitatively evaluate the occurrence of cracks during concrete loading tests and fatigue tests. In recent years, many studies have been conducted on non-contact measurement of displacement and strain of concrete structures based on image analysis, etc., but it can be said that the verification of dynamic and highly accurate measurement of micro strains and cracks is sufficient. Absent.

この発明の課題は、検出対象物の変状の発生状況について効率的かつ定量的に評価することができる変状検出装置及び変状検出プログラムを提供することである。   The subject of this invention is providing the deformation | transformation detection apparatus and deformation | transformation detection program which can evaluate efficiently and quantitatively about the generation | occurrence | production state of the deformation | transformation of a detection target object.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1〜図6及び図10〜図13に示すように、検出対象物(3a)の表面に形成された特徴的な模様(5A;5B)の変位を測定することによって、この検出対象物に発生する変状を検出する変状検出装置であって、前記特徴的な模様の撮影画像を複数の領域(A11〜AMN)に分割する撮影画像分割部(11)と、前記複数の領域の相対変位を演算する相対変位演算部(12)と、前記相対変位演算部の演算結果に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する変状検出部(14)とを備える変状検出装置(8)である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the solving means described below.
In addition, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this embodiment.
The invention of claim 1 measures the displacement of the characteristic pattern (5A; 5B) formed on the surface of the detection object (3a) as shown in FIGS. Is a deformation detection device for detecting a deformation occurring in the detection object, and is a captured image dividing unit (11) that divides the captured image having the characteristic pattern into a plurality of regions (A 11 to A MN ). ), A relative displacement calculation unit (12) for calculating the relative displacement of the plurality of regions, and a deformation detection unit for detecting a deformation occurring in the detection object based on the calculation result of the relative displacement calculation unit (14) is a deformation detection device (8).

請求項2の発明は、請求項1に記載の変状検出装置において、図5、図6及び図12に示すように、前記相対変位演算部の演算結果に基づいて、隣り合う前記領域間の相対変位の差を演算する相対変位差演算部(13)を備え、前記変状検出部は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出することを特徴とする変状検出装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the deformation detection device according to the first aspect, as shown in FIGS. 5, 6, and 12, based on the calculation result of the relative displacement calculation unit, the adjacent regions are A relative displacement difference calculation unit (13) for calculating a difference between relative displacements is provided, wherein the deformation detection unit detects a deformation generated in the detection object based on the difference between the relative displacements. This is a deformation detection device.

請求項3の発明は、請求項2に記載の変状検出装置において、前記撮影画像分割部は、前記相対変位差演算部の演算結果に基づいて、前記複数の領域をさらに細かい領域に再分割し、前記相対変位差演算部は、再分割後の前記複数の領域間の相対変位の差を演算し、前記変状検出部は、再分割後の前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出することを特徴とする変状検出装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the deformation detection device according to the second aspect, the photographed image dividing unit subdivides the plurality of regions into finer regions based on a calculation result of the relative displacement difference calculating unit. The relative displacement difference calculation unit calculates a difference in relative displacement between the plurality of regions after subdivision, and the deformation detection unit detects the detection based on the difference in relative displacement after subdivision. A deformation detection device that detects a deformation generated in an object.

請求項4の発明は、請求項2又は請求項3に記載の変状検出装置において、図6及び図8に示すように、前記変状検出部は、前記相対変位の差がしきい値(th)を超えるときには前記検出対象物にひび割れが発生していると判定し、前記相対変位の差がしきい値以下であるときには前記検出対象物にひび割れが発生していないと判定することを特徴とする変状検出装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the deformation detection device according to the second or third aspect, as shown in FIGS. 6 and 8, the deformation detection unit is configured such that the difference between the relative displacements is a threshold value ( When it exceeds (th), it is determined that a crack has occurred in the detection object, and when the difference in relative displacement is equal to or less than a threshold value, it is determined that no crack has occurred in the detection object. This is a deformation detection device.

請求項5の発明は、請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、前記変状検出部は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生するひび割れの幅を検出することを特徴とする変状検出装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the deformation detection device according to any one of the second to fourth aspects, the deformation detection unit is configured to detect the detection object based on the difference in the relative displacement. The deformation detection device is characterized by detecting a width of a crack generated.

請求項6の発明は、請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、図4及び図8に示すように、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に作用する荷重を推定する荷重推定部(15)を備えることを特徴としている変状検出装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the deformation detection device according to any one of the second to fifth aspects, as shown in FIGS. 4 and 8, the detection is performed based on the difference in the relative displacement. The deformation detection device includes a load estimation unit (15) that estimates a load acting on an object.

請求項7の発明は、請求項2から請求項6までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、図4に示すように、前記相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を生成する可視化画像生成部(16)を備えることを特徴とする変状検出装置である。   A seventh aspect of the present invention is the deformation detection apparatus according to any one of the second to sixth aspects, wherein, as shown in FIG. 4, visualization for visualizing and displaying the difference of the relative displacements. The deformation detection apparatus includes a visualized image generation unit (16) that generates an image.

請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、図1、図2及び図4に示すように、前記変状検出部は、前記検出対象物の振動を検出する振動検出装置(5)の検出結果に基づいて、この検出対象物に発生する変状を検出することを特徴とする変状検出装置である。   The invention according to claim 8 is the deformation detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein, as shown in FIGS. The deformation detection device is characterized by detecting a deformation generated in the detection target based on a detection result of the vibration detection device (5) for detecting the vibration of the detection target.

請求項9の発明は、図1〜図6及び図9〜図13に示すように、検出対象物(3a)の表面に形成された特徴的な模様(5A;5B)の変位を測定することによって、この検出対象物に発生する変状を検出するための変状検出プログラムであって、前記特徴的な模様の撮影画像を複数の領域(A11〜AMN)に分割する撮影画像分割手順(S150)と、前記複数の領域の相対変位を演算する相対変位演算手順(S160)と、前記相対変位演算手順における演算結果に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する変状検出手順(S190)とをコンピュータに実行させる変状検出プログラムである。 The invention of claim 9 measures the displacement of the characteristic pattern (5A; 5B) formed on the surface of the detection object (3a) as shown in FIGS. 1 to 6 and 9 to 13. Is a deformation detection program for detecting a deformation occurring in the detection object, and a captured image dividing procedure for dividing the captured image having the characteristic pattern into a plurality of regions (A 11 to A MN ). (S150), a relative displacement calculation procedure (S160) for calculating the relative displacement of the plurality of regions, and a deformation that detects a deformation that occurs in the detection object based on the calculation result in the relative displacement calculation procedure. This is a deformation detection program for causing a computer to execute a detection procedure (S190).

請求項10の発明は、請求項9に記載の変状検出プログラムにおいて、図5、図6、図9及び図12に示すように、前記相対変位演算手順における演算結果に基づいて、隣り合う前記領域間の相対変位の差を演算する相対変位差演算手順(S170)を含み、前記変状検出手順は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to the ninth aspect, as shown in FIGS. 5, 6, 9, and 12, the adjacent ones based on the calculation result in the relative displacement calculation procedure. A relative displacement difference calculation procedure (S170) for calculating a relative displacement difference between the regions, wherein the deformation detection procedure is a procedure for detecting a deformation generated in the detection object based on the relative displacement difference. It is a deformation detection program characterized by including.

請求項11の発明は、請求項9又は請求項10に記載の変状検出プログラムにおいて、図9に示すように、前記撮影画像分割手順は、前記相対変位差演算手順における演算結果に基づいて、前記複数の領域をさらに細かい領域に再分割する手順を含み、前記相対変位差演算手順は、再分割後の前記複数の領域間の相対変位の差を演算する手順を含み、前記変状検出手順は、再分割後の前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the deformation detection program according to the ninth or tenth aspect, as shown in FIG. 9, the captured image dividing procedure is based on a calculation result in the relative displacement difference calculating procedure. Including a procedure of subdividing the plurality of regions into finer regions, and the relative displacement difference calculation procedure includes a procedure of calculating a relative displacement difference between the plurality of regions after the subdivision, and the deformation detection procedure Is a deformation detection program characterized by including a procedure for detecting a deformation occurring in the detection target object based on the difference of the relative displacements after subdivision.

請求項12の発明は、請求項10又は請求項11に記載の変状検出プログラムにおいて、図6、図8及び図9に示すように、前記変状検出手順は、前記相対変位の差がしきい値(th)を超えるときには前記検出対象物にひび割れが発生していると判定し、前記相対変位の差がしきい値以下であるときには前記検出対象物にひび割れが発生していないと判定する手順を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to the tenth or eleventh aspect, as shown in FIGS. 6, 8, and 9, the deformation detection procedure includes a difference between the relative displacements. When the threshold value (th) is exceeded, it is determined that a crack has occurred in the detection object, and when the difference in relative displacement is not more than a threshold value, it is determined that no crack has occurred in the detection object. It is a deformation detection program characterized by including a procedure.

請求項13の発明は、請求項10から請求項13までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、前記変状検出手順は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生するひび割れの幅を検出する手順を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the deformation detection procedure is performed on the detection object based on the difference in the relative displacement. A deformation detection program including a procedure for detecting a width of a crack to be generated.

請求項14の発明は、請求項10から請求項13までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、図4、図8及び図9に示すように、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に作用する荷重を推定する荷重推定手順(S200)を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to any one of the tenth to thirteenth aspects, as shown in FIGS. 4, 8, and 9, based on the relative displacement difference. A deformation detection program including a load estimation procedure (S200) for estimating a load acting on the detection object.

請求項15の発明は、請求項10から請求項14までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、図9に示すように、前記相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を生成する可視化画像生成手順(S210)を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to any one of the tenth to fourteenth aspects, as shown in FIG. 9, a visualization for visualizing and displaying the relative displacement difference is provided. A deformation detection program including a visualized image generation procedure (S210) for generating an image.

請求項16の発明は、請求項9から請求項15までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、図1、図2、図4及び図9に示すように、前記変状検出手順は、前記検出対象物の振動を検出する振動検出装置(6)の検出結果に基づいて、この検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むことを特徴とする変状検出プログラムである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the deformation detection program according to any one of the ninth to fifteenth aspects, as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 9, the deformation detection procedure is performed. Is a deformation detection program including a procedure for detecting a deformation occurring in the detection object based on a detection result of the vibration detection device (6) for detecting the vibration of the detection object. .

この発明によると、検出対象物の変状の発生状況について効率的かつ定量的に評価することができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently and quantitatively evaluate the occurrence state of the deformation of the detection object.

この発明の第1実施形態に係る変状検出装置によって変状が検出される構造物を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure in which a deformation | transformation is detected by the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置によって変状を検出している状況を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the condition which is detecting the deformation | transformation with the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置によって分割される前の検出対象領域の撮影画像の一部を省略して示す平面図である。It is a top view which abbreviate | omits and shows a some picked-up image of the detection target area | region before being divided | segmented by the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置を概略的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically showing a deformation detection device according to a first embodiment of the present invention. FIG. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置によって分割された後の検出対象領域の撮影画像の一部を省略して示す平面図である。It is a top view which abbreviate | omits and shows a part of picked-up image of the detection object area | region after dividing | segmenting by the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置のひび割れ検出手法を概略的に示す模式図であり、(A)はひび割れ発生前の撮影画像を領域毎に分割する撮影画像分割工程の模式図であり、(B)はひび割れ発生後の撮影画像を領域毎に分割する撮影画像分割工程の模式図であり、(C)は領域毎の相対変位を演算する相対変位演算工程の模式図であり、(D)はひび割れの発生位置を特定するひび割れ検出工程の模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows roughly the crack detection method of the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is the schematic diagram of the picked-up image division | segmentation process which divides | segments the picked-up image before crack generation for every area | region. (B) is a schematic diagram of a captured image dividing step for dividing a captured image after occurrence of a crack into regions, and (C) is a schematic diagram of a relative displacement calculating step for calculating a relative displacement for each region. (D) is a schematic diagram of the crack detection process which pinpoints the generation | occurrence | production position of a crack. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置の相対変位演算部が実行するサンプリングモアレ法の原理を説明するための模式図であり、(A)は撮影装置の画素位置の模式図であり、(B)はひび割れ発生後の格子模様の模式図であり、(C)はひび割れ発生後の格子模様の撮影画像の模式図であり、(D)〜(G)は撮影画像を間引き処理した後の間引き画像の模式図であり、(H)〜(K)は間引き画像を補完処理した後のモアレ縞画像の模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of the sampling moire method which the relative displacement calculating part of the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention performs, (A) is a schematic diagram of the pixel position of an imaging device. , (B) is a schematic diagram of a lattice pattern after occurrence of cracks, (C) is a schematic diagram of a captured image of the lattice pattern after occurrence of cracks, and (D) to (G) are obtained by thinning out the captured images. FIG. 4 is a schematic diagram of a subsequent thinned image, and (H) to (K) are schematic diagrams of a moire fringe image after a complementary process is performed on the thinned image. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置の相関関係情報記憶部が記憶する相関関係情報を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the correlation information which the correlation information storage part of the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention memorize | stores. この発明の第1実施形態に係る変状検出装置の動作を説明するためにフローチャートである。It is a flowchart in order to demonstrate operation | movement of the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る変状検出装置によって変状を検出している状況を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the condition which is detecting the deformation | transformation with the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る変状検出装置によって分割される前の検出対象領域の撮影画像の一部を省略して示す平面図である。It is a top view which abbreviate | omits and shows a some picked-up image of the detection target area | region before being divided | segmented by the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る変状検出装置によって分割された後の検出対象領域の撮影画像の一部を省略して示す平面図である。It is a top view which abbreviate | omits and shows a some picked-up image of the detection object area | region after dividing | segmenting by the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る変状検出装置の相対変位演算部が実行する画像相関法の原理を説明するための模式図であり、(A)はひび割れ発生前の撮影画像内のサブセットの位置を示す模式図であり、(B)はひび割れ発生後の撮影画像内のサブセットの位置を示す模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of the image correlation method which the relative displacement calculating part of the deformation | transformation detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention performs, (A) is a subset of the captured image before crack generation | occurrence | production. It is a schematic diagram which shows a position, (B) is a schematic diagram which shows the position of the subset in the picked-up image after crack generation. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムの外観を示す写真であり、(A)はひび割れ検出システムの写真であり、(B)は格子状ターゲットの一例を示す写真である。It is a photograph which shows the external appearance of the crack detection system which concerns on the Example of this invention, (A) is a photograph of a crack detection system, (B) is a photograph which shows an example of a grid | lattice-like target. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムを検証するための動的試験で使用した模型橋梁の外観及びひび割れ計測位置を示す写真である。It is a photograph which shows the external appearance of a model bridge used in the dynamic test for verifying the crack detection system which concerns on the Example of this invention, and a crack measurement position. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムを検証するためのPCまくらぎの曲げ破壊試験の状況を示す写真である。It is a photograph which shows the condition of the bending failure test of PC sleeper for verifying the crack detection system concerning the Example of this invention. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムを検証するためのPCまくらぎの曲げ破壊試験で使用した格子状ターゲットの写真であり、(A)はカッティングシートによって形成された格子状ターゲットの写真であり、(B)はスタンプによって形成された格子状ターゲットの写真である。It is a photograph of the lattice target used in the bending break test of the PC sleeper for verifying the crack detection system according to the embodiment of the present invention, (A) is a photograph of the lattice target formed by the cutting sheet, (B) is a photograph of a lattice target formed by stamps. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムを検証するための動的試験の計測結果を示すグラフであり、(A)は10Hzで加振したときのグラフであり、(B)は20Hzで加振したときのグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the dynamic test for verifying the crack detection system based on the Example of this invention, (A) is a graph when vibrating at 10 Hz, (B) is excited at 20 Hz. It is a graph when doing. 曲げ破壊試験における載荷荷重とひび割れの幅との関係を示すグラフであり、(A)は載荷荷重と変位との関係を示すグラフであり、(B)は載荷荷重と相対変位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the loading load and crack width in a bending fracture test, (A) is a graph which shows the relationship between loading load and displacement, (B) shows the relationship between loading load and relative displacement. It is a graph. この発明の実施例に係るひび割れ検出システムのひび割れ分布を一例として示す写真であり、(A)は計測範囲及びひび割れ発生状況を示す写真であり、(B)は相対変位の可視化画像の写真であり、(C)はひび割れ発生状況の可視化画像の写真である。It is the photograph which shows the crack distribution of the crack detection system which concerns on the Example of this invention as an example, (A) is a photograph which shows a measurement range and a crack generation condition, (B) is a photograph of the visualization image of relative displacement. (C) is a photograph of a visualized image of a crack occurrence state.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1に示す車両1は、軌道2に沿って走行する移動体である。車両1は、電車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両であり、構造物3上を走行している。図1に示す車両1は、例えば、高速で走行する新幹線(登録商標)又は在来線の鉄道車両である。軌道2は、車両1が走行する通路(線路)である。軌道2は、車両1の左右一対の車輪を支持して案内する左右一対のレールなどを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A vehicle 1 shown in FIG. 1 is a moving body that travels along a track 2. The vehicle 1 is a railway vehicle such as a train, a locomotive, a passenger car, or a freight car, and travels on the structure 3. A vehicle 1 shown in FIG. 1 is, for example, a Shinkansen (registered trademark) or a conventional railway vehicle that travels at a high speed. The track 2 is a passage (track) on which the vehicle 1 travels. The track 2 includes a pair of left and right rails that support and guide a pair of left and right wheels of the vehicle 1.

構造物3は、車両1が走行する軌道2の下部に空間を確保して、列車の荷重を支持する固定構造物である。構造物3は、川、谷、湖沼などの自然物、道路又は鉄道などの交通路を横切り、下方に空間が形成されるように建設された橋梁である。構造物3は、コンクリートを主要材料に用いて棒鋼などによって補強されたコンクリート構造物である。構造物3は、例えば、ひび割れの発生を許容しないプレストレストコンクリート構造の橋梁(PC橋梁)、又は使用限界状態においてひび割れの発生を許容しつつひび割れ幅を制御するプレストレストコンクリート構造の橋梁(PRC橋梁)などである。構造物3は、橋桁3aと、橋脚(ピア)3bと、橋脚基礎3cと、支承部3dなどを備えている。   The structure 3 is a fixed structure that secures a space below the track 2 on which the vehicle 1 travels and supports the load of the train. The structure 3 is a bridge constructed so as to cross a natural object such as a river, a valley, and a lake, a traffic path such as a road or a railroad, and to form a space below. The structure 3 is a concrete structure reinforced with steel bars using concrete as a main material. The structure 3 is, for example, a prestressed concrete bridge that does not allow cracking (PC bridge), or a prestressed concrete bridge that controls cracking width (PRC bridge) while allowing cracking to occur at the limit of use. It is. The structure 3 includes a bridge girder 3a, a pier (peer) 3b, a pier foundation 3c, a support portion 3d, and the like.

橋桁3aは、水平方向に配置されて軌道2を支持する構造物である。橋桁3aは、橋脚3bを支点として一方の支点と他方の支点とを跨ぐ梁部材である。橋桁3aは、図1及び図2に示す変状検出装置8によって変状が検出される検出対象物である。図1に示す橋脚3bは、橋桁3aを支持する構造物である。橋脚3bは、例えば、構造物3の長さ方向に所定の間隔をあけて場所打ちコンクリートによって施工されており、鉛直方向に配置される鉄筋コンクリート柱などである。橋脚基礎3cは、構造物3全体に作用する荷重を地盤に伝達してこの構造物3を支持する構造物である。支承部3dは、橋脚3bの上端面に橋桁3aを支持する部分である。構造物3は、橋桁3aが上部構造を構成し、橋脚3b及び橋脚基礎3cが下部構造を構成している。図1に示す構造物3は、例えば、梁構造によって荷重を受け、桁を主体とする桁橋であり、橋桁3aがコンクリートを主要材料として構築されており、橋脚3bがコンクリートなどの剛体によって構築されている。   The bridge girder 3a is a structure that is arranged in the horizontal direction and supports the track 2. The bridge girder 3a is a beam member straddling one fulcrum and the other fulcrum with the pier 3b as a fulcrum. The bridge girder 3a is a detection object whose deformation is detected by the deformation detection device 8 shown in FIGS. The pier 3b shown in FIG. 1 is a structure that supports the bridge girder 3a. The pier 3b is, for example, a reinforced concrete column that is constructed of cast-in-place concrete at a predetermined interval in the length direction of the structure 3, and is arranged in the vertical direction. The pier foundation 3c is a structure that supports the structure 3 by transmitting a load acting on the entire structure 3 to the ground. The support portion 3d is a portion that supports the bridge girder 3a on the upper end surface of the pier 3b. In the structure 3, the bridge girder 3a constitutes the upper structure, and the pier 3b and the pier foundation 3c constitute the lower structure. The structure 3 shown in FIG. 1 is, for example, a girder bridge that receives a load by a beam structure and mainly includes a girder, the bridge girder 3a is constructed with concrete as a main material, and the pier 3b is constructed with a rigid body such as concrete. Has been.

図1及び図2に示す変状検出システム4は、橋桁3aの表面に形成された格子模様5Aの変位を測定することによって、この橋桁3aに発生する変状を検出するシステムである。変状検出システム4は、サンプリングモアレ法を利用することによって橋桁3aの変状を検出する。ここで、サンプリングモアレ法(走査モアレ法)とは、格子模様5Aが存在する検出対象領域A0の1つの撮影画像から位相シフトしたモアレ縞画像を生成し、このモアレ縞画像の位相分布から変位を求める計測手法である。サンプリングモアレ法は、比較的短い露光時間でサブピクセルでの高精度な計測が可能であり、画像解析時の計算負荷が少ないという利点がある。変状とは、検出対象領域A0内に発生するひび割れなどである。変状検出システム4は、例えば、橋桁3aに発生するひび割れを検出するひび割れ検出システムとして機能する。変状検出システム4は、構造物3の振動を振動検出装置6によって検出し、この構造物3上を車両1が通過するときに格子模様5Aを撮影装置7によって撮影し、この撮影装置7の撮影画像を変状検出装置8によって解析して橋桁3aの変状を検出する。変状検出システム4は、図1〜図3に示す格子模様5Aと、図1、図2及び図4に示す振動検出装置6と、撮影装置7と、変状検出装置8などを備えている。 The deformation detection system 4 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is a system that detects the deformation generated in the bridge girder 3a by measuring the displacement of the lattice pattern 5A formed on the surface of the bridge girder 3a. The deformation detection system 4 detects the deformation of the bridge girder 3a by using the sampling moire method. Here, the sampling moire method (scanning moire method) generates a moire fringe image that is phase-shifted from one captured image of the detection target area A 0 where the lattice pattern 5A exists, and is displaced from the phase distribution of the moire fringe image. Is a measurement technique for obtaining The sampling moire method is advantageous in that high-accuracy measurement with subpixels can be performed with a relatively short exposure time, and the calculation load during image analysis is small. The Deformation, and the like cracks that occur in the detection target area A 0. The deformation detection system 4 functions as, for example, a crack detection system that detects a crack generated in the bridge girder 3a. The deformation detection system 4 detects the vibration of the structure 3 with the vibration detection device 6, and images the lattice pattern 5 </ b> A with the imaging device 7 when the vehicle 1 passes over the structure 3. The captured image is analyzed by the deformation detection device 8 to detect the deformation of the bridge girder 3a. The deformation detection system 4 includes a lattice pattern 5A shown in FIGS. 1 to 3, a vibration detection device 6 shown in FIGS. 1, 2 and 4, a photographing device 7, a deformation detection device 8, and the like. .

図1〜図3に示す格子模様5Aは、橋桁3aの表面に形成された特徴的な模様である。格子模様5Aは、橋桁3aの長さ方向(横方向(X軸方向))及び橋桁3aの高さ方向(縦方向((Y軸方向))に形成された規則性のある格子状ターゲットである。格子模様5Aは、図1及び図2に示すように、橋桁3aの変状が発生する検出対象領域A0に形成されている。格子模様5Aは、任意の位置に任意の格子サイズで設定可能であり、分解能は格子ピッチの1/500程度である。格子模様5Aは、橋桁3aのX軸方向及びY軸方向にこの格子模様5Aの位相が変化する2次元格子であり、橋桁3aのX軸方向及びY軸方向の2次元変形解析が可能である。格子模様5Aは、例えば、図3に示すように、白色の背景に黒色の正方形を縦横方向に一定間隔をあけて二次元的に並べて形成されている。格子模様5Aは、変状の発生位置が事前に予測可能な場合には、この変状の発生が予測される位置を含むように任意の検出対象領域A0を指定して形成される。格子模様5Aは、変状の発生位置が予め分かっている場合又は調査対象の変状が予め決定されている場合には、この変状の発生位置又はこの予め決定されている変状を含むように任意の検出対象領域A0を指定して形成される。格子模様5Aは、必要に応じて橋桁3aの表面をやすりなどによって滑らかにした後に、スタンプ、カッティングシート又はマスキングによる塗装などによって白黒の正方形状の格子が形成される。 The lattice pattern 5A shown in FIGS. 1 to 3 is a characteristic pattern formed on the surface of the bridge girder 3a. The lattice pattern 5A is a regular lattice target formed in the length direction (lateral direction (X-axis direction)) of the bridge beam 3a and the height direction (vertical direction ((Y-axis direction)) of the bridge beam 3a. 1 and 2, the lattice pattern 5A is formed in the detection target area A 0 where the deformation of the bridge girder 3a occurs, and the lattice pattern 5A is set at an arbitrary position and with an arbitrary lattice size. The resolution is about 1/500 of the lattice pitch.The lattice pattern 5A is a two-dimensional lattice in which the phase of the lattice pattern 5A changes in the X-axis direction and the Y-axis direction of the bridge beam 3a. Two-dimensional deformation analysis in the X-axis direction and the Y-axis direction is possible, for example, as shown in Fig. 3, the lattice pattern 5A is a two-dimensional grid with black squares on a white background at regular intervals in the vertical and horizontal directions. In the lattice pattern 5A, the occurrence position of the deformation can be predicted in advance. The case,. Grid pattern 5A that this Deformation of generation is formed by specifying an arbitrary target detection area A 0 to include the position to be predicted, if Deformation of occurrence position is known in advance Alternatively, when the deformation to be investigated is determined in advance, it is formed by designating an arbitrary detection target area A 0 so as to include this deformation occurrence position or the predetermined deformation. In the lattice pattern 5A, the surface of the bridge girder 3a is smoothed by a file as necessary, and then a black and white square lattice is formed by painting with a stamp, a cutting sheet, or masking.

図1及び図2に示す振動検出装置6は、橋桁3aの振動を検出する装置である。振動検出装置6は、図1に示すように、橋桁3a上を車両1が通過するときに発生するこの橋桁3aの振動を検出して、橋桁3aの検出対象領域A0に車両1が接近するのを検出するとともに、橋桁3aの検出対象領域A0から車両1が離間するのを検出する。振動検出装置6は、図1に示すように、車両1の振動の影響を強く受け易い支承部3dよりも上方の橋桁3aに設置されている。振動検出装置6は、例えば、構造物3の長さ方向と直交する構造物3の高さ方向の橋桁3aの振動を検出する加速度センサ、速度センサ又は変位センサなどの振動検出センサである。振動検出装置6は、橋桁3aの振動に応じた振動検出信号(振動情報)を、内蔵するA/D変換器によってディジタル信号に変換して変状検出装置8の情報入力部9に出力する。 The vibration detection apparatus 6 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus that detects vibration of the bridge girder 3a. As shown in FIG. 1, the vibration detection device 6 detects the vibration of the bridge girder 3a generated when the vehicle 1 passes over the bridge girder 3a, and the vehicle 1 approaches the detection target area A 0 of the bridge girder 3a. As well as the separation of the vehicle 1 from the detection target area A 0 of the bridge girder 3a. As shown in FIG. 1, the vibration detection device 6 is installed on the bridge girder 3 a above the support portion 3 d that is easily affected by the vibration of the vehicle 1. The vibration detection device 6 is, for example, a vibration detection sensor such as an acceleration sensor, a speed sensor, or a displacement sensor that detects the vibration of the bridge girder 3a in the height direction of the structure 3 orthogonal to the length direction of the structure 3. The vibration detection device 6 converts a vibration detection signal (vibration information) corresponding to the vibration of the bridge girder 3a into a digital signal by a built-in A / D converter and outputs the digital signal to the information input unit 9 of the deformation detection device 8.

図1及び図2に示す撮影装置7は、格子模様5Aの存在する検出対象領域A0を撮影する装置である。撮影装置7は、図1に示す橋桁3aの検出対象領域A0に車両1が接近したときに撮影動作を開始し、橋桁3aの検出対象領域A0から車両1が離間したときに撮影動作を終了する。撮影装置7は、橋桁3aの変状を計測するための計測用カメラである。撮影装置7は、例えば、相補性金属酸化膜半導体を用いたCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)モノクロカメラなどであり、比較的解像度の低いカメラを使用して格子模様5Aを撮影可能である。撮影装置7は、格子模様5Aの1ピッチ(縦横の間隔)がほぼN画素(Nは整数)となるように撮影倍率が調整されている。撮影装置7は、例えば、N=4(画素)となるように撮影倍率に調整される。撮影装置7は、図1に示すように、橋桁3a上を通過する車両1の振動による影響を受けないように、検出対象領域A0から離れた強固な地盤上に設置されている。撮影装置7は、格子模様5Aが形成されている位置の全部又は一部が検出対象領域A0であるときに、この検出対象領域A0を撮影領域として撮影する。撮影装置7は、構造物3上を車両1が通過する度に検出対象領域A0を撮影し、変状の発生前後の検出対象領域A0を撮影する。撮影装置7は、内蔵するA/D変換器によって検出対象領域A0の撮影画像をディジタル信号に変換して、この撮影画像を撮影画像情報として変状検出装置8の情報入力部9に出力する。 The imaging apparatus 7 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus for imaging the detection target area A 0 where the lattice pattern 5A exists. Imaging device 7 starts photographing operation when the vehicle 1 approaches the detection target area A 0 of the bridge girder 3a shown in FIG. 1, the photographing operation when the vehicle 1 from the detection target area A 0 of the bridge deck 3a is spaced finish. The imaging device 7 is a measurement camera for measuring the deformation of the bridge girder 3a. The imaging device 7 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) monochrome camera using a complementary metal oxide semiconductor, and can capture the lattice pattern 5A using a camera with a relatively low resolution. In the photographing apparatus 7, the photographing magnification is adjusted so that one pitch (vertical and horizontal intervals) of the lattice pattern 5A is approximately N pixels (N is an integer). The photographing device 7 is adjusted to the photographing magnification so that, for example, N = 4 (pixels). As shown in FIG. 1, the photographing device 7 is installed on a solid ground away from the detection target area A 0 so as not to be affected by the vibration of the vehicle 1 passing over the bridge girder 3a. Imaging device 7, when all or part of the position where the grid pattern 5A is formed as a detection target area A 0, to shoot the target detection area A 0 as the imaging area. The imaging device 7 captures the detection target area A 0 every time the vehicle 1 passes over the structure 3, and captures the detection target area A 0 before and after the occurrence of the deformation. The photographing device 7 converts the photographed image in the detection target area A 0 into a digital signal by a built-in A / D converter, and outputs the photographed image as photographed image information to the information input unit 9 of the deformation detection device 8. .

図1、図2及び図4に示す変状検出装置8は、橋桁3aの表面に形成された格子模様5Aの変位を測定することによって、この橋桁3aに発生する変状を検出する装置である。変状検出装置8は、例えば、図5に示すように、格子模様5Aの存在する検出対象領域A0を縦M個×横N個(M,Nは整数)の領域(微小領域)A11,…,AMNに分割し、これらの領域A11,…,AMNの相対変位を演算して橋桁3aに発生する変状を検出する。ここで、相対変位とは、変状発生前後において位置が変化しない原点(固定点)Oを基準とする移動量(変位)である。変状検出装置8は、例えば、橋桁3aに発生するひび割れを検出するひび割れ検出装置として機能する。変状検出装置8は、図4に示すように、情報入力部9と、変位演算部10と、撮影画像分割部11と、相対変位演算部12と、相対変位差演算部13と、変状検出部14と、荷重推定部15と、可視化画像生成部16と、情報記憶部17と、表示部18と、制御部19などを備えている。変状検出装置8は、図1、図2及び図4に示す撮影装置7の動作を制御するとともに種々の情報を記録する制御用及び記録用のパーソナルコンピュータなどによって構成されており、変状検出プログラムに従って所定の処理を実行する。 The deformation detection device 8 shown in FIGS. 1, 2, and 4 is a device that detects the deformation generated in the bridge girder 3a by measuring the displacement of the lattice pattern 5A formed on the surface of the bridge girder 3a. . For example, as shown in FIG. 5, the deformation detection apparatus 8 includes M (vertical area) A 11 (M and N are integers) areas (small areas) A 11 of detection target areas A 0 in which a lattice pattern 5 A exists. , ..., divided into a MN, these regions a 11, ..., to detect the Deformation generated by computing the relative displacement of the a MN to bridge girder 3a. Here, the relative displacement is a movement amount (displacement) based on the origin (fixed point) O where the position does not change before and after the occurrence of the deformation. The deformation detection device 8 functions as, for example, a crack detection device that detects a crack generated in the bridge girder 3a. As illustrated in FIG. 4, the deformation detection device 8 includes an information input unit 9, a displacement calculation unit 10, a captured image division unit 11, a relative displacement calculation unit 12, a relative displacement difference calculation unit 13, and a deformation. A detection unit 14, a load estimation unit 15, a visualized image generation unit 16, an information storage unit 17, a display unit 18, a control unit 19, and the like are provided. The deformation detection device 8 is configured by a control personal computer or a recording personal computer that controls the operation of the photographing device 7 shown in FIGS. 1, 2, and 4 and records various information. A predetermined process is executed according to the program.

図4に示す情報入力部9は、種々の情報を入力させる手段である。情報入力部9は、振動検出装置6が出力する振動情報と撮影装置7が出力する撮影画像情報とが入力し、これらの振動情報及び撮影画像情報を制御部19に出力する。情報入力部9は、振動検出装置6及び撮影装置7と制御部19とを接続してこれらの間で種々の情報を入出力させるインタフェース(I/O)回路である。   The information input unit 9 shown in FIG. 4 is means for inputting various information. The information input unit 9 receives the vibration information output from the vibration detection device 6 and the captured image information output from the imaging device 7, and outputs the vibration information and the captured image information to the control unit 19. The information input unit 9 is an interface (I / O) circuit that connects the vibration detection device 6 and the imaging device 7 to the control unit 19 and inputs / outputs various information between them.

図4に示す変位演算部10は、検出対象領域A0内の変位を演算する手段である。変位演算部10は、図3に示すような変状発生前(変形前)の撮影画像の格子模様5Aと、変状発生後(変形後)の撮影画像の格子模様5Aとを重ね合わせたときに発生するモアレ縞を、サンプリングモアレ法によって解析して検出対象領域A0内の変位を演算する。変位演算部10は、例えば、図7に示すように、先行技術文献に記載の特開2009-264852号公報に開示されているサンプリングモアレ法によって変位を演算する。変位演算部10は、例えば、変状発生前の検出対象領域A0の撮影画像と、変状発生後の検出対象領域A0の撮影画像とを画像処理によって重ね合わせたときに発生するモアレ縞から検出対象領域A0内の全体の変位を演算する。 Displacement calculating unit 10 shown in FIG. 4 is a means for calculating the displacement in the detection target area A 0. When the displacement calculation unit 10 superimposes the lattice pattern 5A of the photographed image before occurrence of deformation (before deformation) and the lattice pattern 5A of the photographed image after occurrence of deformation (after deformation) as shown in FIG. moire fringes generated, by analyzing the sampled moire method for calculating the displacement in the detection target area a 0. For example, as shown in FIG. 7, the displacement calculation unit 10 calculates the displacement by the sampling moire method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-264852 described in the prior art document. For example, the displacement calculation unit 10 moiré fringes generated when the captured image of the detection target area A 0 before the occurrence of the deformation and the captured image of the detection target area A 0 after the occurrence of the deformation are superimposed by image processing. From this, the entire displacement in the detection target area A 0 is calculated.

変位演算部10は、図7に示すように、格子模様5Aのサンプリングによって発生するモアレ縞の位相を解析することによって、検出対象領域A0内の変位を演算する。変位演算部10は、橋桁3aの長さ方向(X軸方向)の変位を演算するときには、X軸方向のモアレ縞画像が得られるように、格子模様5AのY軸方向に1ピッチ分を平滑化してX軸方向の格子を消す。一方、変位演算部10は、橋桁3aの高さ方向(Y軸方向)の変位を演算するときには、Y軸方向のモアレ縞画像が得られるように、格子模様5AのX軸方向に1ピッチ分を平滑化してY軸方向の格子を消す。以下では、図3に示す橋桁3aの長さ方向(X軸方向)の変位を変位演算部10によって演算する場合を例に挙げて説明する。 As shown in FIG. 7, the displacement calculator 10 calculates the displacement in the detection target area A 0 by analyzing the phase of moire fringes generated by sampling the lattice pattern 5A. When calculating the displacement of the bridge girder 3a in the length direction (X-axis direction), the displacement calculation unit 10 smoothes one pitch in the Y-axis direction of the lattice pattern 5A so that a moire fringe image in the X-axis direction can be obtained. To erase the lattice in the X-axis direction. On the other hand, when calculating the displacement of the bridge girder 3a in the height direction (Y-axis direction), the displacement calculation unit 10 is equivalent to one pitch in the X-axis direction of the lattice pattern 5A so that a moire fringe image in the Y-axis direction can be obtained. To smooth out the grid in the Y-axis direction. Below, the case where the displacement calculation part 10 calculates the displacement of the length direction (X-axis direction) of the bridge girder 3a shown in FIG. 3 is mentioned as an example, and is demonstrated.

変位演算部10は、図7(B)に示すような変位後の検出対象領域A0内の格子模様5Aを、図7(A)に示す画素位置(サンプリング点)で撮影装置7が撮影したときに撮影される図7(C)に示す撮影画像に基づいて、検出対象領域A0内の変位を演算する。ここで、図7(C)に示す撮影画像は、格子模様5Aの1ピッチが4画素となるように、撮影装置7の撮影倍率を調整することによって撮影されている。 Displacement calculation unit 10, a lattice pattern 5A in the detection target area A 0 after displacement as shown in FIG. 7 (B), imaging device 7 is taken at the pixel position shown in FIG. 7 (A) (sampling point) The displacement in the detection target area A 0 is calculated based on the captured image shown in FIG. Here, the photographed image shown in FIG. 7C is photographed by adjusting the photographing magnification of the photographing device 7 so that one pitch of the lattice pattern 5A becomes four pixels.

変位演算部10は、図7(C)に示す撮影画像を4画素に1画素ずつサンプリングすることによって間引き処理し、図7(D)〜(G)に示す間引き画像を生成する。変位演算部10は、図7(C)に示す撮影画像の左から1番目の起点から4画素おきに、サンプリング起点を変えてこの撮影画像を間引き処理して、図7(D)に示す間引き画像を生成する。また、変位演算部10は、図7(C)に示す撮影画像の左から2番目の起点から4画素おきに、サンプリング起点を変えてこの撮影画像を間引き処理して、図7(E)に示す間引き画像を生成する。また、変位演算部10は、図7(C)に示す撮影画像の左から3番目の起点から4画素おきに、サンプリング起点を変えてこの撮影画像を間引き処理して、図7(F)に示す間引き画像を生成する。さらに、変位演算部10は、図7(C)に示す撮影画像の左から4番目の起点から4画素おきに、サンプリング起点を変えてこの撮影画像を間引き処理して、図7(G)に示す間引き画像を生成する。ここで、図7(D)〜(G)に示す黒点は、図7(C)に示す撮影画像から間引かれたサンプリング点である。   The displacement calculation unit 10 performs thinning processing by sampling the captured image shown in FIG. 7C one by one every four pixels, and generates thinned images shown in FIGS. 7D to 7G. The displacement calculation unit 10 thins out the photographed image by changing the sampling starting point every four pixels from the first starting point from the left of the photographed image shown in FIG. 7C, and performs the thinning shown in FIG. Generate an image. Further, the displacement calculating unit 10 thins out the photographed image by changing the sampling starting point every four pixels from the second starting point from the left of the photographed image shown in FIG. A thinned image is generated. Further, the displacement calculation unit 10 thins out the photographed image by changing the sampling starting point every four pixels from the third starting point from the left of the photographed image shown in FIG. A thinned image is generated. Furthermore, the displacement calculation unit 10 thins out the photographed image by changing the sampling starting point every four pixels from the fourth starting point from the left of the photographed image shown in FIG. A thinned image is generated. Here, the black dots shown in FIGS. 7D to 7G are sampling points thinned out from the photographed image shown in FIG. 7C.

変位演算部10は、図7(D)〜(G)に示す間引き画像を輝度が滑らかに変化するように、間引かれた画素をこの近傍の間引かれていない画素に輝度値を線形補間する。変位演算部10は、図7(D)〜(G)に示す間引き画像にそれぞれ対応する図7(H)〜(K)に示すような90度ずつ位相シフトしたモアレ縞画像(位相画像)を、図7(C)に示す撮影画像と同じ解像度で生成する。変位演算部10は、図7(C)に示すような1枚の撮影画像から図7(H)〜(I)に示すような位相シフトしたモアレ縞画像を生成する。変位演算部10は、図7(H)〜(I)に示すモアレ縞画像の格子の輝度分布が余弦波であるとみなして、以下の数1によってX軸方向の輝度分布を演算する。   The displacement calculation unit 10 linearly interpolates the luminance values of the thinned out pixels shown in FIGS. 7D to 7G to pixels that are not thinned out in the vicinity so that the luminance changes smoothly. To do. The displacement calculation unit 10 generates a moire fringe image (phase image) that is phase-shifted by 90 degrees as shown in FIGS. 7 (H) to (K) corresponding to the thinned images shown in FIGS. 7 (D) to (G). The image is generated with the same resolution as the captured image shown in FIG. The displacement calculation unit 10 generates a moiré fringe image having a phase shift as shown in FIGS. 7H to 7I from one photographed image as shown in FIG. 7C. The displacement calculation unit 10 calculates the luminance distribution in the X-axis direction according to the following Equation 1, assuming that the luminance distribution of the lattice of the moire fringe images shown in FIGS. 7 (H) to (I) is a cosine wave.

ここで、数1に示すI0〜I3は、それぞれ図7(H)〜(I)に示すモアレ縞画像の格子の輝度分布である。aは、輝度振幅であり、bは背景の輝度であり、φはモアレ縞の位相である。変位演算部10は、数1に示すI0〜I3を用いて以下の数2によってモアレ縞の位相差Δφを演算する。 Here, I 0 to I 3 shown in Equation 1 are the luminance distributions of the grids of the moire fringe images shown in FIGS. 7 (H) to (I), respectively. a is the luminance amplitude, b is the luminance of the background, and φ is the phase of the moire fringes. The displacement calculation unit 10 calculates the phase difference Δφ of the moire fringes according to the following equation 2 using I 0 to I 3 shown in equation 1.

変位演算部10は、変状発生前後の格子模様5Aの位相差が数2に示すモアレ縞の位相差Δφに相当するとみなして、以下の数3によってX軸方向の変位dを演算する。   The displacement calculator 10 considers that the phase difference between the lattice patterns 5A before and after the occurrence of the deformation corresponds to the phase difference Δφ of the moire fringes shown in Equation 2, and calculates the displacement d in the X-axis direction according to Equation 3 below.

ここで、数3に示すpは、格子模様5AのX軸方向のピッチである。変位演算部10は、橋桁3aの高さ方向(Y軸方向)の変位を演算するときにも、X軸方向の変位の演算と同様の手順によってY軸方向の変位を演算する。変位演算部10は、演算後の検出対象領域A0内の変位を変位情報として制御部19に出力する。 Here, p shown in Equation 3 is the pitch of the lattice pattern 5A in the X-axis direction. When calculating the displacement of the bridge girder 3a in the height direction (Y-axis direction), the displacement calculation unit 10 calculates the displacement in the Y-axis direction by the same procedure as the calculation of the displacement in the X-axis direction. The displacement calculation unit 10 outputs the calculated displacement within the detection target area A 0 to the control unit 19 as displacement information.

図4に示す撮影画像分割部11は、格子模様5Aの撮影画像を複数の領域A11,…,AMNに分割する手段である。撮影画像分割部11は、例えば、図5及び図6(A)(B)に示すように、格子模様5Aが存在する検出対象領域A0を撮影装置7によって撮影した撮影画像を領域A11,…,AMNに分割して、この撮影画像から複数の分割画像(例えば、M×N個)を生成する。撮影画像分割部11は、相対変位差演算部13の演算結果に基づいて、複数の領域をさらに細かい領域に分割する。撮影画像分割部11は、最初に、検出対象領域A0の撮影画像を比較的大きい領域に分割し、この比較的大きい領域のうち隣り合う領域間の相対変位の差が大きい領域をより細かい領域に再分割する処理を繰り返す。撮影画像分割部11は、検出対象領域A0の撮影画像を複数の領域A11,…,AMN毎の分割画像に分割し、この分割画像を分割画像情報として制御部19に出力する。 The photographed image dividing unit 11 shown in FIG. 4 is means for dividing the photographed image of the lattice pattern 5A into a plurality of areas A 11 ,. Photographed image dividing unit 11, for example, FIGS. 5 and 6 (A) (B), the target detection area A 0 of the imaging device 7 regions A 11 to the taken image taken by the lattice pattern 5A is present, .., AMN , and a plurality of divided images (for example, M × N) are generated from the captured images. The captured image dividing unit 11 divides the plurality of regions into smaller regions based on the calculation result of the relative displacement difference calculating unit 13. The photographed image dividing unit 11 first divides the photographed image of the detection target area A 0 into a relatively large area, and among these relatively large areas, an area where the difference in relative displacement between adjacent areas is large is a finer area. Repeat the process of subdividing into. The captured image dividing unit 11 divides the captured image of the detection target region A 0 into divided images for each of the plurality of regions A 11 ,..., AMN , and outputs the divided images to the control unit 19 as divided image information.

図4に示す相対変位演算部12は、複数の領域A11,…,AMNの相対変位を演算する手段である。相対変位演算部12は、変位演算部10が演算した検出対象領域A0内の変位と、撮影画像分割部11が分割した領域A11,…,AMNとに基づいて、図6(C)に示す領域A11,…,AMN毎の相対変位を演算する。相対変位演算部12は、例えば、各領域A11,…,AMN内の変位の平均値(変位平均値)を領域A11,…,AMN毎の相対変位として演算する。相対変位演算部12は、撮影画像分割部11が検出対象領域A0を比較的大きい領域から比較的小さい領域に再分割する処理を繰り返すときには、分割を繰り返す度に各領域の相対変位を演算する処理を繰り返す。相対変位演算部12は、演算後の領域A11,…,AMN毎の相対変位を相対変位情報として制御部19に出力する。 The relative displacement calculator 12 shown in FIG. 4 is a means for calculating the relative displacement of the plurality of regions A 11 ,. The relative displacement calculation unit 12 is based on the displacement in the detection target area A 0 calculated by the displacement calculation unit 10 and the areas A 11 ,..., A MN divided by the captured image division unit 11 as shown in FIG. The relative displacement for each of the areas A 11 ,..., A MN shown in FIG. Relative displacement computing unit 12, for example, each region A 11, ..., the average value of the displacement in the A MN (displacement average) the area A 11, ..., and calculates the relative displacement of each A MN. When the captured image dividing unit 11 repeats the process of subdividing the detection target area A 0 from a relatively large area into a relatively small area, the relative displacement calculating unit 12 calculates the relative displacement of each area every time the division is repeated. Repeat the process. The relative displacement calculation unit 12 outputs the calculated relative displacement for each region A 11 ,..., AMN to the control unit 19 as relative displacement information.

図4に示す相対変位差演算部13は、相対変位演算部12の演算結果に基づいて、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を演算する手段である。相対変位差演算部13は、図5及び図6(C)に示すように、相対変位演算部12が演算した領域A11,…,AMN毎の相対変位に基づいて、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を演算する。相対変位差演算部13は、例えば、図6(C)に示すような領域AM4-1の相対変位(相対変位大)と、この領域A4M-4と隣り合う領域AM4の相対変位(相対変位小)との差を演算する。相対変位差演算部13は、撮影画像分割部11が相対変位の差の比較的大きい領域をさらに細かい領域に分割したときには、再分割後の隣り合う領域間の相対変位の差を演算する。相対変位差演算部13は、撮影画像分割部11が検出対象領域A0を比較的大きい領域から比較的小さい領域に再分割する処理を繰り返すときには、分割を繰り返す度に隣り合う領域間の相対変位の差を演算する処理を繰り返す。相対変位差演算部13は、演算後の隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を相対変位差情報として制御部19に出力する。 The relative displacement difference calculation unit 13 shown in FIG. 4 is a means for calculating a relative displacement difference between adjacent regions A 11 ,..., AMN based on the calculation result of the relative displacement calculation unit 12. The relative displacement difference calculation unit 13, as shown in FIG. 5 and FIG. 6 (C), the area A 11 relative displacement calculation unit 12 calculates, ..., based on the relative displacement of each A MN, adjacent regions A 11 ,..., A difference in relative displacement between MN is calculated. For example, the relative displacement difference calculation unit 13 performs the relative displacement (large relative displacement) of the region A M4-1 as shown in FIG. 6C and the relative displacement (region A M4 adjacent to the region A 4M-4 ( Calculate the difference from (relative displacement small). When the captured image dividing unit 11 divides a region having a relatively large relative displacement difference into smaller regions, the relative displacement difference calculating unit 13 calculates a relative displacement difference between adjacent regions after the re-division. When the captured image dividing unit 11 repeats the process of subdividing the detection target area A 0 from a relatively large area into a relatively small area, the relative displacement difference calculating unit 13 makes a relative displacement between adjacent areas every time the division is repeated. Repeat the process of calculating the difference. The relative displacement difference calculation unit 13 outputs the difference of the relative displacement between the adjacent areas A 11 ,..., AMN after the calculation to the control unit 19 as relative displacement difference information.

図4に示す変状検出部14は、相対変位演算部12の演算結果に基づいて、橋桁3aに発生する変状を検出する手段である。変状検出部14は、格子模様5Aを撮影した撮影画像を複数の領域A11,…,AMNに分割したときに、これらの領域A11,…,AMNの相対変位に基づいて変状を検出する。変状検出部14は、撮影画像分割部11が相対変位の差の比較的大きい領域をさらに細かい領域に分割したときには、再分割後の隣り合う領域間の相対変位の差に基づいて、橋桁3aの変状を検出する。変状検出部14は、撮影画像分割部11が検出対象領域A0を比較的大きい領域から比較的小さい領域に再分割する処理を繰り返すときには、分割を繰り返す度に変状を検出する処理を繰り返す。変状検出部14は、例えば、検出対象領域A0内におけるひび割れの発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向などを検出するひび割れ検出部として機能する。変状検出部14は、図1に示すように、橋桁3a上を車両1が通過して橋桁3aが振動するタイミングで変状検出動作を開始するように、振動検出装置6の検出結果に基づいて、橋桁3aに発生する変状を検出する。 The deformation detection unit 14 shown in FIG. 4 is means for detecting a deformation that occurs in the bridge girder 3 a based on the calculation result of the relative displacement calculation unit 12. When the captured image obtained by capturing the lattice pattern 5A is divided into a plurality of regions A 11 ,..., A MN , the deformation detection unit 14 deforms based on the relative displacement of these regions A 11 ,. Is detected. When the captured image dividing unit 11 divides a region having a relatively large difference in relative displacement into finer regions, the deformation detecting unit 14 determines the bridge girder 3a based on the difference in relative displacement between adjacent regions after the re-division. Detects the deformation. When the captured image dividing unit 11 repeats the process of re-dividing the detection target area A 0 from a relatively large area into a relatively small area, the deformation detecting unit 14 repeats the process of detecting the deformation each time the division is repeated. . The deformation detection unit 14 functions as, for example, a crack detection unit that detects the presence / absence of a crack in the detection target area A 0 , the width of the crack, the position where the crack is generated, and the direction in which the crack propagates. As shown in FIG. 1, the deformation detection unit 14 is based on the detection result of the vibration detection device 6 so that the deformation detection operation is started at the timing when the vehicle 1 passes over the bridge girder 3a and the bridge girder 3a vibrates. Then, the deformation occurring in the bridge girder 3a is detected.

変状検出部14は、相対変位の差に基づいて、橋桁3aに発生する変状を検出する。変状検出部14は、図5及び図6(C)(D)に示すように、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差に基づいて、検出対象領域A0内のひび割れの有無を検出する。変状検出部14は、例えば、図6(C)に示すように、領域AM4の相対変位が小さく、この領域AM4と隣り合う領域AM-14の相対変位が大きい場合であって、領域A11の相対変位と領域A12の相対変位との差が大きいときには、検出対象領域A0内にひび割れが発生したことを検出する。変状検出部14は、相対変位の差がしきい値thを超えるときにはひび割れが発生していると判定し、相対変位の差がしきい値th以下であるときにはひび割れが発生していないと判定する。変状検出部14は、例えば、図8に示すように、相対変位の差と荷重との相関関数の傾斜方向が変化する変曲点に対応する相対変位の差をしきい値thとして設定する。ここで、図8に示す縦軸は荷重であり、横軸は相対変位の差(ひび割れの幅)である。 The deformation detection unit 14 detects a deformation that occurs in the bridge girder 3a based on the difference in relative displacement. Deformation detecting section 14, as shown in FIG. 5 and FIG. 6 (C) (D), areas adjacent A 11, ..., on the basis of the difference in the relative displacement between A MN, in the detection target area A 0 Detects cracks. For example, as shown in FIG. 6C, the deformation detection unit 14 is a case where the relative displacement of the region A M4 is small and the relative displacement of the region A M-14 adjacent to the region A M4 is large. When the difference between the relative displacement in the region A 11 and the relative displacement in the region A 12 is large, it is detected that a crack has occurred in the detection target region A 0 . The deformation detection unit 14 determines that a crack has occurred when the difference in relative displacement exceeds the threshold value th, and determines that no crack has occurred when the difference in relative displacement is equal to or less than the threshold value th. To do. For example, as illustrated in FIG. 8, the deformation detection unit 14 sets a difference in relative displacement corresponding to an inflection point at which the inclination direction of the correlation function between the difference in relative displacement and the load changes as a threshold value th. . Here, the vertical axis shown in FIG. 8 is the load, and the horizontal axis is the relative displacement difference (crack width).

変状検出部14は、相対変位の差に基づいて、橋桁3aに発生するひび割れの幅を検出する。変状検出部14は、検出対象領域A0内のひび割れの幅が相対変位の差であるとみなして、相対変位の差をひび割れの幅として検出する。変状検出部14は、例えば、図6(C)に示すように、隣り合う領域AM-14と領域AM4との間の相対変位の差を、これらの領域AM-14,AM4に発生したひび割れの幅として検出する。 The deformation detection unit 14 detects the width of a crack generated in the bridge girder 3a based on the difference in relative displacement. The deformation detection unit 14 regards the crack width in the detection target area A 0 as a relative displacement difference, and detects the relative displacement difference as the crack width. For example, as illustrated in FIG. 6C, the deformation detection unit 14 calculates the difference in relative displacement between the adjacent areas A M-14 and A M4 as the areas A M-14 and A M4. It is detected as the width of the crack that occurred.

変状検出部14は、相対変位の差に基づいて、ひび割れの発生位置及び進展方向を検出する。変状検出部14は、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差に基づいて、検出対象領域A0内のひび割れの発生位置及び進展方向を検出する。変状検出部14は、例えば、図6(D)に示すように、隣り合う領域AM-14と領域AM4との間の相対変位の差が大きい領域AM-14をひび割れの発生位置及び進展方向として検出する。変状検出部14は、ひび割れの発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向に関する情報を変状情報として制御部19に出力する。 The deformation detection unit 14 detects a crack generation position and a propagation direction based on a difference in relative displacement. Deformation detector 14, the area adjacent A 11, ..., based on a difference in the relative displacement between A MN, detects the occurrence position and progress direction of the cracks in the target detection area A 0. For example, as illustrated in FIG. 6D, the deformation detection unit 14 generates a crack generation position in a region A M-14 where the difference in relative displacement between the adjacent region A M-14 and the region A M4 is large. And detected as the direction of progress. The deformation detection unit 14 outputs information on the presence / absence of a crack, the width of the crack, the position where the crack is generated, and the direction in which the crack propagates to the control unit 19 as deformation information.

図4に示す荷重推定部15は、相対変位の差に基づいて、橋桁3aに作用する荷重を推定する手段である。荷重推定部15は、相対変位差演算部13が演算する相対変位の差と相関関係情報記憶部17hが記憶する相関関係情報とに基づいて、橋桁3aに作用する荷重を推定する。荷重推定部15は、図8に示すような荷重と相対変位の差(ひび割れ幅)との相関関係を表す相関関係情報と、相対変位差演算部13が演算する相対変位の差とを照合し、この相関関係情報の相対変位の差と対応する荷重を橋桁3aに作用する載荷荷重と推定する。荷重推定部15は、相対変位の差と対応する荷重を荷重情報として制御部19に出力する。   The load estimation unit 15 shown in FIG. 4 is a means for estimating the load acting on the bridge girder 3a based on the difference in relative displacement. The load estimation unit 15 estimates a load acting on the bridge girder 3a based on the difference between the relative displacements calculated by the relative displacement difference calculation unit 13 and the correlation information stored in the correlation information storage unit 17h. The load estimation unit 15 collates the correlation information indicating the correlation between the load and the relative displacement difference (crack width) as shown in FIG. 8 and the relative displacement difference calculated by the relative displacement difference calculation unit 13. The load corresponding to the relative displacement difference in the correlation information is estimated as the load applied to the bridge girder 3a. The load estimation unit 15 outputs the load corresponding to the relative displacement difference to the control unit 19 as load information.

図4に示す可視化画像生成部16は、相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を生成する手段である。可視化画像生成部16は、相対変位差演算部13の演算結果に基づいて相対変位の差を可視化して表示するための変状分布図を生成する。可視化画像生成部16は、例えば、ひび割れの幅(相対変位の差)が同じである点を線によって結び、ひび割れ幅が一定値である毎に等高線(等値線)を描き、各等高線間の帯毎に段階的に色彩を施したコンター図のようなひび割れ分布図を生成する。可視化画像生成部16は、生成後の可視化画像を可視化画像情報として制御部19に出力する。   The visualized image generation unit 16 shown in FIG. 4 is a means for generating a visualized image for visualizing and displaying the difference in relative displacement. The visualized image generation unit 16 generates a deformation distribution map for visualizing and displaying the relative displacement difference based on the calculation result of the relative displacement difference calculation unit 13. For example, the visualized image generation unit 16 connects points having the same crack width (difference in relative displacement) with lines, draws contour lines (isolines) every time the crack width is a constant value, and between the contour lines. A crack distribution map such as a contour map in which colors are applied step by step is generated. The visualized image generating unit 16 outputs the generated visualized image to the control unit 19 as visualized image information.

情報記憶部17は、種々の情報を記憶する手段である。情報記憶部17は、例えば、撮影画像情報、変位情報、分割画像情報、相対変位情報、相対変位差情報、変状情報、荷重情報、相関関係情報、可視化画像情報及び変状検出プログラムなどを記憶するメモリなどである。情報記憶部17は、図4に示すように、撮影画像情報記憶部17aと、変位情報記憶部17bと、分割画像情報記憶部17cと、相対変位情報記憶部17dと、相対変位差情報記憶部17eと、変状情報記憶部17fと、荷重情報記憶部17gと、相関関係情報記憶部17hと、可視化画像情報記憶部17iと、変状検出プログラム記憶部17jなどを備えている。   The information storage unit 17 is a means for storing various information. The information storage unit 17 stores, for example, photographed image information, displacement information, divided image information, relative displacement information, relative displacement difference information, deformation information, load information, correlation information, visualized image information, and a deformation detection program. Memory. As shown in FIG. 4, the information storage unit 17 includes a captured image information storage unit 17a, a displacement information storage unit 17b, a divided image information storage unit 17c, a relative displacement information storage unit 17d, and a relative displacement difference information storage unit. 17e, a deformation information storage unit 17f, a load information storage unit 17g, a correlation information storage unit 17h, a visualized image information storage unit 17i, a deformation detection program storage unit 17j, and the like.

撮影画像情報記憶部17aは、検出対象領域A0の撮影画像を撮影画像情報として記憶する部分である。撮影画像情報記憶部17aは、撮影装置7が出力する撮影画像情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。変位情報記憶部17bは、検出対象領域A0内の変位を変位情報として記憶する部分である。変位情報記憶部17bは、変位演算部10が出力する変位情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。分割画像情報記憶部17cは、領域A11,…,AMN毎の分割画像を分割画像情報として記憶する部分である。分割画像情報記憶部17cは、撮影画像分割部11が出力する分割画像情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。相対変位情報記憶部17dは、領域A11,…,AMN毎の相対変位を相対変位情報として記憶する部分である。相対変位情報記憶部17dは、相対変位演算部12が出力する相対変位情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。相対変位差情報記憶部17eは、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を相対変位差情報として記憶する部分である。相対変位差情報記憶部17eは、相対変位差演算部13が出力する相対変位差情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。 Photographed image information storage unit 17a is a part that stores the captured image in the detection target area A 0 as a photographic image information. The photographed image information storage unit 17a stores the photographed image information output from the photographing device 7 in chronological order in association with the photographing time. Displacement information storage unit 17b is a part that stores the displacement in the detection target area A 0 as the displacement information. The displacement information storage unit 17b stores the displacement information output by the displacement calculation unit 10 in chronological order in association with the shooting time. The divided image information storage unit 17c is a part that stores the divided images for each of the areas A 11 ,..., AMN as divided image information. The divided image information storage unit 17c stores the divided image information output from the captured image dividing unit 11 in chronological order in association with the shooting time. The relative displacement information storing unit 17d, the region A 11, ..., is a portion for storing a relative displacement of each A MN as relative displacement information. The relative displacement information storage unit 17d stores the relative displacement information output from the relative displacement calculation unit 12 in chronological order in association with the photographing time. The relative displacement difference information storage unit 17e, the area adjacent A 11, ..., is a part for storing the difference in the relative displacement between the A MN as relative displacement difference information. The relative displacement difference information storage unit 17e stores the relative displacement difference information output from the relative displacement difference calculation unit 13 in chronological order in association with the photographing time.

変状情報記憶部17fは、検出対象領域A0内のひび割れの発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向を変状情報として記憶する部分である。変状情報記憶部17fは、変状検出部14が出力する変状情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。荷重情報記憶部17gは、橋桁3aに作用する荷重を荷重情報として記憶する部分である。荷重情報記憶部17gは、荷重推定部15が出力する荷重情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。相関関係情報記憶部17hは、荷重と相対変位の差との相関関係を相関関係情報として記憶する部分である。相関関係情報記憶部17hは、例えば、図8に示すような荷重と相対変位の差(ひび割れの幅)との対応関係を記憶する。可視化画像情報記憶部17iは、相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を可視化画像情報として記憶する部分である。可視化画像情報記憶部17iは、可視化画像生成部16が出力する可視化画像情報を撮影時刻と対応させて時系列順に記憶する。変状検出プログラム記憶部17jは、橋桁3aの表面に形成された格子模様5Aの変位を測定することによって、この橋桁3aに発生する変状を検出する変状検出プログラムを記憶する部分である。変状検出プログラム記憶部17jは、情報記録媒体から読み取った変状検出プログラム、又は電気通信回線を通じて取り込まれた変状検出プログラムなどを記憶する。 Henjo information storage unit 17f is a unit which stores occurrence of cracks in the target detection area A 0, the width of the crack, the extending direction of the generating position and cracking of cracking as Henjo information. The deformation information storage unit 17f stores the deformation information output by the deformation detection unit 14 in chronological order in association with the shooting time. The load information storage unit 17g is a part that stores a load acting on the bridge girder 3a as load information. The load information storage unit 17g stores the load information output from the load estimation unit 15 in chronological order in association with the photographing time. The correlation information storage unit 17h is a part that stores the correlation between the load and the difference in relative displacement as correlation information. The correlation information storage unit 17h stores, for example, a correspondence between a load and a relative displacement difference (crack width) as illustrated in FIG. The visualized image information storage unit 17i is a part that stores a visualized image for visualizing and displaying a difference in relative displacement as visualized image information. The visualized image information storage unit 17i stores the visualized image information output from the visualized image generation unit 16 in chronological order in association with the shooting time. The deformation detection program storage unit 17j is a part that stores a deformation detection program for detecting a deformation generated in the bridge beam 3a by measuring the displacement of the lattice pattern 5A formed on the surface of the bridge beam 3a. The deformation detection program storage unit 17j stores a deformation detection program read from an information recording medium, a deformation detection program taken in through a telecommunication line, or the like.

図4に示す表示部18は、種々の情報を表示する手段である。表示部18は、例えば、撮影画像情報、変位情報、分割画像情報、相対変位情報、相対変位差情報、変状情報、荷重情報、相関関係情報及び可視化画像情報などを表示する表示装置である。   The display unit 18 shown in FIG. 4 is a means for displaying various information. The display unit 18 is, for example, a display device that displays captured image information, displacement information, divided image information, relative displacement information, relative displacement difference information, deformation information, load information, correlation information, and visualized image information.

制御部19は、変状検出装置8に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部19は、変状検出プログラム記憶部17jから変状検出プログラムを読み出してこの変状検出プログラムに従って所定の変状検出処理を実行する。制御部19は、例えば、振動検出装置6が出力する振動情報に基づいて撮影装置7に撮影動作の開始及び終了を指令したり、撮影装置7が出力する撮影画像情報の記憶を撮影画像情報記憶部17aに指令したり、撮影画像情報記憶部17aから撮影画像情報を読み出して変位演算部10に出力したり、検出対象領域A0内の変位の演算を変位演算部10に指令したり、変位演算部10が出力する変位情報の記憶を変位情報記憶部17bに指令したり、撮影画像情報記憶部17aから撮影画像情報を読み出して撮影画像分割部11に出力したり、撮影画像分割部11に撮影画像の分割を指令したり、撮影画像分割部11に分割画像の再分割を指令したり、撮影画像分割部11が出力する分割画像情報の記憶を分割画像情報記憶部17cに指令したり、変位情報記憶部17bから変位情報を読み出して相対変位演算部12に出力したり、分割画像情報記憶部17cから分割画像情報を読み出して相対変位演算部12に出力したり、相対変位演算部12に相対変位の演算を指令したり、相対変位演算部12が出力する相対変位情報の記憶を相対変位情報記憶部17dに指令したり、相対変位情報記憶部17dから相対変位情報を読み出して相対変位差演算部13に出力したり、相対変位差演算部13が出力する相対変位差情報の記憶を相対変位差情報記憶部17eに指令したり、相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を読み出して変状検出部14に出力したり、変状検出部14に変状の検出を指令したり、変状検出部14が出力する変状情報の記憶を変状情報記憶部17fに指令したり、相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を読み出して荷重推定部15に出力したり、相関関係情報記憶部17hから相関関係情報を読み出して荷重推定部15に出力したり、荷重推定部15に荷重の推定を指令したり、荷重推定部15が出力する荷重情報の記憶を荷重情報記憶部17gに指令したり、相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を読み出して可視化画像生成部16に出力したり、可視化画像生成部16に可視化画像の生成を指令したり、可視化画像生成部16が出力する可視化画像情報の記憶を可視化画像情報記憶部17iに指令したり、種々の情報の表示を表示部18に指令したりなどする。制御部19は、情報入力部9、変位演算部10と、撮影画像分割部11、相対変位演算部12、相対変位差演算部13、変状検出部14、荷重推定部15、可視化画像生成部16、情報記憶部17及び表示部18が相互に通信可能なように接続されている。 The control unit 19 is a central processing unit (CPU) that controls various operations related to the deformation detection device 8. The control unit 19 reads the deformation detection program from the deformation detection program storage unit 17j, and executes a predetermined deformation detection process according to the deformation detection program. For example, the control unit 19 instructs the photographing device 7 to start and end the photographing operation based on the vibration information output from the vibration detecting device 6, and stores the photographed image information output from the photographing device 7. or commands the section 17a, and outputs the displacement calculation part 10 from the photographed image information storage unit 17a reads out the photographed image information, or command the operation of the displacement in the detection target region a 0 to the displacement calculation unit 10, the displacement The displacement information storage unit 17b is instructed to store the displacement information output by the arithmetic unit 10, the captured image information is read from the captured image information storage unit 17a and output to the captured image dividing unit 11, or the captured image dividing unit 11 is read. The divided image information storage unit 17c is instructed to divide the captured image, instruct the captured image dividing unit 11 to re-divide the divided image, or to store the divided image information output by the captured image dividing unit 11. The displacement information is read from the displacement information storage unit 17b and output to the relative displacement calculation unit 12, the divided image information is read from the divided image information storage unit 17c and output to the relative displacement calculation unit 12, or the relative displacement calculation unit. 12 is instructed to calculate relative displacement, the relative displacement information storage unit 17d is instructed to store the relative displacement information output by the relative displacement calculation unit 12, and the relative displacement information is read out from the relative displacement information storage unit 17d. The relative displacement difference information is output to the displacement difference calculator 13, the relative displacement difference information output from the relative displacement difference calculator 13 is instructed to the relative displacement difference information storage unit 17e, or the relative displacement difference information is stored in the relative displacement difference information storage unit 17e. Is read out and output to the deformation detection unit 14, the deformation detection unit 14 is instructed to detect deformation, and the deformation information output from the deformation detection unit 14 is instructed to the deformation information storage unit 17f. Or read out relative displacement difference information from the relative displacement difference information storage unit 17e and output it to the load estimation unit 15, read out correlation information from the correlation information storage unit 17h and output it to the load estimation unit 15, Instructs the estimation unit 15 to estimate the load, instructs the load information storage unit 17g to store the load information output by the load estimation unit 15, and reads the relative displacement difference information from the relative displacement difference information storage unit 17e for visualization. Output to the image generation unit 16, instruct the visualization image generation unit 16 to generate a visualization image, instruct the visualization image information storage unit 17 i to store the visualization image information output from the visualization image generation unit 16, The display unit 18 is instructed to display the information. The control unit 19 includes an information input unit 9, a displacement calculation unit 10, a captured image division unit 11, a relative displacement calculation unit 12, a relative displacement difference calculation unit 13, a deformation detection unit 14, a load estimation unit 15, and a visualized image generation unit. 16, the information memory | storage part 17 and the display part 18 are connected so that it can communicate mutually.

次に、この発明の第1実施形態に係る変状検出装置の動作を説明する。
以下では、図4に示す制御部19の動作を中心に説明する。
図9に示すステップ(以下、Sという)100において、変状検出プログラム記憶部17jから変状検出プログラムを制御部19が読み込む。図3に示す変状検出装置8を測定者が操作して変状検出動作を開始させると、変状検出装置8に電源部から電力が供給される。その結果、変状検出プログラム記憶部17jから変状検出プログラムを制御部19が読み込み、一連の変状検出処理を制御部19が実行する。
Next, the operation of the deformation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
Below, it demonstrates centering around operation | movement of the control part 19 shown in FIG.
In step (hereinafter referred to as S) 100 shown in FIG. 9, the control unit 19 reads the deformation detection program from the deformation detection program storage unit 17j. When the measurer operates the deformation detection device 8 shown in FIG. 3 to start the deformation detection operation, power is supplied to the deformation detection device 8 from the power supply unit. As a result, the control unit 19 reads the change detection program from the change detection program storage unit 17j, and the control unit 19 executes a series of change detection processes.

S110において、撮影動作を開始するか否かを制御部19が判断する。図1に示すように、橋桁3aの検出対象領域A0に車両1が接近すると橋桁3aの振動が増加する。このため、図4に示す振動検出装置6から情報入力部9を通じて制御部19に入力する振動検出信号のレベルが所定値を超えていると制御部19が判断したときには、車両1が検出対象領域A0に接近していると制御部19が判断する。その結果、撮影装置7によって撮影動作を開始する必要があると制御部19が判断してS120に進む。一方、振動検出信号のレベルが所定値以下であると制御部19が判断したときには、車両1が検出対象領域A0に接近していないと制御部19が判断して、振動検出信号のレベルが所定値を超えるまでS110の判断を制御部19が繰り返す。 In S110, the control unit 19 determines whether to start the shooting operation. As shown in FIG. 1, the vibration of the bridge beam 3a is increased when the vehicle 1 approaches the target detection area A 0 of the bridge girder 3a. Therefore, when the control unit 19 determines that the level of the vibration detection signal input from the vibration detection device 6 shown in FIG. 4 to the control unit 19 through the information input unit 9 exceeds a predetermined value, the vehicle 1 is in the detection target region. control unit 19 to be close to a 0 is determined. As a result, the control unit 19 determines that the photographing operation needs to be started by the photographing apparatus 7, and proceeds to S120. On the other hand, when the control unit 19 determines that the level of the vibration detection signal is equal to or lower than the predetermined value, the control unit 19 determines that the vehicle 1 is not approaching the detection target area A 0 and the level of the vibration detection signal is The control unit 19 repeats the determination in S110 until the predetermined value is exceeded.

S120において、撮影動作の開始を撮影装置7に制御部19が指令する。撮影動作の開始を撮影装置7に制御部19が指令すると、図1〜図3に示す格子模様5Aが存在する検出対象領域A0を撮影装置7が撮影し、情報入力部9を通じて撮影装置7が撮影画像情報を制御部19に出力する。その結果、撮影画像情報を制御部19が撮影画像情報記憶部17aに出力し、この撮影画像情報を撮影画像情報記憶部17aが時系列順に記憶する。 In S120, the control unit 19 instructs the photographing apparatus 7 to start the photographing operation. When the control unit 19 instructs the photographing apparatus 7 to start the photographing operation, the photographing apparatus 7 photographs the detection target area A 0 where the lattice pattern 5A shown in FIGS. Outputs the captured image information to the control unit 19. As a result, the control unit 19 outputs the captured image information to the captured image information storage unit 17a, and the captured image information storage unit 17a stores the captured image information in chronological order.

S130において、撮影動作を終了するか否かを制御部19が判断する。図1に示す橋桁3aの検出対象領域A0から車両1が離間すると橋桁3aの振動が減少する。このため、振動検出装置6から情報入力部9を通じて制御部19に入力する振動検出信号のレベルが所定値以下であると制御部19が判断したときには、車両1が検出対象領域A0から離間していると制御部19が判断する。その結果、撮影装置7によって撮影動作を終了する必要があると制御部19が判断してS140に進む。一方、振動検出信号のレベルが所定値を超えていると制御部19が判断したときには、車両1が検出対象領域A0から離間していないと制御部19が判断し、振動検出信号のレベルが所定値以下になるまでS130の判断を制御部19が繰り返す。 In S130, the control unit 19 determines whether or not to end the shooting operation. From the detection target area A 0 of the bridge girder 3a shown in FIG. 1 when the vehicle 1 is spaced apart vibrating bridge girder 3a is reduced. Therefore, when the vibration detecting device 6 control unit 19 and the level of the vibration detection signal is below the predetermined value to be input to the control unit 19 through the information input unit 9 determines the vehicle 1 is spaced apart from the detection target area A 0 The control part 19 judges that it is. As a result, the control unit 19 determines that the photographing operation needs to be terminated by the photographing apparatus 7, and the process proceeds to S140. On the other hand, when the control unit 19 determines that the level of the vibration detection signal exceeds the predetermined value, the control unit 19 determines that the vehicle 1 is not separated from the detection target area A 0, and the level of the vibration detection signal is The control unit 19 repeats the determination in S130 until the value becomes equal to or less than the predetermined value.

S140において、検出対象領域A0内の変位の演算を変位演算部10に制御部19が指令する。図4に示す撮影画像情報記憶部17aから撮影画像情報を制御部19が読み出して、この撮影画像情報を撮影画像分割部11に制御部19が出力するとともに、検出対象領域A0内の全体の変位の演算を変位演算部10に制御部19が指令する。その結果、図7に示すように、格子模様5Aのサンプリングによって発生するモアレ縞の位相をサンプリングモアレ法によって変位演算部10が解析して、図3に示す検出対象領域A0内の全体の変位を変位演算部10が演算する。検出対象領域A0内の変位情報を変位演算部10が制御部19に出力すると、この変位情報が変位情報記憶部17bに記憶される。 In S140, the control unit 19 commands the operation of the displacement in the detection target region A 0 to the displacement calculation unit 10. 4 the photographed image information captured image information from the storage unit 17a in the control unit 19 reads shown, and outputs the control section 19 of the photographed image information captured image dividing unit 11, the whole in the detection target area A 0 The control unit 19 instructs the displacement calculation unit 10 to calculate the displacement. As a result, as shown in FIG. 7, the Moire fringes of the phase generated by sampling checkered 5A analyzes the displacement calculating unit 10 by the sampling moire method, the total displacement in the detection target area A 0 shown in FIG. 3 Is calculated by the displacement calculation unit 10. When the displacement calculation unit 10 outputs the displacement information in the detection target area A 0 to the control unit 19, the displacement information is stored in the displacement information storage unit 17b.

S150において、撮影画像の分割を撮影画像分割部11に制御部19が指令する。図4に示す撮影画像情報記憶部17aから撮影画像情報を制御部19が読み出して、この撮影画像情報を撮影画像分割部11に制御部19が出力するとともに、撮影画像分割部11に撮影画像の分割を制御部19が指令する。その結果、図5及び図6(A)に示すように、格子模様5Aが存在する検出対象領域A0の撮影画像を領域A11,…,AMN毎に撮影画像分割部11が分割する。このとき、検出対象領域A0の撮影画像を比較的大きい領域で撮影画像分割部11が分割する。領域A11,…,AMN毎の分割画像情報を撮影画像分割部11が制御部19に出力すると、この分割画像情報が分割画像情報記憶部17cに記憶される。 In S150, the control unit 19 instructs the captured image dividing unit 11 to divide the captured image. The control unit 19 reads out the captured image information from the captured image information storage unit 17a illustrated in FIG. 4 and outputs the captured image information to the captured image division unit 11. The control unit 19 outputs the captured image information to the captured image division unit 11. The control unit 19 commands the division. As a result, as shown in FIGS. 5 and 6A, the captured image dividing unit 11 divides the captured image of the detection target area A 0 where the lattice pattern 5A exists for each of the areas A 11 ,. At this time, the captured image dividing unit 11 divides the captured image in the detection target area A 0 into a relatively large area. When the captured image dividing unit 11 outputs the divided image information for each of the areas A 11 ,..., A MN to the control unit 19, the divided image information is stored in the divided image information storage unit 17c.

S160において、領域A11,…,AMN毎の相対変位の演算を相対変位演算部12に制御部19が指令する。図4に示す変位情報記憶部17bから変位情報を制御部19が読み出してこの変位情報を相対変位演算部12に制御部19が出力するとともに、分割画像情報記憶部17cから分割画像情報を制御部19が読み出してこの分割画像情報を相対変位演算部12に制御部19が出力する。領域A11,…,AMN毎の相対変位の演算を相対変位演算部12に制御部19が指令すると、各領域A11,…,AMN内の変位の平均値を領域A11,…,AMN毎に相対変位演算部12が演算して、この変位の平均値を相対変位として相対変位演算部12が演算する。領域A11,…,AMN毎の相対変位情報を相対変位演算部12が制御部19に出力すると、この相対変位情報が相対変位情報記憶部17dに記憶される。 In S160, the area A 11, ..., the control unit 19 instructs the calculation of the relative displacement of each A MN to the relative displacement calculating part 12. The control unit 19 reads out the displacement information from the displacement information storage unit 17b shown in FIG. 4 and outputs the displacement information to the relative displacement calculation unit 12. The control unit 19 also outputs the divided image information from the divided image information storage unit 17c. 19 reads out, and the control unit 19 outputs the divided image information to the relative displacement calculation unit 12. Region A 11, ..., the control unit 19 calculates the relative displacement of each A MN to the relative displacement calculating part 12 instructs, the regions A 11, ..., the area average value of the displacement in the A MN A 11, ..., The relative displacement calculation unit 12 calculates for each AMN, and the relative displacement calculation unit 12 calculates the average value of the displacements as the relative displacement. When the relative displacement calculation unit 12 outputs the relative displacement information for each of the areas A 11 ,..., A MN to the control unit 19, the relative displacement information is stored in the relative displacement information storage unit 17d.

S170において、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差の演算を相対変位差演算部13に制御部19が指令する。図4に示す相対変位情報記憶部17dから相対変位情報を制御部19が読み出して、この相対変位情報を相対変位差演算部13に制御部19が出力するとともに、図6(D)に示すように、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差の演算を相対変位差演算部13に制御部19が指令する。その結果、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を相対変位差演算部13が演算し、相対変位差演算部13が相対変位差情報を制御部19に出力し、この相対変位差情報を相対変位差情報記憶部17eが記憶する。 In S170, the control unit 19 instructs the relative displacement difference calculating unit 13 to calculate the relative displacement difference between the adjacent areas A 11 ,. As shown in FIG. 6D, the control unit 19 reads the relative displacement information from the relative displacement information storage unit 17d shown in FIG. 4 and outputs the relative displacement information to the relative displacement difference calculation unit 13. In addition, the control unit 19 instructs the relative displacement difference calculation unit 13 to calculate the relative displacement difference between the adjacent regions A 11 ,. As a result, the relative displacement difference calculation unit 13 calculates the relative displacement difference between the adjacent regions A 11 ,..., AMN , and the relative displacement difference calculation unit 13 outputs the relative displacement difference information to the control unit 19. The relative displacement difference information storage unit 17e stores the relative displacement difference information.

S180において、相対変位の差の大きい領域を再分割するか否かを制御部19が判断する。撮影画像分割部11が分割した比較的大きい領域のうち、隣り合う領域間の相対変位の差が所定値よりも大きい領域があるか否かを制御部19が判断する。様々な幅のひび割れをノイズの影響を受けずに効率的に検出するためには、検出対象領域A0内の撮影画像を比較的大きい領域で分割して相対変位の差を演算し、相対変位の差が大きい領域についてのみ比較的小さい領域に細かく再分割して相対変位の差を演算することが好ましい。このため、撮影画像を比較的大きい領域で分割したときに、隣り合う領域間の相対変位の差が所定値よりも大きいときには、この領域をさらに細かく分割して隣り合う領域間の相対変位の差を再度演算する必要がある。撮影画像分割部11が分割した比較的大きい領域をさらに細かく再分割する必要性があると制御部19が判断したときにはS150に戻り、S150以降の処理を制御部19が繰り返す。その結果、S150において、隣り合う領域間の相対変位の差が所定値よりも大きい領域を比較的小さい領域に撮影画像分割部11が再分割し、S160においてこの比較的小さい領域内の変位の平均値を相対変位として相対変位演算部12が演算する。一方、撮影画像を比較的大きい領域で分割したときに、隣り合う領域間の相対変位の差が所定値以下であるときには、撮影画像をさらに細かく再分割する必要性がないと制御部19が判断してS190に進む。 In S180, the control unit 19 determines whether or not to divide a region having a large relative displacement difference. The control unit 19 determines whether there is a region where the difference in relative displacement between adjacent regions is larger than a predetermined value among the relatively large regions divided by the captured image dividing unit 11. In order to efficiently detect cracks of various widths without being affected by noise, the photographed image in the detection target area A 0 is divided into relatively large areas, and the relative displacement difference is calculated. It is preferable to calculate a relative displacement difference by finely subdividing only a region having a large difference into relatively small regions. For this reason, when the captured image is divided into relatively large areas, if the difference in relative displacement between adjacent areas is larger than a predetermined value, the area is further divided into differences in relative displacement between adjacent areas. Need to be calculated again. When the control unit 19 determines that it is necessary to subdivide the comparatively large area divided by the captured image dividing unit 11 more finely, the process returns to S150, and the control unit 19 repeats the processing after S150. As a result, in S150, the captured image dividing unit 11 subdivides an area where the difference in relative displacement between adjacent areas is larger than a predetermined value into a relatively small area, and in S160, the average of the displacements in the relatively small area The relative displacement calculation unit 12 calculates the value as a relative displacement. On the other hand, when the captured image is divided into relatively large areas, if the difference in relative displacement between adjacent areas is equal to or less than a predetermined value, the control unit 19 determines that there is no need to further subdivide the captured image. Then, the process proceeds to S190.

S190において、変状検出部14に変状の検出を制御部19が指令する。図4に示す相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を制御部19が読み出してこの相対変位差情報を変状検出部14に制御部19が出力するとともに、ひび割れ発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向の検出を変状検出部14に制御部19が指令する。その結果、図1〜図3、図5及び図6(B)〜(D)に示す検出対象領域A0のひび割れ発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向を変状検出部14が検出する。これらの検出結果を変状情報として変状検出部14が制御部19に出力すると、変状情報記憶部17fがこの変状情報を記憶する。 In S190, the control unit 19 instructs the deformation detection unit 14 to detect the deformation. The control unit 19 reads out the relative displacement difference information from the relative displacement difference information storage unit 17e shown in FIG. 4 and outputs the relative displacement difference information to the deformation detection unit 14, and the presence / absence of cracks is detected. The control unit 19 instructs the deformation detection unit 14 to detect the width, the occurrence position of the crack, and the direction in which the crack propagates. As a result, the presence / absence of crack generation, crack width, crack generation position, and crack propagation direction in the detection target region A 0 shown in FIGS. 1 to 3, 5, and 6 (B) to (D) are changed. The detection part 14 detects. When the change detection unit 14 outputs these detection results as change information to the control unit 19, the change information storage unit 17f stores the change information.

S200において、荷重推定部15に荷重の推定を制御部19が指令する。図4に示す相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を制御部19が読み出してこの相対変位差情報を荷重推定部15に制御部19が出力するとともに、相関関係情報記憶部17hから相関関係情報を制御部19が読み出してこの相関関係情報を荷重推定部15に制御部19が出力する。荷重推定部15に荷重の推定を制御部19が指令すると、図8に示す相関関係情報を荷重推定部15が参照して、相対変位の差に対応する荷重を荷重推定部15が特定する。この推定結果を荷重情報として荷重推定部15が制御部19に出力すると、荷重情報記憶部17gが荷重情報を記憶する。   In S200, the control unit 19 instructs the load estimation unit 15 to estimate the load. The control unit 19 reads out the relative displacement difference information from the relative displacement difference information storage unit 17e shown in FIG. 4 and outputs the relative displacement difference information to the load estimation unit 15, and the correlation information from the correlation information storage unit 17h. The control unit 19 reads out the relationship information, and the control unit 19 outputs this correlation information to the load estimation unit 15. When the controller 19 instructs the load estimator 15 to estimate the load, the load estimator 15 refers to the correlation information shown in FIG. 8 and the load estimator 15 identifies the load corresponding to the difference in relative displacement. When the load estimation unit 15 outputs the estimation result as load information to the control unit 19, the load information storage unit 17g stores the load information.

S210において、可視化画像の生成を可視化画像生成部16に制御部19が指令する。図4に示す相対変位差情報記憶部17eから相対変位差情報を制御部19が読み出してこの相対変位差情報を可視化画像生成部16に制御部19が出力するとともに、可視化画像の生成を可視化画像生成部16に制御部19が指令する。その結果、例えば、ひび割れの幅に応じたコンター図を可視化画像生成部16が生成し、この可視化画像を可視化画像情報として可視化画像生成部16が制御部19に出力し、可視化画像情報記憶部17iがこの可視化画像情報を記憶する。   In S210, the control unit 19 instructs the visualized image generation unit 16 to generate a visualized image. The control unit 19 reads out the relative displacement difference information from the relative displacement difference information storage unit 17e shown in FIG. 4 and outputs the relative displacement difference information to the visualized image generating unit 16, and the visualization image is generated by generating the visualized image. The control unit 19 instructs the generation unit 16. As a result, for example, the visualized image generating unit 16 generates a contour diagram corresponding to the width of the crack, and the visualized image generating unit 16 outputs the visualized image as visualized image information to the control unit 19 to be visualized image information storage unit 17i. Stores the visualized image information.

S220において、種々の情報の表示を表示部18に制御部19が指令する。情報記憶部17から種々の情報を制御部19が読み出してこの情報を表示部18に出力する。その結果、例えば、撮影画像情報、変位情報、分割画像情報、相対変位情報、相対変位差情報、変状情報、荷重情報、相関関係情報及び可視化画像情報などを表示画面上に表示部18が表示する。   In S220, the control unit 19 instructs the display unit 18 to display various information. The control unit 19 reads various information from the information storage unit 17 and outputs this information to the display unit 18. As a result, for example, the display unit 18 displays captured image information, displacement information, divided image information, relative displacement information, relative displacement difference information, deformation information, load information, correlation information, and visualized image information on the display screen. To do.

S230において、変状検出を終了するか否かを制御部19が判断する。図4に示す変状検出装置8を測定者が操作して変状検出動作を終了させると、変状検出を終了すると制御部19が判断して、一連の変状検出処理を制御部19が終了する。一方、変状検出装置8を測定者が操作せずに変状検出動作を終了させなかったときにはS110に戻り、S110以降の処理を制御部19が繰り返す。   In S230, the control unit 19 determines whether or not to detect the deformation. When the measurer operates the change detection device 8 shown in FIG. 4 to end the change detection operation, the control unit 19 determines that the change detection ends, and the control unit 19 performs a series of change detection processes. finish. On the other hand, when the measurer does not operate the change detection device 8 and the change detection operation is not terminated, the process returns to S110, and the control unit 19 repeats the processes after S110.

この発明の第1実施形態に係る変状検出装置及び変状検出プログラムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、格子模様5Aを撮影した撮影画像を複数の領域A11,…,AMNに撮影画像分割部11が分割し、複数の領域A11,…,AMNの相対変位を相対変位演算部12が演算し、相対変位演算部12の演算結果に基づいて変状検出部14が変状を検出する。このため、例えば、ひび割れの発生前後の撮影画像を照合し、画像計測手法を用いて相対変位を計測することによって、微細なひび割れの発生状況について効率的かつ定量的に評価することができる。
The deformation detection device and the deformation detection program according to the first embodiment of the present invention have the following effects.
(1) In the first embodiment, a lattice pattern 5A plurality of regions A 11 an imaged image obtained by imaging a, ..., shooting A MN image dividing unit 11 divides a plurality of regions A 11, ..., the A MN The relative displacement calculation unit 12 calculates the relative displacement, and the deformation detection unit 14 detects the deformation based on the calculation result of the relative displacement calculation unit 12. For this reason, for example, by comparing the captured images before and after the occurrence of a crack and measuring the relative displacement using an image measurement technique, it is possible to efficiently and quantitatively evaluate the occurrence of a fine crack.

(2) この第1実施形態では、相対変位演算部12の演算結果に基づいて、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を相対変位差演算部13が演算し、この相対変位の差に基づいて変状検出部14が変状を検出する。このため、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を基準として変状の発生の有無を簡単に判定することができるとともに、検出対象領域A0内の変状の発生状況を高精度に検出することができる。 (2) In the first embodiment, based on the calculation result of the relative displacement calculation unit 12, the relative displacement difference calculation unit 13 calculates the difference between the relative displacements between the adjacent areas A 11 ,. Based on the relative displacement difference, the deformation detection unit 14 detects the deformation. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the deformation has occurred based on the difference in relative displacement between the adjacent areas A 11 ,..., AMN , and the occurrence of the deformation in the detection target area A 0 . Can be detected with high accuracy.

(3) この第1実施形態では、相対変位差演算部13の演算結果に基づいて、複数の領域A11,…,AMNをさらに細かい領域に撮影画像分割部11が再分割する。また、この第1実施形態では、再分割後の複数の領域A11,…,AMN間の相対変位の差を相対変位差演算部13が演算する。さらに、この第1実施形態では、再分割後の相対変位の差に基づいて、橋桁3aに発生する変状を変状検出部14が検出する。例えば、検出対象領域A0内の撮影画像を初めから小さい領域で分割すると、ひび割れの幅が広かった場合には相対変位を測定できない可能性がある。この第1実施形態では、検出対象領域A0を比較的大きい領域から比較的小さい領域に段階的に分割しながら、隣り合う領域間の相対変位の差を演算する。このため、ひび割れの幅が1画素よりも大きいような様々な幅のひび割れを検出することができる。また、ひび割れの発生位置を絞り込むことができるとともに、ひび割れの発生位置を効率的に特定することができる。さらに、演算処理に必要な情報量を減らすことができるとともに、ひび割れ検出に必要な演算を短時間で終了することができる。 (3) In the first embodiment, the captured image dividing unit 11 subdivides the plurality of regions A 11 ,..., AMN into smaller regions based on the calculation result of the relative displacement difference calculating unit 13. In the first embodiment, the relative displacement difference calculation unit 13 calculates the difference in relative displacement between the plurality of regions A 11 ,..., A MN after subdivision. Furthermore, in the first embodiment, the deformation detection unit 14 detects a deformation that occurs in the bridge girder 3a based on the difference in relative displacement after the re-division. For example, if the captured image in the detection target area A 0 is divided into small areas from the beginning, the relative displacement may not be measured if the width of the crack is wide. In the first embodiment, the relative displacement difference between adjacent regions is calculated while the detection target region A 0 is divided stepwise from a relatively large region to a relatively small region. For this reason, it is possible to detect cracks having various widths such that the width of the crack is larger than one pixel. In addition, it is possible to narrow down the occurrence position of the crack and to efficiently specify the occurrence position of the crack. Furthermore, the amount of information required for the calculation process can be reduced, and the calculation required for crack detection can be completed in a short time.

(4) この第1実施形態では、相対変位の差がしきい値thを超えるときにはひび割れが発生していると変状検出部14が判定し、相対変位の差がしきい値th以下であるときにはひび割れが発生していないと変状検出部14が判定する。このため、しきい値thを判定基準としてひび割れの発生の有無を簡単に判定することができるとともに、相対変位の差がしきい値thよりも大きい領域A11,…,AMN間でひび割れが発生したことを容易に検出することができる。 (4) In the first embodiment, when the difference in relative displacement exceeds the threshold value th, the deformation detection unit 14 determines that a crack has occurred, and the difference in relative displacement is equal to or less than the threshold value th. Sometimes the deformation detection unit 14 determines that no crack has occurred. Therefore, it is possible to easily determine the presence or absence of cracks using the threshold value th as a criterion, and cracks are generated between the regions A 11 ,..., A MN where the difference in relative displacement is larger than the threshold value th. The occurrence can be easily detected.

(5) この第1実施形態では、相対変位差演算部13の演算結果に基づいて、変状検出部14がひび割れの幅を検出する。このため、相対変位の差をひび割れの幅とみなして、ひび割れの幅を簡単に特定することができる。 (5) In the first embodiment, the deformation detection unit 14 detects the width of the crack based on the calculation result of the relative displacement difference calculation unit 13. For this reason, the difference in relative displacement is regarded as the crack width, and the crack width can be easily specified.

(6) この第1実施形態では、相対変位差演算部13が演算する相対変位の差に基づいて、橋桁3aに作用する荷重を荷重推定部15が推定する。このため、予めひび割れ幅(相対変位の差)と荷重との関係を変状検出システム4又は数値解析などによって把握しておくことによって、実構造物などの検出対象物のひび割れ計測結果からこの検出対象物に作用する荷重を容易に推定することができる。 (6) In the first embodiment, the load estimating unit 15 estimates the load acting on the bridge girder 3a based on the relative displacement difference calculated by the relative displacement difference calculating unit 13. For this reason, by detecting the relationship between crack width (difference in relative displacement) and load in advance using the deformation detection system 4 or numerical analysis, this detection is performed from the crack measurement result of the detection object such as an actual structure. The load acting on the object can be easily estimated.

(7) この第1実施形態では、相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を可視化画像生成部16が生成する。このため、相対変位の差をひび割れの幅とみなしたときに、このひび割れの幅に応じてコンター図のような可視化画像を簡単に生成することができ、ひび割れの発生状況などを視覚によって容易に把握することができる。 (7) In the first embodiment, the visualized image generating unit 16 generates a visualized image for visualizing and displaying the difference between the relative displacements. For this reason, when the difference in relative displacement is regarded as the crack width, a visualized image like a contour diagram can be easily generated according to the width of the crack. I can grasp it.

(8) この第1実施形態では、橋桁3aの振動を検出する振動検出装置6の検出結果に基づいて変状検出部14が変状を検出する。このため、例えば、画像計測に基づくひび割れ計測システムによって、列車通過時のコンクリート構造物などの動的なひび割れを効率的に計測し検査することができる。例えば、橋桁3aがPC桁又はPRC桁である場合には、緊張材などによってプレストレスが与えられているため、ひび割れが発生していてもひび割れが閉じてしまうことがある。この第1実施形態では、車両1が通過する橋桁3aが振動して撓み、ひび割れが開いたタイミングで撮影装置7によって検出対象領域A0を撮影し、変状検出部14によってひび割れを検出する。このため、検出対象領域A0内に発生する動的なひび割れを高精度に検出することができる。また、橋桁3aの振動を検出することによって、橋桁3aの検出対象領域A0に車両1が接近したときに変状検出動作を自動的に開始させ、橋桁3aの検出対象領域A0から車両1が離間したときに変状検出動作を自動的に終了させることができる。 (8) In the first embodiment, the deformation detection unit 14 detects the deformation based on the detection result of the vibration detection device 6 that detects the vibration of the bridge girder 3a. For this reason, for example, a dynamic crack such as a concrete structure when passing a train can be efficiently measured and inspected by a crack measurement system based on image measurement. For example, when the bridge girder 3a is a PC girder or a PRC girder, prestress is applied by a tension material or the like, so that even if a crack is generated, the crack may be closed. In the first embodiment, the deflection and vibration bridge girder 3a the vehicle 1 passes, taking the detection subject region A 0 by the imaging device 7 in cracks open timing, to detect the cracks by Deformation detector 14. Therefore, it is possible to detect the dynamic crack generated in the detection target area A 0 with high accuracy. Further, by detecting the vibration of the bridge girder 3a, automatically to initiate the Henjo detection operation when the vehicle 1 approaches the detection target area A 0 of the bridge girder 3a, the vehicle 1 from the detection target area A 0 of the bridge girder 3a The deformation detection operation can be automatically terminated when the two are separated.

(第2実施形態)
以下では、図1〜図8に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図10に示す変状検出システム4は、橋桁3aの表面に形成されたランダム模様5Bの変位を測定することによって、この橋桁3aに発生する変状を検出するシステムである。変状検出システム4は、画像相関法を利用することによって橋桁3aの変状を検出する。ここで、画像相関法(ディジタル画像相関法)とは、ランダム模様5Bが存在する検出対象領域A0の撮影画像を変状発生前後(変形前後)で比較して、検出対象領域A0の変位を求める計測手法である。変状検出システム4は、構造物3の振動を振動検出装置6によって検出し、この構造物3上を車両1が通過するときのランダム模様5Bを撮影装置7によって撮影し、この撮影装置7の撮影画像を変状検出装置8によって解析して構造物3の橋桁3aの変状を検出する。変状検出システム4は、図10に示すように、ランダム模様5Bと、振動検出装置6と、撮影装置7と、変状検出装置8などを備えている。
(Second Embodiment)
In the following, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
The deformation detection system 4 shown in FIG. 10 is a system that detects the deformation generated in the bridge girder 3a by measuring the displacement of the random pattern 5B formed on the surface of the bridge girder 3a. The deformation detection system 4 detects the deformation of the bridge girder 3a by using the image correlation method. Here, the image correlation method (digital image correlation method) is a comparison of the captured image of the detection target area A 0 where the random pattern 5B exists before and after the occurrence of deformation (before and after deformation), and the displacement of the detection target area A 0 . Is a measurement technique for obtaining The deformation detection system 4 detects the vibration of the structure 3 with the vibration detection device 6, and images the random pattern 5 </ b> B when the vehicle 1 passes over the structure 3 with the imaging device 7. The photographed image is analyzed by the deformation detection device 8 to detect the deformation of the bridge girder 3a of the structure 3. As shown in FIG. 10, the deformation detection system 4 includes a random pattern 5B, a vibration detection device 6, a photographing device 7, a deformation detection device 8, and the like.

図10〜図12に示すランダム模様5Bは、橋桁3aの表面に形成された特徴的な模様である。ランダム模様5Bは、図10に示すように、橋桁3aの表面に不規則に形成されている。ランダム模様5Bは、例えば、橋桁3aに最初から形成されている場合には、橋桁3aの表面の汚れ、橋桁3aの表面から浮き出た骨材、又は施工時に使用する型枠によって形成されたランダムパターンである。ランダム模様5Bは、例えば、橋桁3aに後から形成する場合には、橋桁3aの表面にスタンプ、カッティングシート又はマスキングによる塗装によって形成されたランダムパターンである。ランダム模様5Bは、図10に示すように、橋桁3aの変状が既に発生又は発生が予測され検出対象領域A0に形成されている。 The random pattern 5B shown in FIGS. 10 to 12 is a characteristic pattern formed on the surface of the bridge girder 3a. As shown in FIG. 10, the random pattern 5B is irregularly formed on the surface of the bridge beam 3a. When the random pattern 5B is formed on the bridge girder 3a from the beginning, for example, the surface of the bridge girder 3a is soiled, the aggregate is raised from the surface of the bridge girder 3a, or the random pattern formed by the formwork used during construction It is. The random pattern 5B is, for example, a random pattern formed on the surface of the bridge girder 3a by painting with a stamp, a cutting sheet, or masking when the bridge girder 3a is formed later. As shown in FIG. 10, the random pattern 5B is formed in the detection target region A 0 because the deformation of the bridge beam 3a has already occurred or is predicted to occur.

図10に示す撮影装置7は、ランダム模様5Bの存在する検出対象領域A0を撮影する装置である。撮影装置7は、例えば、電荷結合素子を用いたCCD(Charge Coupled Device)カメラなどである。撮影装置7は、ランダム模様5Bが形成されている位置の全部又は一部が検出対象領域A0であるときに、この検出対象領域A0を撮影領域として撮影する。撮影装置7は、構造物3上を車両1が通過する度に検出対象領域A0を撮影し、変状の発生前後の検出対象領域A0を撮影する。 An imaging apparatus 7 shown in FIG. 10 is an apparatus that images a detection target area A 0 where a random pattern 5B exists. The imaging device 7 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera using a charge coupled device. When the whole or a part of the position where the random pattern 5B is formed is the detection target area A 0 , the imaging device 7 captures the detection target area A 0 as an imaging area. The imaging device 7 captures the detection target area A 0 every time the vehicle 1 passes over the structure 3, and captures the detection target area A 0 before and after the occurrence of the deformation.

変状検出装置8は、橋桁3aの表面に形成されたランダム模様5Bの変位を測定することによって、この橋桁3aに発生する変状を検出する装置である。変状検出装置8は、ランダム模様5Bの存在する検出対象領域A0を領域A11,…,AMNに分割し、この領域A11,…,AMNの相対変位を演算して橋桁3aに発生する変状を検出する。 The deformation detection device 8 is a device that detects the deformation generated in the bridge beam 3a by measuring the displacement of the random pattern 5B formed on the surface of the bridge beam 3a. Deformation sensing device 8, detection target area A 0 of the area A 11 that is present in the random pattern 5B, ..., divided into A MN, this region A 11, ..., the bridge beam 3a calculates the relative displacement of the A MN Detect the deformation that occurs.

図4に示す変位演算部10は、図12に示すように、変状発生前後(変形前後)のランダム模様5Bの撮影画像を画像相関法によって比較して、検出対象領域A0内の変位を演算する。変位演算部10は、図13に示すように、変状発生前の検出対象領域A0内のサブセットASと、変状発生後の検出対象領域A0内のサブセットASとを比較し、検出対象領域A0内の全体の変位を演算する。変位演算部10は、変状発生前(変形前)の検出対象領域A0内のサブセットASが、変状発生後(変形後)に移動した位置を探し出すことによって、検出対象領域A0内の変位を演算する。ここで、サブセットASとは、複数の画素からなる計算領域(例えば、20×20画素の領域)である。変位演算部10は、変状発生前の検出対象領域A0内のサブセットASが変状発生後に移動した位置を輝度値部分(光強度分布)の相関などを用いて演算し、変状発生前後のサブセットASの移動量を検出対象領域A0内の変位として演算する。 Displacement calculating unit 10 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 12, the captured image of the random pattern 5B of Deformation before and after the occurrence (longitudinal deformation) as compared with the image correlation method, the displacement in the detection target area A 0 Calculate. As shown in FIG. 13, the displacement calculation unit 10 compares the subset A S in the detection target area A 0 before occurrence of deformation with the subset A S in the detection target area A 0 after occurrence of deformation, The total displacement in the detection target area A 0 is calculated. Displacement calculation unit 10, the subset A S in the detection target area A 0 of Deformation occurs (before deformation), by locating a position moved after Deformation occurs (after deformation), the detection target area A in 0 The displacement of is calculated. Here, the subset A S, a calculation area including a plurality of pixels (e.g., 20 × 20 pixel region). Displacement calculation unit 10, the subset A S in the detection target area A 0 before Deformation evolution had moved after Deformation occurrence position calculated by using a correlation of the luminance value portion (light intensity distribution), Deformation occurs The movement amount of the front and rear subsets A S is calculated as a displacement within the detection target area A 0 .

変位演算部10は、図13に示すように、変状発生前後のランダム模様5Bの変位を解析することによって、検出対象領域A0内の検出対象領域A0内の変位を演算する。変位演算部10は、変状発生前のランダム模様5Bが存在する撮影画像内の特徴的な部分をサブセットASとして抽出し、変状発生後のランダム模様5Bが存在する撮影画像内でこのサブセットASと同じ特徴を有するサブセットASを探し出し、変状発生前のサブセットASが変状発生後にどれだけ移動したかを解析する。変位演算部10は、変状発生前の撮影画像内の明るさの場所による変化が同じ場所(輝度分布の相関値が極値となる場所)を変状発生後の撮影画像内から探し出す。変位演算部10は、変状発生前の撮影画像内のサブセットASの輝度分布と略同一又は近似した輝度分布のサブセットASを変状発生後の撮影画像から探し出す。変位演算部10は、変状発生前のサブセットASと同じ輝度分布の領域を以下の数4に示す評価係数(相関係数)Cによって探し出す。 As shown in FIG. 13, the displacement calculator 10 calculates the displacement in the detection target area A 0 in the detection target area A 0 by analyzing the displacement of the random pattern 5B before and after the occurrence of the deformation. Displacement calculation unit 10, characteristic portion is extracted as a subset A S, the subset in the photographed image random pattern 5B after Deformation occurs exists in the captured image random pattern 5B before Deformation occurs exists locate the subset a S having the same characteristics as a S, the subset a S before Deformation occurs to analyze whether it has moved much after Deformation occurs. The displacement calculation unit 10 searches the captured image after the occurrence of the deformation for a location where the brightness change in the captured image before the occurrence of the deformation is the same (a location where the correlation value of the luminance distribution becomes an extreme value). Displacement calculation unit 10 locates a subset A S of the brightness distribution and the brightness distribution was substantially the same as or similar subsets A S of Deformation occurs in the previous captured image from the captured image after Henjo generation. The displacement calculation unit 10 searches for an area having the same luminance distribution as that of the subset A S before the occurrence of the deformation by using an evaluation coefficient (correlation coefficient) C shown in the following Expression 4.

ここで、数4に示すF(x,y)は、変状発生前の撮影画像の座標(x,y)における輝度値であり、G(x*,y*)は変状発生後の撮影画像の座標(x*,y*)における輝度値である。変位演算部10は、数4に示す評価係数Cを最大にするサブセットASの移動位置を探し出すことによって、検出対象領域A0内の変位を演算する。 Here, F (x, y) shown in Equation 4 is a luminance value at the coordinates (x, y) of the photographed image before the occurrence of the deformation, and G (x * , y * ) is a photograph after the occurrence of the deformation. It is a luminance value at the coordinates (x * , y * ) of the image. Displacement calculation unit 10, by locating the moving position of the subset A S that maximizes the evaluation coefficient C shown in Equation 4, which calculates the displacement in the detection target area A 0.

図4に示す撮影画像分割部11は、ランダム模様5Bを撮影した撮影画像を複数の領域A11,…,AMNに分割する手段である。撮影画像分割部11は、図12に示すように、ランダム模様5Bが存在する検出対象領域A0を撮影装置7によって撮影した撮影画像を領域A11,…,AMNに分割して、この撮影画像から複数の分割画像を生成する。撮影画像分割部11は、最初に、検出対象領域A0の撮影画像を比較的大きい領域に分割し、この比較的大きい領域のうち隣り合う領域間の相対変位の差が大きい領域をより細かい領域に再分割する処理を繰り返す。 The captured image dividing unit 11 shown in FIG. 4 is means for dividing a captured image obtained by capturing the random pattern 5B into a plurality of areas A 11 ,. As shown in FIG. 12, the photographed image dividing unit 11 divides a photographed image obtained by photographing the detection target region A 0 where the random pattern 5B exists with the photographing device 7 into regions A 11 ,. A plurality of divided images are generated from the image. The photographed image dividing unit 11 first divides the photographed image of the detection target area A 0 into a relatively large area, and among these relatively large areas, an area where the difference in relative displacement between adjacent areas is large is a finer area. Repeat the process of subdividing into.

図4に示す相対変位演算部12は、変位演算部10が画像相関法によって演算した検出対象領域A0内の変位と、撮影画像分割部11が分割した領域A11,…,AMNとに基づいて、図12に示す領域A11,…,AMN毎の相対変位を演算する。相対変位差演算部13は、相対変位演算部12の演算結果に基づいて、隣り合う領域A11,…,AMN間の相対変位の差を演算する。変状検出部14は、図12に示すように、ランダム模様5Bを撮影した撮影画像を複数の領域A11,…,AMNに分割したときに、これらの領域A11,…,AMNの相対変位に基づいてひび割れを検出する。 The relative displacement calculation unit 12 shown in FIG. 4 is divided into the displacement in the detection target area A 0 calculated by the image calculation method by the displacement calculation unit 10 and the areas A 11 ,..., A MN divided by the captured image division unit 11. Based on this, the relative displacement for each of the areas A 11 ,..., A MN shown in FIG. The relative displacement difference calculation unit 13 calculates a relative displacement difference between adjacent regions A 11 ,..., AMN based on the calculation result of the relative displacement calculation unit 12. Deformation detecting section 14, as shown in FIG. 12, a random pattern 5B plurality of regions A 11 an imaged image obtained by imaging a, ..., when divided into A MN, these regions A 11, ..., the A MN Detect cracks based on relative displacement.

次に、この発明の第2実施形態に係る変状検出装置の動作を説明する。
以下では、図9に示す処理と同じ処理については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
S120において、撮影動作の開始を撮影装置7に制御部19が指令すると、ランダム模様5Bが存在する検出対象領域A0を撮影装置7が撮影する。S140において、検出対象領域A0内の変位の演算を変位演算部10に制御部19が指令すると、検出対象領域A0内の変位を画像相関法によって変位演算部10が演算する。S150において、ランダム模様5Bが存在する検出対象領域A0の撮影画像を領域A11,…,AMN毎に撮影画像分割部11が分割する。この第2実施形態には、第1実施形態と同様の効果がある。
Next, the operation of the deformation detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the following, the same processes as those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
In S120, the control unit 19 commands the start of the photographing operation in the photographing apparatus 7, the target detection area A 0 random pattern 5B is present imaging device 7 is photographed. In S140, when the control unit 19 instructs the displacement calculation unit 10 to calculate the displacement in the detection target area A 0 , the displacement calculation unit 10 calculates the displacement in the detection target area A 0 by the image correlation method. In S150, the detection target region A region A 11 captured images 0 random pattern 5B are present, ..., photographing each A MN image dividing unit 11 divides. This second embodiment has the same effect as the first embodiment.

次に、この発明の実施例について説明する。
(模型橋梁を対象とした動的試験)
図1、図2及び図4に示す変状検出システム4と同一構造である図14(A)に示す実施例に係るひび割れ検出システムを検証するために、模型橋梁を対象とする動的試験を実施した。図15に示すように、スパン中央にひび割れを模擬した鋼製の模型橋梁を用いて、図14(A)に示すひび割れ検出システムの動的計測への適用性について検証するとともに、比較例に係るパイ型変位計を用いた計測も同時に実施した。格子状ターゲットは、図14(B)に示すように、縦横方向に1mmピッチ(分解能は0.002mm)であり、図15に示すように比較例に係るパイ型変位計の上下に格子状ターゲットをマグネット接着して配置した。実施例に係るひび割れ検出システムと比較例に係るパイ型変位計との比較の際には、模擬ひび割れ発生位置の断面においては平面保持が成り立つものとし、比較例に係るパイ型変位計の上下に設置された格子状ターゲットから得られた変位を、比較例に係るパイ型変位計と同じ位置の変位に換算することにより比較した。模型橋梁の加振は、起振器((株)サンエス製SSV-125)により実施した。
Next, examples of the present invention will be described.
(Dynamic test for model bridge)
In order to verify the crack detection system according to the embodiment shown in FIG. 14A, which has the same structure as the deformation detection system 4 shown in FIGS. 1, 2, and 4, a dynamic test for a model bridge is performed. Carried out. As shown in FIG. 15, using a steel model bridge simulating a crack at the center of the span, the applicability to the dynamic measurement of the crack detection system shown in FIG. Measurements using a pie-type displacement meter were also performed at the same time. As shown in FIG. 14B, the grid target has a pitch of 1 mm in the vertical and horizontal directions (resolution is 0.002 mm), and the grid target is placed above and below the pie-type displacement meter according to the comparative example as shown in FIG. The magnet was bonded and placed. When comparing the crack detection system according to the example and the pi-type displacement meter according to the comparative example, it is assumed that the plane is maintained in the cross section of the simulated crack occurrence position, and the pie-type displacement meter according to the comparative example The displacement obtained from the installed grid target was compared by converting it to a displacement at the same position as the pie-type displacement meter according to the comparative example. Excitation of the model bridge was carried out with a vibrator (SSV-125 manufactured by Sanes Co., Ltd.).

(PCまくらぎを対象とした曲げ破壊試験)
図14に示す実施例に係るひび割れ検出システムを検証するために、PCまくらぎを対象とした曲げ破壊試験を実施した。曲げ試験は、JIS E1201に基づきレール位置での正曲げ試験を載荷スパン700mmで実施した。曲げ破壊試験では、コンクリートのひび割れに追随するターゲットの作成方法の検討として、図17(A)に示す格子ピッチ10mmのカッティングシート(PCまくらぎ1)と、図17(B)に示す格子ピッチ2mmのスタンプ(PCまくらぎ2)の2種類の方法により格子状ターゲットを形成し、ひび割れの発生、ひび割れの分布、ひび割れの幅及びひび割れの進展方向が検知可能であるか検証を行った。撮影装置は、200万画素で最大170fps(frames per second(フレーム毎秒))で撮影が可能なCMOSモノクロカメラを使用した。
(Bending fracture test for PC sleepers)
In order to verify the crack detection system according to the example shown in FIG. 14, a bending fracture test for PC sleepers was performed. The bending test was based on JIS E1201 and a forward bending test at the rail position was performed with a loading span of 700 mm. In the bending fracture test, as a method for creating a target that follows cracks in concrete, a cutting sheet (PC sleeper 1) with a grid pitch of 10 mm shown in FIG. 17A and a grid pitch of 2 mm shown in FIG. A grid-like target was formed by using two types of stamps (PC sleeper 2), and it was verified whether cracking, crack distribution, crack width, and crack propagation direction could be detected. The camera used was a CMOS monochrome camera capable of shooting at a maximum of 170 fps (frames per second) with 2 million pixels.

(模型橋梁を対象とした動的試験の検証結果)
図18は、模型橋梁を用いた計測結果である。図18に示す縦軸は、ひび割れの幅(mm)であり、横軸は時間(s)である。図18に示すように、実施例に係るひび割れ検出システムは、0.1mm程度より微小な変位領域に対して、比較例に係るパイ型変位計と同程度の精度でひび割れの幅を検出可能であることが確認された。また、実際のコンクリート構造物の計測で対象となる20Hz程度以下の動的な挙動に対しても、150fpsで撮影することでその挙動を高精度にとらえることが可能であることが確認された。以上より、実施例に係るひび割れ検出システムによって実構造物におけるひび割れの動的計測が対応可能であることが確認された。
(Verification result of dynamic test for model bridge)
FIG. 18 shows a measurement result using a model bridge. The vertical axis shown in FIG. 18 is the crack width (mm), and the horizontal axis is time (s). As shown in FIG. 18, the crack detection system according to the example can detect the width of the crack with a precision comparable to that of the pie-type displacement meter according to the comparative example with respect to a displacement region smaller than about 0.1 mm. It was confirmed. It was also confirmed that the dynamic behavior below 20Hz, which is the target of actual concrete structure measurement, can be captured with high accuracy by photographing at 150fps. From the above, it was confirmed that the crack measurement system according to the example can handle the dynamic measurement of cracks in the actual structure.

(PCまくらぎを対象とした曲げ破壊試験の検証結果)
図19(A)は、曲げ破壊試験時の荷重変位曲線であり、縦軸は載荷荷重(kN)であり、横軸は変位(mm)である。図19(B)は、ひび割れを挟む位置の格子状ターゲットの相対変位と載荷荷重との関係であり、縦軸は載荷荷重(kN)であり、横軸は相対変位(mm)である。図19に示すPCまくらぎ1,2の曲げ破壊試験では、ひび割れは複数個所に発生するが、この曲げ破壊試験で対象としたひび割れは載荷点の直下に発生したひび割れである。図19(B)に示すように、格子状ターゲット間の相対変位の増加の度合いが大きくなる点(変曲点)でひび割れが発生した。図19(B)に示すように、PCまくらぎ2ではPCまくらぎ1よりも細かい格子ピッチの格子状ターゲットを用いたため、PCまくらぎ1よりもPCまくらぎ2のほうがノイズの少ない計測結果が得られた。また、図19(B)に示すように、相対変位(ひび割れの幅)と載荷荷重との関係を把握可能であることが確認された。
(Verification result of bending fracture test for PC sleepers)
FIG. 19A is a load displacement curve at the time of a bending fracture test, in which the vertical axis represents the load load (kN) and the horizontal axis represents the displacement (mm). FIG. 19B shows the relationship between the relative displacement of the lattice target at the position where the crack is sandwiched and the load, the vertical axis is the load (kN), and the horizontal axis is the relative displacement (mm). In the bending fracture test of PC sleepers 1 and 2 shown in FIG. 19, cracks occur at a plurality of locations. The cracks targeted in this bending fracture test are cracks generated immediately below the loading point. As shown in FIG. 19B, cracks occurred at points (inflection points) at which the degree of increase in relative displacement between the lattice targets was increased. As shown in Fig. 19 (B), PC sleeper 2 uses a lattice target with a finer grid pitch than PC sleeper 1, so PC sleeper 2 has less noise than PC sleeper 1. Obtained. Further, as shown in FIG. 19B, it was confirmed that the relationship between the relative displacement (crack width) and the loaded load can be grasped.

表1は、実施例に係るひび割れ検出システム及び目視により検出した曲げ破壊試験時のひび割れ発生荷重を比較して示す表である。表1に示すように、実施例に係るひび割れ検出システムにおけるひび割れ発生荷重は、図19(B)に示す変曲点の荷重である。表1に示すように、実施例に係るひび割れ検出システムは、目視よりも早い段階でひび割れの発生を検知可能であることが確認された。また、相対変位(ひび割れの幅)と載荷荷重との関係より、ひび割れ計測の結果から構造物の載荷荷重などを評価ができることが確認された。   Table 1 is a table showing a comparison of the crack generation load at the time of the bending fracture test detected visually by the crack detection system according to the example. As shown in Table 1, the crack generation load in the crack detection system according to the example is the load at the inflection point shown in FIG. As shown in Table 1, it was confirmed that the crack detection system according to the example can detect the occurrence of cracks at an earlier stage than visual inspection. Moreover, it was confirmed that the loading load of the structure can be evaluated from the result of the crack measurement from the relationship between the relative displacement (crack width) and the loading load.

図20は、この発明の実施例に係るひび割れ検出システムによって得られたPCまくらぎ2のひび割れ分布図である。図20(C)に示すひび割れ発生状況の可視化画像では、図19(B)に示す変曲点の相対変位をしきい値(図8に示すしきい値th)として、相対変位の差がしきい値を超えるときにはひび割れが発生したものとして、この相対変位の差をひび割れの幅として表示した。その結果、図20に示すように、実施例に係るひび割れ検出システムによってPCまくらぎに発生したひび割れの分布を検出可能であることが確認された。以上の結果より、予めひび割れの幅と荷重との関係を実施例に係るひび割れ検出システムや数値解析で把握しておくことで、実構造物においてもひび割れ計測結果から作用した荷重などを推定可能であることが確認された。   FIG. 20 is a crack distribution diagram of the PC sleeper 2 obtained by the crack detection system according to the embodiment of the present invention. In the visualized image of the crack occurrence state shown in FIG. 20 (C), the relative displacement of the inflection point shown in FIG. 19 (B) is set as a threshold value (threshold value th shown in FIG. 8). When the threshold value was exceeded, cracks occurred, and the difference in relative displacement was displayed as the crack width. As a result, as shown in FIG. 20, it was confirmed that the distribution of cracks generated in the PC sleepers can be detected by the crack detection system according to the example. From the above results, it is possible to estimate the load acting from the crack measurement result even in actual structures by grasping the relationship between crack width and load in advance with the crack detection system and numerical analysis according to the example. It was confirmed that there was.

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、構造物3がコンクリート橋などのコンクリート構造物である場合を例に挙げて説明したが、鋼橋などの鋼構造物についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、構造物3がコンクリート橋である場合を例に挙げて説明したが、コンクリート高架橋などについても、この発明を適用することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications or changes can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the case where the structure 3 is a concrete structure such as a concrete bridge has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a steel structure such as a steel bridge. In this embodiment, the case where the structure 3 is a concrete bridge has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a concrete viaduct or the like.

(2) この実施形態では、検出対象物が構造物3である場合を例に挙げて説明したが、載荷試験や疲労試験などで使用される供試体などの検出対象物についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、橋桁3aのひび割れの発生の有無、ひび割れの幅、ひび割れの発生位置及びひび割れの進展方向などの変状を変状検出部14によって検出する場合を例に挙げて説明したが、橋桁3aのコンクリートの膨張又は変形などの変状を変状検出部14によって検出することもできる。 (2) In this embodiment, the case where the detection target is the structure 3 has been described as an example. However, the present invention is also applied to a detection target such as a specimen used in a load test or a fatigue test. can do. Moreover, in this embodiment, the case where the deformation | transformation detection part 14 detects deformation | transformation of the presence or absence of the crack generation | occurrence | production of the bridge girder 3a, the width of a crack, the generation | occurrence | production position of a crack, and the propagation direction of a crack was mentioned as an example and demonstrated. However, the deformation detector 14 can also detect deformation such as expansion or deformation of the concrete of the bridge girder 3a.

(3) この第1実施形態では、位相シフト法によって相対変位を演算する場合を例に挙げて説明したが、相対変位の演算方法を位相シフト法に限定するものではない。例えば、フーリエ変換位相シフト法、特徴量抽出法、相関位相シフト法又は積分型位相シフト法によって相対変位を演算する場合についてもこの発明を適用することができる。フーリエ変換位相シフト法の場合には、プロジェクタなどの表示装置が橋桁3aの表面に格子模様を投影し、この格子模様が存在する検出対象領域A0をCCDカメラなどの撮影装置7が撮影し、この格子模様の撮影画像に基づいて変位演算部10がフーリエ変換法によって検出対象領域A0内の変位を演算する。変位演算部10は、変形後の格子模様の撮影画像をフーリエ変換し、フィルタリング処理後のスペクトルを逆フーリエ変換して複素解析的に位相分布を演算し、検出対象領域A0内の変位を演算する。 (3) In the first embodiment, the case where the relative displacement is calculated by the phase shift method has been described as an example. However, the relative displacement calculation method is not limited to the phase shift method. For example, the present invention can be applied to the case where the relative displacement is calculated by the Fourier transform phase shift method, the feature amount extraction method, the correlation phase shift method, or the integral type phase shift method. In the case of the Fourier transform phase shift method, a display device such as a projector projects a lattice pattern on the surface of the bridge girder 3a, and a photographing device 7 such as a CCD camera photographs the detection target area A 0 where the lattice pattern exists, Based on the lattice-patterned image, the displacement calculator 10 calculates the displacement in the detection target area A 0 by the Fourier transform method. The displacement calculation unit 10 performs Fourier transform on the captured image of the lattice pattern after the deformation, inverse Fourier transforms the spectrum after the filtering process, calculates a phase distribution in a complex analysis, and calculates a displacement in the detection target area A 0 . To do.

(4) この第1実施形態では、白色の背景に黒色の正方形を縦横方向に一定間隔で並べて格子模様5Aを形成する場合を例に挙げて説明したが、明暗が明確な格子模様5Aであればこの発明を適用することができる。例えば、黒色の背景に白色の正方形又はドットを縦横方向に一定間隔で並べて形成したり、白色の背景に黒色のドットを縦横方向に一定間隔で並べて形成したり、白黒の直線を縦方向及び/又は横方向に一定間隔で交互に並べて形成したりすることもできる。また、この第1実施形態では、相対変位の差と荷重との相関関数の傾斜方向が変化する変曲点に対応する相対変位の差をしきい値として決定する場合を例に挙げて説明したが、このような決定方法に限定するものではない。例えば、撮影画像中に目視可能なひび割れがある場合にはそのひび割れの幅を計測してしきい値を決定する方法や、目視可能なひび割れが存在しない場合には既往の計測結果や数値解析結果などからしきい値を決定する方法などについても、この発明を適用することができる。 (4) In the first embodiment, the case where the grid pattern 5A is formed by arranging black squares on the white background at regular intervals in the vertical and horizontal directions has been described as an example. This invention can be applied. For example, white squares or dots are formed on a black background in a vertical and horizontal direction at regular intervals, black dots are formed on a white background in a vertical and horizontal direction, and black and white straight lines are formed in a vertical and / or vertical direction. Alternatively, they may be formed alternately in the horizontal direction at regular intervals. In the first embodiment, the case where the relative displacement difference corresponding to the inflection point at which the inclination direction of the correlation function between the relative displacement difference and the load is changed is determined as the threshold value has been described as an example. However, it is not limited to such a determination method. For example, if there is a visible crack in the captured image, the threshold is determined by measuring the width of the crack, or if there is no visible crack, the past measurement result or numerical analysis result The present invention can also be applied to a method for determining a threshold from the above.

1 車両
2 軌道
3 構造物
3a 橋桁(検出対象物)
4 変状検出システム
5A 格子模様(特徴的な模様)
5B ランダム模様(特徴的な模様)
6 振動検出装置
7 撮影装置
8 変状検出装置
9 情報入力部
10 変位演算部
11 撮影画像分割部
12 相対変位演算部
13 相対変位差演算部
14 変状検出部
15 荷重推定部
16 可視化画像生成部
17 情報記憶部
18 表示部
19 制御部
0 検出対象領域
11〜AMN 領域
S サブセット
th しきい値
1 vehicle 2 track 3 structure 3a bridge girder (object to be detected)
4 Deformation detection system 5A Grid pattern (characteristic pattern)
5B Random pattern (characteristic pattern)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 Vibration detection apparatus 7 Imaging device 8 Deformation detection apparatus 9 Information input part 10 Displacement calculation part 11 Captured image division part 12 Relative displacement calculation part 13 Relative displacement difference calculation part 14 Deformation detection part 15 Load estimation part 16 Visualization image generation part 19 control unit 17 information storage unit 18 display unit A 0 detection target area A 11 to A MN area A S subsets
th threshold

Claims (16)

検出対象物の表面に形成された特徴的な模様の変位を測定することによって、この検出対象物に発生する変状を検出する変状検出装置であって、
前記特徴的な模様の撮影画像を複数の領域に分割する撮影画像分割部と、
前記複数の領域の相対変位を演算する相対変位演算部と、
前記相対変位演算部の演算結果に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する変状検出部と、
を備える変状検出装置。
A deformation detection device for detecting a deformation generated in the detection object by measuring a displacement of a characteristic pattern formed on the surface of the detection object,
A photographed image dividing unit that divides the photographed image of the characteristic pattern into a plurality of regions;
A relative displacement calculator that calculates the relative displacement of the plurality of regions;
Based on the calculation result of the relative displacement calculation unit, a deformation detection unit that detects a deformation that occurs in the detection object;
A deformation detection device comprising:
請求項1に記載の変状検出装置において、
前記相対変位演算部の演算結果に基づいて、隣り合う前記領域間の相対変位の差を演算する相対変位差演算部を備え、
前記変状検出部は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出すること、
を特徴とする変状検出装置。
The deformation detection device according to claim 1,
Based on the calculation result of the relative displacement calculation unit, a relative displacement difference calculation unit that calculates the difference of relative displacement between the adjacent regions,
The deformation detection unit detects a deformation generated in the detection object based on the difference in the relative displacement;
A deformation detection device characterized by the above.
請求項2に記載の変状検出装置において、
前記撮影画像分割部は、前記相対変位差演算部の演算結果に基づいて、前記複数の領域をさらに細かい領域に再分割し、
前記相対変位差演算部は、再分割後の前記複数の領域間の相対変位の差を演算し、
前記変状検出部は、再分割後の前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出すること、
を特徴とする変状検出装置。
The deformation detection device according to claim 2,
The captured image division unit re-divides the plurality of regions into finer regions based on the calculation result of the relative displacement difference calculation unit,
The relative displacement difference calculation unit calculates a difference in relative displacement between the plurality of regions after subdivision,
The deformation detection unit detects a deformation generated in the detection object based on a difference between the relative displacements after the subdivision;
A deformation detection device characterized by the above.
請求項2又は請求項3に記載の変状検出装置において、
前記変状検出部は、前記相対変位の差がしきい値を超えるときには前記検出対象物にひび割れが発生していると判定し、前記相対変位の差がしきい値以下であるときには前記検出対象物にひび割れが発生していないと判定すること、
を特徴とする変状検出装置。
In the deformation detection device according to claim 2 or 3,
The deformation detection unit determines that a crack has occurred in the detection object when the difference in relative displacement exceeds a threshold value, and detects the detection object when the difference in relative displacement is equal to or less than the threshold value. Determining that there are no cracks in the object,
A deformation detection device characterized by the above.
請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、
前記変状検出部は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生するひび割れの幅を検出すること、
を特徴とする変状検出装置。
In the deformation detection device according to any one of claims 2 to 4,
The deformation detection unit detects a width of a crack generated in the detection object based on the difference in the relative displacement;
A deformation detection device characterized by the above.
請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、
前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に作用する荷重を推定する荷重推定部を備えること、
を特徴とする変状検出装置。
In the deformation detection device according to any one of claims 2 to 5,
A load estimation unit for estimating a load acting on the detection object based on the relative displacement difference;
A deformation detection device characterized by the above.
請求項2から請求項6までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、
前記相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を生成する可視化画像生成部を備えること、
を特徴とする変状検出装置。
In the deformation detection apparatus according to any one of claims 2 to 6,
A visualized image generation unit that generates a visualized image for visualizing and displaying the difference between the relative displacements;
A deformation detection device characterized by the above.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の変状検出装置において、
前記変状検出部は、前記検出対象物の振動を検出する振動検出装置の検出結果に基づいて、この検出対象物に発生する変状を検出すること、
を特徴とする変状検出装置。
In the deformation detection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The deformation detection unit detects a deformation generated in the detection object based on a detection result of a vibration detection device that detects vibration of the detection object;
A deformation detection device characterized by the above.
検出対象物の表面に形成された特徴的な模様の変位を測定することによって、この検出対象物に発生する変状を検出するための変状検出プログラムであって、
前記特徴的な模様の撮影画像を複数の領域に分割する撮影画像分割手順と、
前記複数の領域の相対変位を演算する相対変位演算手順と、
前記相対変位演算手順における演算結果に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する変状検出手順と、
をコンピュータに実行させる変状検出プログラム。
A deformation detection program for detecting a deformation generated in the detection object by measuring a displacement of a characteristic pattern formed on the surface of the detection object,
A captured image dividing procedure for dividing the captured image of the characteristic pattern into a plurality of regions;
A relative displacement calculation procedure for calculating the relative displacement of the plurality of regions;
Based on the calculation result in the relative displacement calculation procedure, a deformation detection procedure for detecting a deformation that occurs in the detection object;
Deformation detection program that causes a computer to execute.
請求項9に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記相対変位演算手順における演算結果に基づいて、隣り合う前記領域間の相対変位の差を演算する相対変位差演算手順を含み、
前記変状検出手順は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to claim 9,
Based on a calculation result in the relative displacement calculation procedure, including a relative displacement difference calculation procedure for calculating a difference in relative displacement between the adjacent regions,
The deformation detection procedure includes a procedure of detecting a deformation occurring in the detection object based on the difference in the relative displacement.
Deformation detection program characterized by
請求項9又は請求項10に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記撮影画像分割手順は、前記相対変位差演算手順における演算結果に基づいて、前記複数の領域をさらに細かい領域に再分割する手順を含み、
前記相対変位差演算手順は、再分割後の前記複数の領域間の相対変位の差を演算する手順を含み、
前記変状検出手順は、再分割後の前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to claim 9 or 10,
The captured image dividing procedure includes a procedure of re-dividing the plurality of regions into finer regions based on a calculation result in the relative displacement difference calculating procedure.
The relative displacement difference calculation procedure includes a procedure for calculating a difference of relative displacement between the plurality of regions after the subdivision,
The deformation detection procedure includes a procedure of detecting a deformation that occurs in the detection object based on the difference in the relative displacement after the subdivision.
Deformation detection program characterized by
請求項10又は請求項11に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記変状検出手順は、前記相対変位の差がしきい値を超えるときには前記検出対象物にひび割れが発生していると判定し、前記相対変位の差がしきい値以下であるときには前記検出対象物にひび割れが発生していないと判定する手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to claim 10 or 11,
The deformation detection procedure determines that a crack has occurred in the detection target when the difference in relative displacement exceeds a threshold value, and detects the detection target when the difference in relative displacement is equal to or less than the threshold value. Including a procedure to determine that the object has not been cracked,
Deformation detection program characterized by
請求項10から請求項13までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記変状検出手順は、前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に発生するひび割れの幅を検出する手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to any one of claims 10 to 13,
The deformation detection procedure includes a procedure of detecting a width of a crack generated in the detection object based on the difference of the relative displacement.
Deformation detection program characterized by
請求項10から請求項13までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記相対変位の差に基づいて、前記検出対象物に作用する荷重を推定する荷重推定手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to any one of claims 10 to 13,
Including a load estimation procedure for estimating a load acting on the detection object based on the difference of the relative displacement,
Deformation detection program characterized by
請求項10から請求項14までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記相対変位の差を可視化して表示するための可視化画像を生成する可視化画像生成手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to any one of claims 10 to 14,
Including a visualized image generation procedure for generating a visualized image for visualizing and displaying the difference between the relative displacements;
Deformation detection program characterized by
請求項9から請求項15までのいずれか1項に記載の変状検出プログラムにおいて、
前記変状検出手順は、前記検出対象物の振動を検出する振動検出装置の検出結果に基づいて、この検出対象物に発生する変状を検出する手順を含むこと、
を特徴とする変状検出プログラム。
In the deformation detection program according to any one of claims 9 to 15,
The deformation detection procedure includes a procedure of detecting a deformation that occurs in the detection target based on a detection result of a vibration detection device that detects vibration of the detection target;
Deformation detection program characterized by
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