JP2019082443A - Crack detector, crack continuity determination system, crack detection method and crack detection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、亀裂検出装置、亀裂連続性判定システム、亀裂検出方法及び亀裂検出プログラムに関する。 The present invention relates to a crack detection device, a crack continuity determination system, a crack detection method, and a crack detection program.
ダム工事では、基礎地盤の遮水性を高めるために、基礎地盤にボアホールを形成しグラウトを注入して基礎地盤中の亀裂を塞ぐグラウチングが行われる。特許文献１には、ボアホール中の亀裂の走向傾斜等のデータから亀裂の分布密度を算出し、算出された分布密度に基づいてグラウチングの仕様を決定することが提案されている。 In the dam construction, in order to increase the impermeability of the foundation ground, a borehole is formed in the foundation ground and grout is injected to perform grouting to close a crack in the foundation ground. Patent Document 1 proposes that the distribution density of cracks be calculated from data such as the strike and inclination of cracks in a borehole, and the specification of grouching be determined based on the calculated distribution density.
特許文献１における亀裂の走向傾斜等のデータは、ボアホール内を撮影して得られた画像を測定者が見てその画像上の亀裂から手作業により計測しているのが現状である。そのため、亀裂のデータの取得に時間がかかると共に、測定者によって測定精度が異なるといった問題がある。 In the present situation, data such as the strike and tilt of a crack in Patent Document 1 is manually measured from a crack on the image by a measurer looking at an image obtained by photographing the inside of a borehole. Therefore, while taking time to acquire the data of a crack, there exists a problem that measurement persons differ in measurement accuracy.
本発明は、迅速かつ一定の精度で亀裂を検出することを目的とする。 The present invention aims at detecting cracks with a rapid and constant accuracy.
本発明のある態様によれば、亀裂検出装置は、地盤に形成されたボアホールの内壁を撮影して得られた展開画像を解析して、展開画像から亀裂に基づいて正弦波形を抽出する正弦波形抽出部と、正弦波形抽出部により抽出された正弦波形から、亀裂の走向及び傾斜を取得する走向傾斜取得部と、を備える。 According to an aspect of the present invention, the crack detection apparatus analyzes a developed image obtained by imaging the inner wall of a borehole formed in the ground, and extracts a sine waveform based on the crack from the developed image. An extraction unit and a strike / tilt acquisition unit for acquiring the strike and inclination of the crack from the sine waveform extracted by the sine waveform extraction unit.
また、本発明の別の態様によれば、亀裂検出方法は、地盤に形成されたボアホールの内壁を撮影して得られた展開画像を解析して、展開画像から亀裂に基づいて正弦波形を抽出し、正弦波形から、亀裂の走向及び傾斜を取得する。 Further, according to another aspect of the present invention, the crack detection method analyzes a developed image obtained by photographing the inner wall of a borehole formed in the ground, and extracts a sine waveform based on the crack from the developed image. Then, from the sine waveform, obtain the direction and inclination of the crack.
また、本発明の別の態様によれば、亀裂検出プログラムは、地盤に形成されたボアホールの内壁を撮影して得られた展開画像を解析して、展開画像から亀裂に基づいて正弦波形を抽出し、正弦波形から、亀裂の走向及び傾斜を取得する、処理をコンピュータに実行させる。 Further, according to another aspect of the present invention, the crack detection program analyzes a developed image obtained by photographing the inner wall of a borehole formed in the ground, and extracts a sine waveform based on the crack from the developed image. And have the computer execute processing to obtain the direction and inclination of the crack from the sine waveform.
本発明によれば、迅速かつ一定の精度で亀裂を検出することができる。 According to the present invention, a crack can be detected quickly and with constant accuracy.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る亀裂検出装置１００、亀裂連続性判定システム１０００、亀裂検出方法及び亀裂検出プログラムについて説明する。
Hereinafter, a
図１は、ダム等における基礎地盤１を示す断面図である。ダム工事では、基礎地盤１の遮水性を高めるために、基礎地盤１にボアホール２を複数形成しグラウトを注入して基礎地盤１中の亀裂３を塞ぐグラウチングが行われる。グラウチングでは、まず、１次ボアホール２を基礎地盤１に所定間隔で複数形成し、必要に応じて、１次ボアホール２どうしの間に２次ボアホール、３次ボアホールといった高次ボアホールを追加で形成する。高次ボアホールの位置や数は、基礎地盤１中における亀裂３の大きさや数に応じて決定されることが望ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a foundation ground 1 in a dam or the like. In the dam construction, in order to increase the water permeability of the foundation ground 1, a plurality of
本実施形態に係る亀裂連続性判定システム１０００（図１２参照）は、予め形成されたボアホール２の内壁における亀裂３の情報に基づいて亀裂３を推定するものである。亀裂連続性判定システム１０００により亀裂３を推定することにより、追加の高次ボアホール２の数や位置を容易に決定することが可能になる。また、亀裂検出装置１００は、基礎地盤１に形成されたボアホール２の内壁における亀裂３を検出すると共に亀裂３の走向及び傾斜等の亀裂３の情報を取得するものである。亀裂検出装置１００によりボアホール２における亀裂３の情報を取得することにより、亀裂連続性判定システム１０００における亀裂３の推定精度を向上させることができる。
The crack continuity determination system 1000 (see FIG. 12) according to the present embodiment estimates the
まず、亀裂検出装置１００及び亀裂検出方法について、図１〜図１１を参照して説明する。亀裂検出装置１００は、画像作成手段としてのボアホールカメラ１０により得られた展開画像を解析する解析手段としてのコンピュータ２０を備える。ボアホールカメラ１０は、ボアホール２の内壁を撮影して展開画像を作成する。コンピュータ２０は、演算処理を行うＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行されるプログラムが予め記憶されたＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌＹ ｍｅｍｏｒＹ）と、ボアホールカメラ１０から入力されるデータやＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒＹ）と、を含む。
First, the
ボアホールカメラ１０は、ボアホール２の内壁を周方向に３６０度カラー撮影可能に形成される。ボアホールカメラ１０は、ウインチ１１に巻きつられたワイヤ１２の一端に取り付けられ、ウインチ１１の駆動によりボアホール２内を上下に移動する。ボアホールカメラ１０を上下に移動させながらボアホール２の内壁を撮影することにより、ボアホール２の全深度に渡るカラーの展開画像（図２（ｂ）参照）が得られる。
The
図２（ａ）は、２つの亀裂３ａ，３ｂを貫通するボアホール２を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すボアホール２の壁面を撮影して展開することにより得られる展開画像である。図２（ａ）に示すように、亀裂３ａ，３ｂは、ボアホール２の内壁では走向及び傾斜に応じた楕円に似た形状を描く。
Fig.2 (a) is a perspective view which shows the
図３は、亀裂３の「走向」及び「傾斜」を説明するための図である。「走向」とは、亀裂３と仮想水平面ＨＳとの交差によりできる交線ＩＬが延びる方向である。ここでは、「走向」を、交線ＩＬと南北方向に延びる軸との間の角度θ［ｄｅｇ］として表し、北（Ｎ）を基準に西（Ｗ）回りを正方向とする。また、「傾斜」とは、交線ＩＬと直交する垂線ＰＬが亀裂３に沿って延びる方向である。ここでは、「傾斜」を、垂線ＰＬと仮想水平面ＨＳとの間の角度φ［ｄｅｇ］として表す。
FIG. 3 is a diagram for explaining the “strike” and “tilt” of the
図２（ｂ）に示すように、展開画像では、亀裂３ａ，３ｂは、正弦波に似た形状を描く。具体的には、亀裂３ａの走向θａに応じて、展開画像での亀裂３ａの上側ピーク点ＰＵａと下側ピーク点ＰＬａの方位が定まり、亀裂３ａの傾斜φａとボアホール２の半径Ｒに応じて、展開画像での亀裂３ａの振幅Ａａが定まる。亀裂３ｂについても亀裂３ａと同様に、展開画像では亀裂３ｂの走向θｂ及び傾斜φｂに応じた正弦波に近い形状を描く。亀裂検出装置１００（図１参照）は、展開画像での亀裂３ａ，３ｂの形状に基づいて、亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂを取得する。
As shown in FIG. 2 (b), in the developed image, the
図４に示すように、コンピュータ２０は、画像を取り込む画像取込部２１と、展開画像から亀裂３ａ，３ｂに近似する正弦波形を抽出する正弦波形抽出部２２と、亀裂３ａ，３ｂの走向θａ、θｂ及び傾斜φａ，φｂを取得する走向傾斜取得部２３と、を備える。コンピュータ２０は、信号線１３を介してボアホールカメラ１０に接続され、ボアホールカメラ１０により作成されたカラーの展開画像は、画像取込部２１によりコンピュータ２０に取り込まれる。以下、正弦波形抽出部２２及び走向傾斜取得部２３によって行われる処理について、具体的に説明する。
As shown in FIG. 4, the
まず、正弦波形抽出部２２によって行われる正弦波形抽出処理について、図２〜図６を参照して説明する。
First, a sine waveform extraction process performed by the sine
図５に示すように、まず、ステップＳ５０１にて、取り込まれたカラーの展開画像をグレースケール画像に変換する。具体的には、カラーの展開画像における各画素に対して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の輝度の重み付け平均を算出する。この重み付け平均が、グレースケール画像における各画素のＧｒａｙ輝度となる。カラーの展開画像をグレースケール画像に変換することにより、各画素の輝度がＧｒａｙ輝度のみになり、後述する亀裂判定用閾値と展開画像の輝度との比較が容易になる。 As shown in FIG. 5, first, in step S501, the captured color expanded image is converted into a gray scale image. Specifically, a weighted average of the luminances of red (R), green (G) and blue (B) is calculated for each pixel in the color developed image. This weighted average is the Gray intensity of each pixel in the gray scale image. By converting the developed color image into a grayscale image, the luminance of each pixel is only the Gray luminance, and it becomes easy to compare the crack determination threshold described later with the luminance of the developed image.
次に、ステップＳ５０２〜ステップＳ５０６にて、グレースケール画像から、亀裂３ａ，３ｂ（図２（ｂ）参照）に近似する正弦波形を求める。具体的には、次の式（１）の関数Ｆ（Ｙ）により表される正弦波形をグレースケール画像に重ね、この正弦波形が通過する複数の画素のＧｒａｙ輝度の平均値に基づいて、関数Ｆ（Ｙ）により表される正弦波形が亀裂３ａ，３ｂに近似しているか否かを判定する。
Next, in steps S502 to S506, from the gray scale image, sine waveforms approximating the
Ｆ（Ｙ）＝Ｚ＋Ｒ×ｔａｎφ×ｓｉｎ（Ｙ−θ） ・・・・式（１）
ここで、Ｙ：北（Ｎ）を基準として任意の方位を表す角度［ｄｅｇ］
Ｚ：深度［ｍ］
Ｒ：ボアホール２の半径［ｍ］
θ：走向［ｄｅｇ］
φ：傾斜［ｄｅｇ］
F (Y) = Z + R x tan φ x sin (Y-θ) · · · · · (1)
Here, Y: an angle [deg] representing an arbitrary orientation with respect to north (N)
Z: Depth [m]
R: radius of borehole 2 [m]
θ: Strike [deg]
φ: Slope [deg]
以下、ステップＳ５０２〜Ｓ５０６にて行われる亀裂３ａ，３ｂに近似する正弦波形を求める処理について、より詳細に説明する。
Hereinafter, the process of obtaining a sine waveform approximate to the
図２には、関数Ｆ（Ｙ）における深度ＺをＺ１とし、正弦波形の振幅を表すＲ×ｔａｎφをＡ１とし、走向θをθ１としたときの正弦波形ＳＷ１を鎖線で示している。通常、亀裂３ａ，３ｂのＧｒａｙ輝度は、亀裂３ａ，３ｂ以外の部分のＧｒａｙ輝度よりも小さい。そのため、正弦波形ＳＷ１が通過する複数の画素のＧｒａｙ輝度の平均値が小さいほど、正弦波形ＳＷ１が亀裂３ａ，３ｂに近似していることになる。つまり、正弦波形ＳＷ１が通過する複数の画素のＧｒａｙ輝度の平均値に基づいて、正弦波形ＳＷ１が亀裂３ａ，３ｂに近似しているか否かを判定することが可能である。
In FIG. 2, the depth Z in the function F (Y) is Z1, the R × tan φ representing the amplitude of the sine waveform is A1, and the sine waveform SW1 when the travel θ is θ1 is indicated by a dashed line. Usually, the Gray brightness of the
展開画像における亀裂３ａ，３ｂに近似する正弦波形ＳＷ１を得るために、まず、ステップＳ５０２にて、深度Ｚを一定値とし、走向θを−１８０〜＋１８０［ｄｅｇ］の範囲で変化させる（例えば１［ｄｅｇ］毎）と共に傾斜φを０〜９０［ｄｅｇ］の範囲で変化させる（例えば１［ｄｅｇ］毎）。このとき、走向θ及び傾斜φの各条件下での正弦波形をグレースケール画像に重ね、正弦波形が通過する複数の画素のＧｒａｙ輝度の平均値をそれぞれ算出する。
In order to obtain a sine waveform SW1 approximating the
次に、ステップＳ５０３にて、算出された複数のＧｒａｙ輝度平均値の最小値と、Ｇｒａｙ輝度平均値の最小値が算出される走向θ及び傾斜φと、を取得する。Ｇｒａｙ輝度平均値の最小値が算出される正弦波形は、その深度Ｚに亀裂がある場合にその亀裂に最も近似する正弦波形である。以下において、その深度ＺにおけるＧｒａｙ輝度平均値の最小値を、その深度Ｚにおける「代表Ｇｒａｙ輝度値」と称する。 Next, in step S503, the minimum value of the plurality of Gray luminance average values calculated and the travel θ and the inclination φ for which the minimum value of the Gray luminance average value is calculated are acquired. The sine waveform for which the minimum value of the gray luminance average value is calculated is a sine waveform that most closely approximates the crack when the depth Z is present. Hereinafter, the minimum value of the gray luminance average value at the depth Z is referred to as “representative Gray luminance value” at the depth Z.
次に、ステップ５０４にて、予め定められた深度範囲に渡って代表Ｇｒａｙ輝度値を取得したか否かを判断する。予め定められた深度範囲は、例えば、ボアホール２の全深度である。予め定められた深度範囲は、操作者によって変更可能であってもよい。
Next, in step 504, it is determined whether the representative Gray luminance value has been acquired over a predetermined depth range. The predetermined depth range is, for example, the entire depth of the
ステップＳ５０４にて、予め定められた深度範囲に渡って代表Ｇｒａｙ輝度値を取得していないと判断した場合には、ステップＳ５０５にて深度Ｚを例えば０．０１［ｍ］変化させ、ステップＳ５０２，Ｓ５０３を再び実行する。これにより、予め定められた深度範囲に渡って代表Ｇｒａｙ輝度値が取得される。ステップＳ５０４にて、予め定められた深度範囲に渡って代表Ｇｒａｙ輝度値を取得したと判断した場合には、ステップＳ５０６を実行する。 If it is determined in step S504 that the representative Gray luminance value has not been acquired over a predetermined depth range, the depth Z is changed, for example, by 0.01 [m] in step S505, and steps S502, Execute S503 again. Thereby, the representative Gray luminance value is acquired over a predetermined depth range. If it is determined in step S504 that the representative Gray luminance value has been acquired over a predetermined depth range, step S506 is executed.
図６（ｂ）に、ステップＳ５０２，Ｓ５０３を予め定められた深度範囲に渡って実行することによって得られる代表Ｇｒａｙ輝度値を示すグラフを示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、通常、代表Ｇｒａｙ輝度値は、亀裂３ａ，３ｂが存在する深度区間において、他の深度区間よりも小さくなる。そこで、亀裂検出装置１００では、代表Ｇｒａｙ輝度値に基づいて、亀裂３ａ，３ｂの有無を判定する。
FIG. 6B is a graph showing representative Gray luminance values obtained by performing steps S502 and S503 over a predetermined depth range. As shown in FIGS. 6A and 6B, in general, the representative Gray luminance value is smaller in the depth section in which the
図５及び図６に示すように、ステップＳ５０６にて、各深度Ｚにおける代表Ｇｒａｙ輝度値と予め定められた亀裂判定用閾値とを比較し、代表Ｇｒａｙ輝度値が亀裂判定用閾値以下の場合に亀裂３ａ，３ｂが有ると判定する。また、亀裂判定用閾値以下の代表Ｇｒａｙ輝度値が算出される正弦波形ＳＷａ，ＳＷｂを、亀裂３ａ，３ｂに近似する正弦波形であると判定する。亀裂判定用閾値は、操作者によって変更可能であってもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, in step S506, the representative Gray luminance value at each depth Z is compared with a predetermined crack determination threshold, and the representative Gray luminance value is equal to or less than the crack determination threshold. It is determined that the
以上により、展開画像から亀裂３ａ，３ｂに基づいて正弦波形が抽出され、亀裂抽出処理が終了する。
As described above, the sine waveform is extracted from the developed image based on the
次に、走向傾斜取得部２３により行われる走向傾斜取得処理について、図６及び図７を参照して説明する。
Next, the running inclination acquisition process performed by the running
図６（ａ），（ｂ）に示すように、亀裂３ａ，３ｂには、ボアホール２の深さ方向に幅がある。そこで、まず、ステップＳ７０１（図７参照）にて、亀裂３ａ，３ｂの代表の深度Ｚａ，Ｚｂを求める。具体的には、亀裂３ａ，３ｂがあると判定された各深度区間ＺＲａ，ＺＲｂにおいて、代表Ｇｒａｙ輝度値が最小となる深度Ｚを求め、その深度Ｚを、亀裂３ａ，３ｂの代表の深度Ｚａ，Ｚｂとする。以上により、亀裂３ａ，３ｂの代表の深度Ｚａ，Ｚｂが求められる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
次に、ステップＳ７０２（図７参照）にて、代表の深度Ｚａ，Ｚｂにおいて亀裂３ａ，３ｂに近似すると判定された正弦波形から、走向θ及び傾斜φを求める。具体的には、ステップＳ５０３（図５）にて各深度Ｚに対して代表Ｇｒａｙ輝度値を算出する走向θ及び傾斜φが取得されているので、代表の深度Ｚａ，Ｚｂで取得された走向θ及び傾斜φを読み出す。
Next, in step S702 (see FIG. 7), the traveling angle θ and the inclination φ are obtained from the sine waveform determined to approximate the
前述のように、関数Ｆ（Ｙ）における走向θ及び傾斜φは、ボアホール２の内壁に描かれる楕円形状の走向及び傾斜に相当する。したがって、代表の深度Ｚａで取得された走向θ及び傾斜φを亀裂３ａの走向θａ及び傾斜φａ（図２参照）と見なすことにより、亀裂３ａの走向θａ及び傾斜φａを取得することができる。同様に、代表の深度Ｚｂで取得された走向θ及び傾斜φを亀裂３ｂの走向θｂ及び傾斜φｂ（図２参照）と見なすことにより、亀裂３ｂの走向θｂ及び傾斜φｂを取得することができる。
As described above, the strike θ and the inclination φ in the function F (Y) correspond to the strike and the inclination of the elliptical shape drawn on the inner wall of the
以上により、正弦波形抽出部２２により抽出された正弦波形から、ボアホール２の内壁での亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂ（図２参照）が取得され、走向傾斜取得処理が終了する。
Thus, from the sine waveform extracted by the sine
なお、本実施形態では、ステップＳ５０２にて、深度Ｚを一定値とし、走向θを変化させると共に傾斜φを変化させてＧｒａｙ輝度の平均値をそれぞれ算出しているが、走向θ及び傾斜φを一定値とし、深度Ｚを変化させてＧｒａｙ輝度の平均値を算出してもよい。この場合、ステップＳ５０３では、Ｇｒａｙ輝度値の平均値が深度方向に所定の深度以上連続して閾値を下回る区間を亀裂候補区間として抽出し、亀裂候補区間におけるＧｒａｙ輝度平均値の最小値（代表Ｇｒａｙ輝度）と、代表Ｇｒａｙ輝度が算出される深度Ｚと、を取得する。そして、予め定められた走向範囲及び傾斜範囲に渡って亀裂候補区間及び代表Ｇｒａｙ輝度値を取得する。解析精度分異なる走向θ、傾斜φの亀裂候補区間を比較して、深度分布が所定の深度以上重なっておりかつ走向θ及び傾斜φの一方が同じで他方が解析精度分違う場合には、同一亀裂区間と判定する。同一亀裂区間の判定に用いられなかった亀裂候補区間は、全て個別の亀裂区間として判定する。このようにして、走向傾斜取得処理を行ってもよい。 In the present embodiment, in step S502, the depth Z is set to a constant value, the strike θ is changed and the inclination φ is changed to calculate the average value of the gray luminance, but the strike θ and the inclination φ are calculated. The average value of the gray luminance may be calculated by changing the depth Z with a constant value. In this case, in step S503, a section in which the average value of the Gray luminance values continuously falls below the threshold in the depth direction is extracted as a crack candidate section, and the minimum gray luminance average value in the crack candidate sections (representative Gray The luminance) and the depth Z at which the representative gray luminance is calculated are acquired. Then, the crack candidate section and the representative Gray luminance value are acquired over a predetermined strike range and inclination range. The crack candidate sections having different strikes θ and inclinations φ with different analysis accuracy are compared, and if the depth distribution overlaps by a predetermined depth or more and one of the strikes θ and the inclinations φ is the same and the other differs by analysis accuracy, the same Determined as a crack section. Crack candidate sections not used in the determination of the same crack section are all determined as individual crack sections. In this way, the strike and slope acquisition process may be performed.
亀裂検出装置１００では、コンピュータ２０の処理によって、ボアホールカメラ１０により作成されたカラーの展開画像から、亀裂３ａ，３ｂに近似する正弦波形が抽出され、抽出された正弦波形から、亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂが取得される。したがって、迅速かつ一定の精度で亀裂３ａ，３ｂを検出することができると共に亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂを取得することができる。
In the
取得された亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂは、後述する亀裂連続性判定処理にて使用される。
The obtained strikes θa and θb and the inclinations φa and φb of the
後述の亀裂連続性判定処理では、亀裂３ａ，３ｂの走向θａ，θｂ及び傾斜φａ，φｂに加え、亀裂３ａ，３ｂの幅及び色情報が使用される。亀裂３ａ，３ｂの幅及び色情報は、それぞれ、亀裂検出装置１００の亀裂幅取得部２４及び亀裂色情報取得部２５（図４参照）によって取得される。以下では、亀裂３ａ，３ｂの幅及び色情報を取得する処理についてそれぞれ説明する。
In the crack continuity determination process described later, the width and color information of the
まず、亀裂幅取得部２４により行われる亀裂３ａの幅を取得する処理について、図２、図８から図１０を参照して説明する。
First, the process of acquiring the width of the
図２に示すように、展開画像における亀裂３ａの幅は、方位軸に関して一定ではない。そこで、ここでは、上側ピーク点ＰＵａにおける亀裂３ａの幅ＷＵａと、下側ピーク点ＰＬａにおける亀裂３ａの幅ＷＵｂと、に基づいて算出される幅を、亀裂３ａの代表幅として取得する。
As shown in FIG. 2, the width of the
まず、ステップＳ８０１（図８参照）にて、亀裂３ａの代表の深度Ｚａにおいて亀裂３ａに近似する正弦波形を取得する。具体的には、ステップＳ５０３（図５参照）にて各深度Ｚに対して代表Ｇｒａｙ輝度値を算出する走向θ及び傾斜φが取得されているので、代表の深度Ｚａで取得された走向θ及び傾斜φを読み出し、関数Ｆ（Ｙ）に代入することにより正弦波形を取得する。
First, in step S801 (see FIG. 8), a sine waveform that approximates the
次に、ステップＳ８０２（図８参照）にて、上側ピーク点ＰＵａにおける亀裂３ａの幅ＷＵａを、Ｇｒａｙ輝度に基づいて求める。亀裂３ａの幅ＷＵａを求める処理について、図９を参照してより具体的に説明する。
Next, in step S802 (see FIG. 8), the width WUa of the
図９（ａ）は、グレースケール画像の拡大図であり、亀裂３ａの上側ピーク点ＰＵａの近傍を示す。図９（ａ）では、代表の深度Ｚａにおいて亀裂３ａに近似する正弦波形ＳＷａが亀裂３ａに重ねられ、正弦波形ＳＷａの上側ピーク点Ｐを通りボアホール２の深さ方向に延びる直線Ｌが鎖線で示されている。また、図９（ｂ）は、直線Ｌに沿う深度毎のＧｒａｙ輝度を示すグラフである。
FIG. 9A is an enlarged view of a gray scale image and shows the vicinity of the upper peak point PUa of the
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、通常、直線Ｌに沿うＧｒａｙ輝度は、亀裂３ａが存在する深度区間において、他の深度区間よりも小さくなる。そこで、ステップＳ８０２（図８参照）では、直線Ｌに沿うＧｒａｙ輝度と予め定められた亀裂幅取得用閾値とを比較し、Ｇｒａｙ輝度が亀裂幅取得用閾値以下となる深度区間の長さを亀裂３ａの幅ＷＵａとして取得する。亀裂幅取得用閾値は、操作者によって変更可能であってもよい。
As shown in FIGS. 9A and 9B, in general, the Gray luminance along the straight line L is smaller in the depth section in which the
以上の処理により、亀裂３ａの幅ＷＵａが求められる。
By the above processing, the width WUa of the
次に、ステップＳ８０３（図８参照）にて、図２に示す下側ピーク点ＰＬａにおける亀裂３ａの幅ＷＬａを、Ｇｒａｙ輝度に基づいて求める。ステップＳ８０３における処理は、ステップＳ８０２における処理と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
Next, in step S 803 (see FIG. 8), the width WLa of the
次に、ステップＳ８０４にて、亀裂３ａの幅ＷＵａと幅ＷＬａとの平均値を算出する。
Next, in step S804, the average value of the width WUa of the
ここで、展開画像から求められる亀裂３ａの幅ＷＵａ及び幅ＷＬａと、亀裂３ａの傾斜φａと、の関係について、図１０を参照して説明する。図１０は、ボアホール２における亀裂３ａを、その走向に平行に透視した模擬拡大図である。図１０には、亀裂３ａの傾斜φａを小さくした仮想の亀裂３ａ’を示している。
Here, the relationship between the width WUa and the width WLa of the
ステップＳ８０３，Ｓ８０４（図８参照）にて求められる幅ＷＵａ，ＷＬａは、ボアホール２の内壁での亀裂３ａの幅、つまりボアホール２の深度方向における亀裂３ａの幅に相当する。そのため、亀裂３ａの幅ＷＵａと幅ＷＬａとの平均値は、ボアホール２の中心での深度方向における亀裂３ａの幅ＷＡａに相当する。亀裂３ａの幅ＷＡａは、亀裂３ａと仮想の亀裂３ａ’とを比較すると明らかなように、傾斜φが大きいほど大きくなる。そのため、後述する亀裂連続性判定処理において、亀裂３ａの幅ＷＡａを用いて亀裂の連続性を判定すると、亀裂３ａの傾斜φａの影響により判定精度が低下するおそれがある。
The widths WUa and WLa obtained in steps S 803 and S 804 (see FIG. 8) correspond to the width of the
そこで、亀裂検出装置１００では、Ｓ８０５（図８参照）にて、亀裂３ａの傾斜φａに基づいて、亀裂３ａの幅ＷＵａと幅ＷＬａとの平均値（幅ＷＡａ）を補正する。具体的には、幅ＷＡａに傾斜φａの余弦値（ｃｏｓφａ）を乗じて、幅ＷＡａを補正する。これにより、ボアホール２の中心での亀裂３ａの法線方向における幅ＷＮａが得られる。以下において、幅ＷＮａを「代表幅ＷＮａ」とも称する。
Therefore, in the
以上により、展開画像から亀裂３ａの代表幅ＷＮａが取得され、亀裂幅取得処理が終了する。亀裂３ｂの代表幅を取得する処理は、亀裂３ａの代表幅ＷＮａを取得する処理と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
As described above, the representative width WNa of the
なお、本実施形態では、亀裂３ａの幅ＷＵａと幅ＷＬａとの平均値（幅ＷＡａ）を算出し更に亀裂３ａの傾斜φａの余弦値（ｃｏｓφａ）を乗じて幅ＷＡａを補正して代表幅ＷＮａを取得しているが、亀裂区間の区間長（見かけ亀裂幅）を算出し傾斜φａで補正して代表幅ＷＮａを取得してもよい。この場合、代表幅ＷＮａは、実際の割れ目幅ではなく、平均的な亀裂幅として算出される。
In the present embodiment, the average value (width WAa) of the width WUa of the
亀裂検出装置１００では、コンピュータ２０の処理によって、展開画像から亀裂３ａの代表幅ＷＮａを取得する。したがって、亀裂３ａの代表幅ＷＮａを迅速かつ一定の精度で取得することができる。
In the
また、亀裂検出装置１００では、ボアホール２の深さ方向における亀裂３ａの幅ＷＡａを、傾斜φの余弦値を乗じて補正することにより、亀裂３ａの法線方向における代表幅ＷＮａを取得する。したがって、亀裂３ａの傾斜φａの影響を受けない幅を取得することができる。
In
次に、亀裂色情報取得部２５により行われる亀裂色情報取得処理について、図１１を参照して説明する。図示を省略するが、亀裂３ａの色は、図２に示す亀裂３ａの幅と同様に、方位軸に関して一定ではない。そこで、ここでは、上側ピーク点ＰＵａにおける亀裂３ａの色情報と、下側ピーク点ＰＬａにおける亀裂３ａの色情報と、の平均値を、亀裂３ａの代表色情報として取得する。
Next, crack color information acquisition processing performed by the crack color
まず、図１１に示すように、ステップＳ１１０１にて、亀裂３ａの代表の深度Ｚａにおいて亀裂３ａに近似する正弦波形を取得する。具体的には、ステップＳ５０３（図５参照）にて各深度Ｚに対して代表Ｇｒａｙ輝度値を算出する走向θ及び傾斜φが取得されているので、代表の深度Ｚａで取得された走向θ及び傾斜φを読み出し、関数Ｆ（Ｙ）に代入することにより正弦波形を取得する。
First, as shown in FIG. 11, in step S1101, a sine waveform approximate to the
次に、ステップＳ１１０２にて、図９（Ａ）に示す上側ピーク点ＰＵａにおける亀裂３ａのＲＧＢ輝度を、カラーの展開画像から抽出する。具体的には、直線Ｌに沿うＲＧＢ輝度を、ステップＳ８０２（図８参照）にて求められる幅ＷＵａの深度区間で抽出する。
Next, in step S1102, the RGB brightness of the
次に、ステップＳ１１０３にて、ＲＧＢ表色系からＬ＊ａ＊ｂ＊表色系へ変換する。これにより、上側ピーク点ＰＵａにおけるＬ＊値、ａ＊値及びｂ＊値が算出される。 Next, in step S1103, the RGB color system is converted to the L * a * b * color system. Thereby, the L * value, the a * value and the b * value at the upper peak point PUa are calculated.
次に、ステップＳ１１０４にて、図２に示す下側ピーク点ＰＬａにおける亀裂３ａのＲＧＢ輝度を、カラーの展開画像から抽出する。次に、ステップＳ１１０５にて、下側ピーク点ＰＬａにおけるＲＧＢ輝度に基づいて、Ｌ＊値、ａ＊値及びｂ＊値を算出する。ステップＳ１１０４，Ｓ１１０５における処理は、ステップＳ１１０２，Ｓ１１０３における処理と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
Next, in step S1104, the RGB brightness of the
次に、ステップＳ１１０６にて、上側及び下側ピーク点ＰＵａ，ＰＬａにおけるＬ＊値、ａ＊値、ｂ＊値の平均値をそれぞれ算出し、これらの平均値を、亀裂３ａ，３ｂの代表色情報として取得する。
Next, in step S1106, the average value of L * value, a * value, and b * value at upper and lower peak points PUa and PLa is calculated, and the average value of these is used as a representative color of
以上により、展開画像から亀裂３ａの代表色情報が取得され、亀裂色情報取得処理が終了する。亀裂３ｂの代表色情報を取得する処理は、亀裂３ａの代表色情報を取得する処理と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
As described above, the representative color information of the
なお、本実施形態では、上側ピーク点ＰＵａにおける亀裂３ａのＲＧＢ輝度と、下側ピーク点ＰＬａにおける亀裂３ａのＲＧＢ輝度と、の平均値を求めているが、正弦波上の全ての画素でのＲＧＢ輝度の平均値を求めてもよい。
In the present embodiment, the average value of the RGB brightness of the
このように、亀裂検出装置１００では、コンピュータ２０の処理によって、カラーの展開画像から亀裂３ａ，３ｂの色情報を取得する。したがって、亀裂３ａ，３ｂの色情報を迅速かつ一定の精度で取得することができる。
As described above, the
また、亀裂検出装置１００では、ＲＧＢ輝度を、Ｓ８０２（図８参照）にて求められる深度区間で抽出する。そのため、亀裂３ａ，３ｂ以外の部分での色情報を抽出するのを防止することができ亀裂３ａ，３ｂにおける色情報をより正確に取得することができる。
Further, the
亀裂検出装置１００の以上の処理により、亀裂３ａ，３ｂの深度、走向、傾斜、亀裂幅及び色情報が取得される。
By the above processing of the
次に、亀裂連続性判定システム１０００について、図１２から図２０を参照して説明する。亀裂連続性判定システム１０００は、亀裂検出装置１００により取得される亀裂情報（亀裂の深度、走向、傾斜、幅及び色情報）を用いて算出される指標や、いわゆるルジオン試験を実施することによって得られるルジオン値（Ｌｕ値）を用いて算出される指標に基づいて、亀裂どうしの連続性を判定し、その結果を表示する。
Next, the crack
なお、各指標について連続性判定用閾値を予め設定し、連続性判定用閾値を越える指標又は連続性判定用閾値よりも小さい指標をエラー値として排除してもよい。 A threshold for continuity determination may be set in advance for each index, and an index exceeding the threshold for continuity determination or an index smaller than the threshold for continuity determination may be excluded as an error value.
図１２に示すように、亀裂連続性判定システム１０００は、亀裂検出装置１００から亀裂情報を取り込む亀裂情報取込部３１と、亀裂どうしの連続性を判定するための指標を算出する指標算出部３３と、亀裂どうしの連続性を判定する連続性判定部３４と、を備える。指標算出部３３により算出される指標は、亀裂どうしの見かけの深度差、法線ベクトルの交差角度、幅差、色情報差、及びルジオン値差と、を含む。連続性判定部３４は、これらの指標を用いて算出される連続性判定スコアに基づいて、亀裂どうしの連続性を判定する。
As shown in FIG. 12, the crack
以下、亀裂どうしの連続性を判定するための指標を算出する処理、及びこれらの指標を用いて算出される連続性判定スコアに基づいて亀裂どうしの連続性を判定する処理について、図１３から図１８を参照して具体的に説明する。図１３は、第１及び第２ボアホール２ｃ，２ｄを示す斜視図である。ここでは、第１ボアホール２ｃにおいて検出される複数の亀裂のうちの１つの亀裂３ｃと、第２ボアホールにおいて検出される複数の亀裂のうちの１つの亀裂３ｄと、の連続性を判定する指標の算出について説明する。
Hereinafter, a process of calculating an index for determining the continuity of the cracks, and a process of determining the continuity of the cracks based on the continuity determination score calculated using these indices will be described with reference to FIGS. This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 13 is a perspective view showing the first and second bore holes 2c and 2d. Here, the index is used to determine the continuity of one of the plurality of cracks detected in the
まず、指標として亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけ深度差を算出する場合について説明する。
First, the case of calculating the apparent depth difference between the
ここで、「見かけの深度差」について、図１３を参照して説明する。「見かけの深度差」とは、例えば、第１ボアホール２ｃにおける亀裂３ｃを第２ボアホール２ｄまで直線的に延長した仮想亀裂３ｃ’が第２ボアホール２ｄと交差する交点Ｐｃでの深度と、亀裂３ｄの深度と、の差Ｄｃである。亀裂は、通常、基礎地盤１（図１参照）中において略直線状に延びるので、見かけの深度差Ｄｃが小さいほど亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続している可能性が高くなる。換言すれば、亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけの深度差を指標として用いることにより亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定することが可能である。以下、亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけの深度差を算出する場合について、図１３及び図１４を参照して具体的に説明する。
Here, the "apparent depth difference" will be described with reference to FIG. The “apparent depth difference” is, for example, the depth at the intersection point Pc where the
まず、ステップＳ１４０１にて、亀裂３ｃの代表深度、走向及び傾斜に基づいて、亀裂３ｃを第２ボアホール２ｄまで直線的に延長する。次に、ステップＳ１４０２にて、延長された仮想亀裂３ｃ’と第２ボアホール２ｄの中心軸との交点Ｐｃの深度を算出する。次に、ステップＳ１４０３にて、交点Ｐｃと亀裂３ｄとの深度差（見かけの深度差）Ｄｃを算出する。
First, in step S1401, the
ステップＳ１４０１，Ｓ１４０２，Ｓ１４０３は、第２ボアホール２ｄにおける亀裂３ｄに対しても行なわれる。ステップＳ１４０１，Ｓ１４０２，Ｓ１４０３が両方の亀裂３ｃ，３ｄに対して行われたかは、ステップＳ１４０４にて判断される。ステップＳ１４０１，Ｓ１４０２，Ｓ１４０３を亀裂３ｄに対して実行することにより、仮想亀裂３ｄ’と第１ボアホール２ｃの中心軸との交点Ｐｄの深度が算出され、交点Ｐｄと亀裂３ｃとの深度差（見かけの深度差）Ｄｄが算出される。
Steps S1401, S1402 and S1403 are also performed on the
次に、ステップＳ１４０５にて、２つの見かけの深度差Ｄｃ，Ｄｄの平均値を算出する。次に、ステップＳ１４０６にて、見かけの深度差Ｄｃ，Ｄｄの平均値を、亀裂３ｃ，３ｄ間の距離で除す。以上により、正規化された見かけの深度差が得られる。
Next, in step S1405, the average value of the two apparent depth differences Dc and Dd is calculated. Next, in step S1406, the average value of the apparent depth differences Dc and Dd is divided by the distance between the
本実施形態では、深度差Ｄｃ、Ｄｄの平均値を見かけの深度差として算出しているが、見かけの深度差をいわゆる面間距離で算出してもよい。面間距離の算出方法を、図２１を参照して具体的説明する。まず、亀裂３ｃの代表深度、走向及び傾斜に基づいて、亀裂３ｃを平面的に延長する。次に、延長された仮想亀裂平面３ｃ’’に、亀裂３ｄの中心から垂線ＮＬｄを延ばし、垂線ＮＬｄの長さＬｄを算出する。同様に、亀裂３ｄを平面的に延長した仮想亀裂平面３ｄ’’に、亀裂３ｃの中心から垂線ＮＬｃを延ばし、垂線ＮＬｃの長さＬｃを算出する。垂線ＮＬｃ，ＮＬｄの長さＬｃ，Ｌｄの平均値を算出し、亀裂３ｃ，３ｄ間の距離で除す。以上により、正規化された面間距離が得られる。
In the present embodiment, the average value of the depth differences Dc and Dd is calculated as the apparent depth difference, but the apparent depth difference may be calculated as a so-called inter-plane distance. The method of calculating the inter-plane distance will be specifically described with reference to FIG. First, the
次に、指標として、亀裂３ｃの単位法線ベクトルと、亀裂３ｄの単位法線ベクトルと、の交差角度を算出する場合について説明する。亀裂は、通常、基礎地盤１（図１参照）中において略直線状に延びる。そのため、亀裂３ｃ，３ｄの法線ベクトルの方向が近いほど、つまり亀裂３ｃ，３ｄどうしの単位法線ベクトルの交差角度が０に近いほど亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続している可能性が高くなる。換言すれば、亀裂３ｃ，３ｄどうしの単位法線ベクトルの交差角度を指標として用いることにより亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定することが可能である。以下、亀裂３ｃ，３ｄどうしの単位法線ベクトルの交差角度を算出する場合について、図１３及び図１５を参照して具体的に説明する。
Next, the case where the intersection angle of the unit normal vector of the
まず、ステップＳ１５０１にて、亀裂３ｃの走向及び傾斜に基づいて、亀裂３ｃの平面の方程式を算出する。次に、ステップＳ１５０２にて、平面の方程式から亀裂３ｃにおける単位法線ベクトルＶｃを算出する。
First, in step S1501, the equation of the plane of the
ステップＳ１５０１，Ｓ１５０２は、亀裂３ｄに対しても行われる。ステップＳ１５０１，Ｓ１５０２が両方の亀裂３ｃ，３ｄに対して行われたかは、ステップＳ１５０３にて判断される。ステップＳ１５０１，Ｓ１５０２を亀裂３ｄに対して実行することにより、亀裂３ｄにおける単位法線ベクトルＶｄが算出される。
Steps S1501 and S1502 are also performed on the
次に、ステップＳ１５０４にて、亀裂３ｃ，３ｄどうしの単位法線ベクトルＶｃ，Ｖｄの交差角度を算出する。以上により、亀裂３ｃ，３ｄの単位法線ベクトルＶｃ，Ｖｄの交差角度が得られる。
Next, in step S1504, the intersection angle of unit normal vectors Vc and Vd between the
次に、指標として、亀裂３ｃ，３ｄどうしの幅差を算出する場合について説明する。連続する１つの亀裂においては、通常、第１ボアホール２ｃでの幅と、第２ボアホール２ｄでの幅と、は略一致する。したがって、亀裂３ｃ，３ｄどうしの幅差が小さいほど亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続している可能性が高くなる。換言すれば、亀裂３ｃ，３ｄどうしの幅差を指標として用いることにより亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定することが可能である。以下、亀裂３ｃ，３ｄどうしの幅差を算出する場合について、図１３及び図１６を参照して具体的に説明する。
Next, the case of calculating the width difference between the
まず、ステップＳ１６０１にて、亀裂３ｃの代表幅ＷＮｃと、亀裂３ｄの代表幅ＷＮｄと、を取得する。次に、Ｓ１６０２にて、代表幅ＷＮｃと代表幅ＷＮｄとのうち大きい方の幅を小さい方の幅で除す。以上により、亀裂３ｃ，３ｄどうしの相対的な幅差が得られる。
First, in step S1601, the representative width WNc of the
ステップＳ１６０１で取得される代表幅ＷＮｃ，ＷＮｄは、それぞれ、亀裂３ｃ，３ｄの傾斜φにより補正されている。したがって、亀裂３ｃ，３ｄの傾斜φの影響を受けない幅差を取得することができ、後述する亀裂連続性の判定精度が向上する。
The representative widths WNc and WNd acquired in step S1601 are respectively corrected by the inclination φ of the
次に、指標として、亀裂３ｃ，３ｄどうしの色情報差を算出する場合について説明する。連続する１つの亀裂においては、通常、第１ボアホール２ｃでの亀裂の色情報と、第２ボアホール２ｄでの亀裂の色情報と、は略一致する。したがって、亀裂３ｃ，３ｄどうしの色情報差が小さいほど亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続している可能性が高くなる。換言すれば、亀裂３ｃ，３ｄどうしの色情報差を指標として用いることにより亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定することが可能である。以下、亀裂３ｃ，３ｄどうしの色情報差を算出する場合について、図１３及び図１７を参照して具体的に説明する。
Next, the case of calculating the color information difference between the
まず、ステップＳ１７０１にて、亀裂３ｃ，３ｄの色情報（Ｌ＊値、ａ＊値及びｂ＊値）を取得する。次に、ステップＳ１７０２にて、亀裂３ｃのＬ＊値と、亀裂３ｄのＬ＊値とのうち大きい方のＬ＊値を小さい方のＬ＊値と比較して、Ｌ＊値の差を算出する。ａ＊値及びｂ＊値についても同様に、ステップＳ１５０３，Ｓ１５０４にて、ａ＊値及びｂ＊値の差をそれぞれ算出する。次に、Ｓ１５０５にて、Ｌ＊値、ａ＊値及びｂ＊値の差の平均値を算出する。以上により、亀裂３ｃ，３ｄの色情報差が得られる。
First, in step S1701, color information (L * value, a * value and b * value) of the
なお、色情報差を相対差とした場合は、正の値のみならず、負の値をとることもあるので、便宜、相対差、絶対差を選択してもよい。 When the color information difference is a relative difference, not only a positive value but also a negative value may be taken. Therefore, for convenience, the relative difference and the absolute difference may be selected.
次に、指標として、亀裂３ｃ，３ｄどうしのルジオン値差を算出する場合について説明する。ルジオン値とは、地盤が高い水圧の作用下にあるときの水の通しやすさを示す指標であり、ルジオン値が高いほど水の通りやすい（透水性の高い）亀裂があることを意味する。ルジオン値は、いわゆるルジオン試験により求められる。ルジオン試験とは、地盤に形成されたボアホールに１［ＭＰａ］の水圧をかける試験であり、１［ＭＰａ］の水圧をかけた状態で１分間に地盤に浸透する水の量がルジオン値である。ルジオン試験は、ボアホールの所定の深度毎（例えば１ｍ毎）に行われ、ルジオン値は、ボアホールの所定の深度毎に求められる。ルジオン試験により求められたルジオン値は、ルジオン値取込部３２（図１２参照）により亀裂連続性判定システム１０００に取り込まれる。
Next, the case where the ludione value difference between the
連続する１つの亀裂においては、通常、第１ボアホール２ｃでのルジオン値と、第２ボアホール２ｄでのルジオン値と、は略一致する。したがって、亀裂３ｃ，３ｄどうしのルジオン値差が小さいほど亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続している可能性が高くなる。換言すれば、亀裂３ｃ，３ｄどうしのルジオン値差を指標として用いることにより亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定することが可能である。以下、亀裂３ｃ，３ｄどうしのルジオン値差を算出する場合について、図１８を参照して具体的に説明する。
In one continuous crack, generally, the ludione value at the
まず、ステップＳ１８０１にて、亀裂３ｃ，３ｄの代表深度を取得する。次に、ステップＳ１８０２にて、亀裂３ｃ，３ｄの代表深度におけるルジオン値を取得する。次に、ステップＳ１８０３にて、亀裂３ｃのルジオン値と、亀裂３ｄのルジオン値とを比較し、大きい方のルジオン値を小さい方のルジオン値で除す。これにより、ルジオン値の相対差が算出される。
First, in step S1801, the representative depths of the
以上により、亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけの深度差、法線ベクトルの交差角度、幅差、色情報差及びルジオン値差が指標として算出される。
From the above, the apparent depth difference between the
次に、亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけの深度差、法線ベクトルの交差角度、幅差、色情報差及びルジオン値差を用いて亀裂どうしの連続性を判定する処理について、図１９を参照して説明する。連続性を判定する処理は、連続性判定部３４（図１２参照）にて行われる。
Next, with reference to FIG. 19, a process of determining the continuity between the cracks using the apparent depth difference between the
まず、ステップＳ１９０１にて、亀裂３ｃ，３ｄどうしの見かけの深度差、法線ベクトルの交差角度、幅差、色情報差及びルジオン値差の累積相対度数分布を作成する。次に、ステップＳ１９０２にて、各亀裂３ｃ，３ｄの各指標について累積度を算出する。次に、ステップＳ１９０３にて、累積度の重み付け平均値を算出し、連続性判定スコアとして取得する。
First, in step S1901, the accumulated relative frequency distribution of the apparent depth difference between the
次に、ステップＳ１９０４にて、連続性判定スコアに基づいて、亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定する。具体的には、連続性判定スコアが予め定められた連続性判定用閾値以上の場合には、亀裂３ｃ，３ｄどうしが連続していると判定し、連続性判定用閾値未満の場合には、亀裂３ｃ，３ｄどうしは連続していないと判定する。
Next, in step S1904, the continuity between the
以上により、亀裂３ｃ，３ｄどうしの連続性を判定する処理が終了する。
Thus, the process of determining the continuity between the
判定結果出力部３５（図１２参照）は、亀裂どうしの連続性を判定した結果を、モニターや紙といった媒体に表示する。図２０は、表示の一例を示す。図２０に示す例では、ボアホール２ｅにおいて検出された亀裂３ｅ１，３ｅ２，３ｅ３，３ｅ４，３ｅ５と、ボアホール２ｆにおいて検出された亀裂３ｆ１，３ｆ２，３ｆ３，３ｆ４の連続性の判定結果を表示している。具体的には、亀裂３ｅ２，３ｆ３どうしは連続していると判定され、亀裂３ｅ１，３ｅ３，３ｅ４，３ｅ５，３ｆ１，３ｆ２，３ｆ４は他のどの亀裂とも連続していないと判定された結果を表示している。
The determination result output unit 35 (see FIG. 12) displays the determination result of the continuity between the cracks on a medium such as a monitor or paper. FIG. 20 shows an example of the display. In the example shown in FIG. 20, the determination results of the continuity of the cracks 3e1, 3e2, 3e3, 3e4, 3e5 detected in the
まず、連続していないと判定された亀裂３ｅ１，３ｅ３，３ｅ４，３ｅ５，３ｆ１，３ｆ２，３ｆ４に関する表示について、亀裂３ｅ１を代表して説明する。判定結果出力部３５は、亀裂３ｅ１に関する連続性判定の結果として、亀裂３ｅ１の代表深度において円板状の亀裂が存在すると仮想して、円板状の仮想亀裂４ｅを表示する。仮想亀裂４ｅの中心、走向及び傾斜は、亀裂３ｅ１の中心、走向及び傾斜と一致するように設定される。仮想亀裂４ｅの半径は、仮想亀裂４ｅの外周がボアホール２ｅの内壁を超えボアホール２ｆに達しない大きさに設定される。
First, the display regarding the cracks 3e1, 3e3, 3e4, 3e5, 3f1, 3f2, and 3f4 that are determined not to be continuous will be described on behalf of the crack 3e1. The determination
亀裂３ｅ３，３ｅ４，３ｅ５，３ｆ１，３ｆ２，３ｆ４に関する連続性判定の結果についても、仮想亀裂４ｅと同様に表示される。
The results of the continuity determination regarding the cracks 3e3, 3e4, 3e5, 3f1, 3f2, and 3f4 are also displayed in the same manner as the
次に、互いに連続すると判定された亀裂３ｅ２，３ｆ３に関する表示について説明する。判定結果出力部３５は、亀裂３ｅ２，３ｆ３に関する連続性判定の結果として、ボアホール２ｅからボアホール２ｆに渡る円板状の亀裂が存在すると仮想して、円板状の仮想亀裂４ｅｆを表示する。仮想亀裂４ｅｆの中心は、亀裂３ｅ２の中心と亀裂３ｆ３の中心を結ぶ線分の中点に設定される。仮想亀裂４ｅｆの走向及び傾斜は、それぞれ、亀裂３ｅ２と亀裂３ｆ３の走向及び傾斜のそれぞれの平均に設定される。仮想亀裂４ｅｆの半径は、仮想亀裂４ｅｆの外周がボアホール２ｅ，２ｆを超え他のボアホール（図示省略）には達しない大きさに設定される。
Next, the display regarding the cracks 3e2 and 3f3 determined to be continuous with each other will be described. The judgment
このように、互いに連続すると判定された亀裂３ｅ２，３ｆ３に関しては、ボアホール２ｅからボアホール２ｆに渡る仮想亀裂４ｅｆが表示されるので、連続する亀裂の大きさ及び位置を容易に把握することができる。
As described above, with regard to the cracks 3e2 and 3f3 determined to be continuous with each other, since the virtual cracks 4ef extending from the borehole 2e to the
図示を省略するが、３つ以上のボアホールにおいて検出される３つ以上の亀裂が連続すると判定された場合には、これらの亀裂を含むように円板状の仮想亀裂を表示する。仮想亀裂は、円板状に限られず、矩形曲面として表示してもよい。 Although not shown, if it is determined that three or more cracks detected in three or more boreholes are continuous, a disk-like virtual crack is displayed to include these cracks. The virtual crack is not limited to the disk shape, and may be displayed as a rectangular curved surface.
以上のように、亀裂連続性判定システム１０００では、コンピュータ２０の処理によって、亀裂検出装置１００により検出された亀裂どうしの連続性が判定される。したがって、ボアホール２における亀裂どうしの連続性を迅速かつ一定の精度で検出することができ、基礎地盤１（図１参照）中の亀裂を推定することができる。これにより、より確実に基礎地盤１中の亀裂を塞ぐようにグラウチングの仕様を決定することが可能になる。
As described above, in the crack
例えば、図２０に示す例において、ボアホール２ｅ，２ｆの間に新たにボアホールを形成してグラウトを注入することによって、仮想亀裂４ｅｆに相当する亀裂を塞ぐといったグラウチングの仕様を提案することができるようになる。これにより、ボアホール２ｅ，２ｆの間に存在すると推定される透水性の高い仮想亀裂４ｅｆに相当する亀裂をグラウトにより塞ぐことができ、基礎地盤１の遮水性を高めることができる。
For example, in the example shown in FIG. 20, it is possible to propose a grouching specification that blocks a crack corresponding to the virtual crack 4ef by newly forming a borehole between the
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.
亀裂検出装置１００では、展開画像から亀裂に基づいて正弦波形が抽出され、ボアホール２の内壁での亀裂の走向及び傾斜が正弦波形から取得される。そのため、迅速かつ一定の精度で亀裂を検出することができると共に亀裂の走向及び傾斜を取得することができる。
In the
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂どうしの連続性を判定するための指標に基づいて、亀裂どうしの連続性が判定される。したがって、迅速かつ一定の精度で亀裂の連続性を判定することができる。これにより、グラウチングの仕様を容易に決定することができる。
Moreover, in the crack
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂どうしの連続性を判定するための指標に、亀裂検出装置１００により取得された走向及び傾斜に基づいて算出される見かけの深度差及び法線ベクトルの交差角度が含まれる。亀裂の走向及び傾斜を迅速かつ一定の精度で検出できるため、見かけの深度差及び法線ベクトルの交差角度を迅速かつ一定の精度で算出することが可能になる。したがって、亀裂の連続性を迅速に判定できると共にその精度を高めることができる。
Further, in the crack
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂幅取得部２４により取得される亀裂の幅に基づいて算出される幅差が指標に含まれる。亀裂の幅を亀裂検出装置１００により迅速かつ一定の精度で検出できるため、幅差を迅速かつ一定の精度で算出することが可能になる。したがって、亀裂の連続性を迅速に判定できると共にその精度を高めることができる。
Further, in the crack
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂幅取得部２４により取得される亀裂の幅は、走向傾斜取得部２３により取得される傾斜を用いて補正された幅である。そのため、亀裂の傾斜の影響を受けない幅差を取得することができ、亀裂連続性の判定性の精度が向上する。
Further, in the crack
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂色情報取得部２５により取得される亀裂の色情報の差が指標に含まれる。亀裂の色情報を亀裂検出装置１００により迅速かつ一定の精度で検出できるため、色情報の差を迅速かつ一定の精度で算出することが可能になる。したがって、亀裂の連続性を迅速に判定できると共にその精度を高めることができる。
Further, in the crack
また、亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂の深度におけるルジオン値差が指標に含まれる。したがって、連続しかつ透水性の高い亀裂を容易にかつ高い精度で判定することができる。
Moreover, in the crack
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention was described, the above-mentioned embodiment showed only a part of application example of the present invention, and in the meaning of limiting the technical scope of the present invention to the concrete composition of the above-mentioned embodiment. Absent.
亀裂連続性判定システム１０００では、亀裂どうしの見かけの深度差、法線ベクトルの交差角度、幅差、色情報差、及びルジオン値差の全てを用いて亀裂の連続性を判定しているが、これらの指標のうち少なくとも１つに基づいて亀裂の連続性を判定してもよい。
The crack
１・・・地盤
２，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ・・・ボアホール
３,３ａ,３ｂ、３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｅｃ，３ｅｄ，３ｆ・・・亀裂
１０・・・ボアホールカメラ（画像作成部）
２２・・・亀裂抽出部
２３・・・走向傾斜取得部
２４・・・亀裂幅取得部
２５・・・亀裂色情報取得部
３３・・・指標算出部
３４・・・連続性判定部
１００・・・亀裂検出装置
１０００・・・亀裂連続性判定システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
22 ... crack
Claims (10)
前記正弦波形抽出部により抽出された前記正弦波形から、前記亀裂の走向及び傾斜を取得する走向傾斜取得部と、を備える
亀裂検出装置。 A sine waveform extraction unit which analyzes a developed image obtained by photographing the inner wall of a borehole formed in the ground and extracts a sine waveform from the developed image based on a crack;
A crack detection device comprising: a strike and slope acquisition unit for acquiring the strike and inclination of the crack from the sine waveform extracted by the sine waveform extraction unit.
前記亀裂検出装置により検出された第１及び第２ボアホールにおける亀裂どうしの連続性を判定するための指標を算出する指標算出部と、
前記指標算出部により算出された前記指標に基づいて、前記第１及び第２ボアホールにおける前記亀裂どうしの連続性を判定する連続性判定部と、を備える
亀裂連続性判定システム。 A crack detection device according to claim 1;
An index calculation unit that calculates an index for determining the continuity of cracks in the first and second boreholes detected by the crack detection device;
And a continuity determining unit that determines the continuity between the cracks in the first and second boreholes based on the index calculated by the index calculation unit.
請求項２に記載の亀裂連続性判定システム。 The indicator may be a virtual crack formed in the second borehole and the second borehole when the crack in the first borehole is extended to the second borehole based on the direction and inclination of the crack in the first borehole. The crack continuity judging system according to claim 2 including a depth difference with said crack of.
請求項２又は３に記載の亀裂連続性判定システム。 The index includes a crossing angle between a normal vector determined from the strike and inclination of the crack in the first borehole and a normal vector determined from the strike and inclination of the crack in the second borehole. Or the crack continuity determination system as described in 3.
前記指標は、前記第１ボアホールにおける前記亀裂の幅と前記第２ボアホールにおける前記亀裂の幅との差を含む
請求項２から４のいずれか１項に記載の亀裂連続性判定システム。 The crack detection device further includes a crack width acquisition unit that analyzes the expanded image created by the image creation unit and obtains the width of the crack.
The crack continuity determination system according to any one of claims 2 to 4, wherein the index includes a difference between the width of the crack in the first borehole and the width of the crack in the second borehole.
請求項５に記載の亀裂連続性判定システム。 The crack continuity determination system according to claim 5, wherein the width of the crack in the first borehole and the width of the crack in the second borehole are widths corrected using the inclination.
前記指標は、前記第１ボアホールにおける前記亀裂の色情報と前記第２ボアホールにおける前記亀裂の色情報との差を含む
請求項２から６のいずれか１項に記載の亀裂連続性判定システム。 The crack detection apparatus further includes a crack color information acquisition unit that analyzes the expanded image created by the image creation unit to obtain color information of the crack.
The crack continuity determination system according to any one of claims 2 to 6, wherein the index includes a difference between color information of the crack in the first borehole and color information of the crack in the second borehole.
請求項２から７のいずれか１項に記載の亀裂連続性判定システム。 The index according to any one of claims 2 to 7, wherein the index includes the difference between the ludione value at the depth of the crack in the first borehole and the ludione value at the depth of the crack in the second borehole. Crack continuity determination system.
前記正弦波形から、前記亀裂の走向及び傾斜を取得する
亀裂検出方法。 The developed image obtained by photographing the inner wall of the borehole formed in the ground is analyzed, and a sine waveform is extracted from the developed image based on the crack,
A crack detection method for acquiring the direction and inclination of the crack from the sine waveform.
前記正弦波形から、前記亀裂の走向及び傾斜を取得する
処理をコンピュータに実行させるための亀裂検出プログラム。 The developed image obtained by photographing the inner wall of the borehole formed in the ground is analyzed, and a sine waveform is extracted from the developed image based on the crack,
A crack detection program for causing a computer to execute a process of acquiring the direction and inclination of the crack from the sine waveform.
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|---|---|---|---|---|
| JP7500399B2 (en) | 2020-11-18 | 2024-06-17 | 鹿島建設株式会社 | Grout injection method and injection support device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439492A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Shimizu Construction Co Ltd | Crack automatic measuring device for bore hole |
| JPH06147846A (en) * | 1992-11-05 | 1994-05-27 | Okumura Corp | Geological surveying method |
-
2017
- 2017-10-31 JP JP2017210823A patent/JP6932614B2/en active Active
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| JPS6439492A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Shimizu Construction Co Ltd | Crack automatic measuring device for bore hole |
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