JP2019191095A - Pavement damage diagnosis system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、舗装の損傷を診断する技術に関する。 The present invention relates to a technique for diagnosing pavement damage.
近年、舗装を長寿命化してライフサイクルコストを削減するために、効率的な舗装の修繕を行うべく、国土交通省によって「舗装点検要領」が定められたところである。これにより、舗装を適切に点検・診断し、必要な措置（修繕）を適格に実施することが以前より一層求められるようになってきている。 In recent years, the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism has established a “pavement inspection guideline” to efficiently repair pavements in order to extend the life of pavements and reduce life cycle costs. As a result, it has become more demanding than before to properly inspect and diagnose pavements and properly carry out necessary measures (repairs).
現在舗装面の点検は、路面性状測定車により行うか、車上若しくは徒歩による人の目視によって行われているのが現状である。 At present, the pavement surface is inspected by a road surface property measuring vehicle, or by visual observation by a person on the vehicle or on foot.
非特許文献１に記載されているように、路面性状測定車は、車両からレーザー光を一定の角度から舗装面に対して照射し、その照射されたレーザー光を異なる角度からカメラで撮影することでわだち掘れを測定する。わだち掘れが発生してその部分が周囲より凹んでいる場合、レーザー光の照射位置に前後のずれが生じるため、このずれをカメラにより検知することでわだち掘れの深さを測定するのである。また、路面性状測定車は、ハロゲンライトで路面を均一に照射しながら、車両に取り付けた電子ストリークカメラで路面を撮影してその陰影からひび割れを測定している。 As described in Non-Patent Document 1, a road surface property measuring vehicle irradiates a pavement surface with laser light from a vehicle from a certain angle, and photographs the irradiated laser light with a camera from different angles. Measure rutting. When rutting occurs and the portion is recessed from the surroundings, the laser beam irradiation position is displaced forward and backward, and the depth of rutting is measured by detecting this displacement with a camera. Moreover, the road surface property measuring vehicle shoots the road surface with an electronic streak camera attached to the vehicle and uniformly measures the cracks from the shadow while irradiating the road surface uniformly with halogen light.
確かに、路面性状測定車では精度の高い診断結果を得ることができるものの、専用の車両が必要となることから、全ての点検を路面性状測定車で行うとすれば、点検のための設備投資が膨大となってしまうという問題がある。 Certainly, road surface property measurement vehicles can obtain highly accurate diagnosis results, but a dedicated vehicle is required. Therefore, if all inspections are performed by road surface property measurement vehicles, capital investment for inspections is required. There is a problem that becomes enormous.
また、目視による点検は、設備投資を低く抑えることができるというメリットはあるものの、目視診断を的確に行うには豊富な経験を有する熟練技術者が必要になるといった人的な問題がある。更に、目視による診断では、ストック量が膨大な舗装面を時間効率的に診断することも難しい。 In addition, although visual inspection has the merit that the capital investment can be kept low, there is a human problem that a skilled engineer having abundant experience is required to perform visual diagnosis accurately. Furthermore, it is difficult to diagnose a pavement surface with a large amount of stock in a time-effective manner by visual diagnosis.
そこで本発明は、こういった問題点を解決するべくなされたものであって、専用の路面性状測定車を使わずに、舗装の損傷診断を効率的に行うことを可能とし、低コスト化更には省人化を可能とするためのシステム提供する事をその課題としている。 Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and enables efficient diagnosis of pavement damage without using a dedicated road surface property measuring vehicle, thereby reducing costs. The issue is to provide a system that enables labor saving.
上記課題を解決するべく、本願発明は、一般車両に搭載したビデオカメラであって、撮影した舗装面の動画像にＧＰＳによる位置情報を紐付けて記録可能なビデオカメラから出力される記録情報を取得する入力部と、前記記録情報に基づいて前記舗装面の損傷程度を診断する診断部と、当該診断部による診断結果を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a video camera mounted on a general vehicle, and records information output from a video camera capable of recording by linking position information by GPS to a moving image of a pavement photographed. An input unit to be acquired, a diagnosis unit that diagnoses the degree of damage to the pavement surface based on the recorded information, and a display unit that displays a diagnosis result by the diagnosis unit.
このように、診断のための専用車両（路面性状測定車）を用いるのではなく、一般の車両に搭載したビデオカメラの動画像を画像処理を用いて診断することで、膨大な設備投資をすることなく、且つ、熟練技術者でなくとも容易に舗装面の損傷程度を診断することを可能としている。また、舗装面の撮影作業（点検）だけを行い、事後的にその撮影された動画像に基づいて診断を行うことも可能となる。 Thus, rather than using a dedicated vehicle (road surface property measuring vehicle) for diagnosis, a large amount of capital investment is made by diagnosing a moving image of a video camera mounted on a general vehicle using image processing. Without being a skilled engineer, it is possible to easily diagnose the degree of damage to the pavement surface. It is also possible to perform only the imaging work (inspection) of the pavement surface and make a diagnosis based on the captured moving image after the fact.
更に、基準となる舗装路のわだち掘れの状態を損傷の程度に応じて段階的に静止画像として記憶する記憶部を備え、前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像と前記記憶部に記憶されている静止画像とを対比して、いずれの段階に最も近いかを判断することにより診断することを特徴とする。 Furthermore, the storage unit stores the rutting condition of the reference pavement road as a still image in a stepwise manner according to the degree of damage, and the diagnosis unit extracts the pavement extracted from the recorded information according to a predetermined rule. The diagnosis is performed by comparing the still image of the surface with the still image stored in the storage unit and determining which stage is the closest.
即ち、路面性状測定車のように、舗装面の形状を直接的に測定するのではなく、予め舗装面の損傷の程度に応じて段階的に記憶させたサンプル静止画像と、撮影した動画像から切り出した静止画像とを対比するという手法で判断を行っている。これにより、処理すべきデータ量が少なくて済むため処理速度が向上する。また、このように画一的に判断することによって、人的な判断の誤差（揺れ）を排除することも可能となっている。 That is, instead of directly measuring the shape of the pavement surface like a road surface property measurement vehicle, it is based on the sample still image stored in advance according to the degree of damage of the pavement surface and the captured moving image. Judgment is made by a method of comparing the cut out still image. As a result, the processing speed is improved because the amount of data to be processed is small. In addition, by making a uniform judgment in this way, it is possible to eliminate human judgment errors (shake).
更に、前記記憶部は、基準となる舗装路のパッチングの状態を損傷の程度に応じて段階的に静止画像として記憶可能とされ、前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像と前記記憶部に記憶されている静止画像とを対比して、いずれの段階に最も近いかを判断することにより診断することを特徴とする。なお、「パッチング」とは、舗装面の継ぎはぎを意味し、ひび割れのひどい箇所に薄くアスファルト舗装を施す仮補修のことである。 Further, the storage unit can store the patching state of the reference pavement as a still image step by step according to the degree of damage, and the diagnosis unit is extracted from the recorded information according to a predetermined rule. The diagnosis is performed by comparing the still image of the pavement surface with the still image stored in the storage unit and determining which stage is closest. “Patching” means joining of paved surfaces, and is a temporary repair in which asphalt pavement is thinly applied to a severely cracked portion.
即ち、ここでも、路面性状測定車のように、舗装面の形状を直接的に測定するのではなく、予め舗装面の損傷の程度に応じて段階的に記憶させたサンプル静止画像と、撮影した動画像から切り出した静止画像とを対比するという手法で判断を行っている。これにより、処理すべきデータ量が少なくて済むため処理速度が向上する。また、このように画一的に判断することによって、人的な判断の誤差（揺れ）を排除することも可能となっている。 That is, here, as with the road surface property measurement vehicle, the shape of the pavement surface is not directly measured, but a sample still image stored in advance according to the degree of damage of the pavement surface was taken. Judgment is made by a method of comparing a still image cut out from a moving image. As a result, the processing speed is improved because the amount of data to be processed is small. In addition, by making a uniform judgment in this way, it is possible to eliminate human judgment errors (shake).
また、更に、前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像の特定範囲をメッシュ化した上で、当該メッシュ内のひび割れを有するメッシュの数をカウントすることによりひび割れ率を算出し、当該ひび割れ率が予め定めた損傷の段階に該当するのかを判断することにより診断することを特徴とする。 Furthermore, the diagnostic unit meshes a specific range of the still image of the pavement surface extracted from the recorded information according to a predetermined rule, and then counts the number of meshes having cracks in the mesh. The crack rate is calculated by the above method, and diagnosis is performed by determining whether the crack rate corresponds to a predetermined stage of damage.
このように画一的に判断することによって、人的な判断の誤差（揺れ）を排除することも可能となっている。 By making a uniform judgment in this way, it is possible to eliminate human judgment errors (shake).
前記診断部における静止画像の対比は、当該静止画像を左右に分割して左右それぞれにおいて対比することを特徴とする。 The contrast of the still images in the diagnosis unit is characterized in that the still images are divided into left and right and compared with each other on the left and right.
舗装面は、車両の左右のタイヤが接触する部分が大きく損傷する傾向にある。また、道路面は排水性等の観点から必ずしも水平となっておらず僅かに傾斜して設計されることが通常である。そうすると、左右のタイヤに必ずしも均等に荷重が掛からないため、損傷の程度に左右差が生じる場合もある。左右分割して対比することで、より損傷を細かく把握することも可能となり、更に左右で補修レベルを変えるといった対応も可能となる。 The pavement surface tends to be greatly damaged at the portion where the left and right tires of the vehicle come into contact. Moreover, the road surface is not always horizontal from the viewpoint of drainage and the like, and is usually designed with a slight inclination. If it does so, since a load is not necessarily applied equally to a right-and-left tire, a right-and-left difference may arise in the degree of damage. By dividing the left and right and comparing them, it becomes possible to grasp the damage in more detail, and further, it is possible to cope with changing the repair level on the left and right.
また、前記表示部による表示には、撮影した前記舗装面の動画像が表示される撮影動画像表示部と、損傷の程度が連続的にグラフとして表示されるグラフ表示部を有し、前記グラフ表示部には、前記撮影動画像表示部に表示されている動画像が当該グラフのどの部分に該当するのかを表示するためのマーカーが表示されることを特徴とする。 Further, the display by the display unit includes a captured moving image display unit that displays a captured moving image of the pavement surface, and a graph display unit that continuously displays the degree of damage as a graph, The display unit is characterized in that a marker for displaying which part of the graph the moving image displayed on the captured moving image display unit corresponds to is displayed.
このように構成することによって、事後的に人が動画像を見ることによって間接的に目視点検しながら、診断結果に間違いがないかのチェックが容易となる。 With this configuration, it is easy to check whether there is an error in the diagnosis result while performing a visual inspection indirectly by a person watching the moving image afterwards.
また、更に、前記表示部による表示には、地図、衛星写真乃至は航空写真等を利用したマップ表示部が含まれており、前記ＧＰＳによる位置情報を利用して、前記マップ上に、視覚的に損傷の程度が分かるように診断結果に応じて区分け表示されることを特徴とする。 Further, the display by the display unit includes a map display unit using a map, a satellite photograph or an aerial photograph, etc., and the position information by the GPS is used to visually display the map. According to the diagnosis result, it is classified and displayed so that the degree of damage can be understood.
このような表示とすることで、マップ上で、どの部分がどの程度損傷しているのかを一見して把握することが可能となっている。 With such a display, it is possible to grasp at a glance which part is damaged to what extent on the map.
また、更に、前記マップ上には、前記撮影動画表示部に表示されている舗装面の画像が当該マップ上のいずれの位置に該当するのかが表示されることを特徴とする。 Further, on the map, it is displayed which position on the map the image of the pavement surface displayed on the photographed moving image display unit corresponds to.
このような表示とすることで、撮影動画表示部に表示されている舗装面の画像と撮影された場所がリンクするため、表示部の表示を見るだけで、より現場をイメージしながら診断結果を把握する事が可能となっている。 By using such a display, the image of the pavement surface displayed in the captured video display section links with the location where the image was captured. It is possible to grasp.
また、前記ビデオカメラは市販されている汎用品を利用することを特徴とする。 The video camera uses a commercially available general-purpose product.
このような構成とすることで、撮影する機材を統一化して揃える事が容易となる。即ち、膨大なストック量の舗装面の診断の均一化を図ることが可能となると共に、設備投資の額を抑える事を可能としている。 By adopting such a configuration, it becomes easy to unify and arrange the equipment to be photographed. That is, it becomes possible to make the diagnosis of the pavement surface with an enormous amount of stock uniform, and to reduce the amount of capital investment.
なお、本発明は、上記舗装損傷診断システムを実行させるためのコンピュータプログラムとして把握することも可能である。 In addition, this invention can also be grasped | ascertained as a computer program for performing the said pavement damage diagnostic system.
本発明を適用することで、専用の路面性状測定車を使わずに、舗装の損傷診断を効率的に行うことを可能とし、低コスト化更には省人化を可能とするためのシステム提供することが可能となる。 By applying the present invention, it is possible to efficiently perform pavement damage diagnosis without using a dedicated road surface property measuring vehicle, and to provide a system that can reduce costs and save labor. It becomes possible.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例である舗装損傷診断システム１００について説明を加える。なお、図面理解容易の為、各部の大きさや寸法を誇張して表現している部分があり、実際の製品と必ずしも一致しない部分があることを付記しておく。また各図面は符号の向きに見るものとし、当該向きを基本に上下左右、手前、奥と表現する。 Hereinafter, a pavement damage diagnosis system 100 as an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For easy understanding of the drawings, it should be noted that there are portions where the size and dimensions of each portion are exaggerated and there are portions that do not necessarily match the actual product. In addition, each drawing is viewed in the direction of the reference sign, and is expressed as upper, lower, left, right, near, and back based on the direction.
〈舗装損傷診断システム１００の構成〉
図１は、本発明の実施形態の一例として示した舗装損傷診断システム１００の概略構成図である。舗装損傷診断システム１００は、一般車両を利用した点検車両１０に搭載したビデオカメラ２０であって、撮影した舗装面の動画像にＧＰＳ（ＧＰＳ衛星４０）による位置情報を紐付けて記録可能なビデオカメラ２０から出力される記録情報を取得する入力部１１０と、この記録情報に基づいて舗装面の損傷程度を診断する診断部１２０と、当該診断部１２０による診断結果を表示する表示部１４０と、を備える。
<Configuration of pavement damage diagnosis system 100>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pavement damage diagnosis system 100 shown as an example of an embodiment of the present invention. The pavement damage diagnosis system 100 is a video camera 20 mounted on an inspection vehicle 10 using a general vehicle, and is a video that can be recorded by associating position information by GPS (GPS satellite 40) with a captured moving image of a pavement surface. An input unit 110 that acquires recording information output from the camera 20, a diagnosis unit 120 that diagnoses the degree of pavement damage based on the recording information, a display unit 140 that displays a diagnosis result by the diagnosis unit 120, Is provided.
検査車両１０は、所定の点検区間を走行して舗装面の状態を点検するための車両であり、特別装備の専用車両である必要はなく、一般的な車両が利用される。点検区間は、一般道路や高速道路等における任意に設定（例えば５００ｍ、１ｋｍ、５ｋｍ、１０ｋｍ等）した距離区間である。 The inspection vehicle 10 is a vehicle for traveling in a predetermined inspection section to inspect the state of the pavement surface, and is not necessarily a specially equipped dedicated vehicle, and a general vehicle is used. The inspection section is a distance section arbitrarily set (for example, 500 m, 1 km, 5 km, 10 km, etc.) on a general road, an expressway, or the like.
ビデオカメラ２０はＧＰＳ機能を搭載しており、撮影する画像に位置情報を紐付けて記録することが可能である。また、一般に市販されている機種を選択するのが望ましい。 The video camera 20 is equipped with a GPS function, and can record position information in association with an image to be taken. In addition, it is desirable to select a model that is generally available on the market.
入力部１１０、診断部１２０及び表示部１４０は、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子計算機を利用して実現する。 The input unit 110, the diagnosis unit 120, and the display unit 140 are realized by using an electronic computer such as a personal computer, for example.
入力部１１０は、特定の情報記録媒体（ＮＡＮＤフラッシュメモリ等）を介してビデオカメラ２０から出力される記録情報を取得する構成であってもよいし、無線ＬＡＮなどの無線通信や、インターネット３０を介して取得する構成であってもよい。 The input unit 110 may be configured to acquire recording information output from the video camera 20 via a specific information recording medium (such as a NAND flash memory), or may be configured to perform wireless communication such as a wireless LAN or the Internet 30. The configuration may be obtained via
診断部１２０は、例えば、電子計算機に備わる演算処理装置（ＣＰＵ）を利用して構成する。この診断部１２０が行う処理手順は、予め（例えば後述する記憶部１３０に）格納されており、自己学習機能を備えたＡＩ（人工知能）が搭載される。 The diagnosis unit 120 is configured using, for example, an arithmetic processing unit (CPU) provided in an electronic computer. The processing procedure performed by the diagnosis unit 120 is stored in advance (for example, in the storage unit 130 described later), and is equipped with AI (artificial intelligence) having a self-learning function.
記憶部１３０は、例えば、電子計算機に備わる主記憶装置を利用して構成する。当該記憶部１３０には、少なくとも、診断の基準とするべき舗装面の状態が静止画像として記憶される。 The storage unit 130 is configured using, for example, a main storage device provided in an electronic computer. The storage unit 130 stores at least a pavement surface state to be used as a reference for diagnosis as a still image.
表示部１４０は、例えば、電子計算機に内蔵される（若しくは電子計算機に接続される）ディスプレイを利用して構成する。表示部１４０には、撮影した舗装面の動画像が表示される撮影動画像表示部１４２と、損傷の程度（診断結果）が連続的にグラフとして表示されるグラフ表示部１４４と、地図・衛星写真乃至は航空写真等を利用したマップ表示部１４６が含まれている。また、グラフ表示部１４４には、撮影動画像表示部１４２に表示されている動画像がグラフのどの部分に該当するのかを表示するためのマーカー１４４ａが表示される。更に、マップ上には、撮影動画表示部１４２に表示されている舗装面の画像が当該マップ上のいずれの位置に該当するのかを把握するための現在地表示１４６ａが表示される。 The display unit 140 is configured using, for example, a display built in (or connected to) the electronic computer. The display unit 140 includes a captured moving image display unit 142 that displays a captured moving image of the pavement surface, a graph display unit 144 that continuously displays the degree of damage (diagnosis result) as a graph, and a map / satellite. A map display unit 146 using photographs or aerial photographs is included. Further, the graph display unit 144 displays a marker 144a for displaying which part of the graph the moving image displayed on the captured moving image display unit 142 corresponds to. Further, a current location display 146a for grasping which position on the map the image of the pavement surface displayed on the captured moving image display unit 142 corresponds to is displayed on the map.
〈舗装損傷診断システム１００の使い方及び作用・機能〉
最初に、舗装損傷診断システム１００（に備わるＡＩ（人工知能））に、診断するための基準となる「わだち掘れ」「パッチング」及び「ひび割れ」を学習させる必要がある。
<How to use and function / function of pavement damage diagnosis system 100>
First, it is necessary to make the pavement damage diagnosis system 100 (AI (artificial intelligence)) have to learn “wad digging”, “patching”, and “cracking”, which are the criteria for diagnosis.
学習に先立って、「わだち掘れ」「パッチング」及び「ひび割れ」の程度を、例えば段階的にレベル分けを判断するための基準を設定する必要がある（例えば表１を参照）。
上記は、「わだち掘れ」及び「ひび割れ」の学習・診断におけるレベル分けの基準と、診断結果の関係性の一例を示した表である。ここでは、わだち掘れ量が０〜１０ｍｍをレベル１、同１０〜２０ｍｍをレベル２、同２０〜３０ｍｍをレベル３、同３０〜４０ｍｍをレベル４、同４０〜５０ｍｍをレベル５、同５０ｍｍ以上をレベル６として段階的にレベル分けしている。 The above is a table showing an example of the relationship between the level classification criteria and the diagnosis results in the learning and diagnosis of “wadder digging” and “cracking”. Here, the rutting amount is 0 to 10 mm, level 1, 10 to 20 mm, level 2, 20 to 30 mm, level 3, 30 to 40 mm, level 4, 40 to 50 mm, level 5, and 50 mm or more. Level 6 is divided in stages.
同様に、ひび割れ率が０〜１０％をレベル１、同１０〜２０％をレベル２、同２０〜３０％をレベル３、同３０〜４０％をレベル４、同４０〜５０％をレベル５、同５０％以上をレベル６として段階的にレベル分けしている。なお、ここでいう「ひび割れ率」とは以下の通りである。撮影した動画像から任意に切り出した静止画像における一定の範囲（具体的には静止画像における舗装部分）をフィールドとし、そのフィールド内を細分化（メッシュ化）する（図３参照）。ひび割れが含まれているメッシュの数を全体のメッシュ数で除したものが「ひび割れ率」である。 Similarly, the crack rate is 0 to 10% level 1, 10 to 20% level 2, 20 to 30% level 3, 30 to 40% level 4, and 40 to 50% level 5. 50% or more of the above is classified into levels 6 in stages. The “cracking rate” here is as follows. A fixed range (specifically, a pavement portion in the still image) arbitrarily extracted from the captured moving image is used as a field, and the field is subdivided (made mesh) (see FIG. 3). The “crack rate” is the number of meshes containing cracks divided by the total number of meshes.
なお、上記表１では、パッチングについて記載されていないが、同様にして段階的（必ずしもわだち掘れ等と同様に６段階に分ける必要はなく、パッチング有り無しの二段階に分けてもよい。）に基準が設けられる。 In Table 1 above, patching is not described, but in a similar manner stepwise (it is not always necessary to divide into six steps like rutting or the like, and may be divided into two steps with and without patching). Standards are established.
なお、最終的な診断結果としての診断区分は、本実施形態においては、「舗装点検要領」における損傷レベルを基準として３段階に分類し、レベル１及びレベル２の場合は診断区分１、レベル３及びレベル４の場合は診断区分２、レベル５及びレベル６の場合は診断区分３としてルールを設定している。なお、当然であるが、このルールは必要性に応じて適宜変更することができるものである。 In this embodiment, the final diagnosis classification as a diagnosis result is classified into three stages based on the damage level in the “pavement inspection procedure”. In the case of level 1 and level 2, diagnosis classification 1 and level 3 In the case of level 4, the rule is set as diagnosis category 2, and in the case of level 5 and level 6, the rule is set as diagnosis category 3. As a matter of course, this rule can be appropriately changed according to necessity.
「わだち掘れ」の学習は、わだち掘れ量が既知の舗装面（路線）について、点検車両１０を走らせて路面を撮影し、撮影した動画像から一定のルールに基づいて静止画像を切り出す。具体的には、わだち掘れ量が各レベル（レベル１〜レベル６）に該当することが既に分かっている舗装面（路線）について、それぞれ点検車両１０を走らせて路面を撮影し、撮影した動画像から一定のルールに基づいて静止画像を切り出した上で切り出した静止画像にそれぞれのレベルを関連づけ（紐付け）し、ＡＩ（人工知能）に繰り返し学習させる（記憶させる）。 In the learning of “wadder digging”, a pavement surface (route) with a known amount of rubbing is run on the inspection vehicle 10 to photograph the road surface, and a still image is cut out from the captured moving image based on a certain rule. Specifically, on the pavement surface (route) whose rutting amount already corresponds to each level (level 1 to level 6), the inspection vehicle 10 is run for each pavement surface (route), and the captured moving image is captured. Then, after cutting out a still image based on a certain rule, each level is associated (linked) to the cut out still image, and AI (artificial intelligence) is repeatedly learned (stored).
「パッチング」の学習は、点検車両１０を走らせて路面を撮影し、撮影した動画像から一定のルールに基づいて静止画像を切り出す。切り出した静止画像の特定範囲（具体的には舗装路部分）の中のパッチングの有無を事前に人が判断してその有無の状況を静止画像に付与して関連づけした上で、ＡＩ（人工知能）に繰り返し学習させる。なお、本実施形態においては、静止画像の特定範囲（具体的には舗装路部分）を左右に分割し、分割した左右毎にパッチングの有無を情報として関連づけしている。もちろん分割せずに行ってもよいし、細かく分割して行ってもよい。 In learning of “patching”, the inspection vehicle 10 is run to photograph the road surface, and a still image is cut out from the photographed moving image based on a certain rule. A person determines in advance whether or not there is patching in a specific range (specifically, a paved road portion) of the cut out still image, assigns the presence / absence status to the still image, and associates it with AI (artificial intelligence). ) Repeatedly. In the present embodiment, a specific range (specifically, a paved road portion) of a still image is divided into left and right, and the presence or absence of patching is associated as information for each divided left and right. Of course, you may carry out without dividing | segmenting and you may divide | segment finely.
「ひび割れ」の学習は、点検車両１０を走らせて路面を撮影し、撮影した動画像から一定のルールに基づいて静止画像を切り出す。切り出した静止画像の特定範囲（具体的には舗装路部分）をメッシュ化（細分化）したうえで、メッシュ毎にひびの有無を情報として関連付けし、その上でＡＩ（人工知能）に繰り返し学習させる。全体のメッシュの数は既知であるため、ひび有りのメッシュをカウントすればひび割れ率（ひび有りのメッシュの数÷全体のメッシュの数×１００％）の算出は容易である。 In the learning of “cracking”, the inspection vehicle 10 is run to photograph the road surface, and a still image is cut out from the photographed moving image based on a certain rule. A specific range (specifically, a paved road) of the cut-out still image is meshed (subdivided), and the presence or absence of cracks is associated as information for each mesh, and then learning is repeated with AI (artificial intelligence). Let Since the total number of meshes is known, if the number of cracked meshes is counted, the crack rate (number of cracked meshes / total number of meshes × 100%) can be easily calculated.
学習終了後は、点検対象の区間を点検車両１０で走行して舗装面を撮影し、ＧＰＳ情報と共に記録された記録情報を、入力部１１０を介して当該システム内に取り込み、診断を行う。 After completion of the learning, the vehicle to be inspected is traveled by the inspection vehicle 10 to photograph the pavement surface, and the recorded information recorded together with the GPS information is taken into the system via the input unit 110 and diagnosed.
わだち掘れの診断は、記録画像から所定のルールに従って切り出した静止画像と、学習して記憶している損傷レベルが既知の静止画像とを対比して、いずれの段階（損傷レベル）に近いのかを判断することにより診断が行われる。なお、左右のわだちにおいて損傷レベルに差異がある場合は、大きい方を損傷レベルとするのが望ましい。 The diagnosis of rutting is made by comparing which stage (damage level) is close by comparing a still image cut out from a recorded image according to a predetermined rule with a still image that has been learned and stored and has a known damage level. Diagnosis is performed by judging. In addition, when there is a difference in the damage level between the left and right side, it is desirable to set the larger one as the damage level.
同様に、ひび割れの診断は、記録画像から所定のルールに従って切り出した静止画像をメッシュ化し、学習した内容に従って、メッシュ毎にひびの有無を検出してカウントし、ひび割れ率を算出した上で、その算出結果に基づいて診断が行われる。 Similarly, the crack diagnosis is performed by meshing a still image cut out from a recorded image according to a predetermined rule, detecting the presence or absence of cracks for each mesh according to the learned content, and calculating the crack rate. Diagnosis is performed based on the calculation result.
この診断結果は、表示部１４０に表示される。図２は、表示部１４０の表示例を示している。画面左下には、撮影した動画像が表示される（撮影動画像表示部１４２）。この動画は、操作により再生・停止等自由に行うことが可能となっている。 This diagnosis result is displayed on the display unit 140. FIG. 2 shows a display example of the display unit 140. A captured moving image is displayed at the lower left of the screen (captured moving image display unit 142). This moving image can be freely played back or stopped by an operation.
同様に、画面右下には、診断結果が連続的にグラフとして表示される（グラフ表示部１４４）。グラフ表示部１４４は、ラジオボタンを選択することにより、表示するグラフの内容を切り換え（例えば、わだち掘れ量の診断結果とひび割れの診断結果の切り換え）を行うことができる。なお、グラフ上には、上述した撮影動画像表示部１４２に表示されている画像と連動して、撮影動画像表示部１４２に表示されている画像がグラフ上のどの部分に該当するかが一見把握可能なマーカー１４４ａが表示される。 Similarly, the diagnosis results are continuously displayed as a graph in the lower right corner of the screen (graph display unit 144). The graph display unit 144 can switch the contents of a graph to be displayed by selecting a radio button (for example, switching between a rubbing amount diagnosis result and a crack diagnosis result). It should be noted that on the graph, it can be seen at a glance which part of the graph the image displayed on the shooting moving image display unit 142 corresponds to the image displayed on the shooting moving image display unit 142 described above. A marker 144a that can be grasped is displayed.
同様に、画面上部には、ＧＰＳの位置情報に基づいて得られる点検区間を含む衛星写真が表示される（マップ表示部１４６）。なお、写真でなく地図であってもよく、望ましくは、地理情報システム（ＧＩＳ）を利用することが望ましい。また、点検した区間には、マップ上に診断結果に応じた区分け表示（例えば色分け等）１４６ｂが表示されている（なお、図２はモノクロ表示のため区分け表示が見え難くなっている。）。また、上述した撮影動画像表示部１４２に表示されている画像と連動して、撮影動画像表示部１４２に表示されている画像がマップ上のどの部分に該当するかが一見把握可能な現在地表示１４６ａも表示される。 Similarly, a satellite photograph including an inspection section obtained based on GPS position information is displayed at the top of the screen (map display unit 146). Note that a map may be used instead of a photograph, and it is desirable to use a geographic information system (GIS). Further, in the checked section, a classification display (for example, color classification or the like) 146b corresponding to the diagnosis result is displayed on the map (note that the classification display is difficult to see because of the monochrome display in FIG. 2). In addition, in conjunction with the image displayed on the shooting moving image display unit 142 described above, a current location display that makes it possible to understand at a glance which part of the map the image displayed on the shooting moving image display unit 142 corresponds to. 146a is also displayed.
上記説明した通り、本願発明は、一般車両（点検車両１０）に搭載したビデオカメラ２０であって、撮影した舗装面の動画像にＧＰＳによる位置情報を紐付けて記録可能なビデオカメラ２０から出力される記録情報を取得する入力部１１０と、記録情報に基づいて舗装面の損傷程度を診断する診断部１２０と、当該診断部１２０による診断結果を表示する表示部１４０と、を備えることを特徴としていた。 As described above, the present invention is a video camera 20 mounted on a general vehicle (inspection vehicle 10), and output from the video camera 20 capable of recording positional information by GPS in association with a captured moving image of a pavement surface. Comprising: an input unit 110 for acquiring recorded information to be recorded; a diagnostic unit 120 for diagnosing the degree of pavement damage based on the recorded information; and a display unit 140 for displaying a diagnosis result by the diagnostic unit 120. I was trying.
このように、診断のための専用車両（路面性状測定車）を用いるのではなく、一般の車両（点検車両１０）に搭載したビデオカメラ２０の動画像を画像処理することにより診断を行うことにより、膨大な設備投資をすることなく、且つ、熟練技術者でなくとも容易に舗装面の損傷程度を診断することを可能としている。また、舗装面の撮影作業（点検）だけを行い、事後的にその撮影された動画像に基づいて診断を行うことも可能となる。 In this way, instead of using a dedicated vehicle (road surface property measuring vehicle) for diagnosis, diagnosis is performed by image processing the moving image of the video camera 20 mounted on a general vehicle (inspection vehicle 10). Thus, it is possible to easily diagnose the degree of damage to the pavement surface without investing a huge amount of equipment and without being a skilled engineer. It is also possible to perform only the imaging work (inspection) of the pavement surface and make a diagnosis based on the captured moving image after the fact.
更に、基準となる舗装路のわだち掘れの状態やパッチングの状態を損傷の程度に応じて段階的に静止画像として記憶する記憶部１３０を備え、診断部１２０は、記録情報から所定のルールに従って抽出された舗装面の静止画像と記憶部１３０に記憶されている静止画像とを対比して、いずれの段階に最も近いかを判断することにより診断することを特徴としていた。 Further, the storage unit 130 stores the rutting condition and patching condition of the reference pavement as a still image in a stepwise manner according to the degree of damage, and the diagnosis unit 120 extracts the recorded information according to a predetermined rule. The diagnosis is performed by comparing the still image of the paved surface and the still image stored in the storage unit 130 to determine which stage is closest.
即ち、路面性状測定車のように、舗装面の形状を直接的に測定するのではなく、予め舗装面の損傷の程度に応じて段階的に記憶させたサンプル静止画像と、撮影した動画像から切り出した静止画像とを対比するという手法で判断を行っている。これにより、処理すべきデータ量が少なくて済むため処理速度が向上する。また、このように画一的に判断することによって、人的な判断の誤差（揺れ）を排除することも可能となっている。 That is, instead of directly measuring the shape of the pavement surface like a road surface property measurement vehicle, it is based on the sample still image stored in advance according to the degree of damage of the pavement surface and the captured moving image. Judgment is made by a method of comparing the cut out still image. As a result, the processing speed is improved because the amount of data to be processed is small. In addition, by making a uniform judgment in this way, it is possible to eliminate human judgment errors (shake).
また、更に、診断部１２０は、記録情報から所定のルールに従って抽出された舗装面の静止画像の特定範囲をメッシュ化した上で、メッシュ内のひび割れを有するメッシュの数をカウントすることによりひび割れ率を算出し、当該ひび割れ率が予め定めた損傷の段階に該当するのかを判断することにより診断することを特徴としていた。 Further, the diagnosis unit 120 meshes a specific range of the still image of the pavement extracted from the recorded information according to a predetermined rule, and then counts the number of meshes having cracks in the mesh to thereby determine the crack rate. , And a diagnosis is made by determining whether the crack rate corresponds to a predetermined stage of damage.
このように画一的に判断することによって、人的な判断の誤差（揺れ）を排除することも可能となっている。 By making a uniform judgment in this way, it is possible to eliminate human judgment errors (shake).
また、診断部１２０における静止画像の対比は、静止画像を左右に分割して左右それぞれにおいて対比することを特徴としていた。 Further, the contrast of the still images in the diagnosis unit 120 is characterized in that the still images are divided into left and right and compared in the left and right respectively.
舗装面は、車両の左右のタイヤが接触する部分が大きく損傷する傾向にある。また、道路面は排水性等の観点から必ずしも水平となっておらず僅かに傾斜して設計されることが通常である。そうすると、左右のタイヤに必ずしも均等に荷重が掛からないため、損傷の程度に左右差が生じる場合もある。左右分割して対比することで、より損傷を細かく把握することも可能となり、更に左右で補修レベルを変えるといった対応も可能となる。 The pavement surface tends to be greatly damaged at the portion where the left and right tires of the vehicle come into contact. Moreover, the road surface is not always horizontal from the viewpoint of drainage and the like, and is usually designed with a slight inclination. If it does so, since a load is not necessarily applied equally to a right-and-left tire, a right-and-left difference may arise in the degree of damage. By dividing the left and right and comparing them, it becomes possible to grasp the damage in more detail, and further, it is possible to cope with changing the repair level on the left and right.
また、表示部１４０による表示には、撮影した舗装面の動画像が表示される撮影動画像表示部１４２と、損傷の程度が連続的にグラフとして表示されるグラフ表示部１４４を有し、グラフ表示部１４２には、撮影動画像表示部１４２に表示されている動画像が当グラフのどの部分に該当するのかを表示するためのマーカー１４４ａが表示されることを特徴としていた。 Further, the display by the display unit 140 includes a captured moving image display unit 142 that displays a captured moving image of the pavement surface, and a graph display unit 144 that continuously displays the degree of damage as a graph. The display unit 142 is characterized by displaying a marker 144a for displaying which part of the graph the moving image displayed on the captured moving image display unit 142 corresponds to.
このように構成することによって、事後的に人が動画像を見ることによって間接的に目視点検しながら、診断結果に間違いがないかのチェックが容易となる。 With this configuration, it is easy to check whether there is an error in the diagnosis result while performing a visual inspection indirectly by a person watching the moving image afterwards.
また、更に、表示部１４０による表示には、地図、衛星写真乃至は航空写真等を利用したマップ表示部１４６が含まれており、ＧＰＳによる位置情報を利用して、マップ上に、視覚的に損傷の程度が分かるように診断結果に応じて区分け表示１４６ｂされることを特徴としていた。 Further, the display by the display unit 140 includes a map display unit 146 using a map, a satellite photograph or an aerial photograph, etc., and visually using the position information by GPS. It is characterized in that a division display 146b is displayed according to the diagnosis result so that the degree of damage can be understood.
このような表示とすることで、マップ上で、どの部分がどの程度損傷しているのかを一見して把握することが可能となっている。 With such a display, it is possible to grasp at a glance which part is damaged to what extent on the map.
また、更に、マップ上には、撮影動画表示部１４２に表示されている舗装面の画像がマップ上のいずれの位置に該当するのか表示（現在地表示１４６ａ）されることを特徴としていた。 Furthermore, on the map, it is characterized in that it indicates which position on the map the pavement surface image displayed on the photographed moving image display unit 142 corresponds to (present location display 146a).
このような表示とすることで、撮影動画表示部１４２に表示されている舗装面の画像と撮影された場所がリンクするため、表示部１４０の表示を見るだけで、より現場をイメージしながら診断結果を把握する事が可能となっている。 By making such a display, the image of the pavement surface displayed on the captured moving image display unit 142 and the captured location are linked. Therefore, just by looking at the display on the display unit 140, diagnosis can be performed while imagining the site. It is possible to grasp the result.
また、ビデオカメラ２０は市販されている汎用品を利用することを特徴としていた。 The video camera 20 is characterized by using a commercially available general-purpose product.
このような構成とすることで、撮影する機材を統一化して揃える事が容易となる。即ち、膨大なストック量の舗装面の診断の均一化を図ることが可能となると共に、設備投資の額を抑える事を可能としている。 By adopting such a configuration, it becomes easy to unify and arrange the equipment to be photographed. That is, it becomes possible to make the diagnosis of the pavement surface with an enormous amount of stock uniform, and to reduce the amount of capital investment.
１０・・・検査車両
２０・・・ビデオカメラ
３０・・・インターネット
４０・・・ＧＰＳ衛星
１００・・・舗装損傷診断システム
１１０・・・入力部
１２０・・・診断部
１３０・・・記憶部
１４０・・・表示部
１４２・・・撮影動画像表示部
１４４・・・グラフ表示部
１４４ａ・・・マーカー
１４６・・・マップ表示部
１４６ａ・・・現在地表示
１４６ｂ・・・区分け表示
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inspection vehicle 20 ... Video camera 30 ... Internet 40 ... GPS satellite 100 ... Pavement damage diagnostic system 110 ... Input part 120 ... Diagnosis part 130 ... Storage part 140 ... Display unit 142 ... Shooting moving image display unit 144 ... Graph display unit 144a ... Marker 146 ... Map display unit 146a ... Current location display 146b ... Division display
Claims (9)
前記記録情報に基づいて前記舗装面の損傷程度を診断する診断部と、
当該解析部による解析結果を表示する表示部と、を備える
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 An input unit for acquiring recording information output from a video camera that is mounted on a general vehicle and can be recorded by associating GPS positional information with a moving image of a captured pavement surface;
A diagnostic unit for diagnosing the degree of damage to the pavement surface based on the recorded information;
A pavement damage diagnosis system comprising: a display unit that displays an analysis result of the analysis unit.
更に、基準となる舗装路のわだち掘れの状態を損傷の程度に応じて段階的に静止画像として記憶する記憶部を備え、
前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像と前記記憶部に記憶されている静止画像とを対比して、いずれの段階に最も近いかを判断することにより診断する
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In claim 1,
Furthermore, it has a storage unit that stores the rutting condition of the reference paved road as a still image step by step according to the degree of damage,
The diagnostic unit compares the still image of the pavement surface extracted from the recorded information according to a predetermined rule with the still image stored in the storage unit to determine which stage is closest A pavement damage diagnostic system characterized by
更に、前記記憶部は、基準となる舗装路のパッチングの状態を損傷の程度に応じて段階的に静止画像として記憶可能とされ、
前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像と前記記憶部に記憶されている静止画像とを対比して、いずれの段階に最も近いかを判断することにより診断する
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In claim 1 or 2,
Furthermore, the storage unit can store the patching state of the reference pavement as a still image step by step according to the degree of damage,
The diagnostic unit compares the still image of the pavement surface extracted from the recorded information according to a predetermined rule with the still image stored in the storage unit to determine which stage is closest A pavement damage diagnostic system characterized by
更に、前記診断部は、前記記録情報から所定のルールに従って抽出された前記舗装面の静止画像の特定範囲をメッシュ化した上で、当該メッシュ内のひび割れを有するメッシュの数をカウントすることによりひび割れ率を算出し、当該ひび割れ率が予め定めた損傷の段階に該当するのかを判断することにより診断する
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In any one of Claims 1-3,
Further, the diagnostic unit meshes a specific range of the still image of the pavement surface extracted according to a predetermined rule from the recorded information, and then counts the number of meshes having cracks in the mesh to crack. A pavement damage diagnosis system characterized by calculating a rate and determining whether the crack rate corresponds to a predetermined stage of damage.
前記診断部における静止画像の対比は、当該静止画像を左右に分割して左右それぞれにおいて対比する
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In any one of Claims 2-4,
The contrast of still images in the diagnostic unit is divided into right and left and the left and right are compared, and the pavement damage diagnosis system is characterized in that
前記表示部による表示には、撮影した前記舗装面の動画像が表示される撮影動画像表示部と、損傷の程度が連続的にグラフとして表示されるグラフ表示部を有し、
前記グラフ表示部には、前記撮影動画像表示部に表示されている動画像が当該グラフのどの部分に該当するのかを表示するためのマーカーが表示される
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In any one of Claims 1-5,
The display by the display unit includes a captured moving image display unit that displays a captured moving image of the pavement surface, and a graph display unit that continuously displays the degree of damage as a graph,
A marker for displaying which part of the graph the moving image displayed on the captured moving image display unit corresponds to is displayed on the graph display unit.
更に、前記表示部による表示には、地図、衛星写真乃至は航空写真等を利用したマップ表示部が含まれており、
前記ＧＰＳによる位置情報を利用して、マップ上に、視覚的に損傷の程度が分かるように診断結果に応じて区分け表示される
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In claim 6,
Furthermore, the display by the display unit includes a map display unit using a map, satellite photograph or aerial photograph,
A pavement damage diagnosis system characterized in that the position information obtained by the GPS is used to be displayed on a map according to a diagnosis result so that the degree of damage can be visually recognized.
更に、前記マップ上には、前記撮影動画表示部に表示されている舗装面の画像が当該マップ上のいずれの位置に該当するのかが表示される
ことを特徴とする舗装損傷診断システム。 In claim 7,
The pavement damage diagnosis system is characterized in that on the map, it is displayed which position on the map the image of the pavement surface displayed on the captured moving image display unit corresponds.
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