JP2020201231A - 材料分離評価方法及び材料分離評価システム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、評価対象の生コンクリートCについて、スランプ試験又はスランプフロー試験が実行される。スランプ試験は、JIS A 1101に従って実行され、スランプフロー試験は、JIS A 1150に従って実行される。
スランプ試験又はスランプフロー試験では、スランプコーンの除去後、台板19の上に平面視略円形の生コンクリートCが現われる。この状態の生コンクリートCが、ユーザ端末3のユーザによって撮像される。具体的には、台板19上の上記生コンクリートCが、鉛直上方から、ユーザ端末3のカメラ9によって撮像される。これにより、図2(a)に示されるように、略円形をなす上記生コンクリートCの画像を含むと共に、台板19を背景として含む撮像データ31が得られる。なおここでは、日光による陰影ができるのを避けるため、生コンクリートCに直射日光が当たらないようにして撮像すること(例えば、屋根がある場所で撮像する、日除け板で日光を遮って撮像するなど)が好ましい。上記の撮像データ31は、ユーザ端末3の通信部13によってネットワーク7経由でサーバ5に送信される。
サーバ5は、通信部15によって上記撮像データ31を受信し、演算部17により撮像データ31に基づく所定の演算を実行して、生コンクリートCに材料分離が発生しているか否かを判定する。以下、演算部17が実行する演算工程について具体的に説明する。演算部17による演算工程は、以下に説明する生コンクリート認識工程と、生コンクリート領域切出し工程と、二値化処理工程と、領域分割工程と、材料分離判定工程と、判定結果表示工程と、閾値設定工程と、を備えている。
演算部17のコンクリート認識部21は、通信部15で得た撮像データ31から、図2(b)に示されるように、生コンクリートCが存在するコンクリート部分33を台板19等の背景から分離して認識する。スランプ試験等におけるスランプコーン除去後の生コンクリートCは台板19上で平面視略円形を呈するので、認識されるコンクリート部分33は略円形をなす。ここでは、公知の画像処理手法を用いればよい。なお、生コンクリートCの外縁部に薄い水の層が存在するときには、当該水の層もコンクリート部分33に含まれる。
次に、演算部17の領域切出部23は、図2(b)に示されるように、上記のコンクリート部分33に内包される可能な限り大径の正円形の領域を切り出し、コンクリート切出領域35として設定する。ここでは、公知の画像処理手法を用いればよい。また、前述の撮像工程において、ユーザが台板19上の生コンクリートCの周縁部に複数のマーカを設置し、マーカを含む撮像データ31を得るようにしてもよい。そして、当該複数のマーカに内接する正円形の内部領域を切り出してコンクリート切出領域35として設定するようにしてもよい。
次に、演算部17の二値化処理部25は、コンクリート切出領域35の画像データに所定のフィルタを適用した後、当該画像データを二値化処理し、図3(a)に例示されるような二値化画像データ39に変換する。二値化画像データ39は、所定輝度よりも低輝度の低輝度画素と、所定輝度よりも高輝度の高輝度画素と、の2種類の画素で構成されている。ここでは、二値化処理に関する公知の画像処理手法を用いればよい。
次に、演算部17の領域分割部27は、図3(b)に例示されるように、二値化画像データ39を、径方向に複数(ここでは20とする)の領域に分割し、分割領域A1〜A20を設定する。分割領域A1〜A20は、二値化画像データ39の同心円を境界として分割された円環形の領域である(但し、最内周側の分割領域A1は円形の領域)。ここでは、分割領域A1〜A20の各面積がすべて同一であるように分割される。なお、図3(b)は、領域分割工程の説明のために分割領域A1〜A20の特徴が誇張して描写されており、上記のような面積の関係が必ずしも正確に示されているものではない。
次に、材料分離判定部29は、各分割領域A1〜A20に含まれる低輝度画素の画素数のバラツキに基づいてコンクリートの材料分離の有無を判定する、具体的な判定のアルゴリズムの一例について、以下に説明する。
分割領域A1に含まれる低輝度画素の画素数をP1とし、
分割領域A2に含まれる低輝度画素の画素数をP2とし、
分割領域A3に含まれる低輝度画素の画素数をP3とし、
…、
分割領域A20に含まれる低輝度画素の画素数をP20とする。
また、二値化画像データ39全体に含まれる低輝度画素の画素数を1としたときの、分割領域Akを含めその内側の領域(A1〜Ak)に含まれる低輝度画素の画素数を、「累積低輝度画素数Qk」と定義する(但し、k=1〜20)。すなわち、累積低輝度画素数Qkは、
Qk=P1+P2+…+Pk と表される。
指標値X=Δ1+Δ2+…+Δ20
その後、材料分離判定部29による上記判定結果の情報が、サーバ5の通信部15からネットワーク7経由でユーザ端末3に送信される。ユーザ端末3では、通信部13が上記判定結果の情報を受信し、表示部11が判定結果(例えば、「材料分離なし」、「材料分離あり」、「材料分離の疑いあり」など)を画面表示する。なお、上記判定結果と一緒に二値化画像データ39がサーバ5に送信され、判定結果と二値化画像データ39とが表示部11で一緒に画面表示されるようにしてもよい。この場合、二値化画像データ39の画面表示においては、低輝度画素と高輝度画素とをそれぞれ黒、白で表わしてもよいし、黒、白以外の色を適宜用いてもよい。
上記の第1閾値及び第2閾値を設定する閾値設定工程について説明する。上述したような材料分離評価方法が予め種々の多数の生コンクリートのサンプルについて実行され、各サンプルについて指標値Xが算出されると共に、別途、所定の評価者(人間)が生コンクリートCを直接目視して材料分離の発生の有無が判断される。そうすると、図4(b)に例示されるように、評価者による判断結果と指標値Xとの関係が蓄積される。なお、図4(b)は指標値Xを横軸とし当該指標値Xが現われたサンプル数を縦軸とする。図4(b)の曲線H1は評価者により「材料分離なし」と判断されたサンプルの指標値Xの分布を示し、図4(b)の曲線H2は評価者により「材料分離あり」と判断されたサンプルの指標値Xの分布を示す。
Claims (3)
- コンクリートの材料分離を評価する材料分離評価方法であって、
スランプ試験時又はスランプフロー試験時の前記コンクリートの画像を含む撮像データを取得し、
前記撮像データから前記コンクリートの画像に対応して切り出されるコンクリート切出領域を設定し、
前記コンクリート切出領域が同一面積で複数に分割されてなると共に二値化された複数の分割領域を設定し、
前記分割領域に含まれる、2種類の画素のうちの一方の種類の画素数のバラツキに基づいて前記コンクリートの材料分離の有無を判定する、材料分離評価方法。 - 前記コンクリート切出領域は円形をなし、
前記分割領域は、前記コンクリート切出領域が同心円を境界として分割されてなる、請求項1に記載の材料分離評価方法。 - コンクリートの材料分離を評価する材料分離評価システムであって、
スランプ試験時又はスランプフロー試験時の前記コンクリートの画像を含む撮像データを取得する撮像データ取得部と、
前記撮像データから前記コンクリートの画像に対応して切り出されるコンクリート切出領域を設定する領域切出部と、
前記コンクリート切出領域が同一面積で複数に分割されてなると共に二値化された複数の分割領域を設定する領域分割部と、
前記分割領域に含まれる、2種類の画素のうちの一方の種類の画素数のバラツキに基づいて前記コンクリートの材料分離の有無を判定する材料分離判定部と、を備える材料分離評価システム。
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