JP2021060287A - 塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業員による判定結果のばらつきを防止して塗膜の状態を適切に評価することを可能とする。【解決手段】塗膜面にカッターガイドに沿って切り傷を付けるとともにマーカーガイドに沿って撮影用目印を書き付ける際に使用されるガイドプレートと、塗膜面のうちの切り傷が付けられている範囲に粘着テープが貼られてから所定時間経過後に引き剥がされた状態の塗膜面を、表示部に撮影位置合わせマークを表示させて撮影用目印との相互の位置関係を調節できるようにしながら撮像してテープ除去後の塗膜面画像データを作成し、さらに、学習用としてテープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用のテープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する撮像判定装置と、を有する。【選択図】図５

Description

この発明は、例えば鉄塔などの構造物の表面に施されている塗膜の状態を評価する技術に関する。

従来、構造物の塗膜面の劣化状態を評価する技術として、構造物の塗膜面を撮影する撮影手段と、この撮影手段にて撮影された画像データを診断場所に送信する通信手段と、診断場所に配置されて送信された画像データに画像処理を施して塗膜の劣化状態を評価する劣化状態評価手段と、この劣化状態評価手段にて得られた診断結果を監視場所に配信する配信手段とを備える塗膜劣化診断システムが知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−２８３５１９号公報

ところで、送電設備などの支持物の塗膜の状態については、発錆、塗膜剥離、および変色退色・白亜化のそれぞれの発生状態の評価に関する外観診断と、クロスカット法（日本工業規格のＪＩＳ Ｋ ５４００「塗料一般試験方法」：２００２年４月に廃止、ＪＩＳ Ｋ ５６００「塗料一般試験方法」により代替）が用いられて行われる付着力の評価に関する機器等による診断とに基づいて総合的に診断する方法がある。

しかしながら、クロスカット法による付着力の評価は作業員の目視による判定であり、付着力の状態の判定結果が作業員個々の判断に基づくので、塗膜の状態が同様であったとしても判定結果が作業員によって異なってばらつきが生じるという問題がある。

また、写真の撮影方法が統一されていないため、報告書を見て振り返るときに確認し難い写真が撮れている場合がある、という問題や、写真の撮影方法が様々であるために画像処理を施して比較や診断を行う際に多大な手間がかかったり正確な比較や診断ができなかったりする、という問題がある。

そこでこの発明は、作業員による判定結果のばらつきを防止して塗膜の状態を適切に評価することを可能とする、塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、カッターガイドおよびマーカーガイドが形成されており、塗膜面に当てられて前記カッターガイドに沿って切り傷を前記塗膜面に付けるとともに前記マーカーガイドに沿って撮影用目印を前記塗膜面に書き付ける際に使用されるガイドプレートと、表示部を有するとともに撮像機能を備えて、前記塗膜面のうちの前記切り傷が付けられている範囲に粘着テープが貼られてから所定時間経過後に前記粘着テープが引き剥がされた状態の前記塗膜面を、前記表示部に撮影位置合わせマークを表示させて前記撮影用目印と前記撮影位置合わせマークとの相互の位置関係を調節できるようにしながら撮像して、前記切り傷および前記撮影用目印を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、さらに、学習用として前記テープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用の前記テープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する装置と、を有する、ことを特徴とする塗膜状態の評価装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の塗膜状態の評価装置において、前記カッターガイドが、相互に３０°で交差する２本の直線状の溝である、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の塗膜状態の評価装置において、前記塗膜状態の評価結果として、塗膜の付着力の状態に対応する劣化程度を用いる、ことを特徴とする。

また、請求項４の発明は、カッターガイドおよびマーカーガイドが形成されているガイドプレートを塗膜面に当てて前記カッターガイドに沿って切り傷を前記塗膜面に付けるとともに前記マーカーガイドに沿って撮影用目印を前記塗膜面に書き付け、前記塗膜面のうちの前記切り傷が付けられている範囲に粘着テープを貼ってから所定時間経過後に前記粘着テープを引き剥がし、表示部を有するとともに撮像機能を備える装置の前記表示部に撮影位置合わせマークを表示させて前記撮影用目印と前記撮影位置合わせマークとの相互の位置関係を調節した上で前記塗膜面を撮像して、前記切り傷および前記撮影用目印を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、学習用として前記テープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用の前記テープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する、ことを特徴とする塗膜状態の評価方法である。

請求項１や請求項４の発明によれば、塗膜面に書き付けられている撮影用目印と装置の表示部に表示される撮影位置合わせマークとの組み合わせが利用されることにより、学習工程で用いられる画像データと評価工程で用いられる画像データとで撮影方法が統一されるため、学習工程と評価工程とのそれぞれにおける画像データの作成基準を揃えることができ、評価精度を向上させることが可能となる。特に、ガイドプレートが用いられることによって切り傷が所定の寸法および形状に則して正確に付けられるとともに撮影用目印が所定の位置に正確に書き付けられるため、画像相互の微妙な差違を的確に把握することができ、評価精度を向上させることが可能となる。

請求項１や請求項４の発明によれば、加えて、各画像データには撮影用目印が含まれている（写っている）ため、学習工程においても評価工程においても、この撮影用目印で区画される範囲（或いは、撮影用目印を基準位置とする所定の範囲）を処理対象とすることにより、画像データの特徴の把握が統一的に行われ、これによって評価精度を向上させることが可能となる。

請求項１や請求項４の発明によれば、さらに、学習の結果構築される相関モデルが用いられることにより、画像データに撮影されている塗膜の状態に対応する評価結果の判定を統一的に行うことが可能となり、作業員が目視によって行う場合のような判定結果のばらつきの発生を防止して判定結果の質を均一化することが可能となる。

請求項２の発明によれば、クロスカット法に準じた評価を行うことが可能となる。

請求項３の発明によれば、塗膜の付着力の健全性に基づいて塗膜状態の評価を行うことが可能となる。

この発明の実施の形態に係る塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法で用いられるガイドプレートを示す図である。 この発明の実施の形態に係る塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法で用いられる撮像判定装置（可搬型端末）を示す図である。 図２の撮像判定装置（可搬型端末）の概略構成ブロック図である。 実施の形態における劣化程度と塗膜の状態との対応を説明するとともに、塗膜の状態と評価点との対応を説明する図である。 この発明の実施の形態に係る塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法の処理手順を説明するフローチャートである。 図１のガイドプレートが用いられて塗膜面に付けられたＸ字形の切り傷および撮影用目印を示す図である。 図６のＸ字形の切り傷および撮影用目印を図２の撮像判定装置（可搬型端末）を用いて撮影する状況を説明する図である。 図６のＸ字形の切り傷を含む範囲の塗膜面に粘着テープを貼り付けた状態を示す図である。 図８の粘着テープを引き剥がした後の状態を示す図である。 図９の粘着テープを引き剥がした後の状態を図２の撮像判定装置（可搬型端末）を用いて撮影する状況を説明する図である。 この発明の実施の形態２を示す概略構成図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１〜１０は、この発明の実施の形態１に係る塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法を説明する図である。これらの塗膜状態の評価装置や塗膜状態の評価方法は、例えば鉄塔や鉄橋などの構造物の素地面に塗装された塗膜（塗膜面ともいう）の状態（塗膜の劣化の進行状況）を評価する技術であり、例えば日本工業規格のＪＩＳ Ｋ ５４００、ＪＩＳ Ｋ ５６００「塗料一般試験方法」に準じた試験を行う際に用いられる。

この塗膜状態の評価装置は、カッターガイド２およびマーカーガイド３が形成されており、塗膜面Ｆに当てられてカッターガイド２に沿ってＸ字形の切り傷４を塗膜面Ｆに付けるとともにマーカーガイド３に沿って撮影用目印５を塗膜面Ｆに書き付ける際に使用されるガイドプレート１と、表示部１２を有するとともに撮像機能（撮像部１１）を備えて、塗膜面ＦのうちのＸ字形の切り傷４が付けられている範囲に粘着テープ６が貼られてから所定時間経過後に粘着テープ６が引き剥がされた状態の塗膜面Ｆを、表示部１２に撮影位置合わせマーク１６を表示させて撮影用目印５と撮影位置合わせマーク１６との相互の位置関係を調節できるようにしながら撮像して、Ｘ字形の切り傷４および撮影用目印５を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、さらに、学習用としてテープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用のテープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する撮像判定装置１０と、を有する、ようにしている。

また、塗膜状態の評価方法は、Ｘ字形のカッターガイド２およびマーカーガイド３が形成されているガイドプレート１を塗膜面Ｆに当ててカッターガイド２に沿ってＸ字形の切り傷４を塗膜面Ｆに付けるとともにマーカーガイド３に沿って撮影用目印５を塗膜面Ｆに書き付け、塗膜面ＦのうちのＸ字形の切り傷４が付けられている範囲に粘着テープ６を貼ってから所定のテープ貼付時間経過後に粘着テープ６を引き剥がし、表示部１２を有するとともに撮像機能を備える撮像判定装置１０の表示部１２に撮影位置合わせマーク１６を表示させて撮影用目印５と撮影位置合わせマーク１６との相互の位置関係を調節した上で塗膜面Ｆを撮像して、Ｘ字形の切り傷４および撮影用目印５を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、学習用としてテープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用のテープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する、ようにしている。

ガイドプレート１は、診断対象の塗膜面Ｆに、Ｘ字形の切り傷４（切込み）を付けるとともに切り傷４を含む撮影範囲を示す撮影用目印５を書き付ける際に用いられる道具である。ガイドプレート１は、図１に示すように、板状の部材にカッターガイド２およびマーカーガイド３が形成されたものとして構成される。ガイドプレート１は、例えば、金属の薄板、硬質プラスチックの板、紙などをラミネート加工したシート状部材などが用いられて形成される。

カッターガイド２は、塗膜面ＦにＸ字形の切り傷４を付ける際にカッターナイフなどの切込み工具の先端が差し込まれて利用される溝である。この実施の形態では、カッターガイド２は、板状／シート状の部材を貫通する２本の直線状の細長の溝が各々の中点において相互に交差する態様で形成される。カッターガイド２を構成する２本の直線状の溝は、これら２本の溝に挟まれる小さい方の角の大きさが３０°であるように調節されて形成される。この実施の形態では、また、２本の溝が交差した状態で横方向の寸法（つまり、Ｘ字形の切り傷４が付けられる範囲の横方向の寸法）が５ｃｍであるように調節される。カッターガイドの形態（延いては、塗膜面Ｆに付けられる切り傷の形態）は、試験や検査の内容に合わせて適宜設定されるようにしてもよい。

マーカーガイド３は、塗膜面Ｆに撮影用目印５を書き付ける際にマジックペンなどの筆記具のペン先が差し込まれて利用される溝である。この実施の形態では、マーカーガイド３として、カッターガイド２が形成されている範囲を囲むように、前記範囲の四隅のそれぞれに、板状／シート状の部材を貫通する鉤形の溝が４個形成される。マーカーガイド３は、カッターガイド２と連接したり交差したりすることがないように、カッターガイド２との間に余白が設けられた上で形成される。ただし、マーカーガイドの形態や個数は、鉤形で４個に限定されるものではなく、カッターガイドに沿って付けられる切り傷が形成されている範囲を撮影する際の目印となるのであれば、どのような形態や個数であっても構わない。

撮像判定装置１０は、構造物の塗膜面を撮像して塗膜状態の評価に纏わる処理を実行する機器であり、図２、図３に示すように、主として、撮像部１１と、表示部１２と、メモリ１３と、メインタスク１４と、これらを制御などする中央処理部１５とを備える。この実施の形態では、撮像判定装置１０は、塗膜状態の評価が行われる構造物が所在する現場へと作業員によって携行される可搬型端末として構成される。なお、液晶画面を有するとともに撮像機能およびアプリケーション処理機能を備える例えばスマートフォン（多機能携帯端末）やタブレット端末などにメインタスクが実装されることにより、撮像判定装置１０が構成されるようにしてもよい。

撮像部１１は、レンズおよび撮像素子を備えてデジタルカメラとして機能し、塗膜面Ｆを撮像してデジタル画像データを生成する。

表示部１２は、例えば液晶画面であり、撮像部１１による撮影の際に塗膜面Ｆの映像を表示したり、撮影された塗膜面Ｆの画像データを表示したり、塗膜状態の評価結果を表示したりなどする。

メモリ１３は、各種の情報やデータを記憶可能な記憶装置であり、塗膜面を撮像した画像データの記憶領域や塗膜状態の評価に纏わる処理を実行する際の作業領域として機能する。

メインタスク１４は、塗膜面の画像データに基づく塗膜状態の評価に纏わる処理を実行するためのタスク・プログラム群である。このメインタスクは、主として、テープ貼付前撮影タスク１４ａと、タイマータスク１４ｂと、テープ除去後撮影タスク１４ｃと、評価タスク１４ｄとを備える。

テープ貼付前撮影タスク１４ａは、塗膜面ＦにＸ字形の切り傷４および撮影用目印５が付けられた状態（粘着テープ６が貼り付けられる前の状態）を撮影してテープ貼付前の塗膜面画像データ（デジタルの画像データである）を作成する処理を実行するタスク・プログラムである。

テープ貼付前撮影タスク１４ａは、撮像判定装置１０の表示部１２に撮影位置合わせマーク１６を表示させながら、撮像部１１を利用して撮影を行う。撮影位置合わせマーク１６は、塗膜面Ｆの撮影範囲を一定にして塗膜面Ｆの画像の撮影方法を統一するための印である。表示部１２に表示されている撮影位置合わせマーク１６と、表示部１２に映る塗膜面Ｆに書き付けられている撮影用目印５とを位置合わせして撮影することにより、画像内における撮影用目印５の位置が揃っている塗膜面Ｆの画像が常に取得される。

タイマータスク１４ｂは、Ｘ字形の切り傷４が付けられた部分に粘着テープ６を貼り付けたままにするテープ貼付時間を計測する処理を実行するタスク・プログラムである。テープ貼付時間（即ち、タイマータスクが計測する時間長さ）は、この実施の形態では１〜２分程度に設定されるが、試験や検査の内容に合わせて適宜調節される。タイマータスク１４ｂは、表示部１２にタイマーのスタートボタンを表示させ、このスタートボタンが押下されると経過時間の計測を開始し、テープ貼付時間が到来した時にアラームを鳴らす。

テープ除去後撮影タスク１４ｃは、粘着テープ６が引き剥がされた状態を撮影してテープ除去後の塗膜面画像データ（デジタルの画像データである）を作成する処理を実行するタスク・プログラムである。

テープ除去後撮影タスク１４ｃは、撮像判定装置１０の表示部１２に撮影位置合わせマーク１６を表示させながら、撮像部１１を利用して撮影を行う。テープ除去後撮影タスク１４ｃによって表示部１２に表示される撮影位置合わせマーク１６は、テープ貼付前撮影タスク１４ａによって表示部１２に表示される撮影位置合わせマーク１６と同一の印であり、塗膜面Ｆの撮影範囲を一定にして塗膜面Ｆの画像の撮影方法を統一するための印である。表示部１２に表示されている撮影位置合わせマーク１６と、表示部１２に映る塗膜面Ｆに書き付けられている撮影用目印５とを位置合わせして撮影することにより、画像内における撮影用目印５の位置が揃っている塗膜面Ｆの画像が常に取得される。

評価タスク１４ｄは、画像に現れる塗膜状態の特徴を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、テープ除去後撮影タスク１４ｃによって撮像されて作成されたテープ除去後の塗膜面画像データを入力として塗膜状態を評価する処理を実行するタスク・プログラムである。

相関モデルは、学習用として作成された塗膜面の様々な画像と各画像に対する評価担当者による塗膜状態の評価結果との組み合わせを複数含むデータ集合が教師データとして用いられて、機械学習や深層学習などと総称される任意の学習アルゴリズムに従って学習が実行されることによって予め構築される（相関モデルが構築される処理のことを「学習工程」と呼ぶ）。学習用の教師データとしての塗膜面の画像は、テープ除去後の塗膜面画像データと同様に、ガイドプレート１が使用されてＸ字形の切り傷４および撮影用目印５が付けられた上で、粘着テープ６が貼られてテープ貼付時間経過後に引き剥がされた後に撮影用目印５と表示部１２の撮影位置合わせマーク１６とが位置合わせされて撮影されて取得される。

機械学習や深層学習では、評価担当者による塗膜状態の評価結果と対応付けて塗膜面の画像が複数入力されて画像各々の特徴が学習されることにより、塗膜面の画像（画像データ）の特徴と各画像に対する評価担当者による塗膜状態の評価結果との間の相関性を暗示する特性が識別され、前記相関性が解釈されて、画像の特徴（言い換えると、画像に現れる塗膜状態の特徴）に対応する塗膜状態の評価結果を推定する相関モデルが生成される。

機械学習や深層学習は周知の技術であるので詳細な説明は省略するが、あくまで一例としては、ニューラルネットワークを適用して学習アルゴリズムを構成する手法が挙げられる。また、機械学習や深層学習では、例えば、画像（画像データ）の特徴に対応する塗膜状態の評価結果を推定する相関モデルと教師データとの誤差を最小化するように相関モデルの更新が繰り返されることにより、学習が実行されて相関モデルが構築される。

相関モデルの構築は、例えばパーソナルコンピュータやサーバ（「モデル作成装置」と呼ぶ）などによって予め行われる。その上で、相関モデルは、評価タスク１４ｄに組み込まれ、診断対象の塗膜面Ｆを撮像した評価用の画像データを入力として塗膜状態の評価結果を判定する。

この実施の形態では、塗膜の状態が、図４に示す塗膜の付着力の状態で評価される。具体的には、四段階の劣化程度Ａ〜Ｄと粘着テープ６が引き剥がされた後の塗膜の状態とがそれぞれ下記のように対応付けられて評価される。

＜劣化程度Ａ＞剥がれが全くないか、あっても無視できる程度である。
＜劣化程度Ｂ＞クロスカット部（Ｘ字形の切り傷４）の交点から、いずれかの方向に１．５〜３．０ｍｍ以内の剥がれがある。
＜劣化程度Ｃ＞テープを貼ったクロスカット部（Ｘ字形の切り傷４）の大部分に剥がれがある。
＜劣化程度Ｄ＞クロスカット部（Ｘ字形の切り傷４）よりも大きく剥がれる。

したがってこの実施の形態では、相関モデルは、学習用として作成された、粘着テープ６の貼り付けおよび引き剥がされた後の塗膜面Ｆの様々な画像（画像データ）の特徴と各画像に撮影されている塗膜の状態（具体的には、塗膜の付着力の状態）に対して評価担当者が選定した劣化程度のレベル（Ａ〜Ｄのうちのいずれか）との組み合わせを複数含むデータ集合が教師データとして用いられて機械学習や深層学習が行われることにより、画像（画像データ）の特徴と劣化程度のレベルとの間の相関性を表すモデル構造を備えるものとして予め構築される。その上で、相関モデルは、評価タスク１４ｄに組み込まれ、診断対象の塗膜面Ｆを撮像した評価用の画像データを入力として塗膜の劣化程度（Ａ〜Ｄのうちのいずれであるか）を判定する（評価タスク１４ｄによって塗膜の劣化程度が判定される処理のことを「評価工程」と呼ぶ）。なお、ガイドプレート１のカッターガイド２やマーカーガイド３の実際の寸法は既知であり、したがってＸ字形の切り傷４の寸法や各撮影用目印５の寸法および相互の間隔は既知であるので、Ｘ字形の切り傷４や撮影用目印５が写っている画像データに基づいて塗膜が剥がれている部分の大きさは計測され得る。

評価タスク１４ｄは、テープ除去後撮影タスク１４ｃによって撮像されて作成された評価用のテープ除去後の塗膜面画像データについて、相関モデルを用いて、当該の画像データに撮影されている塗膜の付着力の状態に対応する劣化程度のレベルの判定を行い、劣化程度Ａ〜Ｄのうちのいずれであるかを塗膜状態の評価結果として表示部１２に表示させる。

次に、このような構成の塗膜状態の評価装置および塗膜状態の評価方法の作用、動作などについて、図５に基づいて説明する。

まず、ガイドプレート１が診断対象の塗膜面Ｆに押し当てられた状態で、カッターガイド２に切込み工具の先端が差し込まれ、カッターガイド２に沿って切込み工具の先端が移動して、塗膜を貫通して素地面に達するＸ字形の切り傷４（切込み）が付けられる（ステップＳ１）。続いて、ガイドプレート１の位置がそのままで動かないように塗膜面Ｆに押し当てられたまま、マーカーガイド３に筆記具のペン先が差し込まれ、マーカーガイド３に沿って筆記具のペン先が移動して、塗膜面Ｆに撮影用目印５が書き付けられる（ステップＳ２）。ステップＳ１およびステップＳ２により、塗膜面Ｆに、Ｘ字形の切り傷４および撮影用目印５が付けられる（図６）。

次に、撮像判定装置１０が操作されてテープ貼付前撮影タスク１４ａが起動し、表示部１２に撮影位置合わせマーク１６が表示される。そして、塗膜面Ｆに書き付けられている撮影用目印５と撮像判定装置１０の表示部１２に表示されている撮影位置合わせマーク１６との相互の位置関係が調節された上で塗膜面Ｆが撮影されて（図７）、テープ貼付前の塗膜面画像データが作成される（ステップＳ３）。この際、塗膜面Ｆと撮像判定装置１０の撮像部１１の撮像面とが平行になるように、塗膜面Ｆに対して撮像判定装置１０が正対する姿勢で撮影が行われることが好ましい。撮影が終了すると、タイマータスク１４ｂが起動して、表示部１２にタイマーのスタートボタンが表示されて待機状態になる。

次に、Ｘ字形の切り傷４が付けられている範囲に粘着テープ６が貼り付けられ（図８）、表示部１２に表示されているタイマーのスタートボタンが押下されて所定のテープ貼付時間（例えば１〜２分）の計測が開始される（ステップＳ４）。テープ貼付時間が経過したことを知らせるアラームが鳴った後、塗膜面Ｆに貼り付けられている粘着テープ６が瞬間的に（例えば０．５〜１秒程度）で引き剥がされる（ステップＳ５；図９）。このとき、塗膜の劣化の進行の程度に応じて、塗膜（の一部）が粘着テープ６に貼り付いて素地面から剥がれる（図９中の符号７）。

アラームが鳴った後（或いは、アラームのストップボタンが押下された後）、テープ除去後撮影タスク１４ｃが起動し、表示部１２に撮影位置合わせマーク１６が表示される。そして、塗膜面Ｆに書き付けられている撮影用目印５と撮像判定装置１０の表示部１２に表示されている撮影位置合わせマーク１６との相互の位置関係が調節された上で塗膜面Ｆが撮影されて（図１０）、評価用のテープ除去後の塗膜面画像データが作成される（ステップＳ６）。

次に、評価タスク１４ｄが起動し、評価用のテープ除去後の塗膜面画像データについて、機械学習／深層学習が実行されて予め構築された、塗膜面画像データの特徴に対応する塗膜の劣化程度のレベルを推定する相関モデルが用いられて塗膜状態の評価結果が判定される（ステップＳ７）。そして、塗膜状態の評価結果が表示部１２に表示される（ステップＳ８）。

なお、テープ貼付前の塗膜面画像データとテープ除去後後の塗膜面画像データとが比較できるように、表示部１２に、２つの画像が交互に表示されたり上下や左右に並べられて表示されたりするようにしてもよい。これにより、作業員が、現場において、塗膜の状態を細かく確認することができる。

また、テープ除去後の塗膜面画像データのみが作成されて塗膜状態の評価が行われるようにしてもよい。この場合、撮像判定装置１０のメインタスク１４はテープ貼付前撮影タスク１４ａを備えないようにしてもよく、また、テープ貼付前の塗膜面画像データを作成する処理（ステップＳ３）は行われないようにしてもよい。

また、他の構造物のテープ除去後の塗膜面画像データが表示部１２に表示されて、複数の構造物の塗膜状態が比較できるようにしてもよい。これにより、作業員が、他の構造物の塗膜状態と比べた上で、診断対象の塗膜の塗り替えの優先度や緊急性を検討することができる。

このように、これらの塗膜状態の評価装置や塗膜状態の評価方法によれば、塗膜面Ｆに書き付けられている撮影用目印５と撮像判定装置１０の表示部１２に表示される撮影位置合わせマーク１６との組み合わせが利用されることにより、学習工程で用いられる画像データと評価工程で用いられる画像データとで撮影方法が統一されるため、学習工程と評価工程とのそれぞれにおける画像データの作成基準を揃えることができ、評価精度を向上させることが可能となる。特に、ガイドプレート１が用いられることによってＸ字形の切り傷４が所定の寸法および形状に則して正確に付けられるとともに撮影用目印５が所定の位置に正確に書き付けられるため、画像相互の微妙な差違を的確に把握することができ、評価精度を向上させることが可能となる。

これらの塗膜状態の評価装置や塗膜状態の評価方法によれば、加えて、各画像データには撮影用目印５が含まれている（写っている）ため、学習工程においても評価工程においても、この撮影用目印５で区画される範囲（或いは、撮影用目印５を基準位置とする所定の範囲）を処理対象とすることにより、画像データの特徴の把握が統一的に行われ、これによって評価精度を向上させることが可能となる。

これらの塗膜状態の評価装置や塗膜状態の評価方法によれば、さらに、学習の結果構築される相関モデルが用いられることにより、画像データに撮影されている塗膜の状態に対応する評価結果の判定を統一的に行うことが可能となり、作業員が目視によって行う場合のような判定結果のばらつきの発生を防止して判定結果の質を均一化することが可能となる。

これらの塗膜状態の評価装置や塗膜状態の評価方法によれば、その上、ガイドプレート１が用いられるとともに撮影用目印５および撮影位置合わせマーク１６を利用しながら撮像判定装置１０の指示に従って一連の作業が行われることにより、手間が軽減され時間が短縮されて迅速に、かつ正確に、塗膜状態の評価を行うことが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１では撮像判定装置１０が塗膜状態の評価結果の判定を行うようにしているのに対し、実施の形態１における評価タスク１４ｄを実装して実行する機能を備える例えばパーソナルコンピュータやサーバなどの設置型端末（「設置型判定装置２０」と呼ぶ）が塗膜状態の評価を行う点において、実施の形態１と異なる。

この実施の形態では、図１１に示すように、撮像判定装置１０（または、少なくとも塗膜面画像データを作成する機能を備える撮像装置）と設置型判定装置２０とが例えばインターネットなどを含む通信網２１を介してデータ通信自在に接続される。そして、撮像判定装置１０／撮像装置が撮像して生成したテープ除去後の塗膜面画像データが設置型判定装置２０に送信され、設置型判定装置２０によって塗膜状態の評価が行われる。

具体的には、まず、ガイドプレート１のカッターガイド２を利用してＸ字形の切り傷４を付けるとともにマーカーガイド３を利用して撮影用目印５を書き付ける作業（ステップＳ１、ステップＳ２）が実施の形態１と同様に行われた上で、撮影用目印５と撮影位置合わせマーク１６とを利用して塗膜面Ｆを撮影してテープ貼付前の塗膜面画像データを作成する処理（ステップＳ３）が撮像判定装置１０／撮像装置によって行われる。

次に、Ｘ字形の切り傷４が付けられている範囲に粘着テープ６を貼り付ける作業（ステップＳ４）が実施の形態１と同様に行われた上で、テープ貼付時間の計測および前記時間の経過の通知が撮像判定装置１０／撮像装置によって行われる。続けて粘着テープ６を引き剥がす作業（ステップＳ５）が実施の形態１と同様に行われた上で、撮影用目印５と撮影位置合わせマーク１６とを利用して塗膜面Ｆを撮影してテープ除去後の塗膜面画像データを作成する処理（ステップＳ６）が撮像判定装置１０／撮像装置によって行われる。

そして、テープ除去後の塗膜面画像データが通信網２１を介して設置型判定装置２０へと送信され、学習が実行されて予め構築された相関モデルを用いて塗膜状態の評価結果を判定する処理（ステップＳ７）が設置型判定装置２０によって行われる。その後、塗膜状態の評価結果が設置型判定装置２０の表示部に表示されたり、塗膜状態の評価結果が通信網２１を介して撮像判定装置１０／撮像装置へと送信されて表示部１２に表示されたりする。

なお、撮像判定装置１０／撮像装置が撮像して作成されたテープ除去後の塗膜面画像データがメモリカードなどの記憶媒体を介して設置型判定装置２０に取り込まれ、設置型判定装置２０によって塗膜状態の評価結果を判定する処理（ステップＳ７）が行われるようにしてもよい。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では塗膜状態の評価段階として劣化程度のレベルＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤが用いられるようにしているが、塗膜の付着力の状態の評価点が用いられるようにしてもよい。具体的には、塗膜状態の評価段階として、図４に示すように、劣化程度Ａの代わりに塗膜の付着力の状態の評価点として１４点が用いられ、同様に、劣化程度Ｂの代わりに８点、劣化程度Ｃの代わりに４点、および劣化程度Ｄの代わりに０点が用いられる。この場合には、学習工程では四段階の（言い換えると、離散的な）評価点０，４，８，１４が用いられて相関モデルが構築された上で、評価工程では前記の四段階の間の値も含む連続的な評価点が計算されて出力されるようにしても良い。

１ ガイドプレート
２ カッターガイド
３ マーカーガイド
４ 切り傷
５ 撮影用目印
６ 粘着テープ
１０ 撮像判定装置（可搬型端末）
１１ 撮像部
１２ 表示部
１３ メモリ
１４ メインタスク
１４ａ テープ貼付前撮影タスク
１４ｂ タイマータスク
１４ｃ テープ除去後撮影タスク
１４ｄ 評価タスク
１５ 中央処理部
１６ 撮影位置合わせマーク
２０ 設置型判定装置
２１ 通信網
Ｆ 塗膜面

Claims (4)

1. カッターガイドおよびマーカーガイドが形成されており、塗膜面に当てられて前記カッターガイドに沿って切り傷を前記塗膜面に付けるとともに前記マーカーガイドに沿って撮影用目印を前記塗膜面に書き付ける際に使用されるガイドプレートと、
   表示部を有するとともに撮像機能を備えて、前記塗膜面のうちの前記切り傷が付けられている範囲に粘着テープが貼られてから所定時間経過後に前記粘着テープが引き剥がされた状態の前記塗膜面を、前記表示部に撮影位置合わせマークを表示させて前記撮影用目印と前記撮影位置合わせマークとの相互の位置関係を調節できるようにしながら撮像して、前記切り傷および前記撮影用目印を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、
   さらに、学習用として前記テープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用の前記テープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する装置と、を有する、
   ことを特徴とする塗膜状態の評価装置。
2. 前記カッターガイドが、相互に３０°で交差する２本の直線状の溝である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗膜状態の評価装置。
3. 前記塗膜状態の評価結果として、塗膜の付着力の状態に対応する劣化程度を用いる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗膜状態の評価装置。
4. カッターガイドおよびマーカーガイドが形成されているガイドプレートを塗膜面に当てて前記カッターガイドに沿って切り傷を前記塗膜面に付けるとともに前記マーカーガイドに沿って撮影用目印を前記塗膜面に書き付け、
   前記塗膜面のうちの前記切り傷が付けられている範囲に粘着テープを貼ってから所定時間経過後に前記粘着テープを引き剥がし、
   表示部を有するとともに撮像機能を備える装置の前記表示部に撮影位置合わせマークを表示させて前記撮影用目印と前記撮影位置合わせマークとの相互の位置関係を調節した上で前記塗膜面を撮像して、前記切り傷および前記撮影用目印を含む、テープ除去後の塗膜面画像データを作成し、
   学習用として前記テープ除去後の塗膜面画像データと同様の手順で作成された塗膜面の画像に対応する塗膜状態の評価結果を学習することにより予め構築された相関モデルを用いて、評価用の前記テープ除去後の塗膜面画像データを入力として、塗膜状態の評価結果を判定する、
   ことを特徴とする塗膜状態の評価方法。
   

Images