JP2023023802A - Image evaluation apparatus - Google Patents

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崇 奥村
Takashi Okumura
浩之 金野
Hiroyuki Konno
聡志 猪瀬
Satoshi Inose
弘樹 高見
Hiroki Takami
史十 岩崎
Fumito Iwasaki
光弘 ▲高▼橋
Mitsuhiro Takahashi
沙夜香 古林
Sayaka Furubayashi
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Abstract

To properly and easily evaluate whether or not a captured image obtained by capturing an abrasion part of a work machine is an image properly suited for measurement of an abrasion amount to thereby achieve a simplified and efficient measurement work of the abrasion amount.SOLUTION: An image evaluation apparatus 40 according to the present invention evaluates whether or not a captured image 461 of a specific part of a work machine 6 is suitable for a measurement image for use in measurement of an abrasion amount. A feature point extracting unit 43 has carried out machine learning of a learning image including a contour of the specific part and a plurality of feature points for use in specifying the contour of the specific part included in the learning image as teacher data. A reference value storing unit 45 stores a reference value X used as a reference for evaluation of the captured image 461. An evaluation value calculating unit 47, based on the feature points of the captured image 461 and the reference value X thereof, calculates an evaluation value for use in evaluating whether or not the captured image 461 is suitable for the measurement image. An image determining unit 48 determines, in response to the calculated evaluation value, whether or not the captured image 461 can be used as the measurement image.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、画像評価装置に関する。 The present invention relates to an image evaluation device.

作業機械の継続的な稼働により、作業機械を構成する部位が摩耗することがある。摩耗する部位の摩耗状態を適切に管理するため、当該部位の摩耗量を測定することがある。摩耗量の測定手法としては、カメラ等の撮像装置を用いて摩耗する部位を撮像し、当該部位の撮像画像から当該部位の輪郭を特定し、摩耗前の当該部位の輪郭と比較することによって、当該部位の摩耗量を測定する手法がある。 Due to continuous operation of the work machine, parts constituting the work machine may wear out. In order to appropriately manage the state of wear of a part to be worn, the amount of wear of the part may be measured. As a method of measuring the amount of wear, an imaging device such as a camera is used to image the part to be worn, the contour of the part is specified from the captured image of the part, and the contour of the part before wear is compared. There is a method of measuring the amount of wear of the part concerned.

上記の測定手法では、摩耗する部位の撮像画像が、摩耗量の測定に適した画像であることが重要である。例えば、クローラ式の油圧ショベルでは、下部走行体のスプロケットが摩耗することがある。スプロケットの摩耗量を測定する場合、スプロケットの正面に撮像装置を正対させて撮像された真正面画像でなければ、摩耗量の測定精度を担保することが難しい。 In the above measurement method, it is important that the captured image of the worn portion is an image suitable for measuring the amount of wear. For example, in crawler hydraulic excavators, the sprockets of the undercarriage may wear. When measuring the amount of wear of a sprocket, it is difficult to ensure the accuracy of the measurement of the amount of wear unless the image is taken directly from the front of the sprocket with an imaging device facing the front of the sprocket.

真正面画像のような特定の方向から撮像された画像を取得する技術として、例えば、特許文献1に開示された技術が知られている。特許文献1は、被写体面を撮像する撮像手段と、撮像手段を基準とした被写体面の向きを計測する平面計測手段と、計測した被写体面の向きに基づいて撮像手段が撮像した画像の斜め撮影による歪みを補正する画像歪み補正手段と、を備える画像処理装置を開示している。 For example, the technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for acquiring an image captured from a specific direction, such as a straight-on image. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses an imaging device for imaging an object plane, a plane measurement device for measuring the orientation of the object plane with respect to the imaging device, and an oblique photographing of an image taken by the imaging device based on the measured orientation of the object plane. and image distortion correcting means for correcting distortion caused by the image processing apparatus.

特開2000-307947号公報JP-A-2000-307947

しかしながら、特許文献1の技術を摩耗量の測定に採用する場合、平面計測手段という特別な手段を撮像前に予め用意しておき、撮像時に平面計測手段を使用して、摩耗する部位を撮像する必要がある。この場合、平面計測手段という特別な手段を、作業機械の保守員やユーザに対して配布しなければならないので、特許文献1の技術を摩耗量の測定に採用することは現実的ではない。特に、特許文献1の技術を採用しても、スマートフォン等によって摩耗する部位を気軽に撮像して当該部位の摩耗量を測定することは難しい。 However, when the technique of Patent Document 1 is adopted for measuring the amount of wear, a special means called plane measurement means is prepared in advance before imaging, and the plane measurement means is used at the time of imaging to image the abraded portion. There is a need. In this case, it is not realistic to employ the technique of Patent Document 1 to measure the amount of wear, since special means, plane measurement means, must be distributed to maintenance personnel and users of the work machine. In particular, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is adopted, it is difficult to easily image a worn portion with a smartphone or the like and measure the amount of wear of the portion.

また、特許文献1の技術は、平面計測手段という特別な手段を撮像時に使用して摩耗する部位を撮像する必要があるので、当該手段を使用せずに既に撮像された撮像画像に対して特許文献1の技術を適用することができない。 In the technique of Patent Document 1, since it is necessary to use a special means called plane measurement means at the time of imaging to image the worn part, patent The technique of Document 1 cannot be applied.

このようなことから、作業機械の摩耗する部位を撮像した撮像画像が、摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる技術が求められている。 For this reason, there is a demand for a technique that can appropriately and easily evaluate whether a captured image of a worn portion of a working machine is suitable for measuring the amount of wear.

上記事情に鑑みて、本発明は、作業機械の摩耗する部位の撮像画像が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価して、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention appropriately and easily evaluates whether a captured image of a worn portion of a working machine is suitable for measuring the amount of wear, thereby simplifying and improving the efficiency of measuring the amount of wear. The purpose is to

上記課題を解決するために、本発明の画像評価装置は、作業機械の特定の部位の撮像画像が前記特定の部位の摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置であって、前記特定の部位の輪郭を含む学習用画像と、前記学習用画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点とが教師データとして機械学習されており、前記撮像画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する特徴点抽出部と、前記摩耗量の測定に適した方向から撮像された前記学習用画像における前記特徴点から算出された、前記撮像画像を評価するための基準となる基準値を記憶する基準値記憶部と、前記特徴点抽出部により抽出された前記撮像画像における前記特徴点と、前記基準値記憶部に記憶された前記基準値とに基づいて、前記撮像画像が前記測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する評価値算出部と、前記評価値算出部により算出された前記評価値に応じて、前記撮像画像が前記測定用画像として利用できるか否かを判定する画像判定部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an image evaluation apparatus of the present invention provides image evaluation for evaluating whether a captured image of a specific portion of a working machine is suitable as a measurement image used to measure the wear amount of the specific portion. A device, wherein a learning image including the contour of the specific part and a plurality of feature points for specifying the contour of the specific part included in the learning image are machine-learned as teacher data. , a feature point extraction unit that extracts feature points that identify the contour of the specific part included in the captured image; a reference value storage unit for storing a reference value used as a reference for evaluating the captured image; and the feature points in the captured image extracted by the feature point extraction unit and stored in the reference value storage unit. an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating whether the captured image is suitable for the measurement image based on the reference value that has been obtained; and an image determination unit that determines whether the captured image can be used as the measurement image.

本発明によれば、作業機械の摩耗する部位の撮像画像が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価して、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately and easily evaluate whether an image of a portion of a working machine that wears out is suitable for measuring the amount of wear, thereby simplifying and improving the efficiency of the work of measuring the amount of wear. can be done.

実施形態1の画像評価装置を備える摩耗量測定システムの構成を模式的に示す図。1 is a diagram schematically showing the configuration of a wear amount measurement system including the image evaluation device of Embodiment 1. FIG. 図1に示す作業機械の構成を示す図。The figure which shows the structure of the working machine shown in FIG. 図1に示す画像評価装置の機能的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the image evaluation apparatus shown in FIG. 1; 図3に示す基準値算出部及び評価値算出部の詳細構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the detailed configuration of a reference value calculation unit and an evaluation value calculation unit shown in FIG. 3; スプロケットの摩耗量の測定に適した真正面画像を模式的に示す図。The figure which shows typically the front image suitable for the measurement of the wear amount of a sprocket. スプロケットの輪郭を特定する特徴点を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining feature points that specify the outline of a sprocket; 基準値の学習モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in the reference value learning mode; 画像抽出モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in image extraction mode; 実施形態2の画像評価装置が備える基準値算出部及び評価値算出部の詳細構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing the detailed configuration of a reference value calculator and an evaluation value calculator included in the image evaluation apparatus of the second embodiment; バケットの先端部の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the front-end|tip part of a bucket. ツースの摩耗量の測定に適した斜視画像を模式的に示す図。The figure which shows typically the perspective image suitable for the measurement of the wear amount of a tooth. ツース及びアダプタの輪郭を特定する特徴点を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating feature points that specify contours of a tooth and an adapter; 実施形態3の画像評価装置の機能的構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the functional configuration of an image evaluation apparatus according to Embodiment 3; 自動撮像モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in automatic imaging mode;

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において同一の符号を付された構成については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有し、その説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Components denoted by the same reference numerals in each embodiment have the same function in each embodiment unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.

現在のAI技術を用いれば、スプロケット63(図2参照)やツース693(図10参照)等の作業機械6の摩耗する部位を含む撮像画像461から摩耗量を自動で測定することが可能である。但し、摩耗量の測定にはmm単位の高い精度が求められることがある。高精度の測定を担保するために摩耗量の測定に用いられる画像(以下「測定用画像」とも称する)は、作業機械6の部位毎に異なる。 Using current AI technology, it is possible to automatically measure the amount of wear from a captured image 461 that includes the parts of the work machine 6 that wear, such as the sprocket 63 (see FIG. 2) and tooth 693 (see FIG. 10). . However, the measurement of the amount of wear may require high accuracy in units of mm. An image used for measuring the amount of wear (hereinafter also referred to as a “measurement image”) to ensure highly accurate measurement differs for each part of the work machine 6 .

例えば、スプロケット63の測定用画像は、スプロケット63の正面633に撮像装置31を正対させて撮像された真正面画像である(図5参照)。スプロケット63には、摩耗前のスプロケット63の歯631及び歯底632(図5参照)に隙間なくフィットする測定ゲージ画像が存在する。スプロケット63の摩耗量は、スプロケット63の撮像画像461に含まれる歯631及び歯底632と測定ゲージ画像との隙間の大きさを、画像処理により測定することによって、容易に測定することができる。2次元の撮像画像461及び測定ゲージ画像からスプロケット63の摩耗量を高精度で測定するためには、奥行きが殆ど写っていない真正面画像に対して測定ゲージ画像をフィットさせることが重要である。よって、スプロケット63の測定用画像は、撮像装置31をスプロケット63の正面633に正対させて撮像された真正面画像である。 For example, the image for measurement of the sprocket 63 is a straight front image captured with the imaging device 31 directly facing the front 633 of the sprocket 63 (see FIG. 5). The sprocket 63 has a measurement gauge image that fits tightly on the teeth 631 and roots 632 (see FIG. 5) of the sprocket 63 before wear. The amount of wear of the sprocket 63 can be easily measured by measuring the size of the gap between the tooth 631 and tooth root 632 included in the captured image 461 of the sprocket 63 and the measurement gauge image by image processing. In order to measure the wear amount of the sprocket 63 from the two-dimensional captured image 461 and the measurement gauge image with high accuracy, it is important to fit the measurement gauge image to the straight-on image, which hardly captures the depth. Therefore, the image for measurement of the sprocket 63 is a straight-on image captured with the imaging device 31 directly facing the front 633 of the sprocket 63 .

一方、ツース693の測定用画像は、後述するアダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695が写るよう、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像装置31を向けて撮像された画像(以下「斜視画像」とも称する)である(図11を参照)。ツース693には、真正面の基準となる平面が存在しないので、ツース693の撮像画像461が如何に真正面画像に近いかを評価することは困難である。むしろ、ツース693の側面695の情報を利用すべきである。なぜなら、ツース693とアダプタ692との境界部696を測定基準とすれば、バケット69が回転していても、摩耗量の測定において問題とならないからである。発明者らは実験を重ねて、境界部696を測定基準とすることによって、画像による摩耗量の測定値と実測値との差異を僅少にすることができることを、立証することに成功した。よって、ツース693の測定用画像は、アダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695が写るよう、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像された斜視画像である。 On the other hand, the image for measurement of the tooth 693 is captured with the image pickup device 31 directed at an appropriate oblique direction to the front surface 694 of the tooth 693 so that the front surface 694 and the side surface 695 of the adapter 692 and the tooth 693, which will be described later, are captured. 11 (see FIG. 11). Since the tooth 693 does not have a straight front reference plane, it is difficult to evaluate how close the captured image 461 of the tooth 693 is to the straight front image. Rather, the information on side 695 of tooth 693 should be used. This is because if the boundary portion 696 between the tooth 693 and the adapter 692 is used as a measurement reference, even if the bucket 69 is rotating, there is no problem in measuring the amount of wear. Through repeated experiments, the inventors have succeeded in proving that by using the boundary portion 696 as a measurement reference, the difference between the image-based wear amount measurement and the actual measurement can be minimized. Therefore, the image for measurement of the tooth 693 is a perspective image taken from an appropriately oblique direction with respect to the front surface 694 of the tooth 693 so that the front surface 694 and side surface 695 of the adapter 692 and tooth 693 are captured.

画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位を含む撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する装置である。画像評価装置40は、評価対象の撮像画像461に含まれる部位毎に適した処理を行って、様々な部位の撮像画像461を評価することができる。 The image evaluation device 40 is a device that evaluates whether or not a captured image 461 including a worn portion of the work machine 6 is suitable as a measurement image. The image evaluation device 40 can perform processing suitable for each part included in the captured image 461 to be evaluated, and evaluate the captured images 461 of various parts.

[実施形態1]
図1~図8を用いて、実施形態1の画像評価装置40について説明する。
[Embodiment 1]
An image evaluation device 40 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

実施形態1では、作業機械6の摩耗する部位がスプロケット63である場合に、スプロケット63の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置40について説明する。 In the first embodiment, the image evaluation device 40 that evaluates whether the captured image 461 of the sprocket 63 is suitable for the measurement image when the sprocket 63 is the part of the work machine 6 that wears will be described.

図1は、実施形態1の画像評価装置40を備える摩耗量測定システム1の構成を模式的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a wear amount measurement system 1 including an image evaluation device 40 of Embodiment 1. As shown in FIG.

摩耗量測定システム1は、作業機械6の摩耗する部位の画像から当該部位の摩耗量を測定するシステムである。摩耗量測定システム1は、摩耗量測定システム1を管理するサーバ装置2と、各々が撮像装置31を備えた複数の通信端末3とが、ネットワークを介して無線通信可能に接続されたシステムである。本実施形態の摩耗量測定システム1では、画像評価装置40が通信端末3に備えられているが、画像評価装置40の全部又は一部の機能がサーバ装置2に備えられていてもよい。 The wear amount measurement system 1 is a system that measures the wear amount of a portion of the work machine 6 that wears from an image. The wear amount measurement system 1 is a system in which a server device 2 that manages the wear amount measurement system 1 and a plurality of communication terminals 3 each having an imaging device 31 are connected via a network so as to be capable of wireless communication. . In the wear amount measurement system 1 of the present embodiment, the image evaluation device 40 is provided in the communication terminal 3 , but all or part of the functions of the image evaluation device 40 may be provided in the server device 2 .

通信端末3は、スマートフォンやタブレットPC等の携帯通信端末である。通信端末3は、動画像又は静止画像を撮像可能な撮像装置31と、タッチパネルティスプレイを構成する表示装置32及び入力装置33と、画像評価装置40とを備える。 The communication terminal 3 is a mobile communication terminal such as a smart phone or a tablet PC. The communication terminal 3 includes an imaging device 31 capable of capturing moving images or still images, a display device 32 and an input device 33 that constitute a touch panel display, and an image evaluation device 40 .

画像評価装置40は、CPU等により構成される演算処理装置401と、ROM及びRAM等により構成される記憶装置402とを備える。記憶装置402には、後述する教師データ記憶部41、基準値記憶部45及び撮像画像記憶部46等のデータ記憶領域が設けられている。記憶装置402には、後述する学習部42、特徴点抽出部43、基準値算出部44、評価値算出部47、画像判定部48及び画像抽出部49等の機能を実現する各種プログラムを記憶するプログラム記憶領域が設けられている。演算処理装置401は、記憶装置402のデータ記憶領域に記憶された各種データを用いて、記憶装置402のプログラム記憶領域に記憶された各種プログラムを実行することによって、画像評価装置40の各種機能を実現することができる。 The image evaluation device 40 includes an arithmetic processing device 401 configured by a CPU and the like, and a storage device 402 configured by a ROM, a RAM and the like. The storage device 402 is provided with data storage areas such as a teacher data storage unit 41, a reference value storage unit 45, and a captured image storage unit 46, which will be described later. The storage device 402 stores various programs for realizing the functions of a learning unit 42, a feature point extraction unit 43, a reference value calculation unit 44, an evaluation value calculation unit 47, an image determination unit 48, an image extraction unit 49, etc., which will be described later. A program storage area is provided. The arithmetic processing unit 401 executes various programs stored in the program storage area of the storage device 402 using various data stored in the data storage area of the storage device 402, thereby performing various functions of the image evaluation device 40. can be realized.

図2は、図1に示す作業機械6の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the work machine 6 shown in FIG. 1. As shown in FIG.

作業機械6は、特に限定されないが、例えば、油圧ショベル等の建設機械であってもよい。本実施形態では、作業機械6がクローラ式の油圧ショベルであるものとして説明する。 The working machine 6 is not particularly limited, but may be, for example, a construction machine such as a hydraulic excavator. In this embodiment, the work machine 6 is described as a crawler hydraulic excavator.

作業機械6は、下部走行体61と、旋回装置651を介して下部走行体61に旋回可能に取り付けられた上部旋回体65と、上部旋回体65の前部に取り付けられた多関節式のフロント作業機66とを備える。 The work machine 6 includes a lower traveling body 61 , an upper revolving body 65 attached to the lower traveling body 61 via a revolving device 651 so as to be able to turn, and an articulated front part attached to the front part of the upper revolving body 65 . and a working machine 66 .

下部走行体61は、下部走行体61の前端部に設けられたアイドラ62と、下部走行体61の後端部に設けられ油圧モータによって駆動するスプロケット63と、アイドラ62及びスプロケット63に架けられた帯状のクローラ64とを備える。スプロケット63は、クローラ64との摩擦や、スプロケット63とクローラ64との間に入り込んだ土砂等との摩擦によって摩耗することがある。 The lower traveling body 61 includes an idler 62 provided at the front end of the lower traveling body 61, a sprocket 63 provided at the rear end of the lower traveling body 61 and driven by a hydraulic motor, and the idler 62 and the sprocket 63. A strip-shaped crawler 64 is provided. The sprocket 63 may wear out due to friction with the crawler 64 or friction with sand or the like that has entered between the sprocket 63 and the crawler 64 .

上部旋回体65は、上部旋回体65の前部に設けられたキャブ652と、上部旋回体65の後部に設けられ作業機械6の駆動装置を収容する機械室653とを備える。 The upper revolving body 65 includes a cab 652 provided in the front part of the upper revolving body 65 and a machine room 653 provided in the rear part of the upper revolving body 65 and accommodating the driving device of the work machine 6 .

フロント作業機66は、上部旋回体65の前部に対して回動可能に支持されたブーム67と、ブーム67の先端部に対して回動可能に支持されたアーム68と、アーム68の先端部に対して回動可能に支持されたバケット69とを備える。ブーム67、アーム68及びバケット69は、それぞれ、ブームシリンダ671、アームシリンダ681及びバケットシリンダ691とリンクを介して接続され、これらの油圧シリンダが伸縮することによって回動する。バケット69の先端部69aには、ツース693が幅方向に間隔をあけて取り付けられている。ツース693は、掘削する土砂等との摩擦によって摩耗することがある。 The front work machine 66 includes a boom 67 rotatably supported on the front part of the upper swing body 65 , an arm 68 rotatably supported on the tip of the boom 67 , and the tip of the arm 68 . and a bucket 69 rotatably supported with respect to the part. The boom 67, the arm 68 and the bucket 69 are connected to the boom cylinder 671, the arm cylinder 681 and the bucket cylinder 691 via links, respectively, and rotate by extending and contracting these hydraulic cylinders. Teeth 693 are attached to the tip portion 69a of the bucket 69 at intervals in the width direction. The tooth 693 may wear due to friction with excavated soil or the like.

図3は、図1に示す画像評価装置40の機能的構成を示すブロック図である。図4は、図3に示す基準値算出部44及び評価値算出部47の詳細構成を示すブロック図である。図5は、スプロケット63の摩耗量の測定に適した真正面画像G1を模式的に示す図である。図6は、スプロケット63の輪郭を特定する特徴点を説明する図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the image evaluation device 40 shown in FIG. 1. As shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing detailed configurations of the reference value calculator 44 and the evaluation value calculator 47 shown in FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing a front image G1 suitable for measuring the wear amount of the sprocket 63. As shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining feature points that specify the contour of the sprocket 63. As shown in FIG.

画像評価装置40は、スプロケット63等の摩耗する部位を含む撮像画像461から当該部位の輪郭を特定する特徴点を抽出し、当該撮像画像461が測定用画像にどの程度適しているかを評価する評価値を算出する。画像評価装置40は、算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。特徴点の抽出機能は、機械学習によって生成されたモデルとして構築される。評価対象の撮像画像461は、既に撮像されて、予め撮像画像記憶部46に記憶されている。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された複数の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価し、当該複数の撮像画像461の中から測定用画像を抽出することができる。 The image evaluation device 40 extracts feature points that specify the outline of a captured image 461 including a portion to be worn such as the sprocket 63, and evaluates how well the captured image 461 is suitable as a measurement image. Calculate the value. The image evaluation device 40 determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image according to the calculated evaluation value. The feature point extraction function is constructed as a model generated by machine learning. The captured image 461 to be evaluated has already been captured and stored in advance in the captured image storage unit 46 . The image evaluation device 40 can evaluate whether the plurality of captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 are suitable for the measurement image, and extract the measurement image from the plurality of captured images 461. .

画像評価装置40は、教師データ記憶部41と、学習部42と、特徴点抽出部43と、基準値算出部44と、基準値記憶部45と、撮像画像記憶部46と、評価値算出部47と、画像判定部48と、画像抽出部49とを備える。 The image evaluation device 40 includes a teacher data storage unit 41, a learning unit 42, a feature point extraction unit 43, a reference value calculation unit 44, a reference value storage unit 45, a captured image storage unit 46, and an evaluation value calculation unit. 47 , an image determination unit 48 , and an image extraction unit 49 .

画像評価装置40が備える機能は、特徴点の抽出機能を生成する機械学習や後述する基準値Xの算出を行う学習段階において使用又は実行される機能と、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する利活用段階において使用又は実行される機能とに大別することができる。 The functions provided in the image evaluation device 40 are a function used or executed in a machine learning for generating a feature point extraction function and a learning stage for calculating a reference value X to be described later, and a function to determine whether the captured image 461 is suitable for a measurement image. It can be roughly divided into functions that are used or executed in the utilization stage, which evaluates whether the

まず、画像評価装置40の学習段階に使用又は実行される機能について説明する。
教師データ記憶部41は、作業機械6の摩耗する部位の輪郭が写る学習用画像411と、学習用画像411に含まれる当該部位の輪郭を特定するための複数の特徴点の座標を示す特徴点データ412とを、互いに紐付けて記憶する。
First, the functions used or executed during the learning stage of the image evaluation device 40 will be described.
The training data storage unit 41 stores a learning image 411 showing the contour of a worn portion of the work machine 6, and feature points indicating the coordinates of a plurality of feature points included in the learning image 411 for specifying the contour of the portion. data 412 are associated with each other and stored.

学習部42は、教師データ記憶部41に記憶された学習用画像411と特徴点データ412とを教師データとして、特徴点の抽出を機械学習し、特徴点抽出部43を生成する。学習部42が有する機械学習アルゴリズムは、特に限定されず、例えばランダムフォレスト等であってもよい。機械学習済みの特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、当該撮像画像461に含まれる部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する。 Using the learning image 411 and the feature point data 412 stored in the teacher data storage unit 41 as teacher data, the learning unit 42 machine-learns feature point extraction to generate the feature point extraction unit 43 . A machine learning algorithm that the learning unit 42 has is not particularly limited, and may be, for example, a random forest. The machine-learned feature point extracting unit 43 identifies the contour of the part included in the captured image 461 when evaluating whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable for the measurement image. Extract feature points.

学習用画像411は、スプロケット63の外縁を形成する歯底632の正面633及び背面634の各輪郭を含む画像である。学習用画像411は、スプロケット63の歯631及び歯底632を、摩耗量の測定に適した方向を含む複数の撮像方向から撮像することによって取得される。学習用画像411は、通信端末3の撮像装置31によって撮像された画像であってもよいし、撮像装置31とは異なる他の撮像装置によって撮像された画像であってもよい。摩耗量の測定に適した方向とは、例えば、スプロケット63の正面633を含む平面に対して撮像装置31の光軸が直交するような撮像方向である。摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、図5に示すような真正面画像G1である。摩耗量の測定に適した方向以外の撮像方向から撮像された画像は、図6に示すような画像G2である。図6に示す画像G2は、スプロケット63の歯底632の正面633及び背面634の各輪郭を含む画像である。 The learning image 411 is an image including contours of the front face 633 and the back face 634 of the root 632 forming the outer edge of the sprocket 63 . The learning image 411 is acquired by imaging the tooth 631 and the tooth bottom 632 of the sprocket 63 from a plurality of imaging directions including directions suitable for measuring the amount of wear. The learning image 411 may be an image captured by the imaging device 31 of the communication terminal 3 or may be an image captured by another imaging device different from the imaging device 31 . The direction suitable for measuring the wear amount is, for example, an imaging direction in which the optical axis of the imaging device 31 is orthogonal to the plane including the front surface 633 of the sprocket 63 . An image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear is a front image G1 as shown in FIG. An image captured from an imaging direction other than the direction suitable for measuring the amount of wear is an image G2 as shown in FIG. An image G2 shown in FIG. 6 is an image including contours of the front surface 633 and the rear surface 634 of the root 632 of the sprocket 63 .

なお、正面633は、作業機械6の左右方向外側に向かう面であり、背面634は、作業機械6の左右方向内側に向かう面であり、側面635は、正面633及び背面634に連続しスプロケット63の周方向に沿う面である。 The front surface 633 is a surface facing outward in the left-right direction of the working machine 6 , the rear surface 634 is a surface facing inward in the left-right direction of the working machine 6 , and the side surface 635 is continuous with the front surface 633 and the rear surface 634 and continues to the sprocket 63 . is a surface along the circumferential direction of

図6に示すように、スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像では、歯底632の正面633の輪郭を近似する正面円Fと、歯底632の背面634の輪郭を近似する背面円Bとを描くことができる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、ほぼ等価である。背面634の輪郭が完全に隠れた画像では、背面634の中心Cbは不明となる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像を取得する場合、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが写る状況から、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを重ね合わせるよう撮像装置の姿勢を変更すると、両者が近付いていく。やがて、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致して背面円Bの中心Cbが消滅する。背面円Bの中心Cbが消滅した瞬間に撮像された画像は、真正面画像G1とみなすことができる。 As shown in FIG. 6, in the image including each contour of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, there is a front circle F that approximates the contour of the front face 633 of the tooth bottom 632 and a back face circle F that approximates the contour of the back face 634 of the tooth bottom 632. B can be drawn. In the image including each contour of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, the fact that the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide is almost equivalent to the image being the front image G1. In an image in which the outline of the back surface 634 is completely hidden, the center Cb of the back surface 634 is unknown. When acquiring an image including each contour of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B are obtained from the situation where the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B are captured. When the posture of the imaging device is changed so that the two overlap each other, the two approach each other. Before long, the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide with each other, and the center Cb of the back circle B disappears. An image captured at the moment when the center Cb of the back circle B disappears can be regarded as the front image G1.

遠近の原理により、背面円Bの半径Rbは、正面円Fの半径Rfよりも小さくなる。よって、歯底632の正面633の輪郭と背面634の輪郭とを重ねることは不可能である。正面円F及び背面円Bを描く手法を用いずに真正面画像G1を得るには、歯底632の正面633の輪郭と背面634の輪郭とを同時並行に眺めながら両者の乖離のバランスを考慮しながら、感覚的に撮像しなければならない。これでは、真正面画像G1を得ることは非常に困難である。しかしながら、正面円F及び背面円Bを描く手法を採用することにより、上記のように正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを重ね合わせるだけの簡便な操作で、より正確な真正面画像G1を取得することができる。 The radius Rb of the back circle B is smaller than the radius Rf of the front circle F according to the principle of perspective. Therefore, it is impossible to overlap the contours of the front face 633 and the back face 634 of the root 632 . In order to obtain the straight front image G1 without using the method of drawing the front circle F and the back circle B, the contour of the front face 633 and the contour of the back face 634 of the tooth base 632 are observed simultaneously and the balance between the two is considered. However, you have to take an image intuitively. This makes it very difficult to obtain the front image G1. However, by adopting the method of drawing the front circle F and the back circle B, a more accurate front circle can be obtained by a simple operation of overlapping the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B as described above. Image G1 can be acquired.

このようなことから、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fと背面円Bとを描くことができるスプロケット63の歯底632の各輪郭上の点の座標を、特徴点データ412とする。図6のP1~P4は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点である。図6のP5~P8は、スプロケット63の歯底632の背面634の輪郭を特定する特徴点である。 For this reason, the image evaluation apparatus 40 of the present embodiment uses the coordinates of points on each contour of the tooth bottom 632 of the sprocket 63 that can draw the front circle F and the back circle B as the feature point data 412. do. P1 to P4 in FIG. 6 are characteristic points that specify the profile of the front surface 633 of the tooth bottom 632 of the sprocket 63 . P5 to P8 in FIG. 6 are feature points that specify the contour of the back surface 634 of the tooth root 632 of the sprocket 63 .

基準値算出部44は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価するための基準となる基準値Xを算出する。基準値算出部44は、図4に示すように、中心半径算出部441と、割合算出部442とを備える。 The reference value calculation unit 44 calculates a reference value X that serves as a reference for evaluating whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable for the measurement image. The reference value calculator 44 includes a center radius calculator 441 and a ratio calculator 442, as shown in FIG.

上記のように、スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、ほぼ等価である。但し、正面円Fの半径Rfと背面円Bの半径Rbとは異なるので、一致させるべき点は、正確には、中心Cfよりも歯底632に近い側の点、及び、中心Cbよりも歯底632に近い側の点である。この一致させるべき点は、評価対象の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価するための基準となる点(以下「基準点」とも称する)である。正面円Fの基準点及び背面円Bの基準点を、それぞれ、半径Rf及び半径Rbに対してどの程度の割合を乗算した距離だけ中心Cf及び中心Cbから歯底632側に離れた点に設定するべきであるかは、歯底632の幅及び厚さに依存するので、スプロケット63の種類に依存する。本実施形態の画像評価装置40では、撮像画像461を評価する前に、基準値算出部44が、この割合を基準値Xとして算出し、スプロケット63の種類毎に基準値記憶部45に記憶させる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの基準点と背面円Bの基準点とが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、完全に等価である。 As described above, in the image including each contour of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, the fact that the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide means that the image is the front image G1, Almost equivalent. However, since the radius Rf of the front circle F and the radius Rb of the back circle B are different, precisely, the points to be matched are points closer to the tooth root 632 than the center Cf and points closer to the tooth root than the center Cb. It is the point on the side closer to the bottom 632 . This point to be matched is a reference point (hereinafter also referred to as a “reference point”) for evaluating whether the captured image 461 to be evaluated is suitable for the measurement image. The reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B are respectively set at points separated from the center Cf and the center Cb toward the root 632 by a ratio of the radius Rf and the radius Rb. Whether it should be done depends on the width and thickness of the root 632, and therefore depends on the type of the sprocket 63. In the image evaluation device 40 of the present embodiment, before evaluating the captured image 461, the reference value calculation unit 44 calculates this ratio as the reference value X, and stores it in the reference value storage unit 45 for each type of sprocket 63. . In the image containing each contour of the tooth root 632 of the sprocket 63, matching the reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B is completely equivalent to the image being the front image G1. .

このようなことから、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfよりも歯底632に近い側の点を正面円Fの基準点とし、背面円Bの中心Cbよりも歯底632に近い側の点を背面円Bの基準点とする。そして、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fの基準点と背面円Bの基準点とが一致する画像を、真正面画像G1とする。 For this reason, the image evaluation apparatus 40 of the present embodiment uses a point on the side closer to the tooth bottom 632 than the center Cf of the front circle F as a reference point of the front circle F, and the tooth A point on the side closer to the bottom 632 is set as a reference point of the back circle B. FIG. Then, the image evaluation device 40 of this embodiment regards an image in which the reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B coincide as the front image G1.

基準値算出部44は、基準値Xを算出する際、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点を用いて算出する。基準値Xの算出に用いられる学習用画像411は、例えば、教師データ記憶部41に記憶された学習用画像411や、基準値Xの算出のために撮像装置31にて摩耗量の測定に適した方向から新たに撮像された学習用画像411であってもよい。基準値算出部44は、これらの学習用画像411を、機械学習済みの特徴点抽出部43に入力する。特徴点抽出部43は、歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 When calculating the reference value X, the reference value calculator 44 uses feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear. The learning image 411 used for calculating the reference value X is, for example, the learning image 411 stored in the teacher data storage unit 41, or the image 411 suitable for measuring the wear amount by the imaging device 31 for calculating the reference value X. It may be a learning image 411 that is newly captured from a different direction. The reference value calculation unit 44 inputs these learning images 411 to the feature point extraction unit 43 that has undergone machine learning. The feature point extraction unit 43 extracts feature points that specify the contour of the front face 633 of the root 632 and feature points that specify the contour of the back face 634 . The feature point extraction unit 43 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

中心半径算出部441は、特徴点抽出部43により特定された正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、特徴点抽出部43により特定された背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。基準値算出部44の割合算出部442は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線を算出する。割合算出部442は、算出された直線上であって、次式(1)を満たすXを算出する。
正面円Fの中心Cfからの距離(半径Rf×X)=背面円Bの中心Cbからの距離(半径Rb×X)・・・(1)
The center radius calculator 441 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F identified by the feature point extraction unit 43 and the center Cb and radius Rb of the back circle B identified by the feature point extraction unit 43 . The ratio calculator 442 of the reference value calculator 44 calculates a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B. FIG. The ratio calculator 442 calculates X that is on the calculated straight line and that satisfies the following equation (1).
Distance from the center Cf of the front circle F (radius Rf×X)=Distance from the center Cb of the back circle B (radius Rb×X) (1)

基準値算出部44は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上の点であって、半径Rfに対してXを乗算した距離だけ中心Cfから歯底632側に離れた点を、正面円Fの基準点とする。基準値算出部44は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上の点であって、半径Rbに対してXを乗算した距離だけ中心Cbから歯底632側に離れた点を、背面円Bの基準点とする。基準値算出部44は、算出されたXを基準値Xとして基準値記憶部45に記憶させる。この際、基準値記憶部45は、基準値算出部44により算出された基準値Xを、スプロケット63の種類を識別する部品番号に紐付けて記憶する。 The reference value calculator 44 is a point on a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B, and is located on the side of the root 632 from the center Cf by a distance obtained by multiplying the radius Rf by X. Let the distant point be the reference point of the front circle F. The reference value calculator 44 is a point on a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B, and is located on the side of the tooth bottom 632 from the center Cb by a distance obtained by multiplying the radius Rb by X. Let the distant point be the reference point of the back circle B. The reference value calculation unit 44 stores the calculated X as the reference value X in the reference value storage unit 45 . At this time, the reference value storage unit 45 stores the reference value X calculated by the reference value calculation unit 44 in association with the part number that identifies the type of the sprocket 63 .

このように、基準値記憶部45は、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点から算出された、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを記憶する。 In this way, the reference value storage unit 45 stores the reference value X serving as a reference for evaluating the captured image 461, which is calculated from the feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear. Remember.

続いて、画像評価装置40の利活用段階に使用又は実行される機能について説明する。
撮像画像記憶部46は、撮像画像461を記憶する。撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461は、予め撮像された動画像又は複数の静止画像である。動画像は、所定のフレームレートによって撮像された複数のフレーム画像から構成される。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を評価する場合、当該動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれを評価することができる。
Next, functions that are used or executed during the utilization stage of the image evaluation device 40 will be described.
The captured image storage unit 46 stores a captured image 461 . The captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is a moving image or a plurality of still images captured in advance. A moving image is composed of a plurality of frame images captured at a predetermined frame rate. When evaluating the moving image stored in the captured image storage unit 46, the image evaluation device 40 can evaluate each of the plurality of frame images that make up the moving image.

特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、当該撮像画像461に含まれる特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点を抽出する。具体的には、特徴点抽出部43には、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が入力される。特徴点抽出部43は、撮像画像461に含まれるスプロケット63の歯底632において正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 When evaluating whether or not the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable for the measurement image, the feature point extraction unit 43 extracts the contour of a specific part included in the captured image 461. Extract multiple feature points. Specifically, the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is input to the feature point extraction unit 43 . The feature point extraction unit 43 extracts feature points that specify the contour of the front face 633 and feature points that specify the contour of the back face 634 in the root 632 of the sprocket 63 included in the captured image 461 . The feature point extraction unit 43 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

評価値算出部47は、特徴点抽出部43により抽出された撮像画像461における特徴点と、基準値記憶部45に記憶された基準値Xとに基づいて、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する。評価値算出部47は、図4に示すように、基準値平均算出部471と、中心半径算出部472と、差分長算出部473と、差分比算出部474とを備える。 Based on the feature points in the captured image 461 extracted by the feature point extraction unit 43 and the reference value X stored in the reference value storage unit 45, the evaluation value calculation unit 47 determines that the captured image 461 is suitable for the measurement image. Calculate an evaluation value that evaluates whether the The evaluation value calculator 47 includes a reference value average calculator 471, a center radius calculator 472, a difference length calculator 473, and a difference ratio calculator 474, as shown in FIG.

基準値平均算出部471は、スプロケット63の部品番号に紐付けて基準値記憶部45に記憶された複数の基準値Xの平均値Xmを算出する。中心半径算出部472は、特徴点抽出部43により特定された正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、特徴点抽出部43により特定された背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 The reference value average calculation unit 471 calculates an average value Xm of a plurality of reference values X stored in the reference value storage unit 45 in association with the part number of the sprocket 63 . The center radius calculator 472 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F identified by the feature point extraction unit 43 and the center Cb and radius Rb of the back circle B identified by the feature point extraction unit 43 .

差分長算出部473は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線を算出する。差分長算出部473は、算出された直線上において、次式(2)によって表される差分長Dを算出する。
差分長D={正面円Fの中心Cfから距離(半径Rf×Xm)だけ離れた点}-{背面円Bの中心Cbから距離(半径Rb×X)だけ離れた点}・・・(2)
The difference length calculator 473 calculates a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B. FIG. The difference length calculator 473 calculates a difference length D represented by the following equation (2) on the calculated straight line.
Differential length D = {point separated by distance (radius Rf × Xm) from center Cf of front circle F}−{point separated by distance (radius Rb × X) from center Cb of back circle B} (2 )

差分比算出部474は、次式(3)によって表される差分比Δを算出する。
差分比Δ=差分長D/(正面円Fの半径Rf+背面円Bの半径Rb)・・・(3)
The difference ratio calculator 474 calculates the difference ratio Δ represented by the following equation (3).
Difference ratio Δ=difference length D/(radius Rf of front circle F+radius Rb of back circle B) (3)

評価値算出部47は、差分比算出部474により算出された差分比Δを、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値とする。評価値算出部47は、評価値として算出された差分比Δを、画像判定部48に入力する。 The evaluation value calculation unit 47 uses the difference ratio Δ calculated by the difference ratio calculation unit 474 as an evaluation value for evaluating whether the captured image 461 is suitable for the measurement image. The evaluation value calculation unit 47 inputs the difference ratio Δ calculated as the evaluation value to the image determination unit 48 .

画像判定部48は、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。具体的には、画像判定部48は、評価値として算出された差分比Δを、閾値Tと比較する。閾値Tは、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定するための閾値であり、スプロケット63の種類毎に予め定められている。閾値Tは、画像評価装置40の閾値記憶部(不図示)に、スプロケット63の部品番号に紐付けて予め記憶されている。画像判定部48は、差分比Δが閾値Tより小さければ、撮像画像461が測定用画像として利用できると判定する。画像判定部48は、差分比Δが閾値T以上であれば、撮像画像461が測定用画像として利用できないと判定する。画像判定部48は、判定結果を画像抽出部49に入力する。 The image determination section 48 determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation section 47 . Specifically, the image determination unit 48 compares the difference ratio Δ calculated as the evaluation value with the threshold T. The threshold T is a threshold for determining whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image, and is predetermined for each type of sprocket 63 . The threshold T is stored in advance in a threshold storage unit (not shown) of the image evaluation device 40 in association with the part number of the sprocket 63 . If the difference ratio Δ is smaller than the threshold value T, the image determination unit 48 determines that the captured image 461 can be used as a measurement image. If the difference ratio Δ is equal to or greater than the threshold value T, the image determination unit 48 determines that the captured image 461 cannot be used as a measurement image. The image determination section 48 inputs the determination result to the image extraction section 49 .

画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する。具体的には、画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を構成する複数のフレーム画像又は複数の静止画像の中から測定用画像に該当する撮像画像461を抽出する。画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果において複数の撮像画像461が測定用画像に該当していた場合、測定用画像に該当する全ての撮像画像461を抽出してもよいし、差分比Δが最小であった撮像画像461だけを抽出してもよいし、差分比Δが最小のものから順に所定数の撮像画像461(例えば上位5つの撮像画像461)だけを抽出してもよい。画像抽出部49は、抽出された測定用画像に該当する撮像画像461を表示装置32に出力し、当該画像を表示装置32に表示させる。 The image extraction unit 49 extracts the measurement image from the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 according to the determination result of the image determination unit 48 . Specifically, the image extracting unit 49 extracts the image for measurement from a plurality of frame images or a plurality of still images constituting the moving image stored in the captured image storage unit 46 according to the determination result of the image determining unit 48 . A captured image 461 corresponding to the image is extracted. When the determination result of the image determining unit 48 indicates that a plurality of captured images 461 correspond to the images for measurement, the image extracting unit 49 may extract all the captured images 461 corresponding to the images for measurement. Only the captured image 461 with the smallest ratio Δ may be extracted, or only a predetermined number of captured images 461 (for example, top five captured images 461) with the smallest difference ratio Δ may be extracted. . The image extraction unit 49 outputs the captured image 461 corresponding to the extracted measurement image to the display device 32 and causes the display device 32 to display the image.

なお、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かの判定を行った後、当該判定結果を、撮像画像461に紐付けて撮像画像記憶部46に記憶したり、表示装置32に出力したりしてもよい。この場合、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像に該当する撮像画像461を抽出しなくてもよい。この場合、画像評価装置40は、画像抽出部49を省略してもよい。 After determining whether or not the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 associates the determination result with the captured image 461 and captures the image. It may be stored in the image storage unit 46 or output to the display device 32 . In this case, the image evaluation device 40 does not have to extract the captured image 461 corresponding to the measurement image from the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 . In this case, the image evaluation device 40 may omit the image extractor 49 .

また、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の全てにおいて測定用画像として利用できるか否かの判定を行わずに、差分比Δが最小の撮像画像461を測定用画像として抽出するだけでもよい。この場合、画像評価装置40は、画像判定部48を省略してもよい。 In addition, the image evaluation device 40 does not determine whether or not all of the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 can be used as images for measurement, and measures the captured image 461 with the smallest difference ratio Δ. It is also possible to simply extract it as an image for use. In this case, the image evaluation device 40 may omit the image determination section 48 .

次に、画像評価装置40の動作について説明する。画像評価装置40は、特徴点の抽出機能を生成する機械学習モードと、基準値Xを事前に算出し記憶しておく学習モードと、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する画像抽出モードによって動作することができる。 Next, the operation of the image evaluation device 40 will be described. The image evaluation device 40 has a machine learning mode for generating a feature point extraction function, a learning mode for pre-calculating and storing the reference value X, and a captured image 461 stored in the captured image storage unit 46. It can operate with an image extraction mode that extracts the measurement image.

図7は、基準値Xの学習モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the image evaluation device 40 in the reference value X learning mode.

ステップS701において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの学習モードの開始を受け付ける。 In step S<b>701 , the image evaluation device 40 accepts the start of the learning mode for the reference value X according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS702において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S<b>702 , the image evaluation device 40 receives the part number of the sprocket 63 according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS703において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの消去(初期化)を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値Xの消去を受け付けていない場合、ステップS705に移行する。画像評価装置40は、基準値Xの消去を受け付けた場合、ステップS704に移行する。 In step S<b>703 , the image evaluation device 40 determines whether or not deletion (initialization) of the reference value X has been accepted in accordance with the user's input operation on the input device 33 . If the image evaluation apparatus 40 has not received the deletion of the reference value X, the process proceeds to step S705. When the image evaluation device 40 accepts deletion of the reference value X, the process proceeds to step S704.

ステップS704において、画像評価装置40は、基準値Xを消去する。具体的には、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値X、又は、ステップS713においてエラーメッセージを出力した基準値Xを消去する。 In step S704, the image evaluation device 40 erases the reference value X. Specifically, the image evaluation device 40 erases the reference value X stored in the reference value storage unit 45 or the reference value X for which the error message was output in step S713.

ステップS705において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの学習モードの終了を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値Xの学習モードの終了を受け付けた場合、図7に示す本処理を終了する。画像評価装置40は、基準値Xの学習モードの終了を受け付けていない場合、ステップS706に移行する。 In step S<b>705 , the image evaluation device 40 determines whether or not termination of the learning mode for the reference value X has been received according to the user's input operation on the input device 33 . When the image evaluation device 40 accepts the end of the learning mode for the reference value X, it ends the processing shown in FIG. If the image evaluation apparatus 40 has not received the end of the learning mode for the reference value X, the process proceeds to step S706.

ステップS706において、画像評価装置40は、基準値Xの算出に用いられる学習用画像411を読み込む。 In step S706, the image evaluation device 40 reads the learning image 411 used for calculating the reference value X. FIG.

ステップS707において、画像評価装置40は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。画像評価装置40は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 In step S<b>707 , the image evaluation device 40 extracts feature points specifying the contour of the front face 633 of the root 632 of the sprocket 63 and feature points specifying the contour of the back face 634 . The image evaluation device 40 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

ステップS708において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 In step S708, the image evaluation device 40 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F and the center Cb and radius Rb of the back circle B. FIG.

ステップS709において、画像評価装置40は、基準値Xを算出する。具体的には、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上であって上記の式(1)を満たすような基準値Xを算出する。 In step S709, the image evaluation device 40 calculates the reference value X. FIG. Specifically, the image evaluation device 40 calculates a reference value X that is on a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B and that satisfies the above equation (1).

ステップS710において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS713に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されている場合、ステップS711に移行する。 In step S<b>710 , the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X is already stored in the reference value storage unit 45 . If the reference value X is not already stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S713. When the reference value X is already stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S711.

ステップS711において、画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内か否かを判定する。画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内である場合、ステップS713に移行する。画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内でない場合、ステップS712に移行する。なお許容範囲か否かは、あらかじめ設定して記憶されている閾値に基づく。閾値は任意に設定しうる。 In step S711, the image evaluation device 40 determines whether the difference between the reference value X calculated this time and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is within the allowable range. If the difference between the reference value X calculated this time and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is within the allowable range, the image evaluation device 40 proceeds to step S713. If the difference between the reference value X calculated this time and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is not within the allowable range, the image evaluation device 40 proceeds to step S712. Whether or not it is within the allowable range is based on a preset and stored threshold value. Any threshold can be set.

ステップS712において、画像評価装置40は、エラーメッセージを表示装置32に出力し、ステップS703に移行する。 In step S712, the image evaluation device 40 outputs an error message to the display device 32, and proceeds to step S703.

ステップS713において、画像評価装置40は、今回算出された基準値Xを新たな基準値Xとして基準値記憶部45に記憶する。 In step S<b>713 , the image evaluation device 40 stores the reference value X calculated this time as a new reference value X in the reference value storage unit 45 .

このようにして、画像評価装置40は、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを事前に算出し記憶しておくことができる。 In this manner, the image evaluation device 40 can calculate and store in advance the reference value X that serves as a reference for evaluating the captured image 461 .

図8は、画像抽出モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the image evaluation device 40 in the image extraction mode.

ステップS801において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、画像抽出モードの開始を受け付ける。 In step S<b>801 , the image evaluation device 40 accepts the start of the image extraction mode according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS802において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S<b>802 , the image evaluation device 40 receives the part number of the sprocket 63 according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS803において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されている場合、ステップS805に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS804に移行する。 In step S<b>803 , the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X is stored in the reference value storage unit 45 . When the reference value X is stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S805. If the reference value X is not stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S804.

ステップS804において、画像評価装置40は、基準値Xが記憶されていない旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S804, the image evaluation device 40 outputs a message to the display device 32 to the effect that the reference value X is not stored. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG.

ステップS805において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値Xの平均値Xmを算出する。 In step S<b>805 , the image evaluation device 40 calculates the average value Xm of the reference values X stored in the reference value storage unit 45 .

ステップS806において、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461を読み込む。 In step S<b>806 , the image evaluation device 40 reads the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 .

ステップS807において、画像評価装置40は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。画像評価装置40は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 In step S<b>807 , the image evaluation device 40 extracts feature points specifying the contour of the front face 633 of the root 632 of the sprocket 63 and feature points specifying the contour of the back face 634 . The image evaluation device 40 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

ステップS808において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 In step S808, the image evaluation device 40 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F and the center Cb and radius Rb of the back circle B. FIG.

ステップS809において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上において上記の式(2)によって表される差分長Dを算出する。 In step S809, the image evaluation device 40 calculates the difference length D represented by the above equation (2) on a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B.

ステップS810において、画像評価装置40は、上記の式(3)によって表される差分比Δを算出する。 In step S810, the image evaluation device 40 calculates the difference ratio Δ represented by Equation (3) above.

ステップS811において、画像評価装置40は、算出された差分比Δが予め定められた閾値Tより小さいか否かを判定することによって、今回読み込んだ撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。 In step S811, the image evaluation device 40 determines whether or not the calculated difference ratio Δ is smaller than a predetermined threshold value T, thereby determining whether or not the captured image 461 read this time can be used as a measurement image. judge.

ステップS812において、画像評価装置40は、ステップS811の判定結果が測定用画像として利用できることを示すか否かを判定する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示さない場合、ステップS814に移行する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示す場合、ステップS813に移行する。 In step S812, the image evaluation device 40 determines whether or not the determination result of step S811 indicates that the image can be used as the image for measurement. If the determination result does not indicate that the image can be used as the image for measurement, the image evaluation device 40 proceeds to step S814. When the determination result indicates that the image can be used as the measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S813.

ステップS813において、画像評価装置40は、今回読み込んだ撮像画像461を測定用画像として抽出する。 In step S813, the image evaluation device 40 extracts the captured image 461 read this time as a measurement image.

ステップS814において、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価したか否かを判定する。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価していない場合、ステップS806に移行する。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価した場合、ステップS815に移行する。 In step S814, the image evaluation device 40 determines whether or not all the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 have been evaluated. If the image evaluation device 40 has not evaluated all the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46, the process proceeds to step S806. When the image evaluation device 40 evaluates all the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46, the process proceeds to step S815.

ステップS815において、画像評価装置40は、測定用画像が抽出されたか否かを判定する。画像評価装置40は、測定用画像が抽出された場合、ステップS817に移行する。画像評価装置40は、測定用画像が抽出されなかった場合、ステップS816に移行する。 In step S815, the image evaluation device 40 determines whether or not the image for measurement has been extracted. When the image for measurement is extracted, the image evaluation device 40 proceeds to step S817. When the image for measurement is not extracted, the image evaluation device 40 proceeds to step S816.

ステップS816において、画像評価装置40は、測定用画像が抽出されなかった旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S816, the image evaluation device 40 outputs to the display device 32 a message to the effect that the image for measurement has not been extracted. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG.

ステップS817において、画像評価装置40は、抽出された測定用画像を表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S<b>817 , the image evaluation device 40 outputs the extracted measurement image to the display device 32 . The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG.

以上のように、実施形態1の画像評価装置40は、作業機械6の特定の部位(摩耗する部位、例えばスプロケット63)の撮像画像461が摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置である。特徴点抽出部43は、当該特定の部位の輪郭を含む学習用画像411と、学習用画像411に含まれる当該特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点の座標を示す特徴点データ412とが、教師データとして、機械学習されており、撮像画像461に含まれる当該特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する。基準値記憶部45は、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点から算出された、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを記憶する。評価値算出部47は、特徴点抽出部43により抽出された撮像画像461における特徴点と、基準値記憶部45に記憶された基準値Xとに基づいて、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する。画像判定部48は、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。 As described above, the image evaluation device 40 of the first embodiment determines whether the captured image 461 of a specific portion of the work machine 6 (a portion to be worn, such as the sprocket 63) is suitable as a measurement image used to measure the amount of wear. It is an image evaluation device that evaluates the The feature point extraction unit 43 obtains a learning image 411 including the contour of the specific part, and feature point data indicating the coordinates of a plurality of feature points for specifying the contour of the specific part included in the learning image 411. 412 is machine-learned as teaching data, and extracts feature points that specify the contour of the specific part included in the captured image 461 . The reference value storage unit 45 stores a reference value X serving as a reference for evaluating the captured image 461, which is calculated from the feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear. Based on the feature points in the captured image 461 extracted by the feature point extraction unit 43 and the reference value X stored in the reference value storage unit 45, the evaluation value calculation unit 47 determines that the captured image 461 is suitable for the measurement image. Calculate an evaluation value that evaluates whether the The image determination section 48 determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation section 47 .

これにより、実施形態1の画像評価装置40は、例えば、特許文献1に開示された平面計測手段のような特別な手段を用いなくても、作業機械6の特定の部位の撮像画像461が、摩耗量の測定に適した画像であるかを高精度で評価することができる。更に、実施形態1の画像評価装置40は、撮像画像461が撮像済みであるか否かに関わらず、摩耗量の測定に適した画像であるかを高精度で評価することができる。したがって、実施形態1の画像評価装置40は、ユーザがスマートフォン等によって摩耗する部位を気軽に撮像した撮像画像461であっても、撮像画像461が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる。画像評価装置40を導入することによって、ユーザは、対象部位の3次元点群を取得する3次元形状測定機のような高額な手段を用いなくても、2次元の撮像画像461から摩耗量の測定を行うことができる。実施形態1の画像評価装置40は、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることができる。 As a result, the image evaluation device 40 of the first embodiment can obtain the captured image 461 of the specific portion of the work machine 6 without using special means such as the plane measurement means disclosed in Patent Document 1. It is possible to highly accurately evaluate whether the image is suitable for measuring the amount of wear. Furthermore, the image evaluation device 40 of the first embodiment can highly accurately evaluate whether the captured image 461 is suitable for measuring the amount of wear regardless of whether or not the captured image 461 has been captured. Therefore, the image evaluation apparatus 40 of the first embodiment can appropriately determine whether the captured image 461 is an image suitable for measuring the amount of wear, even if the captured image 461 is a casual image captured by a user using a smartphone or the like of a portion to be worn. and can be easily evaluated. By introducing the image evaluation device 40, the user can estimate the amount of wear from the two-dimensional captured image 461 without using expensive means such as a three-dimensional shape measuring machine for acquiring a three-dimensional point cloud of the target site. measurements can be made. The image evaluation device 40 of the first embodiment can simplify and improve the efficiency of the work of measuring the amount of wear.

更に、実施形態1の画像評価装置40は、測定用画像を抽出する画像抽出部49を備える。実施形態1の評価対象の撮像画像461は、予め撮像されて撮像画像記憶部46に記憶された動画像又は複数の静止画像である。画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を構成する複数のフレーム画像又は複数の静止画像の中から測定用画像を抽出する。 Furthermore, the image evaluation device 40 of Embodiment 1 includes an image extraction unit 49 that extracts the measurement image. The captured image 461 to be evaluated in the first embodiment is a moving image or a plurality of still images captured in advance and stored in the captured image storage unit 46 . The image extraction unit 49 extracts measurement images from among the plurality of frame images or the plurality of still images forming the moving image stored in the captured image storage unit 46 according to the determination result of the image determination unit 48 .

これにより、実施形態1の画像評価装置40は、既に撮像済みの動画像集や静止画像集から、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。特に、実施形態1の画像評価装置40は、何ら目的なく撮像された動画像集や静止画像集からであっても、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。よって、実施形態1の画像評価装置40は、摩耗量の測定に適した画像を容易に取得することができ、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を更に図ることができる。 As a result, the image evaluation apparatus 40 of the first embodiment can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear from already-captured moving image collections and still image collections. In particular, the image evaluation apparatus 40 of Embodiment 1 can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear even from a collection of moving images and still images taken without any purpose. Therefore, the image evaluation apparatus 40 of Embodiment 1 can easily acquire an image suitable for measuring the amount of wear, and can further simplify and improve the efficiency of the operation of measuring the amount of wear.

なお、上記の摩耗量測定システム1では、通信端末3が画像評価装置40の全部の機能を備えていたが、サーバ装置2が画像評価装置40の全部又は一部の機能を備えていてもよい。例えば、サーバ装置2が、教師データ記憶部41及び学習部42を備えており、通信端末3が、機械学習済みの特徴点抽出部43を備えていてもよい。或いは、サーバ装置2が、機械学習済みの特徴点抽出部43をも備えており、通信端末3が、サーバ装置2から送信された特徴点抽出部43の抽出結果を受信してもよい。また、サーバ装置2が、教師データ記憶部41、学習部42、特徴点抽出部43、基準値算出部44、基準値記憶部45、評価値算出部47、画像判定部48及び画像抽出部49を備えており、通信端末3が撮像画像記憶部46だけを備えていてもよい。また、サーバ装置2が撮像画像記憶部46をも備えており、通信端末3が、サーバ装置2から送信された画像抽出部49の抽出結果を受信し、表示装置32に出力してもよい。 In the wear amount measurement system 1 described above, the communication terminal 3 has all the functions of the image evaluation device 40, but the server device 2 may have all or part of the functions of the image evaluation device 40. . For example, the server device 2 may include the teacher data storage unit 41 and the learning unit 42, and the communication terminal 3 may include the feature point extracting unit 43 which has undergone machine learning. Alternatively, the server device 2 may also include a machine-learned feature point extraction unit 43 , and the communication terminal 3 may receive the extraction result of the feature point extraction unit 43 transmitted from the server device 2 . The server device 2 also includes a teacher data storage unit 41, a learning unit 42, a feature point extraction unit 43, a reference value calculation unit 44, a reference value storage unit 45, an evaluation value calculation unit 47, an image determination unit 48, and an image extraction unit 49. , and the communication terminal 3 may include only the captured image storage unit 46 . The server device 2 may also include the captured image storage unit 46 , and the communication terminal 3 may receive the extraction result of the image extraction unit 49 transmitted from the server device 2 and output it to the display device 32 .

[実施形態2]
図9~図12を用いて、実施形態2の画像評価装置40について説明する。実施形態2の画像評価装置40において、実施形態1と同様の構成及び動作については、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The image evaluation device 40 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12. FIG. In the image evaluation apparatus 40 of the second embodiment, descriptions of the same configurations and operations as those of the first embodiment are omitted.

実施形態2では、作業機械6の摩耗する部位がツース693である場合に、ツース693の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置40について説明する。 In the second embodiment, an image evaluation device 40 that evaluates whether the picked-up image 461 of the tooth 693 is suitable for the image for measurement when the tooth 693 is the part to be worn of the work machine 6 will be described.

図9は、実施形態2の画像評価装置40が備える基準値算出部44及び評価値算出部47の詳細構成を示すブロック図である。図10は、バケット69の先端部69aの構成を模式的に示す図である。図11は、ツース693の摩耗量の測定に適した斜視画像G3を模式的に示す図である。図12は、ツース693及びアダプタ692の輪郭を特定する特徴点を説明する図である。なお、図11及び図12に示す破線部は、摩耗前のツース693の輪郭を示している。 FIG. 9 is a block diagram showing the detailed configuration of the reference value calculator 44 and the evaluation value calculator 47 included in the image evaluation device 40 of the second embodiment. FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of the tip portion 69a of the bucket 69. As shown in FIG. FIG. 11 is a diagram schematically showing a perspective image G3 suitable for measuring the wear amount of the tooth 693. As shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating feature points that specify the contours of tooth 693 and adapter 692 . 11 and 12 indicate the contour of the tooth 693 before wear.

ツース693は、図10に示すように、バケット69の先端部69aに幅方向に間隔をあけて設けられたアダプタ692に取り付けられている。アダプタ692は、摩耗し難い部位である。本実施形態では、アダプタ692の長さ及び幅は不変とする。図11に示すアダプタ692及びツース693の正面694は、バケット69の内表面に連続する面である。図11に示すアダプタ692及びツース693の側面695は、バケット69の外表面に連続する背面と正面694とに連続する面であり、バケット69のダンプ/クラウド方向に沿う面である。 As shown in FIG. 10, the tooth 693 is attached to an adapter 692 which is provided at the tip portion 69a of the bucket 69 at intervals in the width direction. The adapter 692 is a part that is less prone to wear. In this embodiment, the length and width of adapter 692 remain unchanged. A front surface 694 of the adapter 692 and tooth 693 shown in FIG. 11 is a surface that is continuous with the inner surface of the bucket 69 . A side surface 695 of the adapter 692 and the tooth 693 shown in FIG. 11 is a surface continuous with the rear surface continuous with the outer surface of the bucket 69 and the front surface 694, and is the surface along the dump/crowd direction of the bucket 69 .

ツース693の摩耗量(摩耗率)は、次のようにして測定することができる。すなわち、図11に示すように、摩耗したツース693の画像上の長さをLtとし、アダプタ692の画像上の長さをLaとする。また、アダプタ692の実際の長さをla(固定値)とし、摩耗前のツース693の画像上の長さをLt0とする。この場合、摩耗したツース693の実際の長さltは、次式(4)にように表すことができる。ツース693の摩耗量(摩耗率)は、次式(5)のように表すことができる。
摩耗したツース693の実際の長さlt=(摩耗したツース693の画像上の長さLt)×(アダプタ692の画像上の長さLa)/(アダプタ692の実際の長さla)・・・(4)
ツース693の摩耗量(摩耗率)=1-{(摩耗したツース693の画像上の長さLt)/(摩耗前のツース693の画像上の長さLt0)}・・・(5)
The wear amount (wear rate) of the tooth 693 can be measured as follows. That is, as shown in FIG. 11, the image length of the worn tooth 693 is Lt, and the image length of the adapter 692 is La. Also, the actual length of the adapter 692 is la (fixed value), and the image length of the tooth 693 before wear is Lt0. In this case, the actual length lt of the worn tooth 693 can be expressed by the following equation (4). The amount of wear (wear rate) of the tooth 693 can be expressed by the following equation (5).
Actual length lt of worn tooth 693=(Length of worn tooth 693 on image Lt)×(Length of adapter 692 on image La)/(Actual length la of adapter 692) . . . (4)
Wear amount (wear rate) of tooth 693=1-{(length Lt of worn tooth 693 on image)/(length Lt0 on image of tooth 693 before wear)} (5)

但し、ツース693の正面694から撮像されたに近い画像では、アダプタ692及びツース693の側面695の面積が狭くなる。よって、ツース693の正面694から撮像されたに近い画像では、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定することができない。一方、ツース693の正面694に対して過度に斜め方向から撮像された画像では、画像手前側に写るアダプタ692及びツース693と、画像奥側に写るアダプタ692及びツース693とが重なってしまい、画像奥側のアダプタ692及びツース693の側面695の一部が写らなくなる。よって、ツース693の正面694に対して過度に斜め方向から撮像された画像では、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定することができない。よって、摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定できる方向から撮像された画像である。摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、図11に示すような、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像された斜視画像G3である。 However, in an image similar to that taken from the front face 694 of the tooth 693, the area of the adapter 692 and the side face 695 of the tooth 693 is narrow. Therefore, in an image that is almost taken from the front face 694 of the tooth 693, the image length La of the adapter 692 and the image lengths Lt and Lt0 of the tooth 693 cannot be measured accurately. On the other hand, in an image taken from an excessively oblique direction with respect to the front face 694 of the tooth 693, the adapter 692 and the tooth 693 appearing on the front side of the image overlap with the adapter 692 and the tooth 693 appearing on the back side of the image. A part of the rear side adapter 692 and the side surface 695 of the tooth 693 are not captured. Therefore, in an image taken from an excessively oblique direction with respect to the front face 694 of the tooth 693, the length La on the image of the adapter 692 and the lengths Lt and Lt0 on the image of the tooth 693 cannot be measured accurately. . Therefore, an image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear is an image captured from a direction in which the length La of the adapter 692 on the image and the lengths Lt and Lt0 on the image of the tooth 693 can be accurately measured. be. An image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear is a perspective image G3 captured from a direction moderately oblique to the front face 694 of the tooth 693, as shown in FIG.

斜視画像G3は、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像である。斜視画像G3では、画像上の長さとして、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比が、所定値を示すとして定義され得る(少なくとも所定範囲内に収まるとして定義され得る)。アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像において、境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比が所定値になること(少なくとも所定範囲内に収まること)は、当該画像が斜視画像G3であることと、等価である。 The perspective image G3 is an image including contours of the front face 694 and side faces 695 of the adapter 692 and contours of the front face 694 and side faces 695 of the tooth 693 . In the perspective image G3, as the length on the image, the ratio of the width Wf of the front face 694 to the width Ws of the side face 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 can be defined as a predetermined value (at least a predetermined value). can be defined as falling within a range). In the image including the contours of the front face 694 and side faces 695 of the adapter 692 and the contours of the front face 694 and side faces 695 of the tooth 693, the ratio between the width Wf of the front face 694 and the width Ws of the side faces 695 at the boundary 696 is a predetermined value. (at least within a predetermined range) is equivalent to the image being the perspective image G3.

このようなことから、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する頂点の座標と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する頂点の座標とを、特徴点データ412とする。図12に示す画像G4は、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像である。図12のP11~P14は、ツース693の正面694の輪郭を特定する特徴点である。図12のP12、P14、P15は、ツース693の側面695の輪郭を特定する特徴点である。図12のP13、P14、P16、P17は、アダプタ692の正面694の輪郭を特定する特徴点である。図12のP14、P15、P17、P18は、アダプタ692の側面695の輪郭を特定する特徴点である。 For this reason, in the image evaluation apparatus 40 of the second embodiment, the coordinates of the vertices that specify the contours of the front face 694 and the side faces 695 of the adapter 692 and the coordinates of the vertices that specify the contours of the front face 694 and the side faces 695 of the tooth 693 and the coordinates of are set as feature point data 412 . An image G4 shown in FIG. 12 is an image including contours of the front face 694 and side faces 695 of the adapter 692 and contours of the front face 694 and side faces 695 of the tooth 693 . P11 to P14 in FIG. 12 are feature points that specify the contour of the front face 694 of the tooth 693. FIG. P12, P14, and P15 in FIG. 12 are characteristic points that specify the contour of the side surface 695 of the tooth 693. FIG. P13, P14, P16, P17 in FIG. 12 are feature points that identify the contour of the front face 694 of the adapter 692. FIG. P 14 , P 15 , P 17 , P 18 in FIG. 12 are feature points that identify the contour of side 695 of adapter 692 .

そして、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像を、学習用画像411とする。学習用画像411は、アダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695を、摩耗量の測定に適した方向を含む複数の撮像方向から撮像することによって取得される。 In the image evaluation apparatus 40 of the second embodiment, an image including contours of the front face 694 and side face 695 of the adapter 692 and contours of the front face 694 and side face 695 of the tooth 693 is used as the learning image 411 . The learning image 411 is obtained by imaging the front face 694 and side face 695 of the adapter 692 and the tooth 693, respectively, from a plurality of imaging directions including directions suitable for measuring the amount of wear.

また、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比を、基準値Xとする。 In the image evaluation apparatus 40 of the second embodiment, the reference value X is the ratio of the width Wf of the front face 694 to the width Ws of the side face 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 .

具体的には、実施形態2の基準値算出部44は、学習用画像411を、機械学習済みの特徴点抽出部43に入力する。実施形態2の特徴点抽出部43は、学習用画像411に含まれるアダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとを特定する。 Specifically, the reference value calculation unit 44 of the second embodiment inputs the learning image 411 to the feature point extraction unit 43 that has undergone machine learning. The feature point extraction unit 43 of the second embodiment specifies feature points that specify the contours of the front face 694 and side faces 695 of the adapter 692 included in the learning image 411 and the contours of the front face 694 and the side faces 695 of the tooth 693 . Extract feature points. The feature point extractor 43 identifies the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 from the extracted feature points.

実施形態2の基準値算出部44は、図9に示すように、幅比算出部443を備える。幅比算出部443は、特徴点抽出部43により特定された境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比(Wf/Ws)を算出する。幅比算出部443は、算出された比(Wf/Ws)を、基準値Xとして基準値記憶部45に記憶させる。この際、基準値記憶部45は、基準値算出部44により算出された基準値Xを、ツース693の種類を識別する部品番号に紐付けて記憶する。 The reference value calculator 44 of the second embodiment includes a width ratio calculator 443 as shown in FIG. The width ratio calculator 443 calculates the ratio (Wf/Ws) between the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary 696 specified by the feature point extraction unit 43 . The width ratio calculator 443 stores the calculated ratio (Wf/Ws) as the reference value X in the reference value storage unit 45 . At this time, the reference value storage unit 45 stores the reference value X calculated by the reference value calculation unit 44 in association with the part number that identifies the type of tooth 693 .

実施形態2の特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、撮像画像461に含まれるアダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとを特定する。 When evaluating whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable for the measurement image, the feature point extraction unit 43 of the second embodiment extracts the front 694 and the side surface of the adapter 692 included in the captured image 461. The feature points that identify each contour of tooth 695 and the feature points that identify each contour of front face 694 and side face 695 of tooth 693 are extracted. The feature point extractor 43 identifies the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 from the extracted feature points.

実施形態2の評価値算出部47は、図9に示すように、基準値平均算出部471と、幅比算出部475と、幅比差分算出部476とを備える。基準値平均算出部471は、実施形態1と同様に、ツース693の部品番号に紐付けて基準値記憶部45に記憶された複数の基準値Xの平均値Xmを算出する。幅比算出部475は、特徴点抽出部43により特定された境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比X(=Wf/Ws)を算出する。幅比差分算出部476は、幅比算出部475により算出された比Xと、基準値平均算出部471により算出された平均値Xmとの差分値|X-Xm|を算出する。 The evaluation value calculator 47 of the second embodiment includes a reference value average calculator 471, a width ratio calculator 475, and a width ratio difference calculator 476, as shown in FIG. The reference value average calculation unit 471 calculates the average value Xm of the plurality of reference values X stored in the reference value storage unit 45 in association with the part number of the tooth 693, as in the first embodiment. The width ratio calculator 475 calculates a ratio X (=Wf/Ws) between the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary 696 specified by the feature point extraction unit 43 . The width ratio difference calculation unit 476 calculates a difference value |X−Xm| between the ratio X calculated by the width ratio calculation unit 475 and the average value Xm calculated by the reference value average calculation unit 471 .

実施形態2の評価値算出部47は、幅比差分算出部476により算出された差分値|X-Xm|を、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値とする。評価値算出部47は、評価値として算出された差分値|X-Xm|を、画像判定部48に入力する。 The evaluation value calculation unit 47 of the second embodiment uses the difference value |X−Xm| The evaluation value calculation unit 47 inputs the difference value |X−Xm| calculated as the evaluation value to the image determination unit 48 .

実施形態2の画像判定部48は、実施形態1と同様に、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。実施形態2の画像抽出部49は、実施形態1と同様に、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する。 As in the first embodiment, the image determination unit 48 of the second embodiment determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 47 . As in the first embodiment, the image extraction unit 49 of the second embodiment extracts the measurement image from the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 according to the determination result of the image determination unit 48 .

以上のように、実施形態2の画像評価装置40は、作業機械6の特定の部位がツース693のように真正面の基準となる平面が存在しない場合であっても、実施形態1と同様に、撮像画像461が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる。実施形態2の画像評価装置40は、実施形態1と同様に、撮像済みの動画像集や静止画像集から、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。 As described above, the image evaluation apparatus 40 of the second embodiment can perform the following operations in the same manner as in the first embodiment, even when a specific portion of the work machine 6 does not have a straight front reference plane such as the tooth 693 . It is possible to appropriately and easily evaluate whether the captured image 461 is an image suitable for measuring the amount of wear. As in the first embodiment, the image evaluation device 40 of the second embodiment can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear from captured moving image collections and still image collections.

[実施形態3]
図13~図14を用いて、実施形態3の画像評価装置40について説明する。実施形態3の画像評価装置40において、実施形態1と同様の構成及び動作については、その説明を省略する。
図13は、実施形態3の画像評価装置40の機能的構成を示すブロック図である。
[Embodiment 3]
The image evaluation device 40 of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. In the image evaluation apparatus 40 of Embodiment 3, the description of the same configuration and operation as those of Embodiment 1 is omitted.
FIG. 13 is a block diagram showing the functional configuration of the image evaluation device 40 of Embodiment 3. As shown in FIG.

撮像装置31は、撮像時に被写体の画像を表示装置32にリアルタイムで表示させるライブビュー機能を備えている。実施形態3の画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像済みの撮像画像461を評価するのではなく、撮像装置31のライブビュー機能により取得された撮像画像461(以下「ライブビュー画像501」とも称する)を評価対象とする。実施形態3の画像評価装置40は、ユーザが撮像装置31を用いて作業機械6の摩耗する部位を撮像する際に、撮像装置31が摩耗量の測定に適した測定用画像を撮像できるよう、表示装置32を介して撮像装置31の位置又は姿勢を案内する。 The imaging device 31 has a live view function for displaying an image of a subject on the display device 32 in real time during imaging. The image evaluation apparatus 40 of the third embodiment evaluates the captured image 461 acquired by the live view function of the imaging device 31 (hereinafter referred to as "live (also referred to as "view image 501") is to be evaluated. The image evaluation device 40 of the third embodiment is configured so that when the user uses the imaging device 31 to capture an image of a worn portion of the working machine 6, the imaging device 31 can capture a measurement image suitable for measuring the amount of wear. The position or orientation of the imaging device 31 is guided through the display device 32 .

実施形態3の画像評価装置40は、図13に示すように、撮像画像記憶部46の代わりにライブビュー画像取得部50を備え、画像抽出部49の代わりに撮像案内部51を備える。 The image evaluation device 40 of the third embodiment includes a live view image acquisition unit 50 instead of the captured image storage unit 46 and an image capture guide unit 51 instead of the image extraction unit 49, as shown in FIG.

ライブビュー画像取得部50は、撮像装置31のライブビュー機能により取得されたライブビュー画像501を、撮像装置31から取得し、学習済みの特徴点抽出部43に入力する。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できないと判定された場合、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを表示装置32に出力する。撮像案内部51は、当該メッセージを通信端末3のスピーカ(不図示)に出力してもよい。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できると判定された場合、ライブビュー画像501を自動撮像し、所定の記憶部に記憶する。自動撮像を継続する時間は任意であってライブビュー画像501が測定用画像として適する限り続くが、「停止」を指示する操作によって任意のタイミングで停止することとしてもよい。また、摩耗の進行に応じて撮像時間を異ならせてもよい。この場合、摩耗の進行を判定するための基準値を予め設けておき、基準値を超えた場合は摩耗が進行していると仮定して、少なくとも2回以上の自動撮像を繰り返し、操作者に最善の撮像結果を選択してもらう構成としてもよい。これによって、摩耗の進行を更に確実に、且つ、より高精度に把握することが可能になる。 The live-view image acquisition unit 50 acquires a live-view image 501 acquired by the live-view function of the imaging device 31 from the imaging device 31 and inputs it to the learned feature point extraction unit 43 . When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 cannot be used as the measurement image, the imaging guidance unit 51 guides the position or orientation of the imaging device 31 so that the live view image 501 can be used as the measurement image. Output the message to the display device 32 . The imaging guide section 51 may output the message to a speaker (not shown) of the communication terminal 3 . When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 can be used as a measurement image, the imaging guide unit 51 automatically captures the live view image 501 and stores it in a predetermined storage unit. The automatic imaging can be continued for any length of time as long as the live view image 501 is suitable as an image for measurement. Also, the imaging time may be changed according to the progress of wear. In this case, a reference value for determining the progress of wear is set in advance, and when the reference value is exceeded, it is assumed that wear is progressing, and automatic imaging is repeated at least two times, and the operator is instructed to A configuration may be adopted in which the best imaging result is selected. This makes it possible to grasp progress of wear more reliably and with higher accuracy.

このように、実施形態3の画像評価装置40は、ライブビュー画像501が測定用画像として適している場合に自動撮像する自動撮像モードによって動作することができる。 Thus, the image evaluation apparatus 40 of Embodiment 3 can operate in an automatic imaging mode for automatically imaging when the live view image 501 is suitable as a measurement image.

図14は、自動撮像モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 FIG. 14 is a flow chart showing the operation of the image evaluation device 40 in automatic imaging mode.

ステップS1401において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、自動撮像モードの開始を受け付ける。 In step S<b>1401 , the image evaluation device 40 accepts the start of the automatic imaging mode according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS1402において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、閾値Tの変更を受け付けたか否かを判定する。閾値Tは、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるか否かを判定するための閾値であり、画像評価装置40の閾値記憶部(不図示)に予め記憶されている。画像評価装置40は、閾値Tの変更を受け付けていない場合、ステップS1404に移行する。画像評価装置40は、閾値Tの変更を受け付けた場合、ステップS1403に移行する。 In step S<b>1402 , the image evaluation device 40 determines whether or not the change of the threshold value T has been accepted according to the user's input operation on the input device 33 . A threshold value T is a threshold value for determining whether or not the live view image 501 can be used as a measurement image, and is stored in advance in a threshold storage unit (not shown) of the image evaluation device 40 . If the image evaluation apparatus 40 has not received the change of the threshold value T, the process proceeds to step S1404. When the image evaluation apparatus 40 accepts the change of the threshold value T, the process proceeds to step S1403.

ステップS1403において、画像評価装置40は、受け付けた閾値Tを再設定する。 In step S1403, the image evaluation device 40 resets the accepted threshold value T. FIG.

ステップS1404において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S<b>1404 , the image evaluation device 40 receives the part number of the sprocket 63 according to the user's input operation on the input device 33 .

ステップS1405において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されている場合、ステップS1407に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS1406に移行する。 In step S<b>1405 , the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X is stored in the reference value storage unit 45 . When the reference value X is stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S1407. If the reference value X is not stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S1406.

ステップS1406において、画像評価装置40は、基準値Xが記憶されていない旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図14に示す本処理を終了する。 In step S1406, the image evaluation device 40 outputs to the display device 32 a message to the effect that the reference value X is not stored. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG.

ステップS1407において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値Xの平均値Xmを算出する。 In step S<b>1407 , the image evaluation device 40 calculates the average value Xm of the reference values X stored in the reference value storage unit 45 .

ステップS1408において、画像評価装置40は、ライブビュー画像取得部50により取得されたライブビュー画像501を読み込む。 In step S<b>1408 , the image evaluation device 40 reads the live-view image 501 acquired by the live-view image acquisition unit 50 .

ステップS1409~ステップS1413において、画像評価装置40は、図8に示すステップS807~ステップS811と同様の処理を行う。 In steps S1409 to S1413, the image evaluation device 40 performs the same processing as in steps S807 to S811 shown in FIG.

ステップS1414において、画像評価装置40は、ステップS1413の判定結果が測定用画像として利用できることを示すか否かを判定する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示さない場合、ステップS1417に移行する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示す場合、ステップS1415に移行する。 In step S1414, the image evaluation device 40 determines whether the determination result in step S1413 indicates that the image can be used as the image for measurement. If the determination result does not indicate that the image can be used as the measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S1417. When the determination result indicates that the image can be used as the measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S1415.

ステップS1415において、画像評価装置40は、今回読み込んだライブビュー画像501を撮像し、測定用画像として記憶する。 In step S1415, the image evaluation device 40 captures the live view image 501 read this time and stores it as a measurement image.

ステップS1416において、画像評価装置40は、抽出された測定用画像を表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図14に示す本処理を終了する。 In step S<b>1416 , the image evaluation device 40 outputs the extracted measurement image to the display device 32 . The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG.

ステップS1417において、画像評価装置40は、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを表示装置32に出力する。例えば、画像評価装置40は、ステップS1410において算出された正面円Fの基準点が背面円Bの基準点よりも右斜め上にある場合、「撮像装置31をもっと右斜め上に移動させた位置から撮像してください」と案内するメッセージを表示装置32に出力する。 In step S1417, the image evaluation device 40 outputs to the display device 32 a message guiding the position or orientation of the imaging device 31 so that the live view image 501 can be used as a measurement image. For example, when the reference point of the front circle F calculated in step S1410 is located diagonally above the reference point of the back circle B, the image evaluation device 40 determines that "the position where the imaging device 31 is moved diagonally upward to the right". Please take an image from" is output to the display device 32.

ステップS1418において、画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されたか否かを判定する。画像評価装置40は、ライブビュー画像501の変化を確認したり、通信端末3の姿勢センサの検出信号を確認したりすることによって、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されたか否かを判定することができる。画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更された場合、ステップS1408に移行する。画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されていない場合、ステップS1419に移行する。 In step S1418, the image evaluation device 40 determines whether or not the position or orientation of the imaging device 31 has been changed. The image evaluation device 40 determines whether or not the position or orientation of the imaging device 31 has been changed by checking changes in the live view image 501 or checking the detection signal of the orientation sensor of the communication terminal 3 . be able to. When the position or orientation of the imaging device 31 is changed, the image evaluation device 40 proceeds to step S1408. If the position or orientation of the imaging device 31 has not been changed, the image evaluation device 40 proceeds to step S1419.

ステップS1419において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、自動撮像モードの終了を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、自動撮像モードの終了を受け付けていない場合、ステップS1418に移行する。画像評価装置40は、自動撮像モードの終了を受け付けた場合、図14に示す本処理を終了する。 In step S<b>1419 , the image evaluation device 40 determines whether or not termination of the automatic imaging mode has been accepted according to the user's input operation on the input device 33 . If the image evaluation apparatus 40 has not received the end of the automatic imaging mode, the process proceeds to step S1418. When the image evaluation device 40 accepts the end of the automatic imaging mode, it ends the processing shown in FIG. 14 .

以上のように、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位を撮像する撮像装置31の位置又は姿勢を案内する撮像案内部51を備える。実施形態3の評価対象の撮像画像461は、撮像装置31のライブビュー機能により取得されたライブビュー画像501である。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できないと判定された場合、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを出力する。 As described above, the image evaluation device 40 of the third embodiment includes the imaging guide section 51 that guides the position or orientation of the imaging device 31 that images the worn portion of the working machine 6 . A captured image 461 to be evaluated in the third embodiment is a live view image 501 acquired by the live view function of the imaging device 31 . When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 cannot be used as the measurement image, the imaging guidance unit 51 guides the position or orientation of the imaging device 31 so that the live view image 501 can be used as the measurement image. Print a message.

これにより、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位をこれから撮像しようとするユーザに対して、摩耗量の測定に適した画像を容易に撮像させることができる。よって、実施形態3の画像評価装置40は、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を更に図ることができる。また撮影時においては、撮影対象の特性上、泥が付着しているなどによって物体認識ができない場合もある。このことは摩耗量の精確な測定に障害となる。ライブビュー画像で撮像対象の部位をリアルタイムで撮像することによって、摩耗量の測定に適した、さらに精度の高い画像の取得が可能になる。 As a result, the image evaluation device 40 of the third embodiment can allow a user who is about to capture an image of a worn portion of the work machine 6 to easily capture an image suitable for measuring the amount of wear. Therefore, the image evaluation device 40 of the third embodiment can further simplify and improve the efficiency of the work of measuring the amount of wear. Also, during photography, there are cases where object recognition is not possible due to the nature of the object being photographed, such as when the object is covered with mud. This is an obstacle to accurate measurement of the amount of wear. By capturing the image of the part to be imaged in real time with the live view image, it is possible to acquire a more accurate image that is suitable for measuring the amount of wear.

なお、実施形態3は、作業機械6の摩耗する部位がスプロケット63である場合を例に挙げて説明したが、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位がツース693である場合にも当然に適用可能である。また、実施形態3の画像評価装置40では、撮像画像記憶部46の代わりにライブビュー画像取得部50を備え、画像抽出部49の代わりに撮像案内部51を備えていた。しかしながら、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46及びライブビュー画像取得部50の両方を備え、画像抽出部49及び撮像案内部51の両方を備えていてもよい。 In the third embodiment, the sprocket 63 is the part of the working machine 6 that is worn. Of course, it can also be applied in some cases. Further, the image evaluation apparatus 40 of the third embodiment includes a live-view image acquiring unit 50 instead of the captured image storage unit 46 and an image capturing guiding unit 51 instead of the image extracting unit 49 . However, the image evaluation device 40 may include both the captured image storage section 46 and the live view image acquisition section 50 , and may include both the image extraction section 49 and the imaging guide section 51 .

[他の実施形態]
摩耗量測定システム1は、画像評価装置40により抽出された測定用画像を用いて、摩耗量を測定する。摩耗量の測定は、通信端末3によって行われてもよいし、サーバ装置2によって行われてもよい。摩耗量測定システム1は、測定された摩耗量のレベルを特定し、特定されたレベルに応じた表示を含む摩耗量のインジケータ画像を作成し、通信端末3の表示装置32に出力することができる。
[Other embodiments]
The wear amount measurement system 1 measures the wear amount using the measurement image extracted by the image evaluation device 40 . The amount of wear may be measured by the communication terminal 3 or by the server device 2 . The wear amount measurement system 1 can specify the level of the measured wear amount, create a wear amount indicator image including a display corresponding to the specified level, and output it to the display device 32 of the communication terminal 3. .

摩耗量のレベルは、例えば、摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達している第1レベルと、所定作業量を作業後に摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達しそうな第2レベルと、所定作業量を作業後でも摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達しない第3レベルとを有する。 The level of the amount of wear is, for example, a first level at which the amount of wear requiring replacement of the worn portion is reached, and a second level at which the amount of wear requiring replacement of the worn portion after a predetermined amount of work is likely to be reached. and a third level where the amount of wear that requires replacement of the worn portion is not reached even after performing a predetermined amount of work.

摩耗量のインジケータ画像は、その形状、大きさ、色彩及び模様の少なくとも1つを、摩耗量のレベルに応じて変化させて、部位毎に作成される。例えば、摩耗量のレベルが第1レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は赤色、摩耗量のレベルが第2レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は黄色、摩耗量のレベルが第3レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は緑色を用いて作成されてもよい。なおレベルや色は3段階もしくは3色に限られず、任意に設定され得る。或いは、例えば、摩耗量のレベルが第1レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが最も長くなり、摩耗量のレベルが第2レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが中位であり、摩耗量のレベルが第3レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが最も短くなるように作成されてもよい。すなわち、インジケータ画像は、摩耗した部位の交換推奨度が高くなるに従って、インジケータ画像の長さが長くなるように作成されてもよい。 The wear amount indicator image is created for each part by changing at least one of its shape, size, color and pattern according to the wear amount level. For example, if the wear amount level is the first level, the wear amount indicator image is red, if the wear amount level is the second level, the wear amount indicator image is yellow, and if the wear amount level is the third level. For example, the wear amount indicator image may be created using green. Note that the levels and colors are not limited to three stages or three colors, and can be set arbitrarily. Alternatively, for example, if the level of the amount of wear is the first level, the length of the indicator image of the amount of wear is the longest, and if the level of the amount of wear is the second level, the length of the indicator image of the amount of wear is medium. and the length of the wear amount indicator image may be the shortest if the wear amount level is the third level. That is, the indicator image may be created such that the length of the indicator image increases as the degree of replacement recommendation for the worn site increases.

更に、摩耗量測定システム1は、現在の作業機械6の稼動状況から将来的な摩耗量の推移を予測することができる。そして、摩耗量測定システム1は、摩耗量の予測推移を上記のインジケータ画像に重畳表示させる画像を作成し、表示装置32に出力することができる。或いは、摩耗量測定システム1は、摩耗量の予測推移に応じてインジケータ画像の長さが変化するようなアニメーションを作成し、表示装置32に出力することができる。 Furthermore, the wear amount measurement system 1 can predict future changes in wear amount from the current operating conditions of the work machine 6 . Then, the wear amount measurement system 1 can create an image in which the predicted transition of the wear amount is superimposed on the indicator image, and output the image to the display device 32 . Alternatively, the wear amount measurement system 1 can create an animation in which the length of the indicator image changes according to the predicted transition of the wear amount, and output the animation to the display device 32 .

更に、摩耗量測定システム1は、複数の作業機械6における摩耗する部位の摩耗量をサーバ装置2に集約し、摩耗量が類似する複数の作業機械6を特定することができる。そして、摩耗量測定システム1は、摩耗量が類似する複数の作業機械6の情報を、ユーザの通信端末3に送信して、ユーザ間で共有させることができる。 Furthermore, the wear amount measurement system 1 can collect the wear amounts of the worn portions of the plurality of work machines 6 in the server device 2 and specify the work machines 6 having similar wear amounts. Then, the wear amount measurement system 1 can transmit information on a plurality of work machines 6 with similar wear amounts to the user's communication terminal 3 so that the users can share the information.

このような構成により、摩耗量測定システム1は、摩耗量のレベル、部位交換時期、摩耗量の予測推移等の情報を、直感的に把握しやすい形態でユーザに報知することができる。 With such a configuration, the wear amount measurement system 1 can notify the user of information such as the level of wear amount, part replacement timing, predicted transition of wear amount, and the like in a form that is intuitively easy to grasp.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更を行うことができる。本発明は、或る実施形態の構成を他の実施形態の構成に追加したり、或る実施形態の構成を他の実施形態と置換したり、或る実施形態の構成の一部を削除したりすることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. It can be performed. The present invention adds features of one embodiment to features of other embodiments, replaces features of one embodiment with others, or deletes portions of features of one embodiment. can be

1…摩耗量測定システム、2…サーバ装置、3…通信端末、31…撮像装置、32…表示装置、33…入力装置、40…画像評価装置、401…演算処理装置、402…記憶装置、41…教師データ記憶部、411…学習用画像、412…特徴点データ、42…学習部、43…特徴点抽出部、44…基準値算出部、441…中心半径算出部、442…割合算出部、443…幅比算出部、45…基準値記憶部、46…撮像画像記憶部、461…撮像画像、47…評価値算出部、471…基準値平均算出部、472…中心半径算出部、473…差分長算出部、474…差分比算出部、475…幅比算出部、476…幅比差分算出部、48…画像判定部、49…画像抽出部、50…ライブビュー画像取得部、501…ライブビュー画像、51…撮像案内部、6…作業機械、61…下部走行体、62…アイドラ、63…スプロケット、631…歯、632…歯底、633…正面、634…背面、635…側面、64…クローラ、65…上部旋回体、651…旋回装置、652…キャブ、653…機械室、66…フロント作業機、67…ブーム、671…ブームシリンダ、68…アーム、681…アームシリンダ、69…バケット、69a…先端部、691…バケットシリンダ、692…アダプタ、693…ツース、694…正面、695…側面、696…境界部 REFERENCE SIGNS LIST 1 wear amount measurement system 2 server device 3 communication terminal 31 imaging device 32 display device 33 input device 40 image evaluation device 401 arithmetic processing device 402 storage device 41 ... teaching data storage unit, 411 ... learning image, 412 ... feature point data, 42 ... learning unit, 43 ... feature point extraction unit, 44 ... reference value calculation unit, 441 ... central radius calculation unit, 442 ... ratio calculation unit, 443...Width ratio calculation unit 45...Reference value storage unit 46...Captured image storage unit 461...Captured image 47...Evaluation value calculation unit 471...Reference value average calculation unit 472...Center radius calculation unit 473... Difference length calculation unit 474 Difference ratio calculation unit 475 Width ratio calculation unit 476 Width ratio difference calculation unit 48 Image determination unit 49 Image extraction unit 50 Live view image acquisition unit 501 Live View image 51 Imaging guide unit 6 Work machine 61 Lower running body 62 Idler 63 Sprocket 631 Tooth 632 Bottom 633 Front 634 Back 635 Side 64 Crawler 65 Upper revolving body 651 Swing device 652 Cab 653 Machine room 66 Front work machine 67 Boom 671 Boom cylinder 68 Arm 681 Arm cylinder 69 Bucket , 69a... Tip part 691... Bucket cylinder 692... Adapter 693... Tooth 694... Front surface 695... Side surface 696... Boundary part

Claims (3)

作業機械の特定の部位の撮像画像が前記特定の部位の摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置であって、
前記特定の部位の輪郭を含む学習用画像と、前記学習用画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点とが教師データとして機械学習されており、前記撮像画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
前記摩耗量の測定に適した方向から撮像された前記学習用画像における前記特徴点から算出された、前記撮像画像を評価するための基準となる基準値を記憶する基準値記憶部と、
前記特徴点抽出部により抽出された前記撮像画像における前記特徴点と、前記基準値記憶部に記憶された前記基準値とに基づいて、前記撮像画像が前記測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された前記評価値に応じて、前記撮像画像が前記測定用画像として利用できるか否かを判定する画像判定部と、
を備えることを特徴とする画像評価装置。
An image evaluation device for evaluating whether a captured image of a specific portion of a working machine is suitable as a measurement image used to measure the wear amount of the specific portion,
A learning image including the contour of the specific part and a plurality of feature points for specifying the contour of the specific part included in the learning image are machine-learned as teacher data, and the captured image is a feature point extraction unit that extracts feature points that specify the contour of the specific part included;
a reference value storage unit that stores a reference value that is a reference for evaluating the captured image, which is calculated from the feature points in the learning image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear;
Evaluating whether the captured image is suitable for the measurement image based on the feature points in the captured image extracted by the feature point extraction unit and the reference value stored in the reference value storage unit. an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value;
an image determination unit that determines whether the captured image can be used as the measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit;
An image evaluation device comprising:
前記測定用画像を抽出する画像抽出部を更に備え、
前記撮像画像は、予め撮像された動画像又は複数の静止画像であり、
前記画像抽出部は、前記画像判定部の判定結果に応じて、前記動画像を構成する複数のフレーム画像又は前記複数の静止画像の中から前記測定用画像を抽出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像評価装置。
Further comprising an image extraction unit for extracting the measurement image,
The captured image is a moving image or a plurality of still images captured in advance,
3. The image extracting section extracts the measurement image from among the plurality of frame images forming the moving image or the plurality of still images according to the determination result of the image determining section. 1. The image evaluation apparatus according to 1.
前記特定の部位を撮像する撮像装置の位置又は姿勢を案内する撮像案内部を更に備え、
前記撮像画像は、前記撮像装置により取得されたライブビュー画像であり、
前記撮像案内部は、前記画像判定部により前記ライブビュー画像が前記測定用画像として利用できないと判定された場合、前記ライブビュー画像が前記測定用画像として利用できるよう前記撮像装置の位置又は姿勢を案内するメッセージを出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像評価装置。
further comprising an imaging guide unit that guides the position or orientation of an imaging device that images the specific part,
The captured image is a live view image acquired by the imaging device,
When the image determination unit determines that the live view image cannot be used as the measurement image, the imaging guidance unit adjusts the position or orientation of the imaging device so that the live view image can be used as the measurement image. 2. The image evaluation apparatus according to claim 1, wherein a message for guidance is output.
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