JP2023139399A - 撮影装置、撮影システムおよび撮影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ること。【解決手段】移動体６に設置され、斜面８０を撮影する撮影装置７であって、撮影レンズ７００と、イメージセンサ７４０と、を備え、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を示すシャインプルーフ角θが、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度αに応じて設定されている。【選択図】図２１

Description

本発明は、撮影装置、撮影システムおよび撮影方法に関する。

特許文献１には、天端２あるいは法尻３側方の平坦面４を走行する車両５から焦点距離の異なる複数のカメラ６により法面１を高さ方向に分割して地上解像度をほぼ均一にして連続撮影するとともに、前記車両５に搭載した位置計測手段７により撮影位置を記録し、得られた撮影画像および撮影位置に基づく写真測量の成果を用いて法面１の状態を外観観察し、変状が認められたときにその状態および位置を特定することが記載されている。

特許第６４９８４８８号公報

本発明は、斜面の広い領域でピントが合った画像を得ることを課題とする。

本発明の請求項１は、移動体に設置され、斜面を撮影する撮影装置であって、撮影レンズと、イメージセンサと、を備え、イメージセンサのセンサ面に対する垂線と撮影レンズの中心軸とのなす角度を示すシャインプルーフ角が、撮影レンズの中心軸と斜面のなす角度に応じて設定されている。

本発明は、斜面の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

実施形態に係る状態検査システムの全体構成の一例を示す図である。 実施形態に係る移動体システムを用いて法面状態を検査する様子の一例を示す図である。 法面の状態を説明する図である。 データ取得装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 評価装置およびデータ管理装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 状態検査システムの機能構成の一例を示す図である。 状態種別管理テーブルの一例を示す概念図である。 状態種別管理テーブルの一例を示す概念図である。 （Ａ）は、取得データ管理テーブルに一例を示す概念図であり、（Ｂ）は、処理データ管理テーブルの一例を示す概念図である。 移動体システムによって取得される撮影画像について説明するための図である。 撮影画像と測距画像の説明図である。 移動体システムを用いたデータ取得処理の一例を示すシーケンス図である。 評価対象データの生成処理の一例を示すシーケンス図である。 法面状態の評価結果であるレポートの生成処理の一例を示すシーケンス図である。 法面状態の検出処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態の課題を説明する図である。 実施形態に係る撮影装置を示す図である。 実施形態に係るデータ取得装置を示す図である。 データ取得装置の処理を示すフローチャートである。 実施形態における画像処理の説明図である。 実施形態における画像処理の説明図である。 実施形態に係るデータ取得装置の変形例を示す図である。 実施形態に係る撮影装置と距離センサの配置を示す上面図である。 変形例１に係る移動体システムを用いて法面状態を検査する様子の一例を示す図である。 変形例２に係る移動体システムを用いて法面状態を点検する様子の一例を示す図である。 変形例３に係る移動体システムを用いて法面状態を点検する様子の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
●第１の実施形態●
●システムの概略
まず、図１および図２を用いて、状態検査システムの概略について説明する。図１は、実施形態に係る状態検査システムの全体構成の一例を示す図である。図１に示されている状態検査システム１は、情報処理システムの一例であり、移動体システム６０によって取得された各種データを用いて、道路土工構造物の状態の検査を行うためのシステムである。道路土工構造物とは、道路を建設するために構築する土砂や岩石等の地盤材料を主材料として構成される構造物およびそれらに附帯する構造物の総称であり、切土・斜面安定施設、盛土、カルバートおよびこれらに類するものをいう。以下、道路土工構造物を法面と称する。

状態検査システム１は、移動体システム６０、評価システム４、国、自治体の端末装置１１００および委託事業者の端末装置１２００によって構成されている。移動体システム６０は、撮影システムの一例であり、データ取得装置９およびデータ取得装置９を搭載した車両等の移動体６によって構成されている。データ取得装置９は、構造物を計測する計測装置の例である撮影装置７、並びに距離センサ８ａおよびＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ：全球測位衛星システム）センサ８ｂを有している。ＧＮＳＳは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）または準天頂衛星（ＱＺＳＳ）等の衛星測位システムの総称である。

撮影装置７は、光電変換素子を一列または複数列に配置させたラインセンサを搭載したラインカメラである。撮影装置７は、移動体６の走行方向に沿った撮影面上にある所定の撮影範囲に沿った位置を撮影する。なお、撮影装置は、ラインカメラに限られず、光電変換素子が面状に配置されたエリアセンサを搭載したカメラであってもよい。また、撮影装置は、複数のカメラによって構成されていてもよい。

距離センサ８ａは、ＴｏＦセンサ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）であり、撮影装置７によって撮影された被写体との距離を計測する。ＧＮＳＳセンサ８ｂは、複数のＧＮＳＳ衛星が発信した各時間の信号を受信し、各信号を受信した時刻との差で衛星までの距離を算出することで、地球上の位置を計測する測位手段である。測位手段は、測位専用の装置であってもよく、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やスマートフォン等にインストールされた測位専用のアプリケーションであってもよい。距離センサ８ａおよびＧＮＳＳセンサ８ｂは、センサ装置の一例である。また、距離センサ８ａは、三次元センサの一例である。

距離センサ８ａとして用いられるＴｏＦセンサは、光源から物体にレーザ光を照射し、その散乱や反射光を計測することにより、光源から物体までの距離を測定する。

本実施形態では、距離センサ８ａは、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサである。ＬｉＤＡＲとは、パルスを用いて光飛行時間を測定する方式であるが、ＴｏＦセンサのその他の方式として、位相差検出方式で距離を計測してもよい。位相差検出方式では、基本周波数で振幅変調したレーザ光を計測範囲に照射し、その反射光を受光して照射光と反射光との位相差を測定することで時間を求め、その時間に光速をかけて距離を算出する。また、距離センサ８ａは、ステレオカメラ等により構成されてもよい。

移動体システム６０は、三次元センサを用いることで、法面の高さ、傾斜角度またははらみだし等の二次元の画像からは得ることが困難な三次元の情報を得ることができる。

なお、移動体システム６０は、さらに、角度センサ８ｃを搭載した構成であってもよい。角度センサ８ｃは、撮影装置７の撮影方向の角度（姿勢）または角速度（または各加速度）を検出するためのジャイロセンサ等である。

評価システム４は、評価装置３およびデータ管理装置５によって構築されている。評価システム４を構成する評価装置３およびデータ管理装置５は、通信ネットワーク１００を介して移動体システム６０、端末装置１１００および端末装置１２００と通信することができる。通信ネットワーク１００は、インターネット、移動体通信網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等によって構築されている。なお、通信ネットワーク１００には、有線通信だけでなく、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、４Ｇ（４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）またはＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線通信によるネットワークが含まれてもよい。また、評価装置３およびデータ管理装置５は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）（登録商標）等の近距離通信技術による通信機能を備えていてもよい。

データ管理装置５は、情報処理装置の一例であり、データ取得装置９によって取得された各種データを管理するＰＣ等のコンピュータである。データ管理装置５は、データ取得装置９から各種取得データを受信し、受信した各種取得データを、データ解析を行う評価装置３に受け渡す。なお、データ管理装置５から評価装置３への各種取得データの受け渡し方法はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等を使った人的な移動であってもよい。

評価装置３は、データ管理装置５から受け渡された各種取得データに基づいて、法面の状態を評価するＰＣ等のコンピュータである。評価装置３は、法面状態を評価するための専用アプリケーションプログラムがインストールされている。評価装置３は、撮影画像データおよびセンサデータから法面の種別または構造を検出して形状データを抽出するとともに、変状の有無や変状の度合いを検出することによる詳細分析を行う。また、評価装置３は、撮影画像データおよびセンサデータ、評価対象データ、並びに詳細分析結果を用いて、国、自治体または委託事業者等の道路管理者に提出するためのレポートを生成する。評価装置３によって生成されたレポートのデータは、委託事業者を介して国、自治体に、電子データまたは書類に印刷した状態で提出される。評価装置３によって生成されるレポートは、調査記録表、点検表、調査台帳または調書等と称される。なお、評価装置３は、ＰＣに限られず、スマートフォンまたはタブレット端末等であってもよい。また、評価システム４は、評価装置３とデータ管理装置５を、一台の装置または端末として構築する構成であってもよい。

端末装置１２００は、委託事業者に備えられており、端末装置１１００は、国、自治体に備えられている。評価装置３、端末装置１１００および端末装置１２００は、データ管理装置５と通信可能な通信端末の例であり、データ管理装置５で管理される各種データが閲覧可能である。

図２は、実施形態に係る移動体システムを用いて法面状態を検査する様子の一例を示す図である。図２に示されているように、移動体システム６は、データ取得装置９を搭載した移動体６を道路上に走行させながら、撮影装置７で法面の所定範囲を撮影していく。

ここで、図２に示されているように、法面のうち、削った斜面を切土法面、土を盛った斜面を盛土法面という。また、山の脇に通した道路において、側面にある斜面のことを自然斜面という。切土法面や盛土法面は、法面の表面に植物を植えることで耐久性が増し、そのまま数十年変化させないで済ませられることがある。しかしながら、このようなケースばかりではなく、風雨等によって切土法面、盛土法面および自然斜面の劣化が進むと、表面の岩や土が落ちてくる表層崩壊や山が崩れて道路封鎖に至る崩壊が起こる。このような事態を避けるため、斜面の表面には、モルタルを吹き付けたり（モルタル吹付）、コンクリートの構造物を設置し固めることで斜面が風雨にさらされて劣化する速度を遅くしたりする手法が取られている。このような手法によって構築された構造物を土工構造物という。土工構造物には、自然斜面と道路の間に設置する擁壁や落石が道路に落下することを防ぐ落石防護柵等が存在するが、いずれも道路への土砂や落石などの流出による道路封鎖または人的被害を未然に防ぐためのものである。

近年、施工から数十年経過した土工構造物の劣化が著しく、社会インフラの整備が大きな課題となっている。そのため、土工構造物の劣化を早期に発見し、土工構造物を長持ちさせるための点検および老朽化保全が重要となる。従来の自然斜面および土工構造物の点検は、斜面の落石、崩壊、地滑りまたは土石流を調査して修繕計画を作成するもので、専門家による目視点検によって行われていた。

しかしながら、専門家による目視点検では、日本中に大量にある土工構造物を一定期間に点検しきれないことや高所や川沿いの盛土等を点検できないといった効率面の問題に加えて、目視点検では、土工構造物表層に発生するひびまたは剥離といった変状の劣化の進行度合いを定量的に把握できなかった。

そこで、実施形態に係る状態検査システム１は、撮影装置７によって土工構造物斜面の撮影画像データを取得し、距離センサ８ａ等の三次元センサによって三次元情報を含むセンサデータを取得する。そして、評価システム４は、取得された撮影画像データとセンサデータを組み合わせて法面状態の評価を行うことで、法面の三次元形状を示す形状データを検出するとともに、ひびや剥離といった変状を検出する。これによって、状態検査システム１は、人間の目視では点検が困難な評価を効率的に行うことができる。

図３は、法面の状態を説明する図である。図３（ａ）は、崩壊５年前の法面の表面を示す画像であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す画像の説明図である。この状態は、法面表層のひび割れが目立つ段階であり、ひび割れ、剥離、湧水等の表層の変状または変状の予兆を検出するために、展開図等に示される画像解析が有効である。

図３（ｃ）は、崩壊２年前の法面の表面を示す画像であり、図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示す画像の説明図である。この状態は、法面内部が土砂化し、土砂が法面表層を押し、斜面が膨らんだ段階であり、ひび割れを伴う段差、はらみだし等の三次元的な変状を検出するために、展開図等の画像＋断面図等の三次元解析が有効である。

図３（ｄ）は、崩壊５年前の法面の表面を示す画像であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す画像の説明図である。この状態は、法面表層が土砂を抑えきれず崩壊している。
●ハードウエア構成
次に、図４および図５を用いて、状態検査システム１を構成する各装置のハードウエア構成について説明する。なお、図４および図５に示されているハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。
○データ取得装置のハードウエア構成○
図４は、データ取得装置のハードウエア構成の一例を示す図である。データ取得装置９は、図１に示されているような撮影装置７およびセンサ装置８とともに、データ取得装置９の処理または動作を制御するコントローラ９００を備える。

コントローラ９００は、撮影装置Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）９０１、センサ装置Ｉ／Ｆ９０２、バスライン９１０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）９１４、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）コントローラ９１５、ネットワークＩ／Ｆ９１６、ＤＶＤ－ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）ドライブ９１８、メディアＩ／Ｆ９２２、外部機器接続Ｉ／Ｆ９２３およびタイマ９２４を備えている。

これらのうち、撮影装置Ｉ／Ｆ９０１は、撮影装置７との間で各種データまたは情報の送受信を行うためのインターフェースである。センサ装置Ｉ／Ｆ９０２は、センサ装置８との間で各種データまたは情報の送受信を行うためのインターフェースである。バスライン９１０は、図４に示されているＣＰＵ９１１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

また、ＣＰＵ９１１は、データ取得装置９全体の動作を制御する。ＲＯＭ９１２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ９１１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ９１３は、ＣＰＵ９１１のワークエリアとして使用される。ＨＤ９１４は、プログラム等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ９１５は、ＣＰＵ９１１の制御にしたがってＨＤ９１４に対する各種データの読み出しまたは書き込みを制御する。ネットワークＩ／Ｆ９１６は、通信ネットワーク１００を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。

ＤＶＤ－ＲＷドライブ９１８は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ９１７に対する各種データの読み出しまたは書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－ＲやＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等であってもよい。

メディアＩ／Ｆ９２２は、フラッシュメモリ等の記録メディア９２１に対するデータの読み出しまたは書き込み（記憶）を制御する。外部機器接続Ｉ／Ｆ９２３は、ディスプレイ、受付部および表示制御部を有する外部ＰＣ９３０等の外部機器を接続するためのインターフェースである。タイマ９２４は、時間計測機能を有する計測装置である。タイマ９２４は、コンピュータによるソフトタイマでもよい。
○評価装置のハードウエア構成○
図５は、評価装置のハードウエア構成の一例を示す図である。評価装置３の各ハードウエア構成は、３００番台の符号で示されている。図５に示されているように、評価装置３は、コンピュータによって構築されており、図５に示されているように、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤ３０４、ＨＤＤコントローラ３０５、ディスプレイ３０６、外部機器接続Ｉ／Ｆ３０８、ネットワークＩ／Ｆ３０９、バスライン３１０、キーボード３１１、ポインティングデバイス３１２、ＤＶＤ－ＲＷドライブ３１４、およびメディアＩ／Ｆ３１６を備えている。

これらのうち、ＣＰＵ３０１は、評価装置３全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ３０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。ＨＤ３０４は、プログラム等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ３０５は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがってＨＤ３０４に対する各種データの読み出しまたは書き込みを制御する。ディスプレイ３０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、または画像等の各種情報を表示する。ディスプレイ３０６は、表示部の一例である。外部機器接続Ｉ／Ｆ３０８は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、ＵＳＢメモリやプリンタ等である。ネットワークＩ／Ｆ３０９は、通信ネットワーク１００を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン３１０は、図５に示されているＣＰＵ３０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

また、キーボード３１１は、文字、数値、各種指示等の入力のための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス３１２は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動等を行う入力手段の一種である。ＤＶＤ－ＲＷドライブ３１４は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ３１３に対する各種データの読み出しまたは書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－ＲやＢｌｕ－ｒａｙ） Ｄｉｓｃ等であってもよい。メディアＩ／Ｆ３１６は、フラッシュメモリ等の記録メディア３１５に対するデータの読み出しまたは書き込み（記憶）を制御する。
○データ管理装置のハードウエア構成○
図５は、データ管理装置のハードウエア構成の一例を示す図である。データ管理装置５の各ハードウエア構成は、括弧内の５００番台の符号で示されている。図５に示されているように、データ管理装置５は、コンピュータによって構築されており、図５に示されているように、評価装置３と同様の構成を備えているため、各ハードウエア構成の説明を省略する。なお、端末装置１１００．１２００も、コンピュータによって構築され、評価装置３と同様の構成を備えているが、各ハードウエア構成の説明は省略する。

なお、上記各プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して流通させるようにしてもよい。記録媒体の例として、ＣＤ－Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ Ｄｉｓｃ、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ等が挙げられる。また、記録媒体は、プログラム製品（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｐｒｏｄｕｃｔ）として、国内または国外へ提供されることができる。例えば、実施形態に係る評価システム４は、本発明に係るプログラムが実行されることで本発明に係る評価方法を実現する。
●機能構成
次に、図６を用いて、実施形態に係る状態検査システムの機能構成について説明する。図６は、第１の実施形態に係る状態検査システムの機能構成の一例を示す図である。なお、図６には、図１に示されている装置のうち、後述の処理または動作に関連しているものが示されている。
○データ取得装置の機能構成○
まず、図６を用いて、データ取得装置９の機能構成について説明する。データ取得装置９は、通信部９１、算出部９２、撮影装置制御部９３、センサ装置制御部９４、撮影画像データ取得部９５、センサデータ取得部９６、時刻データ取得部９７、要求受付部９８および記憶・読出部９９を有している。これら各部は、図４に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ９１４からＲＡＭ９１３上に展開されたデータ取得装置用のプログラムに従ったＣＰＵ９１１からの命令によって動作することで実現される機能または手段である。また、データ取得装置９は、図４に示されているＲＯＭ９１２およびＨＤ９１４によって構築される記憶部９０００を有している。また、図４に示されるデータ取得装置９に接続される外部ＰＣ９３０は、受付部および表示制御部を有する。

通信部９１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ９１６に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の装置との間で各種データまたは情報の通信を行う。通信部９１は、例えば、撮影画像データ取得部９５およびセンサデータ取得部９６によって取得された取得データを、データ管理装置５に対して送信する。算出部９２は、ＣＰＵ９１１の処理によって実現され、各種算出を行う。

撮影装置制御部９３は、主に、撮影装置Ｉ／Ｆ９０１に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、撮影装置７による撮影処理を制御する。センサ装置制御部９４は、主に、センサ装置Ｉ／Ｆ９０２に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、センサ装置８に対するデータ取得処理を制御する。撮影装置制御部９３は、角度変更部の一例である。

撮影画像データ取得部９５は、主に、撮影装置Ｉ／Ｆ９０１に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、撮影装置７によって撮影された撮影画像に係る撮影画像データを取得する。センサデータ取得部９６は、主に、センサ装置Ｉ／Ｆ９０２に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、センサ装置８による検知結果であるセンサデータを取得する。センサデータ取得部９６は、距離情報取得部および位置情報取得部の一例である。時刻データ取得部９７は、主に、タイマ９２４に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、撮影画像データ取得部９５またはセンサデータ取得部９６によってデータが取得された時刻を示す時刻データを取得する。

要求受付部９８は、主に、外部機器接続Ｉ／Ｆ９２３に対するＣＰＵ９１１の処理によって実現され、ＣＰＵ９１１の処理によって実現され、外部ＰＣ９３０等から所定の要求を受け付ける。

記憶・読出部９９は、主に、ＣＰＵ９１１の処理によって実現され、記憶部９０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部９０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
○評価装置の機能構成○
続いて、図６を用いて、評価装置３の機能構成について説明する。評価装置３は、通信部３１、受付部３２、表示制御部３３、判断部３４、評価対象データ生成部３５、検出部３６、地図データ管理部３７、レポート生成部３８および記憶・読出部３９を有している。これら各部は、図５に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ３０４からＲＡＭ３０３上に展開され評価装置用のプログラムに従ったＣＰＵ３０１からの命令によって動作することで実現される機能または手段である。また、評価装置３は、図５に示されているＲＯＭ３０２およびＨＤ３０４によって構築される記憶部３０００を有している。

通信部３１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ３０９に対するＣＰＵ３０１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の装置との間で各種データまたは情報の通信を行う。通信部３１は、例えば、データ管理装置５との間で、法面状態の評価に係る各種データを送受信する。

受付部３２は、主に、キーボード３１１またはポインティングデバイス３１２に対するＣＰＵ３０１の処理によって実現され、利用者から各種の選択または入力を受け付ける。受付部３２は、後述する評価画面４００に対する各種選択または入力を受け付ける。表示制御部３３は、主に、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、ディスプレイ３０６に、各種画像を表示させる。表示制御部３３は、後述する評価画面４００を、ディスプレイ３０６に表示させる。判断部３４は、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、各種判断を行う。受付部３２は、操作受付手段の一例である。

評価対象データ生成部３５は、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、評価対象のデータを生成する。検出部３６は、主に、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、評価対象データ生成部３５によって生成された評価対象データを用いて、法面の状態の検出処理を行う。地図データ管理部３７は、主に、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、外部サーバ等から取得した地図情報を管理する。地図情報は、地図上の任意の位置における位置情報を含む。

レポート生成部３８は、主に、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、評価結果に基づいて、道路管理者に提出する評価レポートを生成する。

記憶・読出部３９は、主に、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、記憶部３０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部３０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
○データ管理装置の機能構成○
続いて、図６を用いて、データ管理装置５の機能構成について説明する。データ管理装置５は、通信部５１、判断部５２、データ管理部５３および記憶・読出部５９を有している。これら各部は、図５に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ５０４からＲＡＭ５０３上に展開されデータ管理装置用のプログラムに従ったＣＰＵ５０１からの命令によって動作することで実現される機能または手段である。また、データ管理装置５は、図５に示されているＲＯＭ５０２およびＨＤ５０４によって構築される記憶部５０００を有している。

通信部５１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ５０９に対するＣＰＵ５０１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の装置との間で各種データまたは情報の通信を行う。通信部５１は、例えば、データ取得装置９から送信された、撮影画像データおよびセンサデータを受信する。また、通信部５１は、例えば、評価装置３等との間で、法面状態の評価等に係る各種データを送受信する。通信部５１は、指示受付手段の一例である。判断部５２は、位置生成手段の一例であり、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、各種判断を行う。

データ管理部５３は、主に、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、法面状態の評価に係る各種データの管理を行う。データ管理部５３は、例えば、データ取得装置９から送信された撮影画像データおよびセンサデータを、取得データ管理ＤＢ５００１に登録する。また、データ管理部５３は、例えば、評価装置３によって処理または生成されたデータを、処理データ管理ＤＢ５００３に登録する。生成部５４は、主に、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、法面に係る各種画像データを生成する。

記憶・読出部５９は、主に、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、記憶部５０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部５０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
○端末装置の機能構成○
続いて、図６を用いて、端末装置１１００の機能構成について説明する。端末装置１１００は、通信部１１０１、受付部１１０２、表示制御部１１０３、判断部１１０４および記憶・読出部１１０５を有している。これら各部は、図５に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤからＲＡＭ上に展開され端末装置用のプログラムに従ったＣＰＵからの命令によって動作することで実現される機能または手段である。また、データ管理装置５は、図５に示されているＲＯＭおよびＨＤによって構築される記憶部１１０６を有している。

通信部１１０１は、主に、ネットワークＩ／Ｆに対するＣＰＵの処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の装置との間で各種データまたは情報の通信を行う。

受付部１１０２は、主に、キーボードまたはポインティングデバイスに対するＣＰＵの処理によって実現され、利用者から各種の選択または入力を受け付ける。表示制御部１１０３は、主に、ＣＰＵの処理によって実現され、ディスプレイに、各種画像を表示させる。判断部１１０４は、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、各種判断を行う。受付部１１０２は、操作受付手段の一例である。

記憶・読出部１１０５は、主に、ＣＰＵの処理によって実現され、記憶部１１０６に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部１１０６から各種データ（または情報）を読み出したりする。

続いて、図６を用いて、端末装置１２００の機能構成について説明する。端末装置１２００は、通信部１２０１、受付部１２０２、表示制御部１２０３、判断部１２０４および記憶・読出部１２０５を有している。これら各部は、図５に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤからＲＡＭ上に展開され端末装置用のプログラムに従ったＣＰＵからの命令によって動作することで実現される機能または手段である。また、データ管理装置５は、図５に示されているＲＯＭおよびＨＤによって構築される記憶部１２０６を有している。

通信部１２０１は、主に、ネットワークＩ／Ｆに対するＣＰＵの処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の装置との間で各種データまたは情報の通信を行う。

受付部１２０２は、主に、キーボードまたはポインティングデバイスに対するＣＰＵの処理によって実現され、利用者から各種の選択または入力を受け付ける。表示制御部１２０３は、主に、ＣＰＵの処理によって実現され、ディスプレイに、各種画像を表示させる。判断部１２０４は、ＣＰＵ３０１の処理によって実現され、各種判断を行う。

記憶・読出部１２０５は、主に、ＣＰＵの処理によって実現され、記憶部１２０６に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部１２０６から各種データ（または情報）を読み出したりする。
○状態種別管理テーブル
図７および図８は、状態種別管理テーブルの一例を示す概念図である。状態種別管理テーブルは、法面の状態種別を検出するための教師データを管理するためのテーブルである。記憶部３０００には、図７および図８に示されているような状態種別管理テーブルによって構成されている状態種別管理ＤＢ３００１が構築されている。この状態種別管理テーブルでは、種別Ｎｏごとに、状態種別を示す種別名、教師画像、および備考欄が関連づけられて管理されている。

これらのうち、種別名は、法面、法面の周囲の物理量および現場情報の状態を識別するための状態種別を示す名称である。ここで、状態種別には、擁壁、法枠、吹付モルタル、金網、柵、排水穴、パイプ、小段の排水路等の構造物である法面そのものの種別と、湧水、苔、植物、落石、土砂、日当たり等の法面の周囲の物理量を示す種別が含まれる。また、状態種別には、移動体システム６０によるデータ取得を支援する現場情報として、ポール、電柱、標識または看板等の種別が含まれている。さらに、状態種別には、構造物の付帯情報として、過去の点検実施時や施工時に設置された、変状の存在を示すチョーキング等の目印情報や、測定装置や、対策跡などの、人工物を含んでいても良い。また、教師画像は、教師データの一例であり、撮影画像データから法面、法面の周囲の物理量および現場情報の状態種別を判別するための機械学習に用いる教師画像である。ここで教師データとは、一般に画像と呼ばれる輝度画像やＲＧＢ画像等に限らず、状態種別の判別するための情報が含まれてさえいれば良く、深度情報やテキストや音声などの形式であっても良い。備考欄には、状態の種別を検出するための検出基準となる情報が示されている。
○取得データ管理テーブル
図９（Ａ）は、取得データ管理テーブルの一例を示す概念図である。取得データ管理テーブルは、データ取得装置９によって取得された各種取得データを管理するためのテーブルである。記憶部５０００には、図９（Ａ）に示されているような取得データ管理テーブルによって構成されている取得データ管理ＤＢ５００１が構築されている。この取得データ管理テーブルでは、フォルダごとに、撮影画像データ、センサデータおよび取得時刻が関連づけられて管理されている。

これらのうち、撮影画像データおよびセンサデータは、データ取得装置９から送信された取得データのデータファイルである。また、取得時刻は、撮影画像データおよびセンサデータがデータ取得装置９によって取得された時刻を示す。一つの点検工程において取得されたデータは、同一のフォルダ内に記憶される。撮影画像データおよびセンサデータに含まれる三次元センサデータは、後述するように、座標が対応付けて記憶される。また、撮影画像データおよびセンサデータに含まれる三次元センサデータは、センサデータに含まれる測位データに対応付けて記憶されている。これにより、評価装置３の地図データ管理部３７により管理される地図情報における任意の位置を選択すると、当該位置における撮影画像データおよび三次元センサデータを、取得データ管理ＤＢ５００１から読み出すことが可能である。
○処理データ管理テーブル
図９（Ｂ）は、処理データ管理テーブルの一例を示す概念図である。処理データ管理テーブルは、評価装置３によって処理された各種処理データを管理するためのテーブルである。記憶部５０００には、図９（Ｂ）に示されているような処理データ管理テーブルによって構成されている処理データ管理ＤＢ５００３が構築されている。この処理データ管理テーブルでは、フォルダごとに、評価対象データ、評価データ、測位データおよびコメントが関連づけられて管理されている。

これらのうち、評価対象データは、評価装置３による法面状態の検出評価に用いるデータファイルである。また、評価データは、評価装置３による評価結果を示すデータファイルである。さらに、測位データは、ＧＮＳＳセンサ８ｂによって計測された位置情報を示すデータである。また、コメントは、評価対象データまたは評価データに対する評価者によって入力された書誌情報である。これにより、評価装置３の地図データ管理部３７により管理される地図情報における任意の位置を選択すると、当該位置における評価データを、処理データ管理ＤＢ５００３から読み出すことが可能である。

図１０は、移動体システムによって取得される撮影画像について説明するための図である。

移動体システム６０は、移動体６を走行させながら、データ取得装置９に備えられた撮影装置７を用いて、道路上に設けられた法面を撮影する。図１０に示すＸ軸方向は、移動体６の移動方向を示し、Ｙ軸方向は鉛直方向、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交し、移動体６から法面に向かう奥行き方向を示す。

データ取得装置９は、移動体６の走行に伴い、図１０に示されているように、撮影画像１、測距画像１および撮影画像２、測距画像２を時系列に取得していく。測距画像１および測距画像２は、距離センサ８ａにより取得された画像である。このとき、撮影装置７およびセンサ装置８は、時刻同期が取られており、撮影画像１および測距画像１と、撮影画像２および測距画像２は、夫々法面の同じ領域に対する画像となる。また、撮影時の車両の姿勢から撮影画像の傾き補正（画像補正）が行われ、撮影画像の時刻から画像データと測位データ（北緯東経）が紐づけられる。

このように、移動体システム６０は、移動体６としての車両を走行させながら、法面が撮影された撮影画像データおよび撮影装置７の撮影に応じて取得されたセンサデータを取得し、データ管理装置５に対してアップロードする。

図１１は、撮影画像と測距画像の説明図である。

図１１（ａ）は、図１０に示した撮影画像１、２等の撮影画像データ７Ａを示す。撮影装置７により取得された撮影画像データ７Ａの各画素７Ａ１は、図１０に示したＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標で配置されており、蓄電量に対応する輝度情報を有する。

そして、撮影画像データ７Ａの各画素７Ａ１の輝度情報は、図１０に示したＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標に対応付けて、図９に示した撮影画像データとして、記憶部５０００に記憶される。

図１１（ｂ）は、図１０に示した測距画像１、２等の測距画像データ８Ａを示す。距離センサ８ａにより取得された測距画像データ８Ａの各画素８Ａ１は、図１０に示したＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標で配置されており、蓄電量に対応する図１０に示したＺ軸方向における距離情報を有する。なお、測距画像データ８Ａは、三次元点群データであるが、一般的にユーザに視認させる際には、輝度情報を付与して可視表示するため、測距画像データと称する。そして、撮影画像データ７Ａおよび測距画像データ８Ａを総称して、画像データと称する。

そして、測距画像データ７Ｂの各画素８Ａ１の距離情報は、図１０に示したＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標に対応付けて、図９に示したセンサデータに含まれる三次元データとして、記憶部５０００に記憶される。

ここで、図１１（ａ）に示す撮影画像データ７Ａと、図１１（ｂ）に示す測距画像データ８Ａは、夫々法面の同じ領域に対する画像であるから、図１０に示したＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標に対応付けて、輝度情報および距離情報が、記憶部５０００に記憶されることになる。
●実施形態の処理または動作
○データ取得処理○
次に、図１２および図１０を用いて、移動体システム６０を用いたデータ取得処理について説明する。法面状態の点検作業者は、移動体６に搭乗して道路上の存在する法面の撮影を行い、取得したデータをデータ管理装置５にアップロードする。以下、詳細に説明する。

図１２は、移動体システムを用いたデータ取得処理の一例を示すシーケンス図である。まず、点検作業者が外部ＰＣ３３０に対して所定の入力操作等を行うことで、データ取得装置９の要求受付部９８は、データ取得開始要求を受け付ける（ステップＳ１１）。そして、データ取得装置９は、撮影装置７およびセンサ装置８を用いたデータ取得処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、撮影装置制御部９３は、撮影装置７に対して撮影要求を行うことで、所定の領域に対する撮影処理を開始する。また、センサ装置制御部９４は、撮影装置７による撮影処理と同期させながら、距離センサ８ａおよびＧＮＳＳセンサ８ｂによる検知処理を開始する。そして、撮影画像データ取得部９５は、撮影装置７によって取得された撮影画像データを取得し、センサデータ取得部９６は、距離センサ８ａおよびＧＮＳＳセンサ８ｂによって取得されたセンサデータを取得する。また、時刻データ取得部９７は、撮影画像データ取得部９５およびセンサデータ取得部９６によって各種データが取得された時刻を示す時刻データを取得する。

次に、点検作業者が外部ＰＣ３３０等に対して所定の入力操作を行うことで、要求受付部９８は、取得した各種データのアップロード要求を受け付ける（ステップＳ１３）。そして、通信部９１は、データ管理装置５に対して、ステップＳ１２で取得された取得データである撮影画像データ、センサデータおよび時刻データをアップロード（送信）する（ステップＳ１４）。これにより、データ管理装置５の通信部５１は、データ取得装置９から送信された取得データを受信する。そして、データ管理装置５のデータ管理部５３は、ステップＳ１４で受信された取得データを、取得データ管理ＤＢ５００１（図９（Ａ）参照）に登録する（ステップＳ１５）。データ管理部５３は、取得データに含まれている各データの取得時刻を示す時刻データに関連づけて、撮影画像データおよびセンサデータを一つのフォルダに記憶する。
○法面状態の評価処理○
○評価対象データの生成
図１３は、評価対象データの生成処理の一例を示すシーケンス図である。

まず、評価装置３の通信部３１は、データ管理装置５に対して、評価対象データの生成要求を送信する（ステップＳ３１）。この生成要求には、生成対象のデータが記憶されたフォルダ名が含まれている。これにより、データ管理装置５の通信部５１は、評価装置３から送信された生成要求を受信する。

次に、データ管理装置５の記憶・読出部５９は、ステップＳ３１で受信された生成要求に含まれているフォルダ名を検索キーとして取得データ管理ＤＢ５００１を検索することにより、生成要求に含まれているフォルダ名に関連づけられた取得データを読み出す（ステップＳ３２）。そいて、通信部５１は、評価装置３に対して、ステップＳ３２で読み出された取得データを送信する（ステップＳ３３）。この取得データには、撮影画像データ、センサデータおよび時刻データが含まれている、これにより、評価装置３の通信部３１は、データ管理装置５から送信された取得データを受信する。

次に、評価装置３の評価対象データ生成部３５は、ステップＳ３３で受信された取得データを用いて、評価対象データを生成する（ステップＳ３４）。具体的には、評価対象データ生成部３５は、受信された距離センサ８ａのセンサデータに基づき、撮影時の撮影装置７（移動体６）の姿勢から撮影画像データの傾き補正を行う。また、評価対象データ生成部３５は、受信された時刻データに基づき、受信されたＧＮＳＳセンサ８ｂのセンサデータである測位データと撮影画像データの紐づけを行う。さらに、評価対象データ生成部３５は、複数の撮影画像データを一つの画像データに合成する処理を行う。

このように、評価対象データ生成部３５は、画像データに対する傾き補正機能、画像データと位置情報の連携機能および画像データの合成機能を有する。評価対象データ生成部３５は、データ管理装置５から受信された取得データを用いて、後述の検出部３６およびレポート生成部３８による処理が行いやすいように、受信された撮影画像データに対する画像補正を行う。

次に、評価装置３の通信部３１は、データ管理装置５に対して、ステップＳ３４で生成された生成データを送信する（ステップＳ３５）この生成データには、評価対象データ生成部３５で生成された評価対象データ、測位データおよびコメントが含まれている。これにより、データ管理装置５の通信部５１は、評価装置３から送信された生成データを受信する。そして、データ管理装置５のデータ管理部５３は、ステップＳ３５で受信された生成データを、処理データ管理ＤＢ５００３（図９（Ｂ）参照）に記憶する（ステップＳ３６）。具体的には、データ管理部５３は、生成データに含まれている評価対象データ、測位データおよびコメントを関連づけて一つのフォルダに記憶させる。

このように、評価システム４は、データ取得装置９から取得した各種データ（撮影画像データ、センサデータおよび時刻データ）に基づく画像処理を行うことで、法面状態の評価に用いる評価対象データを生成する。
○評価レポートの生成
図１４は、法面状態の評価結果であるレポートの生成処理の一例を示すシーケンス図である。

まず、評価装置３の表示制御部３３は、法面状態の評価処理を行うための評価画面４００を、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ５１）。

次に、評価装置３の受付部３２は、評価対象データの選択を受け付ける（ステップＳ５２）。

次に、通信部３１は、データ管理装置５に対して、ステップＳ５２で選択された評価対象データの読出要求を送信する（ステップＳ５３）。この読出要求には、ステップＳ５２で選択されたフォルダ名が含まれている。これにより、データ管理装置５の通信部５１は、評価装置３から送信された読出要求を受信する。

次に、データ管理装置５の記憶・読出部５９は、ステップＳ５３で受信された読出要求に含まれているフォルダ名を検索キーとして処理データ管理ＤＢ５００３（図９（Ｂ）参照）を検索することで、読出要求に含まれているフォルダ名に関連づけられた処理データを読み出す（ステップＳ５４）。そして、通信部５１は、評価装置３に対して、ステップＳ５４で読み出された処理データを送信する（ステップＳ５５）。この処理データには、評価対象データ、測位データおよびコメントが含まれている。これにより、評価装置３の通信部３１は、データ管理装置５から送信された処理データを受信する。

次に、評価装置３の表示制御部３３は、ステップＳ５４で受信された処理データを、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ５６）。

次に、評価装置３は、評価対象データを用いた法面状態の検出処理を行う（ステップＳ５７）。法面状態の検出処理についての詳細は、後述する。

受付部３２は、評価結果のアップロード要求を受け付ける（ステップＳ５８）。そして、通信部３１は、データ管理装置５に対して、評価結果のアップロード（送信）を行う（ステップＳ５９）。これにより、データ管理装置５の通信部５１は、評価装置３から送信された評価データを受信する。そして、データ管理装置５のデータ管理部５３は、ステップＳ５９で受信された評価データを、処理データ管理ＤＢ５００３（図９（Ｂ）参照）に登録する（ステップＳ６０）。この場合、データ管理部５３は、評価データを、評価を行った評価対象データ等と関連づけて一つのフォルダに記憶する。

また、受付部３２は、評価レポートの生成要求を受け付ける（ステップＳ６１）。そして、レポート生成部３８は、検出部３６による法面状態の検出結果に基づいて、評価レポートを生成する（ステップＳ６２）。レポート生成部３８は、国等から発行された点検要領、または道路管理者からの要望に沿った様式に基づいて、上述した評価結果を示す評価データを整列させて評価レポートを生成する。

ここで、図１５を用いて、法面状態の検出処理について詳細に説明する。図１５は、法面状態の検出処理の一例を示すフローチャートである。

まず、受付部３２は、形状検出要求を受け付ける（ステップＳ７１）。次に、検出部３６は、評価対象データを用いた形状検出処理を行う（ステップＳ７２）。ここで、法面の形状を示す形状データは、法面の延長、高さおよび傾斜角度等の三次元情報、並びに位置情報等によって表される。法面の延長とは、平面図における法面の長さ（法面の傾斜が分かる横断面の奥行き方向の長さ）である。また、形状データには、法面が自然斜面であるか、または土工構造物であるかの法面の種類を示す情報も含まれる。さらに、法面は土工構造物である場合、形状データには、土工構造物の種別の情報も含まれる。土木構造物の種別は、例えば、擁壁、法枠、モルタル吹付、アンカーの有無、または盛土等である。

具体的には、検出部３６は、評価対象データに含まれている画像データおよび三次元データに基づいて、法面の延長、高さおよび傾斜角度を検出する。また、検出部３６は、状態種別管理ＤＢ３００１（図７参照）を用いて、評価対象データである画像に示されている法面の種別を検出する。この場合、検出部３６は、状態種別管理テーブルに示されている教師画像を用いた画像マッチング処理によって法面の種別を検出する。

次に、表示制御部３３は、ステップＳ７２における検出結果である形状データを、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ７３）。なお、以上説明したステップＳ７１～Ｓ７３において、「形状検出」処理に代えて、「構造物情報検出」処理を行っても良い。

この場合、受付部３２は、構造物情報検出要求を受け付ける（ステップＳ７１）。次に、検出部３６は、評価対象データを用いた構造物情報検出処理を行う（ステップＳ７２）。そして、表示制御部３３は、ステップＳ７２における検出結果である構造物情報検出情報を、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ７３）。

ここで、構造物情報は、上述した形状データ以外に、構造物の付帯情報を含む。具体的には、検出部３６は、評価対象データに含まれている画像データおよび三次元データに基づいて、状態種別管理ＤＢ３００１（図７および図８参照）を用いて、評価対象データである画像に示されている法面の種別、および法面の付帯情報の種別を検出する。この場合、検出部３６は、状態種別管理テーブルに示されている教師画像を用いた画像マッチング処理によって法面の種別、および法面の付帯情報を検出する。

次に、受付部３２は、法面状態の損傷検出を要求する損傷検出要求を受け付けた場合（ステップＳ７４のＹＥＳ）、処理をステップＳ７５へ移行させる。一方で、受付部３２は、損傷検出要求が受け付けられない場合（ステップＳ７４のＮＯ）、処理をステップＳ７７へ移行させる。検出部３６は、評価対象データに対する法面状態の損傷検出処理を行う（ステップＳ７５）。

ここで、法面状態の損傷検出処理は、法面の損傷度合いを表す損傷データとして、法面に存在する変状の有無または変状の度合いを検出する。変状の度合いは、変状の劣化度合いを示し、ひびの幅、隔離のサイズ、または浮きの大きさ等である。検出部３６は、評価対象データに含まれている画像データおよびセンサデータに基づいて、法面の変状の有無または変状の度合いを検出する。また、検出部３６は、予め定められた変状劣化度の検出式等を用いて、変状の度合い所定値を超えているか否かを検出する。この場合、検出部３６は、ひびの幅が一定以上であるか、剥離のサイズが一定以上か、または浮きが大きいか等を判定する。

そして、図１３に示したステップＳ３６において、データ管理装置５のデータ管理部５３は、損傷位置の座標と損傷の種類を、図１１に示した撮影画像データ７ＡにおけるＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標に対応付けて、処理データ管理ＤＢ５００３に記憶する。

次に、表示制御部３３は、ステップＳ７５における損傷検出結果を示す表示画面を、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ７６）。

また、表示制御部３３は、断面画像をディスプレイ３０６に表示させる。断面画像は、検出部３６によって検出された形状データに基づいて描画された評価対象の法面の断面図を示す。形状データは、距離センサ８ａ（三次元センサ）によるセンサデータを用いて検出されるため、二次元画像のみでは算出できない法面の傾斜または高さ等の三次元情報も含めて詳細に表現することができる。

次に、受付部３２は、地図情報取得要求を受け付けた場合（ステップＳ７７のＹＥＳ）、処理をステップＳ７８へ移行させる。一方で、受付部３２は、地図情報取得要求が受け付けられない場合（ステップＳ７７のＮＯ）、処理を終了する。検出部３６は、評価対象の法面状態の位置を示す地図情報を生成する（ステップＳ７８）。具体的には、検出部３６は、外部のＷＥＢサーバ等が提供する所定のサービスまたはアプリケーションを用いて利用可能な地図データに対応する、ステップＳ５５で取得された測位データが示す位置（北緯、東経）に対して、法面の位置を示す画像が付与された地図情報を生成する。外部のＷＥＢサーバ等から提供される地図データは、地図データ管理部３７によって管理されている。

次に、表示制御部３３は、ステップＳ７８で生成された地図情報４９０を、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ７９）。

受付部３２は、法面状態の損傷の予兆検出を要求する予兆検出要求を受け付けた場合（ステップＳ８０のＹＥＳ）、処理をステップＳ８１へ移行させる。一方で、受付部３２は、予兆検出要求が受け付けられない場合（ステップＳ８０のＮＯ）、処理を終了させる。検出部３６は、評価対象データに対する法面状態の予兆検出処理を行う（ステップＳ８２）。

状態検査システム１において、従来から、法面の変状が認められたときにその状態および位置を特定することが行われている。しかしながら、法面に変状が生じる前に、変状が生じる位置の予兆を示す情報について計測する、という観点は知られていない。ここで、法面状態の損傷の予兆検出処理は、法面の損傷の予兆を表す予兆データとして、法面の周囲の物理量を示す周囲データを含む法面の計測データに基づき、法面の変状の予兆を検出する。

計測データは、法面を撮影装置７により撮影した撮影画像データ、あるいは、法面を距離センサ８ａ等の三次元センサにより計測したセンサデータを含む。

周囲データは、法面以外の物体の計測データを含み、法面以外の物体は、湧水、土砂、岩石、および植物のうちの少なくとも１つを含む。

法面の計測データに、法面表面に発生している湧水を示す周囲データが含まれる場合、法面の裏側から、滞留水が圧力をかけている可能性があるため、法面の変状の予兆があると検出される。具体的には、湧水の有無に限らず、湧水の量、種類および位置に応じて、法面の変状の予兆があると検出される。

法面の計測データに、法面表面に発生している植物、苔を示す周囲データが含まれる場合、湧水が発生し、法面の裏側から、滞留水が圧力をかけている可能性があるため、法面の変状の予兆があると検出される。具体的には、植物、苔の有無に限らず、植物、苔の量、種類および位置に応じて、法面の変状の予兆があると検出される。

法面の計測データに、法面周囲の落石、土砂を示す周囲データが含まれる場合、法面の裏側および上側に異常が生じている可能性があるため、法面の変状の予兆があると検出される。具体的には、落石、土砂の有無に限らず、落石、土砂の量、種類および位置に応じて、法面の変状の予兆があると検出される。

法面の計測データに、排水穴、パイプ、小段の排水路等の詰まりを示す周囲データが含まれる場合、法面の裏側から表側への排水が阻害され、法面の裏側から、滞留水が圧力をかけている可能性があるため、法面の変状の予兆があると検出される。具体的には、詰まりの有無に限らず、詰まりの原因となる異物の量、種類および位置に応じて、法面の変状の予兆があると検出される。

なお、排水穴、パイプ、小段の排水路等自体が損傷している場合は、法面の変状として検出されるが、排水穴、パイプ、小段の排水路等の詰まりは、法面の変状としては検出されず、法面の変状の予兆として検出される。

以上説明した法面以外の物体の計測データは、複数の計測データの組み合わせにより、法面の変状の予兆があると検出してもよい。具体的には、法面のごく一部にしか湧水を示す周囲データが存在しなかったとしても、法面の全面に苔が広がっている場合は、日常的には、法面の全面に湧水が広がっていると推定され、法面の変状の予兆があると検出される。

また、周囲データは、物体以外の物理量の計測データを含み、物体以外の物理量の計測データは光の計測データを含む。

法面の計測データに、日当たりの良さを示す周囲データが含まれる場合、上記した法面以外の物体の計測データと組み合わせて、法面の変状の予兆があると検出される。具体的には、日当たりがよく法面が乾燥しやすいにも関わらず、苔が発生している場合、湧水が発生し、法面の裏側から、滞留水が圧力をかけている可能性があるため、法面の変状の予兆があると検出される。

そして、法面状態の損傷の予兆検出処理は、法面の損傷の予兆を表す予兆データとして、法面の周囲の物理量を示す周囲データを含む法面の計測データに基づき、法面の変状の予兆についてのコメントを生成する。そして、図１３に示したステップＳ３６において、データ管理装置５のデータ管理部５３は、変状の予兆の位置の座標とコメントを、図１１に示した撮影画像データ７ＡにおけるＸ軸方向およびＹ軸方向に対応する座標に対応付けて、処理データ管理ＤＢ５００３に記憶する。

具体的には、取得した周囲データの一例である撮影画像データに基づき、図８に示した状態種別管理テーブルの教師画像を参照し、湧水等の法面の周囲の物理量の種別およびその量や位置等を示すコメントを生成する。一例として、「苔率３０％、起点高さ３～２０ｍ付近に多く分布」というコメントを生成する。

次に、表示制御部３３は、ステップＳ８１における予兆検出結果を示す表示画面を、ディスプレイ３０６に表示させる（ステップＳ８２）。

また、表示制御部３３は、断面画像をディスプレイ３０６に表示させる。

このように、評価システム４は、法面状態の評価として、三次元情報を含む法面の形状、法面の損傷の度合い、法面の変状の予兆および評価対象の法面の位置を検出する。

図１６は、本実施形態の課題を説明する図である。

本実施形態では、高精細の撮影装置７を移動体６に設置し、走行しながら撮影することで、高精細画像を効率よく取得し、画像からひびや金網の破れなど、小さく細かい変状を発見可能なシステムを築くことで、点検やスクリーニングの効率化が期待される。

一方で、デジタル一眼レフや、コンパクトデジタルカメラ、スマートフォンのカメラ等の一般的な撮影装置で斜面を撮影すると、ピンボケが生じやすく、結果として高精細画像を得られない課題がある。

図１６（ａ）は、一般的な撮影装置７の構成を示す。撮影装置７は、撮影レンズ７００と、イメージセンサ７４０と、イメージセンサ７４０を保持して撮影レンズ７００が取り付けられるボディ７２０と、を備え、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃが同じである。

図１６（ｂ）は、移動体６である自動車の屋根（ルーフ）に図１６（ａ）に示した撮影装置７を載せた構成を示し、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃが地面に水平に設置されており、傾斜角８０ａで傾斜する斜面８０である法面を撮影する。

なお、中心軸７００Ｃは、地面と傾いていてもよいが、説明を簡単にするため、中心軸７００Ｃは地面に水平とした。

撮影画像の中心すなわち撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０の交点にてピントを合わせた場合、撮影レンズ７００のピントが最も合った画像を撮影できるのは、平面７００Ｆである。すなわち、撮影レンズ７００のピントを合わせて平面７００Ｆ全体を撮影すると、イメージセンサ７４０全体でピントが合った画像が撮れるように、撮影レンズ７００は設計されている。

ここで、ピントが合って見えるのは被写界深度の範囲であるから、被写界深度を例えば±１ｍとすると、斜面８０の撮影範囲７０のうち、平面７００Ｆから±１ｍの範囲の撮影範囲７０Ｂでしかピントが合って見えず、それ以外の撮影範囲７０Ａ、７０Ｃは写ってはいるもののピンボケ画像となってしまう。

なお、被写界深度は、銀塩フィルムカメラ時代にできた用語であり、写真を撮った際に、ピントが合って見える範囲を示し、イメージセンサの画素サイズや、撮影レンズ７００の解像力、撮影レンズ７００のＦ値などで決定される範囲である。図１６は、仮に撮影レンズ７００のＦ値が５．６だった場合を示している。

この課題は、撮影装置７の地面に対する角度を上下させても解決しない。撮影装置７を下向きにすれば地面近くの斜面８０はピントが合って撮影できるかもしれないが、地面より高い頂上方向の画像を撮ることができない。

空撮であれば、斜面８０の角度に合わせて飛行体の傾きを変えることでピントが合った画像を撮ることができるかもしれないが、道路を走行する移動体では困難である。

このように、道路を走行する移動体６に一般的な撮影装置７を搭載した構成であると、撮影レンズ７００の画角を有効に使えず、画面端部は必ずピンボケしてしまい、斜面８０全体にわたってピントが合った画像を得ることは困難であった。

日中、斜面８０全体に太陽光が注がれ、撮影レンズ７００のＦ値を大きくして被写界深度を広げられることができればこの状況は改善されるが、斜面８０の周囲にはたいていは木々が繁殖し、影が出るものであるので大きなＦ値での撮影は影の部分が黒つぶれしてしまう。また、曇天の日に使えないシステムは使い勝手が悪い。天候が暗い中でＦ値を大きくすれば画像が黒つぶれし、使い物にならない。

Ｆ値を大きくしてこの課題を改善できないのであれば、走行しながら法面全体にわたってピントが合った画像を得るには、多くの撮影装置７を搭載して小分けに画像を撮る必要があった。

本実施形態は、このような課題に鑑み、少ない台数の撮影装置７で斜面８０全体にピントが合った画像を取得できること、および多少自動車が走行中に蛇行してもピンボケしない撮影装置７、移動体システム６０、および撮影方法を提供することを目的とする。

図１７は、実施形態に係る撮影装置７を示す図である。

図１７（ａ）は、本実施形態に係る撮影装置７の構成を示し、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を示すシャインプルーフ角θが、０度以外に設定されている。

撮影装置７は、斜めに向かい合った平面全体にピントが合うような特殊なカメラの一例であり、「あおりカメラ」、「チルトマウントカメラ」、または「シャインプルーフカメラ」と呼ばれる。

図１７（ｂ）は、移動体６である自動車の屋根（ルーフ）に図１７（ａ）に示した撮影装置７を載せた構成を示し、シャインプルーフ角θは、以下の式１で求められる。

ＴＡＮ（θ）＝β×ＴＡＮ（α）…式１
ここで、βは撮影レンズ７００の倍率、αは撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度を示し、βは、撮影レンズ７００の焦点距離と、撮影装置７と斜面８０の距離Ｄにより決定される。なお、α＝９０―斜面８０の傾斜角８０ａである。

式１に示すように、シャインプルーフ角θを、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度αに応じて設定することにより、図１７（ｂ）に示すように、撮影範囲７０全体を撮影レンズ７００のピントが最も合った画像を撮影できる平面７００Ｆとすることができる。すなわち、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる 。

また、被写界深度は平面７００Ｆに垂直前後方向に広がるので、移動体６が走行中に多少蛇行して図１７（ｂ）の左右方向にぶれたとしても、斜面８０全体においてピントが合った画像の取得が可能となる。

このようなあおり撮影は、一般にはピントが部分的にぼけた特殊撮影や、工場での検品に用いられてきた。工場の検品においては、撮影装置７と検品対象物の距離や角度が一定になるように設定されるため、シャインプルーフ角はその設定に合わせて固定し、固定した値を変更することは無く、工場のライン変更の際にだけ変更していた。

本実施形態では、斜面の傾斜角８０ａはまちまちであり、撮影装置７と斜面８０の距離Ｄも、道路の道幅、側道や歩行者道路の影響により変化し、式１の条件が変わるため、工場用途のように一定のシャインプルーフ角θでは固定されない。

以上述べた通りこの方法を基本に、移動体６によって斜面８０全体においてピントが合った画像を取得可能な移動体システム６０を構成することで上記課題を解決するが、複雑な斜面形状への対応や、取るべきアタッチメント部材の構造、画像取得後の画像処理の実施、複数撮影装置７使用時の画像処理など、多くのパターンが想定されるため、以下実施例にて紹介する。

図１８は、実施形態に係るデータ取得装置９を示す図である。

図１に示したように、データ取得装置９は、撮影装置７とともに、距離センサ８ａを備えており、本実施形態では、距離センサ８ａによって取得されたセンサデータに基づき、撮影装置７におけるシャインプルーフ角θが設定されている。

図１８（ａ）では、移動体６である自動車の屋根（ルーフ）に撮影装置７および距離センサ８ａを載せた構成を示す。距離センサ８ａは、移動体６の移動方向に垂直な断面において３６０度の距離情報を取得可能である。距離センサ８ａは、撮影装置７よりも高い位置に配置されてもよいが、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄを正確に測定するためには、撮影装置７と同じ高さに配置されることが好ましい。

図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の上面図であり、移動体６の移動方向に沿って、距離センサ８ａと撮影装置７は異なる位置に配置されている。

図１９は、データ取得装置９の処理を示すフローチャートである。

図１９（ａ）において、図６に示したセンサデータ取得部９６は、距離センサ８ａによって取得されたセンサデータに基づき、斜面８０の三次元情報を取得する（ステップＳ１０１）。

図６に示した算出部９２は、ステップＳ１０１で取得した三次元情報に基づき、斜面８０の傾斜角８０ａ、および撮影装置７から斜面８０への距離Ｄを算出する（ステップＳ１０２）。

続いて、算出部９２は、ステップＳ１０２で算出した傾斜角８０ａ、および距離Ｄに基づき、シャインプルーフ角θを算出する（ステップＳ１０３）。

そして、図６に示した撮影装置制御部９３は、ステップＳ１０３で算出されたシャインプルーフ角θになるように、撮影レンズ７００とボディ７２０のアタッチメントをアクチュエータで駆動して、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を変更する（ステップＳ１０４）。

図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に対する変形例であり、センサデータ取得部９６は、距離センサ８ａによって取得されたセンサデータに基づき、斜面８０の三次元情報を取得するとともに、ＧＮＳＳセンサ８ｂによって計測された測位データに基づき、位置情報を取得する（ステップＳ１１１）。

算出部９２は、ステップＳ１１１で取得した三次元情報に基づき、斜面８０の傾斜角８０ａ、および撮影装置７から斜面８０への距離Ｄを算出する（ステップＳ１１２）。

続いて、算出部９２は、ステップＳ１１２で算出した傾斜角８０ａ、および距離Ｄに基づき、シャインプルーフ角θを算出する（ステップＳ１１３）。

図６に示した記憶・読出部９９は、ステップＳ１１１で取得した位置情報を対応づけて、ステップＳ１１３で算出したシャインプルーフ角θを記憶部９０００に記憶させる（ステップＳ１１４）。

記憶・読出部９９は、位置情報に基づき、ステップＳ１１４で記憶されたシャインプルーフ角θを記憶部９０００から読み出して、撮影装置制御部９３は、読み出されたステップＳ１０３で算出されたシャインプルーフ角θになるように、撮影レンズ７００とボディ７２０のアタッチメントをアクチュエータで駆動して、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を変更する（ステップＳ１１５）。

以上において、撮影装置制御部９３は、シャインプルーフ角θを変更する角度変更部の一例である。

なお、ステップＳ１０４およびステップＳ１１５に代えて、算出されたシャインプルーフ角θになるように、撮影レンズ７００とボディ７２０のアタッチメントを人手で調整して、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を変更してもよい。

また、距離センサ８ａによって取得されたセンサデータは通信ネットワーク１００を介して、評価装置３００等に転送され、評価装置３００等によって斜面８０の傾斜角８０ａ、および撮影装置７から斜面８０への距離Ｄを算出しても良い。

そして、距離センサ８ａは移動体６に搭載されている事が望ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。人間が法面に赴いて、道路から距離センサ８ａによって法面の形状や車道から法面の距離を測定し、評価装置３００等にて分析し、シャインプルーフ角を設定する方法でもよい。
■実施例１
実施例１の移動体システム６０は、
・移動体６として普通自動車
・撮影装置７を１台（撮影レンズ７００の焦点距離３５mm、撮影レンズ７００は地面に水平に配置）
・距離センサ８ａを１台
・記憶部９０００として記録保持装置
・ＧＮＳＳセンサ８ｂとしてＧＮＳＳ信号受信機（衛星測位装置）
によって構成され、加えてオフィスに設置された
・データ処理手段
を有する状態検査システム１である。

なお上記構成とは別途、普通自動車はドライブレコーダー用の撮影装置７を備えていても良い。

距離センサ８ａによって取得されたセンサデータに基づき、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄが４ｍと算出され、斜面８０の傾斜角８０ａが６０°と算出されれば、撮影レンズ７００の焦点距離が３５mmであり、撮影レンズ７００を地面と水平に配置しているため、式１からシャインプルーフ角θは０．２９°と設定される。

ＴＡＮ（θ）＝β×ＴＡＮ（α）…式１
・θ…０．２９°
・α…９０－６０＝３０°
・β…３５mm÷４０００mm＝０．００８８
この構成にすることで、走行しながら法面の３次元形状を把握すると同時に、道路に対して傾いている法面全体にピントが合った画像を取得可能となる。また、衛星測位装置を搭載することで、取得したデータが地図上のどの場所で取得したかが記録され、地図情報ごとに法面をリスト化することで、毎年あるいは数年おきのデータ取得による法面の経年変化観察が容易になる。

図２０および図２１は、実施形態における画像処理の説明図である。

図２０（ａ）は、図１６（ａ）でも説明した一般的な撮影装置７を示し、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示した撮影装置７により撮影された画像を示す。

図２０（ａ）に示す撮影装置７が、正対する「Ａという文字の記載された長方形の平面」を撮影する場合、イメージセンサ７４０は、当然ながら長方形の画像を取得する。

図２１（ａ）は、図１７（ａ）でも説明した本実施形態に係る撮影装置７を示し、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示した撮影装置７により撮影された画像を示す。

図２１（ａ）に示す撮影装置７が、正対する「Ａという文字の記載された長方形の平面」を撮影する場合、シャインプルーフ角θに起因して、イメージセンサ７４０が取得する画像は台形形状になる。

すなわち、図２１（ａ）において、平面上で「上」と書いてある位置からの光線と、「下」と書いてある位置からの光線は、撮影レンズ７００までは線対称であるが、イメージセンサ７４０が傾いているため、「上」の位置からイメージセンサ７４０までの距離が短く、「下」の位置からイメージセンサ７４０までの距離が長くなる。このため、取得した画像が台形形状になってしまう。

この場合、距離センサ８ａによって撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄが既知であり、撮影レンズ７００の焦点距離も既知、イメージセンサ７４０の傾きに対応するシャインプルーフ角θも既知であるため、どの程度の台形形状になるか計算は容易である。

データ処理手段にて、既知の情報から、台形形状を長方形に戻す画像処理を行うことで、撮影装置７を使うことによる不自然な台形ゆがみを取り除くことができる。ただし実施例１においては、シャインプルーフ角θ０．８７°による台形ゆがみは小さな量であり、画像処理は必ずしも必要ない。画像処理の要・不要は、シャインプルーフ角θの大小や、最終的に作成する調査資料に求める基準によって決めるのが妥当である。

図２２は、実施形態に係るデータ取得装置９の変形例を示す図である。

データ取得装置９は、撮影装置７として第１、第２の撮影装置７１、７２と、距離センサ８ａを備えており、本実施形態では、距離センサ８ａによって取得されたセンサデータに基づき、第１、第２の撮影装置７１、７２のそれぞれにおけるシャインプルーフ角θが設定されている。
■実施例２
実施例２の移動体システム６０は、
・移動体６として普通自動車
・撮影装置７は、第１、第２の撮影装置７１、７２を含む
第１の撮影装置７１は、撮影レンズ７００の焦点距離３５mm、撮影レンズ７００は地面に水平に配置
第２の撮影装置７２は、撮影レンズ７００の焦点距離３５mm、撮影レンズ７００は地面に対して３０°あおり（上空側を向けている状態）
・距離センサ８ａを１台
・記憶部９０００として記録保持装置
・ＧＮＳＳセンサ８ｂとしてＧＮＳＳ信号受信機（衛星測位装置）
によって構成され、移動体６内に設置された
・データ処理手段の一例としてセンサデータ取得部９６および算出部９２
を有する状態検査システム１である。

実施例１に対して、実施例２で撮影装置７を増加させる理由は、法面を撮影するにあたって、１つの撮影装置７では全体を写しきれない場合があるからである。

第１の撮影装置７１に搭載する撮影レンズ７００の焦点距離を短くする（広角レンズにする）、あるいは斜面８０までの距離Ｄを長くすることで、法面全体を写し込むことは可能であるが、そうすることで法面上の変状（ひび割れや剥離など）を細かく高精細に写し込む能力が落ちてしまう。

この場合、結果として画像は得られたが大きな変状（崩壊など）しか判別できない画像しか得られなくなってしまう。

一定以上の細かさ、例えば１cmのひび割れ以上は判別できる解像度を得るためには、複数の撮影装置７１、７２を用いて、１つの法面の撮影領域を分担する必要がある。

実施例２における撮影装置７１の撮影領域は、実施例１の撮影範囲と同じとした。Ｄ１＝４ｍ、傾斜角８０ａ＝６０°、撮影レンズ７００の傾きは地面と水平なので撮影レンズ７００中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α１＝３０°であり、実施例１と全く同じである。

一方で撮影装置７２は、地面に対して撮影レンズ７００を３０°だけ上空側にあおっている。そして、傾斜角８０ａ＝６０°であるため、撮影レンズ７００中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α２＝９０－３０＝６０°である。

また、第２の撮影装置７２から斜面８０までの距離Ｄ２は、地面に水平方向において距離センサ８ａで取得した距離Ｄ２‘＝７ｍと、第２の撮影装置７２のあおり角３０°から、算出部９２によって算出される。すなわち、Ｄ２＝７÷（ｃｏｓ（３０°））＝８．１ｍである。

第２の撮影装置７２のシャインプルーフ角θ２は、式１から以下のように求められる。

ＴＡＮ（θ）＝β×ＴＡＮ（α）…式１
・θ２…０．４３°
・α…６０°
・β…３５mm÷８１００mm＝０．００４３
このように、斜面８０の傾斜角８０ａが一定であっても、第１、第２の撮影装置７１、７２のそれぞれのシャインプルーフ角θは異なっている。

以上の説明から、同じ普通自動車に、同じ焦点距離の撮影レンズ７００を付けた第１、第２の撮影装置７１、７２を、道路から法尻（法面と道路の交点）までの距離を同じにして撮影した場合においても、第１、第２の撮影装置７１、７２の撮影領域を分担するために、撮影レンズ７００の角度を異ならせた場合、第１、第２の撮影装置７１、７２それぞれのシャインプルーフ角θが異なることを示した。

このように、複数の撮影装置により法面の撮影領域を分担させる場合には、撮影装置ごとにあおり角が異なること、さらに撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃ方向において撮影装置から法面までの距離が異なることにより、撮影装置ごとにシャインプルーフ角θを変える必要がある。

この対応を行うことで、法面全体にピントが合った画像を得ることができる。地面から上方の画像を撮ろうとすればするほどシャインプルーフ角θが大きくなることから、上方にいくほど一般的な撮影装置ではピントが合った画像を撮れる範囲が狭くなることがわかる。

第１の撮影装置７１のシャインプルーフ角θ１＝０．２９°、第２の撮影装置７２のシャインプルーフ角θ２＝０．４３°である。

撮影装置７のボディ７２０と撮影レンズ７００を傾けて組み付ける方法として、アタッチメント部材を複数種類用意する方法がある。例えば０．０１°ごとにアタッチメント部材を用意すれば、所望のシャインプルーフ角θに応じてアタッチメント部材を選択すればよい。

一方で、この方法では用意するアタッチメント部材が多くなるため、調節式の方がよい場合もある。ダイヤルにシャインプルーフ角θが表示されており、その値に合わせれば所望のシャインプルーフ角θが得られるよう溝や突起を用いた構造体である。

ただ、これには一長一短ある。ダイヤル式のデメリットは、車の振動が多い道路を長距離走ることで、知らぬ間にダイヤルの値が変わっていることである。シャインプルーフ角θごとのアタッチメント部材であればこのような問題は発生しない。整備された道路であればこのような問題は発生しないため、道路によって使い分けるとよい。
■実施例３
実施例３の移動体システム６０は、第２の撮影装置７２の撮影レンズ７００以外は全て実施例２と同じとする
・撮影装置７は、第１、第２の撮影装置７１、７２を含む
第１の撮影装置７１は、撮影レンズ７００の焦点距離３５mm、撮影レンズ７００は地面に水平に配置
第２の撮影装置７２は、撮影レンズ７００の焦点距離５５mm、撮影レンズ７００は地面に対して３０°あおり（上空側を向けている状態）。

第２の撮影装置７２の撮影レンズ７００の焦点距離は５５mmとするが、撮影レンズ７００以外は実施例２と同じであるため
・Ｄ２＝８．１ｍ
・傾斜角８０ａ＝６０°
この２つは変化しない。

しかし、焦点距離を変えると、シャインプルーフ角θは変化する。シャインプルーフ角θ２は、式１から
ＴＡＮ（θ）＝β×ＴＡＮ（α）…式１
・θ２…０．６７°
・α…６０°
・β…５５mm÷８１００mm＝０．００６８
このようにシャインプルーフ角θ２は０．６７°として求まる。

撮影レンズ７００の焦点距離を伸ばす、すなわち望遠レンズにすることによって、法面上の変状（ひび割れや剥離など）がより細かく写せる画像を取得可能となる。

特に法面の上方、頂上の方は撮影装置７からの距離が遠くなるため、望遠レンズを使って、上方でも地面付近と同じように細かい変状が確認できることが望ましい。

一方で、望遠レンズを使うと被写界深度が狭くなることが知られており、より一層本実施形態に係る撮影装置７が求められる。ただし、撮影装置７の角度や位置を変えずとも、レンズを変える場合にはシャインプルーフ角θも変更が必要なことから、本実施例によって例示した。

なお、望遠レンズを使うことで、同じ撮影距離であっても撮影装置７毎に撮影倍率が異なる状態になるから、必要に応じてデータ処理手段による倍率補正が必要となる。具体的には、画像を繋ぐ際に、画像間の重なり部分において縮尺が異なるので、縮小処理が必要となる。

図２３は、実施形態に係る撮影装置と距離センサの配置を示す上面図である。

図２３（ａ）に示すように、第１、第２の撮影装置７１、７２と、距離センサ８ａは、地面から同じ高さに並列に配置することが望ましい。

一方、図２３（ｂ）に示すように、第１、第２の撮影装置７１、７２を地面から異なる高さに配置し、距離センサ８ａを第１、第２の撮影装置７１、７２の何れかと同じ高さで並列に配置してもよい。

この場合、距離センサ８ａと第１、第２の撮影装置７１、７２の何れかの高さの違いをデータ処理手段における距離計算に反映すればよいからである。
●移動体システムの変形例
○変形例１○
次に、図２４乃至図２６を用いて、移動体システム６０の変形例について説明する。まず、図２４は、変形例１に係る移動体システムを用いて法面状態を検査する様子の一例を示す図である。変形例１に係る移動体システム６０は、高所の撮影を可能にするため、データ取得装置９が移動体６の上面に設置したポールに固定されているシステムである。

上述の実施形態の撮影装置７では、地面からの高さが低く、図２４に示されているような擁壁の上の小段、法枠の上の小段、またはモルタル吹付の上の小段の撮影を行うことが難しい。また、現在の道路土工構造物の小段は、図２４に示されているように、蓋がなされておらず、枯れ葉等が堆積して水路が詰まる不具合が発生するおそれがあり、定期的な清掃を必要とする。そのため、高所からの撮影が可能な変形例１に係る移動体システム６０を用いることで、例えば、人間が斜面を登って水路の詰まり具合を確認するのは難しい場合であっても、移動体６の走行動作に伴う撮影処理によって確認することができるので、点検効率が大幅に向上させることができる。
○変形例２○
図２５は、変形例２に係る移動体システムを用いて法面状態を点検する様子の一例を示す図である。変形例２に係る移動体システム６０（６０ａ，６０ｂ）は、例えば、変形例１のポール付き撮影装置でも撮影できないような高所または道路脇より下の盛土法面の撮影を行うために、移動体６の一例として、データ取得装置９を搭載したドローンを用いるシステムである。

移動体６としてのドローンは、撮影装置７だけでなく、距離センサ８ａ、ＧＮＳＳセンサ８ｂ、または角度センサ８ｃ等のセンサ装置を備えたデータ取得装置９を搭載することで、移動体６としての車両では評価できなかった高所や盛土の状態評価を行うことができる。特に、盛土や高所は、人間が近接目視に向かうことが困難な場所であり、変形例２のようなドローンによる撮影が望まれる。また、盛土や高所の法面は、木や草といった植生が多く茂っている場所が多い。そのため、データ取得装置９は、広角画像を撮影可能な撮影装置７を備えることが好ましい。
○変形例３○
図２６は、変形例３に係る移動体システムを用いて法面状態を点検する様子の一例を示す図である。図２６に示されているように、法面は、道路上の構造物であるトンネルや橋梁とは異なり、複雑な構造を持つ。例えば、法面は、斜面が平面ではなくうねっていたり（例えば、岸壁にモルタル吹き付けを行った土工構造物）、植生が生えていたり、金網が貼られていたりする。そのため、変形例３に係る移動体システム６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）は、植物や金網等の物体と法面の形状とを区別するため、センサ装置８として、波長情報を取得可能なスペクトルカメラ、赤外線カメラまたは被写界深度拡大カメラ（ＥＤｏｆ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ）カメラ）を備える。

また、変形例３に係る移動体システム６０は、法面の形状と区別するためのツールだけでなく、データ取得装置９に照明装置を搭載に、天候や陽当たり等の様々な条件下で法面撮影が行える構成にすることが好ましい。この場合の照明装置は、撮影装置７による撮影範囲に対応したエリアを照射するライン照明装置、または撮影装置７およびセンサ装置８と同期させた時分割の照明装置であることが好ましい。

さらに、変形例３に係る移動体システム６０によって取得されたデータを処理するために、評価装置３の評価対象データ生成部３５は、細かな変状も見逃さないように手振れ補正機能、焦点深度補正機能（ぼけ補正機能）、歪み補正機能またはコントラスト強調機能等の画像処理機能を有していることが好ましい。また、評価対象データ生成部３５は、草、苔または金網等の土工構造物上の変状を覆い隠すノイズの削除機能または草などの影と、ひびなどの変状とを判別する機能を有していることが好ましい。このように、状態検査システム１は、変形例３に係る移動体システム６０を用いることで、複雑な構造を有する箇所や、草、苔または金網等が存在する箇所においても、法面状態の評価を精度良く行うことができる。
●まとめ●
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る撮影装置７は、移動体６に設置され、斜面８０を撮影する撮影装置７であって、撮影レンズ７００と、イメージセンサ７４０と、を備え、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を示すシャインプルーフ角θが、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度αに応じて設定されている。これにより、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

シャインプルーフ角θは、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α、および撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄに応じて設定される。これにより、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄが異なる場合でも、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

シャインプルーフ角θは、また、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α、および移動体６に対する撮影装置７の高さＨに応じて設定される。

移動体６に対する撮影装置７の高さＨが異なる場合、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄが異なるが、この場合でも、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

撮影装置７は、第１の撮影レンズと、第１のイメージセンサを有する第１の撮影装置７１と、第２の撮影レンズと、第２のイメージセンサを有する第２の撮影装置７２と、を備え、第１の撮影装置７１および第２の撮影装置７２は、それぞれ斜面８０における異なる領域を撮影し、第１の撮影装置７１は、斜面８０までの距離Ｄまたは移動体６に対する高さＨが第２の撮影装置７２と異なり、シャインプルーフ角θが第２の撮影装置７２と異なる。

これにより、斜面における異なる領域のそれぞれについて、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。なお、第２の撮影装置７２は、第１の撮影装置７１が撮影する斜面８０とは傾斜角８０ａが異なる斜面８０を撮影するものであってもよい。

第１の撮影装置７１は、斜面８０までの距離Ｄまたは移動体６に対する高さＨが第２の撮影装置７２と異なる。

これにより、斜面８０における距離または高さが異なる領域のそれぞれについて、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

第１の撮影レンズは、焦点距離が第２の撮影レンズと異なる。これにより、斜面８０における距離が異なる領域のそれぞれについて、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

撮影装置７は、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α、斜面８０までの距離Ｄまたは移動体６に対する高さＨに応じて、シャインプルーフ角θを変更する角度変更部の一例である撮影装置制御部９３を備える。

これにより、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度α、斜面８０までの距離Ｄまたは移動体６に対する高さＨが異なる場合でも、シャインプルーフ角θを変更することにより、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

撮影装置７とセンサ装置８を備えるデータ取得装置９を備え、データ取得装置９は、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄを示す距離情報を取得する距離情報取得部の一例であるセンサデータ取得部９６を備え、撮影装置制御部９３は、距離情報に基づきシャインプルーフ角θを変更する。

センサデータ取得部９６は、投射部から斜面８０に投射され、斜面８０から反射された光に基づき、距離情報を取得する。

これにより、斜面８０までの距離Ｄに応じてシャインプルーフ角θを変更して、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

データ取得装置９は、移動体６の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部の一例であるセンサデータ取得部９６を備え、撮影装置制御部９３は、位置情報に基づきシャインプルーフ角θを変更する。ここで、位置情報に対応付けてシャインプルーフ角θが記憶されていることが好ましいが、位置情報に対応付けて、撮影装置７から斜面８０までの距離Ｄまたは斜面８０の傾斜角８０ａが記憶されていてもよい。

これにより、移動体６の位置を示す位置情報に応じてシャインプルーフ角θを変更して、斜面８０の広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

撮影装置７は、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃが、移動体６が移動する方向に交差する方向に向くように、移動体６に設置されている。

これにより、移動体６が移動する方向に交差する方向に正対する斜面８０について、広い領域でピントが合った画像を得ることができる。

本実施形態に係る撮影システムの一例である移動体システム６０は、移動体６と、移動体６に設置され、斜面８０を撮影する撮影装置７と、を備え、撮影装置７は、撮影レンズ７００と、イメージセンサ７４０と、を備え、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を示すシャインプルーフ角θが、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度αに応じて設定されている。

本実施形態に係る撮影方法は、移動体６に設置された撮影装置７により、斜面８０を撮影する撮影方法であって、撮影装置７は、撮影レンズ７００と、イメージセンサ７４０と、を備え、イメージセンサ７４０のセンサ面に対する垂線７４０Ｐと撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃとのなす角度を示すシャインプルーフ角θが、撮影レンズ７００の中心軸７００Ｃと斜面８０のなす角度αに応じて設定されている。
●補足●
上記で説明した実施形態の各機能は、一または複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本実施形態における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウエアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ ｃｈｉｐ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

また、上記で説明した実施形態の各種テーブルは、機械学習の学習効果によって生成されたものでもよく、関連づけられている各項目のデータを機械学習にて分類付けすることで、テーブルを使用しなくてもよい。ここで、機械学習とは、コンピュータに人のような学習能力を獲得させるための技術であり，コンピュータが，データ識別等の判断に必要なアルゴリズムを，事前に取り込まれる学習データから自律的に生成し，新たなデータについてこれを適用して予測を行う技術のことをいう。機械学習のための学習方法は、教師あり学習、教師なし学習、半教師学習、強化学習、深層学習のいずれかの方法でもよく、さらに、これらの学習方法を組み合わせた学習方法でもよく、機械学習のための学習方法は問わない。

また、上記で説明した実施形態の各種テーブルは、画像処理手法を用いて生成されたものでもよい。画像処理手法の例としては、エッジ検出や直線検出、２値化処理等である。また、同様に、音声を取り扱う場合は、フーリエ変換等の音声変換手法を用いても良い。

これまで本発明の一実施形態に係る評価システム、状態検査システム、評価方法およびプログラムについて説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態の追加、変更または削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ 状態検査システム（情報処理システムの一例）
３ 評価装置（通信端末、外部装置の一例）
４ 評価システム
５ データ管理装置（情報処理装置の一例）
６ 移動体
７ 撮影装置
７Ａ 撮影画像データ（輝度画像）
８ センサ装置
８Ａ 測距画像データ（三次元点群）
８ａ 距離センサ（三次元センサの一例）
８ｂ ＧＮＳＳセンサ
８ｃ 角度センサ（三次元センサの一例）
９ データ取得装置（通信端末の一例）
９２ 算出部
９３ 撮影装置制御部（角度変更部の一例）
９６ センサデータ取得部（距離情報取得部、位置情報取得部の一例）
３１ 通信部（受信手段の一例）
３２ 受付部（操作受付手段の一例）
３３ 表示制御部（表示制御手段の一例）
３５ 評価対象データ生成部（評価対象データ生成手段の一例）
３６ 検出部（検出手段の一例）
３８ レポート生成部（評価情報生成手段の一例）
５１ 通信部（送信手段の一例）
５２ 判断部（位置生成手段の一例）
５４ 生成部（画像生成手段の一例）
５５ 設定部（設定手段の一例）
５９ 記憶・読出部（記憶制御手段の一例）
６０ 移動体システム（撮影システムの一例）
７１、７２ 第１、第２の撮影装置
７０ 撮影範囲
７００ 撮影レンズ
７００Ｃ 中心軸
７００Ｆ 平面
７２０ ボディ
７４０ イメージセンサ
７４０Ｐ 垂線
８０ 斜面
８０ａ 斜面の傾斜角
θ シャインプルーフ角
α 撮影レンズの中心軸と斜面のなす角度
β 横倍率
Ｄ 撮影装置から斜面までの距離
Ｈ 移動体に対する前記撮影装置の高さ

Claims (13)

1. 移動体に設置され、斜面を撮影する撮影装置であって、
   撮影レンズと、
   イメージセンサと、を備え、
   前記イメージセンサのセンサ面に対する垂線と前記撮影レンズの中心軸とのなす角度を示すシャインプルーフ角が、前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度に応じて設定されている撮影装置。
2. 前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度、および前記撮影装置から前記斜面までの距離に応じて、前記シャインプルーフ角が設定される請求項１記載の撮影装置。
3. 前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度、および前記移動体に対する前記撮影装置の高さに応じて、前記シャインプルーフ角が設定される請求項１または２記載の撮影装置。
4. 第１の撮影レンズと、第１のイメージセンサを有する第１の撮影装置と、
   第２の撮影レンズと、第２のイメージセンサを有する第２の撮影装置と、を備え、
   前記第１の撮影装置および前記第２の撮影装置は、それぞれ前記斜面における異なる領域を撮影し、前記シャインプルーフ角が異なる請求項１～３の何れか記載の撮影装置。
5. 前記第１の撮影装置は、前記斜面までの距離または前記移動体に対する高さが前記第２の撮影装置と異なる請求項４記載の撮影装置。
6. 前記第１の撮影レンズは、焦点距離が前記第２の撮影レンズと異なる請求項４記載の撮影装置。
7. 前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度、前記斜面までの距離または前記移動体に対する高さに応じて、前記シャインプルーフ角を変更する角度変更部を備えた請求項１～６の何れか記載の撮影装置。
8. 前記角度変更部は、前記撮影装置から前記斜面までの距離を示す距離情報を取得する距離情報取得部により取得された前記距離情報に基づき前記シャインプルーフ角を変更する、請求項７記載の撮影装置。
9. 前記距離情報取得部は、
   投射部から前記斜面に投射され、前記斜面から反射された光に基づき、前記距離情報を取得する請求項８記載の撮影装置。
10. 前記角度変更部は、前記移動体の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づき前記シャインプルーフ角を変更する、請求項７記載の撮影装置。
11. 前記撮影レンズの中心軸が、前記移動体が移動する方向に交差する方向に向くように、前記移動体に設置されている請求項１～１０の何れか記載の撮影装置。
12. 移動体と、
    前記移動体に設置され、斜面を撮影する撮影装置と、
    を備える撮影システムであって、
    前記撮影装置は、
    撮影レンズと、
    イメージセンサと、を備え、
    前記イメージセンサのセンサ面に対する垂線と前記撮影レンズの中心軸とのなす角度を示すシャインプルーフ角が、前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度に応じて設定されている撮影システム。
13. 移動体に設置された撮影装置により、斜面を撮影する撮影方法であって、
    前記撮影装置は、撮影レンズと、イメージセンサと、を備え、
    前記イメージセンサのセンサ面に対する垂線と前記撮影レンズの中心軸とのなす角度を示すシャインプルーフ角が、前記撮影レンズの中心軸と前記斜面のなす角度に応じて設定されている撮影方法。