JP6506886B1 - 表示データ生成装置および表示データ生成方法 - Google Patents

Abstract

表示データ生成装置（１）は、設備の表面の３次元点群データを生成する設備データ生成部（１２）と、設備の熱画像データを取得する熱画像データ取得部（１０）と、熱画像データに基づいて設備の内部変状の３次元点群データを生成する変状データ生成部（１３）と、設備の表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データとに基づいて、設備の表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成部（１７）とを備える。

Description

本発明は、設備の３次元点群の画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示処理方法に関するものである。

従来、トンネル、道路、および橋といった設備の３次元点群の画像を表示装置に表示する表示データを生成し、設備の３次元点群の画像を表示装置に表示する技術が知られている。例えば、特許文献１には、レーザスキャナ装置による計測結果から生成される道路表面の３次元点群データの標高値成分と、赤外線熱計測装置の計測結果から生成される熱画像とを合成し、合成した画像を表示装置に表示する変状箇所検出支援装置が開示されている。

特開２０１３−９２４０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の変状箇所検出支援装置は、設備の表面である道路表面の３次元点群データの標高値成分に熱画像を合成して生成された画像を表示装置に表示するため、表示装置に表示された画像から設備の内部変状の状態を精度よく把握することが難しい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設備の内部変状の状態を精度よく表示することができる表示データを生成する表示データ生成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の表示データ生成装置は、設備データ生成部と、熱画像データ取得部と、３次元点群変換部と、変状データ生成部と、表示データ生成部とを備える。設備データ生成部は、設備の表面の３次元点群データを生成する。熱画像データ取得部は、設備の熱画像データを取得する。３次元点群変換部は、熱画像データに基づいて、熱画像の３次元点群データを生成する。変状データ生成部は、熱画像データに基づいて、設備の内部変状の３次元点群データを生成する。表示データ生成部は、表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データと熱画像の３次元点群データとに基づき、表面の３次元点群に内部変状の３次元点群および熱画像の３次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する。変状データ生成部は、推定部と、調整部と、生成部とを備える。推定部は、熱画像データに基づいて設備の内部変状を推定する。調整部は、設備へレーザを照射して発生する超音波の状態を測定するレーザ超音波計測装置による超音波の測定結果から得られる設備の内部状態の情報に基づいて、推定部によって推定される内部変状の情報を調整する。生成部は、調整部によって調整された内部変状の情報に基づいて、内部変状の３次元点群データを生成する。

本発明によれば、設備の内部変状の状態を精度よく表示することができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる設備管理システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかるデータテーブルの一例を示す図 実施の形態１にかかる表示装置の表示領域に表示された３次元画像の一例を示す図 実施の形態１にかかる表示データ生成装置による表示データ生成手順の一例を示すフローチャート 図４に示すステップＳ１１の具体的な処理手順の一例を示すフローチャート 図４に示すステップＳ１５の具体的な処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１にかかる表示データ生成装置のハードウェア構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる設備管理システムの構成例を示す図 実施の形態２にかかる表示データ生成装置における図４に示すステップＳ１５の具体的な処理手順の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態３にかかる設備管理システムの構成例を示す図 実施の形態３にかかる表示データ生成装置における図４に示すステップＳ１１の具体的な処理手順の一例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示処理方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる設備管理システムの構成例を示す図である。設備管理システム１００は、設備の表面の３次元点群データと設備の内部変状の３次元点群データとに基づいて表示データを生成し、生成した表示データに基づいて内部変状を含む設備の画像を表示する。なお、設備の表面は、設備がトンネルである場合、例えば、トンネルの内壁面であり、設備が橋梁である場合、例えば、橋梁の表面である。トンネルの内壁面は、トンネルをトンネル内から見たトンネルの外観ということもでき、橋梁の表面は、橋梁の外観ということもできる。以下、設備の表面を設備表面と記載する場合がある。

設備表面の３次元点群データは、設備表面を３次元点群で表すデータであり、設備の内部変状の３次元点群データは、設備の内部変状を３次元点群で表すデータである。３次元点群は、複数の３次元点からなる集合である。３次元点群データには、複数の３次元点のデータが含まれており、各３次元点のデータには、３次元点の３次元における位置を示すデータが含まれる。

設備管理システム１００の表示処理対象は、例えば、トンネル、橋梁、および道路といったインフラ（インフラストラクチャー）設備であるが、インフラ設備以外の設備であってもよい。設備管理システム１００の表示処理対象がトンネルである場合、設備表面の３次元点群データは、トンネルの内壁面の３次元点群データである。

設備の内部変状の種類には、例えば、設備内部に形成される空洞、ひび、剥離、および漏水が含まれる。なお、内部変状の３次元点群は、例えば、内部変状の外形に沿って配置される複数の３次元点、または内部変状の領域全体に配置される複数の３次元点で表される。例えば、空洞の外形または全体を示す。また、ひびの３次元点群は、例えば、ひびの外形または全体を示す。なお、設備の内部変状は、空洞、ひび、剥離、および漏水に限定されない。以下、設備の内部変状を単に内部変状と記載する場合がある。

設備管理システム１００は、図１に示すように、表示データを生成する表示データ生成装置１と、設備の熱画像データを生成するサーモグラフィ装置２と、設備の撮像データを生成するカメラ装置３とを備える。さらに、設備管理システム１００は、マウスおよびキーボードを含む入力装置４と、表示データ生成装置１によって生成された表示データに基づいて内部変状を含む設備の画像を表示する表示装置５とを備える。なお、設備管理システム１００において、サーモグラフィ装置２およびカメラ装置３を各々複数設けることもできる。

サーモグラフィ装置２は、設備表面の赤外線画像を撮像するカメラ部２１と、カメラ部２１で撮像された赤外線画像の情報を熱画像データへ変換する熱画像変換部２２と、熱画像変換部２２で変換された熱画像データを表示データ生成装置１へ送信する熱画像データ送信部２３とを備える。例えば、設備がトンネルである場合、カメラ部２１は、トンネル内の空間に配置され、トンネルの内壁面の赤外線画像を撮像する。

カメラ部２１は、例えば、少なくとも２つの赤外線イメージセンサを有する赤外線ステレオカメラである。各赤外線イメージセンサで撮像された赤外線画像が熱画像変換部２２により熱画像データへ変換され、変換された熱画像データが熱画像データ送信部２３から表示データ生成装置１へ送信される。

なお、サーモグラフィ装置２は、設備の熱画像を示すデータである熱画像データを生成する構成であればよく、図１に示す構成に限定されない。また、サーモグラフィ装置２は、周期的に熱画像データを生成し、生成した熱画像データを表示データ生成装置１へ有線または無線で送信するが、表示データ生成装置１からの要求に従ったタイミングで熱画像データを生成して表示データ生成装置１へ送信することもできる。

カメラ装置３は、設備を撮像して設備の撮像データを生成するカメラ部２７と、カメラ部２７で生成した撮像データを表示データ生成装置１へ有線または無線で送信する撮像データ送信部２８とを備える。例えば、設備がトンネルである場合、設備の撮像データは、トンネルの内壁面の撮像データである。例えば、設備がトンネルである場合、カメラ部２７は、トンネル内の空間に配置され、トンネルの内壁面の画像を撮像する。

カメラ装置３は、少なくとも２つのイメージセンサを有するステレオカメラであり、各イメージセンサで撮像された設備の撮像データが表示データ生成装置１へ送信される。カメラ装置３は、周期的に撮像データを生成し、生成した撮像データを表示データ生成装置１へ送信するが、表示データ生成装置１からの要求に応じたタイミングで撮像データを生成して表示データ生成装置１へ送信することもできる。

表示データ生成装置１は、熱画像データ取得部１０と、撮像データ取得部１１と、設備データ生成部１２と、変状データ生成部１３と、データ記憶処理部１４と、記憶部１５と、条件情報取得部１６と、表示データ生成部１７とを備える。

熱画像データ取得部１０は、サーモグラフィ装置２によって生成された熱画像データをサーモグラフィ装置２から取得する。撮像データ取得部１１は、カメラ装置３によって生成された撮像データをカメラ装置３から取得する。

設備データ生成部１２は、撮像データ取得部１１によって取得された撮像データに基づき、設備表面の３次元点群データを生成する。具体的には、設備データ生成部１２は、カメラ部２１に含まれるステレオカメラによって得られる複数の撮像データに基づいて、設備表面の３次元点群データを生成する。設備表面の３次元点群データは、カメラ装置３で撮像される設備表面の状態を示す３次元点群データであり、設備がトンネルの場合、トンネルの内壁面を示す３次元点群データである。

設備表面の３次元点群データは、撮像データから生成されることに限定されない。例えば、設備表面の３次元点群データは、レーザスキャナ装置から得られる設備表面の計測データに基づいて生成されてもよい。この場合、表示データ生成装置１は、撮像データ取得部１１に代えて、レーザスキャナ装置から設備表面の計測データを取得する計測データ取得部を備える。そして、設備データ生成部１２は、計測データ取得部によって取得された設備表面の計測データから設備表面の３次元点群データを生成する。

レーザスキャナ装置は、レーザパルスを送信し、送信したレーザパルスの反射波をセンサで受信する構成を有する。例えば、レーザスキャナ装置は、レーザスキャナ装置と設備の表面との間をレーザパルスが往復する時間および波長の位相差を計測しかつレーザパルスが発射した方向を計測することによって、設備表面の計測データを生成する。

変状データ生成部１３は、熱画像データ取得部１０によって取得された熱画像データに基づいて、設備に形成される内部変状の種類、位置、および形状を推定し、推定した内部変状の３次元点群データを生成する。

変状データ生成部１３は、推定部３１と、生成部３２とを備える。推定部３１は、熱画像データ取得部１０によって取得された熱画像データから得られる設備の温度分布または温度変化に基づいて、設備の内部変状を推定する。生成部３２は、推定部３１によって推定された内部変状に基づいて、内部変状の３次元点群データを生成する。

推定部３１は、熱画像の３次元点群データを生成する３次元点群変換部４１と、熱画像の３次元点群データから設備の内部変状を推定する変状推定部４２とを備える。３次元点群変換部４１は、サーモグラフィ装置２の赤外線ステレオカメラから得られる複数の赤外線画像データを変換した複数の熱画像データに基づいて、熱画像の３次元点群データを生成する。

３次元点群変換部４１によって生成される熱画像の３次元点群データには、設備表面を表す複数の３次元点のデータが含まれる。各３次元点のデータには、３次元における３次元点の位置を示す位置データに加え、３次元における３次元点の位置の温度を示す温度データが含まれる。

変状推定部４２は、熱画像の３次元点群データから設備の内部変状を推定する。設備がトンネルの場合、熱画像の３次元点群データには、トンネルの内壁面を表す複数の３次元点の各々の位置データと温度データが含まれる。変状推定部４２は、熱画像の３次元点群データからトンネルの温度分布または温度変化を求め、かかるトンネルの内壁面の温度分布または温度変化に基づいて、トンネルの内部変状を推定する。

トンネルに空洞、ひび、剥離、または漏水が生じている場合、トンネルの内壁面からトンネルの壁内部への熱伝導率が変わる。そのため、トンネル内の雰囲気温度が変化すると、トンネルの内壁面のうち内部変状に近い領域は周囲の領域との間で温度差が生じる。例えば、トンネルの内壁面のうちトンネルの壁内部で空洞、ひび、または剥離が生じている領域に近い領域では周囲の領域と比べて温度変化が大きい。また、トンネルの内壁面のうちトンネルの内部で漏水が生じている領域に近い領域では周囲の領域と比べて温度変化が小さい。

変状推定部４２は、トンネルの内壁面の温度分布または温度変化から設備に形成されている内部変状の種類、位置、および形状を推定する。変状推定部４２は、トンネル内の雰囲気温度が異なる時間でサーモグラフィ装置２によって生成された２つの熱画像データに基づいて、トンネルの内壁面の温度変化を検出する。

変状推定部４２は、トンネルの内壁面のうち温度変化が相対的に大きい領域がある場合、かかる領域の内部に空洞、ひび、または剥離が生じていると推定する。剥離は、空洞に比べ、内壁面から比較的浅い部分に生じするため、空洞よりも温度変化が大きい。そのため、変状推定部４２は、温度変化の差によって空洞と剥離とを区別する。また、空洞および剥離と、ひびとは温度変化する領域の形状が異なるため、推定部３１は、温度変化する領域の形状によって、空洞とひび、または剥離とひびを区別する。

また、変状推定部４２は、サーモグラフィ装置２によって生成された熱画像データから得られるトンネルの内壁面の温度分布に基づいて、トンネルに形成される内部変状を推定することもできる。

トンネル内の雰囲気温度が相対的に大きく変化した時刻において、トンネルの内壁面のうち内部変状に近い領域と周囲の領域とで温度が異なる。例えば、日中は、トンネル内の雰囲気温度が高くなり、夜間は、トンネル内の雰囲気温度が低くなる。そして、雰囲気温度が低い夜間から雰囲気温度が高い日中になった場合、トンネルの内壁面のうち内部変状に近い領域と周囲の領域とで温度が異なる。したがって、トンネルの内壁面の温度分布に基づいてトンネルに形成される内部変状を推定することができる。

変状推定部４２は、推定した内部変状の種類、位置、および形状を示す情報を生成部３２へ出力する。なお、変状推定部４２は、トンネルの場合と同様の処理によって、トンネル以外の設備の内部変状を推定し、推定結果を生成部３２へ出力することができる。

生成部３２は、推定部３１から出力される内部変状の種類、位置、および形状を示す情報に基づいて、内部変状の３次元点群データを生成する。内部変状の３次元点群データには、各３次元点のデータと、内部変状の種類および状態を示すデータとが含まれる。各３次元点のデータには、設備の壁内部の位置を示す位置データが含まれる。内部変状の３次元点群データは、生成部３２によって内部変状毎に生成される。

データ記憶処理部１４は、設備表面の３次元点群データを設備データ生成部１２から取得し、取得した設備表面の３次元点群データを記憶部１５に記憶する。また、データ記憶処理部１４は、変状データ生成部１３の生成部３２から内部変状の３次元点群データを取得し、変状データ生成部１３の３次元点群変換部４１から熱画像の３次元点群データを変状データ生成部１３から取得する。データ記憶処理部１４は、取得した内部変状の３次元点群データおよび熱画像の３次元点群データを記憶部１５に記憶する。

記憶部１５は、データテーブル５１を記憶している。かかるデータテーブル５１に設備表面の３次元点群データ、内部変状の３次元点群データ、および熱画像の３次元点群データの情報が追加される。図２は、実施の形態１にかかるデータテーブルの一例を示す図である。図２に示すデータテーブル５１では、「データＩＤ（Idenitifier）」毎に、「日時」、「種類」、「状態」、および「データ」が関連付けられている。

データテーブル５１において、「データＩＤ」は、３次元点群データ毎に固有の識別情報である。なお、データＩＤは、３次元点群データで特定される対象が同じである場合、同一のデータＩＤを割り当てることができる。例えば、図２に示すデータテーブル５１において、「Ｄ０００５」、「Ｄ００１１」、および「Ｄ００１６」に代えて、「Ｄ０００１」を割り当てることができる。また、「Ｄ０００７」および「Ｄ００１２」に代えて、「Ｄ０００２」を割り当てることができる。

「日時」は、３次元点群データをデータテーブル５１に追加した日時を示す時間情報である。なお、時間情報は、３次元点群データの生成日時を示す情報、または３次元点群データの生成に用いられた撮像データの生成日時を示す情報であってもよい。

また、データテーブル５１において、「種類」は、３次元点群データの種類を示す種類情報であり、「状態」は、内部変状の状態を示す状態情報であり、「データ」は、３次元点群データである。なお、データテーブル５１における「データ」は、記憶部１５に記憶された３次元点群データのファイル名を示すデータであってもよい。

データ記憶処理部１４は、３次元点群データをデータテーブル５１に追加する場合、データＩＤを生成し、生成したデータＩＤと、時間情報と、種類情報と、状態情報とを３次元点群データと共にデータテーブル５１に記憶する。

データテーブル５１における「種類」には、設備表面、赤外線、空洞、ひび、剥離、および漏水が含まれる。データ記憶処理部１４は、設備表面の３次元点群データをデータテーブル５１に追加する場合に、設備表面を３次元点群データの種類としてデータテーブル５１に追加する。また、データ記憶処理部１４は、空洞の３次元点群データをデータテーブル５１に追加する場合に、空洞を３次元点群データの種類としてデータテーブル５１に追加する。データ記憶処理部１４は、熱画像、ひび、剥離、および漏水の３次元点群データについても同様に、３次元点群データの種類をデータテーブル５１に追加する。

データテーブル５１における「状態」には、内部変状の大きさ、深さ、および形状といった内部変状の状態を示す情報が含まれる。図２に示すデータテーブル５１において、例えば、「Ｗ３００」は、内部変状の大きさが３００ｃｍ^３であることを示し、「Ｄ１０」は、内部変状の深さが１０ｃｍであることを示している。なお、内部変状の大きさは、内部変状の体積ではなく、設備表面に沿った内部変状の広がりを面積または長さで示すものであってもよい。

図１に戻って、表示データ生成装置１の説明を続ける。表示データ生成装置１の条件情報取得部１６は、入力装置４への操作によって入力された条件情報を取得する。条件情報は、表示装置５に表示させる３次元点群の条件である表示条件を示す情報である。

表示データ生成部１７は、記憶部１５から３次元点群データを取得し、取得した３次元点群データに基づいて表示データを生成する。表示データ生成部１７は、記憶部１５から３次元点群データを取得する取得部３３と、取得部３３によって取得された３次元点群データに基づいて表示データを生成する生成部３４とを備える。

取得部３３は、入力装置４への操作によって入力された条件情報に基づいて、記憶部１５から３次元点群データを取得し、生成部３４へ出力する。条件情報には、指定種類を示す情報と、指定状態を示す情報と、表示態様を示す情報とが含まれる。

指定種類は、記憶部１５から抽出する３次元点群データをデータテーブル５１における「種類」で絞り込むための情報である。取得部３３は、指定種類が設備表面と空洞である場合、データテーブル５１における「種類」が設備表面である３次元点群データと、データテーブル５１における「種類」が空洞である３次元点群データとを記憶部１５から取得する。なお、指定種類が条件情報に含まれない場合、取得部３３は、データテーブル５１における「種類」での絞り込みを行わない。

指定状態は、記憶部１５から抽出する３次元点群データをデータテーブル５１における「状態」で絞り込むための情報である。取得部３３は、指定状態が深さ５ｃｍ以上である場合、データテーブル５１における「状態」で特定される深さが５ｃｍ以上である３次元点群データを記憶部１５から取得する。なお、指定状態が条件情報に含まれない場合、取得部３３は、データテーブル５１における「状態」での絞り込みを行わない。

表示態様には、指定日時の３次元点群データを表示する第１の態様と、指定期間の３次元点群データを時系列で表示する第２の態様とが含まれる。取得部３３は、表示態様を示す情報が第１の態様を指定する情報である場合、表示態様を示す情報に含まれる指定日時に該当する「日時」の３次元点群データを記憶部１５から取得する。

例えば、表示態様が第１の態様であり、指定日時が２０１７年１２月１日であり、指定種類が設備表面と空洞であるとする。また、データテーブル５１が図２に示す状態であるとする。この場合、取得部３３は、データＩＤが「Ｄ０００１」から「Ｄ０００３」までの３つの３次元点群データを記憶部１５から取得する。

また、表示態様を示す情報が第２の態様を指定する情報である場合、表示態様を示す情報に含まれる指定期間に該当する「日時」の３次元点群データを記憶部１５から取得する。例えば、表示態様が第２の態様であり、指定期間が２０１７年１２月１日から１２月２日であり、指定種類が設備表面と空洞であるとする。

この場合、取得部３３は、データＩＤが「Ｄ０００１」から「Ｄ０００３」までの３つの３次元点群データを記憶部１５から取得し、取得した３つの３次元点群データを生成部３４へ出力する。さらに、取得部３３は、データＩＤが「Ｄ０００６」から「Ｄ０００８」までの３つの３次元点群データを記憶部１５から取得し、取得した３つの３次元点群データを生成部３４へ出力する。

このように、取得部３３は、時系列の３次元点群データを順次記憶部１５から取得し、取得した３次元点群データを順次生成部３４へ出力することができる。

生成部３４は、取得部３３から出力された３次元点群データに基づいて表示データを生成する。表示データは、表示装置５に３次元点群の画像を表示するための情報である。例えば、生成部３４は、取得部３３から設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データとが出力される場合、設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データに基づき、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成する。

生成部３４は、取得部３３から設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データとが時系列で出力される場合、時系列の表示データを生成する。例えば、データＩＤが「Ｄ０００１」から「Ｄ０００３」までの３つの３次元点群データと、データＩＤが「Ｄ０００６」から「Ｄ０００８」までの３つの３次元点群データとが取得部３３から順次出力されたとする。

この場合、生成部３４は、データＩＤが「Ｄ０００１」から「Ｄ０００３」までの３つの３次元点群データに基づき、２０１７年１２月１日における設備表面の３次元点群に空洞の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成し、生成した表示データを表示装置５へ出力する。その後、生成部３４は、データＩＤが「Ｄ０００６」から「Ｄ０００８」までの３つの３次元点群データに基づき、２０１７年１２月２日における設備表面の３次元点群に空洞の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成し、生成した表示データを表示装置５へ出力する。

表示装置５は、表示データ生成部１７から出力された表示データに基づく３次元点群の画像を表示する。例えば、表示装置５は、表示データ生成部１７から出力された表示データに基づいて、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳させた３次元画像を表示する。なお、表示装置５は、３次元画像を２次元平面に３次元的に表示したり、利用者の視差を利用して３次元画像を３次元的に表示したりすることができる。なお、生成部３４は、一つの日時の設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点を時系列で表示装置５に表示する複数の表示データを生成することもできる。

図３は、実施の形態１にかかる表示装置の表示領域に表示された３次元画像の一例を示す図である。図３に示す例では、表示装置５の表示領域７０には、トンネルの３次元点群６０に、空洞の３次元点群６１，６２と、ひびの３次元点群６３と、剥離の３次元点群６４とが重畳された３次元画像が表示されている。トンネルの３次元点群６０は、トンネルの内壁面を表す３次元点群である。なお、空洞の３次元点群６１，６２によってトンネルの壁内部に形成される空洞が把握でき、ひびの３次元点群６３によってトンネルの壁内部へのひびの延伸の度合いを把握できる。なお、トンネルの壁内部へのひびの延伸は、ひびの奥行とも呼ばれる。

表示装置５は、入力装置４への操作情報に基づいて、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳させた３次元画像の角度および大きさを変えた３次元画像を表示領域７０に表示することができる。これにより、内部変状の状態を容易に把握することができる。なお、表示データ生成部１７は、入力装置４への操作情報に基づいて角度および大きさを変えた３次元画像のデータを表示データとして表示装置５に出力することもできる。

このように、設備管理システム１００では、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳させた３次元画像を表示することができるため、設備の内部変状の状態を精度良く表示することができる。

なお、図３に示す例では、トンネルの外壁面を示す破線６５の画像が示されており、生成部３４は、破線６５の３次元点群データを予め有している。破線６５の３次元点群データに基づき、破線６５の画像を表示装置５に表示させるように表示データを生成することで、トンネルの外壁面を示す破線６５を表示領域７０に表示することができる。破線６５によって、トンネルの壁の厚みを把握することができ、内部変状の位置の把握を容易に行うことができる。なお、生成部３４は、破線６５の３次元点群が含まれない画像を表示装置５に表示する表示データを生成することもできる。

また、表示装置５は、設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データとをそれぞれ含む時系列の複数の表示データが表示データ生成部１７から順次出力された場合、時系列の各表示データに基づく３次元画像を時系列に順次表示する。これにより、例えば、設備の経時的な変化を示す時系列の３次元画像を表示装置５に表示させることができる。

例えば、時系列の複数の表示データが、データＩＤが「Ｄ０００１」から「Ｄ０００３」までの３つの３次元点群データに基づいて生成される第１の表示データと、データＩＤが「Ｄ０００６」から「Ｄ０００８」までの３つの３次元点群データに基づいて生成される第２の表示データであるとする。表示データ生成部１７から、第１の表示データ、第２の表示データの順に表示装置５へ出力され、表示装置５は、第１の表示データに基づく３次元画像、第２の表示データに基づく３次元画像の順に表示する。

このように、表示データ生成部１７は、内部変状の複数の３次元点群の画像を時系列順に表示する複数の表示データを生成し、生成した複数の表示データを時系列順に表示装置５へ出力することができる。そのため、内部変状の経時的な変化を把握することができ、将来の内部変状の変化を想定するのに役立てることができる。

また、設備管理システム１００は、内部変状の種類を指定することで、４つの種類の内部変状の３次元点群データのうち指定された条件に合致する内部変状の３次元点群データのみを表示装置５に表示させることができる。例えば、指定種類が設備表面と空洞である場合、設備表面の３次元点群に内部変状として空洞の３次元点群のみが重畳された３次元画像を表示装置５に表示させることができる。したがって、内部変状のうち一部の内部変状を重点的に表示装置５に表示させて確認することが可能となる。

また、設備管理システム１００は、設備表面の３次元点群に、熱画像の３次元点群と、内部変状の３次元点群とを重畳させることができる。そのため、内部変状の３次元点群に加え、熱画像の３次元点群によっても内部変状の状態を推測することができ、表示装置５の表示を確認する作業者の利便性を向上させることができる。なお、設備管理システム１００は、設備表面の３次元点群に、熱画像の３次元点群のみを重畳することもできる。

なお、生成部３４によって生成される表示データの形式は、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示できる形式である。例えば、生成部３４によって生成される表示データの形式は、イメージデータ形式、ＣＡＤ（Computer Aided Design）データ形式、またはその他のデータ形式である。ＣＡＤデータは、例えば、複数のレイヤの画像が重畳されて表示画像を構成するデータであり、設備表面の３次元点群のレイヤと内部変状の３次元点群のレイヤとは異なるレイヤに設定される。なお、表示データは、設備表面の３次元点群と内部変状の３次元点群とを同じレイヤで合成したデータであってもよい。

次に、表示データ生成装置１による表示データ生成手順を説明する。図４は、実施の形態１にかかる表示データ生成装置による表示データ生成手順の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、表示データ生成装置１は、サーモグラフィ装置２の熱画像データから設備の内部変状の３次元点群データを生成する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理は、表示データ生成装置１の熱画像データ取得部１０および変状データ生成部１３によって実行される処理であり、図５に示すステップＳ２１からＳ２３の処理であり、後で詳述する。

また、表示データ生成装置１は、カメラ装置３の撮像データから設備表面の３次元点群データを生成する（ステップＳ１２）。表示データ生成装置１は、ステップＳ１１で生成された内部変状の３次元点群データとステップＳ１２で生成された設備表面の３次元点群データとを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１３）。次に、表示データ生成装置１は、入力装置４からの条件情報があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。

表示データ生成装置１は、条件情報があると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、表示データを生成し、生成した表示データを表示装置５へ出力する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理は、表示データ生成装置１の表示データ生成部１７によって実行される処理であり、図６に示すステップＳ３１からＳ３８の処理であり、後で詳述する。

表示装置５は、表示データ生成装置１から出力された表示データに基づいて、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群を重畳した３次元画像を表示領域７０に表示する。表示データ生成装置１は、ステップＳ１５の処理が終了した場合、または、条件情報がないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、図４に示す処理を終了する。なお、表示データ生成装置１は、ステップＳ１１からＳ１３の処理とステップＳ１４，Ｓ１５の処理とを並行して繰り返し行うことができる。

図５は、図４に示すステップＳ１１の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、表示データ生成装置１の熱画像データ取得部１０は、サーモグラフィ装置２から熱画像データを取得する（ステップＳ２１）。表示データ生成装置１の変状データ生成部１３は、熱画像データ取得部１０によって取得された熱画像データに基づき、内部変状を推定する（ステップＳ２２）。変状データ生成部１３は、内部変状の推定結果に基づき、内部変状の３次元群データを生成する（ステップＳ２３）。

図６は、図４に示すステップＳ１５の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、表示データ生成装置１の表示データ生成部１７は、入力装置４からの条件情報で特定される表示態様が第２の態様であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

表示データ生成部１７は、表示態様が第２の態様であると判定した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、条件情報で指定される種類および状態の条件を満たす３次元点群データのうち、条件情報で指定される指定期間のうち未取得で最も古い日時かつ指定種類の３次元点群データを記憶部１５から取得する（ステップＳ３２）。

表示データ生成部１７は、ステップＳ３２で取得された３次元点群データに基づいて表示データを生成する（ステップＳ３３）。表示データ生成部１７は、ステップＳ３３で生成された表示データを表示装置５へ出力する（ステップＳ３４）。

表示データ生成部１７は、ステップＳ３４の処理が終了した場合、条件情報で指定される種類および状態の条件を満たす３次元点群データのうち、条件情報で指定される指定期間の全データを取得したか否かを判定する（ステップＳ３５）。表示データ生成部１７は、指定期間の全データを取得していないと判定した場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ステップＳ３２へ移行する。

表示データ生成部１７は、ステップＳ３１において、表示態様が第２の態様ではないと判定した場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、条件情報で指定される種類および状態の条件を満たす３次元点群データのうち、条件情報で指定される指定日時かつ指定種類の３次元点群データを記憶部１５から取得する（ステップＳ３６）。

表示データ生成部１７は、ステップＳ３６で取得された３次元点群データに基づいて表示データを生成する（ステップＳ３７）。表示データ生成部１７は、ステップＳ３７で生成された表示データを表示装置５へ出力する（ステップＳ３８）。

表示データ生成部１７は、ステップＳ３８の処理が終了した場合、または、指定期間の全データを取得していると判定された場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、図６に示す処理を終了する。

なお、サーモグラフィ装置２およびカメラ装置３は、計測車両に搭載することができる。計測車両は、例えば、自動車または列車である。サーモグラフィ装置２は計測車両が走行中に熱画像データを生成し、生成した熱画像データを表示データ生成装置１へ出力する。また、カメラ装置３は計測車両が走行中に撮像データを生成し、生成した撮像データを表示データ生成装置１へ出力することができる。

計測車両は、計測車両の緯度および経度を検出する位置検出部を有しており、位置検出部によって検出された計測車両の緯度および経度を示す位置データは表示データ生成装置１へ有線または無線で出力される。設備データ生成部１２は、撮像データが生成されたときの計測車両の緯度および経度を位置データから把握することで、設備表面の３次元点群における各３次元点群の位置を求めることができる。同様に、３次元点群変換部４１は、撮像データが生成されたときの計測車両の緯度および経度を位置データから把握することで、内部変状の３次元点群における各３次元点群の位置を求めることができる。なお、表示データ生成装置１は、計測車両に搭載しても、計測車両とは別の位置に配置してもよい。

図７は、実施の形態１にかかる表示データ生成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、表示データ生成装置１は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、インタフェース回路１０３とを備えるコンピュータである。プロセッサ１０１、メモリ１０２、およびインタフェース回路１０３は、バス１０４によって互いにデータの送受信が可能である。熱画像データ取得部１０、撮像データ取得部１１、変状データ生成部１３の一部、および条件情報取得部１６は、インタフェース回路１０３によって実現され、記憶部１５は、メモリ１０２によって実現される。

プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたＯＳ（Operating System）および処理プログラムを読み出して実行することによって、設備データ生成部１２、変状データ生成部１３、データ記憶処理部１４、および表示データ生成部１７の機能を実行する。なお、プロセッサ１０１は、磁気ディスク、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のうち一つ以上の記憶媒体から不図示のインタフェースを介してＯＳおよび処理プログラムを読み出してメモリ１０２に記憶して実行することもできる。光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤは、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体である。

プロセッサ１０１は、処理回路の一例であり、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processer）、およびシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）のうち一つ以上を含む。メモリ１０２は、プロセッサ１０１の作業領域として用いられる記憶領域であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）に代表される不揮発性または揮発性の半導体メモリである。

以上のように、実施の形態１にかかる表示データ生成装置１は、設備データ生成部１２と、熱画像データ取得部１０と、変状データ生成部１３と、表示データ生成部１７とを備える。設備データ生成部１２は、設備表面の３次元点群データを生成する。熱画像データ取得部１０は、設備の熱画像データを取得する。変状データ生成部１３は、熱画像データに基づいて設備の内部変状の３次元点群データを生成する。表示データ生成部１７は、設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データに基づいて設備表面の３次元点群の画像に内部変状の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成する。これにより、設備表面の３次元点群に内部変状の３次元点群が重畳された画像を表示装置５に表示させることができる。内部変状の３次元点群によって内部変状が可視化されることから、設備の内部変状の状態を容易に把握することができる。したがって、例えば、次回以降において、設備管理システム１００により設備の状態を点検する際に、重点的に点検を行う場所を絞り込むことができる。また、内部変状の可視化によって、どの内部変状の補修作業を優先すればよいかの順位付けも容易に行うことができる。

また、変状データ生成部１３は、推定部３１と、生成部３２とを含む。推定部３１は、熱画像データから得られる設備の温度分布または温度変化に基づいて、設備の内部変状を推定する。生成部３２は、推定部３１によって推定された設備の内部変状に基づいて、内部変状の３次元点群データを生成する。これにより、設備の内部変状を精度よく推定することができ、内部変状の３次元点群データを精度よく生成することができる。

また、表示データ生成部１７は、内部変状の複数の３次元点群の画像を時系列順に表示装置５に表示する複数の表示データを生成し、生成した複数の表示データを時系列順に表示装置５に出力する。これにより、内部変状の経時的な変化を把握することができ、将来の内部変状の変化を想定するのに役立てることができる。

また、表示データ生成装置１は、内部変状の表示条件を示す情報を含む条件情報を取得する条件情報取得部１６を備える。内部変状の表示条件は、例えば、内部変状の種類および状態のうち少なくとも一つを含む。表示データ生成部１７は、変状データ生成部１３によって生成された内部変状の複数の３次元点群データのうち表示条件を満たす内部変状の３次元点群データを取得し、取得した内部変状の３次元点群データと設備表面の３次元点群データとに基づいて表示データを生成する。これにより、例えば、内部変状の種類、大きさ、および深さといった条件を作業者が指定することにより、内部変状の３次元点群のうち条件に合致する内部変状の３次元点群に絞った表示を行うことができる。したがって、例えば、検討すべき種類、大きさおよび深さの内部変状のみを重点的に表示することができる。

また、表示データ生成装置１は、取得部３３と生成部３４とを備える表示処理装置として機能する。取得部３３は、設備表面の３次元点群データと設備の内部変状の３次元点群データとを取得する。生成部３４は、取得部３３によって取得された設備表面の３次元点群データと内部変状の３次元点群データとに基づいて、設備表面の３次元点群の画像に内部変状の３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成し、生成した表示データを表示装置５へ出力する。これにより、設備表面の３次元点群の画像に内部変状の３次元点群の画像が重畳されて表示装置５に表示される。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる設備管理システムは、内部変状が将来的にどのように変化するかをシミュレーションし、シミュレーションした内部変状の３次元点群データを表示することができる点で、実施の形態１にかかる設備管理システム１００と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の設備管理システム１００と異なる点を中心に説明する。

図８は、本発明の実施の形態２にかかる設備管理システムの構成例を示す図である。図８に示すように、実施の形態２にかかる設備管理システム１００Ａは、サーモグラフィ装置２と、カメラ装置３と、表示データ生成装置１Ａと、入力装置４と、表示装置５とを備える。

表示データ生成装置１Ａは、シミュレーション部１８を有する点で表示データ生成装置１と異なる。シミュレーション部１８は、入力装置４への操作によって入力された条件情報に基づいて、記憶部１５から３次元点群データを取得する。

シミュレーション部１８は、入力装置４への操作によって入力された条件情報に含まれる指定日時または指定期間に将来の日時が含まれている場合、条件情報に含まれる指定種類に該当する種類の内部変状の３次元点群データを取得する。例えば、シミュレーション部１８は、指定種類が空洞である場合、データテーブル５１における「種類」が空洞である３次元点群データを複数または全て取得する。

シミュレーション部１８は、取得した複数の３次元点群データに基づいて、指定日時または指定期間に含まれる将来の日時における３次元点群データを生成する。例えば、シミュレーション部１８は、空洞の３次元点群データを取得した場合、取得した空洞の３次元点群データから空洞の状態の推移を判定する。シミュレーション部１８は、判定した空洞の状態の推移から、将来の日時における空洞の状態をシミュレーションし、将来の日時における空洞の３次元点群データを生成する。

シミュレーション部１８は、同じ内部変状の時系列の複数の３次元点群データから、内部変状毎に、指定日時または指定期間に含まれる将来の日時における３次元点群データを生成する。例えば、シミュレーション部１８は、同一のデータＩＤが割り当てられた３次元点群データを同じ内部変状の３次元点群データとして処理することができる。

また、シミュレーション部１８は、入力装置４への操作によって入力された条件情報に含まれる指定日時または指定期間に将来の日時が含まれている場合、条件情報に含まれる指定種類に該当する種類の内部変状の３次元点群データに加え、熱画像の３次元点群データを取得することもできる。

この場合、シミュレーション部１８は、指定種類に該当する種類の内部変状の３次元点群データに基づいて、指定種類に該当する種類の内部変状の３次元点群の状態の推移を判定する。また、シミュレーション部１８は、熱画像の３次元点群データに基づいて、内部変状の温度の推移を判定する。

シミュレーション部１８は、判定した内部変状の３次元点群の状態推移と内部変状の温度推移とに基づいて、将来の日時における内部変状の状態をシミュレーションし、将来の日時における内部変状の３次元点群データを生成する。このように、内部変状の変化推移に加え、内部変状の温度推移を用いることで、将来の日時における内部変状の状態を精度よくシミュレーションすることができる。

シミュレーション部１８におけるシミュレーションは、内部変状の３次元点群の各日時の状態を複数のパラメータとした関数によって行うことができる。例えば、シミュレーション部１８は、日時、内部変状の大きさ、および内部変状の深さの各々をパラメータとした関数に、各日時における、日時、内部変状の大きさ、および内部変状の深さを入力することで、将来の日時における内部変状の状態を演算することができる。

なお、シミュレーション部１８は、将来の日時における内部変状の状態をシミュレーションすることができればよく、例えば、日時、内部変状の大きさ、および内部変状の深さを素性とした学習器であってもよい。

シミュレーション部１８は、生成した将来の日時における内部変状の３次元点群データを記憶部１５に記憶する。表示データ生成部１７は、シミュレーション部１８によって生成された内部変状の将来の日時における３次元点群データを記憶部１５から取得し、取得した内部変状の将来の日時における３次元点群データに基づいて、設備表面の３次元点群の画像に内部変状の将来の日時における３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成する。表示データ生成部１７は、生成した表示データを表示装置５へ出力する。これにより、内部変状の将来の日時における３次元点群の画像を表示装置５に表示することができる。

なお、シミュレーション部１８は、生成した将来の日時における内部変状の３次元点群データを表示データ生成部１７へ直接出力することもできる。この場合、表示データ生成部１７は、シミュレーション部１８から取得した内部変状の将来の日時における３次元点群データに基づいて、設備表面の３次元点群の画像に内部変状の将来の日時における３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成する。また、シミュレーション部１８は、入力装置４への操作によって条件情報が入力される前に、内部変状の将来の各日時における３次元点群データを生成し、生成した内部変状の将来の各日時における３次元点群データを記憶部１５に記憶することもできる。

また、シミュレーション部１８は、将来の日時における内部変状の状態と同様に、将来の日時における設備表面の状態をシミュレーションすることもできる。この場合、シミュレーション部１８は、将来の日時における設備表面の３次元点群データを生成し、生成した将来の日時における設備表面の３次元点群データを記憶部１５に記憶する。表示データ生成部１７は、シミュレーション部１８によって生成された設備表面の将来の日時における３次元点群データを記憶部１５から取得し、取得した設備表面の将来の日時における３次元点群データに基づいて表示データを生成することができる。

表示データ生成装置１Ａによる表示データ生成手順は、表示データ生成装置１による表示データ生成手順のうち図４に示すステップＳ１５の具体的な処理手順が異なる。図９は、実施の形態２にかかる表示データ生成装置における図４に示すステップＳ１５の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。図９に示すステップＳ３１からＳ３８の処理は、図６に示すステップＳ３１からＳ３８の処理と同じであるため説明を省略する。

図９に示すように、表示データ生成装置１Ａのシミュレーション部１８は、条件情報に含まれる指定日時または指定期間は、将来の日時を含むか否かを判定する（ステップＳ３０）。シミュレーション部１８は、指定日時または指定期間が将来の日時を含むと判定した場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、指定日時または指定期間に含まれる将来の日時における３次元点群データを生成する（ステップＳ３９）。なお、シミュレーション部１８は、生成した３次元点群データを記憶部１５に記憶する。

表示データ生成装置１Ａは、ステップＳ３９の処理が終了した場合、または、指定日時または指定期間が将来の日時を含まないと判定した場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）、処理をステップＳ３１へ移行する。

実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａのハードウェア構成例は、図７に示す表示データ生成装置１と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、シミュレーション部１８の機能を実行することができる。

以上のように、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａは、変状データ生成部１３によって過去に生成された複数の内部変状の３次元点群データに基づいて、内部変状の将来の日時における３次元点群データを生成するシミュレーション部１８を備える。表示データ生成部１７は、シミュレーション部１８によって生成された内部変状の将来の日時における３次元点群データに基づいて、設備表面の３次元点群の画像に内部変状の将来の日時における３次元点群を重畳した画像を表示装置５に表示する表示データを生成する。これにより、過去だけでなく未来も内部変状の３次元点群などを時系列で確認することができるため、例えば、次回以降における設備の点検または補修の計画の立案がし易くなり、設備管理における利便性を向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態３にかかる設備管理システムは、設備へ照射されたレーザによって発生する超音波を測定した結果と熱画像データとに基づいて、設備の内部変状の３次元点群データを生成することができる点で、実施の形態２にかかる設備管理システム１００Ａと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態２の設備管理システム１００Ａと異なる点を中心に説明する。

図１０は、本発明の実施の形態３にかかる設備管理システムの構成例を示す図である。図１０に示すように、実施の形態３にかかる設備管理システム１００Ｂは、サーモグラフィ装置２と、カメラ装置３と、表示データ生成装置１Ｂと、入力装置４と、表示装置５と、レーザ超音波計測装置６とを備える。なお、設備管理システム１００Ｂにおいて、レーザ超音波計測装置６を複数設けることができる。

レーザ超音波計測装置６は、設備へ照射されたレーザによって発生する超音波を測定し、測定した結果を表示データ生成装置１Ｂへ送信する。かかるレーザ超音波計測装置６は、設備へ向けてレーザを射出することで設備へレーザを照射するレーザ射出部２４と、レーザ射出部２４から設備へ照射されたレーザにより発生する超音波を計測する超音波計測部２５と、超音波計測部２５による超音波の測定結果を示す超音波計測データを表示データ生成装置１Ｂへ有線または無線で送信する計測結果送信部２６とを備える。

超音波計測部２５は、例えば、レーザ射出部２４から射出されたレーザの反射成分を解析するレーザ干渉計を有しており、レーザ干渉計においてレーザの反射成分を解析することで、超音波を計測することができる。

表示データ生成装置１Ｂは、表示データ生成装置１Ａにおける変状データ生成部１３に代えて変状データ生成部１３Ｂを備え、さらに計測結果入力部１９を備える。計測結果入力部１９は、レーザ超音波計測装置６から送信される超音波計測データを取得する。

変状データ生成部１３Ｂは、推定部３１と、生成部３２Ｂと、調整部３５とを備える。調整部３５は、超音波計測データから得られる設備の内部状態の情報に基づいて、推定部３１によって推定された設備の内部変状の種類、位置、および形状を調整することができる。例えば、調整部３５は、推定部３１によって推定された設備の内部変状の種類、位置、および形状と、超音波計測データから得られる設備の内部状態の情報とを比較し、尤もらしい内部変状の種類、位置、および形状を生成部３２Ｂへ出力する。

調整部３５は、例えば、レーザ超音波計測装置６から送信される複数の超音波計測データに開口合成処理を施すことで設備の内部状態の情報を得ることができる。調整部３５は、設備の内部状態の情報から設備の内部変状の種類、位置、および形状を推定することができる。そして、調整部３５は、推定部３１によって推定された設備の内部変状のうち、超音波計測データから推定される設備の内部変状と一致する種類、位置、および形状の内部変状の情報のみを生成部３２Ｂへ出力することができる。なお、調整部３５は、超音波計測データから得られる設備の内部状態から推定部３１によって推定された設備の内部変状の位置および形状を補正することで、推定部３１によって推定された設備の内部変状の種類、位置、および形状を調整することもできる。

このように、調整部３５は、超音波計測データから得られる設備の内部状態に基づいて、推定部３１によって推定された設備の内部変状の種類、位置、および形状を調整する。そのため、内部変状の種類、位置、および形状の推定精度を向上させることができる。生成部３２Ｂは、調整部３５によって調整された内部変状の種類、位置、および形状の情報に基づいて、内部変状の３次元点群データを生成する。

表示データ生成装置１Ｂによる表示データ生成手順は、表示データ生成装置１，１Ａによる表示データ生成手順のうち図４に示すステップＳ１１の具体的な処理手順が異なる。図１１は、実施の形態３にかかる表示データ生成装置における図４に示すステップＳ１１の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。図１１に示すステップＳ２１，Ｓ２３の処理は、図５に示すステップＳ２１，Ｓ２３の処理と同じである。

図１１に示すように、表示データ生成装置１Ｂの計測結果入力部１９は、レーザ超音波計測装置６から超音波計測データを取得する（ステップＳ２０）。表示データ生成装置１Ｂの変状データ生成部１３Ｂは、ステップＳ２０で取得された超音波計測データとステップＳ２１で取得された熱画像データとから内部変状を推定する（ステップＳ２２Ｂ）。ステップＳ２３において、変状データ生成部１３Ｂは、内部変状の推定結果に基づき、内部変状の３次元群データを生成する。

実施の形態３にかかる表示データ生成装置１Ｂのハードウェア構成例は、図７に示す表示データ生成装置１と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、シミュレーション部１８、計測結果入力部１９、および変状データ生成部１３Ｂの機能を実行することができる。

以上のように、実施の形態３にかかる表示データ生成装置１Ｂの表示データ生成部１７は、設備へレーザを照射して発生する超音波の状態を測定するレーザ超音波計測装置６による超音波の測定結果と熱画像データとに基づいて、設備の内部変状の３次元点群データを生成する。したがって、内部変状の３次元点群データを精度よく生成することができ、内部変状を正確に状態把握できる。これにより、次回以降の表示データ生成装置１Ｂによる設備の点検の計画をより立て易くなり、また、補修の計画を精度よく行うことができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 表示データ生成装置、２ サーモグラフィ装置、３ カメラ装置、４ 入力装置、５ 表示装置、６ レーザ超音波計測装置、１０ 熱画像データ取得部、１１ 撮像データ取得部、１２ 設備データ生成部、１３，１３Ｂ 変状データ生成部、１４ データ記憶処理部、１５ 記憶部、１６ 条件情報取得部、１７ 表示データ生成部、１８ シミュレーション部、１９ 計測結果入力部、２１，２７ カメラ部、２２ 熱画像変換部、２３ 熱画像データ送信部、２４ レーザ射出部、２５ 超音波計測部、２６ 計測結果送信部、２８ 撮像データ送信部、３１ 推定部、３２，３２Ｂ，３４ 生成部、３３ 取得部、３５ 調整部、４１ ３次元点群変換部、４２ 変状推定部、５１ データテーブル、１００，１００Ａ，１００Ｂ 設備管理システム。

Claims (7)

1. 設備の表面の３次元点群データを生成する設備データ生成部と、
   前記設備の熱画像データを取得する熱画像データ取得部と、
   前記熱画像データに基づいて、熱画像の３次元点群データを生成する３次元点群変換部と、
   前記熱画像データに基づいて、前記設備の内部変状の３次元点群データを生成する変状データ生成部と、
   前記表面の３次元点群データと前記内部変状の３次元点群データと前記熱画像の３次元点群データとに基づいて、前記表面の３次元点群に前記内部変状の３次元点群および前記熱画像の３次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成部と、を備え、
   前記変状データ生成部は、
   前記熱画像データに基づいて前記設備の内部変状を推定する推定部と、
   前記設備へレーザを照射して発生する超音波の状態を測定するレーザ超音波計測装置による前記超音波の測定結果から得られる前記設備の内部状態の情報に基づいて、前記推定部によって推定される内部変状の情報を調整する調整部と、
   前記調整部によって調整された内部変状の情報に基づいて、前記内部変状の３次元点群データを生成する生成部と、を備える
   ことを特徴とする表示データ生成装置。
2. 前記設備は、トンネルであり、
   前記表面は、前記トンネルの内壁面であり、
   前記設備データ生成部は、
   前記トンネルの外壁面の３次元点群データを有し、
   前記表示データ生成部は、
   前記表示データと前記トンネルの外壁面の３次元点群データとに基づいて、前記外壁面の画像を前記表示装置に表示させるように表示データを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示データ生成装置。
3. 前記表示データ生成部は、
   前記内部変状の複数の３次元点群の画像を時系列順に前記表示装置に表示する複数の表示データを生成し、生成した前記複数の表示データを時系列順に前記表示装置に出力する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示データ生成装置。
4. 前記内部変状の表示条件を示す情報を含む条件情報を取得する条件情報取得部を備え、
   前記表示データ生成部は、
   前記変状データ生成部によって生成された前記内部変状の複数の３次元点群データのうち前記表示条件を満たす内部変状の３次元点群データを取得し、取得した内部変状の３次元点群データと前記表面の３次元点群データに基づいて、前記表示データを生成する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。
5. 前記変状データ生成部によって過去に生成された複数の前記内部変状の３次元点群データに基づいて、前記内部変状の将来の日時における３次元点群データを生成するシミュレーション部を備え、
   前記表示データ生成部は、
   前記シミュレーション部によって生成された前記内部変状の将来の日時における３次元点群データに基づいて、前記表面の３次元点群に前記内部変状の将来の日時における３次元点群を重畳した画像を前記表示装置に表示する表示データを生成する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。
6. コンピュータが実行する表示データ生成方法であって、
   設備の表面の３次元点群データを生成する設備データ生成ステップと、
   前記設備の熱画像データを取得する熱画像データ取得ステップと、
   前記熱画像データに基づいて、熱画像の３次元点群データを生成する３次元点群変換ステップと、
   前記熱画像データに基づいて、前記設備の内部変状の３次元点群データを生成する変状データ生成ステップと、
   前記表面の３次元点群データと前記内部変状の３次元点群データと前記熱画像の３次元点群データとに基づいて、前記表面の３次元点群に前記内部変状の３次元点群および前記熱画像の３次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成ステップと、を含み、
   前記変状データ生成ステップは、
   前記熱画像データに基づいて前記設備の内部変状を推定する推定ステップと、
   前記設備へレーザを照射して発生する超音波の状態を測定するレーザ超音波計測装置による前記超音波の測定結果から得られる前記設備の内部状態の情報に基づいて、前記推定ステップによって推定される内部変状の情報を調整する調整ステップと、
   前記調整ステップによって調整された内部変状の情報に基づいて、前記内部変状の３次元点群データを生成する生成ステップと、を含む
   ことを特徴とする表示データ生成方法。
7. 前記設備は、トンネルであり、
   前記表面は、前記トンネルの内壁面であり、
   前記表示データ生成ステップは、
   前記表示データと前記トンネルの外壁面の３次元点群データとに基づいて、前記外壁面の画像を前記表示装置に表示させるように表示データを生成する
   ことを特徴とする請求項６に記載の表示データ生成方法。

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