JP6548157B2 - 劣化診断装置及び劣化診断方法 - Google Patents
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Description
多くの大規模金属構造(例えば金属パイプ、送電線構造)は、屋外環境下で劣化(例えば腐食)を受け易い。これらの金属構造は、非常に大規模であり、劣化診断(腐食診断)を困難にする。
[構成等]
図1は、劣化診断システム10の構成例を示す模式図である。劣化診断システム10は、サーバ100、カメラ200、PC(Personal Computer)300、及びタブレット端末400を備える。サーバ100、PC300、及びタブレット端末400は、例えば無線ネットワークを介して接続され、更にカメラ200が無線ネットワークを介して接続されてもよい。
図2は、サーバ100の構成例を示す模式図である。サーバ100は、インタフェース101、プロセッサ150、及びメモリ160を備える。
劣化判定部103は、最初に、被検査金属構造の高分解能のデジタル・カラー画像を分析のために取得する。デジタル・カラー画像は、撮像画像60又は撮像画像60から送電設備50が抽出された画像である。
劣化レベル2:茶色を伴う青みがかった緑色
劣化レベル3:茶色
劣化レベル4:赤茶色
劣化レベル5:わずかに赤茶色を伴う暗灰色
劣化レベル2:W2=(0.4/3.0)
劣化レベル3:W3=(0.6/3.0)
劣化レベル4:W4=(0.8/3.0)
劣化レベル5:W5=(1.0/3.0)
送電設備50を構成する鋼材としては、ナット、AH(アークホーン)、連結金具又はボルト、ヨーク等が存在する。
図14は、サーバ100の動作例を示す模式図である。
劣化診断システム10によれば、送電設備50の画像を一度撮像し、撮像画像に対して画像処理することで、次回以降の整備スケジュールを生成する。つまり、次回以降の整備時期を予測し、計画し、又は送電設備50毎や部品毎の整備優先度(プライオリティ)を決定できる。そのため、整備者の感覚に頼って送電設備50の整備スケジュールを生成しなくて済むので、客観性を向上できる。
以上のように、本開示における技術の例示として、第1の実施形態を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。
本開示の一態様の劣化診断装置は、鋼材51を含む撮像画像60を入力するインタフェース101と、プロセッサ150と、を備える。プロセッサ150は、撮像画像60に含まれる鋼材の劣化度を評価し、劣化度の評価時点及び劣化度の評価値に基づいて、鋼材51の劣化特性を導出し、劣化特性に基づいて、鋼材51の整備スケジュールを生成する。
構造上の腐食レベルの分析および可視化する腐食解析方法であって、
(a)被分析構造のデジタル・カラー画像を読み取り、
(b)HSVまたはHSLいずれかの色空間モデルを使用してデジタル・カラー画像を色空間変換済みサブ画像に色空間変換し、
(c)色空間変換済みサブ画像の正規化後ヒストグラムと、あらかじめ選択された対応する色空間変換済み基準腐食レベル画像の正規化後ヒストグラムと、比較し、比較結果画像を生成し、
(d)すべてのユーザ定義数の基準腐食レベルが比較済みとなるまで異なる基準腐食レベルの画像を使用して(c)を反復し、
(e)(c)及び(d)から比較の結果としてもたらされる画像のそれぞれに対して、所定重みを割り当てて重み付き比較結果画像を生成し、
(f)複数の重み付き比較結果画像を結合して、腐食レベル分析結果画像を生成する、腐食解析方法である。
色空間変換済みサブ画像内の所定の注目エリア内の各ピクセル位置について、ピクセル位置が色空間変換済みサブ画像の縁であるとき、比較の前に行なわれるミラー・パディングを用いて、比較を実行し、
比較結果画像内の対応するピクセル位置に結果の値を生成する相互相関の使用を含む数学アルゴリズムを使用して、比較が行なわれ、
注目エリア外の位置が存在する場合には、比較結果画像内の対応するピクセル値がユーザによって定義される。
色空間変換済みサブ画像の1つ又は複数の組合せ内のピクセル値を使用し、
ユーザ定義窓サイズを用いる比較の下におけるピクセル位置をカバーするピクセル値を使用する。
構造上の腐食レベルの分析および可視化の方法であって、
(a)被分析構造の表面を含むデジタル・カラー画像を読み取り、
(b)HSVまたはHSLいずれかの色空間モデルを使用してデジタル・カラー画像を色空間変換済みサブ画像に色空間変換し、
(c)色空間変換済みサブ画像の正規化後ヒストグラムと、あらかじめ選択された色空間変換済み基準腐食レベル画像の正規化後ヒストグラムと、を比較し、比較結果画像を生成し、
(d)すべてのユーザ定義数の基準腐食レベルが比較済みとなるまで異なる基準腐食レベルの画像を使用して(c)を反復し、
(e)(c)及び(d)から比較の結果としてもたらされる画像のそれぞれに対してユーザ定義重みを割り当てて重み付き比較結果画像を生成し、
(f)重み付き比較結果画像を結合して腐食レベル分析結果画像を生成し、
(g)腐食レベル分析結果画像内の異なるピクセル値に対して異なる色を割り当てることによる腐食レベル視覚的強化を行う。
100 サーバ
101 インタフェース
102 領域抽出部
103 劣化判定部
104 統合部
105 スケジュール推定部
150 プロセッサ
160 メモリ
200 カメラ
300 PC
400 タブレット端末
110 基準画像
120 入力画像
130 グレースケール画像
140 カラー画像
312 色相画像
313 彩度画像
321 入力ヒストグラム
331 基準ヒストグラム
Claims (9)
- 鋼材を含む撮像画像を取得するインタフェースと、
プロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記撮像画像に含まれる前記鋼材の劣化度を評価し、
前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値に基づいて、前記鋼材の劣化特性を導出し、
前記劣化特性に基づいて、前記鋼材の整備スケジュールを生成し、
前記プロセッサは、
前記撮像画像又は前記撮像画像から抽出された鋼材の画像の色相と彩度とによりピクセル位置毎に生成された入力ヒストグラムと、所定の劣化度に応じた複数の基準画像の色相と彩度とによりそれぞれ生成された複数の基準ヒストグラムと、の間の相関情報を導出し、
前記相関情報が各前記ピクセル位置にマッピングされた相互相関画像を、前記鋼材の劣化度を示す画像として生成する、劣化診断装置。 - 請求項1に記載の劣化診断装置であって、更に、
前記プロセッサより劣化度を評価された鋼材の前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値の情報を保持するメモリを備え、
前記プロセッサは、前記メモリに保持された前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値の情報に基づいて、前記整備スケジュールを生成する、劣化診断装置。 - 請求項2に記載の劣化診断装置であって、
前記メモリは、前記鋼材の使用開始時刻の情報をさらに保持し、
前記プロセッサは、現在時刻の情報と、前記鋼材の使用開始時刻の情報と、の差により、前記劣化度の評価時点を算出する、劣化診断装置。 - 請求項3に記載の劣化診断装置であって、
前記プロセッサは、今回の前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値の情報に基づいて、前記鋼材の劣化特性を導出する、劣化診断装置。 - 請求項3に記載の劣化診断装置であって、
前記プロセッサは、今回の前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値の情報と、過去に得られた前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値の情報と、に基づいて、前記鋼材の劣化特性を導出する、劣化診断装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の劣化診断装置であって、
前記プロセッサは、
前記撮像画像又は抽出された鋼材の画像と、所定の劣化度に応じた複数の基準画像とに基づいて、色相及び彩度に基づく複数の相関情報を導出し、
前記複数の相関情報に基づいて、前記鋼材の劣化度を評価する、劣化診断装置。 - 請求項1または6に記載の劣化診断装置であって、
前記プロセッサは、前記複数の相関情報に対して、前記所定の劣化度に応じた重みを乗算することで、前記劣化度の評価値を示す評価画像を生成する、劣化診断装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の劣化診断装置であって、
前記鋼材は、送電設備又は配電設備に含まれる、劣化診断装置。 - 劣化診断装置における劣化診断方法であって、
鋼材を含む撮像画像を入力するステップと、
前記撮像画像に含まれる前記鋼材の劣化度を評価するステップと、
前記劣化度の評価時点及び前記劣化度の評価値に基づいて、前記鋼材の劣化特性を導出するステップと、
前記劣化特性に基づいて、前記鋼材の整備スケジュールを生成するステップと、
を有し、
前記鋼材の劣化度を評価するステップは、
前記撮像画像又は前記撮像画像から抽出された鋼材の画像の色相と彩度とによりピクセル位置毎に生成された入力ヒストグラムと、所定の劣化度に応じた複数の基準画像の色相と彩度とによりそれぞれ生成された複数の基準ヒストグラムと、の間の相関情報を導出し、
前記相関情報が各前記ピクセル位置にマッピングされた相互相関画像を、前記鋼材の劣化度を示す画像として生成する、劣化診断方法。
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