JP6628669B2 - Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method - Google Patents

Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP6628669B2
JP6628669B2 JP2016071611A JP2016071611A JP6628669B2 JP 6628669 B2 JP6628669 B2 JP 6628669B2 JP 2016071611 A JP2016071611 A JP 2016071611A JP 2016071611 A JP2016071611 A JP 2016071611A JP 6628669 B2 JP6628669 B2 JP 6628669B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
camera
line
light
surface inspection
structure surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016071611A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017181396A (en
Inventor
稔文 藤原
稔文 藤原
二村 孝房
孝房 二村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurashiki Spinning Co Ltd
Original Assignee
Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurashiki Spinning Co Ltd filed Critical Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority to JP2016071611A priority Critical patent/JP6628669B2/en
Publication of JP2017181396A publication Critical patent/JP2017181396A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6628669B2 publication Critical patent/JP6628669B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

本発明は、構造物の表面を検査するための構造物表面検査装置およびそれを備える構造物表面検査システム並びに構造物表面検査方法に関する。   The present invention relates to a structure surface inspection apparatus for inspecting the surface of a structure, a structure surface inspection system including the same, and a structure surface inspection method.

従来より、移動手段である検査車両の移動に伴って、構造物の表面である路面の画像を撮像し、撮像した画像を用いて構造物の表面性状を検査する構造物表面検査装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   BACKGROUND ART Conventionally, there has been proposed a structure surface inspection apparatus that captures an image of a road surface that is a surface of a structure along with movement of an inspection vehicle that is a moving means, and inspects a surface property of the structure using the captured image. (For example, see Patent Document 1).

特許文献1の構造物表面検査装置は、両端部よりレーザビームを発射する気体レーザを用いて、この気体レーザから発射される2本のレーザビームのうちの1本を、光ファイバーケーブルを通して路面性状測定用光源として取り出すようにしている。   The structure surface inspection apparatus of Patent Document 1 uses a gas laser that emits a laser beam from both ends, and measures one of two laser beams emitted from the gas laser through an optical fiber cable to measure road surface properties. It is taken out as a light source for use.

特公平7−28062号公報Japanese Patent Publication No. 7-28062

一方で、このような路面の性状を検査するための構造物表面検査装置では、光を照射するための光源等に関してコストが高くなることが多い。このため、構造物表面検査装置全体として、更なるコストダウンを実現することが求められている。   On the other hand, in such a structure surface inspection apparatus for inspecting the properties of a road surface, the cost of a light source or the like for irradiating light is often high. For this reason, it is required that the entire structure surface inspection apparatus be further reduced in cost.

従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、コストダウンを実現することができる構造物表面検査装置およびそれを備える構造物表面検査システム並びに構造物表面検査方法を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a structure surface inspection apparatus, a structure surface inspection system including the same, and a structure surface inspection method capable of realizing cost reduction in solving the above problems. It is in.

前記目的を達成するために、本発明の構造物表面検査装置は、移動手段に搭載され、構造物の表面を移動手段の移動に伴って検査するための構造物表面検査装置であって、構造物の表面に向けて移動方向と交差する方向に延びる線状の光を照射する照射部と、照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を移動方向と交差する方向に沿って撮像するラインカメラと、を備え、照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向を同一平面上に配置している。   In order to achieve the above object, a structure surface inspection apparatus of the present invention is mounted on a moving unit, and is a structure surface inspection apparatus for inspecting a surface of a structure with movement of the moving unit. An irradiation unit that irradiates linear light extending in a direction intersecting the moving direction toward the surface of the object, and a surface of the structure where the light is irradiated by the irradiation unit along a direction intersecting the moving direction. A line camera for capturing an image, and a direction in which light is irradiated by the irradiation unit and a direction in which the image is captured by the line camera are arranged on the same plane.

また、本発明の構造物表面検査システムは、前記構造物表面検査装置と、構造物表面検査装置を搭載した移動手段としての検査車両とを備える、構造物表面検査システムであって、検査車両の移動に伴って、検査車両に搭載された構造物表面検査装置を用いて構造物の表面を検査する。   Further, the structure surface inspection system of the present invention is a structure surface inspection system, comprising: the structure surface inspection device; and an inspection vehicle as a moving unit equipped with the structure surface inspection device. Along with the movement, the surface of the structure is inspected using the structure surface inspection device mounted on the inspection vehicle.

また、本発明の構造物表面検査方法は、構造物の表面を移動手段の移動に伴って検査するための構造物表面検査方法であって、照射部により、構造物の表面に向けて移動方向と交差する方向に延びる線状の光を照射するステップと、ラインカメラにより、照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を移動方向と交差する方向に沿って撮像するステップと、を含み、照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向を同一平面上に配置している。   Further, the structure surface inspection method of the present invention is a structure surface inspection method for inspecting the surface of the structure along with the movement of the moving means, wherein the irradiation unit moves in the direction of movement toward the surface of the structure. Irradiating linear light extending in the direction intersecting with, and, by a line camera, imaging the surface of the structure of the portion where the light is illuminated by the irradiating unit along the direction intersecting the movement direction, And the direction of light irradiation by the irradiation unit and the direction of imaging by the line camera are arranged on the same plane.

本発明の構造物表面検査装置およびそれを備える構造物表面検査システム並びに構造物表面検査方法によれば、コストダウンを実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the structure surface inspection apparatus of this invention, the structure surface inspection system provided with the same, and the structure surface inspection method, cost reduction can be implement | achieved.

実施形態にかかる構造物表面検査装置の概略平面図1 is a schematic plan view of a structure surface inspection apparatus according to an embodiment. 実施形態にかかる構造物表面検査装置の概略側面図Schematic side view of a structure surface inspection apparatus according to an embodiment 実施形態にかかる構造物表面検査装置の概略背面図Schematic rear view of the structure surface inspection apparatus according to the embodiment

以下に、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施形態)
図1、図2、図3は、実施形態にかかる構造物表面検査システム2の概略構成を示す図である。
(Embodiment)
1, 2, and 3 are diagrams illustrating a schematic configuration of a structure surface inspection system 2 according to the embodiment.

構造物表面検査システム2は、長手方向Aに延長された構造物の一例である道路4(図2)の表面を検査するためのシステムである。構造物表面検査システム2は、道路4の長手方向A沿い(移動方向M)に移動する移動手段の一例である検査車両3と、検査車両3に搭載される構造物表面検査装置5とを備える。構造物表面検査装置5は、検査車両3の移動に伴って道路4の表面を検査する装置であり、ラインレーザ6と、ラインカメラ8と、3Dカメラ10とを備える。構造物表面検査システム2は、検査車両3に搭載された構造物表面検査装置5を用いて、道路4の表面を検査する。   The structure surface inspection system 2 is a system for inspecting the surface of a road 4 (FIG. 2) which is an example of a structure extended in the longitudinal direction A. The structure surface inspection system 2 includes an inspection vehicle 3 that is an example of a moving unit that moves along the longitudinal direction A of the road 4 (movement direction M), and a structure surface inspection device 5 mounted on the inspection vehicle 3. . The structure surface inspection device 5 is a device that inspects the surface of the road 4 as the inspection vehicle 3 moves, and includes a line laser 6, a line camera 8, and a 3D camera 10. The structure surface inspection system 2 inspects the surface of the road 4 using the structure surface inspection device 5 mounted on the inspection vehicle 3.

図1に示すように、ラインレーザ6、ラインカメラ8および3Dカメラ10はいずれも、取付部材12に取り付けられている。取付部材12は、ラインレーザ6、ラインカメラ8および3Dカメラ10を検査車両3に取り付けて固定するための部材である。本実施形態における取付部材12は、検査車両3の屋根上で道路4の長手方向Aに延びるように固定された2本の棒状部材で構成される。   As shown in FIG. 1, the line laser 6, the line camera 8 and the 3D camera 10 are all mounted on a mounting member 12. The attachment member 12 is a member for attaching and fixing the line laser 6, the line camera 8, and the 3D camera 10 to the inspection vehicle 3. The mounting member 12 in the present embodiment is configured by two rod-shaped members fixed so as to extend in the longitudinal direction A of the road 4 on the roof of the inspection vehicle 3.

本実施形態におけるラインレーザ6、ラインカメラ8、3Dカメラ10および取付部材12は、それぞれ左右対称に配置されている。具体的には、ラインレーザ6は、左右のラインレーザ6a、6bを備え、ラインカメラ8は、左右のラインカメラ8a、8bを備え、3Dカメラ10は、左右の3Dカメラ10a、10bを備え、取付部材12は、左右の取付部材12a、12bを備える。   In the present embodiment, the line laser 6, the line camera 8, the 3D camera 10, and the mounting member 12 are arranged symmetrically. Specifically, the line laser 6 includes left and right line lasers 6a and 6b, the line camera 8 includes left and right line cameras 8a and 8b, the 3D camera 10 includes left and right 3D cameras 10a and 10b, The mounting member 12 includes left and right mounting members 12a and 12b.

ラインレーザ6は、道路4の表面に向けて、道路4の短手方向Bに延びる線状のレーザを照射する照射部である。ラインレーザ6が照射する線状のレーザは、夜間等であってもラインカメラ8および3Dカメラ10が道路4の表面を撮像することを可能とするための光として用いられる。図2に示すように、本実施形態では、ラインレーザ6は真下(鉛直下方)を向くように配置されている。すなわち、ラインレーザ6によるレーザの照射方向Cは鉛直方向に設定される。ラインレーザ6が照射するレーザの幅(長手方向A沿い)は例えば、3〜5mm幅である。   The line laser 6 is an irradiating unit that irradiates the surface of the road 4 with a linear laser extending in the lateral direction B of the road 4. The linear laser emitted by the line laser 6 is used as light for enabling the line camera 8 and the 3D camera 10 to image the surface of the road 4 even at night or the like. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the line laser 6 is disposed so as to face directly below (vertically downward). That is, the irradiation direction C of the laser by the line laser 6 is set to the vertical direction. The width of the laser irradiated by the line laser 6 (along the longitudinal direction A) is, for example, 3 to 5 mm.

図3に示すように、左側のラインレーザ6aは、道路4の左半分の領域を含む範囲にレーザを照射するように配置され、右側のラインレーザ6bは、道路4の右半分の領域を含む範囲にレーザを照射するように配置される。ラインレーザ6aおよびラインレーザ6bから道路4の表面にレーザを照射することで、道路4の短手方向Bの全範囲にレーザを照射することができる。   As shown in FIG. 3, the left line laser 6a is disposed so as to irradiate a laser including an area including the left half area of the road 4, and the right line laser 6b includes the right half area of the road 4. It is arranged to irradiate the area with a laser. By irradiating the surface of the road 4 with the laser from the line laser 6a and the line laser 6b, it is possible to irradiate the entire range of the road 4 in the short direction B.

ラインカメラ(ラインスキャンカメラ、ラインセンサカメラとも称される)8は、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面を撮像する撮像部である。本実施形態におけるラインカメラ8はリニア撮像素子を有し、リニア撮像素子を用いて道路4の表面を短手方向B沿いにライン状に撮像し、道路4の表面の2D画像を生成する。ラインカメラ8が生成した2D画像は主に、道路4の表面におけるひび割れの有無を検査するために用いられる。   A line camera (also referred to as a line scan camera or a line sensor camera) 8 is an imaging unit that captures an image of the surface of the road 4 where light is irradiated by the line laser 6. The line camera 8 according to the present embodiment has a linear image sensor, and uses the linear image sensor to image the surface of the road 4 in a line along the lateral direction B to generate a 2D image of the surface of the road 4. The 2D image generated by the line camera 8 is mainly used to inspect the surface of the road 4 for cracks.

ラインカメラ8は、ラインレーザ6と同様に真下を向くように配置されている。すなわち、ラインカメラ8による道路4の撮像方向Dは鉛直方向に設定される。このように、照射部であるラインレーザ6によるレーザの照射方向Cと、撮像部であるラインカメラ8による撮像方向Dは同一平面(本実施形態では鉛直平面)P上に設定される。   The line camera 8 is arranged so as to face directly below similarly to the line laser 6. That is, the imaging direction D of the road 4 by the line camera 8 is set to the vertical direction. As described above, the irradiation direction C of the laser by the line laser 6 as the irradiation unit and the imaging direction D of the line camera 8 as the imaging unit are set on the same plane (vertical plane in the present embodiment) P.

ラインカメラ8が画像を撮像する幅(長手方向A沿い)は例えば、1mm幅である。   The width at which the line camera 8 captures an image (along the longitudinal direction A) is, for example, 1 mm.

図3に示すように、左側のラインカメラ8aは、道路4の左半分の領域を含む範囲を撮像するように配置され、右側のラインカメラ8bは、道路4の右半分の領域を含む範囲を撮像するように配置される。ラインカメラ8aおよびラインカメラ8bから道路4の表面を撮像することで、道路4の短手方向Bの全範囲(例えば1車線分)を撮像することができる。   As shown in FIG. 3, the left line camera 8a is arranged so as to capture an area including the left half area of the road 4, and the right line camera 8b is arranged to capture an area including the right half area of the road 4. It is arranged to image. By imaging the surface of the road 4 from the line camera 8a and the line camera 8b, the entire range (for example, one lane) of the road 4 in the lateral direction B can be imaged.

図1、図2に示すように、ラインレーザ6とラインカメラ8は、取付部材12における長手方向A沿いの同じ位置に取り付けられている。このような配置を実現するために、図1、図3に示すように、ラインレーザ6は取付部材12の内側(短手方向B沿い)に取り付けられ、ラインカメラ8は取付部材12の外側に取り付けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the line laser 6 and the line camera 8 are mounted at the same position on the mounting member 12 along the longitudinal direction A. In order to realize such an arrangement, as shown in FIGS. 1 and 3, the line laser 6 is mounted inside the mounting member 12 (along the transverse direction B), and the line camera 8 is mounted outside the mounting member 12. Installed.

3Dカメラ10は、ラインカメラ8と同様に道路4の表面を撮像する撮像部である。3Dカメラ10は、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面の3D画像を生成する。具体的には、ラインレーザ6によってレーザが照射されている部分の道路4の表面を短手方向B沿いに撮像するとともに、光切断法によって3D画像を生成する。3Dカメラ10が生成した3D画像は主に、道路4の表面におけるわだちの有無を検査するために用いられる。   The 3D camera 10 is an imaging unit that captures an image of the surface of the road 4 like the line camera 8. The 3D camera 10 generates a 3D image of the surface of the road 4 where light is irradiated by the line laser 6. More specifically, the surface of the road 4 where the laser is irradiated by the line laser 6 is imaged along the lateral direction B, and a 3D image is generated by a light cutting method. The 3D image generated by the 3D camera 10 is mainly used for inspecting the surface of the road 4 for rutting.

光切断法を利用するため、3Dカメラ10が撮像する撮像方向E(図2)は、照射部であるラインレーザ6による光の照射方向Cと交差する方向に設定されている。本実施形態では、3Dカメラ10が撮像する撮像方向Eは、道路4に向かって斜め下方に設定されている。このため、3Dカメラ10自体もラインレーザ6およびラインカメラ8が配置される平面Pと交差する平面Qに含まれるように配置されている。図1、図2に示すように、3Dカメラ10は、取付部材12における長手方向A沿いのラインレーザ6およびラインカメラ8が取り付けられる位置とは異なる位置に取り付けられる(本実施形態では後方)。   In order to use the light sectioning method, the imaging direction E (FIG. 2) in which the 3D camera 10 captures an image is set to a direction that intersects the light irradiation direction C of the line laser 6 that is the irradiation unit. In the present embodiment, the imaging direction E in which the 3D camera 10 captures images is set obliquely downward toward the road 4. For this reason, the 3D camera 10 itself is also arranged so as to be included in the plane Q intersecting with the plane P on which the line laser 6 and the line camera 8 are arranged. As shown in FIGS. 1 and 2, the 3D camera 10 is attached to the attachment member 12 at a position different from the position along the longitudinal direction A where the line laser 6 and the line camera 8 are attached (rear in the present embodiment).

左側の3Dカメラ10aは、道路4の左半分の領域を含む範囲を撮像するように配置され、右側の3Dカメラ10bは、道路4の右半分の領域を含む範囲を撮像するように配置される。3Dカメラ10aおよび3Dカメラ10bから道路4の表面を撮像することで、道路4の短手方向Bの全範囲を撮像することができる。図3では、3Dカメラ10および検査車両3の図示を省略している。   The left 3D camera 10a is arranged to capture an area including the left half area of the road 4, and the right 3D camera 10b is arranged to capture an area including the right half area of the road 4. . By imaging the surface of the road 4 from the 3D camera 10a and the 3D camera 10b, the entire range of the road 4 in the lateral direction B can be imaged. In FIG. 3, illustration of the 3D camera 10 and the inspection vehicle 3 is omitted.

このような構成において、構造物表面検査システム2は、道路4の長手方向Aに沿って検査車両3が移動することに伴って、ラインレーザ6により、道路4の表面に線状のレーザを照射し続ける。道路4の表面に、道路4の短手方向Bに延びるレーザが照射される。レーザが照射された範囲は夜間などにかかわらず、道路4の表面の画像を撮像することができる。ラインレーザ6によって道路4の表面に継続的にレーザを照射した状態において、ラインカメラ8および3Dカメラ10による撮像を行う。具体的には、道路4の表面のうち、ラインレーザ6によるレーザが照射されている同じ範囲をラインカメラ8および3Dカメラ10が撮像する。すなわち、ラインカメラ8および3Dカメラ10が、ラインレーザ6によって照射されている範囲内を撮像する。ラインカメラ8は、同一平面P上のラインレーザ6によって照射された光が道路4の表面で正反射した正反射光成分を主に撮像する。これにより道路表面のひび割れなどを検査することができる。一方、3Dカメラ10はラインレーザ6の照射方向に対して斜めから撮像しており、ラインレーザ6の光が道路4の表面で拡散反射した拡散反射光成分を主に撮像する。これにより道路表面の凹凸などを検査することができる。ラインカメラ8の撮像により、道路4の表面の2D画像が生成され、3Dカメラ10の撮像により、道路4の表面の3D画像が生成される。ラインカメラ8が撮像した2D画像および3Dカメラ10が撮像した3D画像は、構造物表面検査システム2に設けられた制御部(図示せず)に記憶される。その後、ラインカメラ8および3Dカメラ10による撮像を継続的に行い、生成された連続的な2D画像および3D画像を制御部に記憶する。   In such a configuration, the structure surface inspection system 2 irradiates the surface of the road 4 with a linear laser by the line laser 6 as the inspection vehicle 3 moves along the longitudinal direction A of the road 4. Keep doing. The surface of the road 4 is irradiated with a laser extending in the lateral direction B of the road 4. An image of the surface of the road 4 can be captured regardless of the area irradiated with the laser at night or the like. In a state where the surface of the road 4 is continuously irradiated with the laser by the line laser 6, an image is taken by the line camera 8 and the 3D camera 10. Specifically, the line camera 8 and the 3D camera 10 image the same area of the surface of the road 4 where the laser from the line laser 6 is irradiated. That is, the line camera 8 and the 3D camera 10 capture an image of the area irradiated by the line laser 6. The line camera 8 mainly captures an image of a regular reflection light component in which light emitted by the line laser 6 on the same plane P is regularly reflected on the surface of the road 4. Thereby, cracks and the like on the road surface can be inspected. On the other hand, the 3D camera 10 captures an image obliquely with respect to the irradiation direction of the line laser 6, and mainly captures the diffuse reflection light component of the light of the line laser 6 diffusely reflected on the surface of the road 4. As a result, it is possible to inspect for irregularities on the road surface. The imaging of the line camera 8 generates a 2D image of the surface of the road 4, and the imaging of the 3D camera 10 generates a 3D image of the surface of the road 4. The 2D image captured by the line camera 8 and the 3D image captured by the 3D camera 10 are stored in a control unit (not shown) provided in the structural surface inspection system 2. Thereafter, the imaging by the line camera 8 and the 3D camera 10 is continuously performed, and the generated continuous 2D image and 3D image are stored in the control unit.

記憶されたこれらの画像は最終的に、道路4の表面の性状を検査するために使用される。具体的には、ラインカメラ8が撮像する2D画像は、道路4の表面のひび割れを検査するために使用され、3Dカメラ10が撮像する3D画像は、道路4の表面のわだちを検査するために使用される。   These stored images are ultimately used to inspect the surface properties of the road 4. Specifically, the 2D image captured by the line camera 8 is used to inspect the surface of the road 4 for cracks, and the 3D image captured by the 3D camera 10 is used to inspect the rutting of the surface of the road 4. used.

このような検査方法によれば、検査車両3に搭載された構造物表面検査装置5(ラインレーザ6、ラインカメラ8および3Dカメラ10)を用いて、検査車両3の移動に伴って道路4の表面性状(ひび割れ、わだち)を検査することができる。特に本実施形態では、ラインレーザ6によるレーザの照射方向Cと、ラインカメラ8による撮像方向Dとを同一平面P上に配置している。このように光の照射方向Cと撮像方向Dを同一平面P上に設定することにより、検査車両3の移動に伴うラインレーザ6による照射範囲とラインカメラ8による撮像範囲の位置ずれを抑制することができる。これにより、ラインカメラ8による撮像をより確実に行うことができる。このような構成において、ラインレーザ6とラインカメラ8も同一平面P上に配置しているため、構造物表面検査システム2における効率的な配置が可能となり、コストダウンにつながる。   According to such an inspection method, using the structure surface inspection device 5 (the line laser 6, the line camera 8, and the 3D camera 10) mounted on the inspection vehicle 3, the road 4 is moved along with the movement of the inspection vehicle 3. Surface properties (cracks, ruts) can be inspected. In particular, in the present embodiment, the laser irradiation direction C of the line laser 6 and the imaging direction D of the line camera 8 are arranged on the same plane P. By setting the light irradiation direction C and the imaging direction D on the same plane P as described above, it is possible to suppress the displacement between the irradiation range of the line laser 6 and the imaging range of the line camera 8 due to the movement of the inspection vehicle 3. Can be. Thereby, the imaging by the line camera 8 can be performed more reliably. In such a configuration, since the line laser 6 and the line camera 8 are also arranged on the same plane P, efficient arrangement in the structure surface inspection system 2 becomes possible, leading to cost reduction.

また、ラインカメラ8が撮像する領域と3Dカメラ10が撮像する領域とを、ラインレーザ6がレーザを照射する同じ範囲内に設定している。このように、ラインカメラ8と3Dカメラ10に対して同一の光源を割り当てているため、構造物表面検査システム2における効率的な配置が可能となり、コストダウンにつなげることができる。さらに、3Dカメラ10による撮像方向Eをラインレーザ6の照射方向Cに対して傾斜させている。このような配置により、3Dカメラ10による光切断法を用いた3D画像の生成をより確実に行うことができる。   In addition, the area where the line camera 8 takes an image and the area where the 3D camera 10 takes an image are set within the same range where the line laser 6 irradiates the laser. As described above, since the same light source is assigned to the line camera 8 and the 3D camera 10, efficient arrangement in the structure surface inspection system 2 becomes possible, which can lead to cost reduction. Further, the imaging direction E of the 3D camera 10 is inclined with respect to the irradiation direction C of the line laser 6. With such an arrangement, the 3D camera 10 can more reliably generate a 3D image using the light sectioning method.

これに対して、本実施形態の構造物表面検査システム2とは別の方法として、ラインカメラ8および3Dカメラ10に別々の光源・光学系を使用する場合が想定される。この場合、ラインカメラ8は、3Dカメラ10よりも高速な撮像レートで撮像を行うため、より高輝度な照明を割り当てることが望まれる。よって、3Dカメラ10には、実施形態と同様のラインレーザ6を割り当てる一方で、ラインカメラ8にはより高輝度の照明装置(例えば、メタルハライド、ハロゲン等)を割り当てることが想定される。しかしながら、このような高輝度照明装置は非常に高価であり、また高輝度であるが故に、ラインレーザ6によるレーザ光源への外乱光となりやすい。このため、ラインレーザ6の照射位置とは離れた位置を照射するように高輝度照明装置を配置する必要があり、このためにさらに高輝度が必要となり、コストが高くなる。これに対して、本実施形態の構造物表面検査システム2では、ラインカメラ8と3Dカメラ10に同一の光源・光学系であるラインレーザ6を割り当てているため、高輝度照明装置を設ける必要がなく、大幅なコストダウンを実現することができる。また、ラインレーザ6によるレーザ光源への外乱要素を排除することができるため、撮像精度も向上させることができる。   On the other hand, as a method different from the structure surface inspection system 2 of the present embodiment, it is assumed that separate light sources and optical systems are used for the line camera 8 and the 3D camera 10. In this case, since the line camera 8 performs imaging at a higher imaging rate than the 3D camera 10, it is desired to assign illumination with higher luminance. Therefore, it is assumed that the 3D camera 10 is assigned the same line laser 6 as in the embodiment, while the line camera 8 is assigned a higher-luminance illumination device (for example, metal halide, halogen, or the like). However, such a high-luminance illuminating device is very expensive, and because of its high luminance, it is likely to cause disturbance light to the laser light source by the line laser 6. For this reason, it is necessary to arrange a high-luminance illuminating device so as to irradiate a position distant from the irradiation position of the line laser 6, which requires higher luminance and increases the cost. On the other hand, in the structure surface inspection system 2 of the present embodiment, since the line laser 8 which is the same light source and optical system is assigned to the line camera 8 and the 3D camera 10, it is necessary to provide a high-intensity illumination device. And a significant cost reduction can be realized. In addition, since a disturbance element to the laser light source by the line laser 6 can be eliminated, the imaging accuracy can be improved.

上述したように、本実施形態の構造物表面検査装置5は、検査車両3(移動手段)に搭載され、(長手方向Aに延長された)道路4(構造物)の表面を(長手方向A沿い)の検査車両3の移動に伴って検査するための装置である。構造物表面検査装置5は、道路4の表面に向けて道路4の短手方向B(移動方向Mと交差する方向)に延びる線状の光を照射するラインレーザ6(照射部)を備える。構造物表面検査装置5はさらに、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面を道路4の短手方向B(移動方向Mと交差する方向)に沿って撮像するラインカメラ8を備える。さらに、ラインレーザ6による光の照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置している。このように、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置することにより、ラインカメラ8による撮像をより確実に行いながら、ラインレーザ6とラインカメラ8を効率的に配置することができ、構造物表面検査装置5のコストダウンにつながる。   As described above, the structure surface inspection apparatus 5 according to the present embodiment is mounted on the inspection vehicle 3 (moving means) and removes the surface of the road 4 (structure) extending in the longitudinal direction A (in the longitudinal direction A). This is a device for performing inspection as the inspection vehicle 3 moves along (along). The structure surface inspection device 5 includes a line laser 6 (irradiation unit) that irradiates linear light extending toward the surface of the road 4 in the short direction B of the road 4 (the direction intersecting the movement direction M). The structure surface inspection apparatus 5 further includes a line camera 8 for imaging the surface of the road 4 at a portion irradiated with light by the line laser 6 along the short direction B of the road 4 (direction intersecting the moving direction M). Is provided. Further, the irradiation direction C of light by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 are arranged on the same plane P. By arranging the irradiation direction C by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 on the same plane P in this manner, the line laser 6 and the line camera 8 It can be arranged efficiently, leading to a cost reduction of the structure surface inspection device 5.

また、本実施形態の構造物表面検査装置5は、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面を撮像して、光切断法により3D画像を生成する3Dカメラ10をさらに備える。また、3Dカメラ10による撮像方向Eは、ラインレーザ6による光の照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dが含まれる平面Pと交差する平面Q上に配置される。このような構成によれば、ラインレーザ6による照射方向Cとは異なる方向Eから道路4を撮像することにより、3Dカメラ10による光切断法を用いた3D画像の生成が可能となる。また、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置しながら、3Dカメラ10は異なる平面Q上に設けることにより、効率的な配置が可能となり、構造物表面検査装置5のコストダウンにつながる。   In addition, the structure surface inspection apparatus 5 of the present embodiment further includes a 3D camera 10 that captures an image of the surface of the road 4 where light is irradiated by the line laser 6 and generates a 3D image by a light cutting method. . The imaging direction E of the 3D camera 10 is arranged on a plane Q that intersects a plane P including the irradiation direction C of light from the line laser 6 and the imaging direction D of the line camera 8. According to such a configuration, by imaging the road 4 from the direction E different from the irradiation direction C of the line laser 6, a 3D image can be generated by the 3D camera 10 using the light cutting method. Further, by arranging the irradiation direction C by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 on the same plane P and providing the 3D camera 10 on a different plane Q, efficient arrangement becomes possible. This leads to a cost reduction of the surface inspection device 5.

また、本実施形態の構造物表面検査システム2は、構造物表面検査装置5と、構造物表面検査装置5を搭載した移動手段としての検査車両3とを備える。構造物表面検査システム2は、(長手方向Aに延長された)道路4の表面を、(長手方向A沿いの)検査車両3の移動に伴って、検査車両3に搭載された構造物表面検査装置5を用いて検査する。このように、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置することにより、ラインカメラ8による撮像をより確実に行いながら、ラインレーザ6とラインカメラ8を効率的に配置することができ、構造物表面検査装置5のコストダウンにつながる。   In addition, the structure surface inspection system 2 of the present embodiment includes a structure surface inspection device 5 and an inspection vehicle 3 as a moving unit on which the structure surface inspection device 5 is mounted. The structure surface inspection system 2 inspects the surface of the road 4 (extended in the longitudinal direction A) with the movement of the inspection vehicle 3 (along the longitudinal direction A) on the surface of the structure mounted on the inspection vehicle 3. Inspection is performed using the device 5. By arranging the irradiation direction C by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 on the same plane P in this manner, the line laser 6 and the line camera 8 It can be arranged efficiently, leading to a cost reduction of the structure surface inspection device 5.

また、本実施形態の構造物表面検査方法は、(長手方向Aに延長された)道路4の表面を(長手方向A沿いの)検査車両3の移動に伴って検査するための構造物表面検査方法である。構造物表面検査方法は、ラインレーザ6により、道路4の表面に向けて道路4の短手方向B(移動方向Mと交差する方向)に延びる線状の光を照射するステップを含む。構造物表面検査方法はさらに、ラインカメラ8により、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面を道路4の短手方向B(移動方向Mと交差する方向)に沿って撮像するステップを含む。また、ラインレーザ6による光の照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置している。このように、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置することにより、ラインカメラ8による撮像をより確実に行いながら、ラインレーザ6とラインカメラ8を効率的に配置することができ、コストダウンにつながる。   Further, the structure surface inspection method of the present embodiment is a structure surface inspection for inspecting the surface of the road 4 (extended in the longitudinal direction A) with the movement of the inspection vehicle 3 (along the longitudinal direction A). Is the way. The structure surface inspection method includes a step of irradiating the line laser 6 with linear light extending in the short direction B of the road 4 (direction intersecting the movement direction M) toward the surface of the road 4. In the structure surface inspection method, the line camera 8 further captures an image of the surface of the road 4 where the light is irradiated by the line laser 6 along the short direction B of the road 4 (the direction intersecting the moving direction M). Including the step of: Further, the irradiation direction C of light by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 are arranged on the same plane P. By arranging the irradiation direction C by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 on the same plane P in this manner, the line laser 6 and the line camera 8 They can be arranged efficiently, leading to cost reduction.

また、本実施形態の構造物表面検査方法は、ラインレーザ6による光の照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dとが含まれる平面Pと交差する平面Qに含まれる方向Eから、3Dカメラ10を用いて、ラインレーザ6によって光が照射されている部分の道路4の表面を撮像し、光切断法により3D画像を生成するステップをさらに含む。このように、ラインレーザ6による照射方向Cとは異なる方向Eから道路4を撮像することにより、3Dカメラ10による3D画像の生成が可能となる。また、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dを同一平面P上に配置しながら、3Dカメラ10は異なる平面Q上に設けることにより、効率的な配置が可能となり、コストダウンにつながる。   Further, the structure surface inspection method according to the present embodiment uses a 3D camera from a direction E included in a plane Q that intersects a plane P that includes an irradiation direction C of light by the line laser 6 and an imaging direction D by the line camera 8. The method further includes the step of using 10 to image the surface of the road 4 where light is irradiated by the line laser 6, and generating a 3D image by a light section method. As described above, by imaging the road 4 from the direction E different from the irradiation direction C by the line laser 6, the 3D camera 10 can generate a 3D image. In addition, by arranging the irradiation direction C of the line laser 6 and the imaging direction D of the line camera 8 on the same plane P and arranging the 3D camera 10 on a different plane Q, efficient arrangement becomes possible and cost reduction. Leads to.

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、実施形態では、ラインカメラ8に加えて3Dカメラ10を設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、3Dカメラ10を省略してもよい。このような場合であっても、ラインレーザ6の照射方向Cとラインカメラ8の撮像方向Dを同一平面P上に配置することで、ラインカメラ8による撮像をより確実に行いつつ、効率的なレイアウトが実現可能となり、コストダウンにつながる。   As described above, the present invention has been described with reference to the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment, the case where the 3D camera 10 is provided in addition to the line camera 8 has been described. However, the present invention is not limited to such a case, and the 3D camera 10 may be omitted. Even in such a case, by arranging the irradiation direction C of the line laser 6 and the imaging direction D of the line camera 8 on the same plane P, the imaging by the line camera 8 can be performed more reliably and the efficiency can be improved. Layout becomes feasible, leading to cost reduction.

また実施形態では、ラインレーザ6による照射方向Cとラインカメラ8による撮像方向Dがともに鉛直方向である場合について説明したが、このような場合に限らず、同一平面上にあれば、鉛直方向とは異なる方向に傾斜させてもよい。このように傾斜させた場合であっても、3Dカメラ10による撮像方向をラインレーザ6による照射方向と交差する平面上に設けることにより、3Dカメラ10によって3D画像を生成することが可能となる   Further, in the embodiment, the case where both the irradiation direction C by the line laser 6 and the imaging direction D by the line camera 8 are vertical is described. However, the present invention is not limited to such a case. May be inclined in different directions. Even in the case of tilting in this manner, by providing the imaging direction of the 3D camera 10 on a plane that intersects with the irradiation direction of the line laser 6, a 3D image can be generated by the 3D camera 10.

また実施形態では、構造物の一例として道路4の表面を検査する場合について説明したが、このような場合に限らず例えば、トンネルなど、任意の構造物の表面を検査してもよい。   In the embodiment, the case where the surface of the road 4 is inspected as an example of the structure has been described. However, the present invention is not limited to such a case, and the surface of an arbitrary structure such as a tunnel may be inspected.

また実施形態では、ラインレーザ6が道路4の短手方向Bに延びる線状の光を照射する場合について説明したが、このような場合に限らない。道路4の短手方向B以外にも、検査車両3の移動方向Mと交差する方向に延びる線状の光を照射すればよい。同様に、ラインスキャンカメラ8および3Dカメラ10も道路4の短手方向Bに沿って撮像する場合について説明したが、このような場合に限らない。ラインレーザ6が照射する線状の光が延びる方向、すなわち、検査車両3の移動方向Mと交差する方向に沿って撮像すればよい。   Further, in the embodiment, the case where the line laser 6 emits linear light extending in the short direction B of the road 4 has been described, but the invention is not limited to such a case. In addition to the short direction B of the road 4, linear light extending in a direction intersecting with the moving direction M of the inspection vehicle 3 may be applied. Similarly, a case has been described in which the line scan camera 8 and the 3D camera 10 also perform imaging along the short direction B of the road 4, but the invention is not limited to such a case. The image may be taken in the direction in which the linear light emitted by the line laser 6 extends, that is, in the direction intersecting with the moving direction M of the inspection vehicle 3.

また実施形態では、ラインカメラ8および3Dカメラ10のための光源として、レーザを照射するラインレーザ6を採用する場合について説明したが、このような場合に限らない。線状の光を照射するものであれば、例えばラインLED照明等の任意の照射部を採用してもよい。   In the embodiment, the case where the line laser 6 for irradiating a laser is used as the light source for the line camera 8 and the 3D camera 10 has been described, but the present invention is not limited to such a case. As long as it irradiates linear light, any irradiating unit such as a line LED illumination may be employed.

また実施形態では、構造物表面検査装置5の各構成を左右対称に配置する場合について説明したが、このような場合に限らず、各構成を1つのみ設ける場合であってもよい。なお、構造物表面検査装置5の各構成を複数設けることで、分解能を向上させることができる。   Further, in the embodiment, a case has been described in which the components of the structure surface inspection device 5 are arranged symmetrically. However, the present invention is not limited to such a case, and only one component may be provided. The resolution can be improved by providing a plurality of components of the structure surface inspection device 5.

本発明は、構造物の表面性状を検査するための構造物表面検査装置およびそれを備える構造物表面検査システム並びに構造物表面検査方法であれば適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to any structure surface inspection apparatus for inspecting the surface properties of a structure, a structure surface inspection system including the same, and a structure surface inspection method.

2 構造物表面検査システム
3 検査車両(移動手段)
4 道路(構造物)
5 構造物表面検査装置
6、6a、6b ラインレーザ
8、8a、8b ラインカメラ
10、10a、10b 3Dカメラ
12、12a、12b 取付部材
A 長手方向
B 短手方向
C 照射方向
D 撮像方向
E 撮像方向
M 移動方向
2 Structure surface inspection system 3 Inspection vehicle (moving means)
4 roads (structures)
5 Structure surface inspection device 6, 6a, 6b Line laser 8, 8a, 8b Line camera 10, 10a, 10b 3D camera 12, 12a, 12b Mounting member A Longitudinal direction B Short direction C Irradiation direction D Imaging direction E Imaging direction M Moving direction

Claims (3)

移動手段に搭載され、構造物の表面を移動手段の移動に伴って検査するための構造物表面検査装置であって、
構造物の表面に向けて移動方向と交差する方向に延びる線状の光を照射する照射部と、
照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を移動方向と交差する方向に沿って撮像するラインカメラと、を備え、
照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向を同一平面上に配置し
照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を撮像して、光切断法により3D画像を生成する3Dカメラをさらに備え、
3Dカメラによる撮像方向は、照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向が含まれる平面と交差する平面上に配置される、構造物表面検査装置。
A structure surface inspection apparatus mounted on the moving means, for inspecting the surface of the structure with the movement of the moving means,
An irradiation unit that irradiates linear light extending toward a surface of the structure in a direction intersecting the movement direction,
A line camera for imaging the surface of the structure of the part where light is irradiated by the irradiation unit along a direction intersecting with the movement direction,
Arrange the irradiation direction of light by the irradiation unit and the imaging direction by the line camera on the same plane ,
The apparatus further includes a 3D camera that captures an image of a surface of a structure where light is irradiated by the irradiation unit and generates a 3D image by a light cutting method,
A structure surface inspection apparatus in which an imaging direction by a 3D camera is arranged on a plane that intersects a plane including an irradiation direction of light by an irradiation unit and an imaging direction by a line camera .
請求項1に記載の構造物表面検査装置と、
構造物表面検査装置を搭載した移動手段としての検査車両とを備える、構造物表面検査システムであって、
検査車両の移動に伴って、検査車両に搭載された構造物表面検査装置を用いて構造物の表面を検査する、構造物表面検査システム。
A structure surface inspection device according to claim 1 ,
An inspection system as a moving means equipped with a structure surface inspection apparatus, and a structure surface inspection system,
A structure surface inspection system that inspects the surface of a structure using a structure surface inspection device mounted on the inspection vehicle as the inspection vehicle moves.
構造物の表面を移動手段の移動に伴って検査するための構造物表面検査方法であって、
照射部により、構造物の表面に向けて移動方向と交差する方向に延びる線状の光を照射するステップと、
ラインカメラにより、照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を移動方向と交差する方向に沿って撮像するステップと、を含み、
照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向を同一平面上に配置し
照射部による光の照射方向とラインカメラによる撮像方向とが含まれる平面と交差する平面に含まれる方向から、3Dカメラを用いて、照射部によって光が照射されている部分の構造物の表面を撮像し、光切断法により3D画像を生成するステップをさらに含む、構造物表面検査方法。
A structure surface inspection method for inspecting the surface of a structure with movement of a moving unit,
Irradiating a linear light extending in a direction intersecting with the moving direction toward the surface of the structure by the irradiation unit;
By a line camera, imaging the surface of the structure of the portion where light is irradiated by the irradiation unit along a direction intersecting the moving direction,
Arrange the irradiation direction of light by the irradiation unit and the imaging direction by the line camera on the same plane ,
Using a 3D camera, the surface of the structure where the light is radiated by the irradiating unit from the direction included in the plane that intersects the plane that includes the irradiating direction of the light by the irradiating unit and the imaging direction by the line camera. A method for inspecting a surface of a structure , further comprising imaging and generating a 3D image by a light section method.
JP2016071611A 2016-03-31 2016-03-31 Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method Expired - Fee Related JP6628669B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016071611A JP6628669B2 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016071611A JP6628669B2 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017181396A JP2017181396A (en) 2017-10-05
JP6628669B2 true JP6628669B2 (en) 2020-01-15

Family

ID=60007013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016071611A Expired - Fee Related JP6628669B2 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6628669B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7163601B2 (en) * 2018-03-19 2022-11-01 株式会社リコー Information processing device and information processing method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020176608A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-28 Rose David Walter Surface-profiling system and method therefor
JP3795001B2 (en) * 2002-09-26 2006-07-12 三菱重工業株式会社 Internal defect detection device for tunnel lining
JP2007322173A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Sumitomo Heavy Ind Ltd Damage checking system and method
JP6182806B2 (en) * 2013-06-04 2017-08-23 住友化学株式会社 Defect inspection system and film manufacturing apparatus
JP2015025727A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 三菱電機株式会社 Road surface imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017181396A (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6528447B2 (en) Disparity calculation system and distance measuring device
JP6373111B2 (en) Tunnel lining surface inspection system and vehicle used for tunnel lining surface inspection system
JP2011095222A (en) System and method for inspecting tunnel inner wall
RU2016138535A (en) Method and device for tracking the state of a moving object and a system for quick vehicle inspection
JP6367862B2 (en) Defect inspection method and apparatus
JP2007271446A (en) Instrument for measuring abrasion in trolley wire by imaging processing
US20190299527A1 (en) Three-dimensional additive manufacturing apparatus
WO2018193609A1 (en) Distance measurement device and moving body
JP6628669B2 (en) Structure surface inspection apparatus, structure surface inspection system including the same, and structure surface inspection method
JP6338847B2 (en) Surface inspection method and surface inspection apparatus
JP2017096654A (en) Imaging system
JP5298929B2 (en) Overhead line inspection device
JP2004117193A (en) Internal defect detector for tunnel lining
JP2018059835A5 (en)
JP2018159640A (en) System and method for monitoring tunnel face surface
JP6913615B2 (en) Railroad vehicle visual inspection equipment and its setting method
US9917996B2 (en) Image pickup device
JP6320315B2 (en) Mobile imaging device
JP2020016567A (en) Overhead wire inspection device
JP2011191253A (en) Laser shape recognition sensor and measuring device
JP4251980B2 (en) Shape measuring device
JP6577733B2 (en) Measuring system
JP6251049B2 (en) Surface shape inspection device
JP6676910B2 (en) Inspection device
JP6500586B2 (en) Inspection apparatus and inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6628669

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees