JP6953142B2 - Measuring device, measuring method and control program of measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート等の対象物の状態を測定するための測定装置、測定方法及び測定装置の制御プログラムに関するものである。 The present invention relates to a measuring device, a measuring method, and a control program of the measuring device for measuring the state of an object such as concrete.
従来から対象物である例えば、コンクリート等の劣化状態を測定するための装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
このような測定装置は、対象物から直接、試験片を切り出して、その塩分濃度等を検出し、コンクリートの劣化状態を診断するものである。
Conventionally, an apparatus for measuring a deteriorated state of, for example, concrete, which is an object, has been proposed (for example, Patent Document 1).
Such a measuring device cuts out a test piece directly from an object, detects the salt concentration and the like, and diagnoses the deterioration state of concrete.
しかし、従来は、対象物であるコンクリート等から直接、試験片を切り出すため、コンクリートに損傷を与え、繰り返し測定することは困難であるという問題があった。
一方、試験片を切り出さずに、対象物に近赤外線等を照射し、その反射光を受光することで分析をする方法も考えられる。
しかし、受光した反射光を分析する際、ノイズ等の影響を受け、誤差等が発生し、結果的に測定結果の精度が低下するという問題があった。
However, conventionally, since the test piece is cut out directly from the concrete or the like which is the object, there is a problem that the concrete is damaged and it is difficult to measure repeatedly.
On the other hand, it is also conceivable to irradiate the object with near infrared rays or the like without cutting out the test piece and receive the reflected light to perform the analysis.
However, when analyzing the received reflected light, there is a problem that an error or the like is generated due to the influence of noise or the like, and as a result, the accuracy of the measurement result is lowered.
そこで、本発明は、直接、対象物から試験片等を切り出すことなく、対象物に照射光を照射し、反射光を分析することで精度の高い分析結果を得ることができる測定装置、測定方法及び測定装置の制御プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a measuring device and a measuring method capable of obtaining highly accurate analysis results by irradiating an object with irradiation light and analyzing the reflected light without directly cutting out a test piece or the like from the object. And to provide a control program for the measuring device.
前記目的は、本発明によれば、測定対象物の物質の評価情報が既知である複数の試験片を変形させることなく、前記試験片に照射した照射光の反射光で生成された分光スペクトル関連情報を記憶する分光スペクトル関連情報記憶部と、前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を記憶するPLS回帰係数情報記憶部と、前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を記憶する波長別PLS回帰係数絶対値情報記憶部と、前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき生成された複数の候補窓関数情報を記憶する候補窓関数情報記憶部と、前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、求められる複数の候補PLS回帰係数情報を記憶する候補PLS回帰係数情報記憶部と、を有し、前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶され、前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して得られる回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を記憶する回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報記憶部と、前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて対象物の評価情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする測定装置により達成される。 According to the present invention, the object is related to the spectral spectrum generated by the reflected light of the irradiation light applied to the test pieces without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance to be measured is known. A spectral spectrum-related information storage unit that stores information and a PLS regression coefficient information storage unit that stores PLS regression coefficient information for calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis. Based on the spectral spectrum-related information, the PLS regression coefficient absolute value information storage unit for each wavelength, which stores the PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength of the plurality of test pieces processed in the PLS regression analysis, and the wavelength. A candidate window function information storage unit that stores a plurality of candidate window function information generated based on another PLS regression coefficient absolute value information and candidate PLS regression coefficient threshold information, which is threshold information of a plurality of candidates, and the candidate window function information. Candidate PLS regression coefficient information storage that stores a plurality of candidate PLS regression coefficient information obtained by processing the window function spectral spectrum-related information generated based on the spectral spectrum-related information of the test piece by the PLS regression analysis. Execution PLS regression coefficient information which is the PLS regression coefficient information in which the PLS regression coefficient information having a relatively small error among the plurality of candidate PLS regression coefficient information is used for the measurement object. Regression that stores the spectral reflectance spectrum information after the regression coefficient multiplier obtained by processing in the PLS regression analysis using the executed PLS regression coefficient information based on the spectral spectrum-related information of the object. achieve a spectral reflectance spectrum information storage unit after the coefficient multiplier, and a display unit for displaying the evaluation information of the object on the basis of the regression coefficient multiplier after spectral reflectance spectrum information, the measuring device characterized that you have a To be done.
前記構成によれば、コンクリート片等の対象物を変形させることなく、対象物に照射した照射光の反射光で、分光スペクトル関連情報を生成する。
そして、分光スペクトル関連情報に基づいて、計量化学的手法演算基礎情報(例えば、実行PLS回帰係数)を用いて、PLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析等の計量化学的手法で処理して得られる計量化学的手法結果情報(例えば、回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル)を生成する。
さらに、計量化学的手法結果情報に基づいて対象物の劣化指数情報等の評価情報をディスプレイ等の表示部に表示する構成となっている。
According to the above configuration, spectral spectrum-related information is generated by the reflected light of the irradiation light irradiating the object without deforming the object such as a concrete piece.
Then, based on the spectral spectrum-related information, the chemometric method calculation basic information (for example, the executed PLS regression coefficient) is used, and the chemometric method such as PLS (Partial Last Squares (partial least squares regression)) regression analysis is performed. Generates chemometric result information (eg, spectral reflectance spectrum after regression coefficient multiplication) obtained by processing.
Further, evaluation information such as deterioration index information of the object is displayed on a display unit such as a display based on the result information of the chemometric method.
したがって、前記構成では、コンクリート等の対象物から直接、試験片を切り出すことなく、光を照射し、その反射光を受光することで、対象物を評価できるので、対象物を損傷等することなく、繰り返し測定をすることができる。
また、計量化学的手法結果情報をノイズ等の影響を受け難い情報に処理することができるので、劣化指数情報等の評価情報に影響のある塩分濃度等の分析精度を向上させることができる。
また、このように精度の高い分析結果を得て、それを表示部に表示させることもできる。
また、前記構成によれば、候補計量化学的手法演算基礎情報のうち、相対的に誤差が小さい情報を、計量化学的手法演算基礎情報とする。
このため、よりノイズ等の影響を受け難い情報に処理できるので、劣化情報等の評価情報に影響のある塩分濃度等の程度情報の分析精度をより向上させることができる。
Therefore, in the above configuration, the object can be evaluated by irradiating the test piece directly from the object such as concrete without cutting out the test piece and receiving the reflected light, so that the object is not damaged. , Can be repeatedly measured.
Further, since the chemometric method result information can be processed into information that is not easily affected by noise or the like, it is possible to improve the analysis accuracy of the salt concentration or the like that affects the evaluation information such as the deterioration index information.
It is also possible to obtain such a highly accurate analysis result and display it on the display unit.
Further, according to the above configuration, among the candidate chemometric method calculation basic information, the information having a relatively small error is used as the chemometric method calculation basic information.
Therefore, since it is possible to process information that is less susceptible to noise and the like, it is possible to further improve the analysis accuracy of degree information such as salinity that affects evaluation information such as deterioration information.
好ましくは、前記測定装置の前記分光スペクトル情報は、前記分光データに基づき、波長毎の受光強度から、各前記試験片の波長毎の波長別測定分光スペクトルを生成し、特定の測定距離に対応した基準分光スペクトルの変化情報である基準分光スペクトル情報を用いて、前記試験片毎の前記波長別測定分光スペクトルを補正し、波長別分光反射率スペクトルを生成し、前記試験片毎の前記波長別分光反射率スペクトルに基づき、前記分光スペクトル関連情報を生成することを特徴とする。 Preferably, the spectral spectrum information of the measuring device generates a wavelength-specific measurement spectral spectrum for each wavelength of the test piece from the light receiving intensity for each wavelength based on the spectral data, and corresponds to a specific measurement distance. Using the reference spectral spectrum information which is the change information of the reference spectral spectrum, the wavelength-specific measurement spectral spectrum of each test piece is corrected to generate a wavelength-specific spectral reflectance spectrum, and the wavelength-specific spectrum of each test piece is generated. It is characterized in that the spectral spectrum related information is generated based on the reflectance spectrum.
好ましくは、前記測定装置は、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報をRMSEP(Root Means Square Error Prediction(予測の平均平方根誤差)手法により求めることを特徴とする。 Preferably, the measuring device is characterized in that the PLS regression coefficient information having a relatively small error is obtained by an RMSP (Root Means Square Error Reader) method.
好ましくは、前記分光スペクトル関連情報が、前記対象物に照射した照射光の反射光で生成された分光スペクトル情報をハイパスフィルタ係数情報で処理したハイパスフィルタ処理済み分光スペクトル情報であることを特徴とする。 Preferably, the spectral spectrum-related information is high-pass filtered spectral spectrum information obtained by processing the spectral spectrum information generated by the reflected light of the irradiation light irradiating the object with the high-pass filter coefficient information. ..
前記構成によれば、分光スペクトル関連情報が、対象物に照射した照射光の反射光で生成された波長別分光反射率スペクトル等の分光スペクトル情報をハイパスフィルタ係数情報で処理したハイパスフィルタ処理済み分光スペクトル情報であるため、よりノイズ等の影響を除去することができ、劣化指数情報等の評価情報に影響のある塩分濃度等の分析精度をさらに向上させることができる。
好ましくは、前記測定装置の前記測定対象物がコンクリートで、前記評価情報が劣化指数情報であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載に測定装置。
According to the above configuration, the spectral spectrum-related information is the high-pass filter-processed spectroscopy obtained by processing the spectral spectrum information such as the spectral reflectance spectrum for each wavelength generated by the reflected light of the irradiation light irradiating the object with the high-pass filter coefficient information. Since it is spectral information, the influence of noise and the like can be further removed, and the analysis accuracy of the salt concentration and the like, which affects the evaluation information such as the deterioration index information, can be further improved.
The measuring device according to any one of
前記目的は、本発明によれば、測定対象物の物質の評価情報が既知である複数の試験片を変形させることなく、前記試験片に照射した照射光の反射光で生成された分光スペクトル関連情報を生成し、前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を生成し、前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を生成し、前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき複数の候補窓関数情報を生成し、前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、複数の候補PLS回帰係数情報を生成し、前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶し、前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を生成し、前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて生成される対象物の評価情報を表示部に表示することを特徴とする測定方法により達成される。 According to the present invention, the object is related to a spectral spectrum generated by the reflected light of the irradiation light applied to the test piece without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance of the measurement object is known. PLS regression coefficient information for generating information and calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis is generated, and the PLS regression analysis is performed based on the spectral spectrum-related information. The PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength of the plurality of test pieces processed in is generated, and a plurality of PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength and the candidate PLS regression coefficient threshold information which is the threshold information for the plurality of candidates are used. Candidate window function information is generated, and the window function spectral spectrum-related information generated based on the candidate window function information and the spectral spectrum-related information of the test piece is processed by the PLS regression analysis to perform a plurality of candidates. The PLS regression coefficient information is generated, and among the plurality of candidate PLS regression coefficient information, the PLS regression coefficient information having a relatively small error is used for the measurement object. The executed PLS regression coefficient is the PLS regression coefficient information. Stored as information, based on the spectral spectrum-related information of the object, the executed PLS regression coefficient information is used to process in the PLS regression analysis to generate spectral reflectance spectrum information after the regression coefficient multiplier, and the above-mentioned It is achieved by a measurement method characterized by displaying the evaluation information of an object generated based on the spectral reflectance spectrum information after the regression coefficient multiplier on the display unit.
前記目的は、本発明によれば、測定装置に、測定対象物の物質の評価情報が既知である複数の試験片を変形させることなく、前記試験片に照射した照射光の反射光で生成された分光スペクトル関連情報を生成する工程と、前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を生成する工程と、前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を生成する工程と、前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき複数の候補窓関数情報を生成する工程と、前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、複数の候補PLS回帰係数情報を生成する工程と、前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶する工程と、前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を生成する工程と、
前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて生成される対象物の評価情報を表示部に表示する工程と、を実行させるための測定装置の制御プログラム。
According to the present invention, the object is generated by the reflected light of the irradiation light irradiating the test piece without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance to be measured is known in the measuring device. A step of generating the spectral spectrum-related information, a step of generating PLS regression coefficient information for calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis , and the spectral spectrum-related information. Based on the information, the step of generating the PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength of the plurality of test pieces processed by the PLS regression analysis, the PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength, and the threshold information of a plurality of candidates. The step of generating a plurality of candidate window function information based on a certain candidate PLS regression coefficient threshold information, and the window function spectral spectrum-related information generated based on the candidate window function information and the spectral spectrum-related information of the test piece are described. A step of generating a plurality of candidate PLS regression coefficient information by processing by PLS regression analysis, and the PLS regression coefficient information having a relatively small error among the plurality of candidate PLS regression coefficient information is obtained with respect to the measurement target. Based on the step of storing as the executed PLS regression coefficient information which is the PLS regression coefficient information to be used and the spectral spectrum related information of the object, the executed PLS regression coefficient information is used and processed in the PLS regression analysis. And the process of generating spectral reflectance spectral information after the regression coefficient multiplier,
A control program of a measuring device for executing a step of displaying evaluation information of an object generated based on the spectral reflectance spectral information after the regression coefficient multiplier on a display unit.
本発明は、本発明は、直接、対象物から試験片等を切り出すことなく、対象物に照射光を照射し、反射光を分析することで精度の高い分析結果を得ることができる測定装置、測定方法及び測定装置の制御プログラムを提供することができるという利点がある。 The present invention is a measuring device capable of obtaining highly accurate analysis results by irradiating an object with irradiation light and analyzing the reflected light without directly cutting out a test piece or the like from the object. There is an advantage that a measuring method and a control program of a measuring device can be provided.
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the like.
Since the embodiments described below are suitable specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are attached, but the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these aspects.
図1は、本発明にかかる測定装置1が対象物である例えば、ポルトランドセメント等のコンクリート100の評価情報である例えば、劣化指数情報を測定している状態を示す概略図である。
図1の測定装置1は、建造物等で使用されているポルトランドセメント等のコンクリート100が塩分や中性化の深度で劣化することから、この劣化指数情報を精度良く測定し、表示することができる装置となっている。
また、測定装置1は、後述するように、建造物等のコンクリート100の劣化指数情報を、建造物から試験片を取り出すことなく、測定可能な構成となっている。
FIG. 1 is a schematic view showing a state in which the
Since the concrete 100 such as Portland cement used in buildings and the like deteriorates due to the salt content and the depth of neutralization, the measuring
Further, as will be described later, the measuring
図2は、図1の測定装置1が有する分光計10の主な構成を示す概略説明図である。
図2に示すように、分光計10は、近赤外線を含む照射光を照射するハロゲンランプ11と、リレーレンズ12、ミラー13及び対物レンズ14を有している。
このため、ハロゲンランプ11から照射された近赤外線を含む照射光は、図2に示すようにリレーレンズ12,ミラー13及び対物レンズ14を介して、コンクリート100に照射される。
したがって、これらハロゲンランプ11、リレーレンズ12,ミラー13及び対物レンズ14が投光光軸16上に配置される。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a main configuration of the
As shown in FIG. 2, the
Therefore, the irradiation light including the near infrared rays emitted from the
Therefore, the
また、図2に示すように、分光計10は、結像レンズ17、受光ファイバ19、集光器18、分光板20及び受光素子21を有している。
したがって、図2のコンクリート100で反射した反射光は対物レンズ14、ミラー13、結像レンズ17、受光ファイバ19、集光器18へと導かれる。
この集光器18で反射光は平行光束とされ、分光板20に入射される。分光板20で反射された分光は、受光素子21によって受光される。
したがって、これら結像レンズ17、受光ファイバ19、集光器18等は受光光軸22上に配置される。
Further, as shown in FIG. 2, the
Therefore, the reflected light reflected by the
The reflected light is converted into a parallel light flux by the
Therefore, the
このように受光素子21で受光された分光に基づいて、図1の測定装置1は、後述のように分析等され、図2のコンクリート100の劣化指数情報を生成、表示する。
Based on the spectroscopy received by the
また、図1の測定装置1は、コンピュータを有し、コンピュータは、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を有し、これらは、バス等を介して接続されている。
Further, the measuring
図3は、図1の測定装置1の主な構成を示す概略ブロック図である。
図3に示すように、測定装置1は、「測定装置制御部31」を有し、測定装置制御部31は、図2に示す分光計10、各種情報を表示する表示部である例えば、ディスプレイ32及び各種情報を入力する入力装置33を制御する。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a main configuration of the measuring
As shown in FIG. 3, the measuring
また、測定装置制御部31は、図3に示す「第1の各種情報記憶部40」、「第2の各種情報記憶部50」、「第3の各種情報記憶部60」、「第4の各種情報記憶部70」及び「第5の各種情報記憶部80」も制御する。
図4乃至図8は、それぞれ「第1の各種情報記憶部40」、「第2の各種情報記憶部50」、「第3の各種情報記憶部60」、「第4の各種情報記憶部70」及び「第5の各種情報記憶部80」の主な構成を示す概略ブロック図である。これらの各記憶部40等の内容については後述する。
Further, the measuring
4 to 8 show "first various
図9及び図10は、図1に示すコンクリート100の反射光から劣化指数情報を生成する際に用いられる計量化学的手法である例えば、PLS回帰分析法((Partial Least Squares)(部分最小二乗法))で、最適な計量化学的手法演算基礎情報である例えば「実行PLS回帰係数」を選択し,記憶する工程を示す概略フローチャートである。 9 and 10 are chemometric methods used to generate deterioration index information from the reflected light of the concrete 100 shown in FIG. 1, for example, PLS regression analysis method ((Partial Least Squares) (partial least squares method). )), It is a schematic flow chart showing a process of selecting and storing, for example, "execution PLS regression coefficient" which is the optimum basic information of cheometric method calculation.
また、図11及び図12は、上述の「実行PLS回帰係数情報」を用いてコンクリート100の劣化情報をディスプレイ32に表示する工程を示す概略フローチャートである。
11 and 12 are schematic flowcharts showing a process of displaying deterioration information of the concrete 100 on the
先ず、図9及び図10のコンクリート100の反射光から劣化指数情報を生成する際にPLS回帰分析で用いられる最適な「実行PLS回帰係数」を選択し、記憶する工程を示す概略フローチャートを説明する。
この工程では、後述するように、「窓関数情報」を用いるが、この「窓関数情報」は、或る有限区間以外で「0」となる関数であり、或る関数や信号(データ)に窓関数が掛け合わされると、区間外は「0」となり、有限区間内だけ残るので数値解析が容易となるという特徴を有する。
したがって、本実施の形態では、この窓関数を用いて、コンクリート100からの反射光を精度良く分析しようとするものである。
First, a schematic flowchart showing a process of selecting and storing the optimum "execution PLS regression coefficient" used in the PLS regression analysis when generating deterioration index information from the reflected light of the concrete 100 of FIGS. 9 and 10 will be described. ..
In this step, as will be described later, "window function information" is used, and this "window function information" is a function that becomes "0" except for a certain finite interval, and is used for a certain function or signal (data). When the window function is multiplied, the outside of the interval becomes "0", and only the inside of the finite interval remains, so that the numerical analysis becomes easy.
Therefore, in the present embodiment, this window function is used to accurately analyze the reflected light from the concrete 100.
以下、図9及び図10のフローチャートに従い、詳細に説明する。
先ず、本工程では、目的とする物質、例えば、塩等の濃度(投入塩分量)が既知である試験用の対象物である例えば、コンクリート試験片を複数用意する。
例えば、投入塩分量が、0kg、4kg、8kg、12kg、16kg、20kgの6個のコンクリート試験片を用意する。
Hereinafter, a detailed description will be given according to the flowcharts of FIGS. 9 and 10.
First, in this step, for example, a plurality of concrete test pieces, which are objects for testing whose concentration (additional salt content) of a target substance, for example, salt or the like is known, are prepared.
For example, six concrete test pieces having a salt input amount of 0 kg, 4 kg, 8 kg, 12 kg, 16 kg, and 20 kg are prepared.
次いで、図9のステップ(以下「ST」という。)1に進む。ST1では、図2の分光計10が、照射光を対象物である6個のコンクリート片に照射し、反射光を分光器20で分光し、「分光データ」のデータセットを生成し、図4の「分光データ記憶部41」に記憶する。
Then, the process proceeds to step 1 of FIG. 9 (hereinafter referred to as “ST”) 1. In ST1, the
次いで、ST2へ進む。ST2では、図4の「第1測定分光スペクトル情報生成処理部(プログラム)42」が動作し、各コンクリート片の「分光データ」に基づき、波長毎の受光強度から、各コンクリート片の波長毎の「波長別測定分光スペクトル」を生成し、「波長別測定分光スペクトル記憶部43」に記憶する。
Then, the process proceeds to ST2. In ST2, the "first measurement spectral spectrum information generation processing unit (program) 42" of FIG. 4 operates, and based on the "spectral data" of each concrete piece, the light receiving intensity for each wavelength is determined for each wavelength of each concrete piece. A "wavelength-specific measurement spectrum" is generated and stored in the "wavelength-specific measurement
次いで、ST3へ進む。ST3では、図4の「波長別分光反射率スペクトル生成処理部(プログラム)44」が動作し、図4の「基準分光スペクトル情報記憶部45」を参照する。
この「基準分光スペクトル記憶部45」には、「基準分光スペクトル情報」、すなわち、特定の測定距離に対応した基準分光スペクトルの変化の情報が記憶されている。
本実施の形態の測定装置1では、各コンクリート片等の対象物と近接した距離で測定するため、測定距離は極めて短く設定されている。
Then, the process proceeds to ST3. In ST3, the “wavelength-specific spectral reflectance spectrum generation processing unit (program) 44” of FIG. 4 operates, and the “reference spectral spectrum
The "reference spectroscopic
In the
そして、「波長別分光反射率スペクトル生成処理部(プログラム)44」は、図4の「波長別測定分光スペクトル記憶部43」の各コンクリート片の「波長別測定分光スペクトル」を上述の「基準分光スペクトル情報」に基づいて、補正等する。
そして、各コンクリート片の「波長別分光反射率スペクトル」を生成し、図4の「波長別分光反射率スペクトル記憶部46」に記憶させる。
Then, the “wavelength-specific spectral reflectance spectrum generation processing unit (program) 44” converts the “wavelength-specific measurement spectral spectrum” of each concrete piece of the “wavelength-specific measurement spectral
Then, a "spectral reflectance spectrum by wavelength" of each concrete piece is generated and stored in the "spectral reflectance
すなわち、この工程で、コンクリート片からの反射光が、その反射率のスペクトルデータとされ、記憶されることになる。
なお、この「波長別分光反射率スペクトル」情報が、分光スペクトル情報の一例となっている。
That is, in this step, the reflected light from the concrete piece is stored as spectral data of its reflectance.
This "spectral reflectance spectrum by wavelength" information is an example of spectral spectral information.
次いで、ST4へ進む。ST4では、「HPF(ハイパスフィルタ)処理部(プログラム)47」が動作し、図4の「HPF(ハイパスフィルタ)係数記憶部48」を参照する。
この「HPF係数記憶部48」には、「ハイパスフィルタ係数情報」である例えば、特定の「HPF(ハイパスフィルタ)係数」が記憶されている。
この工程では、この特定の「HPF(ハイパスフィルタ)係数」を用いて、各コンクリート片の「波長別分光反射率スペクトル情報」を「HPF(ハイパスフィルタ)」処理し、各コンクリート片の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」を生成し、図4の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部49」に記憶する。
Then, the process proceeds to ST4. In ST4, the “HPF (high-pass filter) processing unit (program) 47” operates, and the “HPF (high-pass filter)
The "HPF
In this step, using this specific "HPF (high pass filter) coefficient", the "spectral reflectance spectrum information by wavelength" of each concrete piece is processed by "HPF (high pass filter)", and the "HPF treatment" of each concrete piece is performed. The “spectral reflectance spectrum for each wavelength completed” is generated and stored in the “HPF-processed spectral reflectance
図13は、「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」の一例を示す概略図である。図13に示すように、「HPF後の反射スペクトル」が「波長」毎に示されており、その際、ノイズ等を除去した分析し易いデータとなっている。 FIG. 13 is a schematic view showing an example of “HPF-processed spectral reflectance spectrum by wavelength”. As shown in FIG. 13, the “reflection spectrum after HPF” is shown for each “wavelength”, and at that time, the data is easy to analyze by removing noise and the like.
このように、本実施の形態では、「波長別分光反射率スペクトル情報」を「HPF(ハイパスフィルタ)」処理することで、分析し易いデータとしている。
なお、「HPF後の反射スペクトル」が「分光スペクトル関連情報」、「ハイパスフィルタ処理済み分光スペクトル情報」の一例となっている。
As described above, in the present embodiment, the "spectral reflectance spectrum information by wavelength" is processed by the "HPF (high-pass filter)" to make the data easy to analyze.
The "reflection spectrum after HPF" is an example of "spectral spectrum-related information" and "high-pass filtered spectral spectrum information".
次いで、ST5へ進む。ST5では、図5の「波長別PLS回帰係数絶対値生成処理部(プログラム)51」が動作し、図5の「PLS回帰式記憶部52」を参照する。
この「PLS回帰式記憶部52」には、計量化学的手法(ケモメトリクス)である例えば、PLS回帰分析法等で用いられる「PLS回帰式」が記憶されている。
Then, the process proceeds to ST5. In ST5, the “PLS regression coefficient absolute value generation processing unit (program) 51 for each wavelength” in FIG. 5 operates, and the “PLS regression
The "PLS regression
PLS回帰分析は、ケモメトリック回帰分析の一例であり、PLS回帰分析法(Partial Least Squares)(部分最小二乗法)のPLS回帰は、データをそのまま使わずに、スコア(潜在変数、成分とも呼ばれる)を計算し、そのスコアへの回帰(連続尺度の従属変数(目的変数)と独立変数(説明変数)の間にモデルを当てはめること)により行われる。
スコアを計算する際の重みは、スコアと従属変数の共分散が最も高くなるようにし、かつ、スコアが互いに無相関になるように逐次求めていく、そして得られたスコアの一部に対して最小二乗法で係数を推定していく手法である。
PLS regression analysis is an example of chemometric regression analysis, and PLS regression of PLS regression analysis (Partial Least Squares) does not use the data as it is, and scores (also called latent variables and components). Is calculated and regression to its score (fitting the model between the dependent variable (objective variable) and the independent variable (explanatory variable) of the continuous scale).
The weights when calculating the score are sequentially calculated so that the covariance between the score and the dependent variable is the highest and the scores are uncorrelated with each other, and for a part of the obtained scores. It is a method of estimating the coefficient by the least squares method.
そして、「波長別PLS回帰係数絶対値生成処理部(プログラム)51」は、図5の「PLS回帰式記憶部52」のPLS回帰式を用いて、図4の「HFP処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部49」の各コンクリート片の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトルデータ」を処理する。
そして、各コンクリート片の「波長別PLS回帰係数絶対値情報」を求めて、図5の「波長別PLS回帰係数絶対値記憶部53」に記憶させる。
Then, the “PLS regression coefficient absolute value generation processing unit (program) 51 by wavelength” uses the PLS regression equation of the “PLS regression
Then, the "PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength" of each concrete piece is obtained and stored in the "PLS regression coefficient absolute
図14は、「波長別PLS回帰係数絶対値情報」の一例を示す概略図である。
図14に示すように、「PLS回帰係数絶対値」が「波長」毎に示されており、その際、重み付け処理を施し、コンクリート片の塩分濃度を分析し易いデータとなっている。
FIG. 14 is a schematic view showing an example of “PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength”.
As shown in FIG. 14, the “PLS regression coefficient absolute value” is shown for each “wavelength”, and at that time, weighting processing is performed to provide data that facilitates analysis of the salinity of the concrete piece.
なお、「波長別PLS回帰係数絶対値情報」が「計量化学的手法絶対値情報」の一例となっており、「波長別PLS回帰係数絶対値記憶部53」が「計量化学的手法絶対値情報記憶部」の一例となっている。
The "PLS regression coefficient absolute value information by wavelength" is an example of "chemometric method absolute value information", and the "PLS regression coefficient absolute
次いで、ST6へ進む。ST6では、図5の「第1窓関数生成処理部(プログラム)54」が動作し、図5の「PLS回帰係数閾値記憶部55」を参照する。
この「PLS回帰係数閾値記憶部55」には、複数の閾値情報(候補閾値情報)である例えば、PLS回帰係数閾値情報、例えば、0、32,34,36,37、38、39、40、42の値が記憶されている。
Then, the process proceeds to ST6. In ST6, the “first window function generation processing unit (program) 54” of FIG. 5 operates, and the “PLS regression coefficient
In this "PLS regression coefficient
したがって、「第1窓関数生成処理部(プログラム)54」は、「PLS回帰係数閾値記憶部55」のいずれか一の「PLS回帰係数閾値」、例えば、「0」を選択し、その閾値より相関の低い波長の重みを「0」に、相関の高い波長の重みを「1」にする閾値情報を、各コンクリート片の「波長別PLS回帰係数絶対値記憶部53」の「波長別PLS回帰係数絶対値情報」に適用する。
Therefore, the "first window function generation processing unit (program) 54" selects the "PLS regression coefficient threshold" of any one of the "PLS regression coefficient
そして、「閾値「0」の窓関数」(候補窓関数情報の一例)を作成し、図5の「第1窓関数情報記憶部56」に記憶させる。
すなわち、上述の投入塩分量が、0kg、4kg、8kg、12kg、16kg、20kgの6個のコンクリート試験片のそれぞれの「波長別PLS回帰係数絶対値情報」について「閾値「0」の窓関数」を作成し、図5の「第1窓関数情報記憶部56」に記憶させる。
Then, a "window function having a threshold value of" 0 "" (an example of candidate window function information) is created and stored in the "first window function
That is, the "window function of the threshold value" 0 "for each of the" absolute value information of the PLS regression coefficient by wavelength "of the six concrete test pieces having the above-mentioned input salt content of 0 kg, 4 kg, 8 kg, 12 kg, 16 kg, and 20 kg". Is created and stored in the "first window function
図15は、特定の閾値、例えば、40の「閾値の窓関数」を示す概略図である。
図15に示すように、「閾値、例えば、40の重み付け関数」が図14の「PLS回帰係数絶対値」に適用され、その関数が「波長」毎に示されている。
このため、このように窓関数情報は、或る有限区間以外で「0」となる関数であり、或る関数や信号(データ)に窓関数が掛け合わされると、区間外は「0」となり、有限区間内だけ残るので数値解析が容易になる。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a particular threshold, eg, 40 “threshold window functions”.
As shown in FIG. 15, a “threshold value, eg, a weighting function of 40” is applied to the “PLS regression coefficient absolute value” of FIG. 14, and the function is shown for each “wavelength”.
Therefore, the window function information is a function that becomes "0" except for a certain finite interval, and when a certain function or signal (data) is multiplied by a window function, the outside of the interval becomes "0". , Since it remains only within a finite interval, numerical analysis becomes easy.
また、「閾値「0」の窓関数」が「候補窓関数情報」の一例であり、「第1窓関数情報記憶部56」が「候補窓関数情報記憶部」の一例となっている。
Further, the "window function having a threshold value of" 0 "" is an example of "candidate window function information", and the "first window function
次いで、ST7へ進む。ST7では、図6の「第1窓関数乗算処理部(プログラム)61」が動作し、図4の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部49」の各コンクリート片(投入塩分量が、0kg、4kg、8kg、12kg、16kg、20kgの6個のコンクリート試験片)に対応する図5の「第1窓関数情報記憶部56」の「閾値「0」の窓関数」を乗算する。
そして、各コンクリート片の「閾値「0」窓関数乗算分光反射率スペクトラム」情報を生成し、図6の「窓関数乗算分光反射率スペクトル記憶部62」に記憶される。
Then, the process proceeds to ST7. In ST7, the “first window function multiplication processing unit (program) 61” of FIG. 6 operates, and each concrete piece (additional salt content) of the “HPF-processed wavelength-specific spectral reflectance
Then, the "threshold" 0 "window function multiplying spectral reflectance spectrum" information of each concrete piece is generated and stored in the "window function multiplying spectral reflectance
この「閾値「0」窓関数乗算分光反射率スペクトラム」情報が、「窓関数分光スペクトル関連情報」の一例である。 This "threshold" 0 "window function multiplication spectroscopic reflectance spectrum" information is an example of "window function spectroscopic spectrum related information".
図16は、「窓関数乗算分光反射率スペクトラム」の一例を示す概略図である。
図16では、例えば、図13に示すような「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」に、例えば、閾値40の窓関数を乗算して求めた、コンクリート片の「閾値40窓関数乗算分光反射率スペクトル」を示す。
図16では、「重み関数(窓関数)乗算後のスペクトル」が」「波長」毎に示され、ノイズ等の影響が除去されるので、塩分濃度等の数値解析の精度が著しく向上する。
FIG. 16 is a schematic view showing an example of “window function multiplication spectroscopic reflectance spectrum”.
In FIG. 16, for example, the “HPF-processed wavelength-specific spectral reflectance spectrum” as shown in FIG. 13 is multiplied by, for example, the window function of the
In FIG. 16, the “spectrum after multiplication by the weight function (window function)” is shown for each “wavelength”, and the influence of noise and the like is removed, so that the accuracy of numerical analysis such as salinity is remarkably improved.
次いで、ST8へ進む。ST8では、使用済みの「PLS回帰係数閾値」、例えば、「0」を図6の「使用済み閾値記憶部63」に記憶する。
このように記憶させることで、既に処理済みの「PLS回帰係数閾値」、例えば、「0」」を把握することができる。
Then, the process proceeds to ST8. In ST8, the used “PLS regression coefficient threshold value”, for example, “0” is stored in the “used threshold
By storing in this way, it is possible to grasp the already processed "PLS regression coefficient threshold value", for example, "0".
次いで、ST9へ進む。ST9では、図6の「RMSEP及びPLS回帰係数演算部(プログラム)65」が動作し、図5の「PLS回帰式記憶部52」の「PLS回帰式」を用いて「窓関数乗算分光反射率スペクトル記憶部62」の「窓関数乗算分光反射率スペクトル」に対し、「PLS回帰分析」を行い、「RMSEP(Root Means Square Error Prediction(予測の平均平方根誤差)値」と「PLS回帰係数」を求める。
そして、求められた「RMSEP値」と「PLS回帰係数」は、それそれ、図6の「RMSEP値記憶部67」と「PLS回帰係数記憶部68」に記憶される。
Then, the process proceeds to ST9. In ST9, the “RMSEP and PLS regression coefficient calculation unit (program) 65” of FIG. 6 operates, and the “PLS regression equation” of the “PLS regression
Then, the obtained "RMSEP value" and "PLS regression coefficient" are stored in the "RMSEP value storage unit 67" and the "PLS regression
ここで、「RMSEP」は、誤差の程度を示す解析方法であり、値の小さい程、誤差の小さいことを示す解析方法である。また、「PLS回帰係数」は、PLS回帰分析のために用いられる係数である。 Here, "RMSEP" is an analysis method indicating the degree of error, and the smaller the value, the smaller the error. The "PLS regression coefficient" is a coefficient used for PLS regression analysis.
ST9で求められる「PLS回帰係数」が、「候補計量化学的手法演算基礎情報」の一例であり、「RMSEP値記憶部67」が、「候補軽量化学的手法演算基礎情報記憶部」の一例である。 The "PLS regression coefficient" obtained in ST9 is an example of "candidate chemometric method calculation basic information", and the "RMSEP value storage unit 67" is an example of "candidate lightweight chemical method calculation basic information storage unit". be.
次いで、ST10へ進む。ST10では、図6の「未処理情報判断処理部(プログラム)64」が動作し、図5の「PLS回帰係数閾値記憶部55」と「使用済み閾値記憶部63」を参照し、未処理の「PLS回帰係数閾値」が存在するか否かを判断する。
Then, the process proceeds to ST10. In ST10, the “unprocessed information determination processing unit (program) 64” of FIG. 6 operates, and the “PLS regression coefficient
次いで、ST11で、未処理の「PLS回帰係数閾値」、例えば、上述の例では、既に「0」は処理済みであるため「32」「34」「36」「37」「38」「39」「40」及び「42」が未処理となる。
ST10で、未処理の「PLS回帰係数閾値」が存在するときは、ST7乃至ST10の工程が繰り返し実行される。
Next, in ST11, the unprocessed "PLS regression coefficient threshold", for example, in the above example, "0" has already been processed, so "32", "34", "36", "37", "38", and "39". "40" and "42" are unprocessed.
In ST10, when there is an unprocessed “PLS regression coefficient threshold”, the steps of ST7 to ST10 are repeatedly executed.
一方、ST11で、未処理の「PLS回帰係数閾値」が存在しない、すなわち、「0」「32」「34」「36」「37」「38」「39」「40」及び「42」のすべての値について処理し「窓関数乗算分光反射率スペクトル」情報を生成し、ST9の「PLS回帰分析」を行い、求められた「RMSEP値」と「PLS回帰係数」が、それそれ、図6の「RMSEP値記憶部67」と「PLS回帰係数記憶部68」に記憶されたときは、ST12へ進む。
On the other hand, in ST11, there is no unprocessed "PLS regression coefficient threshold", that is, all of "0", "32", "34", "36", "37", "38", "39", "40" and "42". The "window function multiplication spectral reflectance spectrum" information is generated, the "PLS regression analysis" of ST9 is performed, and the obtained "RMSEP value" and "PLS regression coefficient" are each of those in FIG. When it is stored in the "RMSEP value storage unit 67" and the "PLS regression
図17は、各コンクリート片のRMSEP値と「PLS回帰係数閾値(0.32、34、36、37、38、39、40、42)」との関係を示す概略説明図である。
図17では、どの「PLS回帰係数閾値」のRMSEP値が小さいか、すなわち、最も誤差が小さく真値(0kg、4kg、8kg、12kg、16kg、20kg)に近いかを示している。
FIG. 17 is a schematic explanatory view showing the relationship between the RMSPI value of each concrete piece and the “PLS regression coefficient threshold value (0.32, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 42)”.
FIG. 17 shows which “PLS regression coefficient threshold” has the smallest RMSEP value, that is, which has the smallest error and is close to the true value (0 kg, 4 kg, 8 kg, 12 kg, 16 kg, 20 kg).
次いで、ST12へ進む。ST12では、図7の「PLS回帰係数閾値特定処理部(プログラム)71」が動作し、図6の「RMSEP値記憶部67」を参照し、各コンクリート片について、最も「RMSEP値」が低い又は低いと判断される「窓関数乗算分光反射率スペクトル」の「PLS回帰係数閾値(0.32、34、36、37、38、39、40、42)」を選択する。
そして、「PLS回帰係数記憶部68」を参照し、最も値が低い「RMSEP値」に対応する「PLS回帰係数」を「実行PLS回帰係数」として、図7の「実行PLS回帰係数記憶部72」に記憶する。
この「実行PLS回帰係数記憶部72」が、「計量化学的手法演算基礎情報記憶部」の一例である。
Then, the process proceeds to ST12. In ST12, the “PLS reflectance coefficient threshold value specifying processing unit (program) 71” of FIG. 7 operates, and with reference to the “RMSEP value storage unit 67” of FIG. 6, the “RMSEP value” is the lowest or the lowest for each concrete piece. Select the "PLS regression coefficient threshold (0.32, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 42)" of the "window function multiplication spectral reflectance spectrum" judged to be low.
Then, referring to the “PLS regression
This "execution PLS regression
本実施の形態では、図17に示すように、例えば、閾値(PLS回帰係数閾値)の「38」で、最もRMSEP値が小さいため、閾値「38」に対応する「PLS回帰係数」を図7の「実行PLS回帰係数記憶部72」に記憶する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, for example, the threshold (PLS regression coefficient threshold) “38” has the smallest RMSEP value, so the “PLS regression coefficient” corresponding to the threshold “38” is shown in FIG. It is stored in the "execution PLS regression
このように、本実施の形態では、図6の「PLS回帰係数記憶部68」の複数のPLS回帰係数のうちRMSEP値において、相対的に誤差が小さい「PLS回帰係数」を使用すべき「実行PLS回帰係数」とする。
したがって、よりノイズ等の影響を受け難い情報に処理できるので、劣化指数情報等の評価情報に影響のある塩分濃度等の分析精度をより向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, among the plurality of PLS regression coefficients of the “PLS regression
Therefore, since it is possible to process information that is less susceptible to noise and the like, it is possible to further improve the analysis accuracy of the salt concentration and the like that affect the evaluation information such as the deterioration index information.
このようにして、コンクリート片の塩分濃度等の検査で使用する最適な「PLS回帰係数」が、「実行PLS回帰係数記憶部72」に記憶される。
このため、以下では、実際に測定対象となるポルトランドセメント等のコンクリート100について、その塩分濃度等から劣化指数情報を生成し、ディスプレイ32に表示する工程を、図11及び図12のフローチャートに従い、詳細に説明する。
In this way, the optimum "PLS regression coefficient" used in the inspection of the salt concentration of the concrete piece and the like is stored in the "execution PLS regression
Therefore, in the following, the process of generating deterioration index information from the salt concentration and the like of
先ず、図11のST21では、上述の図9のST1と同様に、図2の分光計10が照射光を対象物である例えば、測定対象のコンクリート100に照射し、反射光を分光器20で分光し、「分光データ」のデータを生成し、図4の「分光データ記憶部41」に記憶する。
First, in ST21 of FIG. 11, similarly to ST1 of FIG. 9 described above, the
次いで、ST22へ進む。ST22では、図7の「第2測定分光スペクトル情報生成処理部(プログラム)73」が動作し、測定対象のコンクリート100の「分光データ」に基づき、波長毎の受光強度から、測定対象のコンクリート100の波長毎の「波長別測定分光スペクトル」を生成し、図4の「波長別測定分光スペクトル記憶部43」に記憶する。
Then, the process proceeds to ST22. In ST22, the “second measurement spectral spectrum information generation processing unit (program) 73” of FIG. 7 operates, and based on the “spectral data” of the
次いで、ST23へ進む。ST23では、図7の「第2波長別分光反射率スペクトル生成処理部(プログラム)74」が動作し、図4の「波長別測定分光スペクトル記憶部43」の測定対象のコンクリート100の「波長別測定分光スペクトル」を図4の「基準分光スペクトル記憶部45」の「基準分光スペクトル情報」に基づいて、補正等する。
そして、測定対象のコンクリート100の「波長別分光反射率スペクトル」を生成し、図4の「波長別分光反射率スペクトル記憶部46」に記憶する。
Then, the process proceeds to ST23. In ST23, the “second wavelength-specific spectral reflectance spectrum generation processing unit (program) 74” of FIG. 7 operates, and the “wavelength-specific measurement
Then, a "spectral reflectance spectrum by wavelength" of the concrete 100 to be measured is generated and stored in the "spectral reflectance
次いで、ST24へ進む。ST24では、図7の「第2HPF処理部(プログラム)75」が動作し、図4の「HPF係数記憶部48」の「HPF係数」を取得し、測定対象のコンクリート100の「波長別分光反射率スペクトル情報」を「HPF」処理する。
そして、測定対象のコンクリート100の「分光スペクトル関連情報」である例えば、「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」を生成し、図4の「分光スペクトル関連情報記憶部」である例えば、「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部49」に記憶する。
Then, the process proceeds to ST24. In ST24, the “second HPF processing unit (program) 75” of FIG. 7 operates, the “HPF coefficient” of the “HPF
Then, for example, "HPF-processed wavelength-specific spectral reflectance spectrum" which is "spectral spectrum-related information" of the concrete 100 to be measured is generated, and for example, "HPF" which is the "spectral spectrum-related information storage unit" of FIG. It is stored in the processed wavelength-specific spectral reflectance
このときの「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」の情報の一例が、上述の図13に示すデータ例である。このようにハイパスフィルタ処理をすることで、ノイズ等を効果的に除去することができる。 An example of the information of the “HPF-processed spectral reflectance spectrum for each wavelength” at this time is the data example shown in FIG. 13 described above. By performing the high-pass filter processing in this way, noise and the like can be effectively removed.
次いで、ST25へ進む。ST25では、図8の「回帰係数乗算処理部(プログラム)83」が動作し、図4の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部49」の測定対象のコンクリート100の「HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル」情報(例えば、図13に示すようなデータ等)に、図7の「実行PLS回帰係数記憶部72」の「実行PLS回帰係数」を乗算する。
Then, the process proceeds to ST25. In ST25, the “regression coefficient multiplication processing unit (program) 83” of FIG. 8 operates, and the “HPF-processed wavelength” of the concrete 100 to be measured by the “HPF-processed wavelength-specific spectral reflectance
そして、測定対象のコンクリート100について、重み付けされた波長毎の「回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル」を求め、図8の「回帰係数乗算後分光反射率スペクトル記憶部84」に記憶される。
すなわち、重み付けされた波長毎の「回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル」情報が記憶される。
Then, for the concrete 100 to be measured, the "spectral reflectance spectrum after multiplication of the regression coefficient" for each weighted wavelength is obtained and stored in the "spectral reflectance
That is, the "spectral reflectance spectrum after multiplication by the regression coefficient" information for each weighted wavelength is stored.
この「回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル」が、「計量化学的手法結果情報」の一例であり、「回帰係数乗算後分光反射率スペクトル記憶部84」が「計量化学的手法結果情報記憶部」の一例である。
This "spectral reflectance spectrum after multiplication of the regression coefficient" is an example of "chemometric method result information", and the "spectral reflectance
次いで、ST26へ進む。ST26では、図8の「劣化指数判断処理部(プログラム)85」が動作し、図8の「回帰係数乗算後分光反射率スペクトル記憶部84」の「回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル」情報を取得する。
Then, the process proceeds to ST26. In ST26, the “deterioration index determination processing unit (program) 85” of FIG. 8 operates, and the “spectral reflectance spectrum after multiplication of the regression coefficient” information of the “spectral reflectance
そして、「回帰係数乗算後の分光反射率スペクトル」情報をすべて足し合わせ、「劣化指数情報」とする。この「劣化指数情報」が大きな値になるほど、劣化が進んでいることになる。
この「劣化指数情報」を図8の「劣化程度情報記憶部87」に記憶させる。
Then, all the "spectral reflectance spectrum after multiplication of the regression coefficient" information is added up to obtain "deterioration index information". The larger the value of this "deterioration index information", the more the deterioration is progressing.
This "deterioration index information" is stored in the "deterioration degree
次いで、ST27へ進む。ST27では、図8の「劣化程度情報記憶部87」の劣化指数情報をディスプレイ32に表示する。
これにより、測定対象のコンクリート100の塩害及び中性化に関する情報、例えば、塩分濃度やpH等の情報を精度良く表示することができる。
Then, the process proceeds to ST27. In ST27, the deterioration index information of the “deterioration degree
As a result, information on salt damage and neutralization of the concrete 100 to be measured, for example, information such as salt concentration and pH can be displayed with high accuracy.
また、本実施の形態では、コンクリート100等の対象物から直接、試験片を切り出すことなく、光を照射し、その反射光を受光することで、対象物を評価できるので、対象物を損傷等することなく、繰り返し測定をすることができる。
Further, in the present embodiment, the object can be evaluated by irradiating light and receiving the reflected light without cutting out the test piece directly from the object such as
なお、本発明は上述の実施の形態に限らない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment.
1・・・測定装置、10・・・分光計、11・・・ハロゲンランプ、12・・・リレーレンズ、13・・・ミラー、14・・・対物レンズ、16・・・投光光軸、17・・・結像レンズ、18・・・集光器、19・・・受光ファイバ、20・・・分光板、21・・・受光素子、22・・・受光光軸、31・・・測定装置制御部、32・・・ディスプレイ、33・・・入力装置、40・・・第1の各種情報記憶部、41・・・分光データ記憶部、42・・・第1測定分光スペクトル情報生成処理部(プログラム)、43・・・波長別測定分光スペクトル記憶部、44・・・波長別分光反射率スペクトル生成処理部(プログラム)、45・・・基準分光スペクトル情報記憶部、46・・・波長別分光反射率スペクトル記憶部、47・・・HPF(ハイパスフィルタ)処理部(プログラム)、48・・・HPF(ハイパスフィルタ)係数記憶部、49・・・HPF処理済み波長別分光反射率スペクトル記憶部、50・・・第2の各種情報記憶部、51・・・波長別PLS回帰係数絶対値生成処理部(プログラム)、52・・・PLS回帰式記憶部、53・・・波長別PLS回帰係数絶対値記憶部、54・・・第1窓関数生成処理部(プログラム)、55・・・PLS回帰係数閾値記憶部、56・・・第1窓関数情報記憶部、60・・・第3の各種情報記憶部、61・・・第1窓関数乗算処理部(プログラム)、62・・・窓関数乗算分光反射率スペクトル記憶部、63・・・使用済み閾値記憶部、64・・・未処理情報判断処理部(プログラム)、65・・・RMSEP及びPLS回帰係数演算部(プログラム)、67・・・RMSEP値記憶部、68・・・PLS回帰係数記憶部、70・・・第4の各種情報記憶部、71・・・PLS回帰係数閾値特定処理部(プログラム)、72・・・実行PLS回帰係数閾値記憶部、73・・・第2測定分光スペクトル情報生成処理部(プログラム)、74・・・第2波長別分光反射率スペクトル生成処理部(プログラム)、75・・・第2HPF処理部(プログラム)、80・・・第5の各種情報記憶部、83・・・回帰係数乗算処理部(プログラム)、84・・・回帰係数乗算後分光反射率スペクトル記憶部、85・・・劣化指数判断処理部(プログラム)、87・・・劣化程度情報記憶部、100・・コンクリート 1 ... Measuring device, 10 ... Spectrometer, 11 ... Halogen lamp, 12 ... Relay lens, 13 ... Mirror, 14 ... Objective lens, 16 ... Floodlight axis, 17 ... imaging lens, 18 ... condenser, 19 ... light receiving fiber, 20 ... spectroscopic plate, 21 ... light receiving element, 22 ... light receiving optical axis, 31 ... measurement Device control unit, 32 ... display, 33 ... input device, 40 ... first various information storage units, 41 ... spectral data storage unit, 42 ... first measurement spectral spectrum information generation processing Unit (program), 43 ... measurement spectroscopic spectrum storage unit by wavelength, 44 ... spectral reflectance spectrum generation processing unit (program) by wavelength, 45 ... reference spectroscopic spectrum information storage unit, 46 ... wavelength Separate spectral reflectance spectrum storage unit, 47 ... HPF (high pass filter) processing unit (program), 48 ... HPF (high pass filter) coefficient storage unit, 49 ... HPF processed spectral reflectance spectrum storage by wavelength Units, 50 ... 2nd various information storage units, 51 ... frequency-specific PLS regression coefficient absolute value generation processing unit (program), 52 ... PLS regression type storage unit, 53 ... wavelength-specific PLS regression Absolute coefficient value storage unit, 54 ... 1st window function generation processing unit (program), 55 ... PLS regression coefficient threshold storage unit, 56 ... 1st window function information storage unit, 60 ... 3rd Various information storage units, 61 ... 1st window function multiplication processing unit (program), 62 ... window function multiplication spectral reflectance spectrum storage unit, 63 ... used threshold storage unit, 64 ... not yet Processing information judgment processing unit (program), 65 ... RMSEP and PLS regression coefficient calculation unit (program), 67 ... RMSEP value storage unit, 68 ... PLS regression coefficient storage unit, 70 ... 4th Various information storage units, 71 ... PLS regression coefficient threshold specification processing unit (program), 72 ... execution PLS regression coefficient threshold value storage unit, 73 ... second measurement spectroscopic spectrum information generation processing unit (program), 74 ... Second wavelength-specific spectral reflectance spectrum generation processing unit (program), 75 ... Second HPF processing unit (program), 80 ... Fifth various information storage units, 83 ... Regression coefficient multiplication processing Part (program), 84 ... Spectral reflectance after multiplication by regression coefficient Spectral storage unit, 85 ... Deterioration index judgment processing unit (program), 87 ... Deterioration degree information storage unit, 100 ... Concrete
Claims (7)
前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を記憶するPLS回帰係数情報記憶部と、
前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を記憶する波長別PLS回帰係数絶対値情報記憶部と、
前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき生成された複数の候補窓関数情報を記憶する候補窓関数情報記憶部と、
前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、求められる複数の候補PLS回帰係数情報を記憶する候補PLS回帰係数情報記憶部と、を有し、
前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶され、
前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して得られる回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を記憶する回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報記憶部と、
前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて対象物の評価情報を表示する表示部と、を有することを特徴とする測定装置。 A spectroscopic spectrum-related information storage unit that stores spectroscopic spectrum-related information generated by the reflected light of the irradiation light applied to the test pieces without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance to be measured is known. When,
A PLS regression coefficient information storage unit that stores PLS regression coefficient information for calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis.
Based on the spectroscopic spectrum-related information, a wavelength-specific PLS regression coefficient absolute value information storage unit that stores wavelength-specific PLS regression coefficient absolute value information of each of the plurality of test pieces processed in the PLS regression analysis, and a wavelength-specific PLS regression coefficient absolute value information storage unit.
A candidate window function information storage unit that stores a plurality of candidate window function information generated based on the candidate PLS regression coefficient threshold information, which is the wavelength-specific PLS regression coefficient absolute value information and the threshold information of a plurality of candidates.
By processing the window function spectral spectrum-related information generated based on the candidate window function information and the spectral spectrum-related information of the test piece in the PLS regression analysis, a plurality of candidate PLS regression coefficient information obtained can be stored. It has a candidate PLS regression coefficient information storage unit and
Of the plurality of candidate PLS regression coefficient information, the PLS regression coefficient information having a relatively small error is stored as the executed PLS regression coefficient information which is the PLS regression coefficient information used for the measurement object.
Wherein based on said spectrum-related information of the object, using said execution PLS regression coefficient information, the PLS regression analysis by the process stores the spectral reflectance spectrum information after the regression coefficient multiplier obtained regression coefficient multiplier after spectral Reflectivity spectrum information storage unit and
Measuring device characterized that you have a, a display unit for displaying the evaluation information of the object on the basis of the regression coefficient multiplier after spectral reflectance spectrum information.
特定の測定距離に対応した基準分光スペクトルの変化情報である基準分光スペクトル情報を用いて、前記試験片毎の前記波長別測定分光スペクトルを補正し、波長別分光反射率スペクトルを生成し、
前記試験片毎の前記波長別分光反射率スペクトルに基づき、前記分光スペクトル関連情報を生成することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 Based on the spectroscopic data, the spectroscopic spectrum information generates a wavelength-specific measurement spectroscopic spectrum for each wavelength of each of the test pieces from the light receiving intensity for each wavelength.
Using the reference spectroscopic spectrum information which is the change information of the reference spectral spectrum corresponding to a specific measurement distance, the wavelength-specific measurement spectral spectrum of each test piece is corrected to generate a wavelength-specific spectral reflectance spectrum.
The measuring apparatus according to claim 1 , wherein the spectral spectrum-related information is generated based on the spectral reflectance spectrum for each wavelength of each test piece.
前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を生成し、
前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を生成し、
前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき複数の候補窓関数情報を生成し、
前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、複数の候補PLS回帰係数情報を生成し、
前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶し、
前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を生成し、
前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて生成される対象物の評価情報を表示部に表示することを特徴とする測定方法。 Without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance to be measured is known, the spectroscopic spectrum-related information generated by the reflected light of the irradiation light applied to the test pieces is generated.
PLS regression coefficient information for calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis is generated.
Based on the spectroscopic spectrum-related information, PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength of the plurality of test pieces processed in the PLS regression analysis is generated.
A plurality of candidate window function information is generated based on the PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength and the candidate PLS regression coefficient threshold information which is the threshold information of a plurality of candidates.
By processing the window function spectroscopic spectrum-related information generated based on the candidate window function information and the spectroscopic spectrum-related information of the test piece in the PLS regression analysis, a plurality of candidate PLS regression coefficient information is generated.
Among the plurality of candidate PLS regression coefficient information, the PLS regression coefficient information having a relatively small error is stored as the executed PLS regression coefficient information which is the PLS regression coefficient information used for the measurement object.
Based on the spectral spectrum-related information of the object, the executed PLS regression coefficient information is used to process in the PLS regression analysis to generate spectral reflectance spectrum information after the regression coefficient multiplier.
A measurement method characterized in that evaluation information of an object generated based on the spectral reflectance spectral information after the regression coefficient multiplier is displayed on a display unit.
測定対象物の物質の評価情報が既知である複数の試験片を変形させることなく、前記試験片に照射した照射光の反射光で生成された分光スペクトル関連情報を生成する工程と、
前記分光スペクトル関連情報をPLS(Partial Least Squares(部分最小二乗法))回帰分析で演算するためのPLS回帰係数情報を生成する工程と、
前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記PLS回帰分析で処理した前記複数の試験片のそれぞれの波長別PLS回帰係数絶対値情報を生成する工程と、
前記波長別PLS回帰係数絶対値情報と複数の候補の閾値情報である候補PLS回帰係数閾値情報に基づき複数の候補窓関数情報を生成する工程と、
前記候補窓関数情報と前記試験片の前記分光スペクトル関連情報に基づき生成された窓関数分光スペクトル関連情報を、前記PLS回帰分析で処理することで、複数の候補PLS回帰係数情報を生成する工程と、
前記複数の候補PLS回帰係数情報のうち、相対的に誤差が小さい前記PLS回帰係数情報を前記測定対象物に関して使用される前記PLS回帰係数情報である実行PLS回帰係数情報として記憶する工程と、
前記対象物の前記分光スペクトル関連情報に基づき、前記実行PLS回帰係数情報を用いて、前記PLS回帰分析で処理して回帰係数乗数後の分光反射率スペクトル情報を生成する工程と、
前記回帰係数乗数後分光反射率スペクトル情報に基づいて生成される対象物の評価情報を表示部に表示する工程と、を実行させるための測定装置の制御プログラム。 For measuring equipment
A step of generating spectroscopic spectrum-related information generated by the reflected light of the irradiation light applied to the test piece without deforming a plurality of test pieces whose evaluation information of the substance to be measured is known.
A step of generating PLS regression coefficient information for calculating the spectral spectrum-related information by PLS (Partial Least Squares) regression analysis, and
Based on the spectral spectrum-related information, a step of generating PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength of the plurality of test pieces processed in the PLS regression analysis, and a step of generating the absolute value information of the PLS regression coefficient for each wavelength.
A step of generating a plurality of candidate window function information based on the PLS regression coefficient absolute value information for each wavelength and the candidate PLS regression coefficient threshold information which is the threshold information of a plurality of candidates.
A step of generating a plurality of candidate PLS regression coefficient information by processing the window function spectroscopic spectrum-related information generated based on the candidate window function information and the spectroscopic spectrum-related information of the test piece in the PLS regression analysis. ,
A step of storing the PLS regression coefficient information having a relatively small error among the plurality of candidate PLS regression coefficient information as the executed PLS regression coefficient information which is the PLS regression coefficient information used for the measurement object.
A step of generating spectral reflectance spectrum information after multiplication of the regression coefficient by processing in the PLS regression analysis using the executed PLS regression coefficient information based on the spectral spectrum-related information of the object.
A control program of a measuring device for executing a step of displaying evaluation information of an object generated based on the spectral reflectance spectral information after the regression coefficient multiplier on a display unit.
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