JP6970893B2 - Displacement detection device and displacement detection method - Google Patents
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Description
本開示は、計測対象となる対象物の変位を検出する変位検出装置および変位検出方法に関する。 The present disclosure relates to a displacement detection device and a displacement detection method for detecting the displacement of an object to be measured.
特許文献1は、計測対象物に格子パターンを複数設け、計測対象物を所定の時間間隔で撮影し、撮影した画像内に映る個々の格子パターンの時間的変位を算出することにより、単一画像列から複数点の変位を得る。
本開示は、対象物を撮像した撮像画像から、対象物全体の変位を検出する変位出装置を提供する。 The present disclosure provides a displacement output device that detects the displacement of the entire object from the captured image obtained by capturing the object.
本開示における変異検出装置は、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、当該対象物に設定された複数の計測点それぞれについて、時間経過に伴う空間的な変位を検出する検出部と、前記検出部によって検出された変位から、前記対象物に特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出部とを備えることを特徴とする。 The mutation detection device in the present disclosure detects spatial displacement with the passage of time at each of a plurality of measurement points set on the object by using a plurality of captured images in which the object is imaged at a plurality of times. The object is extracted from the detection unit, the extraction unit that extracts the characteristic displacement indicating the characteristic displacement of the object from the displacement detected by the detection unit, and the characteristic displacement extracted by the extraction unit. It is characterized by including a calculation unit for calculating the total displacement indicating the total displacement.
本開示における変異検出方法は、検出部と抽出部と算出部とを備える変位検出装置が行う変位算出方法であって、前記検出部が、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、当該対象物に設定された複数の計測点について、時間経過に伴う空間的な変位を検出する検出ステップと、前記抽出部が、前記検出ステップによって検出された変化量から、前記対象物に特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出ステップと、前記算出部が、前記抽出ステップによって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出ステップとを有することを特徴とする。 The mutation detection method in the present disclosure is a displacement calculation method performed by a displacement detection device including a detection unit, an extraction unit, and a calculation unit, and the detection unit captures a plurality of captured images of an object at a plurality of times. From the detection step of detecting the spatial displacement with the passage of time with respect to a plurality of measurement points set in the object and the amount of change detected by the extraction unit in the detection step, the object is described. An extraction step for extracting a characteristic displacement indicating a characteristic displacement of an object, and a calculation step for the calculation unit to calculate an overall displacement indicating the displacement of the entire object from the characteristic displacement extracted by the extraction step. It is characterized by having and.
本開示における変位検出装置および変位検出方法は、対象物を撮像した複数の撮像画像から対象物全体の変位を検出することができる。 The displacement detection device and the displacement detection method in the present disclosure can detect the displacement of the entire object from a plurality of captured images of the object.
実施の形態の一態様に係る変位検出装置は、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、当該対象物に設定された複数の計測点それぞれについて、時間経過に伴う空間的な変位を検出する検出部と、前記検出部によって検出された変位から、前記対象物に特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出部とを備えることを特徴とする。 The displacement detection device according to one embodiment of the embodiment uses a plurality of captured images in which an object is captured at a plurality of times, and a space with the passage of time for each of a plurality of measurement points set on the object. A detection unit that detects a specific displacement, an extraction unit that extracts a characteristic displacement indicating a characteristic displacement of the object from the displacement detected by the detection unit, and a characteristic displacement extracted by the extraction unit. Therefore, it is characterized by including a calculation unit for calculating the total displacement indicating the displacement of the entire object.
上記変位検出装置によると、対象物全体の変位を検出することができる。 According to the displacement detection device, the displacement of the entire object can be detected.
例えば、さらに、前記抽出部は、前記検出部によって検出された変位に対して、主成分分析を行って主成分を抽出することで、前記抽出を行うとしてもよい。 For example, further, the extraction unit may perform the extraction by performing a principal component analysis on the displacement detected by the detection unit to extract the main component.
これにより、この変位検出装置は、抽出部によって抽出される特徴的変位を、互いに線形な相関を持たない物理量で表現することができるようになる。 As a result, the displacement detection device can express the characteristic displacement extracted by the extraction unit as a physical quantity having no linear correlation with each other.
例えば、さらに、前記算出部は、前記抽出部によって抽出された主成分のうち、固有値が大きい順における最下位側の1以上の主成分を除く主成分を合成することで、前記算出を行うとしてもよい。 For example, further, it is assumed that the calculation unit performs the calculation by synthesizing the principal components extracted by the extraction unit, excluding one or more principal components on the lowest side in descending order of eigenvalues. May be good.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、主要ではない主成分、すなわち、ノイズ成分が排除されてなる物理量とすることができるようになる。 As a result, the displacement detection device can make the calculated total displacement a physical quantity obtained by excluding the non-major main component, that is, the noise component.
例えば、さらに、前記算出部は、前記算出の対象となる各主成分に対して、当該主成分の時間的強度変化を算出することで、前記算出を行うとしてもよい。 For example, further, the calculation unit may perform the calculation by calculating the temporal intensity change of the principal component for each principal component to be calculated.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、対象物における振動モードの解析に役立つ物理量とすることができるようになる。 As a result, the displacement detection device can make the calculated total displacement a physical quantity useful for analyzing the vibration mode in the object.
例えば、さらに、前記算出部は、前記算出の対象となる各主成分に対して、当該主成分の時間的強度変化の周波数特性を算出することで、前記算出を行うとしてもよい。 For example, the calculation unit may further perform the calculation by calculating the frequency characteristic of the temporal intensity change of the principal component for each principal component to be calculated.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、対象物における固有振動数の解析に役立つ物理量とすることができるようになる。 This makes it possible for this displacement detection device to use the calculated total displacement as a physical quantity useful for analyzing the natural frequency of the object.
例えば、さらに、前記検出部によって検出された、前記複数の計測点のうちの少なくとも1つ以上の基準計測点についての変位に基づいて、前記検出部によって検出された、前記複数の計測点についての変位を補正する補正部を備え、前記抽出部は、前記補正部によって補正された変位を利用して、前記抽出を行うとしてもよい。 For example, further, with respect to the plurality of measurement points detected by the detection unit based on the displacement of at least one or more reference measurement points among the plurality of measurement points detected by the detection unit. A correction unit for correcting the displacement may be provided, and the extraction unit may perform the extraction using the displacement corrected by the correction unit.
これにより、この変位検出装置は、撮像する際に利用する撮像装置の揺れの影響を補正することができるようになる。 As a result, the displacement detection device can correct the influence of the shaking of the image pickup device used for taking an image.
例えば、さらに、前記検出部は、前記複数の撮像画像における変位を、前記変位として検出し、さらに、前記検出部によって検出された、前記複数の計測点それぞれについての変位を、前記複数の計測点において実際に変位した距離の比率が反映されるようにスケール補正するスケーリング部を備え前記算出部は、前記スケーリング部によってスケーリングされた変位を利用して、前記算出を行うとしてもよい。 For example, the detection unit further detects the displacement in the plurality of captured images as the displacement, and further, the displacement for each of the plurality of measurement points detected by the detection unit is the plurality of measurement points. The calculation unit may perform the calculation by using the displacement scaled by the scaling unit, which is provided with a scaling unit for scaling correction so as to reflect the ratio of the actually displaced distances.
これにより、この変位検出装置は、より精度よく全体変位を算出することができるようになる。 As a result, this displacement detection device can calculate the total displacement with higher accuracy.
例えば、さらに、前記複数の撮像画像のそれぞれは、加速度を示す加速度画像であり、前記検出部は、検出する変位が加速度を用いて表現されるように前記算出を行い、前記抽出部は、抽出する特徴的変位が加速度を用いて表現されるように前記抽出を行うとしてもよい。 For example, further, each of the plurality of captured images is an acceleration image showing acceleration, the detection unit performs the calculation so that the displacement to be detected is expressed by using the acceleration, and the extraction unit extracts. The extraction may be performed so that the characteristic displacement to be expressed is expressed by using acceleration.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、対象物全体の空間的な加速度分布の解析に役立つ物理量とすることができるようになる。 This makes it possible for this displacement detection device to use the calculated total displacement as a physical quantity useful for analyzing the spatial acceleration distribution of the entire object.
例えば、さらに、前記複数の撮像画像のそれぞれは、速度を示す速度画像であり、前記検出部は、検出する変位が速度を用いて表現されるように前記算出を行い、前記抽出部は、抽出する特徴的変位が速度を用いて表現されるように前記抽出を行うとしてもよい。 For example, further, each of the plurality of captured images is a velocity image indicating a velocity, the detection unit performs the calculation so that the displacement to be detected is expressed using the velocity, and the extraction unit extracts. The extraction may be performed so that the characteristic displacement to be expressed is expressed by using the velocity.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、対象物全体の空間的な速度分布の解析に役立つ物理量とすることができるようになる。 This makes it possible for this displacement detection device to use the calculated total displacement as a physical quantity useful for analyzing the spatial velocity distribution of the entire object.
例えば、さらに、前記複数の撮像画像のそれぞれは、距離を示す距離画像であり、前記検出部は、3次元空間における変位を、前記変位として検出するとしてもよい。 For example, further, each of the plurality of captured images is a distance image indicating a distance, and the detection unit may detect the displacement in the three-dimensional space as the displacement.
これにより、この変位検出装置は、算出する全体変位を、対象物全体の立体的変位の解析に役立つ物理量とすることができるようになる。 As a result, the displacement detection device can make the calculated total displacement a physical quantity useful for analyzing the three-dimensional displacement of the entire object.
例えば、さらに、前記算出部によって算出された変位に基づく画像を、前記複数の撮像画像のうちの少なくとも1つに対して重畳させた重畳画像を生成する重畳画像生成部を備えるとしてもよい。 For example, it may further include a superimposed image generation unit that generates a superimposed image in which an image based on the displacement calculated by the calculation unit is superimposed on at least one of the plurality of captured images.
これにより、この変位検出装置を利用するユーザは、対象物の全体変位を、視覚的に把握することができるようになる。 As a result, the user who uses this displacement detection device can visually grasp the total displacement of the object.
例えば、さらに、前記複数の撮像画像は、複数の撮像装置によって、前記対象物が同期撮像された画像を含むとしてもよい。 For example, further, the plurality of captured images may include images in which the object is synchronously imaged by a plurality of imaging devices.
これにより、この変位検出装置は、1つのカメラでは撮像できない形状や範囲の対象物についても、全体変位を算出できるようになる。 As a result, this displacement detection device can calculate the total displacement even for an object having a shape or range that cannot be imaged by one camera.
実施の形態の一態様に係る変位検出方法は、出部と抽出部と算出部とを備える変位検出装置が行う変位算出方法であって、前記検出部が、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、当該対象物に設定された複数の計測点について、時間経過に伴う空間的な変位を検出する検出ステップと、前記抽出部が、前記検出ステップによって検出された変化量から、前記対象物に特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出ステップと、前記算出部が、前記抽出ステップによって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出ステップとを有することを特徴とする。 The displacement detection method according to one aspect of the embodiment is a displacement calculation method performed by a displacement detection device including a protrusion, an extraction unit, and a calculation unit, and the detection unit captures an object at a plurality of times. A detection step for detecting spatial displacement with the passage of time with respect to a plurality of measurement points set on the object by using the plurality of captured images, and a change detected by the detection step in the extraction unit. An extraction step that extracts a characteristic displacement indicating a characteristic displacement of the object from the quantity, and a total displacement indicating the displacement of the entire object from the characteristic displacement extracted by the extraction step by the calculation unit. It is characterized by having a calculation step for calculating.
上記変位検出方法によると、対象物全体の変位を検出することができる。 According to the above displacement detection method, the displacement of the entire object can be detected.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるものであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims. ..
(実施の形態)
以下、図1〜9を用いて、実施の形態を説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
[1−1.構成]
[1−1−1.対象物の撮像]
図1は、実施の形態における変位検出システム1の一構成例を示す外観図である。変位検出システム1は、撮像装置101と変位検出装置200で構成される。撮像装置101は対象物102を所定期間に複数回撮像する。撮像装置101は、例えば、所定の時間間隔で対象物102を撮像する。撮像装置101が撮像した複数の撮像画像は変位検出装置200に入力される。変位検出装置200は、入力された複数の撮像画像から対象物102全体の変位を示す全体変位を算出する。本実施の形態では、撮像装置101がカメラ、対象物102が橋梁である場合を例として説明を行う。
[1-1. composition]
[1-1-1. Imaging of the object]
FIG. 1 is an external view showing a configuration example of the
[1−1−2.変化量検出装置の構成]
図2は、実施の形態における変位検出装置200の一構成例を示すブロック図である。図2に示すように、変位検出装置200は、入出力I/F210、CPU220、検出部230、抽出部240、算出部250及びメモリ260を備える。
[1-1-2. Configuration of change amount detection device]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
入出力I/F210は、橋梁102を所定期間撮像した複数の撮像画像の入力を受け付ける。そして、算出部250が算出した橋梁102の全体変位を出力する。入出力I/F210は、カメラ101が撮像した複数の撮像画像について無線、有線、または記録媒体などを介して入力を受け付けて、メモリ260に格納する。また、入出力I/F210は、表示部(図示せず)等に無線、有線または記録媒体などを介して、算出部250が算出した橋梁102全体変位を出力する。表示部は、変位検出装置200から出力された全体変位を表示する。
The input / output I /
CPU220は、各部の動作を制御する。CPU220は、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。
The
検出部230は、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、その対象物に設定された複数の計測点それぞれについて、時間経過に伴う空間的な変位を検出する。より具体的には、検出部230は、メモリ260に記憶されている、カメラ101によって撮像された複数の撮像画像に対して、撮像画像毎に、撮像画像内に存在する橋梁102を検出する。そして、検出部230は、橋梁102に設定した複数の計測点における空間的な変化量である変位を検出し、メモリ260に格納する。
The
抽出部240は、検出された変位から、対象物に特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する。より具体的には、抽出部240は、検出部230によって、複数の計測点で得られた複数時刻の変位に対し、空間的に同時変位する空間的変位主成分を主成分分析(PCA:Principal Component Analysis)を用いて抽出し、メモリ260に格納する。
The
算出部250は、抽出部240によって抽出された特徴的変位から、対象物全体の変位を示す全体変位を算出する。より具体的には、算出部250は、抽出部240が抽出した1つ以上の主成分から橋梁102の全体の変化量を算出し、メモリ260に格納する。ここでは、算出部250は、抽出部240によって抽出された主成分のうち、最上位側の5つの主成分を合成することで、上記算出を行うこととする。
The
メモリ260は、入出力I/F210から入力された撮像画像を記憶する。また、メモリ260は、各部のワークメモリとして用いられる。例えば、メモリ260は、検出部230が検出した変位を記憶する。メモリ260は、抽出部240が抽出した主成分を記憶する。メモリ260は、算出部250が算出した橋梁102の全体変位を記憶する。メモリ260は、例えば、DRAM等の高速動作が可能な半導体記憶素子で構成される。
The
[1−1−3.変位検出装置の他の構成]
カメラ101が撮像した複数の撮像画像において、橋梁102が同じ位置に撮像されるとは限らない。このような場合、検出部230が検出した変位に誤差が生じる。それを解消するために、変位検出装置に検出部230が検出した変位を補正する機能を備えてもよい。
[1-1-3. Other configurations of displacement detector]
In a plurality of captured images captured by the
図3は、実施の形態における変位検出装置の他の構成を示すブロック図である。図3の変位検出装置201において、図2の変位検出装置200と同じ動作を行う構成要素に関しては、同符号を付与し、説明を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing another configuration of the displacement detection device according to the embodiment. In the
CPU221は、各部の動作を制御する。CPU221は、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。
The
補正部270は、検出部230によって検出された、複数の計測点のうちの少なくとも1つ以上の基準計測点についての変位に基づいて、検出部230によって検出された、上記複数の計測点についての変位を補正する。より具体的には、補正部270は、撮像画像内の橋梁102に設定した固定計測点の変位を基準として、他の計測点の変位を補正し、メモリ260に格納する。固定計測点とは、例えば、計測点の中で、最も変化量が少ないと想定される点である。
The
抽出部241は、複数の計測点で得られた複数時刻の変位に対し、空間的に同時変位する空間的変位主成分を、主成分分析を用いて抽出し、メモリ260に格納する。
The
[1−2.動作]
[1−2−1.補正をしない場合の動作]
図4は、実施の形態における変位検出装置200の動作を示すフローチャートである。
[1-2. motion]
[1-2-1. Operation without correction]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
(ステップ310)
CPU220は、撮像画像を取得する。CPU220は、入出力I/F210を介して、カメラ101が橋梁102を所定期間撮像した撮像画像を取得してメモリ260に格納させる。
(Step 310)
The
(ステップ320)
CPU220は、検出部230に橋梁102上に設定された複数の計測点における時間的な変位を検出させる。検出部230は、メモリ260が記憶している複数の撮像画像を撮像時刻順に取出し、撮像画像毎に橋梁102の変位を検出する。検出部230は、検出した変位をメモリ260に記憶させる(検出ステップ)。
(Step 320)
The
(ステップ340)
CPU220は、抽出部240に、検出部230が検出した複数の計測点における変位に対して、空間的な主成分を抽出させる。抽出部240は、メモリ260が記憶している複数の計測点における変位を読み出し、空間的な主成分を抽出する。抽出部240は、抽出した主成分をメモリ260に記憶させる(主成分抽出ステップ)。
(Step 340)
The
(ステップ350)
CPU220は、算出部250に、抽出部240が抽出した主成分を用いて、橋梁102の全体変位を算出させる。算出部250は、メモリ260が記憶している主成分を読み出し、橋梁102の全体変位を算出し、メモリ260に記憶させる。CPU220は、メモリ260が記憶している全体変位を入出力I/F210を介して、出力する(算出ステップ)。
(Step 350)
The
[1−2−2.補正をする場合の動作]
図5は、実施の形態における変位検出装置の他の動作を示すフローチャートである。図5は、変位検出装置201の動作を示す。
[1-2-2. Operation when making correction]
FIG. 5 is a flowchart showing another operation of the displacement detection device according to the embodiment. FIG. 5 shows the operation of the
図5において、図4のフローチャートと同じ動作を行うステップは同符号を付与し、説明を省略する。 In FIG. 5, the steps that perform the same operation as the flowchart of FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(ステップ330)
CPU220は、補正部270に、検出部230が検出した複数の計測点における変位を補正させる。補正部270は、メモリ260が記憶している複数の計測点における時間的な変位を読み出し、複数の撮像画像に含まれる構造物を基準にして、各変位を補正する。補正部270は、補正した変位をメモリ260に記憶させる。
(Step 330)
The
(ステップ341)
CPU220は、抽出部241に、補正部270が補正した複数の計測点における変位に対して、空間的な主成分を抽出させる。抽出部241は、メモリ260が記憶している複数の計測点における変位を読み出し、空間的な主成分を抽出する。抽出部241は、抽出した主成分をメモリ260に記憶させる。
(Step 341)
The
なお、ステップ330、ステップ341の処理は数学的に同等な異なる手順を用いてもよく、結果として統合した手続きとして一括処理してもよい。
The processes of
[1−2−3.動作例]
ここでは、変位検出装置201の動作例を説明する。
[1-2-3. Operation example]
Here, an operation example of the
CPU221は、図1で示すようにカメラ101が橋梁102を撮像した複数の撮像画像を、入出力I/F210を介して、メモリ260に記憶させる。
As shown in FIG. 1, the
図6Aは、橋梁102の撮像画像の一例を示す。また、図6Bは、橋梁102の撮像画像の他の一例を示す。撮像画像400と撮像画像401は異なる時刻に橋梁102を撮像した撮像画像である。撮像画像400、401は、橋梁102上に荷重となる車両402が存在することを示している。撮像画像400では、車両402が橋梁102の支柱上にあり、橋梁102に変位は生じていない。これに対して、撮像画像401では、車両402が橋梁102の中央付近にあり、橋梁102に変位が生じている。このように、撮像画像には橋梁102と異なる物体(例えば車両402など)が撮像されていてもよい。
FIG. 6A shows an example of a captured image of the
検出部230は、既存の画像認識技術を用いて、撮像画像内に存在する橋梁102を検出する。検出部230は、検出した橋梁102上に設定された複数の計測点の座標を検出する。
The
図7は、橋梁102に設定された計測点の配置例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of measurement points set on the
図7において黒矩形501〜黒矩形511は、橋梁102に設定された計測点を示す。計測点は予めユーザが設定してもよいし、橋梁102を画像認識で自動検出した後に設定してもよい。図7では、各計測点をほぼ等間隔に設定しているが、非等間隔でも本実施形態の効果は得られる。ここで、本実施の形態においては、複数の計測点の中から少なくとも1つの計測点を固定計測点に設定する。固定計測点は、他の計測点に比べて、加重などの影響を最も受けにくく、変位が小さい計測点とする。実施の形態においては、固定計測点として、橋梁102の橋脚103において、橋脚103を支持する地盤内に設置されている橋台(図示せず)との接点近くに設けられた計測点501、計測点511を用いる。
In FIG. 7,
検出部230は、メモリ260が記憶している複数の撮像画像を撮像時刻順に取出し、撮像画像毎に橋梁102の変位を検出する。検出部230は、例えば、撮像画像400と撮像画像401間の各計測点における変位を検出する。なお、撮像画像中の変位検出方法として、検出部230はブロックマッチング、正規化相関法(normalized cross correlation)や位相相関法(phase correlation)などの相関法、サンプリングモアレ法、特徴点追跡法、レーザスペックル相関法など一般的な変位検出方法を用いることができる。変位検出の精度は、ピクセル単位でもサブピクセル単位でもよい。
The
図8は、検出部230が検出した変位の一例を示す図である。図8は、橋梁102を所定期間撮像した撮像画像(Frame1、Frame2、Frame3、…、Frame
n)における計測点501〜計測点511の位置座標(x,y)を示す。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the displacement detected by the
The position coordinates (x, y) of the measurement points 501 to 511 in n) are shown.
ここで、時刻tに撮像した撮像画像Frame tにおけるi番目の計測点Piの位置座標(x,y)をPi(x,y,t)と表す。また、Frame tにおけるi番目の計測点Piの変位をDi(x,y,t)と表す。変位Di(x,y,t)は、異なる撮像画像間の計測点の位置座標Piの差となる。本実施の形態では、i=1〜11とし、計測点P1〜P11は、計測点501〜計測点511に相当する。 Here, the position coordinates (x, y) of the i-th measurement point Pi in the captured image Frame t captured at time t are expressed as Pi (x, y, t). Further, the displacement of the i-th measurement point Pi in Frame t is expressed as Di (x, y, t). The displacement Di (x, y, t) is the difference in the position coordinates Pi of the measurement points between different captured images. In this embodiment, i = 1 to 11, and the measurement points P1 to P11 correspond to the measurement points 501 to 511.
例えば、変位Di(x,y,t)は、時間的に隣接する撮像画像間の位置座標Pi(x、y、t)を用いて次式で算出できる。 For example, the displacement Di (x, y, t) can be calculated by the following equation using the position coordinates Pi (x, y, t) between the captured images that are adjacent in time.
(数1)
Di(x,y,t)=Pi(x,y,t)−Pi(x,y,t−1)
(Number 1)
Di (x, y, t) = Pi (x, y, t) -Pi (x, y, t-1)
また、変位Di(x,y,t)は、例えば先頭の撮像画像や、対象物が定常状態と見なせる撮像画像などを、基準撮像画像と定め、基準撮像画像と各撮像画像間の位置座標を用いて、次式で算出してもよい。 Further, for the displacement Di (x, y, t), for example, the first captured image or the captured image in which the object can be regarded as a steady state is defined as the reference captured image, and the position coordinates between the reference captured image and each captured image are defined. It may be calculated by the following equation.
(数2)
Di(x,y,t)=Pi(x,y,t)−Pi(x,y,0)
ここで、Pi(x、y、0)は、基準撮像画像における位置座標である。
(Number 2)
Di (x, y, t) = Pi (x, y, t) -Pi (x, y, 0)
Here, Pi (x, y, 0) is a position coordinate in the reference captured image.
なお、検出部230は、必要に応じて撮像光学系の画像歪を補正する。また、検出部230は、撮像画像上の変位と実空間上の変位との比率が、カメラ101の撮像位置から橋梁102上の計測点までの実空間距離の違いによって生じる場合には、必要に応じて、この比率が等しくなるようにスケール補正を行う。このような補正は撮像画像に対して行ってもよいし、算出した変位に対して行ってもよい。
The
一例として、変位検出装置201は、検出部230によって検出された、複数の計測点それぞれについての変位を、複数の計測点において実際に変位した距離の比率が反映されるようにスケール補正するスケーリング部を備えている例等が考えらえる。この場合には、スケーリング部は、例えば、各計測点についての実空間上の座標を記憶し、記憶する実空間上の座標を用いて、上記スケール補正を行うとしてもよい。
As an example, the
補正部270は、メモリ260が記憶している各計測点の変位Di(x,y,t)を読み出す。補正部270は、計測点のうち、予め定めた固定計測点P1(計測点501)の変位D1(x,y,t)を基準とし、各計測点の変位Di(x,y,t)から、固定計測点の変位D1(x、y、t)を撮像画像ごとに差し引く。これにより、撮像中にカメラのx,y方向の向きが変化した場合に生じる画像変位の影響を除去することができる。
The
更に、補正部270は、固定計測点P1とは異なる固定計測点P11(計測点511)を設定し、固定計測点P11の変位D11(x,y,t)の値が0に近づくように、固定計測点P1の位置を中心として各計測点の変位Di(x,y,t)のx,y座標値を回転変換してもよい。これにより、撮像中にカメラの回転(role)方向の変化により生じる各撮像画像の変位の影響を除去することができる。補正部270は補正した各計測点の変位をメモリ260に記憶させる。
Further, the
なお、固定計測点は橋梁102上に設定してもよいし、橋梁102以外に設定してもよい。例えば、固定計測点を撮像画像の背景中の静止物(建造物等)に設定してもよい。また、固定計測点の数を増やし、各固定計測点の変位の合計が最小になるように各計測点のx,y方向の平行移動補正と回転補正量を最適化してもよい。これにより、撮像中のカメラの回転や向きの変化による変位検出への影響を低減させることができる。また、異なる時刻のフレーム画像の動きを分析して画像全体の支配的な動き(グローバル動き)を検出し、この動きに従う画像内の点を固定計測点としてもよい。
The fixed measurement point may be set on the
なお、撮像画像においてカメラの向きや回転等に起因する変位が許容範囲と見込める場合には、補正部270による変位の補正を省いてもよい。
If the displacement caused by the orientation or rotation of the camera is expected to be within the allowable range in the captured image, the correction of the displacement by the
抽出部241は、時刻tの変位Di(x,y,t)に対して、複数の計測点の時刻tの変位を組にした特徴的変位をu(t)とし、異なる複数時刻のu(t)に対する主成分ei(i=1〜n、nは主成分の数)を求める。そして、抽出部241は、抽出したn個の主成分のうちのm(m≦n)個の主成分をメモリに記憶させる。記憶させる主成分の数mは固有値の大きいものから指定してもよいし、累積寄与率を用いて設定してもよい。若しくは、予め定めた固有値順位の成分を選択してもよい。主成分の算出方法は共分散行列の対角化など一般的な方法を用いることができる。抽出部240は、算出したm個の主成分をメモリ260に記憶させる。
ここでは、例えば、mは5であり、抽出部241は、固有値の大きい順において上位5つの主成分をメモリに記憶させるとして説明する。
The
Here, for example, m is 5, and the
図9A〜図9Eは、それぞれ、固有値の大きい順において上位5つの主成分(第1主成分〜第5主成分)を可視化した一例を示す図である。図9A〜図9Eは、それぞれ、全体変位の第1主成分〜第5主成分のそれぞれを計測点毎に分けて、橋梁102が撮像された撮像画像上にベクトルを重畳表示したものである。
9A to 9E are diagrams showing an example of visualizing the top five principal components (first principal component to fifth principal component) in descending order of eigenvalues. 9A to 9E show that each of the first principal component to the fifth principal component of the total displacement is divided for each measurement point, and the vector is superimposed and displayed on the captured image captured by the
図9Aにおいて、ベクトル902a〜910aは計測点502〜510における第1主成分のベクトルを示す。同様に、図9Bにおいて、ベクトル902b〜910bは計測点502〜511の第2主成分のベクトルを示す。同様に、図9Cにおいて、ベクトル902c〜910cは計測点502〜511の第3主成分のベクトルを示す。同様に、図9Dにおいて、ベクトル902d〜910dは計測点502〜511の第4主成分のベクトルを示す。同様に、図9Eにおいて、ベクトル902e〜910eは計測点502〜511の第5主成分のベクトルを示す。但し、これらの図において、ベクトル表示がない計測点は、抽出したベクトルの大きさが0であることを示す。
In FIG. 9A, the
これらの図からわかるように、これら5つの主成分には、対象物である橋梁102に特徴的な変位が示されている。
As can be seen from these figures, these five principal components show the characteristic displacements of the
算出部250は、メモリ260に記憶されたm個の主成分から、全体変位u’(t)を合成する。算出部250は、u’(t)=Σi{ai(t)ei}を用いて算出する。
The
ここで、ai(t)はeiに対する係数、ai(t)は|u’(t)−u(t)|^2が最小になるように設定する。出力部207は、算出した全体変位u’(t)を橋梁102上の各計測点の変位Di’(x,y,t)として出力する。
Here, ai (t) is set to a coefficient with respect to ei, and ai (t) is set so that | u'(t) -u (t) | ^ 2 is the minimum. The output unit 207 outputs the calculated total displacement u'(t) as the displacement Di'(x, y, t) of each measurement point on the
CPU220は、算出部250が算出した全体変位u’(t)を入出力I/F210を介して、表示部(図示せず)に表示する。
The
図10は、検出した変位と算出した橋梁102の全体変位を示す図である。図10において、点線L1が計測点における変位Di(x,y,t)を示す。また、実線L2は、橋梁102の全体の変化量である全体変位u’(t)を示す。図10に示すように、車両402による橋梁102の全体変位は、点線L1より実線L2の方が、精度良く示す、すなわち、誤差成分の影響を減らして示すことができる。
FIG. 10 is a diagram showing the detected displacement and the calculated total displacement of the
なお、上記主成分抽出において突発的なノイズの影響がある場合、予めノイズ除去を行うかロバスト主成分分析を用いて、ノイズの影響を抑えてもよい。 If there is a sudden influence of noise in the above-mentioned principal component extraction, the influence of noise may be suppressed by performing noise removal in advance or by using robust principal component analysis.
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態の変化量検出装置において、検出部230は、橋梁102を所定期間撮像した複数の撮像画像において、橋梁102上に設定された複数の計測点における時間的な変化量を検出し、抽出部240は複数の計測点における時間的な変化量に対して、空間的な主成分を抽出し、算出部250は抽出した主成分から橋梁102の全体の変化量を算出する。
[1-3. Effect, etc.]
As described above, in the change amount detecting device of the present embodiment, the
これにより、同時計測した複数の計測点の変位を対象物の全体の変化量として捉え、変化量の空間的主成分を抽出することで、対象物の幾何学構造や力学的特性に関する事前知識を用いずに、対象物に特有な全体の変化量の特性を得ることができる。 As a result, the displacement of multiple measurement points measured at the same time is regarded as the total change amount of the object, and the spatial principal component of the change amount is extracted to obtain prior knowledge about the geometric structure and mechanical characteristics of the object. Without using it, it is possible to obtain the characteristics of the total amount of change peculiar to the object.
従って、簡便かつ低コストな構成で、対象物の全体の変化量の特性をもとに変位を合成し、個々の計測点における変位の検出誤差を抑え、より高精度な変位検出が可能となる。 Therefore, with a simple and low-cost configuration, displacements are synthesized based on the characteristics of the total amount of change of the object, displacement detection errors at individual measurement points are suppressed, and more accurate displacement detection becomes possible. ..
また、対象物上の計測点および固定計測点を含む広範囲をカメラで撮像することで、対象物の多数の変位をカメラブレの影響を抑えて検出することもできる。 Further, by capturing a wide range including the measurement points and fixed measurement points on the object with a camera, it is possible to detect a large number of displacements of the object while suppressing the influence of camera shake.
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, embodiments have been described as an example of the techniques disclosed in this application. However, the technique in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. have been made. It is also possible to combine the components described in the above embodiment to form a new embodiment.
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be exemplified below.
撮像装置101は、図1に示すように、変位検出装置200と別体でもよいし、変位検出装置200内に備えられていてもよい。また、撮像画像はモノクロ画像でもカラー画像(マルチスペクトル含む)でもよい。また、撮像装置101は、通常のカメラではなく測距センサや加速度センサを用いて対象物をセンシングした配列データを画像として出力してもよい。すなわち、変位検出装置200が利用する撮像画像は、例えば、加速度を示す加速度画像であってもよいし、速度を示す速度画像であってもよい。例えば、変位検出装置200が利用する撮像画像が加速度画像である場合には、検出部230は、検出する変位が加速度を用いて表現されるように算出し、抽出部240は、抽出する特徴的変位が加速度を用いて表現されるように抽出を行ってもよい。例えば、変位検出装置200が利用する撮像画像が速度画像である場合には、検出部230は、検出する変位が速度を用いて表現されるように算出し、抽出部240は、抽出する特徴的変位が速度を用いて表現されるように抽出を行ってもよい。
As shown in FIG. 1, the
実施の形態では、撮像装置101は1つのカメラで構成されていたが、同一対象物を撮像する複数のカメラを用いてもよい。この場合、複数のカメラで同期撮像した撮像画像を用い、個々のカメラが撮像した撮像画像ごとにステップ330まで処理を行い、ステップ340以降を複数のカメラ画像から得られた変化量を全て組として同様の処理を行うことができる。これにより、1つのカメラでは撮像できない形状や範囲の対象物についても全体変位の算出を高精度に行うことができる。
In the embodiment, the
また、実施の形態では2次元の変位Di(x,y)を検出しているが、距離画像(depth image)を取得して3次元の変位Di(x,y,z)を検出してもよい。変位検出後は実施の形態と同様の手続きを実行することにより、高精度な3次元変位を得ることもできる。距離画像の取得方法は、複数カメラの同期撮像によるステレオカメラや多視点カメラステレオ法、パターン投影法、Time of flight(TOF)カメラ、レーザ変位計など一般的な距離画像取得方法を用いることができる。 Further, although the two-dimensional displacement Di (x, y) is detected in the embodiment, even if the distance image (depth image) is acquired and the three-dimensional displacement Di (x, y, z) is detected. good. After the displacement is detected, a highly accurate three-dimensional displacement can be obtained by executing the same procedure as that of the embodiment. As a distance image acquisition method, a general distance image acquisition method such as a stereo camera by synchronous imaging of a plurality of cameras, a multi-view camera stereo method, a pattern projection method, a Time of flight (TOF) camera, or a laser displacement meter can be used. ..
また、実施の形態では対象物として橋梁を例示したが、橋梁以外にビル等の建物や鉄塔、煙突、壁面、床材、板材、鉄骨足場、路面、線路、車体等でも同様の効果を得られる。 Further, in the embodiment, a bridge is exemplified as an object, but the same effect can be obtained not only with a bridge but also with a building such as a building, a steel tower, a chimney, a wall surface, a floor material, a plate material, a steel scaffold, a road surface, a railroad track, a car body, and the like. ..
図11は、対象物が送電鉄塔110である場合において、抽出部241によって抽出される主成分の内、固有値の大きい順位おいて上位5つの主成分(第1主成分〜第5主成分)を可視化した一例を示す図である。
FIG. 11 shows the top five principal components (first principal component to fifth principal component) in the order of the highest eigenvalues among the principal components extracted by the
同図において、第1主成分111は、全体変位の第1主成分を計測点(送電鉄塔110における黒矩形)毎に分けて可視化したベクトル群であり、第2主成分112は、全体変位の第2主成分を計測点毎に分けて可視化したベクトル群であり、第3主成分113は、全体変位の第3主成分を計測点毎に分けて可視化したベクトル群であり、第4主成分114は、全体変位の第4主成分を計測点毎に分けて可視化したベクトル群であり、第5主成分115は、全体変位の第5主成分を計測点毎に分けて可視化したベクトル群である。但し、同図において、ベクトル表示がない計測点は、抽出したベクトルの大きさが0であることを示す。
In the figure, the first
同図からわかるように、これら5つの主成分には、対象物である送電鉄塔110に特徴的な変位が示されている。
As can be seen from the figure, these five main components show the characteristic displacements of the
また、撮像装置101で撮像する光の波長帯は、可視光以外に紫外線、近赤外線、遠赤外線でもよい。
Further, the wavelength band of the light imaged by the
また、算出部250が算出した変化量の主成分を可視化してもよい。例えば、変位検出装置200が、さらに、算出部250によって算出された変位に基づく画像を、複数の撮像画像のうちの少なくとも1つに対して重畳させた重畳画像を生成する重畳画像生成部を備えていてもよい。
Further, the main component of the amount of change calculated by the
重畳画像生成部は、例えば、図9A〜図9Eで示されるように、各主成分のそれぞれを計測点毎に分けて、橋梁102が撮像された撮像画像上にベクトルを重畳表示する重畳画像を生成する。このように表示することで、対象物102の全体変位の空間分布を把握しやすくできる。3次元の場合は、3D表示を用いて同様の表示を実現できる。なお、特徴的変位の抽出のみが必要な場合、算出部250からの処理を省略してもよい。
As shown in FIGS. 9A to 9E, for example, the superimposed image generation unit divides each of the principal components into measurement points and displays a superimposed image in which a vector is superimposed and displayed on the captured image captured by the
また、各主成分別に成分強度の時間変化(ai(t)の時間変化)を表示してもよい。この場合、例えば、算出部250は、算出の対象となる各主成分に対して、その主成分の時間的強度変化を算出する。更に、これを周波数分析して表示してもよい。この場合、例えば、算出部250は、算出の対象となる各主成分に対して、その主成分の時間的強度変化の周波数特性を算出する。これにより、対象物全体としての挙動の時間特性を変化量の成分別に把握することが可能となる。このような表示のみが必要な場合、ステップ350以降の変化量の合成は省略してもよい。
Further, the time change of the component intensity (time change of ai (t)) may be displayed for each main component. In this case, for example, the
また、撮像画像を用いて荷重源(例えば図6Aの車両402)の位置、速度を検出し、荷重源の種類を画像認識してもよい。荷重源の種類を特定することで荷重源の荷重に対応付けることができる。これにより、荷重の大きさと位置と速度と変位の関係を画像のみから分析することが可能となる。
Further, the position and speed of the load source (for example, the
また、実施の形態では撮像画像から変位を検出して対象物の全体の変化量を求めたが、これを速度(変位の微分量)、加速度(変位の2階微分量)に置き換えて同様の手続きを適用してもよい。速度に置き換えた場合、対象物全体の速度の空間分布を求め、高精度な速度分布を得ることができる。加速度の場合も同様である。このような対象物の速度を算出した速度画像は、通常画像から得た変位を微分して求めてもよいが、レーザドップラー計を用いて直接取得することができる。また、対象物の加速度を算出した加速度画像は、通常画像から得た変位を微分して求めてもよいが、例えば、対象物上の計測点に加速度センサを設置し、各加速度センサの計測値から直接得ることができる。加速度画像を用いる場合は、変位検出装置200の構成を適用する。
Further, in the embodiment, the displacement is detected from the captured image to obtain the total change amount of the object, but this is replaced with the velocity (differential amount of displacement) and acceleration (second-order differential amount of displacement) in the same manner. The procedure may be applied. When replaced with velocity, the spatial distribution of velocity of the entire object can be obtained, and a highly accurate velocity distribution can be obtained. The same applies to acceleration. The velocity image obtained by calculating the velocity of such an object may be obtained by differentiating the displacement obtained from the normal image, but can be directly acquired by using a laser Doppler meter. Further, the acceleration image obtained by calculating the acceleration of the object may be obtained by differentiating the displacement obtained from the normal image. For example, an acceleration sensor is installed at a measurement point on the object and the measured value of each acceleration sensor is obtained. Can be obtained directly from. When using an acceleration image, the configuration of the
また、算出部250は、算出した対象物全体の変化量を空間的に補間し、計測点以外の点の変化量を推定してもよい。
Further, the
また、補正部270は、撮像画像に含まれる構造物の実スケールが等しくなるように、撮像画像または検出部230が検出した変化量を補正してもよい。撮像画像を補正する場合は、検出部230が変化量を検出する前に補正部270が補正処理を行う。
Further, the
なお、上記実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Since the above-described embodiment is for exemplifying the technique in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of claims or the equivalent thereof.
本開示は、構造体の動的挙動の計測・測定・分析・診断・検査等に利用可能である。 The present disclosure can be used for measurement, measurement, analysis, diagnosis, inspection, etc. of the dynamic behavior of a structure.
1 変位検出システム
101 撮像装置(カメラ)
102 対象物(橋梁)
200、201 変位検出装置
210 入出力I/F
220、221 CPU
230 検出部
240、241 抽出部
250 算出部
260 メモリ
270 補正部
1
102 Object (bridge)
200, 201
220, 221 CPU
230
Claims (12)
前記検出部によって検出された変位から、前記複数の計測点での変位においてベクトルが特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出部と、
前記抽出部によって算出された変位に基づくベクトルの画像を、前記複数の撮像画像のうちの少なくとも1つに対して重畳させた重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備える
変位検出装置。 Using a plurality of captured images of an object captured at a plurality of times, a detection unit that detects spatial displacement with the passage of time at each of a plurality of measurement points set for the object, and a detection unit.
From the displacement detected by the detection unit, an extraction unit that extracts the characteristic displacement in which the vector indicates the characteristic displacement at the displacements at the plurality of measurement points, and the extraction unit.
A calculation unit that calculates the total displacement indicating the displacement of the entire object from the characteristic displacement extracted by the extraction unit.
A displacement detection device including a superimposed image generation unit that generates a superimposed image in which a vector image based on the displacement calculated by the extraction unit is superimposed on at least one of the plurality of captured images.
前記抽出部は、前記補正部によって補正された変位を利用して、前記抽出を行う
請求項1に記載の変位検出装置。 Further, the displacement of the plurality of measurement points detected by the detection unit is based on the displacement of at least one reference measurement point among the plurality of measurement points detected by the detection unit. Equipped with a correction unit to correct
The displacement detection device according to claim 1, wherein the extraction unit uses the displacement corrected by the correction unit to perform the extraction.
さらに、前記検出部によって検出された、前記複数の計測点それぞれについての変位を、前記複数の計測点において実際に変位した距離の比率が反映されるようにスケール補正するスケーリング部を備え
前記算出部は、前記スケーリング部によってスケーリングされた変位を利用して、前記算出を行う
請求項1又は2に記載の変位検出装置。 The detection unit detects the displacement in the plurality of captured images as the displacement, and determines the displacement.
Further, the calculation unit is provided with a scaling unit that scale-corrects the displacement of each of the plurality of measurement points detected by the detection unit so as to reflect the ratio of the distances actually displaced at the plurality of measurement points. The displacement detection device according to claim 1 or 2, wherein the calculation is performed by using the displacement scaled by the scaling unit.
前記抽出部は、前記補正部によって補正された変位を利用して、前記抽出を行う
請求項1に記載の変位検出装置。 Further, the global movement of the entire captured image is detected from the spatial displacement detected by the detection unit, and the detection unit is based on the displacement from the plurality of measurement points to the plurality of reference measurement points following the movement. A correction unit for correcting the displacement of the plurality of measurement points detected by the above-mentioned is provided.
The displacement detection device according to claim 1, wherein the extraction unit uses the displacement corrected by the correction unit to perform the extraction.
請求項4に記載の変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 4, wherein the correction unit optimizes translation correction and rotation correction amount of the plurality of measurement points.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の変位検出装置。 The displacement detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection unit detects the spatial displacement by block matching.
請求項6に記載の変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 6, wherein the detection unit detects the plurality of captured images in pixel units or sub-pixel units.
前記検出部は、検出する変位が速度を用いて表現されるように前記検出を行い、
前記抽出部は、抽出する特徴的変位が速度を用いて表現されるように前記抽出を行う
請求項1〜7のいずれか1項に記載の変位検出装置。 Each of the plurality of captured images is a speed image indicating the speed, and is a speed image.
The detection unit performs the detection so that the displacement to be detected is expressed by using the velocity.
The displacement detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the extraction unit performs the extraction so that the characteristic displacement to be extracted is expressed by using a velocity.
前記検出部は、3次元空間における変位を、前記変位として検出する
請求項1〜7のいずれか1項に記載の変位検出装置。 Each of the plurality of captured images is a distance image indicating a distance, and is a distance image.
The displacement detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the detection unit detects a displacement in a three-dimensional space as the displacement.
前記重畳画像生成部は、前記複数の主成分のそれぞれに対応した複数の重畳画像を生成する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の変位検出装置。 The extraction unit performs the extraction by performing principal component analysis on the displacement detected by the detection unit and extracting a plurality of principal components.
The displacement detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the superimposed image generation unit generates a plurality of superimposed images corresponding to each of the plurality of principal components.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の変位検出装置。 The displacement detection device according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of captured images include images in which the object is synchronously imaged by a plurality of imaging devices.
前記検出部が、複数の時刻において対象物が撮像された複数の撮像画像を用いて、当該対象物に設定された複数の計測点について、時間経過に伴う空間的な変位を検出する検出ステップと、
前記抽出部が、前記検出ステップによって検出された変化量から、前記複数の計測点での変位においてベクトルが特徴的な変位を示す特徴的変位を抽出する抽出ステップと、
前記算出部が、前記抽出ステップによって抽出された特徴的変位から、前記対象物全体の変位を示す全体変位を算出する算出ステップと、
前記抽出部によって算出された変位に基づくベクトルの画像を、前記複数の撮像画像のうちの少なくとも1つに対して重畳させた重畳画像を生成する重畳画像生成ステップとを有する
変位検出方法。 It is a displacement calculation method performed by a displacement detection device including a detection unit, an extraction unit, and a calculation unit.
A detection step in which the detection unit detects spatial displacement with the passage of time at a plurality of measurement points set on the object by using a plurality of captured images in which the object is captured at a plurality of times. ,
An extraction step in which the extraction unit extracts a characteristic displacement in which the vector indicates a characteristic displacement at the displacements at the plurality of measurement points from the amount of change detected by the detection step.
A calculation step in which the calculation unit calculates an overall displacement indicating the displacement of the entire object from the characteristic displacement extracted by the extraction step.
A displacement detection method comprising a superimposed image generation step of generating a superimposed image in which a vector image based on the displacement calculated by the extraction unit is superimposed on at least one of the plurality of captured images.
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