JP7125368B2 - 検査支援システム、及び検査支援方法 - Google Patents

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Description

本発明は、建築及び土木工事等に係る鉄筋の配置を検査する検査支援システム、検査支
援装置、検査支援方法、及び検査支援プログラムに関する。
鉄筋コンクリート造の建築物等の工事では、コンクリートを打設する前に、配筋図等の
設計情報に従って、配筋(鉄筋の配置)の検査が行われる。配筋検査では、配置(施工)
された各鉄筋の位置及び鉄筋径等が設計情報と合致するか確認するとともに、各鉄筋の鉄
筋名称(例えば、主筋、配力筋、帯筋等)や鉄筋の延伸方向(例えば、縦方向、横方向)
についても設計情報と合致するか確認する必要がある。
配筋検査は、手間のかかる作業であり、また、目視では間違いが発生する可能性もある
。そこで、このような配筋検査の分野では、計測の効率化や検査者の負担軽減等の観点か
ら、鉄筋計測を支援するシステムの開発が盛んに行われている。例えば、デジタルカメラ
で撮影された鉄筋の画像データを解析して鉄筋の計測を行う技術が提案されている(例え
ば、特許文献1を参照)。
画像に基づく配筋検査では、ステレオカメラで撮影したステレオ画像等に基づいて検査
の対象となる領域における鉄筋の三次元データを抽出し、該三次元データに基づいて鉄筋
の位置及び鉄筋径等を自動計測することが可能である。
特開2018-66687号公報
しかしながら、画像に基づく配筋検査では、撮影した画像内における鉄筋の延伸方向が
上下方向及び左右方向とは異なる斜め方向となることがある。鉄筋の延伸方向が斜め方向
である画像においては画像内での鉛直方向が不明確なことがあり、鉄筋の延伸方向を誤判
定し、鉄筋種別(主筋、配力筋、帯筋等)の推定誤差が生じるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑み、画像に基づく配筋検査における鉄筋種別の誤りの有無を容
易に確認することが可能な検査支援システムの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、一実施の態様に係る鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援システムは、配置された鉄筋の三次元データを取得する三次元データ取得部と、取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出する配筋情報算出部と、算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する識別情報取得部と、み、前記鉄筋識別情報は、主筋、配力筋、及び帯筋のうち少なくとも1つを含む鉄筋名称を含む。
本発明によれば、画像に基づく配筋検査における鉄筋種別の誤りの有無を容易に確認す
ることができる。
一実施形態に係る検査支援システムの機能構成を示すブロック図である。 設計情報データベースの例を説明する図である。 設計情報データベースの別の例を説明する図である。 一実施形態に係る検査支援システムが行う処理を説明するフローチャートである。 三次元データから抽出した鉄筋の例を示す図である。 三次元データから抽出した鉄筋の鉄筋位置及び鉄筋径の算出結果の例を示す図である。 情報処理装置に表示される表示画面の例を示す図である。 方角の情報を含む場合の照合方法を説明する図である。 鉄筋の重なり状態を説明する図である。 計測範囲の設定例を示す図である。 計測範囲の設定方法の例を説明する図である。 計測範囲の設定方法の別の例を説明する図である。 情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は、一実施形態に係る検査支
援システムの機能構成を示すブロック図である。図2は、設計情報データベースの例を説
明する図である。図3は、設計情報データベースの別の例を説明する図である。
図1に示した検査支援システム1は、ステレオカメラ2と、情報処理装置3とを含む。
ステレオカメラ2は、被写体のステレオ画像を撮影するカメラであり、本実施形態の検査
支援システム1では、建設現場等に配置(施工)された鉄筋のステレオ画像の撮影に利用
する。情報処理装置3は、ステレオカメラ2で撮影したステレオ画像に基づいて、鉄筋の
位置及び鉄筋径を含む鉄筋の配置に関する各種情報(配筋情報)を算出する。情報処理装
置3は、例えば、タブレット型コンピュータ等の携帯型端末装置である。ステレオカメラ
2と情報処理装置3とは、例えば、USB(Universal Serial Bus)ケーブル等のデータ
転送ケーブル、又はBLUETOOTH(登録商標)やWi-Fi(登録商標)等の無線
通信で接続される。
情報処理装置3は、三次元データ取得部301と、配筋情報算出部302と、識別情報
取得部303と、表示部304と、記憶部305とを含む。
三次元データ取得部301は、検査の対象となる領域に配置された鉄筋の三次元位置情
報を含む三次元データを取得する。本実施形態では、三次元データ取得部301は、上記
のように、ステレオカメラ2で撮影したステレオ画像を三次元データとして取得する。
配筋情報算出部302は、取得した三次元データに基づいて、鉄筋の位置及び鉄筋径を
含む配筋情報を算出する。本実施形態では、配筋情報算出部302は、三次元データとし
てステレオカメラ2で撮影したステレオ画像を用い、該ステレオ画像に基づいて配筋情報
を算出する。配筋情報算出部302は、画像処理の分野における既知の被写体抽出手法及
びステレオマッチング手法に基づいて、ステレオ画像内の鉄筋を抽出し、抽出した鉄筋の
位置及び鉄筋径を算出する。
識別情報取得部303は、配筋情報算出部302で算出した配筋情報を記憶部305の
設計情報データベース4と照合し、配筋情報に含まれる各鉄筋の鉄筋識別情報を取得する
。設計情報データベース4は、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径を含む設計情報と、該設
計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む。鉄筋識別情報は、例えば、設計情報に含
まれる各鉄筋の鉄筋名称(主筋、配力筋、帯筋等)を含む。鉄筋識別情報は、設計情報に
含まれる鉄筋をグループ化した情報や、鉄筋の延伸方向(縦方向及び横方向)を含んでい
てもよい。識別情報取得部303は、配筋情報に含まれる鉄筋の位置及び鉄筋径を、設計
情報データベース4の設計情報に含まれる鉄筋の位置及び鉄筋径と照合し、設計情報にお
いてステレオ画像から抽出した鉄筋と合致する鉄筋に関連付けられた鉄筋識別情報を取得
する。
表示部304は、配筋情報に含まれる各鉄筋とともに、識別情報取得部303で取得し
た各鉄筋の鉄筋識別情報を表示する。表示部304は、例えば、検査対象となる領域を示
す枠内に、ステレオ画像から抽出した鉄筋を示す図形と、該図形(鉄筋)の鉄筋識別情報
(例えば、主筋、配力筋、帯筋等)とを表示する。また、表示部304は、例えば、検査
対象となる領域を示す枠の外側に、鉄筋の位置、鉄筋径、鉄筋の間隔等を示す情報を表示
してもよい。
記憶部305は、設計情報データベース4を含む各種情報や各種プログラム等を記憶す
る(格納する)。
設計情報データベース4は、例えば、CAD(Computer Aided Design)等により作成
された鉄筋の配置を示す設計図(配筋図)、あるいは配筋図に基づいて作成された鉄筋の
配置に関する情報を含むデータベースである。設計情報データベース4は、例えば、図2
に示すように、配置する鉄筋毎に予め定めた、鉄筋の位置、鉄筋径、及び鉄筋識別情報を
含む。鉄筋の位置は、三次元空間における鉄筋の一端の位置(始点)を示す情報と、他端
の位置(終点)を示す情報とを含む。鉄筋径は、使用する鉄筋の径を示す情報である。鉄
筋識別情報は、鉄筋名称を示す情報と、鉄筋方向を示す情報と、グループ情報とを含む。
鉄筋名称を示す情報は、鉄筋に付与された名称(鉄筋の役割)を示す情報である。鉄筋名
称は、主筋、配力筋、及び帯筋のうち少なくとも1つを含む。鉄筋方向を示す情報は、鉄
筋の延伸方向を示す情報である。検査対象となる鉄筋が壁の鉄筋である場合、鉛直方向を
縦方向、水平方向を横方向とする。検査対象となる鉄筋が床等のスラブの鉄筋である場合
、撮影位置から見た奥行き方向を縦方向、左右方向を横方向とする。グループ情報は、配
筋図に含まれる全ての鉄筋を所定の条件でグループ分け(分類)した場合に、どのグルー
プに属するか(含まれるか)を示す情報である。グループ情報は、例えば、同一ピッチで
配置される同一鉄筋径の複数の鉄筋を1つのグループとしてグループ化した際に、どのグ
ループに属するかを示す。
また、設計情報データベース4は、例えば、図3に示したように、配置する鉄筋グルー
プごとに、予め定めた、鉄筋方向、鉄筋名称、鉄筋径、鉄筋間隔、鉄筋本数を示す情報を
含んでもよい。この場合、同一グループに属する鉄筋は平行に配置されている。これによ
り、図2に記載されているように鉄筋の位置を始点、終点の座標で表現する必要がなくな
り、鉄筋の位置を鉄筋間隔、鉄筋本数で表現することができる。
本実施形態に係る検査支援システム1は、例えば、鉄筋コンクリート造の建築物の建設
現場において、コンクリートを打設する前に行われる配筋検査に利用することができる。
配筋検査をする際には、例えば、検査支援システム1の利用者(検査員)がステレオカメ
ラ2を利用して建設現場において検査の対象となる領域のステレオ画像を撮影し、情報処
理装置3に撮影した領域内の鉄筋の位置、鉄筋径、鉄筋の間隔等を算出させる。このとき
、情報処理装置3は、例えば、図4のフローチャートに沿った処理を行う。
図4は、一実施形態に係る検査支援システムが行う処理を説明するフローチャートであ
る。
情報処理装置3は、まず、ステレオカメラ2から検査対象領域内の三次元データを取得
する(ステップS1)。ステップS1の処理は、三次元データ取得部301が行う。例え
ば、ステレオカメラ2から出力された映像をライブビューとして情報処理装置3の表示部
304に表示させているときに、検査員が情報処理装置3に対して所定の撮影操作を行う
と、三次元データ取得部301は、ステレオカメラ2が撮影して出力したステレオ画像を
三次元データとして取得する。
次に、情報処理装置3は、取得した三次元データから鉄筋を抽出し(ステップS2)、
抽出した鉄筋の鉄筋位置及び/又は鉄筋径を算出する(ステップS3)。ステップS2及
びS3の処理は、配筋情報算出部302が行う。配筋情報算出部302は、画像処理の分
野における既知の被写体抽出手法及び/又はステレオマッチング手法に従い、ステレオ画
像に含まれる同一の鉄筋を特定するとともに、各鉄筋の位置及び/又は鉄筋径、すなわち
鉄筋の位置及び鉄筋径の少なくとも一方を算出する。
次に、情報処理装置3は、鉄筋位置及び鉄筋径の算出結果を、設計情報データベース4
の鉄筋位置及び/又は鉄筋径と照合し、抽出した鉄筋の鉄筋識別情報を取得する(ステッ
プS4)。ステップS4の処理は、識別情報取得部303が行う。ステップS4において
、識別情報取得部303は、例えば、算出した各鉄筋の鉄筋位置及び/又は鉄筋径に基づ
いて、抽出した鉄筋をグループ分けし、グループ毎に図2や図3に示したような設計情報
データベース4と照合する。なお、識別情報取得部303は、例えば、抽出した鉄筋毎に
、設計情報データベース4と照合してもよい。
その後、情報処理装置3は、抽出した鉄筋と該鉄筋の鉄筋識別情報とを表示する(ステ
ップS5)。ステップS5の処理は、表示部304が行う。表示部304は、ステップS
3で算出した鉄筋位置及び/又は鉄筋径に基づいて、表示画面における検査対象となる領
域を示す枠内に、ステレオ画像から抽出した鉄筋を示す図形を表示する。また、表示部3
04は、表示した鉄筋の近傍に、該鉄筋の鉄筋識別情報(例えば、主筋、配力筋、帯筋等
の鉄筋名称)を表示する。なお、ステップS5において、表示部304は、例えば、検査
対象となる領域を示す枠の外側に、鉄筋の位置、鉄筋径、鉄筋の間隔等を示す情報を表示
してもよい。
ステップS5の処理の後、情報処理装置3は、図4に示したように処理を終了してもよ
いし、情報処理装置3の利用者(検査員)からの入力操作に応じた処理を行ってもよい。
このように、本実施形態の検査支援システム1は、検査対象となる範囲内の三次元デー
タから鉄筋を抽出し、鉄筋の位置及び鉄筋径の少なくとも一方を含む配筋情報を算出した
後、設計情報データベース4を参照して抽出した鉄筋の鉄筋識別情報を取得する。また、
本実施形態の検査支援システム1は、三次元データから抽出した鉄筋を表示する際に、抽
出した各鉄筋の鉄筋識別情報を対応する鉄筋の近傍に表示する。このため、検査支援シス
テム1の利用者(検査員)は、情報処理装置3の表示画面に表示された鉄筋識別情報に基
づいて、三次元データから抽出した各鉄筋が設計図(配筋図)における鉄筋と合致してい
るか否かを容易に判定することができる。
図5は、三次元データから抽出した鉄筋の例を示す図である。図5に示したX方向及び
Y方向は、それぞれ、ステレオカメラ2で撮影したステレオ画像における各画像に共通す
る撮影範囲ASの画像内での上下方向及び左右方向を示す。
本実施形態の検査支援システム1におけるステレオカメラ2により検査対象領域を撮影
する際には、検査対象領域内に配置された鉄筋群を正面から撮影することが好ましい。し
かしながら、検査対象領域がステレオカメラ2の撮影範囲(画角)と比べて非常に大きい
場合や、検査対象領域が床等のスラブである場合には、略平行に配置された複数の鉄筋の
延伸方向が撮影範囲ASの上下方向及び左右方向とは異なる方向になることや、略平行に
配置された複数の鉄筋の延伸方向が放射状になることがある。図5に示した例では、撮影
範囲AS内には、延伸方向が角度θ1,θ2等の右下がりの斜め方向である5本の鉄筋5
の組と、延伸方向が放射状になっている13本の鉄筋6の組とが存在する。このような場
合、撮影範囲AS内における鉛直方向が不明確であると、例えば、情報処理装置3が鉄筋
5を配力筋(鉄筋方向が横方向の鉄筋)と判定してしまうことがある。ここで、鉄筋5が
実際には主筋(鉄筋方向が縦方向の鉄筋)であるとすると、情報処理装置3は、主筋と配
力筋との関係が逆になった誤った計測結果を表示(出力)することとなるが、図5に示し
たような鉄筋の抽出結果からそれを判断することは難しい。
このため、本実施形態の検査支援システム1では、撮影範囲AS内から抽出された鉄筋
の鉄筋位置及び鉄筋径の少なくとも一方の情報と、設計情報データベース4とに基づいて
撮影範囲内の各鉄筋の鉄筋識別情報を取得し、各鉄筋が主筋、配力筋、及び帯筋のいずれ
であるかを表示して利用者(検査員)に提示する。図5に示した撮影範囲AS内には、撮
影範囲AS内(すなわち検査対象領域内)に3次元的に配置された鉄筋群における最前面
、言い換えるとステレオカメラ2に最も近い平面及びその近傍に配置された鉄筋5,6の
輪郭を実線で示している。撮影範囲AS内のこれらの実線は、データ上では複数の点の集
合となっており、各点は三次元の位置情報を持つ。情報処理装置3の配筋情報算出部30
2は、これら各点の三次元位置情報に基づいて、各点を鉄筋毎にグループ化し、例えば、
図6に示したような各鉄筋の鉄筋位置及び鉄筋径を算出する。
図6は、三次元データから抽出した鉄筋の鉄筋位置及び鉄筋径の算出結果の例を示す図
である。
図6には、三次元データから抽出した鉄筋毎の鉄筋位置及び鉄筋径の算出結果を一覧に
したテーブル7を示している。テーブル7に示したように、配筋情報算出部302は、各
鉄筋の鉄筋位置として1個の鉄筋における一端(始点)の位置及び他端(終点)の位置を
算出する。また、配筋情報算出部302は、鉄筋毎に、該鉄筋の延伸方向と直交する方向
における端線間の平均距離を鉄筋径として算出する。配筋情報算出部302において鉄筋
毎の鉄筋位置及び鉄筋径を算出した後、情報処理装置3は、識別情報取得部303におい
て、算出した各鉄筋の鉄筋位置及び鉄筋径を設計情報データベース4の鉄筋位置及び鉄筋
径と照合する。この際、識別情報取得部303は、例えば、鉄筋のピッチ及び鉄筋径に基
づいて、三次元データから抽出した鉄筋をグループ化し、グループ単位で鉄筋位置及び鉄
筋径を照合する。図5に示した撮影範囲AS内には、略平行な5本の右下がりの鉄筋5が
存在する。このため、これら5本の鉄筋5の鉄筋径が略同一であり、かつ隣接する2本の
鉄筋5間の間隔が略同一である場合、識別情報取得部303は、これら5本の鉄筋を1つ
のグループとして、設計情報データベース4と照合する。また、識別情報取得部303は
、撮影領域AS内の延伸方向が放射状である13本の鉄筋6を1つのグループとして、設
計情報データベース4と照合する。これにより、例えば、鉄筋毎に個別に照合した場合に
は鉄筋位置や鉄筋径の差が閾値以上となり設計情報データベース4内の鉄筋と合致しない
鉄筋を、設計情報データベース4内の鉄筋と合致する鉄筋とみなすことができる。よって
、鉄筋毎に個別に照合した場合には鉄筋位置や鉄筋径の差が閾値以上となり設計情報デー
タベース4内の鉄筋と合致しない鉄筋に対する鉄筋識別情報を取得することができ、該鉄
筋識別情報を表示することができる。なお、図6のテーブル7は、鉄筋位置及び鉄筋径の
算出結果の一例に過ぎない。鉄筋位置の算出結果は、例えば、図3の設計情報データベー
ス4と対応した形式、言い換えると、鉄筋間隔及び本数を示す情報であってもよい。また
、上記のように、三次元データから算出する配筋情報は、鉄筋位置及び鉄筋径の少なくと
も一方を含む情報であればよい。
図7は、情報処理装置に表示される表示画面の例を示す図である。
図4のフローチャートに沿った処理を行うと、情報処理装置3は、ステップS5におい
て、例えば、図7に示したような画面8を自身の表示装置等に表示する。画面8は、ステ
レオ画像から抽出した鉄筋を表示する第1の表示領域810と、計測結果を表示する第2
の表示領域820と、操作ボタン831,832,833とを含む。操作ボタン831は
、ステレオ画像(三次元データ)を取得する際に押すボタンである。操作ボタン832は
、取得したステレオ画像に基づいて計測をする際に押すボタンである。操作ボタン833
は、計測結果を保存する際に押すボタンである。
第1の表示領域810には、ステレオ画像から抽出した撮影範囲AS内の鉄筋5,6を
示す図形とともに、各鉄筋5,6の鉄筋識別情報が表示される。図4のフローチャートに
おけるステップS4の処理において取得した、撮影範囲AS内の略平行な右下がりの5本
の鉄筋5に対する鉄筋識別情報が「主筋」であるとすると、表示部304は、第1の表示
領域810における各鉄筋5の一端の近傍に「主筋」という表示を付加する。また、ステ
ップS4の処理において取得した、延伸方向が放射状である13本の鉄筋6に対する鉄筋
識別情報が「配力筋」であるとすると、表示部304は、第1の表示領域810における
鉄筋6の一端の近傍に「配力筋」という表示を付加する。なお、図6に示したように、1
つのグループに含まれる複数の鉄筋の間隔が表示する文字のサイズと比べて小さい場合に
は、1つのグループに含まれる鉄筋6を示す図形と、該グループに対する1個の「配力筋
」という表示をしてもよい。
なお、第1の領域810に鉄筋5,6を表示する際には、例えば、鉄筋のグループ毎に
鉄筋を示す図形の色を異なる色にしてもよい。例えば、鉄筋識別情報として鉄筋方向(図
2及び図3を参照)を取得した場合には、延伸方向が縦方向(鉛直方向)の鉄筋を青色と
し、延伸方向が横方向(水平方向)の鉄筋を赤色とすることで、第1の表示領域810内
における鉛直方向を容易に認識することができる。また、鉄筋のグループ毎に色分けをし
た場合には、例えば、グループ単位で、鉄筋の本数や間隔等が設計図(配筋図)通りであ
るか否かを容易に確認することができる。
第2の表示領域820には、例えば、ステレオ画像から抽出した撮影範囲AS内の鉄筋
5,6についての、鉄筋径や鉄筋の間隔等の計測結果が表示される。
なお、図6の画面8は、情報処理装置3の表示部304に表示される画面の一例であり
、一画面に表示される情報の種類やレイアウトは適宜変更可能である。
以上説明したように、本実施形態の検査支援システム1では、ステレオカメラ2で撮影
したステレオ画像(三次元データ)から抽出した鉄筋の位置及び鉄筋径を含む配筋情報を
情報処理装置3で表示する際に、配筋図における各鉄筋の鉄筋識別情報を付加して表示す
ることができる。このため、本実施形態の検査支援システム1によれば、画像に基づく配
筋検査における鉄筋種別の誤りの有無を容易に確認することができる。
なお、本実施形態に係る検査支援システム1の構成及び検査支援システム1が行う処理
は、上述した本実施形態の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、
検査支援システム1における情報処理装置3が取得する三次元データは、ステレオカメラ
2で撮影したステレオ画像に限らず、TOF(Time Of Flight)方式の距離画像センサ等
で計測した三次元データ等であってもよい。また、配筋情報算出部302は、三次元デー
タの種別に応じて、画像処理の分野における既知の被写体抽出手法に基づいて、三次元デ
ータ内の鉄筋を抽出し、抽出した鉄筋の位置及び鉄筋径を算出するものであってもよい。
また、例えば、設計情報データベース4は、情報処理装置3の記憶部305に限らず、イ
ンターネット等のネットワークを通じて情報処理装置3と接続可能なサーバ装置等に格納
されていてもよい。
また、設計情報データベース4に含まれる情報は、上述した鉄筋位置、鉄筋径、鉄筋名
称、鉄筋方向、及びグループ情報の組み合わせに限らず、適宜変更可能である。例えば、
設計情報データベース4は、鉄筋位置及び鉄筋径のいずれか一方のみを設計情報として含
むものであってもよい。また、設計情報データベース4の鉄筋識別情報は、鉄筋名称、鉄
筋方向、及びグループ情報の全てを含む必要はなく、これらの情報のうち少なくとも1つ
を含むものであればよい。
更に、設計情報データベース4の設計情報は、鉄筋位置及び鉄筋径と、鉄筋の延伸方向
と関連付けられる方角の情報とを含むものであってもよい。設計情報データベース4が方
角の情報を含む場合、例えば、取得した三次元データにおける方角の情報を、設計情報デ
ータベース4の方角の情報と照合して各鉄筋の鉄筋識別情報を取得することができる。
図8は、方角の情報を含む場合の照合方法を説明する図である。
図8における撮影領域AS2は、ステレオ画像等の三次元データから抽出した鉄筋5,
6と、三次元データにおける方角9の情報とを示している。三次元データにおける方角9
の情報は、情報処理装置3に対して三次元データを出力する三次元データ出力装置(例え
ば、ステレオカメラ2や距離画像センサ等)が、三次元データを出力する際に該三次元デ
ータに付加する。この場合、ステレオカメラ2等の三次元データ出力装置は、例えば、自
装置の向き(方角)を検出し、三次元データにおいて基準となる方角(例えば北)を算出
するコンパスを含む。
方角9の情報を含む三次元データを取得した場合、情報処理装置3は、撮影領域AS2
内の鉄筋5,6を抽出した後、例えば、図8に示した変換領域AS3のように、抽出した
鉄筋5,6を正対化、すなわち正面から見た場合の鉄筋5,6の配置に変換する。情報処
理装置3は、例えば、画像処理の分野における既知の視点変換手法等に従って、鉄筋5,
6及び方角9を正対化する。
鉄筋5,6及び方角9を正対化した後、情報処理装置3は、変換領域AS3内の方角9
を配筋図10(設計情報データベース4)における方角9’と一致させ、鉄筋5,6の鉄
筋識別情報を取得する。これにより、変換領域AS3(撮影領域AS2)内の鉄筋5,6
の方角(言い換えると鉄筋5,6の延伸方向)を配筋図10における延伸方向と正しく一
致させた状態で、鉄筋位置や鉄筋径の照合を行うことができる。このため、各鉄筋に対す
る鉄筋識別情報の誤りをより低減することができる。
また、本実施形態に係る検査支援システム1で参照する設計情報データベース4は、例
えば、鉄筋の重なり状態を示す情報を設計情報として含むものであってもよい。
図9は、鉄筋の重なり状態を説明する図である。
図9の(a)には、鉄筋方向が縦方向(すなわち延伸方向が鉛直方向G)である鉄筋5
の上側に、鉄筋方向が横方向(すなわち延伸方向が水平方向U)である鉄筋6が重なる場
合の鉄筋5,6の交差部分を示している。鉄筋5,6は、図9の(a)に示したように、
周面に節501,601が等間隔で設けられている。このため、ステレオ画像から抽出し
た鉄筋5,6の三次元データでは、各鉄筋5,6の軸心方向と直交する方向に、節501
,601と対応する線分(点群)が突出する。ここで、図9の(a)に示したように、鉄
筋5の上側に鉄筋6が配置されている場合、三次元データにおける鉄筋5を示す領域には
、軸心方向Uと直交する線分(点群)の間隔が間隔L1及び間隔L2の繰り返しで等間隔
に存在する。
一方、図9の(b)には、鉄筋方向が縦方向(すなわち延伸方向が鉛直方向G)である
鉄筋5の下側に、鉄筋方向が横方向(すなわち延伸方向が水平方向U)である鉄筋6が重
なる場合の鉄筋5,6の交差部分を示している。この場合、三次元データにおける鉄筋6
を示す領域のうち鉄筋5と重なっていない領域では、軸心方向Uと直交する線分(点群)
の間隔が間隔L1及び間隔L2の繰り返しで等間隔に存在する。しかしながら、鉄筋6を
示す領域のうち鉄筋5と重なる領域は、鉄筋5の縦方向に沿った端線502が鉄筋6上を
通るため、軸心方向Uと直交する線分(点群)の間隔が間隔L3となり、間隔L1及び間
隔L2の繰り返しが途切れる。
このような鉄筋5,6に特有の外形を利用して三次元データから抽出した鉄筋5,6の
重なり状態を判別し、設計情報データベース4における重なり状態と照合することにより
、鉄筋5,6の延伸方向を設計情報データベース4における鉄筋方向と正しく一致させる
ことができる。このため、各鉄筋に対する鉄筋識別情報の誤りをより一層低減することが
できる。なお、鉄筋5,6の重なり状態の判別は、上記の節501,502の間隔L1,
L2等を用いる方法以外にも、鉄筋5,6に属する点群の座標、特に図9においては鉛直
方向G及び水平方向Uと直交する方向の座標を用いて行うこともできる。
更に、本実施形態に係る検査支援システム1では、鉄筋の位置及び鉄筋径を計測する範
囲を、撮影範囲AS(変換領域AS3)内の任意の凸多角形に設定してもよい。
図10は、計測範囲の設定例を示す図である。図11は、計測範囲の設定方法の例を説
明する図である。図12は、計測範囲の設定方法の別の例を説明する図である。
図10には、三次元データにおける撮影範囲AS2から抽出された鉄筋5,6を正対化
した場合の変換領域AS3内に設定された計測範囲11の一例を示している。計測範囲1
1の大きさや位置は適宜変更可能であるが、計測の対象である鉄筋5,6を含み、かつ計
測誤差の要因となり得る領域は含まれないような多角形状とすることが好ましい。この場
合、計測範囲11が凹多角形(すなわち内角が180度より大きく360度よりも小さい
角を有する多角形)であると、例えば、1つの鉄筋が凹角部分において2つの鉄筋に分か
れてしまい、計測結果等に影響を及ぼしたり、表示された鉄筋を見た利用者(検査者)が
混乱したりするおそれがある。このため、検査者が多角形状の計測範囲11を設定可能な
場合、設定可能な計測範囲11は、図10に示したような凸多角形(すなわち全ての角の
内角が180度以下の多角形)とすることが好ましい。したがって、検査者が計測範囲1
1を設定可能な場合、計測範囲11が凹多角形にならないように情報処理装置3で制御す
ることが好ましい。
図11には、計測範囲11が凹多角形にならないようにする方法の一例として、指定さ
れた点を頂点(角)とする多角形内を頂点の指定範囲から除外する例を示している。例え
ば、利用者が撮影範囲AS内の点A、点B、及び点Cを、この順で計測範囲11の頂点(
角)に指定したとする。この場合、指定した3つの点A、B、及びCを頂点とする三角形
ABCの領域S1内に4つ目の点D’を指定すると、四角形ABCD’は凹多角形となっ
てしまう。このため、情報処理装置3は、例えば、利用者が三角形ABCの領域S1内に
4番目の点を指定した場合には、その指定を無効とし、領域S1の外側に4番目の点を指
定することを利用者に通知するメッセージを表示する。そして、領域S1の外側に4番目
の点Dを指定した場合、情報処理装置3は、当該指定を受け付ける。この後、計測範囲の
頂点(角)の指定を続ける場合には、情報処理装置3は、四角形ABCDの外側となる領
域に指定された場合にのみ、当該指定を受け付ける。これにより、計測範囲11は凸多角
形となる。
図12には、計測範囲11が凹多角形にならないようにする方法の一例として、指定さ
れた計測範囲が凹多角形である場合に該計測範囲を凸多角形に修正する例を示している。
図12の(a)に示した計測範囲11’は、点Cの内角が180度より大きく360度
より小さい凹多角形ABCDEFとなっている。利用者がこのような凹多角形ABCDE
Fの計測範囲11’を設定した場合、情報処理装置3は、該凹多角形ABCDEFを内包
する凸多角形を計測範囲11に設定してもよい。凹多角形ABCDEFを内包する凸多角
形は、例えば、既知の凸包構成アルゴリズムに従って算出することができる。
図12の(b)には、凸包構成アルゴリズムに従って算出される凸多角形ABDEFを
示している。凸包構成アルゴリズムは、凹多角形ABCDEFにおける各点A,B,C,
D,E,Fを含む最小の凸多角形を算出するアルゴリズムである。例えば、情報処理装置
3は、凹多角形ABCDEFにおける点A,B,C,D,E,Fの二点間を結ぶ線分の全
てのうちの他の線分と交差しない線分を抽出し、該線分で構成される凸多角形ABDEF
(図12の(b)に太い点線で示した5角形)を計測範囲11に設定する。
なお、計測範囲11を凸多角形にする方法は、図11及び図12に示した方法に限らず
、他の方法であってもよい。
本実施形態に係る検査支援システム1における情報処理装置3は、図1に示した各機能
ブロックの機能を実現する専用ハードウェアに限らず、上記のように、タブレット型コン
ピュータ等の汎用ハードウェアに所定の検査支援プログラムを実行させるものであっても
よい。
図13は、情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。情報処理装置3
は、上述した機能を実現するためのハードウェアとして、プロセッサ350、RAM(Ra
ndom Access Memory)351、ROM(Read Only memory)352、入出力IF(Interf
ace)353、表示処理部354、HDD(Hard Disk Drive)355、バス356、表示
装置357、入力装置358、及び通信部359を有する。
プロセッサ351は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置であり、
ROM352から制御プログラムを読込み、読込んだ制御プログラムに従って、各種制御
処理を実行する。RAM351は、制御プログラムや、ステレオカメラ2からのステレオ
画像(三次元データ)等の各種データを一時的に記憶するワークエリアである。RAM3
51は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)である。ROM352は、制御
プログラムや各種データ等を記憶する不揮発性の記憶部である。ROM352は、例えば
フラッシュメモリである。
入出力IF353は、外部機器とのデータの送受信を行う。外部機器は、例えば、タッ
チパネル等の入力装置358である。表示処理部354は、表示画像を生成して、液晶デ
ィスプレイ等の表示装置357に出力する。ROM352及びHDD355が、記憶部3
05を構成する。設計情報データベース4は、例えば、HDD355に格納される。プロ
セッサ350は、RAM351、ROM352等々とバス356で接続される。ステレオ
カメラ2は、入出力IF353及び通信部359のいずれかと接続される。
三次元データ取得部301、配筋情報算出部302、識別情報取得部303は、プロセ
ッサ350等によるソフトウェア処理により実現される。例えば、図4のフローチャート
に示した各処理と対応する命令を含むプログラムをプロセッサ350に実行させることに
より、プロセッサ350は、三次元データを取得し、配筋情報を算出し、識別情報を取得
する。表示部304は、表示処理部354及び表示装置357により実現される。
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのそ
の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施
形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成する
ことができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さら
に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣
旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用ができることはもちろんである。
1 検査支援システム
2 ステレオカメラ
3 情報処理装置
301 三次元データ取得部
302 配筋情報算出部
303 識別情報取得部
304 表示部
305 記憶部
350 プロセッサ
351 RAM
352 ROM
353 入出力IF
354 表示処理部
355 HDD
356 バス
357 表示装置
358 入力装置
359 通信部
4 設計情報データベース
5,6 鉄筋
8 画面
810,820 表示領域
831,832,833 操作ボタン
9 方角
10 配筋図
11 計測範囲

Claims (9)

  1. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援システムであって、
    配置された鉄筋の三次元データを取得する三次元データ取得部と、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出する配筋情報算出部と、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する識別情報取得部と、み、
    前記鉄筋識別情報は、主筋、配力筋、及び帯筋のうち少なくとも1つを含む鉄筋名称を含む
    ことを特徴とする検査支援システム。
  2. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援システムであって、
    配置された鉄筋の三次元データを取得する三次元データ取得部と、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出する配筋情報算出部と、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する識別情報取得部と、を含み、
    前記鉄筋識別情報は、縦方向又は横方向からなる前記鉄筋の延伸方向を示す情報を含む
    ことを特徴とする検査支援システム。
  3. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援システムであって、
    配置された鉄筋の三次元データを取得する三次元データ取得部と、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出する配筋情報算出部と、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する識別情報取得部と、を含み、
    前記設計情報データベースは、前記設計情報に含まれる前記鉄筋をグループ化したグループ情報を更に含み、
    前記識別情報取得部は、算出した前記配筋情報に基づいて、前記各鉄筋が属するグループ情報を前記設計情報データベースから取得する
    ことを特徴とする検査支援システム。
  4. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援システムであって、
    配置された鉄筋の三次元データを取得する三次元データ取得部と、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出する配筋情報算出部と、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する識別情報取得部と、を含み、
    前記設計情報データベースは、前記設計情報に含まれる前記鉄筋の重なり状態を示す情報を更に含み、
    前記配筋情報算出部は、前記鉄筋の位置及び前記鉄筋径のうち少なくとも一方と、前記鉄筋の重なり状態とを含む前記配筋情報を算出し、
    前記識別情報取得部は、前記鉄筋の位置及び前記鉄筋径のうち少なくとも一方と、前記鉄筋の重なり状態とに基づいて、前記配筋情報を前記設計情報と照合し、前記鉄筋識別情報を取得する
    ことを特徴とする検査支援システム。
  5. 前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋とともに、取得した前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を表示する表示部をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の検査支援システム。
  6. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援方法であって、
    コンピュータが、
    配置された鉄筋の三次元データを取得し、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出し、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行し、
    前記鉄筋識別情報は、主筋、配力筋、及び帯筋のうち少なくとも1つを含む鉄筋名称を含む
    とを特徴とする検査支援方法。
  7. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援方法であって、
    コンピュータが、
    配置された鉄筋の三次元データを取得し、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出し、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行し、
    前記鉄筋識別情報は、縦方向又は横方向からなる前記鉄筋の延伸方向を示す情報を含む
    ことを特徴とする検査支援方法。
  8. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援方法であって、
    コンピュータが、
    配置された鉄筋の三次元データを取得し、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出し、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行し、
    前記設計情報データベースは、前記設計情報に含まれる前記鉄筋をグループ化したグループ情報を更に含み、
    前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行する際に、算出した前記配筋情報に基づいて、前記各鉄筋が属するグループ情報を前記設計情報データベースから取得する
    ことを特徴とする検査支援方法。
  9. 鉄筋の配置についての検査を支援する検査支援方法であって、
    コンピュータが、
    配置された鉄筋の三次元データを取得し、
    取得した前記三次元データに基づき、各鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む配筋情報を算出し、
    算出した前記配筋情報を、予め定めた鉄筋の位置及び鉄筋径のうち少なくとも一方を含む設計情報と、前記設計情報に関連付けられた鉄筋識別情報とを含む設計情報データベースにおける前記設計情報と照合して、前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行し、
    前記設計情報データベースは、前記設計情報に含まれる前記鉄筋の重なり状態を示す情報を更に含み、
    前記配筋情報を算出する際に、前記鉄筋の位置及び前記鉄筋径のうち少なくとも一方と、前記鉄筋の重なり状態とを含む前記配筋情報を算出し、
    前記配筋情報に含まれる前記各鉄筋の前記鉄筋識別情報を取得する処理を実行する際に、前記鉄筋の位置及び前記鉄筋径のうち少なくとも一方と、前記鉄筋の重なり状態とに基づいて、前記配筋情報を前記設計情報と照合し、前記鉄筋識別情報を取得する
    ことを特徴とする検査支援方法。
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