JP7152986B2 - Stone restoration position identification method and stone restoration position identification device - Google Patents

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Description

本発明は、石垣における崩落石材の復旧位置を特定する方法及び装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for identifying a restoration position of a collapsed stone in a stone wall.

城郭や寺社等の石垣の多くは、築造から数百年以上を経ており、劣化していることがある。このような石垣が地震や台風等の自然災害によって崩落する事態が起こっており、崩落した石垣を復旧することが求められている。特に、国の史跡等に指定されている石垣が崩落した場合には、文化的価値を保護するために石垣を崩落前の姿に正確に復旧することが求められている。 Many of the stone walls of castles, temples, and shrines are several hundred years old and have deteriorated. Such stone walls have collapsed due to natural disasters such as earthquakes and typhoons, and there is a need to restore the collapsed stone walls. In particular, when a stone wall designated as a national historic site collapses, it is required to restore the stone wall to its original state before the collapse in order to protect its cultural value.

石垣に用いられる石材の形状は個々に異なっている。崩落した石垣を正確に復旧するためには、崩落した石垣における石材の復旧位置を個々に特定することが必要である。復旧位置を特定する方法として、非特許文献1には、画像処理技術を用いる方法が開示されている。 The shapes of the stone materials used for stone walls are different. In order to restore a collapsed stone wall accurately, it is necessary to individually specify the restoration position of the stone material in the collapsed stone wall. As a method for identifying the restoration position, Non-Patent Document 1 discloses a method using an image processing technique.

非特許文献1には、崩落前に撮影された石垣の画像と崩落後に撮影された石材の画像とを、画像中の石材の明るさに基づいて照合し、崩落前の石垣における石材の位置を特定する方法が開示されている。 In Non-Patent Document 1, the image of the stone wall taken before the collapse and the image of the stone taken after the collapse are compared based on the brightness of the stone in the image, and the position of the stone in the stone wall before the collapse is determined. A method of identifying is disclosed.

富士通株式会社プレスリリース「熊本城における、崩落前の石垣石材位置を特定する画像処理技術の実証実験を完了」、[online]、2019年3月11日、[平成31年3月25日検索]、インターネット(URL:http://pr.fujitsu.com/jp/news/2019/03/11-1.html)Fujitsu Ltd. press release, "Demonstration experiment of image processing technology to identify stone wall stone position before collapse at Kumamoto Castle completed", [online], March 11, 2019, [searched March 25, 2019] , Internet (URL: http://pr.fujitsu.com/jp/news/2019/03/11-1.html)

非特許文献1に開示された方法では、石材の明るさに基づいて画像どうしを照合している。そのため、同一産地から切り出される等して、石垣における複数の石材の明るさが略同じ場合には、崩落前の石垣における石材の位置を特定するのは困難であり、石材の復旧位置を精度よく特定することが出来ない。また、仮に石材の凹凸や輪郭を特徴点として抽出したとしても、石材表面が滑らかである場合や輪郭が似通っている場合には、照合が困難であり、石材の復旧位置を精度よく特定することが出来ない。 In the method disclosed in Non-Patent Document 1, images are matched based on the brightness of stone materials. For this reason, when multiple stones in a stone wall are quarried from the same production area and have approximately the same brightness, it is difficult to identify the position of the stone in the stone wall before it collapsed, and the restoration position of the stone can be accurately determined. cannot be specified. In addition, even if the unevenness and contour of the stone are extracted as feature points, it is difficult to match when the surface of the stone is smooth or when the contours are similar. I can't

本発明は、石材の復旧位置を精度よく特定することを目的とする。 An object of the present invention is to specify the restoration position of the stone with high accuracy.

本発明は、石垣における崩落石材の復旧位置を特定する石材復旧位置特定方法であって、崩落前の石垣の画像を用いて、複数の石材毎の石垣露出面の面積を画像処理によって算出し、崩落石材の画像を用いて、崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積を画像処理によって算出し、崩落前の石垣の画像を用いて算出された面積と、崩落石材の画像を用いて算出された面積と、を照合することによって崩落石材の復旧位置を特定する。 The present invention is a stone material restoration position identifying method for identifying the restoration position of a collapsed stone material in a stone wall. Using the image of the collapsed stone, the area of the exposed surface of the stone wall in the collapsed stone is calculated by image processing, and the area calculated using the image of the stone wall before the collapse and the image of the collapsed stone The restoration position of the collapsed stone material is specified by collating the calculated area.

また、本発明は、石垣における崩落石材の復旧位置を特定する石材復旧位置特定装置であって、崩落前の石垣の画像を用いて、複数の石材毎の石垣露出面の面積を画像処理によって算出する崩落前露出面積算出部と、崩落石材の画像を用いて、崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積を画像処理によって算出する崩落後露出面積算出部と、崩落前露出面積算出部により算出された面積と、崩落後露出面積算出部により算出された面積と、を照合することによって崩落石材の復旧位置を特定する特定部と、を備える。 Further, the present invention is a stone material restoration position identifying device for identifying the restoration position of a collapsed stone material in a stone wall. a post-collapse exposed area calculation unit that calculates, by image processing, the area of the surface assumed to be the stone wall exposed surface in the collapsed stone material using the image of the collapsed stone material; and a post-collapse exposed area calculation unit that calculates the exposed area before the collapse. with the area calculated by the post-collapse exposed area calculation unit to identify the restored position of the collapsed stone.

本発明によれば、石材の復旧位置を精度よく特定することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the restoration position of a stone can be pinpointed with sufficient accuracy.

本発明の実施形態に係る石材復旧位置特定装置のブロック図である。1 is a block diagram of a stone restoration position specifying device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る石材復旧位置特定方法のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the stone restoration position identification method which concerns on embodiment of this invention. 崩落前の前記石垣の画像を用いて検出される石材毎の石垣露出面の輪郭の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the outline of the exposed surface of the stone wall for each stone detected using the image of the stone wall before it collapsed; 崩落石材の画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image of a collapsed stone material. 正対補正された崩落石材の画像の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of an image of a collapsed stone that has undergone face correction.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る石材復旧位置特定方法及び石材復旧位置特定装置100について説明する。 Hereinafter, a stone material restoration position identification method and a stone material restoration position identification device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

国の史跡等に指定されている城郭や寺社等の石垣が崩落した場合には、文化的価値を保護するために石垣を崩落前の姿に正確に復旧することが求められている。石垣に用いられる石材の形状は個々に異なっているため、崩落した石垣を正確に復旧するためには、崩落した石垣における石材(以下、「崩落石材」と称する)の復旧位置を個々に特定する必要がある。 When the stone walls of castles, temples, and shrines that are designated as national historic sites, etc., collapse, it is required to restore the stone walls to their original state before they collapsed in order to protect their cultural value. Since the shapes of stone materials used for stone walls differ from one another, in order to restore a collapsed stone wall accurately, the restoration position of the stone materials (hereinafter referred to as "collapsed stone materials") in the collapsed stone wall must be specified individually. There is a need.

崩落石材の復旧位置を特定する方法として、石材の明るさ、凹凸及び輪郭といった特徴を解析し、崩落前後でこれらの特徴を照合することが考えられる。しかしながら、石垣における石材は同一産地から切り出される等して明るさが略同じである場合があり、この場合には、崩落前後で石材の明るさを照合しても石材の復旧位置を精度よく特定することが出来ない。また、石材の表面が滑らかである場合又は石材の輪郭が似通っている場合には、崩落前後で石材の凹凸又は輪郭を照合しても石材の復旧位置を精度よく特定することが出来ない。 As a method of identifying the restoration position of the collapsed stone, it is conceivable to analyze the characteristics of the stone such as brightness, unevenness and outline, and compare these characteristics before and after the collapse. However, there are cases where the brightness of the stones in a stone wall is almost the same because they are quarried from the same place of production. I can't. In addition, when the surface of the stone is smooth or when the contours of the stone are similar, it is not possible to precisely specify the restoration position of the stone even if the unevenness or contour of the stone is collated before and after the collapse.

本実施形態に係る石材復旧位置特定方法は、崩落前の石垣における複数の石材毎の石垣露出面の面積と、崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積と、を照合する。そのため、崩落石材の復旧位置は、崩落前の石垣における複数の石材の中から石垣露出面の面積に応じて絞り込まれる。したがって、石垣における複数の石材の明るさが略同じであったり、石材の表面が滑らかであったり、石材の輪郭が似通っている場合にも石材の復旧位置を精度よく特定することが出来る。 The stone restoration position specifying method according to the present embodiment collates the area of the exposed stone wall surface for each of the plurality of stones in the stone wall before the collapse with the area of the surface assumed to be the exposed stone wall surface in the collapsed stone wall. Therefore, the restoration position of the collapsed stone material is narrowed down according to the area of the stone wall exposed surface from among the plurality of stone materials of the stone wall before the collapse. Therefore, even when the brightness of a plurality of stone materials in the stone wall is substantially the same, the surface of the stone materials is smooth, or the contours of the stone materials are similar, the restoration positions of the stone materials can be specified with high accuracy.

なお、「石垣露出面」とは、石材の面のうち、石材を積み上げて石垣を築造した状態において露出する面を意味する。また、以下において、崩落前の石垣における複数の石材毎の石垣露出面の面積を、「崩落前露出面積」とも称し、崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積を「崩落後露出面積」とも称する。 The term “exposed face of the stone wall” means the face of the stone material that is exposed when the stone wall is constructed by piling up the stone materials. In addition, hereinafter, the area of the stone wall exposed surface for each of the plurality of stones in the stone wall before the collapse is also referred to as "pre-collapse exposed area", and the area of the surface assumed to be the stone wall exposed surface in the collapsed stone is "post-collapse exposed area". ” is also called.

本実施形態に係る石材復旧位置特定装置100は、石材復旧位置特定方法に用いられる。以下、石材復旧位置特定装置100の構成を具体的に説明する。 A stone material restoration position identification device 100 according to the present embodiment is used for a stone material restoration position identification method. The configuration of the stone restoration position specifying device 100 will be specifically described below.

石材復旧位置特定装置100は、マイクロコンピュータ10を備えている。マイクロコンピュータ10は、制御プログラム等を実行するCPU(Central Processing Unit)と、CPUにより実行される制御プログラム等を記憶するROM(Read-Only Memory)と、CPUの演算結果等を記憶するRAM(Random Access Memory)と、を備えており、演算処理を行う。マイクロコンピュータ10は、1つであってもよいし複数であってもよい。 The stone restoration position specifying device 100 includes a microcomputer 10 . The microcomputer 10 includes a CPU (Central Processing Unit) that executes control programs and the like, a ROM (Read-Only Memory) that stores control programs and the like executed by the CPU, and a RAM (Random Access Memory), and performs arithmetic processing. The number of microcomputers 10 may be one or plural.

図1は、石材復旧位置特定装置100のブロック図である。図1に示すように、マイクロコンピュータ10は、崩落前の石垣の画像を用いて、崩落前露出面積を画像処理によって算出する崩落前露出面積算出部11と、崩落石材の画像を用いて、崩落後露出面積を画像処理によって算出する崩落後露出面積算出部12と、崩落前露出面積と崩落後露出面積とを照合することによって崩落石材の復旧位置を特定する特定部13と、を備えている。崩落前露出面積算出部11、崩落後露出面積算出部12及び特定部13は、マイクロコンピュータ10の機能を仮想的なユニットとしたものである。 FIG. 1 is a block diagram of a stone restoration position specifying device 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the microcomputer 10 includes a pre-collapse exposed area calculator 11 that calculates the pre-collapse exposed area by image processing using the image of the stone wall before the collapse, and a pre-collapse exposed area calculation unit 11 that calculates the exposed area before the collapse using the image of the collapsed stone material. A post-collapse exposed area calculation unit 12 that calculates the post-collapse exposed area by image processing, and a specifying unit 13 that specifies the restored position of the collapsed stone by comparing the pre-collapse exposed area and the post-collapse exposed area. . The pre-collapse exposed area calculation unit 11, the post-collapse exposed area calculation unit 12, and the identification unit 13 are functions of the microcomputer 10 as virtual units.

図2は、石材復旧位置特定方法のフローチャート図である。ステップS101~S104は、崩落前露出面積算出部11により行われる崩落前露出面積算出処理であり、ステップS201~S204は、崩落後露出面積算出部12により行われる崩落後露出面積算出処理である。ステップS301~S302は、特定部13により行われる石材復旧位置特定処理である。 FIG. 2 is a flow chart diagram of the method for identifying the stone restoration position. Steps S101 to S104 are pre-collapse exposed area calculation processing performed by the pre-collapse exposed area calculation unit 11, and steps S201 to S204 are post-collapse exposed area calculation processing performed by the post-collapse exposed area calculation unit 12. Steps S301 and S302 are stone material restoration position specifying processing performed by the specifying unit 13 .

まず、崩落前露出面積算出処理(ステップS101~S104)について詳述する。 First, the pre-collapse exposed area calculation processing (steps S101 to S104) will be described in detail.

崩落前露出面積算出処理では、崩落前の石垣の画像が用いられる。図1に示すように、崩落前の石垣の画像は、崩落前に撮影された写真である。写真は、スキャナ20を用いることによりマイクロコンピュータ10に画像データとして取り込まれる。用いられる写真は、例えば観光客により撮影された写真であってもよいし、石垣を修復する予定があり修復施工者が予め石垣を撮影している場合には修復施工者により撮影された写真であってもよい。崩落前の石垣がデジタル機器を用いて撮影されており画像データが残っている場合には、スキャナ20を用いることなく画像データをマイクロコンピュータ10に取り込んでもよい。 In the pre-collapse exposed area calculation process, an image of the stone wall before the collapse is used. As shown in FIG. 1, the image of the stone wall before the collapse is a photograph taken before the collapse. A photograph is taken into the microcomputer 10 as image data by using the scanner 20 . The photograph used may be, for example, a photograph taken by a tourist, or a photograph taken by a restoration contractor when there is a plan to restore a stone wall and the restoration contractor has taken photographs of the stone wall in advance. There may be. If the stone wall before the collapse is photographed using a digital device and the image data remains, the image data may be loaded into the microcomputer 10 without using the scanner 20 .

図2に示すように、ステップS101では、取り込まれた画像に画像処理を施し、石材毎の石垣露出面の輪郭を検出する。輪郭を検出する際には、例えば画素の明度を用いる。検出された輪郭は、モニタ30(図1参照)に表示可能である。 As shown in FIG. 2, in step S101, the captured image is subjected to image processing to detect the outline of the exposed surface of the stone wall for each stone. When detecting the contour, for example, the brightness of the pixels is used. The detected contours can be displayed on monitor 30 (see FIG. 1).

ステップS102では、検出された輪郭に基づいて、石材毎にID(以下、「崩落前ID」とも称する)を付与する。石材毎に付与された崩落前IDは、検出された輪郭と共にモニタ30に表示可能である。図3は、モニタ30に表示される画像の一例であり、検出された輪郭と付与された崩落前IDの一部を表示した状態を示している。 In step S102, an ID (hereinafter also referred to as "pre-collapse ID") is given to each stone based on the detected contour. The pre-collapse ID assigned to each stone can be displayed on the monitor 30 together with the detected contour. FIG. 3 is an example of an image displayed on the monitor 30, showing a state in which a part of the detected contour and the assigned pre-collapse ID are displayed.

ステップS103では、検出された輪郭に基づいて、崩落前露出面積を算出する。具体的には、崩落前の石垣の画像上での石垣露出面の面積を算出し、算出された画像上での面積と画像の縮小率とを用いることにより崩落前露出面積を算出する。画像の縮小率は、写真に写り込んだ基準物(図示省略)を用いることにより予め算出されマイクロコンピュータ10に入力される。 In step S103, the pre-collapse exposed area is calculated based on the detected contour. Specifically, the area of the stone wall exposed surface on the image of the stone wall before the collapse is calculated, and the exposed area before the collapse is calculated by using the calculated area on the image and the reduction ratio of the image. The reduction ratio of the image is calculated in advance by using a reference object (not shown) captured in the photograph and input to the microcomputer 10 .

基準物は、例えば、石垣の近傍に設置された、寸法を把握可能な表示板である。寸法を把握可能な基準物が写真中に写り込んでいれば、この基準物から画像の縮小率を算出することが出来る。また、石垣の一部が崩落せずに残存している場合には、残存した石垣における石材を基準物としてもよい。具体的には、図3に示される石垣のうち一点鎖線で囲まれた領域Cが崩落せずに残存している場合には、領域Cにおける石材を基準物としてもよい。 The reference object is, for example, a display board installed near the stone wall, from which the dimensions can be grasped. If a reference object whose dimensions can be grasped is included in the photograph, the reduction ratio of the image can be calculated from this reference object. Moreover, when a part of the stone wall remains without collapsing, the stone material in the remaining stone wall may be used as the reference object. Specifically, in the case where a region C surrounded by a dashed line in the stone wall shown in FIG.

ステップS104では、算出された崩落前露出面積を崩落前IDと共に不図示の記憶部に記憶し、崩落前露出面積を含むデータベースを作成する。以上により、崩落前露出面積算出処理を終了する。 In step S104, the calculated pre-collapse exposed area is stored together with the pre-collapse ID in a storage unit (not shown) to create a database including the pre-collapse exposed area. With the above, the pre-collapse exposed area calculation process is completed.

次に、崩落後露出面積算出処理(ステップS201~S204)について詳述する。 Next, the post-collapse exposed area calculation processing (steps S201 to S204) will be described in detail.

崩落後露出面積算出処理では、崩落石材の画像が用いられる。崩落石材の画像は、カメラ40(図1参照)を用いて崩落石材を撮影することによって得られる。崩落石材毎に静止画を撮影し当該静止画を崩落石材の画像として用いてもよいし、複数の崩落石材を順に写すように動画を撮影し当該動画から切り取った静止画を崩落石材の画像として用いてもよい。図4は、崩落石材の画像の一例である。 In the post-collapse exposed area calculation process, an image of the collapsed stone material is used. An image of the collapsed stone is obtained by photographing the collapsed stone using a camera 40 (see FIG. 1). A still image may be taken for each collapsed stone and the said still image may be used as an image of the collapsed stone, or a video may be taken so as to show multiple collapsed stones in order, and a still image cut from the video may be used as the image of the collapsed stone. may be used. FIG. 4 is an example of an image of a collapsed stone.

崩落石材を撮影する際には、崩落前IDとは異なるID(以下、「崩落後ID」とも称する)を崩落石材毎に付与し、崩落後IDが認識出来るように崩落石材を撮影する。例えば、崩落後IDを記載したテープ51を崩落後石材に貼付し、テープ51と共に崩落石材を撮影する。崩落後IDは、崩落石材の画像と共にマイクロコンピュータ10に取り込まれる。 When photographing the collapsed stone, an ID different from the pre-collapse ID (hereinafter also referred to as "post-collapse ID") is assigned to each collapsed stone, and the collapsed stone is photographed so that the post-collapse ID can be recognized. For example, a tape 51 describing the post-collapse ID is attached to the post-collapse stone, and the tape 51 and the collapsed stone are photographed. The post-collapse ID is taken into the microcomputer 10 together with the image of the collapsed stone material.

また、崩落石材を撮影する際には、崩落石材における石垣露出面と想定される面を撮影する。石垣露出面であるか否かは、作業者が例えば苔の生え方、日焼け状況又は風化状況に基づいて判断する。つまり、石垣露出面は、石垣露出面でない面と比較して、日光や風雨に長期間曝されているため、苔が多く生えていたり、日焼けしていたり、風化したりしている。したがって、苔の生え方、日焼け状況又は風化状況を見ることにより石垣露出面であるか否かを判断することが出来る。 Also, when photographing the collapsed stone, the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall in the collapsed stone is photographed. Whether or not the surface is an exposed stone wall is determined by the operator based on, for example, the way moss grows, the sunburned condition, or the weathered condition. In other words, compared to the non-exposed surface of the stone wall, the exposed surface of the stone wall is exposed to sunlight, wind and rain for a long period of time, so it is covered with moss, sunburnt, and weathered. Therefore, it is possible to determine whether or not the stone wall is exposed by looking at how the moss grows, the sunburned state, or the weathered state.

石垣露出面と想定される面を正面ではなく斜めから撮影した場合には、石垣露出面と想定される面の面積を画像上で正確に算出することが出来ない。そこで、撮影により得られた画像を、石垣露出面と想定される面を正面から撮影したように画像処理によって正対補正出来るように、格子状のスケール52を石垣露出面と想定される面に当てた状態で撮影する。 If the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall is not photographed from the front but obliquely, the area of the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall cannot be accurately calculated on the image. Therefore, the grid-like scale 52 is placed on the surface assumed to be the exposed stone wall so that the image obtained by photographing can be corrected by image processing as if the surface assumed to be the exposed stone wall was photographed from the front. Take a picture with it on.

崩落後IDを記載したテープ51を崩落後石材に貼付しかつ格子状のスケール52を崩落石材に当てた状態で崩落石材を撮影する場合には、テープ51を貼付した崩落石材を並べ、その後、崩落石材にスケール52を順に当てると共にカメラ40を移動させることにより、動画を撮影することが好ましい。この場合には、落石材の静止画を個々に撮影する場合と比較して、スムーズかつスピーディに崩落石材を撮影することが出来る。 When photographing the collapsed stone with the post-collapse ID tape 51 attached to the collapsed stone and the grid-like scale 52 applied to the collapsed stone, the collapsed stone with the tape 51 attached is arranged, and then It is preferable to photograph a moving image by sequentially applying the scale 52 to the collapsed stone material and moving the camera 40 . In this case, it is possible to photograph the collapsed stone material smoothly and speedily compared to the case of individually photographing still images of the fallen stone material.

以上のように撮影された崩落石材の画像を用いて、崩落後露出面積算出処理では、崩落後露出面積を含むデータベースを作成する。 Using the image of the collapsed stone photographed as described above, in the post-collapse exposed area calculation process, a database including the post-collapse exposed area is created.

図2に示すように、ステップS201では、崩落後IDを付与して撮影した崩落石材の画像に画像処理を施し、正対補正する。具体的には、図4に示すように撮影された画像を、上下左右に伸ばしたり縮めたりすることによって、図5に示すようにスケール52の周縁52aが画像の縁PEと一致するように補正する。これにより、カメラ40(図1参照)を用いて撮影された画像が、石垣露出面と想定される面を正面から撮影したように補正される。 As shown in FIG. 2, in step S201, image processing is performed on the image of the collapsed stone that has been photographed with the post-collapse ID assigned, and orientation correction is performed. Specifically, the image photographed as shown in FIG. 4 is expanded and contracted in the vertical and horizontal directions so that the peripheral edge 52a of the scale 52 is corrected to coincide with the edge PE of the image as shown in FIG. do. As a result, the image captured using the camera 40 (see FIG. 1) is corrected as if the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall was captured from the front.

ステップS202では、補正された画像を用いて、崩落石材における石垣露出面と想定される面の輪郭を検出する。輪郭を検出する際には、例えば画素の明度を用いる。 In step S202, the corrected image is used to detect the outline of the face assumed to be the exposed face of the stone wall in the collapsed stone. When detecting the contour, for example, the brightness of the pixels is used.

ステップS203では、検出された輪郭に基づいて、崩落後露出面積を算出する。具体的には、石垣露出面と想定される面の画像上での面積を算出し、算出された画像上での面積と画像の縮小率とを用いることにより崩落後露出面積を算出する。画像の縮小率は、スケール52を用いることにより予め算出されマイクロコンピュータ10に入力される。 In step S203, the post-collapse exposed area is calculated based on the detected contour. Specifically, the area on the image of the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall is calculated, and the exposed area after the collapse is calculated by using the calculated area on the image and the reduction ratio of the image. The image reduction ratio is calculated in advance using the scale 52 and input to the microcomputer 10 .

ステップS201にて、崩落石材の画像は正対補正されているので、石垣露出面と想定される面の画像上での面積を正確に算出することが出来る。したがって、崩落後露出面積を正確に算出することが出来る。 In step S201, since the image of the collapsed stone material has been subjected to face correction, it is possible to accurately calculate the area of the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall on the image. Therefore, the post-collapse exposed area can be calculated accurately.

ステップS204では、算出された崩落後露出面積を崩落後IDと共に不図示の記憶部に記憶し、崩落後露出面積を含むデータベースを作成する。以上により、崩落後露出面積算出処理を終了する。 In step S204, the calculated post-collapse exposed area is stored in a storage unit (not shown) together with the post-collapse ID, and a database including the post-collapse exposed area is created. With the above, the post-collapse exposed area calculation processing ends.

次に、石材復旧位置特定処理(ステップS301~S302)について詳述する。 Next, the stone restoration position specifying process (steps S301 and S302) will be described in detail.

ステップS301では、算出された崩落前露出面積と、算出された崩落後露出面積と、を照合し、対応する崩落前IDと崩落後IDとを結び付ける。具体的には、崩落前露出面積を含むデータベースと、崩落後露出面積を含むデータベースと、を比較することにより、崩落前露出面積と崩落後露出面積とが略一致する崩落前IDと崩落後IDとを結び付ける。 In step S301, the calculated pre-collapse exposed area and the calculated post-collapse exposed area are collated, and the corresponding pre-collapse ID and post-collapse ID are linked. Specifically, by comparing a database containing the exposed area before the collapse and a database containing the exposed area after the collapse, a pre-collapse ID and a post-collapse ID in which the exposed area before the collapse and the exposed area after the collapse substantially match are obtained. connect with

面積が略一致するか否かは、崩落前露出面積に対する崩落後露出面積の比が予め定められた基準範囲内にあるか否かにより判断する。 Whether or not the areas substantially match is determined by whether or not the ratio of the post-collapse exposed area to the pre-collapse exposed area is within a predetermined reference range.

基準範囲は、ステップS101及びステップS202における輪郭の検出誤差を考慮して設定されることが好ましい。例えば、基準範囲を95%以上105%以下の範囲に設定することが出来る。 The reference range is preferably set in consideration of contour detection errors in steps S101 and S202. For example, the reference range can be set to a range of 95% or more and 105% or less.

また、石垣の崩落時に石材が欠けることがあり、この場合には、石垣露出面は、崩落前に比べて小さくなる。そこで、基準範囲の中心値が「100%」よりも小さくなるように設定してもよい。例えば、基準範囲を92%以上103%以下の範囲に設定してもよい。 Also, when the stone wall collapses, the stone may be chipped, and in this case, the exposed surface of the stone wall becomes smaller than before the collapse. Therefore, the central value of the reference range may be set to be smaller than "100%". For example, the reference range may be set to a range of 92% or more and 103% or less.

ステップS302では、結び付けられた崩落前IDと崩落後IDに基づいて、崩落石材の復旧位置を特定する。図3に示すように、崩落前の石垣における石材毎に崩落前IDが付与されているので、崩落後IDに結び付けられた崩落前IDの石材の位置を崩落前の石垣の画像上で確認することにより、崩落石材の復旧位置を特定することが出来る。これに代えて、崩落前IDに結び付けられた崩落後IDを崩落前の石垣の画像に表示して崩落石材の復旧位置を特定してもよい。 In step S302, the restoration position of the collapsed stone material is identified based on the linked pre-collapse ID and post-collapse ID. As shown in FIG. 3, since a pre-collapse ID is assigned to each stone in the stone wall before the collapse, the position of the stone with the pre-collapse ID linked to the post-collapse ID is confirmed on the image of the stone wall before the collapse. Thus, the restoration position of the collapsed stone can be identified. Alternatively, the post-collapse ID linked to the pre-collapse ID may be displayed on the image of the stone wall before the collapse to specify the restoration position of the collapsed stone material.

以上により、石材復旧位置特定処理を終了する。 With the above, the stone material restoration position specifying process ends.

石垣露出面の面積は、石垣露出面の上下が逆になった場合でも同じである。そのため、崩落石材の上下を特定することなく面積どうしの照合が可能である。したがって、崩落石材の復旧位置を容易に特定することが出来る。 The area of the exposed surface of the stone wall is the same even if the exposed surface of the stone wall is turned upside down. Therefore, it is possible to compare the areas without specifying the top and bottom of the collapsed stone. Therefore, it is possible to easily specify the restoration position of the collapsed stone.

詳細な説明は省略するが、崩落前面積と崩落後面積とを照合した結果、1つの崩落後IDに複数の崩落前IDが結び付けられた場合、すなわち1つの崩落前IDに絞り込めなかった場合には、崩落石材と絞り込まれた崩落前IDの石材どうしで、輪郭、窪み、割れ、傷、苔跡等を比較することにより、崩落石材の復旧位置を特定することが出来る。 Although a detailed explanation is omitted, when multiple pre-collapse IDs are associated with one post-collapse ID as a result of matching the pre-collapse area and the post-collapse area, that is, when the pre-collapse ID cannot be narrowed down. , by comparing contours, dents, cracks, scratches, traces of moss, etc. between the collapsed stone and the narrowed-down pre-collapse ID stones, it is possible to specify the restored position of the collapsed stone.

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following operational effects are obtained.

石材復旧位置特定方法及び石材復旧位置特定装置100では、崩落前の石垣の画像を用いて算出された面積と、崩落石材の画像を用いて算出された面積と、を照合する。そのため、崩落石材の復旧位置は、崩落前の石垣の画像における複数の石材の中から石垣露出面の面積に応じて絞り込まれる。したがって、石垣における複数の石材の明るさが略同じであったり、石材の表面が滑らかであったり、石材の輪郭が似通っている場合にも石材の復旧位置を精度よく特定することが出来る。 The stone restoration position specifying method and stone restoration position specifying device 100 collates the area calculated using the image of the stone wall before the collapse with the area calculated using the image of the collapsed stone. Therefore, the restoration position of the collapsed stone material is narrowed down according to the area of the stone wall exposed surface from among the plurality of stone materials in the image of the stone wall before the collapse. Therefore, even when the brightness of a plurality of stone materials in the stone wall is substantially the same, the surface of the stone materials is smooth, or the contours of the stone materials are similar, the restoration positions of the stone materials can be specified with high accuracy.

また、石材復旧位置特定方法及び石材復旧位置特定装置100では、崩落石材に格子状のスケール52を当てた状態で撮影された崩落石材の画像を取得し、取得された画像をスケール52に基づいて正対補正し、補正後の崩落石材の画像を用いて面積を算出する。そのため、石垣露出面と想定される面の面積を正確に算出することが出来る。したがって、石材の復旧位置をより精度よく特定することが出来る。 In addition, in the stone restoration position specifying method and stone restoration position specifying device 100, an image of the collapsed stone material photographed with the grid-shaped scale 52 applied to the collapsed stone material is acquired, and the acquired image is displayed based on the scale 52. The area is calculated using the image of the collapsed stone material after correcting the correct orientation. Therefore, it is possible to accurately calculate the area of the surface assumed to be the stone wall exposed surface. Therefore, the restoration position of the stone can be identified with higher accuracy.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

上記実施形態では、崩落石材における石垣露出面と想定される面を撮影して得られる画像を用いているが、崩落石材の全ての面を撮影し、別々の方向から撮影された画像を用いて石垣露出面と想定される面の輪郭を検出してもよい。 In the above embodiment, the image obtained by photographing the surface assumed to be the exposed surface of the stone wall in the collapsed stone is used. You may detect the outline of the surface assumed to be a stone wall exposed surface.

石垣の崩落により欠けた部分が明らかな場合には、欠けた部分に基づいて石垣露出面と想定される面の輪郭の一部を推定してもよい。 If the chipped portion due to the collapse of the stone wall is clear, a part of the contour of the face assumed to be the exposed stone wall surface may be estimated based on the chipped portion.

図5に示すように、崩落石材の画像には、石垣露出面ES(太線で囲まれた面)だけでなく、石垣露出面ESではない非露出面NESが写り込む場合がある。この場合には、石垣露出面ESと非露出面NESとの明るさの差異を用いて石垣露出面ESの輪郭を検出してもよい。 As shown in FIG. 5, not only the exposed stone wall surface ES (the surface surrounded by the thick line) but also the non-exposed surface NES, which is not the exposed stone wall surface ES, may appear in the image of the collapsed stone. In this case, the contour of the exposed stone wall surface ES may be detected using the difference in brightness between the exposed stone wall surface ES and the non-exposed surface NES.

100・・・石材復旧位置特定装置
11・・・崩落前露出面積算出部
12・・・崩落後露出面積算出部
13・・・特定部
52・・・スケール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Stone restoration position specific apparatus 11... Exposed area calculation part before collapse 12... Exposed area calculation part after collapse 13... Identification part 52... Scale

Claims (3)

石垣における崩落石材の復旧位置を特定する石材復旧位置特定方法であって、
崩落前の前記石垣の画像を用いて、複数の石材毎の石垣露出面の面積を画像処理によって算出し、
前記崩落石材の画像を用いて、前記崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積を画像処理によって算出し、
崩落前の前記石垣の画像を用いて算出された面積と、前記崩落石材の画像を用いて算出された面積と、を照合することによって前記崩落石材の復旧位置を特定する、
石材復旧位置特定方法。
A stone material restoration position identifying method for identifying the restoration position of a collapsed stone material in a stone wall,
Using the image of the stone wall before it collapsed, the area of the stone wall exposed surface for each of the plurality of stone materials is calculated by image processing,
Using the image of the collapsed stone, the area of the surface assumed to be the stone wall exposed surface in the collapsed stone is calculated by image processing,
Identifying the restoration position of the collapsed stone material by comparing the area calculated using the image of the stone wall before the collapse with the area calculated using the image of the collapsed stone material;
Stone restoration location identification method.
前記崩落石材の画像を用いて面積を算出する際に、
前記崩落石材に格子状のスケールを当てた状態で撮影された前記崩落石材の画像を取得し、
取得された画像を前記スケールに基づいて正対補正し、
補正後の前記崩落石材の画像を用いて面積を算出する
請求項1に記載の石材復旧位置特定方法。
When calculating the area using the image of the collapsed stone,
Acquiring an image of the collapsed stone taken with a grid-like scale applied to the collapsed stone,
Correcting the orientation of the acquired image based on the scale,
2. The stone restoration position specifying method according to claim 1, wherein the area is calculated using the corrected image of the collapsed stone.
石垣における崩落石材の復旧位置を特定する石材復旧位置特定装置であって、
崩落前の前記石垣の画像を用いて、複数の石材毎の石垣露出面の面積を画像処理によって算出する崩落前露出面積算出部と、
前記崩落石材の画像を用いて、前記崩落石材における石垣露出面と想定される面の面積を画像処理によって算出する崩落後露出面積算出部と、
崩落前露出面積算出部により算出された面積と、前記崩落後露出面積算出部により算出された面積と、を照合することによって前記崩落石材の復旧位置を特定する特定部と、を備える
石材復旧位置特定装置。
A stone restoration position specifying device for specifying the restoration position of a collapsed stone in a stone wall,
a pre-collapse exposed area calculation unit that calculates the area of the stone wall exposed surface for each of the plurality of stones by image processing using the image of the stone wall before the collapse;
a post-collapse exposed area calculation unit that calculates, by image processing, the area of the surface assumed to be the stone wall exposed surface of the collapsed stone, using the image of the collapsed stone;
a stone restoration position, comprising: a specifying unit for specifying the restoration position of the collapsed stone by collating the area calculated by the pre-collapse exposed area calculation unit and the area calculated by the post-collapse exposed area calculation unit. Specific device.
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