JP7156531B2

JP7156531B2 - 検査支援装置、検査支援方法及びプログラム

Info

Publication number: JP7156531B2
Application number: JP2021528536A
Authority: JP
Inventors: 聡辻
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2039-06-19
Also published as: WO2020255298A1; JPWO2020255298A1; US20220260500A1

Description

本発明は、検査支援装置、検査支援方法及びコンピュータ可読媒体に関する。

鉄筋コンクリート構造物を建築する際、どの位置にどの太さ(径)の鉄筋を配置したかを検査する配筋検査を行う必要がある。特許文献１には、３次元レーザスキャナで鉄筋を複数個所から測定し、それらの測定データを統合し、統合後の測定データと基準となるデータとの比較を行うことで配筋状態を判定する技術が開示されている。

特開２０１０－０１４６９３号公報

ところで、三次元センサを用いて一以上の検査対象部材を測定し、所定の位置に意図した検査対象部材が配置されているか確認する検査において、三次元センサをどこに設置するか、など検査計画を事前に立案する必要がある。当該検査計画は、熟練した検査員が自己の経験を頼りに立案するのが一般的であった。しかしながら、検査現場において、急遽、経験が十分でない検査員が検査計画を立案しなければならない場合も多々あり、このような場合にも検査計画を容易に立案することができる検査支援装置が求められていた。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、三次元センサを用いて一以上の検査対象部材を測定し、所定の位置に意図した検査対象部材が配置されているか確認する検査において、検査計画の立案を容易にすることができる検査支援装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る検査支援装置は、一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報、及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した情報に基づいて、前記検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定方向における分散のばらつきの範囲を求めるシミュレーション部と、前記シミュレーション部が求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において検査対象部材を判別できるか否かを判定する判定部と、を備える。

本発明の第２の態様に係る検査支援方法は、一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、前記検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報、及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する第１のステップと、前記第１のステップで取得した情報に基づいて、前記各検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定の方向における分散のばらつきの範囲を求める第２のステップと、前記第２のステップで求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において前記検査対象部材を判別できるか否かを判定する第３のステップと、を有する。

本発明の第３の態様に係る非一時的なコンピュータ可読媒体は、一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、前記検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する第１のステップと、前記第１のステップで取得した情報に基づいて、前記検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定の方向における分散のばらつきの範囲を求める第２のステップと、前記第２のステップで求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において前記検査対象部材を判別できるか否かを判定する第３のステップと、をコンピュータに実行させるプログラムが格納されている。

本発明によれば、三次元センサを用いて一以上の検査対象部材を測定し、所定の位置に意図した検査対象部材が配置されているか確認する検査において、検査計画の立案を容易にすることができる。

実施の形態１に係る検査支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る検査支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る検査支援装置の検査対象部材としての鉄筋である、異形棒鋼の外形を示す模式図である。検査現場の図面情報の一例を示す模式図である。取得部を介して三次元センサの設置予定位置に関する情報を入力する方法の一例について説明する模式図である。図４に例示した検査現場における検査対象部材の各配置予定位置での仮想点群データについて示す模式図である。仮想点群データの例について示す模式図である。シミュレーションにおいて設定する基準の三次元直交座標系と、検査対象部材の方向の定義について説明する模式図である。シミュレーション部において、仮想点群データを生成する方法について示す模式図である。シミュレーション部において、仮想点群データを生成する、図９を参照して説明した方法とは別の方法について示す模式図である。シミュレーション部が仮想点群データの分散のばらつきを求める所定方向について説明する模式図である。シミュレーション部において、三次元センサからの距離が最も近い配置予定位置について、シミュレーションにより複数回生成した仮想点群データの横方向の分散をプロットしたグラフである。シミュレーション部において、三次元センサからの距離が最も遠い配置予定位置について、シミュレーションにより複数回生成した仮想点群データの横方向の分散をプロットしたグラフである。表示部に判定結果を表示させた状態の一例を示す模式図である。三次元センサの設置予定位置の再設定について説明する模式図である。実施の形態２に係る検査支援装置における、三次元センサの配置予定位置において、各配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かをそれぞれ判定する処理の流れについて説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

［実施の形態１］
以下、実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１に係る検査支援装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、検査支援装置１０は、取得部１１と、シミュレーション部１２と、判定部１３と、を備えている。

取得部１１は、三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報、及び、三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する。ここで、三次元センサは、一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得するものである。

シミュレーション部１２は、取得部１１が取得した情報に基づいて、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離を検査対象部材ごとに算出する。シミュレーション部１２は、さらに、算出した検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離において推定される点群データである仮想点群データを、上記距離ごとに検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した仮想点群データに基づいて、所定方向における分散のばらつきの範囲を求める。

判定部１３は、シミュレーション部１２が求めた、所定方向における分散のばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において検査対象部材を判別できるか否かを判定する。

このようにすることで、三次元センサを用いて一以上の検査対象部材を測定し、所定の位置に意図した検査対象部材が配置されているか確認する検査において、検査計画の立案を容易にすることができる。

［実施の形態２］
以下、実施の形態２について説明する。
まず、実施の形態２にかかるに係る検査支援装置の構成例について説明する。図２は、実施の形態２に係る検査支援装置１１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、検査支援装置１１０は、取得部１１１と、シミュレーション部１１２と、判定部１１３と、を備えている。

取得部１１１は、三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状に関する情報、検査現場の図面情報、及び、三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する。ここで、三次元センサは、一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する。三次元センサは、例えば３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ)センサである。

ここで、検査対象部材は、異形棒鋼と呼ばれる（異形鉄筋とも呼ばれる）鉄筋である。図３は、異形棒鋼の外形を示す模式図である。図３に示すように、異形棒鋼には表面に「リブ」や「節」と呼ばれる凹凸の突起が設けられている。異形棒鋼は径に応じて“Ｄ１０”、“Ｄ１３”、“Ｄ１６”、“Ｄ１９”のような規格名が定められている。規格名に示される数字は、例えば、Ｄ１０の直径が９．５３ｍｍ、Ｄ１３の直径が１２．７ｍｍと、異形棒鋼のおおよその直径を示している。すなわち、異形棒鋼の直径は２～３ｍｍごとに規格化されている。

図４は、検査現場の図面情報の一例を示す模式図である。図４に示すように、検査現場の図面情報は、例えば、建築物の設計を平面図として表した“伏せ図”に検査対象部材の配置予定位置が記されたものである。検査現場の図面情報は、取得部１１１（図２参照）が図面管理システムなどの記憶媒体にアクセスすることによって取得するようにしてもよい。

図５は、取得部１１１（図２参照）を介して三次元センサの設置予定位置に関する情報を入力する方法の一例について説明する模式図である。図５に示すように、取得部１１１はスマートフォンなどの携帯端末１３０である。ユーザは、携帯端末１３０の表示画面であるタッチパネル１３０ａに表示された検査現場の図面に対して、指で三次元センサの設置予定位置を直接プロットする。このようにすることで、ユーザは三次元センサの設置予定位置を容易に入力することができる。

三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状に関する情報については、取得部１１１が、三次元センサの仕様に関する情報及び検査対象部材の形状に関する情報が予め記憶された記憶媒体にアクセスすることによって取得するようにしてもよい。

再び図２を参照し、シミュレーション部１１２は、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離をそれぞれ算出する。言い換えると、検査現場における検査対象部材ごとに、三次元センサの設置予定位置から検査対象部材の配置予定位置までの距離をそれぞれ算出する。シミュレーション部１１２は、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離の算出を、三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状に関する情報、検査現場の図面情報、及び、三次元センサの設置予定位置に関する情報、に基づいて行う。

図６は、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離をそれぞれ算出する方法の一例について示す模式図である。図６に示すように、検査現場に配置予定の各検査対象部材について、三次元センサの設置予定位置からの距離Ｌ１、Ｌ２、・・・、ＬＮ（ここでは、Ｎ＝１６）をそれぞれ算出する。例えば、検査現場の図面の所定位置を原点（０、０）とする直交２次元座標系（Ｘ、Ｙ）を設定したとすると、直交２次元座標系（Ｘ、Ｙ）における、三次元センサの設置予定位置の座標、及び、各検査対象部材の配置予定位置の座標が決まる。検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離は、三次元センサの設置予定位置の座標と検査対象部材の配置予定位置の座標との距離により算出することができる。

再び図２を参照し、シミュレーション部１１２は、算出した、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離ごとに、検査現場に配置予定の検査対象部材の各種類について、仮想点群データをそれぞれ複数回生成する。ここで、仮想点群データは、三次元センサでの実測により取得されるであろうと推定される点群データである。また、検査対象部材の種類とは、検査対象部材の形状に関する種類を意味する。

図７は、図６に例示した検査現場における検査対象部材の各配置予定位置での仮想点群データについて示す模式図である。図７の上段には、三次元センサからの距離が最も近い検査対象部材の配置予定位置における、４種類の鉄筋Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９の仮想点群データを示す。図７の下段には、三次元センサからの距離が最も遠い検査対象部材の配置予定位置における、４種類の鉄筋Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９の仮想点群データを示す。図７の下段に示す仮想点群データの方が、図７の上段に示す仮想点群データよりも、仮想点群データに含まれる点数が少ない。

三次元センサは一般的に、ある一定の画角の範囲でビームの照射方向を細かく変更しながらビームを照射する。つまり、隣接する方向のビームは三次元センサからの距離が長くなるほど間隔が大きくなる。このため、三次元センサからの距離が離れれば離れる程、三次元センサでの実装により取得される点群データに含まれる点数が少なくなる。

また、三次元センサの照射したビームは、ビーム径が広がる性質を持つため、三次元センサからの距離が長くなるほどビームの直径が大きくなる。ビームの一部でも検査対象物に当たると、点群データが取得される可能性があるため、三次元センサからの距離が離れれば離れる程、三次元センサでの実測により取得される点群データは、対象の検査対象物の寸法よりも広がる、かつ、輪郭が不明瞭になる。

図８は、シミュレーションにおいて設定する基準の三次元直交座標系と、検査対象部材の方向の定義について説明する模式図である。図８に示すように、基準の三次元直交座標系は、三次元センサ１２０の位置を原点とし、第１軸としてのｘ軸、第２軸としてのｙ軸、第３軸としてのｚ軸からなる。基準の三次元直交座標系は、例えば、第３軸としてのｚ軸が鉛直方向、第１軸としてのｘ軸と第２軸としてのｙ軸を含む平面が水平になるように設定される。

基準の三次元直交座標系は、三次元センサ１２０の位置を原点とする基準の三次元極座標系に変換することができる。検査対象部材において三次元センサ１２０から照射されたビームが当たった点である点Ｐは、三次元直交座標系で（ｘ、ｙ、ｚ）、三次元極座標系で（ｄ、φ、θ）と表されるとする。ここで、ｄは、原点から点Ｐまでの距離、すなわち動径である。φは、ｘ軸とｘｙ平面への動径ベクトル（原点から点Ｐに向かうベクトル）の射影がなす角度である。θはｘｙ平面と動径ベクトルがなす角度である。ｘ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφ、ｙ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｓｉｎφ、ｚ＝ｄ・ｓｉｎθの関係が成り立つ。

図８において、縦方向は、検査対象部材の長手方向である。横方向は、検査対象部材における三次元センサ１２０より照射されたビームの当たる面の面積が最大になるときのビームの照射方向と縦方向に直交する方向である。ビームの照射方向とはビームの光軸の方向である。奥行き方向は、縦方向と横方向に直交する方向である。三次元直交座標系（ｘ、ｙ、ｚ）において、縦方向はｚ軸に平行な方向である。三次元直交座標系（ｘ、ｙ、ｚ）において、横方向は、三次元センサ１２０より照射されたビームのｘｙ平面への射影の方向ベクトルｅ１とｘｙ平面上で直交する方向ベクトルｅ２に平行な方向である。なお、三次元センサ１２０より照射されたビームが検査対象部材に当たった箇所の代表点を点Ｐとすると、三次元センサ１２０より照射されたビームのｘｙ平面への射影がｘ軸となす角度が角度φに相当する。なお、ビームが検査対象部材に当たった箇所の代表点は、ビームの光軸上にあるものとする。

図９は、シミュレーション部１１２（図２参照）において、仮想点群データを生成する方法について示す模式図である。図９に示すように、検査対象部材の形状に関する情報に含まれる、検査対象部材を描いたＣＡＤ図面を構成するポリゴン毎に三次元センサ１２０から照射されたビームとの交点がポリゴンの範囲内に存在するかどうかを判定する。そして、ビームとの交点がポリゴンの範囲内であると判定されたときには、当該交点を仮想点群データに含まれる点とする。このように、シミュレーション部１１２では、三次元センサの仕様に関する情報に合わせてビームの照射方向を変化させることで、検査対象部材を仮想的にスキャンし、仮想点群データを生成する。

図１０は、シミュレーション部１１２（図２参照）において、仮想点群データを生成する、図９を参照して説明した方法とは別の方法について示す模式図である。図１０に示すように、検査対象部材を方程式で表現できるようなシンプルな形状に近似して、当該形状と三次元センサ１２０から照射されたビームの交点を点群データとして保存する。

例えば、検査対象部材が鉄筋である場合、検査対象部材の形状は円筒であると近似することができる。よって、検査対象部材の方程式を、下記の円筒の方程式によって近似する。
検査対象部材の方程式：（ｘ－ａ）^２＋（ｙ－ｂ）^２＝１、ｍ≦ｚ≦n
ここで、（ａ、ｂ）は、図８を参照して説明した三次元直交座標系における、検査対象部材の円筒の中心座標である。ｍは検査対象部材の円筒の底面のz座標、ｎは検査対象部材の円筒の上面のz座標である。

検査対象部材において三次元センサ１２０から照射されたビームが当たった点である点Ｐ（図８参照）は、上述したように、ｘ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφ、ｙ＝ｄ・ｃｏｓθ・ｓｉｎφ、ｚ＝ｄ・ｓｉｎθと表される。これを検査対象部材の方程式に代入すると、ｄについての２次方程式になる。この２次方程式に解が存在すれば、点Ｐの座標（ｘ、ｙ、ｚ）を求めることができる。なお、三次元センサ１２０の照射したビームと検査対象部材との交点が２つになる場合、上述の２次方程式の解が２つ存在する。この場合、三次元センサ１２０に近い側の交点が検査対象部材の表面にビームが当たった箇所の点（点Ｐ）となり、三次元センサ１２０に遠い側の交点がビームの影になる点となるため、２次方程式の２つの解のうち小さい方の値をdとする。

再び図２を参照し、シミュレーション部１１２は、仮想点群データの所定方向における分散のばらつきの範囲を求める。図１１は、シミュレーション部１１２（図２参照）が仮想点群データの分散のばらつきを求める所定方向について説明する模式図である。図１１に示すように、検査対象部材としての鉄筋では、仮想点群データにおいて、縦方向の分散が最大になる。また、三次元センサ１２０と対向する面にのみ点群データが存在することから、横方向の分散の方が奥行き方向の分散よりも大きくなる。横方向の分散と検査対象部材としての鉄筋の直径との間には相関があるので、検査対象部材の種類は、横方向の分散により判別することができる。よって、横方向を、シミュレーション部１１２が仮想点群データの分散のばらつきを求める所定方向とする。

シミュレーション部１１２において、図８を参照して説明した方法や図９を参照して説明した方法により、推定される点群データである仮想点群データを複数回生成すると、仮想点群データの所定方向である横方向の分散はばらつく。ここで、仮想点群データの所定方向における分散の最大値と最小値との間の範囲を分散のばらつきの範囲とする。

図１２は、シミュレーション部１１２において、三次元センサからの距離が最も近い配置予定位置について、シミュレーションにより複数回生成した仮想点群データの横方向の分散をプロットしたグラフである。図１３は、シミュレーション部１１２において、三次元センサからの距離が最も遠い配置予定位置について、シミュレーションにより複数回生成した仮想点群データの横方向の分散をプロットしたグラフである。ここで、三次元センサからの距離が最も近い配置予定位置とは、図６に例示した検査現場における検査対象部材の各配置予定位置のうちで三次元センサからの距離が最も近い配置予定位置である。また、三次元センサからの距離が最も遠い配置予定位置とは、図６に例示した検査現場における検査対象部材の各配置予定位置のうちで三次元センサからの距離が最も遠い配置予定位置である。グラフにおいて、横軸は鉄筋の直径［ｍｍ］、縦軸は鉄筋の横方向の分散［ｍ^２］である。

図１２及び図１３に示すグラフを得るために、シミュレーション部１１２において実行したシミュレーションの諸条件は以下の通りである。
１）検査対象部材は４種類の鉄筋（Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９）とする。
２）三次元センサ１２０は、以下の仕様の３Ｄ－ＬｉＤＡＲセンサとする。
水平方向角度分解能：０．０１１°
垂直方向角度分解能：０．１°
０ｍ地点でのビーム径：９．５ｍｍ
ビーム広がり角：３．０ｍｒａｄ
測距誤差:±３ｃｍ（１σ、測距誤差は平均０、標準偏差３ｃｍの正規分布に従って生ずるものとする）
３）照射されたビームの一部でも鉄筋に当たれば、ビームが鉄筋に当たったものとする。
４）鉄筋からの反射光は、ビームが当たった面積に応じて確率的に３Ｄ－ＬｉＤＡＲに戻るものとする。具体的には、ビーム径に対する当たった面積の比率(当たった面積/ビーム径)が０．０～１．０の間で生成した乱数値以上であれば反射光が３Ｄ－ＬｉＤＡＲに戻るとものする。
５）鉄筋の形状は円筒であるとする。
６）検査対象部材である４種類の鉄筋について、それぞれ１０００回シミュレーションを実行する。

図１２に示すように、４種類の鉄筋（Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９）で、仮想点群データの分散のばらつきの範囲はそれぞれ異なっている。よって、三次元センサからの距離が最も近い配置予定位置では、三次元センサによる実測により得られた点群データの横方向における分散が、４種類の鉄筋における仮想点群データの分散のばらつきの範囲のいずれに含まれるかにより検査対象部材の種類を判別することができる。

一方、図１３に示すように、仮想点群データの横方向における分散のばらつきの範囲が、Ｄ１０とＤ１３では領域ｒ１で、Ｄ１３とＤ１６では領域ｒ２で、Ｄ１６とＤ１９では領域ｒ３で、重なっている。つまり、三次元センサ１２０による実測により得られた点群データの横方向における分散が、領域ｒ１、ｒ２、ｒ３のいずれかに含まれる可能性がある。このため、三次元センサからの距離が最も遠い配置予定位置では、検査対象部材の種類を判別することができない場合がある。

再び図２を参照し、判定部１１３は、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離に対応する、検査対象部材の各種類の所定方向における分散のばらつきの範囲に基づき、当該配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かを判定する。判定部１１３は、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離に対応する、検査対象部材の各種類の所定方向における分散のばらつきの範囲の種類間の重なり具合に応じて、当該配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かを判定する。つまり、判定部１１３は、図１２に示した場合のように、仮想点群データの分散のばらつきの範囲の種類間の重なり具合が相対的に小さい配置予定位置の場合、検査対象部材の種類を判別することができると判定する。一方、判定部１１３は、図１２に示した場合のように、仮想点群データの分散のばらつきの範囲の種類間の重なり具合が相対的に大きい配置予定位置の場合、検査対象部材の種類を判別することができないと判定する。

判定部１１３で判定した、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置ごとに判定結果を検査現場の図面に重ねて表示する表示部をさらに備えていてもよい。図１４は、表示部に判定結果を表示させた状態の一例を示す模式図である。図１４に示すように、表示部は、スマートフォンなどの携帯端末１３０である。つまり、図５を参照して説明した取得部としての携帯端末１３０が表示部としての機能も担う。判定結果は、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置ごとに検査現場の図面に重ねて表示されている。検査対象部材の種類を判別することができる配置予定位置の近傍には“ＯＫ”と表示され、検査対象部材の種類を判別することができない配置予定位置の近傍には“ＮＧ”と表示される。

図１５は、三次元センサの設置予定位置の再設定について説明する模式図である。図１５に示すように、携帯端末１３０に表示された判定結果を見たユーザは、より好ましい判定結果が得られる思われる位置に三次元センサの設置予定位置を移動する。シミュレーション部１１２（図２参照）は、新たに設定された三次元センサの設置予定位置に対して、上述したシミュレーションを実施し、検査対象部材の各種類の所定方向における分散のばらつきの範囲を求める。そして、判定部１１３において、検査対象部材の各配置予定位置において検査対象部材を判別できるか否かを判定する。つまり、得られた判定結果を見てさらに改善の余地があると思われた場合に、三次元センサの設置予定位置をタッチパネル１３０ａ上で変更することで、三次元センサの新たな設置予定位置での判定結果が得られる。このように、本実施の形態に係る検査支援装置１１０によれば、ユーザは、三次元センサの最適な設置予定位置の検討を容易に行うことができるので、検査計画の立案が容易になる。

図１３のように、検査対象部材の種類間で、シミュレーションにより生成した仮想点群データの横方向における分散のばらつきの範囲が重なってしまう配置予定位置であっても、検査現場において当該配置予定位置にある検査対象部材を実測する回数を増やせば判別できる可能性が高まる。つまり、実測により取得した点群データの横方向における分散の範囲が、検査対象部材の各種類（ここでは鉄筋Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９）における仮想点群データの分散のばらつきの範囲のいずれと最も重なっているか判定することにより、検査対象部材の種類を判別することができる。

このようなことから、判定部１１３（図２参照）は、検査対象部材の配置予定位置ごとに、検査対象部材の各種類の所定方向における分散のばらつきの範囲の重なり具合に基づいて、当該配置予定位置において検査現場での実測で何回測定すれば判別可能になるかを推定するようにしてもよい。当該推定は、例えば、過去に検査現場において実測を行ったときの検査結果を蓄積し、蓄積された検査結果を用いて機械学習の手法により行うようにしてもよい。また、判定部１１３は、当該配置予定位置における検査現場での実測において測定可能になる測定回数が所定の閾値を超えた場合に、当該配置予定位置で検査対象部材を判別することが不可であると判定するようにしてもよい。

ここで、本実施の形態に係る検査支援装置１１０における、三次元センサの配置予定位置において、各配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かをそれぞれ判定する処理の流れについて説明する。なお、以下の説明では図２についても適宜参照する。

図１６は、本実施の形態に係る検査支援装置１１０における、三次元センサの配置予定位置において、各配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かをそれぞれ判定する処理の流れについて説明するフローチャートである。図１６に示すように、まず、三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状に関する情報、検査現場の図面情報、及び、三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、三次元センサの仕様に関する情報、検査対象部材の形状に関する情報、検査現場の図面情報、及び、三次元センサの設置予定位置に関する情報、に基づいて、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離をそれぞれ算出する（ステップＳ１０２）。続いて、算出した検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離ごとに、検査現場に配置予定の検査対象部材の各種類について、推定される点群データである仮想点群データをそれぞれ複数回生成し仮想点群データの所定方向における分散のばらつきの範囲を求める（ステップＳ１０３）。続いて、検査対象部材の配置予定位置と三次元センサの設置予定位置との距離に対応する、検査対象部材の各種類の所定方向における分散のばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において検査対象部材を判別できるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

以上より、本実施の形態に係る検査支援装置１１０によれば、三次元センサを用いて一以上の検査対象部材を測定し、所定の位置に意図した検査対象部材が配置されているか確認する検査において、検査計画の立案を容易にすることができる。

なお、上述した実施の形態に係る検査支援装置を適用することが可能な検査対象部材は、鉄筋に限らず、鉄筋のように形状が類似し直径などに差がある部材全般が含まれる。

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、各処理を、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）にプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上述の処理を実現するためのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒy）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１０、１１０検査支援装置
１１、１１１取得部
１２、１１２シミュレーション部
１３、１１３判定部
１２０三次元センサ
１３０携帯端末
１３０ａタッチパネル

Claims

一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、前記検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報、及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した情報に基づいて、前記検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、
算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、
複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定方向における分散のばらつきの範囲を求めるシミュレーション部と、
前記シミュレーション部が求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において前記検査対象部材を判別できるか否かを判定する判定部と、を備える検査支援装置。
前記判定部は、前記距離に対応する、前記ばらつきの範囲の前記検査対象部材の形状差間の重なり具合に応じて、当該配置予定位置で検査対象部材を判別できるか否かを判定する、請求項１に記載の検査支援装置。
前記判定部は、検査対象部材の配置予定位置ごとに、前記ばらつきの範囲の前記検査対象部材の形状差間の重なり具合に基づいて、当該配置予定位置において検査現場での実測で何回測定すれば判別可能になるかを推定する、請求項２に記載の検査支援装置。
前記判定部は、当該配置予定位置における検査現場での実測において測定可能になる測定回数が所定の閾値を超えた場合に、当該配置予定位置で検査対象部材を判別することが不可であると判定する、請求項３に記載の検査支援装置。
前記判定部で判定した、検査現場における各検査対象部材の配置予定位置ごとに判定結果を検査現場の図面に重ねて表示する表示部をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の検査支援装置。
検査対象部材は異形棒鋼である、請求項１から５のいずれか一項に記載の検査支援装置。
一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、前記検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報、及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する第１のステップと、
前記第１のステップで取得した情報に基づいて、前記各検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定の方向における分散のばらつきの範囲を求める第２のステップと、
前記第２のステップで求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において前記検査対象部材を判別できるか否かを判定する第３のステップと、を有する検査支援方法。
一以上の検査対象部材に対してビームを照射し、少なくとも光の振幅情報に基づいて点群データを取得する三次元センサの仕様に関する情報、前記検査対象部材の形状と配置予定位置に関する情報及び、前記三次元センサの設置予定位置に関する情報を取得する第１のステップと、
前記第１のステップで取得した情報に基づいて、前記検査対象部材の配置予定位置と前記三次元センサの設置予定位置との距離を前記検査対象部材ごとに算出し、算出した前記距離において推定される点群データである仮想点群データを、前記距離ごとに前記検査対象部材の形状差ごとに複数回生成し、複数回生成した前記仮想点群データに基づいて、所定の方向における分散のばらつきの範囲を求める第２のステップと、
前記第２のステップで求めた前記ばらつきの範囲に基づいて、当該配置予定位置において前記検査対象部材を判別できるか否かを判定する第３のステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。