JP7325020B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
本開示の一態様に係る検査装置は、亀裂を有する構造物を検査する検査装置であって、前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮影された前記構造物の複数の画像を取得する取得部と、前記複数の画像の各々において前記構造物の表面上の亀裂を検出する亀裂検出部と、前記複数の画像において、検出された前記亀裂の所定位置を基準として前記構造物の表面の局所的な動き推定を行うことで複数の動きベクトルを導出する動き推定部と、前記亀裂に対して対称な位置間における動きベクトルの差異に基づいて、前記構造物の安全性を判定する検査部と、を備える。
[検査システムの構成]
まず、実施の形態1に係る検査システムの構成例について図1を参照しながら具体的に説明する。図1は、実施の形態1に係る検査システムの構成例を示す外観図である。検査システム100は、撮像装置110と検査装置120とを備える。
次に、実施の形態1に係る検査装置120の機能構成について図2を参照しながら説明する。図2は、実施の形態1に係る検査装置120の機能構成を示すブロック図である。図2に示すように、検査装置120は、取得部121と、亀裂検出部122と、動き推定部123と、検査部124と、を備える。
次に、以上のように構成された検査装置120における各種処理について説明する。
まず、検査装置の処理の全体像を図3~図6を参照しながら具体的に説明する。図3は、実施の形態1に係る検査装置120の処理の全体像を示すフローチャートである。図4は、実施の形態1における複数の画像の一例を示す図である。図5は、実施の形態1において画像内の亀裂を説明するための図である。図6は、実施の形態1において亀裂周辺の動きベクトルを説明するための図である。
次に、構造物99の安全性の判定処理(図3のステップS104)の詳細について図7を参照しながら具体的に説明する。図7は、実施の形態1に係る検査装置120の安全性の判定処理を示すフローチャートである。図8は、実施の形態1において安全性の判定処理を説明するための拡大図である。
以上のように、本実施の形態に係る検査装置120によれば、亀裂に対して対称な位置間における動きベクトルの差異に基づいて構造物の安全性を判定することができる。亀裂の伸展は、亀裂周辺の応力に依存し、特に亀裂に掛かる応力に依存する。したがって、亀裂に対して対称な位置間における動きベクトルの差異に基づいて構造物の安全性を判定することで、亀裂の伸展による構造物の安全性の低下をより正確に判定することができ、検査の精度を向上させることができる。さらに、画像から構造物の安全性を判定することができるため、目視検査を省略することもでき、検査時間の低減を図ることもできる。
次に、実施の形態2について説明する。本実施の形態では、局所動き推定によって得られた動きベクトルがそのまま検査に用いられるのではなく、主成分分析によって抽出された動きベクトルの主成分が検査に用いられる点が上記実施の形態1と異なる。以下に、上記実施の形態1と異なる点を中心に本実施の形態について説明する。
実施の形態2に係る検査装置220の機能構成について図9を参照しながら説明する。図9は、実施の形態2に係る検査装置220の機能構成を示すブロック図である。図9に示すように、検査装置220は、取得部121と、亀裂検出部122と、動き推定部123と、抽出部221と、検査部222と、を備える。
次に、以上のように構成された検査装置220における各種処理について説明する。図10は、実施の形態2に係る検査装置220の処理の全体像を示すフローチャートである。
以上のように、本実施の形態に係る検査装置220によれば、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用いて、構造物の安全性を判定することができる。したがって、動きベクトルからノイズ成分を除去することができ、さらに、構造物の検査の精度を向上させることができる。
次に、実施の形態3について説明する。本実施の形態では、亀裂に対して対称な位置にある領域間における短期的な動きを表す動きベクトルの差異に加えて、長期的な亀裂の変化に基づいて、構造物が検査される点が上記各実施の形態と異なる。以下に、上記実施の形態1と異なる点を中心に本実施の形態について説明する。
実施の形態3に係る検査装置320の機能構成について図11を参照しながら説明する。図11は、実施の形態3に係る検査装置320の機能構成を示すブロック図である。図11に示すように、検査装置320は、取得部321と、亀裂検出部322と、動き推定部123と、検査部323と、を備える。
次に、以上のように構成された検査装置320における各種処理について説明する。図12は、実施の形態3に係る検査装置320の処理の全体像を示すフローチャートである。
以上のように、本実施の形態に係る検査装置320によれば、動きベクトルの差異に加えて、複数の画像よりも前に撮影された参照画像と複数の画像のいずれかとの亀裂の変化量に基づいて、構造物の安全性を判定することができる。したがって、亀裂の伸展をより正確に予測することも可能となり、構造物の検査の精度を向上させることができる。
以上、本開示の1つまたは複数の態様に係る検査装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の1つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
21 亀裂
22 先端
23 動きベクトル
31 亀裂の方向
32、33 領域
41 参照画像
99 構造物
100 検査システム
110 撮像装置
120、220、320 検査装置
121、321 取得部
122、322 亀裂検出部
123 動き推定部
124、222、323 検査部
221 抽出部
Claims (8)
- 亀裂を有する構造物を検査する検査装置であって、
前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に前記構造物が撮影された第1画像及び第2画像を含む複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像の各々において前記構造物の表面上の亀裂を検出する亀裂検出部と、
前記複数の画像の各々において、予め定められたサイズの複数のブロックに分割し、検出された前記亀裂の先端を基準として、前記第1画像における前記基準に対する前記複数のブロックの相対位置と、前記第2画像における前記基準に対する前記複数のブロックの相対位置との位置関係に基づいて前記複数のブロックの動きベクトルを導出する動き推定部と、
前記亀裂に対して対称な位置間における動きベクトルの差異に基づいて、前記構造物の安全性を判定する検査部と、を備える、
検査装置。 - 前記検査部は、
前記基準を含む前記亀裂上の複数の点を選択し、
前記複数の点の各々において、
前記亀裂の方向を算出し、
算出された前記亀裂の方向に延びる前記亀裂上の線に対して線対称な位置を、前記亀裂に対して対称な位置として決定する、
請求項1に記載の検査装置。 - 前記検査部は、前記動きベクトルの差異に基づいて前記亀裂の幅の変化量を推定し、推定された前記幅の変化量に基づいて、前記構造物の安全性を判定する、
請求項1又は2に記載の検査装置。 - さらに、導出された前記複数のブロックの動きベクトルの主成分分析を行うことにより、前記複数の動きベクトルから複数の主成分を抽出する抽出部を備え、
前記検査部は、抽出された前記複数の主成分のうち、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用いて、前記構造物の安全性を判定する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記取得部は、さらに、前記複数の画像よりも時間的に前に撮影された参照画像を取得し、
前記亀裂検出部は、さらに、前記参照画像において前記構造物の表面上の亀裂を検出し、
前記検査部は、さらに、前記参照画像と前記複数の画像のいずれかとの間の亀裂の変化量に基づいて、前記構造物の安全性を判定する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の検査装置。 - さらに、前記複数の画像を撮影する撮影部を備える、
請求項1~5のいずれか1項に記載の検査装置。 - 前記検査部は、前記複数の画像の各々において前記亀裂以外の特徴点を原点とした座標を決定し、前記第1画像の前記基準の座標と、前記第2画像の前記基準の座標とに基づいて、亀裂の変化量を算出し、前記亀裂の変化量に基づいて、前記構造物の安全性を判定する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の検査装置。 - 亀裂を有する構造物を検査する検査方法であって、
前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に前記構造物が撮影された第1画像及び第2画像を含む複数の画像を取得し、
前記複数の画像の各々において前記構造物の表面上の亀裂を検出し、
前記複数の画像の各々において、予め定められたサイズの複数のブロックに分割し、検出された前記亀裂の先端を基準として、前記第1画像における前記基準に対する前記複数のブロックの相対位置と、前記第2画像における前記基準に対する前記複数のブロックの相対位置との位置関係に基づいて前記複数のブロックの動きベクトルを導出し、
前記亀裂に対して対称な位置間における動きベクトルの差異に基づいて、前記構造物の安全性を判定する、
検査方法。
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