JP7353485B2 - 損傷図作成支援方法及び装置 - Google Patents
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Description
図1は、損傷図作成支援装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
ここでは、橋梁、特に、橋梁の床版を検査(点検)する場合を例に説明する。橋梁は、構造物の一例である。また、床版は、鉄筋コンクリート製の構造物の一例である。
本実施の形態では、検査対象領域の内部状態を可視化した画像を撮影して、検査対象領域の内部状態を非破壊で計測する。
可視光画像の撮影は、可視光カメラを用いて行われる。可視光カメラは、可視光の波長帯域(一般に380nmから780nm)に感度をもって被写体を撮影するカメラである。可視光カメラには、CMOSイメージセンサ(complementary metal-oxide semiconductor device image sensor)、CCDイメージセンサ(charge coupled device image sensor)等を搭載した一般的なデジタルカメラ(携帯端末等に搭載されているものを含む)を使用できる。本実施の形態では、カラー撮影が可能なデジタルカメラが使用される。したがって、可視光画像として、カラー画像が撮影される。カラー画像は、画素単位でR(red;赤)、G(green;緑)及びB(blue;青)の各強度値(輝度値)を有する画像(いわゆるRGB画像)である。
水平方向の画素分解能=水平方向の視野サイズ(mm)÷イメージセンサの水平方向の画素数
イメージセンサの画素が、正方画素の場合、垂直方向の画素分解能と水平方向の画素分解能は同じになる。
水平方向の視野サイズ:0.3mm×4000画素=1200[mm]
損傷図の作成は、損傷図作成支援装置10を用いて行われる。ユーザ(検査技術者)は、可視光カメラで撮影した検査対象領域の可視光画像を損傷図作成支援装置10に入力し、損傷図を作成させる。
[ひび割れの検出]
上記実施の形態では、検査対象領域のすべての領域において、幅が0.1mm以上のひび割れ(第2閾値以上のひび割れ)を検出する構成としているが、内部損傷領域と、内部損傷領域以外の領域とを分けて、ひび割れを検出する構成としてもよい。この場合、内部損傷領域では、幅が0.1mm以上のひび割れを検出し、内部損傷領域以外の領域では、幅が0.2mm以上のひび割れを検出する。
検査対象領域のすべての領域で幅が0.1mm以上のひび割れを記録した損傷図(図8参照)を別途作成してもよい。これにより、必要に応じて、全ひび割れを記録した損傷図を表示させることができる。また、ひび割れの種類ごとにレイヤを分けた損傷図を作成してもよい。
上記実施の形態では、ミリ波カメラにより構造物の内部状態を可視化した画像を撮影して、構造物の内部状態を非破壊で計測する構成としている。構造物の内部状態を非破壊で計測する手段及び方法は、これに限定されるものではない。たとえば、マイクロ波、テラヘルツ波等の電磁波を用いて内部状態を可視化する装置(マイクロ波イメージング装置、テラヘルツイメージング装置等)を使用して、構造物の内部状態を計測する構成とすることもできる(電磁波レーダ法)。また、超音波を用いて内部状態を可視化する装置(超音波イメージング装置等)を使用して、構造物の内部状態を計測する構成とすることもできる(いわゆる、超音波法)。この他、赤外線写真法、X線造影撮影法、非接触音響探査法等の公知の非破壊探査法を採用して、構造物の内部状態を計測する構成とすることができる。
上記実施の形態では、内部損傷領域をユーザが手動で入力する構成としているが、内部損傷領域の情報を取得する手法は、これに限定されるものではない。たとえば、内部に損傷を有する領域をチョーク等で示し、可視光画像からチョーク等で示された領域を自動認識して、内部損傷領域の情報を取得する構成とすることもできる。また、内部損傷領域の情報が記録された損傷図の情報を取得して、内部損傷領域の情報を取得する構成とすることもできる。更に、構造物の内部状態を可視化した画像を撮影して、構造物の内部状態を計測する場合には、撮影した画像データを取得して、内部損傷領域の情報を取得する構成とすることもできる。この場合、構造物の内部状態を可視化した画像を解析して、損傷領域を検出し、内部損傷領域の情報を自動で取得する。
本発明は、橋梁、トンネル、ダム、建築物などの鉄筋コンクリート製の構造物を検査する場合に特に有効に作用する。ただし、本発明の適用は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、表面がタイル、レンガ等で構成された構造物を検査する場合にも同様に適用できる。
可視光カメラによる撮影は、たとえば、可視光カメラを無人航空機(いわゆるドローン)、無人走行車等に搭載して行うこともできる。
上記実施の形態では、損傷図作成支援装置が、いわゆるスタンドアローンコンピュータで実現されているが、クライアントサーバ型のシステムで実現することもできる。たとえば、ひび割れ検出部10B、パノラマ合成部10C、内部損傷領域情報取得部10D、及び、損傷図作成部10E等の機能については、サーバが実現する構成としてもよい。この場合、クライアント端末には、サーバに対して画像を送信する機能、サーバから結果(パノラマ合成した画像、損傷図のデータ等)を受信する機能等が備えられる。
2 格間
3 主桁
4 横桁
10 損傷図作成支援装置
10A 画像データ取得部
10B ひび割れ検出部
10C パノラマ合成部
10D 内部損傷領域情報取得部
10E 損傷図作成部
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 HDD
15 操作部
16 表示部
16A 表示部の画面
17 入出力インターフェース
18 通信インターフェース
a 撮影の移動方向
F 内部損傷領域を囲う枠
IM 可視光画像
L1 幅が0.2mm以上のひび割れをトレースした線
L2 幅が0.1mm以上、0.2mm未満のひび割れをトレースした線
Ly1 損傷図の第1レイヤ
Ly2 損傷図の第2レイヤ
Ly3 損傷図の第3レイヤ
P ポインタ
W 構造物の内部の損傷
S1~S3 検査から損傷図の作成までの手順
S31~S35 損傷図作成支援装置による損傷図の作成の手順
Claims (10)
- 検査対象領域内で構造物の内部に損傷を有する領域の情報を取得するステップと、
前記検査対象領域を可視光カメラで撮影した可視光画像を取得するステップと、
前記可視光画像内で前記構造物の表面に現れたひび割れを検出するステップと、
前記可視光画像内で検出されたひび割れをトレースした損傷図を作成するステップであって、内部に損傷を有する領域以外の領域は、幅が第1閾値以上のひび割れをトレースし、内部に損傷を有する領域は、幅が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上のひび割れをトレースして、前記損傷図を作成するステップと、
を含む損傷図作成支援方法。 - 前記可視光画像は、少なくとも幅が0.1mmまでのひび割れを検出できる画素分解能で撮影した画像であり、
前記第1閾値は、0.2mmであり、
前記第2閾値は、0.1mmである、
請求項1に記載の損傷図作成支援方法。 - 前記検査対象領域の内部状態を非破壊で計測して、内部に損傷を有する領域を検出するステップを更に含む、
請求項1に記載の損傷図作成支援方法。 - 前記検査対象領域の内部状態を可視化した画像を撮影して、前記検査対象領域の内部状態を非破壊で計測する、
請求項3に記載の損傷図作成支援方法。 - 電磁波又は超音波を用いて前記検査対象領域の内部状態を可視化した画像を撮影する、
請求項4に記載の損傷図作成支援方法。 - ミリ波、マイクロ波又はテラヘルツ波を用いて前記検査対象領域の内部状態を可視化した画像を撮影する、
請求項5に記載の損傷図作成支援方法。 - 前記検査対象領域の内部状態を非接触音響探査法で計測する、
請求項2に記載の損傷図作成支援方法。 - 前記構造物の内部に損傷を有する領域として、浮きの領域を検出する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の損傷図作成支援方法。 - 構造物の表面に現れたひび割れを記録した損傷図の作成を支援する損傷図作成支援装置であって、
プロセッサを有し、
前記プロセッサは、
検査対象領域内で前記構造物の内部に損傷を有する領域の情報を取得する処理と、
前記検査対象領域を可視光カメラで撮影した可視光画像を取得する処理と、
前記可視光画像内で前記構造物の表面に現れたひび割れを検出する処理と、
前記可視光画像内で検出されたひび割れをトレースした損傷図を作成する処理であって、内部に損傷を有する領域以外の領域は、幅が第1閾値以上のひび割れをトレースし、内部に損傷を有する領域は、幅が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上のひび割れをトレースして、前記損傷図を作成する処理と、
を実行する損傷図作成支援装置。 - 前記可視光画像は、少なくとも幅が0.1mmまでのひび割れを検出できる画素分解能で撮影した画像であり、
前記第1閾値は、0.2mmであり、
前記第2閾値は、0.1mmである、
請求項9に記載の損傷図作成支援装置。
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