JP7355317B2 - 建造物点検支援システム - Google Patents

Description

本発明は、建造物点検支援システムに関する。

我が国の高度成長期において高速道路や鉄道網等の社会インフラ整備に伴い、多くの建造物が建築されたが、近年ではこれらの建造物の経年劣化が社会問題となっている。
経年劣化による事故を避けるためには、対象となる建造物を定期的に点検・メンテナンスすることが必要不可欠である。

このような背景を鑑みて、建造物の点検・メンテナンスに係る作業コストを軽減することを目的とする発明が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、表示装置に表示している点検対象の設備に係る画像に対して、ひび割れ、剥離、腐蝕の状態などを示す情報（対象設備損傷情報）をユーザの操作に基づいて対応付けるシステムが開示されている。

特開２０１８－５６６１号公報

ところで、橋梁や道路を架け渡した高架橋を点検する際、点検結果を整理した資料を作成する必要があるが、この資料作成について作業コストを軽減したいとのニーズが存在しており、課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、高架橋等の建造物の点検作業に関する作業コストを軽減する建造物点検支援システムを提供するものである。

本発明によれば、建造物を部分的に撮影した部分画像を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した複数の前記部分画像を結合してパノラマ画像を生成する画像加工手段と、前記画像加工手段が生成した前記パノラマ画像を表示する表示手段と、作業員の操作を受け付ける操作受付手段と、が一体的に構成されており、作業員が点検を行う場所に携帯可能に構成されている通信端末と、前記操作受付手段が受け付けた作業員の操作に基づいて、前記表示手段が表示している前記パノラマ画像のうち特定の位置を指定する位置指定手段と、前記位置指定手段が指定した前記特定の位置に対して、前記操作受付手段が受け付けた作業員の操作に基づいて指定した前記建造物に関する点検結果を示す点検データを対応付ける点検データ対応手段と、を備え、前記画像加工手段が結合した前記部分画像が増えるごとに、前記表示手段によって表示されている前記パノラマ画像が順次拡張し、前記表示手段は、前記点検データが対応付けられている前記パノラマ画像を表示するとき、当該点検データが対応付けられた前記特定の位置を示す点検位置表示と、作業員が居る位置を示す作業位置表示と、を表示する、ことを特徴とする建造物点検支援システムが提供される。

上記の発明によれば、パノラマ画像を生成して、そのパノラマ画像の特定の位置を指定して点検データが直接対応付けてあり、いずれの位置で点検した結果を示すものであるかが明瞭である。
従って、点検結果を整理した資料を作成する際に、その作業を簡略化することができ、作業コストの軽減を図ることができる。

本発明によれば、高架橋等の建造物の点検作業に関する作業コストを軽減する建造物点検支援システムが提供される。

本発明の実施環境を模式的に示す図である。 高架橋を下方から視た状況を模式的に示す図である。 本実施形態に関するシステム構成図である。 表示手段に表示されるパノラマ画像の具体例を示す図である。 表示手段に表示されるパノラマ画像の具体例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

＜本発明の実施環境について＞
先ず、本発明を実施する環境の一具体例について説明する。

図１は、本発明の実施環境を模式的に示す図である。
本発明を適用する点検は、例えば、橋梁点検車Ｃ１のバケットＣ２に乗った作業員が、高架橋Ｂ１を下方から目視及び打診によって点検するものである。なお、本実施形態では、橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間に位置する下部構造について点検することを前提として、以下説明する。

図２は、高架橋Ｂ１を下方から視た状況を模式的に示す図である。
本実施形態に係る点検の対象となる領域（橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間）は、バケットＣ２の大きさに比べて広域にわたるものである。従って、当該領域について点検を完了させるまでには、橋梁点検車Ｃ１はバケットＣ２を徐々に移動させ（必要に応じて橋梁点検車Ｃ１も徐々に移動し）、バケットＣ２の移動箇所ごとに、バケットＣ２に添乗している作業員が目視点検や打診を繰り返す必要がある。
ここで、バケットＣ２に乗る作業員は、目視点検及び打診を行う作業員と、その点検結果を記録する補助作業員と、のペアで行うことが好ましい。

図２に示すとおり、橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間には、第一の主桁Ｂ４１、第二の主桁Ｂ４２、第三の主桁Ｂ４３、第四の主桁Ｂ４４、第五の主桁Ｂ４５、第六の主桁Ｂ４６が橋軸に沿って設けられており、本実施形態ではこれらを総称して主桁Ｂ４とする。
また、橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間には、第一の横桁Ｂ５１、第二の横桁Ｂ５２、第三の横桁Ｂ５３、第四の横桁Ｂ５４、第五の横桁Ｂ５５、第六の横桁Ｂ５６、第七の横桁Ｂ５７が橋軸に対して横方向に設けられており、本実施形態ではこれらを総称して横桁Ｂ５とする。
また、橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間には、主桁Ｂ４と横桁Ｂ５の双方に対して斜め方向になるように、多数の下横構Ｂ６が設けられている。
そして、床版Ｂ７は、主桁Ｂ４、横桁Ｂ５、及び下横構Ｂ６によって支えられている。
本実施形態に係る点検は、上記の下部構造（主桁Ｂ４、横桁Ｂ５、下横構Ｂ６、及び床版Ｂ７）のそれぞれに生じている損傷や腐蝕の有無を目視で確認すると共に、床版Ｂ７に生じている損傷付近に対しては打診によってその損傷の程度についても確認する。

＜本発明のシステム構成について＞
次に、本発明のシステム構成について説明する。
図３は、本実施形態に関するシステム構成図である。

本発明に係る建造物点検支援システム１００は、通信端末２０と、サーバ装置３０と、を備える。なお、通信端末２０及びサーバ装置３０は、ネットワーク１０を介して互いに通信可能に接続している。

ネットワーク１０は、インターネットやローカルネットワーク（ＬＡＮ）等のコンピュータネットワークであり、複数のコンピュータ装置（本実施形態では、通信端末２０とサーバ装置３０）を通信接続する。

通信端末２０は、通信手段（不図示）を有するコンピュータ装置であり、他にも、画像撮影手段２１と、操作受付手段２２と、表示手段２３と、を備える。
画像撮影手段２１は、いわゆるカメラ機能であり、撮影することによって画像を取得する手段である。ただし、画像撮影手段２１によって撮影される画像の被写体は、本発明の実施においては建造物であり、本実施形態では高架橋Ｂ１の一部である。なお、以下の説明において、建造物（高架橋Ｂ１）を部分的に撮影した画像を、部分画像と称する場合がある。
操作受付手段２２は、後述する種々の機能を発揮させる為に、作業員の操作を受け付ける手段である。
表示手段２３は、画像撮影手段２１によって撮影された画像を表示し、操作受付手段２２の操作を促す案内やアイコン等を表示する手段である。

本実施形態に係る通信端末２０は、いわゆるタッチパネル装置であり、操作受付手段２２を実現するタッチパッドと、表示手段２３を実現する液晶表示装置と、が一体的に構成されているものとして以下説明するが、これらが別々の装置として実現される実施例（例えば、操作受付手段２２がポインティングデバイスとして実現され、表示手段２３が液晶表示装置として実現されている等）によって本発明が実施されてもよい。

サーバ装置３０は、通信手段（不図示）を有するコンピュータ装置であり、他にも、記憶手段３１と、画像加工手段３２と、位置指定手段３３と、点検データ対応手段３４と、を備える。
記憶手段３１は、画像撮影手段２１によって撮影された部分画像や、部分画像をパノラマ加工したパノラマ画像、及びパノラマ画像に対応付けた点検データなどを記憶している手段である。
画像加工手段３２は、画像撮影手段２１によって撮影された部分画像をパノラマ加工してパノラマ画像を生成したり、当該パノラマ画像に含まれる各ピクセルに対して座標位置を割り当てたり、する手段である。なお、画像加工手段３２による処理については、本発明の実施に必要なものについては後述するが、その他の加工処理が実現可能であってもよい。
位置指定手段３３は、操作受付手段２２が受け付けた作業員の操作に基づいて、表示手段２３が表示しているパノラマ画像のうち特定の位置を指定する手段である。
点検データ対応手段３４は、位置指定手段３３が指定したパノラマ画像中の特定の位置に対して、建造物（高架橋Ｂ１）に関する点検結果を示す点検データを対応付ける手段である。

上記の通信端末２０は、バケットＣ２に乗る作業員（特に補助作業員）に持たせることを想定したものである。
点検中の作業員が通信端末２０によって撮影した部分画像は、通信端末２０からネットワーク１０を介してサーバ装置３０に転送される。
そして、転送された部分画像を受信したサーバ装置３０はパノラマ画像に加工し、通信端末２０は、サーバ装置３０による加工後のパノラマ画像が表示される。
このとき、通信端末２０は、表示したパノラマ画像に対して、点検結果を示す点検データを対応付ける作業者の操作を受け付けることができ、その対応付けた位置を作業者が識別可能に表示する。
従って、点検に係る作業と、その点検結果を整理する作業と、を並行して行うことができるので、点検作業に関する作業コストを軽減することができる。

言い換えれば、建造物点検支援システム１００は、本発明の取得手段に相当する画像撮影手段２１と、本発明の画像加工手段に相当する画像加工手段３２と、本発明の表示手段に相当する表示手段２３と、本発明の操作受付手段に相当する操作受付手段２２と、本発明の位置指定手段に相当する位置指定手段３３と、本発明の点検データ対応手段に相当する点検データ対応手段３４と、を備えている。
そして、建造物点検支援システム１００に含まれる表示手段２３は、点検データが対応付けられているパノラマ画像を表示するとき、当該点検データが対応付けられた特定の位置を示す点検位置表示を表示する、ことを特徴とする。
以下、この特徴について詳細に説明する。

＜表示手段２３に表示されるパノラマ画像について＞
次に、表示手段２３に表示されるパノラマ画像について説明する。
図４及び図５は、表示手段２３に表示されるパノラマ画像の具体例を示す図である。

本実施形態に係る建造物点検支援システム１００において、通信端末２０が撮影した部分画像は順次転送されてサーバ装置３０によってパノラマ画像の一部に組み込まれていくように構成されている。
従って、通信端末２０（表示手段２３）に表示されているパノラマ画像は、サーバ装置３０（画像加工手段３２）が結合した部分画像が増えるごとに順次拡張することになる。
このような構成によって、点検結果（点検データ）をパノラマ画像に対応付ける作業の即応性を高めることができ、作業コストを軽減するという本発明の効果を高めることができる。

図４に示すパノラマ画像は、高架橋Ｂ１の点検作業の途中段階において、通信端末２０に表示される具体例を示したものである。
具体的には、パノラマ画像における左下隅部（部分画像Ｄ３によって撮影されている部分）から点検作業を始めて右側にバケットＣ２を移動させながら点検した後に、折り返して左側にバケットＣ２を移動させながら点検を進めて中央付近まで到達した段階におけるパノラマ画像である。

図４において破線で囲った枠は、バケットＣ２の存在位置、即ち作業員が居る位置を示す表示であり、通信端末２０（表示手段２３）に表示されるものである（以下、この枠について作業位置表示Ｄ１と称する）。
このように通信端末２０が作業位置表示Ｄ１を表示することによって、点検中の作業員が現在位置を容易に把握することができ、点検データを整理する作業（パノラマ画像の特定の位置を指定して、点検データを対応付ける作業）を容易にすることができる。

図４においてハンマーの形状を模したアイコンは、高架橋Ｂ１に対する打診の結果を示す音声データを対応付けた位置を示す表示であり、通信端末２０（表示手段２３）に表示されるものである（以下、このアイコンについて点検位置表示Ｄ２と称する）。
このように通信端末２０が点検位置表示Ｄ２を表示することによって、点検中の作業員が打診結果である音声データを対応付けた位置を容易に把握することができる。
なお、点検位置表示Ｄ２は、位置の確認に用いられるだけではなく、通信端末２０に表示されている点検位置表示Ｄ２に対してタッチする等の操作を受け付けることによって、その位置に対応付けた打診の結果を示す音声データが再生されるように構成されてもよい。

点検位置表示Ｄ２によって示す位置、即ち位置指定手段３３が指定するパノラマ画像上の位置は、パノラマ画像に定められている座標位置のいずれかであることが好ましい。これを実現する為には、画像加工手段３２が、パノラマ画像を生成する際に、そのパノラマ画像に含まれる各ピクセルに対して座標位置を定める必要がある。
このような構成を採用することによって、パノラマ画像の構成（部分画像の配置）に依存することなく点検データを対応付ける位置を指定することができるので、位置指定手段３３は、部分画像同士の境目を指定する、又は、一つの部分画像に対して複数の位置を指定する、などの処理が可能になる。

図５は、上述したような点検位置表示Ｄ２を加えながら、即ち順次拡張していくパノラマ画像に対して点検データを対応付ける整理作業をしながら完成したパノラマ画像の具体例を示すものである。

図５に示すパノラマ画像は、図４に示すパノラマ画像に表示されている点検位置表示Ｄ２と同様のアイコンである点検位置表示Ｄ６が表示されており、点検位置表示Ｄ６によって打診結果である音声データを対応付けた位置が示されている。

また、図５に示すパノラマ画像は、図４に示すパノラマ画像に表示されている点検位置表示Ｄ２とは別の表示態様にて、点検位置表示Ｄ４及びＤ５が表示されている。点検位置表示Ｄ４及びＤ５は、目視点検の結果として発見された横桁Ｂ５や下横構Ｂ６に生じている損傷部や腐蝕部に着色して強調表示するものであり、更に点検位置表示Ｄ４及びＤ５には目視点検の結果を示す画像データが対応付けられている。
なお、点検位置表示Ｄ４及びＤ５は、画像データを対応付けた位置の確認に用いられるだけではなく、その点検位置表示Ｄ４及びＤ５に対してタッチする等の操作を受け付けることによって、その位置に対応付けた画像データが表示されるように構成されてもよい。

図５に示すように、完成したパノラマ画像には、点検対象である橋脚Ｂ２と橋脚Ｂ３の間に位置する下部構造が収まっており、点検位置表示Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５及びＤ６によって点検した箇所が一目瞭然になっている。
建造物点検支援システム１００を適用することによって、点検作業が終わった時点において図５に示すようなパノラマ画像が生成され、サーバ装置３０には点検データがパノラマ画像に対応付けられた形で整理されて保存されるので、点検作業後の資料作成が容易になり、作業コストの軽減を図ることができる。

＜変形例＞
以上に説明した本発明の実施形態は、本発明の目的と達成する範囲において、種々の変形が可能である。

本発明の実施は、図３に図示したシステム構成によって実現されるものに限られず、他の構成を採用してもよい。
例えば、通信端末２０が備える手段をサーバ装置３０が備えてもよいし、サーバ装置３０が備える手段を通信端末２０が備えてもよい。
また、図３では、通信端末２０及びサーバ装置３０がそれぞれ１台ずつであるかのように図示したが、一方又は双方共に複数台の装置によって実現されてもよい。
また、図３に図示したシステム構成では、通信端末２０が有する画像撮影手段２１によって部分画像を取得する実施例としたが、不図示のカメラで撮影した画像を部分画像としてパノラマ加工する構成に代えてもよい。

本発明を適用する点検対象は、上述の実施形態のような高架橋に限られず、建造物に該当するものであれば、その種類は問わない。言い換えれば、本発明を適用する点検は、建造物の撮影を必要とする点検であれば、本発明の目的を達成する範囲においていずれの点検に適用してもよい。

上述した実施形態では、本発明に係る点検位置表示の具体例としてハンマーの形状を模したアイコンや着色表示によって、作業者が指定した位置（特定の位置）に表示することを例示したが、点検位置表示は特定の位置を作業員が認識できる表示であれば足り、この例に限られない。
例えば、本発明に係る点検位置表示は、特定の位置を単なるドットで示す表示であってもよいし、特定の位置をパノラマ画像上の座標として数値で示す表示であってもよい。

上述した実施形態では、パノラマ画像に対して座標位置を定めて特定の位置を指定する実施例を説明したが、特定の位置を別の手法で指定してもよい。例えば、部分画像の各ピクセルに対して与えられている座標と、その部分画像のパノラマ画像の位置と、を組み合わせて特定の位置を指定する構成としてもよい。

本実施形態は以下の技術思想を包含する。
（１）建造物を部分的に撮影した部分画像を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した複数の前記部分画像を結合してパノラマ画像を生成する画像加工手段と、前記画像加工手段が生成した前記パノラマ画像を表示する表示手段と、作業員の操作を受け付ける操作受付手段と、前記操作受付手段が受け付けた作業員の操作に基づいて、前記表示手段が表示している前記パノラマ画像のうち特定の位置を指定する位置指定手段と、前記位置指定手段が指定した前記特定の位置に対して、前記建造物に関する点検結果を示す点検データを対応付ける点検データ対応手段と、を備え、前記表示手段は、前記点検データが対応付けられている前記パノラマ画像を表示するとき、当該点検データが対応付けられた前記特定の位置を示す点検位置表示を表示する、ことを特徴とする建造物点検支援システム。
（２）前記画像加工手段が結合した前記部分画像が増えるごとに、前記表示手段によって表示されている前記パノラマ画像が順次拡張する、（１）に記載の建造物点検支援システム。
（３）前記表示手段は、前記点検データが対応付けられている前記パノラマ画像を表示するとき、作業員が居る位置を示す作業位置表示を表示する、（２）に記載の建造物点検支援システム。
（４）前記画像加工手段は、前記パノラマ画像に含まれる各ピクセルに対して座標位置を定め、前記位置指定手段は、前記パノラマ画像に定められている前記座標位置のいずれかを前記特定の位置として指定する、（１）から（３）のいずれか一つに記載の建造物点検支援システム。
（５）前記点検データは、前記建造物に対する打診の結果を示す音声データを含む、（１）から（４）のいずれか一つに記載の建造物点検支援システム。
（６）前記点検データは、前記建造物に対する目視点検の結果を示す画像データを含む、（１）から（５）のいずれか一つに記載の建造物点検支援システム。

１００ 建造物点検支援システム
１０ ネットワーク
２０ 通信端末
２１ 画像撮影手段
２２ 操作受付手段
２３ 表示手段
３０ サーバ装置
３１ 記憶手段
３２ 画像加工手段
３３ 位置指定手段
３４ 点検データ対応手段

Claims (4)

1. 建造物を部分的に撮影した部分画像を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した複数の前記部分画像を結合してパノラマ画像を生成する画像加工手段と、
   前記画像加工手段が生成した前記パノラマ画像を表示する表示手段と、作業員の操作を受け付ける操作受付手段と、が一体的に構成されており、作業員が点検を行う場所に携帯可能に構成されている通信端末と、
   前記操作受付手段が受け付けた作業員の操作に基づいて、前記表示手段が表示している前記パノラマ画像のうち特定の位置を指定する位置指定手段と、
   前記位置指定手段が指定した前記特定の位置に対して、前記操作受付手段が受け付けた作業員の操作に基づいて指定した前記建造物に関する点検結果を示す点検データを対応付ける点検データ対応手段と、
   を備え、
   前記画像加工手段が結合した前記部分画像が増えるごとに、前記表示手段によって表示されている前記パノラマ画像が順次拡張し、
   前記表示手段は、前記点検データが対応付けられている前記パノラマ画像を表示するとき、当該点検データが対応付けられた前記特定の位置を示す点検位置表示と、作業員が居る位置を示す作業位置表示と、を表示する、
   ことを特徴とする建造物点検支援システム。
2. 前記画像加工手段は、前記パノラマ画像に含まれる各ピクセルに対して座標位置を定め、
   前記位置指定手段は、前記パノラマ画像に定められている前記座標位置のいずれかを前記特定の位置として指定する、
   請求項１に記載の建造物点検支援システム。
3. 前記点検データは、前記建造物に対する打診の結果を示す音声データを含む、
   請求項１又は２に記載の建造物点検支援システム。
4. 前記点検データは、前記建造物に対する目視点検の結果を示す画像データを含む、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の建造物点検支援システム。

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