JPH05322778A - 建造物のリモートセンシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 煙突、橋脚、サイロなどの人が接近しにくい
コンクリート建造物などの外壁面の劣化状況を地上から
簡単にかつ正確に行えるようにする。 【構成】 遠方に設置したカメラ３により煙突１の外壁
面を多数の部分に別けて撮影する。各部分画像を相互の
つながり情報とともに光ディスク装置７に記憶する。光
ディスク装置７から再生した各部分画像をＣＲＴ１１に
順次表示し、表示画像について目視検査し、マウス１３
で、欠陥情報を付け加える。付加された欠陥情報を処理
して全体の欠陥の分布情報を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、煙突や橋脚あるいは
給水塔のような人が近づきにくい大きなコンクリート製
などの建造物の外壁面を検査する建造物のリモートセン
シング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】煙突、サイロ、原子力施設、高架水槽、
橋脚などのコンクリート建造物の表面劣化状況を検査す
る場合、これらの建造物の検査領域に人が接近しにくい
ということが大きな障害となっている。そのため、建造
物から少し離れた地点にて検査員が双眼鏡を用いて外壁
面を目視観察したり、望遠レンズを用いて外壁面を写真
撮影し、プリントした写真上で検査を行うなどの間接的
な方法が一般的に採用されている。また、この種の間接
的な方法によらない場合は、建造物の壁面に何らかの移
動装置を付加し、検査員が直接的に外壁面を目視検査す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】双眼鏡を用いた目視検
査や写真撮影による検査の信頼性は低く、コンクリート
壁面の表面の劣化状況を正確に把握するのはむつかしい
し、検査漏れのおそれも高い。また、人が接近しにくい
高い煙突のような建造物に敢えて検査員の移動手段を付
加し、壁面を作業員により直接的に検査するというの
は、正確さの面では評価できるが、壁面移動装置の設置
に多大な費用がかかるという問題がある。また建造物に
よっては、合理的な費用の範囲内で壁面移動装置を設置
するのは困難な場合もある。

【０００４】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、人が近づきにくい建造物の
外壁面の劣化状況の検査を簡単にかつ正確に行うとがで
きるようにした建造物のリモートセンシング方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、遠
方に設置したカメラにより建造物の外壁面を多数の部分
に別けて撮影し、撮影した各部分画像を記憶するととも
に、各部分画像の相互のつながり情報を生成して記憶す
る工程と。そして、記憶された前記部分画像を順次読み
出して表示装置に表示し、その表示画像について検査員
が目視で検査して建物部の欠陥を診断し、欠陥と判定し
た箇所に所定の画像要素からなる欠陥情報を付加し、そ
の欠陥情報を表示画像と対応付けて記憶する工程。さら
に前記各部分画像に付加された欠陥情報を前記つながり
情報とともに処理し、検査領域の全体における欠陥の分
布情報を生成する。

【０００６】

【作用】前記カメラによる撮影視野を精密に規則正しく
移動させ、建造物の外壁面を多数の部分に別けて撮影す
る。各部分画像と撮影視野の移動情報とを関連づけるこ
とで、各部分画像の相互のつながり情報が得られ、その
つながり情報から検査範囲の全体の画像を生成すること
もできる。

【０００７】撮影した画像を光ディスク等の記憶装置に
格納し、各部分画像を順次読み出してＣＲＴなどに表示
する。その表示された画像を検査員が目視で観察し、外
壁面のひび割れ、塗装剥離、汚損、破損などの欠陥を弁
別する。そして欠陥部分をマウス等のポインティングデ
バイスでトレースするように操作し、欠陥と判定した箇
所に所定の画像要素（線、ハッチング、着色）からなる
欠陥情報を付加する。このように付加した欠陥情報をそ
の元になっている表示画像と対応づけて固定デイスク装
置などに記憶する。

【０００８】各部分画像に付加された欠陥情報を検査領
域全体について処理することで、検査領域の全体におけ
る欠陥の分布状況を把握することができる。

【０００９】

【実施例】図１にこの発明のリモートセンシング方法を
実施するためのシステム構成例を示し、図２および図３
にその実施形態の概要を示している。この実施例では、
高さ２００ｍ程度の煙突１を１００ｍほど離れた地点か
らカラーＣＣＤカメラ３で撮影する。カメラ３は電動雲
台２に取り付け、撮影視野の微小で精密な制御を電気的
に行う。つまり、電動雲台２による撮影方位角および仰
角は雲台コントローラ４とパーソナルコンピュータ５に
よって精密にサーボ制御される。

【００１０】煙突１に対するカメラ３の設置位置とカメ
ラ３に取り付ける望遠レンズの焦点距離により撮影視野
が決まるので、図３に示すように、電動雲台２によるカ
メラ３の方位角の移動ステップおよび仰角の移動ステッ
プをコンピュータ５で適宜に設定しておく。そうすれば
図３のように、撮影位置から見える煙突１の全体像を相
互に少しづつ重なり合う多数の部分画像Ｆ1 、Ｆ2 、…
に別けて自動的に撮影することができる。この実施例で
は撮影仰角をブロック１、ブロック２、ブロック３の３
段階に別け、各ブロックでは焦点は不変とし、ブロック
が変わったときに焦点合わせを人手で行うものとする。
もちろんオートフォーカスによる撮影も可能である。

【００１１】コンピュータ５は雲台コントローラ４を介
して雲台２をサーボ制御するとともに、図３に示す各撮
影視野Ｆ1 、Ｆ2 、…の部分画像を順次フレームメモリ
６に取り込むとともに、光ディスク装置７に順次格納す
る。このときの各撮影画像はカラーＣＲＴ８に表示され
る。なお、撮影開始前のカメラ３や雲台２の調整時にも
撮影画像をＣＲＴ８に表示する。インターフェース９は
コンピュータ５と光ディスク装置７とを結ぶＲＳ２３２
Ｃ用の拡張ボードである。

【００１２】前記のような煙突１の撮影を、煙突１の４
方向から行う。例えば煙突１の北側に図２のようにカメ
ラ３を設置して図３のように全体像を撮影した後、カメ
ラ３を煙突１の東側に移動して同様な撮影を行い、南側
および西側についても同様に撮影する。そして各方位か
ら撮影した多数の部分画像については、その撮影方位
と、雲台２の制御情報に基づく撮影視野の位置変化の情
報から、各部分画像の相互のつながり情報を生成し、光
ディスク装置７などに格納した各部分画像とともに記憶
する。

【００１３】以上のように撮影を終了したならば、光デ
ィスク装置７に蓄えた多数の部分画像およびつながり情
報を以下の分析システムで処理する。分析システムは、
ＣＲＴ１１、キーボード１２、マウス（ポインティング
デバイス）１３、ハードディスク装置１４、プリンタ１
５を備えた一般的なパーソナルコンピュータ１０にいく
つかの専用の周辺装置を付加したものである。光ディス
ク装置７とコンピュータ１０とはＲＣ２３２Ｃ用のイン
ターフェース２０で接続される。光ディスク装置７から
再生出力される画像はフレームメモリ１４に記憶され、
コンピュータ１０を介してＣＲＴ１１に表示される。ま
た、フレームメモリ１７に格納された画像は精細なＣＲ
Ｔ１８に表示されるとともに、ＣＲＴ１８を介してカラ
ービデオプリンタ１９で印刷出力される。さらに、コン
ピュータ１０で処理された画像は多色ＸＹプロッター１
６でも描画することができる。

【００１４】コンピュータ１０では、光ディスク装置７
から前述の各部分画像を順次再生し、前記のつながり情
報に基づいて各部分画像を接続した全体画像を生成する
ことができる。全体画像は情報量を低減した概略画像と
なる。煙突１を東西南北４方向から撮影した部分画像群
のそれぞれについて、各画像を前記つながり情報に基づ
いて組合わせ、４方向の組み合わせ画像をさらに組合わ
せる。このようにして、まず図４に示す撮影方向投影図
Ａを生成することができる。また撮影方向投影図Ａを東
西南北の各画像分毎に展開した展開投影図Ｃを生成する
ことができる。さらに、撮影方向投影図Ａのパースペク
ティブを補正した平行投影図Ｂを生成することができ
る。同様に、展開投影図Ｃのパースペクティブを補正し
た展開平行投影図Ｄを生成することができる。これらの
概略全体画像をＣＲＴ１１に表示したりプロッター１６
で出力することができる。

【００１５】次に光ディスク装置７に格納した画像情報
に基づく欠陥検査の方法について説明する。

【００１６】光ディスク装置７から順番に１つづつ部分
画像を再生し、ＣＲＴ１１に表示する。そして専門の検
査員がその画像を見て、撮影された煙突１の外壁面のひ
び割れ、塗装剥離、汚損、破損などの欠陥の有無を調べ
る。そして欠陥有りと判定した場合、マウス１３および
キーボード１２を操作し、ＣＲＴ１１の画面上のカーソ
ルを表示画像の欠陥箇所に合わせ、その欠陥部分にしる
しを付ける。つまりコンピュータ１０でフレームメモリ
１７上の画像をＣＲＴ１１に表示する処理に加えて、コ
ンピュータ１０の作画処理機能によって表示画像上に欠
陥情報を表わすしるしを付加することができるようにな
っている。欠陥情報の付加の仕方は予め定めておく。例
えばひび割れに欠陥情報を付加する場合、マウス１３で
そのひび割れをトレースするように操作して線を描画
し、そのトレース線の色をひび割れの程度（幅）に合わ
せて変える。またある欠陥領域を指示する場合には、欠
陥部分を任意図形で取り囲み、その図形内に欠陥の種類
や程度に応じたテクスチャーを付加する。

【００１７】前記のようにして表示画像上に付加した欠
陥情報はハードディスク装置１４に格納する。その際
に、各欠陥情報（マウス１３を用いて描画した画像）に
はその元となっている部分画像（カメラ３で撮影されて
光ディスク装置内に格納されている画像）と対応づける
識別情報を付加しておく。こうして光ディスク装置７に
格納されている各部分画像を順次ＣＲＴ１１に表示し、
その表示画像に欠陥情報を付加し、その付加情報をハー
ドディスク装置１４に格納するという検査作業を行う。

【００１８】前記の検査作業を終了したならば、ハード
ディスク装置１４に格納した多数の欠陥情報（マウス１
３で描画した画像）を図４で説明したのと同じような手
法で相互につなぎ合わせる。図５には何画像か分の欠陥
情報をつなぎ合わせ、煙突１の全体概略図上に重ねて描
画した例を示している。図５において、枠３０は相互に
つながる複数の部分画像についての欠陥情報を組合わせ
た画像を示している。枠３０中の線２１や不定形図形２
２がマウス１３を用いて描画した欠陥情報の要素であ
る。このようにして細かな部分画像に付加した欠陥情報
を全体的につなぎ合わせ、その分布を簡単に認識できる
全体像の形で描画することができる。

【００１９】また、コンピュータ１０ではハードディス
ク装置１４に格納された欠陥情報群を処理し、欠陥の状
況を定量化する処理も行う。例えばマウス１３により描
画された傷を表わす線（欠陥情報）の長さを積算する。
その際にひび割れの程度を表わす線の色毎に線長を積算
することもできる。また不定形図形で表わされた欠陥部
分の面積の合計を、その図形に付けられたテクスチャー
別に求める。このようにして検査対称物の欠陥の発生状
況を定量化することができる。

【００２０】なお、煙突などの建造物を赤外線カメラで
撮影すれば、外壁面の表面の欠陥だけではなく、温度分
布像から内部の欠陥も診断することが可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、煙突や橋脚のように人が近づきにくい建造物を
遠くから多数の部分に別けて撮影し、撮影した各部分画
像を相互のつながり情報とともに光ディスク等の記憶装
置に記憶することで検査のための情報を採取するので、
建造物に直接的に壁面移動装置を付設する従来方法に比
べて現場作業が非常に簡単であり、時間的にもコスト的
にもはるかに簡便である。また、記憶装置に格納した各
部分画像をＣＲＴ等の表示装置に表示してじっくりと目
視検査して欠陥を見つけることができるので、望遠鏡や
写真撮影による従来方法に比べて検査の信頼性は大幅に
高くなる。また、各部分画像に付加された欠陥情報をつ
ながり情報とともに処理して全体の分布情報を生成する
ことができるので、部分部分の詳細な欠陥の発生状況だ
けでなく、検査領域の全体にわたる欠陥の発生状況を一
目瞭然に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のリモートセンシング方法を実施する
ためのシステム構成の一例を示すブロック図である。

【図２】この発明の方法により煙突を撮影する実施例の
状況を示す概略立面図である。

【図３】同上実施例における撮影視野の移動方法を示す
説明図である。

【図４】同上実施例において各部分画像を構成した全体
の概略画像の説明図である。

【図５】同上実施例において幾つかの連続した部分画像
に付加された欠陥情報の構成状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 煙突 ２ 電動雲台 ３ カラーＣＣＳカメラ ４ 雲台コントローラ ５ パーソナルコンピュータ ６ フレームメモリ ７ 光ディスク装置 ８ ＣＲＴ ９ インターフェース １０ パーソナルコンピュータ １１ ＣＲＴ １２ キーボード １３ マウス（ポインティングデバイス） １４ ハードディスク装置 １５ プリンタ １６ プロッター １７ フレームメモリ １８ ＣＲＴ １９ カラービデオプリンタ ２０ インターフェース ２１ 欠陥情報（ひび割れ） ２２ 欠陥情報（破損）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠方に設置したカメラにより建造物の外
   壁面を多数の部分に別けて撮影し、撮影した各部分画像
   を記憶するとともに、各部分画像の相互のつながり情報
   を生成して記憶する工程と、 記憶された前記部分画像を順次読み出して表示装置に表
   示し、その表示画像について検査員が目視で検査して建
   物部の欠陥を診断し、欠陥と判定した箇所に所定の画像
   要素からなる欠陥情報を付加し、その欠陥情報を表示画
   像と対応付けて記憶する工程と、 前記各部分画像に付加された欠陥情報を前記つながり情
   報とともに処理し、検査領域の全体における欠陥の分布
   情報を生成する工程とを含んだ建造物のリモートセンシ
   ング方法。