WO2021176613A1 - ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法及びひび割れ検出プログラム - Google Patents

ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法及びひび割れ検出プログラム Download PDF

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WO2021176613A1
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detection device
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吉田　光伸
田城 近藤
太地 石藤
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for detecting cracks on the road surface from image data obtained by imaging the road surface.
  • the soundness of the road surface is measured based on the rutting, cracking and smoothness of the road surface.
  • cracks are detected visually or by computer from the image data of the road surface. Then, for example, the soundness of the road surface is determined by the number of cracks in a certain range.
  • the image data of the road surface is obtained by taking an image while the vehicle is running by a camera mounted on the vehicle.
  • the image data used when detecting cracks is an ortho image obtained by imaging the road surface from directly above.
  • An object of the present disclosure is to make it possible to appropriately detect cracks on the road surface by using image data obtained by imaging the road surface from an angle.
  • the crack detection device is An image acquisition unit that acquires image data obtained by imaging the road surface from an oblique direction with respect to the road surface.
  • An image classification unit that classifies the image data acquired by the image acquisition unit into an allowable range in which the resolution is higher than the reference value and a non-allowable range in which the resolution is equal to or less than the reference value. It is provided with a data output unit that outputs permissible data, which is image data of a portion classified into the permissible range by the image classification unit, as data for detecting cracks on the road surface.
  • the image data of the portion in the allowable range where the resolution is higher than the reference value is used as data for detecting cracks in the road surface. Output. This prevents cracks from being detected based on image data for which cracks are difficult to detect. As a result, cracks on the road surface can be appropriately detected.
  • FIG. The block diagram of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The block diagram of the image pickup apparatus 30 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The flowchart which shows the operation of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The explanatory view of the image classification process which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The explanatory view of the image classification process which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The explanatory view of the image classification process which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The explanatory view of the image display processing which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. The block diagram of the crack detection apparatus 10 which concerns on modification 1.
  • FIG. The block diagram of the crack detection apparatus 10 which concerns on modification 2.
  • FIG. The block diagram of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. The flowchart which shows the operation of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 2.
  • the explanatory view of the image extraction process which concerns on Embodiment 2. The explanatory view of the image extraction process which concerns on Embodiment 2.
  • the block diagram of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 3. FIG.
  • the flowchart which shows the operation of the crack detection apparatus 10 which concerns on Embodiment 4. The explanatory view of the image display processing which concerns on Embodiment 4.
  • the explanatory view when the image pickup apparatus 30 which concerns on Embodiment 5 image
  • the crack detection device 10 is a computer.
  • the crack detection device 10 detects cracks in the road surface from image data obtained by imaging the road surface from an oblique direction with respect to the road surface.
  • the crack detection device 10 includes hardware for a processor 11, a memory 12, a storage 13, and a communication interface 14.
  • the processor 11 is connected to other hardware via a signal line and controls these other hardware.
  • the processor 11 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing. Specific examples of the processor 11 are a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a GPU (Graphics Processing Unit).
  • a CPU Central Processing Unit
  • DSP Digital Signal Processor
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the memory 12 is a storage device that temporarily stores data. Specific examples of the memory 12 are SRAM (Static Random Access Memory) and DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • the storage 13 is a storage device for storing data.
  • the storage 13 is an HDD (Hard Disk Drive).
  • the storage 13 includes SD (registered trademark, Secure Digital) memory card, CF (Compact Flash, registered trademark), NAND flash, flexible disk, optical disk, compact disk, Blu-ray (registered trademark) disk, DVD (Digital Versaille Disk), and the like. It may be a portable recording medium.
  • the communication interface 14 is an interface for communicating with an external device.
  • the communication interface 14 is a port of Ethernet (registered trademark), USB (Universal Serial Bus), HDMI (registered trademark, High-Definition Multimedia Interface).
  • the crack detection device 10 includes an image acquisition unit 21, an image classification unit 22, a data output unit 23, and an image display unit 24 as functional components.
  • the functions of each functional component of the crack detection device 10 are realized by software.
  • the storage 13 stores a program that realizes the functions of each functional component of the crack detection device 10. This program is read into the memory 12 by the processor 11 and executed by the processor 11. As a result, the functions of each functional component of the crack detection device 10 are realized.
  • processors 11 In FIG. 1, only one processor 11 was shown. However, the number of processors 11 may be plural, and the plurality of processors 11 may execute programs that realize each function in cooperation with each other.
  • the configuration of the image pickup apparatus 30 that images the road surface from an oblique direction with respect to the road surface will be described with reference to FIG.
  • the image pickup device 30 is mounted on the upper part of the vehicle 31 which is a moving body.
  • the image pickup device 30 images the road surface 32 behind the vehicle 31 from the upper part of the vehicle 31.
  • the image data obtained by being imaged by the image pickup apparatus 30 becomes image data when the road surface 32 is imaged from an oblique direction with respect to the road surface 32.
  • the operation of the crack detection device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the operation procedure of the crack detection device 10 according to the first embodiment corresponds to the crack detection method according to the first embodiment.
  • the program that realizes the operation of the crack detection device 10 according to the first embodiment corresponds to the crack detection program according to the first embodiment.
  • Step S11 in FIG. 3 Image acquisition process
  • the image acquisition unit 21 acquires image data obtained by imaging the road surface 32 from an oblique direction with respect to the road surface 32 by the image pickup device 30.
  • Step S12 of FIG. 3 Image classification process
  • the image classification unit 22 classifies the image data acquired in step S11 into an allowable range in which the resolution is higher than the reference value and a non-allowable range in which the resolution is equal to or less than the reference value.
  • the image classification unit 22 classifies the image data into an allowable range and a non-allowable range according to the distance from the image pickup apparatus 30. The closer the distance from the image pickup device 30, the higher the resolution, and the farther the distance from the image pickup device 30, the lower the resolution. Therefore, the image classification unit 22 classifies a part of the range that is close to the image pickup apparatus 30 into an allowable range, and classifies the other into a non-allowable range. As shown in FIG.
  • the vehicle 31 equipped with the image pickup device 30 is reflected in a part of the image data.
  • the range in which the vehicle 31 is reflected cannot be used for detecting cracks in the road surface 32 because the road surface 32 is not reflected in the range in which the vehicle 31 is reflected, although the resolution is high. Therefore, the image classification unit 22 also classifies the range in which the vehicle 31 is reflected into an unacceptable range.
  • the road surface 32 may be divided into rectangular regions of a specified size, and the soundness of the road surface 32 may be determined based on the number of cracks included in each rectangular region.
  • the image classification unit 22 sets a range in which the resolution is higher than the reference value, the vehicle 31 is not reflected, and a rectangular area of a predetermined size can be cut out. Classify into acceptable range and classify others into non-acceptable range.
  • Step S13 in FIG. 3 Data output processing
  • the data output unit 23 outputs the permissible data, which is the image data of the portion classified into the permissible range in step S12, as the data for detecting the crack of the road surface 32.
  • the data output unit 23 outputs the allowable data to the image display unit 24.
  • Step S14 of FIG. 3 Image display processing
  • the image display unit 24 displays the allowable data, which is the data output in step S13, on the display device.
  • the allowable data which is the data output in step S13.
  • the operator who visually detects the crack detects the crack from the allowable data displayed in step S14.
  • the crack detection device 10 is the portion of the image data obtained by imaging the road surface from an oblique direction with respect to the road surface, in which the resolution is higher than the reference value.
  • the image data is displayed as data for detecting cracks on the road surface. This prevents cracks from being detected based on image data for which cracks are difficult to detect. That is, even if there are actually cracks, it is possible to prevent the cracks from being detected based on the image data in which it is difficult to determine the presence or absence of the cracks in the image data. As a result, cracks on the road surface 32 can be appropriately detected.
  • the crack detection device 10 includes a crack detection unit 25 instead of the image display unit 24.
  • the crack detection unit 25 detects cracks by inputting allowable data which is the data output in step S13. Even when cracks are automatically detected, as in the case of the first embodiment, even if there are actually cracks, it is possible to prevent the cracks from being detected based on the image data in which it is difficult to determine the presence or absence of the cracks from the image data. Will be done. As a result, cracks on the road surface can be appropriately detected.
  • each functional component is realized by software.
  • each functional component may be realized by hardware. The difference between the second modification and the first embodiment will be described.
  • the crack detection device 10 includes an electronic circuit 15 instead of the processor 11, the memory 12, and the storage 13.
  • the electronic circuit 15 is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, the memory 12, and the storage 13.
  • Examples of the electronic circuit 15 include a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an FPGA (Field-Programmable Gate Array). is assumed.
  • Each functional component may be realized by one electronic circuit 15, or each functional component may be distributed and realized by a plurality of electronic circuits 15.
  • Modification example 3 As a modification 3, some functional components may be realized by hardware, and other functional components may be realized by software.
  • the processor 11, the memory 12, the storage 13, and the electronic circuit 15 are called processing circuits. That is, the function of each functional component is realized by the processing circuit.
  • Embodiment 2 is different from the first embodiment in that valid data is extracted from the allowable data and the valid data is output as data for detecting cracks on the road surface 32.
  • these different points will be described, and the same points will be omitted.
  • the configuration of the crack detection device 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the crack detection device 10 is different from the crack detection device 10 shown in FIG. 1 in that the image extraction unit 26 is provided as a functional component.
  • the image extraction unit 26 is realized by software or hardware like other functional components.
  • the operation of the crack detection device 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
  • the operation procedure of the crack detection device 10 according to the second embodiment corresponds to the crack detection method according to the second embodiment.
  • the program that realizes the operation of the crack detection device 10 according to the second embodiment corresponds to the crack detection program according to the second embodiment.
  • step S22 is the same as the process of step S12 of FIG.
  • step S25 is the same as the process of step S14 of FIG.
  • Step S21 of FIG. 11 Image acquisition process
  • the image acquisition unit 21 repeatedly images a plurality of image data obtained by the image pickup device 30 mounted on the moving vehicle 31 while the vehicle 31 is moving on the road. get.
  • Step S23 in FIG. 11 Image extraction process
  • the image extraction unit 26 extracts valid data from the permissible data obtained from each of the plurality of repeatedly obtained image data by leaving the permissible data having a high resolution for the overlapping area 34 that overlaps with the other permissible data. Specifically, as shown in FIG. 12, a plurality of image data are obtained by imaging overlapping regions depending on the imaging interval. Then, the permissible range for each image data may be duplicated. The area where the permissible ranges overlap is the overlapping area 34. Even if the range is classified as an acceptable range, the closer it is to the image pickup apparatus 30, the higher the resolution.
  • the allowable data in the image data acquired earlier has a higher resolution than the allowable data in the image data acquired later. Therefore, the image extraction unit 26 leaves the permissible data in the image data acquired earlier for the overlapping area 34, and deletes the permissible data in the image data acquired later. Then, the image extraction unit 26 sets the remaining allowable data as valid data.
  • the allowable data of the image data 1 includes the data of the area A and the data of the area B.
  • the allowable data of the image data 2 includes the data of the area B and the data of the area C. That is, the area B is the overlapping area 34.
  • the area B is closer to the image pickup apparatus 30 than the image data 2. Therefore, for the area B, the permissible data of the image data 1 acquired earlier is left, and the permissible data of the image data 2 is deleted.
  • the allowable data of the image data 2 includes the data of the area B and the data of the area C.
  • the allowable data of the image data 3 includes the data of the area C and the data of the area D. That is, the area C is the overlapping area 34. In the image data 2, the area C is closer to the image pickup apparatus 30 than the image data 3. Therefore, for the area C, the permissible data of the image data 2 acquired earlier is left, and the permissible data of the image data 3 is deleted.
  • the allowable data of the image data 3 includes the data of the area C and the data of the area D.
  • the allowable data of the image data 4 includes the data of the area D and the data of the area E. That is, the area D is the overlapping area 34. In the image data 3, the area D is closer to the image pickup apparatus 30 than the image data 4.
  • the valid data includes the data of the area A and the data of the area B which are the allowable data of the image data 1, the data of the area C which is the allowable data of the image data 2, and the area which is the allowable data of the image data 3.
  • the data of D and the data of the area E which is the allowable data of the image data 4 are included.
  • a part of the overlapping area 34 may be left overlapping.
  • a part of the area B close to the area C may be left without being deleted.
  • a part of the area C close to the area D may be left without being deleted.
  • a part of the area D close to the area E may be left without being deleted.
  • Step S24 of FIG. 11 Data output processing
  • the data output unit 23 outputs the valid data extracted in step S23 as data for detecting cracks on the road surface.
  • the crack detection device 10 is effective by leaving the permissible data having a high resolution for the overlapping area 34 that overlaps with the other permissible data from the permissible data obtained from each of the plurality of image data. Extract the data. Then, the crack detection device 10 outputs effective data as data for detecting cracks on the road surface 32. As a result, cracks can be detected from image data having a higher resolution than that of the first embodiment. As a result, cracks on the road surface 32 can be appropriately detected.
  • the cracks may be automatically detected from the image data instead of visually detecting the cracks.
  • step S25 of FIG. 11 the image display unit 24 displays valid data which is the data output in step S24.
  • the image display unit 24 may display valid data extracted from each of the plurality of image data at once by arranging them in the order in which the plurality of image data are obtained.
  • the cracks are visually detected, a wide range of image data can be confirmed at one time, so that the cracks can be detected efficiently.
  • the imaging device 30 may image only a partial region in which data having a resolution higher than the reference value can be obtained from the imaging region that can be imaged, and the distance from the imaging device 30 is the reference range. .. That is, the imaging device 30 may image only the region extracted as valid data in the imaging region.
  • the image pickup apparatus 30 takes an image of the entire image pickup region that can be imaged and extracts effective data from the obtained image data.
  • the imaging region The region extracted as valid data from the image data obtained by imaging the entire image can be specified in advance.
  • the imaging device 30 has a device having a function of imaging only a designated region in the imaging region. Therefore, the area to be extracted as valid data is specified in advance, and the image pickup apparatus 30 images only the area to be extracted as valid data.
  • the vehicle 31 moves at 60 km / h (kilometers / hour) and the image pickup device 30 images with 68 FPS (Frames Per Second).
  • FPS Full Pressure Polymer
  • the width may be imaged with a little margin. For example, only a width of 50 cm, which is twice the width, may be imaged.
  • the data size of the image data is reduced. Since the speed of writing image data to the storage device has reached the limit, the number of image data that can be acquired per second may be limited. In this case, the number of image data acquired per second can be increased by reducing the size of the image data. If the number of image data acquired per second is increased, only the portion closer to the image pickup apparatus 30 is extracted as valid data from each image data. As a result, it becomes possible to detect cracks in image data having a higher resolution.
  • Embodiment 3 is different from the first and second embodiments in that the determination width, which is the lower limit of the crack width to be detected, is set based on the shutter speed of the imaging device 30 and the moving speed of the vehicle 31. In the third embodiment, these different points will be described, and the same points will be omitted. In the third embodiment, a case where a function is added to the first embodiment will be described. However, it is also possible to add a function to the second embodiment.
  • the configuration of the crack detection device 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the crack detection device 10 is different from the crack detection device 10 shown in FIG. 1 in that it includes a width setting unit 27 and a reference information display unit 28 as functional components.
  • the width setting unit 27 and the reference information display unit 28 are realized by software or hardware like other functional components.
  • the operation of the crack detection device 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • the operation procedure of the crack detection device 10 according to the third embodiment corresponds to the crack detection method according to the third embodiment.
  • the program that realizes the operation of the crack detection device 10 according to the third embodiment corresponds to the crack detection program according to the third embodiment.
  • steps S31 to S33 is the same as the processing of steps S11 to S13 of FIG.
  • Step S34 in FIG. 16 Width setting process
  • the width setting unit 27 acquires information indicating the shutter speed of the imaging device 30 and the moving speed of the vehicle 31 when the image data acquired in step S31 is acquired. Specifically, when the image data captured by the image pickup device 30 is stored, the shutter speed and the speed of the vehicle 31 are stored together.
  • the width setting unit 27 reads out information indicating the shutter speed stored together with the image data and the speed of the vehicle 31.
  • the width setting unit 27 sets a determination width which is a lower limit value of the crack width to be detected according to the shutter speed and the moving speed indicated by the acquired information.
  • the image pickup device 30 takes an image while the vehicle 31 is moving, the image is stretched in the traveling direction by the amount of the shutter speed. Therefore, if the road surface 32 has cracks, the cracks also grow in the traveling direction. For example, assume that the vehicle 31 moves at 60 km / h and the image pickup device 30 takes an image at a shutter speed of 0.05 msec (milliseconds). In this case, the vehicle 31 advances 0.83 mm (millimeters) when the shutter is opened. Therefore, the crack width extends 0.83 mm in the traveling direction of the vehicle 31. For example, a 1 mm wide crack is shown in the image data as a 1.83 mm wide crack.
  • the width setting unit 27 sets the determination width, which is the lower limit value of the crack width, in consideration of the width of the stretched portion. For example, assume that the vehicle 31 moves at 60 km / h and the image pickup device 30 takes an image at a shutter speed of 0.05 msec (milliseconds). Further, it is assumed that a crack having a width of 1 mm or more is detected. In this case, the determination width is set to 1.83 mm.
  • Step S35 of FIG. 16 Image display processing
  • the image display unit 24 displays the data output in step S33.
  • the reference information display unit 28 displays reference information indicating the determination width set in step S34.
  • the reference information display unit 28 displays the determination width line 35 as reference information in the vicinity of the data output in step S33.
  • a line 35A parallel to the traveling direction of the vehicle 31 and a line 35B perpendicular to the traveling direction are shown.
  • the widths of the line 35A and the line 35B are different. This is because the determination width extends in the traveling direction of the vehicle 31, so that the width of the line 35B is extended but the width of the line 35A is not extended.
  • the crack detection device 10 sets the determination width based on the shutter speed of the image pickup device 30 and the moving speed of the vehicle 31. As a result, an appropriate determination width is set. As a result, cracks on the road surface 32 can be appropriately detected.
  • the cracks may be automatically detected from the image data instead of visually detecting the cracks.
  • the crack detection unit 25 may detect a crack having a width wider than the determination width from the data output by the data output unit 23. Since the determination width extends in the traveling direction of the vehicle 31, it is necessary to detect the crack based on the determination width according to the direction of the crack.
  • Embodiment 4 is different from the third embodiment in that the determination width, which is the lower limit of the crack width to be detected, is set according to the position in the image data. In the fourth embodiment, these different points will be described, and the same points will be omitted. In the fourth embodiment, a case where the function is further added to the configuration in which the function of the third embodiment is added to the first embodiment will be described. However, it is also possible to add more functions to the configuration in which the functions of the third embodiment are added to the second embodiment.
  • the operation of the crack detection device 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • the operation procedure of the crack detection device 10 according to the fourth embodiment corresponds to the crack detection method according to the fourth embodiment.
  • the program that realizes the operation of the crack detection device 10 according to the fourth embodiment corresponds to the crack detection program according to the fourth embodiment.
  • steps S41 to S43 is the same as the processing of steps S31 to S33 of FIG.
  • the width setting unit 27 sets a determination width which is a lower limit value of the crack width to be detected according to the position in the image data. Specifically, the width setting unit 27 sets the determination width according to the position of the region for each region obtained by dividing the allowable data which is the data output in step S43. In the image data obtained by imaging from an angle, the resolution differs depending on the position, and even if the crack has the same width, it is represented by the width different depending on the position in the image data. That is, even if the crack has the same width, it is represented by the number of pixels different depending on the position in the image data. Specifically, even cracks having the same width are represented by a narrower width as the distance from the image pickup apparatus 30 increases. Therefore, the width setting unit 27 sets the determination width narrower as the position is farther from the image pickup apparatus 30.
  • a crack having a width of 2 pixels or more may be detected.
  • the resolution differs depending on the position, and it is 0.25 mm / pixel in the vicinity of the image pickup device 30, whereas it is 1 mm / pixel in the position far from the image pickup device 30. May be.
  • a crack having a width of 4 pixels or more is detected in the vicinity of the imaging device 30, and a crack having a width of 1 pixel or more is detected at a position far from the imaging device 30.
  • the width setting unit 27 sets the determination width to 4 pixels in the vicinity of the image pickup device 30, and sets the determination width to 1 pixel in the position far from the image pickup device 30.
  • Step S45 in FIG. 18 Second width setting process
  • the width setting unit 27 changes the determination width set in step S44 according to the shutter speed and the moving speed. That is, the width setting unit 27 extends the determination width set in step S44 in the traveling direction according to the shutter speed and the moving speed.
  • Step S46 in FIG. 18 Image display processing
  • the image display unit 24 displays the data output in step S43.
  • the reference information display unit 28 displays reference information indicating the determination width set in step S45.
  • the reference information display unit 28 displays a line 35 of the determination width for each position as reference information in the vicinity of the data output in step S43.
  • the allowable data which is the data output in step S43, is divided into a plurality of rectangular regions. Then, for each rectangular region, the determination width is set according to the distance from the image pickup apparatus 30, and the determination width line 35 is displayed as reference information for each distance from the image pickup apparatus 30.
  • the crack detection device 10 sets a determination width which is a lower limit value of the crack width to be detected according to the position in the image data. As a result, an appropriate determination width is set. As a result, cracks on the road surface 32 can be appropriately detected. In the ortho image, cracks of the same width are represented by the same width at any position. Therefore, the method described in the fourth embodiment is effective when cracks are detected using the image data obtained by imaging from an oblique angle.
  • the technique of setting the determination width according to the shutter speed and the moving speed described in the third embodiment is also used.
  • the determination width may be simply set based on the position without using the technique of setting the determination width according to the shutter speed and the moving speed. In this case, the accuracy of the determination width deteriorates. However, the accuracy of the determination width is higher than when the same determination width is used for the entire image data.
  • Embodiment 5 the configuration of the image pickup apparatus 30 will be described. In the fifth embodiment, the points different from the first to fourth embodiments will be described, and the same points will be omitted.
  • the imaging device 30 is configured to be attached to an existing measuring unit 40 that images the front of the vehicle 31. Specifically, the component 41 mounted on the measuring unit 40 is removed, the mounting plate 42 (see FIG. 21) of the imaging device 30 is placed on the measuring unit 40, and the component 41 is placed on the mounting plate 42 on the measuring unit 40. Install. As a result, the mounting plate 42 of the imaging device 30 is mounted on the measuring unit 40.
  • the image pickup apparatus 30 is composed of two cameras.
  • the image pickup apparatus 30 can move the image pickup direction in the vertical direction and the horizontal direction. Therefore, as shown in FIG. 22, the two cameras are directed diagonally downward, and the two cameras are directed slightly outward so that the entire road is imaged. As a result, the entire road surface 32 of the road is imaged. Further, as shown in FIG. 23, the two cameras are oriented horizontally. This makes it possible to take an image of the rear of the vehicle 31. Since the imaging direction can be moved in the vertical direction and the horizontal direction in this way, the imaging device 30 can be used not only for imaging the road surface 32 but also for imaging the surroundings of the vehicle 31. Therefore, it is not necessary to use the image pickup device 30 as a dedicated device for taking a picture of the road surface 32.
  • the crack detection device 10 can appropriately detect cracks on the road surface 32 by using image data obtained by imaging the road surface from an oblique direction with respect to the road surface. Therefore, there is no need to ortho-convert the image data. A complicated calculation is required to convert the image data obtained by imaging from an angle into an ortho image. Further, when detecting a crack, it is necessary to use high-resolution image data. Therefore, a long processing time is required to convert a large amount of high-resolution image data obtained by imaging the road surface into an ortho image. However, by using the crack detection device 10 according to the present disclosure, it is possible to shorten the processing time for detecting cracks.

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Abstract

ひび割れ検出装置（１０）では、画像取得部（２１）は、路面に対して斜めの方向から路面を撮像して得られた画像データを取得する。画像分類部（２２）は、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに、取得された画像データを分類する。データ出力部（２３）は、許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを路面のひび割れを検出するためのデータとして出力する。画像表示部（２４）は、出力されたデータを表示する。

Description

ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法及びひび割れ検出プログラム
　本開示は、路面を撮像して得られた画像データから路面のひび割れを検出する技術に関する。
　道路の路面のわだちぼれとひび割れと平滑性とに基づき、路面の健全性が計測されている。わだちぼれとひび割れと平滑性とのうち、ひび割れは、路面の画像データから目視又はコンピュータにより検出される。そして、例えば、一定範囲におけるひび割れの数によって路面の健全性が判定される。
　路面の画像データは、車両に搭載されたカメラによって、車両を走行させながら撮像して得られる。
　ひび割れを検出する際に用いられる画像データは、路面を真上から撮像して得られたオルソ画像である。オルソ画像を得るためには、撮像装置を車両の外側にはみ出させて設置する必要がある。そのため、オルソ画像を得るためには、オルソ画像を得るための専用の装置が必要になる。
　車両の上部に斜めに設置されたカメラを用いて、斜めから路面を撮像することが考えられる。車両の上部に設置されたカメラを用いる場合には、道路周辺を撮像する装置を流用して、路面を撮像することが可能である。しかし、この場合には、得られる画像データはオルソ画像ではなくなってしまう。
　斜めから撮像して得られた画像データを変換してオルソ画像を生成した上で、路面のひび割れを検出することが行われている（特許文献１参照）。
特開２０１８－２１３７５号公報
　斜めから撮像して得られた画像データは、位置によって解像度が異なる。そのため、斜めから撮像して得られた画像データを単純に用いてひび割れを検出すると、適切にひび割れを検出することができない可能性がある。
　本開示は、路面を斜めから撮像して得られた画像データを用いて、路面のひび割れを適切に検出可能にすることを目的とする。
　本開示に係るひび割れ検出装置は、
　路面に対して斜めの方向から前記路面を撮像して得られた画像データを取得する画像取得部と、
　前記画像取得部によって取得された前記画像データを、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに分類する画像分類部と、
　前記画像分類部によって前記許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを前記路面のひび割れを検出するためのデータとして出力するデータ出力部と
を備える。
　本開示では、路面に対して斜めの方向から路面を撮像して得られた画像データのうち、解像度が基準値よりも高い許容範囲の部分の画像データを路面のひび割れを検出するためのデータとして出力する。これにより、ひび割れの検出が困難な画像データに基づき、ひび割れの検出が行われることが防止される。その結果、路面のひび割れを適切に検出可能である。
実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の構成図。 実施の形態１に係る撮像装置３０の構成図。 実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る画像分類処理の説明図。 実施の形態１に係る画像分類処理の説明図。 実施の形態１に係る画像分類処理の説明図。 実施の形態１に係る画像表示処理の説明図。 変形例１に係るひび割れ検出装置１０の構成図。 変形例２に係るひび割れ検出装置１０の構成図。 実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の構成図。 実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態２に係る画像抽出処理の説明図。 実施の形態２に係る画像抽出処理の説明図。 変形例５に係る画像表示処理の説明図。 実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の構成図。 実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態３に係る画像表示処理の説明図。 実施の形態４に係るひび割れ検出装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態４に係る画像表示処理の説明図。 実施の形態５に係る撮像装置３０の構成図。 実施の形態５に係る撮像装置３０の構成図。 実施の形態５に係る撮像装置３０が路面３２を撮像する場合の説明図。 実施の形態５に係る撮像装置３０が後方を撮像する場合の説明図。
　実施の形態１．
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１を参照して、実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の構成を説明する。
　ひび割れ検出装置１０は、コンピュータである。ひび割れ検出装置１０は、路面に対して斜めの方向から路面を撮像して得られた画像データから、路面のひび割れを検出する。
　ひび割れ検出装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　プロセッサ１１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ１２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。
　ストレージ１３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３は、ＳＤ（登録商標，Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ，登録商標）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。
　通信インタフェース１４は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。
　ひび割れ検出装置１０は、機能構成要素として、画像取得部２１と、画像分類部２２と、データ出力部２３と、画像表示部２４とを備える。ひび割れ検出装置１０の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
　ストレージ１３には、ひび割れ検出装置１０の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、ひび割れ検出装置１０の各機能構成要素の機能が実現される。
　図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
　図２を参照して、路面に対して斜めの方向から路面を撮像する撮像装置３０の構成を説明する。
　撮像装置３０は、移動体である車両３１の上部に搭載されている。図２では、撮像装置３０は、車両３１の上部から、車両３１の後方の路面３２を撮像する。これにより、撮像装置３０によって撮像されて得られた画像データは、路面３２に対して斜めの方向から路面３２が撮像されて画像データになる。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図３から図７を参照して、実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の動作を説明する。
　実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の動作手順は、実施の形態１に係るひび割れ検出方法に相当する。また、実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態１に係るひび割れ検出プログラムに相当する。
　（図３のステップＳ１１：画像取得処理）
　画像取得部２１は、撮像装置３０によって路面３２に対して斜めの方向から路面３２を撮像して得られた画像データを取得する。
　（図３のステップＳ１２：画像分類処理）
　画像分類部２２は、ステップＳ１１で取得された画像データを、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに分類する。
　具体的には、図４に示すように、画像分類部２２は、撮像装置３０からの距離に応じて、画像データを許容範囲と非許容範囲とに分類する。撮像装置３０からの距離が近いほど解像度は高くなり、撮像装置３０からの距離が遠いほど解像度は低くなる。したがって、画像分類部２２は、撮像装置３０からの距離が近い一部の範囲を許容範囲に分類し、その他を非許容範囲に分類する。
　図５に示すように、撮像装置３０の設置の仕方によっては、画像データの一部に撮像装置３０を搭載した車両３１が映り込む。この場合には、車両３１が映り込んだ範囲は、解像度は高いものの、路面３２が映っていないため、路面３２のひび割れの検出には利用できない。したがって、画像分類部２２は、車両３１が映り込んだ範囲についても非許容範囲に分類する。
　路面３２を規定サイズの矩形領域に分割し、各矩形領域に含まれるひび割れの数に基づき路面３２の健全性を判定する場合がある。この場合には、図６に示すように、画像分類部２２は、解像度が基準値よりも高く、かつ、車両３１が映り込んでおらず、かつ、規定サイズの矩形領域を切り出し可能な範囲を許容範囲に分類し、その他を非許容範囲に分類する。
　（図３のステップＳ１３：データ出力処理）
　データ出力部２３は、ステップＳ１２で許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを路面３２のひび割れを検出するためのデータとして出力する。実施の形態１では、データ出力部２３は、許容データを画像表示部２４に出力する。
　（図３のステップＳ１４：画像表示処理）
　画像表示部２４は、ステップＳ１３で出力されたデータである許容データを表示装置に表示する。
　路面３２を規定サイズの矩形領域に分割し、各矩形領域に含まれるひび割れの数に基づき路面３２の健全性を判定する場合には、図７に示すように、データ出力部２３は、許容データに矩形領域の分割線３３を示した上で表示する。
　目視によりひび割れを検出する作業者は、ステップＳ１４で表示された許容データから、ひび割れを検出する。
　＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態１に係るひび割れ検出装置１０は、路面に対して斜めの方向から路面を撮像して得られた画像データのうち、解像度が基準値よりも高い許容範囲の部分の画像データを路面のひび割れを検出するためのデータとして表示する。
　これにより、ひび割れの検出が困難な画像データに基づき、ひび割れの検出が行われることが防止される。つまり、実際にはひび割れがあっても、画像データではひび割れの有無が判別困難な画像データに基づき、ひび割れの検出が行われることが防止される。その結果、路面３２のひび割れを適切に検出可能である。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例１＞
　実施の形態１では、目視によりひび割れの検出が行われた。しかし、画像データからひび割れを自動検出してもよい。この場合には、図８に示すように、ひび割れ検出装置１０は、画像表示部２４に代えてひび割れ検出部２５を備える。ひび割れ検出部２５は、ステップＳ１３で出力されたデータである許容データを入力として、ひび割れを検出する。
　ひび割れを自動検出する場合にも、実施の形態１と同様に、実際にはひび割れがあっても、画像データではひび割れの有無が判別困難な画像データに基づき、ひび割れの検出が行われることが防止される。その結果、路面のひび割れを適切に検出可能である。
　＜変形例２＞
　実施の形態１では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例２として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例２について、実施の形態１と異なる点を説明する。
　図９を参照して、変形例２に係るひび割れ検出装置１０の構成を説明する。
　各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、ひび割れ検出装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、電子回路１５を備える。電子回路１５は、各機能構成要素と、メモリ１２と、ストレージ１３との機能とを実現する専用の回路である。
　電子回路１５としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）が想定される。
　各機能構成要素を１つの電子回路１５で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路１５に分散させて実現してもよい。
　＜変形例３＞
　変形例３として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
　プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と電子回路１５とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。
　実施の形態２．
　実施の形態２は、許容データから有効データを抽出し、有効データを路面３２のひび割れを検出するためのデータとして出力する点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１０を参照して、実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の構成を説明する。
　ひび割れ検出装置１０は、機能構成要素として、画像抽出部２６を備える点が図１に示すひび割れ検出装置１０と異なる。画像抽出部２６は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１１から図１３を参照して、実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の動作を説明する。
　実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の動作手順は、実施の形態２に係るひび割れ検出方法に相当する。また、実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態２に係るひび割れ検出プログラムに相当する。
　ステップＳ２２の処理は、図３のステップＳ１２の処理と同じである。ステップＳ２５の処理は、図３のステップＳ１４の処理と同じである。
　（図１１のステップＳ２１：画像取得処理）
　実施の形態２では、画像取得部２１は、移動体である車両３１に搭載された撮像装置３０によって、車両３１が道路を移動している際に繰り返し撮像されて得られた複数の画像データを取得する。
　（図１１のステップＳ２３：画像抽出処理）
　画像抽出部２６は、繰り返し得られた複数の画像データそれぞれから得られる許容データから、他の許容データと重複する重複エリア３４について解像度が高い許容データを残すことにより有効データを抽出する。
　具体的には、図１２に示すように、複数の画像データは、撮像間隔によっては重複する領域を撮像して得られる。そして、各画像データについての許容範囲についても重複している場合がある。この許容範囲が重複するエリアが重複エリア３４である。許容範囲に分類された範囲であっても、撮像装置３０に近いほど解像度が高い。そのため、重複エリア３４については、先に取得された画像データにおける許容データの方が、後に取得された画像データにおける許容データよりも解像度が高い。そこで、画像抽出部２６は、重複エリア３４については、先に取得された画像データにおける許容データを残し、後に取得された画像データにおける許容データを削除する。そして、画像抽出部２６は、残った許容データを有効データに設定する。
　例えば、図１３に示すように、画像データ１、画像データ２、画像データ３、画像データ４の順に画像データが取得されたとする。
　このとき、画像データ１の許容データには、領域Ａのデータ及び領域Ｂのデータが含まれている。また、画像データ２の許容データには、領域Ｂのデータ及び領域Ｃのデータが含まれている。つまり、領域Ｂは、重複エリア３４である。画像データ１では、画像データ２よりも、領域Ｂは撮像装置３０に近い。したがって、領域Ｂについては、先に取得された画像データ１の許容データを残し、画像データ２の許容データを削除する。
　同様に、画像データ２の許容データには、領域Ｂのデータ及び領域Ｃのデータが含まれている。また、画像データ３の許容データには、領域Ｃのデータ及び領域Ｄのデータが含まれている。つまり、領域Ｃは、重複エリア３４である。画像データ２では、画像データ３よりも、領域Ｃは撮像装置３０に近い。したがって、領域Ｃについては、先に取得された画像データ２の許容データを残し、画像データ３の許容データを削除する。
　同様に、画像データ３の許容データには、領域Ｃのデータ及び領域Ｄのデータが含まれている。また、画像データ４の許容データには、領域Ｄのデータ及び領域Ｅのデータが含まれている。つまり、領域Ｄは、重複エリア３４である。画像データ３では、画像データ４よりも、領域Ｄは撮像装置３０に近い。したがって、領域Ｄについては、先に取得された画像データ３の許容データを残し、画像データ４の許容データを削除する。
　その結果、有効データとしては、画像データ１の許容データである領域Ａのデータ及び領域Ｂのデータと、画像データ２の許容データである領域Ｃのデータと、画像データ３の許容データである領域Ｄのデータと、画像データ４の許容データである領域Ｅのデータとが含まれる。
　なお、重複エリア３４のうち一部分については、重複したままにしてもよい。図１３の例であれば、画像データ２の許容データのうち、領域Ｃに近い領域Ｂの一部は削除せず残しておいてもよい。同様に、画像データ３の許容データのうち、領域Ｄに近い領域Ｃの一部は削除せず残しておいてもよい。同様に、画像データ４の許容データのうち、領域Ｅに近い領域Ｄの一部は削除せず残しておいてもよい。これにより、各画像データの有効データは、前後の画像データの有効データと少しだけ重複する状態になる。
　（図１１のステップＳ２４：データ出力処理）
　データ出力部２３は、ステップＳ２３で抽出された有効データを路面のひび割れを検出するためのデータとして出力する。
　＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態２に係るひび割れ検出装置１０は、複数の画像データそれぞれから得られる許容データから、他の許容データと重複する重複エリア３４について解像度が高い許容データを残すことにより有効データを抽出する。そして、ひび割れ検出装置１０は、有効データを路面３２のひび割れを検出するためのデータとして出力する。
　これにより、実施の形態１に比べ、より解像度が高い画像データからひび割れを検出できる。その結果、路面３２のひび割れを適切に検出可能である。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例４＞
　変形例１と同様に、目視によりひび割れの検出を行うのではなく、画像データからひび割れを自動検出してもよい。
　＜変形例５＞
　図１１のステップＳ２５では、画像表示部２４は、ステップＳ２４で出力されたデータである有効データを表示する。この際、画像表示部２４は、図１４に示すように、複数の画像データそれぞれから抽出された有効データを、複数の画像データが得られた順に並べて一度に表示してもよい。
　目視によりひび割れの検出を行う場合には、一度に広範囲の画像データを確認できるため、効率的にひび割れを検出することが可能である。
　＜変形例６＞
　撮像装置３０は、撮像可能な撮像領域のうち、解像度が基準値よりも高いデータが得られる部分領域であって、撮像装置３０からの距離が基準範囲である部分領域だけを撮像してもよい。つまり、撮像装置３０は、撮像領域のうち、有効データとして抽出される領域だけを撮像してもよい。
　実施の形態２では、撮像装置３０が撮像可能な撮像領域全体を撮像し、得られた画像データから有効データを抽出することを想定した。しかし、一定の距離だけ車両３１が移動する度に撮像装置３０のシャッターが切られる場合、又は、車両３１が一定速度で移動しており、一定時間毎にシャッターが切られる場合には、撮像領域全体を撮像して得られた画像データから有効データとして抽出される領域は事前に特定可能である。また、撮像装置３０には、撮像領域のうち指定された領域だけを撮像する機能を有する装置がある。そこで、事前に有効データとして抽出される領域を指定しておき、撮像装置３０は、有効データとして抽出される領域だけを撮像する。
　例えば、６０ｋｍ／ｈ（キロメートル／時間）で車両３１が移動し、撮像装置３０が６８ＦＰＳ（Ｆｒａｍｅｓ　Ｐｅｒ　Ｓｅｃｏｎｄ）で撮像するとする。この場合には、理論的には車両３１の進行方向に２５ｃｍ（センチメートル）幅だけ撮像すればよい。
　但し、車両３１の移動速度が多少変化する場合等を考慮して、少し余裕をもった幅を撮像するようにしてもよい。例えば、２倍の幅である５０ｃｍ幅だけ撮像してもよい。
　このように、撮像する領域を絞ることにより、無駄な画像データを記憶する必要がなくなる。そのため、画像データのデータサイズを小さくなる。
　画像データを記憶装置に書き込む速度が限界に達しているために、１秒間に取得可能な画像データの数が制限されている場合がある。この場合には、画像データのサイズが小さくなることで、１秒間に取得する画像データの数を増やすことができる。１秒間に取得する画像データの数を増やせば、各画像データからはより撮像装置３０に近い部分だけが有効データとして抽出されることになる。その結果、より解像度が高い画像データからひび割れを検出することが可能になる。
　実施の形態３．
　実施の形態３は、撮像装置３０のシャッタースピードと、車両３１の移動速度とに基づき、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態３では、実施の形態１に機能を加えた場合を説明する。しかし、実施の形態２に機能を加えることも可能である。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１５を参照して、実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の構成を説明する。
　ひび割れ検出装置１０は、機能構成要素として、幅設定部２７と、参照情報表示部２８とを備える点が図１に示すひび割れ検出装置１０と異なる。幅設定部２７と、参照情報表示部２８とは、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１６及び図１７を参照して、実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の動作を説明する。
　実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の動作手順は、実施の形態３に係るひび割れ検出方法に相当する。また、実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態３に係るひび割れ検出プログラムに相当する。
　ステップＳ３１からステップＳ３３の処理は、図３のステップＳ１１からステップＳ１３の処理と同じである。
　（図１６のステップＳ３４：幅設定処理）
　幅設定部２７は、ステップＳ３１で取得された画像データを取得した際の、撮像装置３０のシャッタースピードと、車両３１の移動速度とを示す情報を取得する。具体的には、撮像装置３０が撮像した画像データを記憶する際、シャッタースピードと、車両３１の速度とを合わせて記憶する。幅設定部２７は、画像データとともに記憶されたシャッタースピードと、車両３１の速度とを示す情報を読み出す。
　幅設定部２７は、取得された情報が示すシャッタースピードと移動速度とに応じて、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する。
　車両３１が移動しながら撮像装置３０が撮像する場合、シャッタースピードの分だけ画像が進行方向に伸びてしまう。そのため、路面３２にひび割れがある場合には、ひび割れも進行方向に伸びてしまう
　例えば、６０ｋｍ／ｈで車両３１が移動し、撮像装置３０がシャッタースピード０．０５ｍｓｅｃ（ミリ秒）で撮像するとする。この場合には、シャッター開口時に車両３１は０．８３ｍｍ（ミリメートル）進む。したがって、ひび割れ幅は、車両３１の進行方向に０．８３ｍｍ伸びてしまう。例えば、１ｍｍ幅のひび割れは、１．８３ｍｍ幅のひび割れとして画像データには示される。
　そこで、幅設定部２７は、伸びてしまう分の幅を考慮して、ひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する。
　例えば、６０ｋｍ／ｈで車両３１が移動し、撮像装置３０がシャッタースピード０．０５ｍｓｅｃ（ミリ秒）で撮像するとする。また、１ｍｍ以上の幅のひび割れを検出するとする。この場合には、判定幅を１．８３ｍｍにする。
　（図１６のステップＳ３５：画像表示処理）
　画像表示部２４は、ステップＳ３３で出力されたデータを表示する。この際、参照情報表示部２８は、ステップＳ３４で設定された判定幅を示す参考情報を表示する。
　具体例としては、図１７に示すように、参照情報表示部２８は、ステップＳ３３で出力されたデータの付近に、判定幅の線３５を参考情報として表示する。図１７では、車両３１の進行方向に平行な線３５Ａと、進行方向に垂直な線３５Ｂとが示されている。線３５Ａと線３５Ｂとは幅が異なる。これは、判定幅は車両３１の進行方向に伸びているため、線３５Ｂの幅は伸びているが線３５Ａの幅は伸びていないためである。
　＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態３に係るひび割れ検出装置１０は、撮像装置３０のシャッタースピードと、車両３１の移動速度とに基づき、判定幅を設定する。これにより、適切な判定幅が設定される。その結果、路面３２のひび割れを適切に検出可能である。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例７＞
　変形例１と同様に、目視によりひび割れの検出を行うのではなく、画像データからひび割れを自動検出してもよい。この場合には、ひび割れ検出部２５は、データ出力部２３によって出力されたデータから、判定幅よりも幅が広いひび割れを検出すればよい。
　なお、判定幅は車両３１の進行方向に伸びるので、ひび割れの方向に応じた判定幅に基づきひび割れを検出する必要がある。
　実施の形態４．
　実施の形態４は、画像データにおける位置に応じて、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する点が実施の形態３と異なる。実施の形態４では、この異なる点を説明して、同一の点については説明を省略する。
　実施の形態４では、実施の形態１に対して実施の形態３の機能が追加された構成に対して、さらに機能を追加する場合を説明する。しかし、実施の形態２に対して実施の形態３の機能が追加された構成に対して、さらに機能を追加することも可能である。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１８及び図１９を参照して、実施の形態４に係るひび割れ検出装置１０の動作を説明する。
　実施の形態４に係るひび割れ検出装置１０の動作手順は、実施の形態４に係るひび割れ検出方法に相当する。また、実施の形態４に係るひび割れ検出装置１０の動作を実現するプログラムは、実施の形態４に係るひび割れ検出プログラムに相当する。
　ステップＳ４１からステップＳ４３の処理は、図１６のステップＳ３１からステップＳ３３の処理と同じである。
　（図１８のステップＳ４４：第１幅設定処理）
　幅設定部２７は、画像データにおける位置に応じて、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する。
　具体的には、幅設定部２７は、ステップＳ４３で出力されたデータである許容データを分割して得られる領域毎に、その領域の位置に応じて判定幅を設定する。斜めから撮像して得られた画像データでは、位置によって解像度が異なり、同じ幅のひび割れでも画像データでは位置によって異なる幅で表されている。つまり、同じ幅のひび割れでも画像データでは位置によって異なる画素数で表される。具体的には、同じ幅のひび割れでも、撮像装置３０から離れた位置ほど狭い幅で表される。そこで、幅設定部２７は、撮像装置３０から離れた位置ほど判定幅を狭く設定する。
　例えば、０．５ｍｍ／画素で撮像された画像データから１ｍｍ以上の幅のひび割れを検出する場合には、２画素以上の幅のひびを検出すればよい。しかし、斜めから撮像して得られた画像データでは、位置によって解像度が異なり、撮像装置３０の付近では、０．２５ｍｍ／画素であるのに対して、撮像装置３０から遠い位置では、１ｍｍ／画素となる場合がある。この場合には、１ｍｍ以上の幅のひび割れを検出するには、撮像装置３０の付近では、４画素以上の幅のひび割れを検出し、撮像装置３０から遠い位置では、１画素以上の幅のひび割れを検出すればよい。つまり、幅設定部２７は、撮像装置３０の付近については、判定幅を４画素とし、撮像装置３０から遠い位置については、判定幅を１画素とする。
　（図１８のステップＳ４５：第２幅設定処理）
　幅設定部２７は、ステップＳ４４で設定された判定幅を、シャッタースピードと移動速度とに応じて変更する。つまり、幅設定部２７は、ステップＳ４４で設定された判定幅を、シャッタースピードと移動速度とに応じて進行方向に伸ばす。
　（図１８のステップＳ４６：画像表示処理）
　画像表示部２４は、ステップＳ４３で出力されたデータを表示する。この際、参照情報表示部２８は、ステップＳ４５で設定された判定幅を示す参考情報を表示する。
　具体例としては、図１９に示すように、参照情報表示部２８は、ステップＳ４３で出力されたデータの付近に、位置毎の判定幅の線３５を参考情報として表示する。図１９では、ステップＳ４３で出力されたデータである許容データが複数の矩形領域に分割されている。そして、各矩形領域について、撮像装置３０からの距離に応じて判定幅が設定され、撮像装置３０からの距離毎に判定幅の線３５が参考情報として表示されている。
　＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態４に係るひび割れ検出装置１０は、画像データにおける位置に応じて、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する。これにより、適切な判定幅が設定される。その結果、路面３２のひび割れを適切に検出可能である。
　なお、オルソ画像では、どの位置であっても同じ幅のひび割れは同じ幅で表される。したがって、斜めから撮像して得られた画像データを用いてひび割れを検出する場合に、実施の形態４で説明した方法は有効である。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例８＞
　実施の形態４では、実施の形態３で説明したシャッタースピードと移動速度とに応じて判定幅を設定する技術も用いた。しかし、シャッタースピードと移動速度とに応じて判定幅を設定する技術を用いず、単に位置に基づき判定幅を設定するだけでもよい。
　この場合には、判定幅の正確性が悪くなる。しかし、画像データ全体について同じ判定幅を用いる場合に比べると、判定幅の正確性は高い。
　実施の形態５．
　実施の形態５では、撮像装置３０の構成を説明する。実施の形態５では、実施の形態１～４と異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図２０から図２３を参照して、実施の形態５に係る撮像装置３０の構成を説明する。
　図２０に示すように、実施の形態５では、撮像装置３０は、車両３１の前方を撮像する既存の計測ユニット４０に取り付けられる構成である。具体的には、計測ユニット４０に搭載された部品４１を取り外して、撮像装置３０の取付板４２（図２１参照）を計測ユニット４０に置き、部品４１を取付板４２の上から計測ユニット４０に取り付ける。これにより、撮像装置３０の取付板４２が計測ユニット４０に取り付けられる。実施の形態５では、撮像装置３０は、２台のカメラから構成されている。
　図２１に示すように、撮像装置３０は、鉛直方向及び水平方向に撮像方向を移動できるようになっている。そのため、図２２に示すように、２台のカメラを斜め下向きにし、道路全体が撮像されるように、２台のカメラをそれぞれ少し外側に向ける。これにより、道路の路面３２全体が撮像される。また、図２３に示すように、２台のカメラを水平に向ける。これにより、車両３１の後方を撮像することができる。
　このように、鉛直方向及び水平方向に撮像方向を移動できるため、撮像装置３０を路面３２を撮像するためだけでなく、車両３１の周囲を撮像するためにも用いることが可能である。そのため、撮像装置３０を路面３２を撮像するための専用装置とする必要がない。
　以上のように、本開示に係るひび割れ検出装置１０は、路面に対して斜めの方向から路面を撮像して得られた画像データを用いて、路面３２のひび割れを適切に検出可能である。そのため、画像データをオルソ変換する必要がない。
　斜めから撮像して得られた画像データをオルソ画像に変換するには複雑な演算が必要になる。また、ひび割れを検出する際には、解像度の高い画像データを用いる必要がある。そのため、路面を撮像して得られた大量の、解像度の高い画像データをオルソ画像に変換するには、長い処理時間が必要になってしまう。しかし、本開示に係るひび割れ検出装置１０を用いることにより、ひび割れを検出するための処理時間を短くすることが可能である。
　以上、本開示の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本開示は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
　１０　ひび割れ検出装置、１１　プロセッサ、１２　メモリ、１３　ストレージ、１４　通信インタフェース、１５　電子回路、２１　画像取得部、２２　画像分類部、２３　データ出力部、２４　画像表示部、２５　ひび割れ検出部、２６　画像抽出部、２７　幅設定部、２８　参照情報表示部、３０　撮像装置、３１　車両、３２　路面、３３　分割線、３４　重複エリア、３５　線、４０　計測ユニット、４１　部品、４２　取付板。

Claims (11)

  1. 　路面に対して斜めの方向から前記路面を撮像して得られた画像データを取得する画像取得部と、
    　前記画像取得部によって取得された前記画像データを、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに分類する画像分類部と、
    　前記画像分類部によって前記許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを前記路面のひび割れを検出するためのデータとして出力するデータ出力部と
    を備えるひび割れ検出装置。
  2. 　前記画像データは、移動体に搭載された撮像装置によって、前記移動体が移動しながら繰り返し得られ、
    　前記ひび割れ検出装置は、さらに、
    　繰り返し得られた複数の画像データそれぞれから得られる許容データから、他の許容データと重複する重複エリアについて解像度が高い許容データを残すことにより有効データを抽出する画像抽出部
    を備え、
    　前記データ出力部は、前記画像抽出部によって抽出された前記有効データを前記路面のひび割れを検出するためのデータとして出力する
    請求項１に記載のひび割れ検出装置。
  3. 　前記ひび割れ検出装置は、さらに、
    　前記データ出力部によって出力されたデータを表示装置に表示する画像表示部
    を備える請求項２に記載のひび割れ検出装置。
  4. 　前記画像表示部は、前記複数の画像データそれぞれから抽出された前記有効データを、前記複数の画像データが得られた順に並べて一度に表示する
    請求項３に記載のひび割れ検出装置。
  5. 　前記画像データは、移動体に搭載れた撮像装置によって得られ、
    　前記ひび割れ検出装置は、さらに、
    　前記撮像装置のシャッタースピードと、前記移動体の移動速度とに応じて、検出するひび割れ幅の下限値である判定幅を設定する幅設定部
    を備える請求項１から４までのいずれか１項に記載のひび割れ検出装置。
  6. 　前記幅設定部は、前記画像データにおける位置に応じて、前記判定幅を設定する
    を備える請求項５に記載のひび割れ検出装置。
  7. 　前記ひび割れ検出装置は、さらに、
    　前記幅設定部によって設定された前記判定幅を示す参考情報を表示する参照情報表示部
    を備える請求項５又は６に記載のひび割れ検出装置。
  8. 　前記ひび割れ検出装置は、さらに、
    　前記データ出力部によって出力されたデータから、前記判定幅よりも幅が広いひび割れを検出するひび割れ検出部
    を備える請求項５から７までのいずれか１項に記載のひび割れ検出装置。
  9. 　前記画像データは、撮像装置が撮像可能な撮像領域のうち、解像度が基準値よりも高いデータが得られる部分領域であって、前記撮像装置からの距離が基準範囲である部分領域だけが撮像されて得られた
    請求項１から８までのいずれか１項に記載のひび割れ検出装置。
  10. 　画像取得部が、路面に対して斜めの方向から前記路面を撮像して得られた画像データを取得し、
    　画像分類部が、前記画像データを、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに分類し、
    　データ出力部が、前記許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを前記路面のひび割れを検出するためのデータとして出力するひび割れ検出方法。
  11. 　路面に対して斜めの方向から前記路面を撮像して得られた画像データを取得する画像取得処理と、
    　前記画像取得処理によって取得された前記画像データを、解像度が基準値よりも高い許容範囲と、解像度が前記基準値以下の非許容範囲とに分類する画像分類処理と、
    　前記画像分類処理によって前記許容範囲に分類された部分の画像データである許容データを前記路面のひび割れを検出するためのデータとして出力するデータ出力処理と
    を行うひび割れ検出装置としてコンピュータを機能させるひび割れ検出プログラム。
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