WO2026009296A1 - 監視装置及びマンホール蓋 - Google Patents
監視装置及びマンホール蓋Info
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- WO2026009296A1 WO2026009296A1 PCT/JP2024/023817 JP2024023817W WO2026009296A1 WO 2026009296 A1 WO2026009296 A1 WO 2026009296A1 JP 2024023817 W JP2024023817 W JP 2024023817W WO 2026009296 A1 WO2026009296 A1 WO 2026009296A1
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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- E02D29/12—Manhole shafts; Other inspection or access chambers; Accessories therefor
- E02D29/14—Covers for manholes or the like; Frames for covers
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/08—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring roughness or irregularity of surfaces
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
Definitions
- This disclosure relates to a monitoring device and a manhole cover.
- Manholes are holes installed for the maintenance of underground structures. They are normally covered with a highly rigid metal cover such as cast iron. Because manhole covers are installed on roadways or sidewalks, the covers themselves must be kept in good condition to prevent injury to vehicles or pedestrians. Normally, manhole covers have uneven surfaces that prevent vehicles or pedestrians from slipping, but over time these uneven surfaces can wear down and make the cover more slippery. When the cover becomes worn, the company that installed it is required to take appropriate measures, such as replacing it, to ensure safe passage.
- Non-Patent Document 1 image processing technology is known that enables efficient inspections by measuring the degree of wear from images taken with an onboard camera.
- Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 are technologies that improve the efficiency of inspections of manhole cover wear. However, these technologies require people or vehicles to go to the locations where manhole covers are installed, and inspectors must be dispatched to the sites, so they do not fundamentally improve the efficiency of inspection costs.
- the purpose of this disclosure is to efficiently inspect manhole covers for wear without requiring inspectors to regularly visit the site.
- a monitoring device includes a control unit that acquires an image including a manhole cover obtained by a synthetic aperture radar, estimates a degree of wear of the manhole cover based on the brightness of the image, and generates estimated data indicating the degree of wear; an output unit that outputs the estimated data generated by the control unit; Equipped with.
- the manhole cover has a convex portion that includes a first layer exposed upward and a second layer below the first layer that has a lower microwave absorption rate than the first layer and a higher microwave reflectance rate than the first layer.
- This disclosure makes it possible to efficiently inspect manhole covers for wear without requiring inspectors to regularly visit the site.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a typical manhole cover.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a manhole cover according to one embodiment.
- FIG. 3 is a schematic diagram showing the manhole cover of FIG. 2 in a state where wear has progressed.
- Synthetic aperture radar is an active radio wave sensor that emits microwaves toward the Earth and receives reflected waves to observe the physical properties, undulations, irregularities, or slope of the Earth's surface. Synthetic aperture radar is also an all-weather sensor that is virtually unaffected by weather conditions such as clouds or rain, regardless of day or night. There are a variety of Earth observation satellites, each of which is used according to its intended purpose. In this disclosure, synthetic aperture radar is used to estimate the degree of wear on a manhole cover.
- the observation frequency The most important factor in choosing the right satellite for synthetic aperture radar is the observation frequency.
- the X-band is a frequency band with particularly low resolution that is suitable for understanding the state of man-made objects. Satellites equipped with sensors with a resolution of 1 m have been launched, and in recent years there have been successful examples of imaging with a resolution of 46 cm, and technological development is progressing. Therefore, this disclosure is premised on the use of synthetic aperture radar satellites equipped with sensors using the X-band observation frequency.
- White areas are areas where the electromagnetic waves emitted from the synthetic aperture radar are strongly reflected by the Earth's surface.
- Black areas are areas where the electromagnetic waves are weakly reflected.
- the condition of the Earth's surface can be estimated from the strength of this reflection. It is known that the conditions for reflection are related to the electromagnetic waves and the conductivity of the surface material, as well as the roughness of the surface material.
- the wavelength of X-band radiation is approximately 25-37 mm.
- the irregularities on manhole covers to prevent slipping are on the order of centimeters, which is significantly larger than the wavelength of X-band radiation. Therefore, when electromagnetic waves with X-band wavelengths are irradiated onto a manhole cover made of highly conductive cast iron, scattered reflection occurs due to the surface roughness of the manhole cover.
- the scattering state of a manhole cover changes between normal and worn conditions, and by utilizing this, the degree of wear on the manhole cover can be determined from changes in brightness (luminance) of synthetic aperture radar images.
- the structural and image processing innovations of the manhole cover are explained below.
- Figure 1 shows a schematic diagram of a manhole cover 1000 made of a typical metal such as cast iron.
- the manhole cover 1000 may be a conventional manhole cover.
- the dotted line indicates the incident wave when the manhole cover 1000 is observed with a synthetic aperture radar, and the solid line indicates the reflected wave. If the manhole cover 1000 has no unevenness, the incident wave is scattered and reflected by the surface of the manhole cover 1000. Therefore, as described above, in the synthetic aperture radar observation image, a new manhole cover 1000 appears white (high brightness). If the manhole cover 1000 has worn down and the unevenness has disappeared, no scattering occurs on the surface of the manhole cover 1000 (it is almost specularly reflected), and the worn manhole cover appears black (low brightness) in the observation image.
- a method for checking for wear on a manhole cover using a synthetic aperture radar image utilizing the fact that the scattering state changes depending on the presence or absence of unevenness on the manhole cover 1000.
- ⁇ /(8cos ⁇ ) (Formula 1)
- ⁇ is the surface roughness, which may be the standard deviation of the unevenness from a reference plane (datum plane) where the average height of the top surface of the manhole cover 1000 is set to 0.
- ⁇ is the wavelength of the incident wave
- ⁇ is the angle of incidence of the microwave from the synthetic aperture radar (called the off-nadir angle in synthetic aperture radar).
- the uneven shape of the manhole cover 1000 when it is healthy is known, it is possible to calculate the height of the upper surface of the convex parts at which scattering no longer occurs due to wear.
- the user can know to what extent the manhole cover 1000 has worn down (degree of wear). More specifically, if it is determined from the brightness of the manhole cover 1000 that scattering is occurring on the surface of the manhole cover 1000, it can be inferred that the degree of wear is small. If it is determined from the brightness of the manhole cover 1000 that scattering is not occurring on the surface of the manhole cover 1000 (almost specular reflection is occurring), it can be inferred that the degree of wear is large.
- the manhole cover 1000 will not appear in the synthetic aperture radar image.
- a resolution of at least 1/2 the diameter of the manhole cover, and preferably 1/4 or less, is thought to be necessary.
- the manhole cover 2000 includes a first layer 2110, which is a microwave absorbing layer exposed above the convex portion 2100 of the manhole cover 2000.
- the microwave absorbing layer may be a layer composed of a material with a large loss coefficient, which absorbs microwaves and converts them into thermal energy.
- the absorption principle utilizes microwave-absorbing materials such as magnetic materials such as ferrite, carbon-based materials such as carbon nanotubes and graphene, or conductive polymers.
- the first layer 2110 may also be composed of other microwave-absorbing materials. Microwaves may be absorbed by incorporating other microwave-absorbing materials into the metal matrix that serves as the base material. Furthermore, a paint containing the above material may be applied to the metal base material.
- the first layer 2110 may be provided only on a portion of the convex portion 2100.
- a second layer 2120 Under the first layer 2110 is a second layer 2120, which has a lower microwave absorption rate than the first layer 2110 and a higher microwave reflectance rate than the first layer 2110.
- the material of the second layer 2120 may be the same as the material of the manhole cover 1000.
- the second layer 2120 may be made of, for example, cast iron.
- the configuration of the manhole cover 2000 other than the protrusion 2100 may be the same as that of the conventional manhole cover 1000.
- the manhole cover 2000 having the first layer 2110 appears black (high brightness). Then, as wear progresses and the wear progresses beyond the height of the underside of the first layer 2110, the first layer 2110 disappears, and the second layer (bare material) 2120 appears ( FIG. 3 ). At this time, the second layer 2120, which is made of a metal that easily reflects the incident waves, becomes exposed, and scattered reflection occurs, as with a typical manhole cover 1000. Therefore, in synthetic aperture radar observation images, the manhole cover with the second layer 2120 exposed appears white (low brightness).
- H1 is the wear reference height (see FIG. 2).
- H2 is the minimum value of the difference in height between the convex and concave portions that satisfies Equation 1. It is necessary to periodically observe the manhole cover 2000 with a synthetic aperture radar to detect a change in the synthetic aperture radar image from black to white. This detection may be performed by comparing the brightness of the image with a threshold value.
- the monitoring device 100 includes a control unit 10 and an output unit 40.
- the monitoring device 100 may also include a database 20 and an input unit 30.
- the monitoring device 100 is, for example, a server.
- the monitoring device 100 may be located in a data center or a manhole management office.
- the input unit 30 acquires an image 31 including a manhole cover obtained by the synthetic aperture radar (step S1 in Figure 5).
- the image 31 may be captured by the synthetic aperture radar satellite 1.
- the synthetic aperture radar satellite 1 may send the captured image 31 to the antenna 2.
- the input unit 30 may receive the image 31.
- the user of the monitoring device 100 may connect a medium on which the image 31 is stored to the input unit 30.
- Image 31 may include location information. Location information is, for example, latitude and longitude. Image 31 may also include the shooting scale. Digital elevation model data may be applied to image 31. As shown in FIG. 2, image 31 may also include information indicating whether the manhole cover includes a first layer 2110 exposed upward and a convex portion 2100 below the first layer 2110, the convex portion 2100 including a second layer 2120 having a lower microwave absorption rate than the first layer 2110 and a higher microwave reflectance rate than the first layer 2110. Hereinafter, this information will be referred to as "microwave-absorbing cover information.” Image 31 may also include the wavelength ⁇ of the incident wave of the synthetic aperture radar that captured image 31, and the angle of incidence ⁇ of the incident wave.
- Database 20 may store information about manhole covers. More specifically, database 20 may store roughness data 21 about manhole covers. Roughness data 21 indicates the initial surface roughness ⁇ of the manhole cover. As described above, surface roughness ⁇ may be the standard deviation of the irregularities from a reference plane (datum plane) where the average height of the top surface of the manhole cover is set to 0. Database 20 may also store positional information about the manhole cover.
- the database 20 may store images including manhole covers that were previously acquired by the synthetic aperture radar as past images 22.
- the database 20 may store multiple past images 22 of the same manhole cover acquired by the synthetic aperture radar, for example, on a yearly basis.
- the past images 22 may be images 31 received by the input unit 30.
- the database 20 may include, for example, a semiconductor memory or an optical memory.
- the database 20 may also include an electromagnetic storage medium such as a magnetic disk.
- the database 20 may also include a communication module configured to be able to communicate with the control unit 10.
- the control unit 10 estimates the degree of wear of the manhole cover based on the brightness of the image 31 input to the input unit 30 (step S2 in Figure 5). The control unit 10 then generates estimated data 11 indicating the degree of wear of the manhole cover (step S3).
- the brightness of the image 31 corresponds to the intensity of the reflected wave.
- the range of the intensity of the reflected wave represented by the brightness of the image 31 is, for example, 0 to 255 decibels.
- the degree of wear of a manhole cover may be expressed as the amount of reduction in the height of the convex portion of the manhole cover.
- the degree of wear may also be expressed as the surface roughness ⁇ of the manhole cover.
- the control unit 10 may estimate the degree of wear of the manhole cover based on the presence or absence or degree of scattering on the surface of the manhole cover. If the brightness of image 31 is equal to or greater than a predetermined first threshold, it may be determined that scattering is occurring on the surface of the manhole cover (see Figure 1), and it may be estimated that the wear of the manhole cover is small. If the brightness of image 31 is less than the predetermined first threshold, it may be determined that scattering is not occurring on the surface of the manhole cover (almost specular reflection is occurring), and it may be estimated that the wear of the manhole cover is large. The control unit 10 may estimate the wear of the manhole cover in more detail based on the brightness of image 31.
- the control unit 10 may further estimate the surface roughness ⁇ of the manhole cover at the time the image 31 was acquired. For example, if the control unit 10 estimates that scattering is occurring on the surface of the manhole cover, the control unit 10 may estimate that the surface roughness ⁇ is ⁇ > ⁇ /(8 cos ⁇ ). The control unit 10 may also determine the surface roughness ⁇ in more detail.
- the control unit 10 may acquire roughness data 21, which indicates the initial surface roughness of the manhole cover, stored in the database 20.
- the control unit 10 may further estimate the degree of wear of the manhole cover based on the roughness data 21.
- the control unit 10 may generate an image showing the degree of wear of the manhole cover at the position of the manhole cover as the estimated data 11.
- the location information of the image 31 may be used.
- the image 31 may be overlaid on an aerial photograph or a map to generate an image as the estimated data 11.
- the generated image allows the user to more easily visually identify the position of the worn manhole.
- the output unit 40 described below, may include geographic information system software.
- the control unit 10 may acquire past images 22 containing the manhole cover that were previously acquired by the synthetic aperture radar and stored in the database 20.
- the control unit 10 may further estimate the degree of wear of the manhole cover based on the brightness of the past images 22.
- control unit 10 may infer that the first layer 2110 was present on manhole cover 2000 at the time previous image 22 was obtained, and that the first layer 2110 had disappeared from manhole cover 2000 at the time image 31 was obtained. Furthermore, control unit 10 may make the above-described inference in the above case when the microwave-absorbing cover information for image 31 indicates that there is a convex portion 2100 below the first layer 2110, the convex portion 2100 including a second layer 2120 that has a lower microwave absorption rate than the first layer 2110 and a higher microwave reflectance than the first layer 2110. By having control unit 10 infer the degree of wear based further on microwave-absorbing cover information, the degree of wear of the manhole cover can be accurately estimated, even if, for example, the inference at the time previous image 22 or image 31 was obtained was incorrect.
- control unit 10 may infer that no scattering was occurring on the surface of manhole cover 2000 at the time image 31 was obtained. In other words, control unit 10 may infer that first layer 2110 had disappeared and second layer 2120 had also worn away at the time image 31 was obtained. In this case, control unit 10 may issue a warning that convex portion 2100 of manhole cover 2000 is significantly worn away.
- the control unit 10 may align the past image 22 obtained at a first time point with the past image 22 or image 31 obtained at a second time point, and then calculate the difference. For example, the control unit 10 may calculate the difference in brightness between these images.
- the control unit 10 may apply a color corresponding to the magnitude of the difference to the image serving as the estimated data 11.
- the control unit 10 may highlight the difference based on the magnitude of the difference. For example, a manhole cover with a large difference may be displayed in red as a manhole cover that requires attention. On the other hand, a manhole cover with a small difference may be displayed in white.
- the control unit 10 may include a database management system that manages the database 20.
- the control unit 10 includes at least one processor, at least one programmable circuit, at least one dedicated circuit, or any combination of these.
- the processor may be a general-purpose processor such as a CPU or GPU, or a dedicated processor specialized for specific processing.
- CPU is an abbreviation for central processing unit.
- GPU is an abbreviation for graphics processing unit.
- An example of a programmable circuit is an FPGA.
- FPGA is an abbreviation for field-programmable gate array.
- An example of a dedicated circuit is an ASIC.
- ASIC is an abbreviation for application-specific integrated circuit.
- the output unit 40 outputs the inferred data 11 generated by the control unit 10 (step S4 in Figure 5).
- the output unit 40 includes at least one output interface.
- the output interface is, for example, a display.
- the display is, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescent) display.
- the output unit 40 may be connected to the monitoring device 100 as an external output device. Any connection method may be used, for example, USB (Universal Serial Bus), HDMI (High-Definition Multimedia Interface), or Bluetooth (registered trademark).
- the control unit 10, input unit 30, and output unit 40 may each individually or collectively include at least one communication module.
- the communication module is, for example, a module that supports a wired LAN communication standard such as Ethernet (registered trademark) or a wireless LAN communication standard such as IEEE 802.11.
- LAN is an abbreviation for local area network.
- IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
- the monitoring device 100 of the present disclosure can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided over a network.
- the functions of the monitoring device 100 are realized by executing a program according to this embodiment on a processor serving as the control unit 10.
- the functions of the monitoring device 100 are realized by software.
- the program causes a computer to execute the operations of the monitoring device 100, thereby causing the computer to function as the monitoring device 100.
- the computer functions as the monitoring device 100 by executing the operations of the monitoring device 100 in accordance with the program.
- the program can be stored on a non-transitory computer-readable medium.
- non-transitory computer-readable media include flash memory, magnetic recording devices, optical disks, magneto-optical recording media, and ROM.
- the program can be distributed by selling, transferring, or lending portable media such as SD cards, DVDs, or CD-ROMs that store the program.
- SD is an abbreviation for Secure Digital.
- DVD is an abbreviation for digital versatile disc.
- CD-ROM is an abbreviation for compact disc read-only memory.
- the program can also be distributed by storing it in server storage and transferring it from the server to other computers.
- the program can also be provided as a program product.
- a computer temporarily stores a program stored on portable media or transferred from a server in its main storage device.
- the computer then reads the program stored in its main storage device using its processor, which then executes processing in accordance with the read program.
- the computer may also read the program directly from portable media and execute processing in accordance with the program.
- the computer may also execute processing in accordance with the received program each time a program is transferred to the computer from the server. Processing may also be executed using a so-called ASP-type service, which does not transfer a program from the server to the computer but instead realizes its function simply by issuing execution instructions and obtaining results.
- "ASP" is an abbreviation for application service provider.
- a program is information used for processing by a computer, and includes items equivalent to a program. For example, data that is not a direct instruction to a computer but has properties that define computer processing falls under the category of "items equivalent to a program.”
- Some or all of the functions of the monitoring device 100 may be implemented by a programmable circuit or dedicated circuit serving as the control unit 10. In other words, some or all of the functions of the monitoring device 100 may be implemented by hardware.
- a monitoring device comprising: (Additional note 2) The control unit further acquires roughness data indicating the initial surface roughness of the manhole cover, and estimates the degree of wear based on the roughness data. Item 1. The monitoring device according to item 1. (Additional note 3) The control unit estimates the degree of wear further based on the brightness of an image including the manhole cover obtained by a synthetic aperture radar at a time before the image. 3. The monitoring device according to claim 1 or 2.
- the control unit acquires multiple images including the manhole cover taken by a synthetic aperture radar at multiple points in time, and estimates the degree of wear based on changes in brightness between the multiple images.
- the monitoring device according to any one of claims 1 to 3.
- the control unit further acquires information indicating whether the manhole cover has a convex portion, which includes a first layer exposed upward and a second layer below the first layer, the second layer having a microwave absorption rate lower than the first layer and a microwave reflectance higher than the first layer, and estimates the degree of wear based on the information.
- the monitoring device according to claim 4.
- the control unit generates an image showing the degree of wear at the position of the manhole cover as the estimated data. 6.
- the monitoring device according to any one of claims 1 to 5.
- a manhole cover with a convex portion comprising a first layer exposed upward and a second layer below the first layer, the second layer having a microwave absorption rate lower than that of the first layer and a microwave reflectivity higher than that of the first layer.
- REFERENCE SIGNS LIST 1 Synthetic aperture radar satellite 2 Antenna 100 Monitoring device 10 Control unit 11 Estimated data 20 Database 21 Roughness data 22 Past image 30 Input unit 31 Image 40 Output unit 1000, 2000 Manhole cover 2100 Convex portion 2110 First layer 2120 Second layer
Landscapes
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Abstract
監視装置(100)は、合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像(31)を取得し、画像(31)の輝度に基づいて前記マンホール蓋の摩耗度を推測し、前記摩耗度を示す推測データ(11)を生成する制御部(10)と、制御部(10)が生成した推測データ(11)を出力する出力部(40)と、を備える。
Description
本開示は、監視装置及びマンホール蓋に関する。
マンホールは地下の構造物の維持管理のために設置される孔である。普段は孔に鋳鉄等の剛性の高い金属製による蓋がされている。マンホール蓋は車道又は歩道に設置されているため、車両又は通行人への加害を防ぐ目的で、蓋自体を正常な状態に保つ必要がある。正常時はマンホール蓋には凹凸があり、車両又は歩行者がスリップしないような構造となっているが、経年により凹凸が摩耗して滑りやすくなる傾向がある。摩耗した場合には設置した事業者は通行の安全のために更改等の適切な対応をすることが求められる。
摩耗度合を把握するために、事業者は定期的な点検をしている。基本的には目視による点検が行われているが、全国に存在するマンホール蓋の状態を定期的に確認することは、時間的なコストが大きい。そこで、この課題を解決するため形状の異なる2段構成の模様を具備することで、摩耗の有無の視認性を高める構造を有するマンホール蓋が開発されている(非特許文献1)。また、車載カメラにより撮影した画像から摩耗度合を計測することで、効率的な点検を可能とする画像処理技術が知られている(非特許文献2)。
"摩耗しにくく、摩耗してもひと目で分かる点検しやすいマンホール鉄蓋デザインが登場~「テーパーダイア鉄蓋」が「2017年度グッドデザイン賞」を受賞~"、NTT、[online]、[2024年6月7日検索]、インターネット<URL:https://group.ntt/jp/newsrelease/2017/10/04/171004a.html>
村崎和彦ほか、車載カメラを用いた効率的な点検のためのマンホール鉄蓋劣化度推定技術、NTT技術ジャーナル、2018、vol.30 No.6、p.14-18
非特許文献1及び非特許文献2に記載された技術はマンホール蓋の摩耗に関する点検を効率化する技術ではある。しかしながら、これら技術では、マンホール蓋が設置された場所に人又は車で向かう必要があり、点検員を現場へ派遣する必要があることから、抜本的には点検コストを効率化できていない。
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、点検員が定期的に現場に赴くことなく、マンホール蓋の摩耗を効率的に点検することである。
一実施形態に係る監視装置は、合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像を取得し、前記画像の輝度に基づいて前記マンホール蓋の摩耗度を推測し、前記摩耗度を示す推測データを生成する制御部と、
前記制御部が生成した前記推測データを出力する出力部と、
を備える。
前記制御部が生成した前記推測データを出力する出力部と、
を備える。
一実施形態に係るマンホール蓋は、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備える。
本開示によれば、点検員が定期的に現場に赴くことなく、マンホール蓋の摩耗を効率的に点検できるようになる。
近年は、地球観測衛星の打ち上げ数が増えており、観測種別も多岐に渡る。衛星による地球観測のメリットに、現地に点検員を配備せずとも地表面の状態を把握できることが挙げられる。そこで、本開示では衛星によりマンホール蓋の摩耗を確認するシステムが提案される。
地球観測衛星の一部は、合成開口レーダ(Synthetic Aperture Radar:SAR)を備える。合成開口レーダはマイクロ波を地球に向かって照射し、反射波を受信することにより地表面の物性、起伏、凹凸、又は傾斜などを観測する能動型の電波センサである。また合成開口レーダは、昼夜の別なく、雲又は雨等の天候にもほとんど影響されない全天候型のセンサである。様々な地球観測衛星があり、用途に応じた使い分けがなされている。本開示では、合成開口レーダを用いてマンホール蓋の摩耗度が推測される。
合成開口レーダを有する衛星を使い分ける上で最も重要な要素は、観測周波数である。観測周波数が大きいほど、画像解像度が小さくなるため地表面の様子を詳細に捉えることが可能となる。観測周波数の中でも特に解像度が小さく人工物の状態把握に適している周波数帯はXバンドである。1mの分解能を有するセンサを具備した衛星が打ち上げられている他、近年では46cmの分解能での撮影に成功した例もあり技術開発が進んでいる。そこで、本開示ではXバンドの観測周波数によるセンサを搭載した合成開口レーダ衛星を活用することが前提となる。
合成開口レーダ衛星により地表面を観測するとモノクロ画像が得られる。白色の部分は、合成開口レーダから発射した電磁波が地表面で強く反射されている箇所である。黒色の部分は電磁波の反射が弱い箇所である。この反射の強弱から地表面の状態を推定することが可能である。反射の条件には電磁波と地表物質の導電性の他に、地表物質の粗さが関係することが知られる。
ここで、Xバンドの波長は概ね25-37mmである。一方、マンホール蓋にスリップ防止のために具備する凹凸は、cmオーダーと、Xバンドの波長に比べて十分に大きい。よって、Xバンドの波長の電磁波は導電性の高い鋳鉄で製造されたマンホール蓋に照射されると、マンホール蓋の表面粗さにより散乱反射が起こる。
この散乱反射を合成開口レーダ衛星で観測することになるため、合成開口レーダ画像において、正常な凹凸のあるマンホール蓋は白色に写る。一方で、マンホール蓋が摩耗した場合には凹凸がなくなり、マンホール蓋で表面散乱が起きずに鏡面反射に近い状態となる。その場合、反射により合成開口レーダのセンサに電磁波が戻ってこないため、合成開口レーダ画像において、摩耗したマンホール蓋は黒色に写る。
マンホール蓋において、正常時と摩耗時では散乱状態が変化することを利用して、合成開口レーダ画像の明るさ(輝度)の変化からマンホール蓋の摩耗度合を把握する。以下、マンホール蓋の構造上の工夫及び画像処理の工夫が説明される。
一般的な鋳鉄などの金属製のマンホール蓋1000の模式図が図1に示される。マンホール蓋1000は、従来のマンホール蓋であってよい。マンホール蓋1000を合成開口レーダで観測した際の入射波が点線で、反射波が実線で示される。入射波は、マンホール蓋1000の凹凸が摩耗していない場合に、マンホール蓋1000の表面で散乱して反射される。したがって、前述の通り合成開口レーダの観測画像では、新品のマンホール蓋1000は白色に写る(輝度が高くなる)。そして、マンホール蓋1000が摩耗して凹凸がなくなった場合には、マンホール蓋1000の表面で散乱が発生していない(ほぼ鏡面反射される)ことから、観測画像では、摩耗したマンホール蓋は黒く写る(輝度が低くなる)。以下、マンホール蓋1000の凹凸の有無により散乱状態が変化することを利用して、合成開口レーダ画像によりマンホール蓋の摩耗を確認する方法を説明する。
定式的には、
σ≧λ/(8cosθ) (式1)
を満たすときにマンホール蓋1000の表面の凹凸により表面散乱が起きる。式1において、σは表面粗さであり、マンホール蓋1000の上面の高さの平均を0とした参照面(基準面)からの凹凸の標準偏差であってよい。λは入射波の波長であり、θは合成開口レーダからのマイクロ波の入射角(合成開口レーダではオフナディア角と呼ばれる)である。
σ≧λ/(8cosθ) (式1)
を満たすときにマンホール蓋1000の表面の凹凸により表面散乱が起きる。式1において、σは表面粗さであり、マンホール蓋1000の上面の高さの平均を0とした参照面(基準面)からの凹凸の標準偏差であってよい。λは入射波の波長であり、θは合成開口レーダからのマイクロ波の入射角(合成開口レーダではオフナディア角と呼ばれる)である。
マンホール蓋1000が健全である時の凹凸形状が既知である場合、摩耗により散乱しなくなる凸部の上面の高さを計算できる。合成開口レーダが得た画像におけるマンホール蓋1000の輝度に基づいて、マンホール蓋1000がどの程度以下に摩耗したか(摩耗度)をユーザが知ることができる。より具体的に、マンホール蓋1000の輝度から、マンホール蓋1000の表面で散乱が発生していると判定される場合、摩耗度が小さいと推測してよい。マンホール蓋1000の輝度から、マンホール蓋1000の表面で散乱が発生していない(ほぼ鏡面反射が発生している)と判定される場合、摩耗度が大きいと推測してよい。
また、合成開口レーダ画像の分解能が粗いと、合成開口レーダ画像にマンホール蓋1000が写らない。マンホール蓋1000の摩耗度を推測するには、最低でもマンホール蓋の直径の1/2以下、望ましくは1/4以下の分解能が必要となると考えられる。
上記の方法では、入射波の観測波長λ、マンホール蓋の凹凸の差、入射波の入射角θによって検知可能な摩耗量が決定される。よって、事業者が維持管理の基準として定めたい任意の摩耗高さを決めることができない。この課題を解決する実施例として、図2の通りマンホール蓋2000の凸部2100の上方に露出するマイクロ波吸収層である第1層2110を含むマンホール蓋2000の構造が提案される。マイクロ波吸収層は、損失係数の大きな物質で構成された層であり、マイクロ波を吸収し熱エネルギーに変換するものであってよい。吸収原理としては、フェライトなどの磁性素材、カーボンナノチューブ、グラフェンなどのカーボンによるもの、又は導電性ポリマーなどのマイクロ波を吸収する素材を利用する。第1層2110が、マイクロ波を吸収する他の材料から構成されてもよい。マイクロ波を吸収する他の材料を素地となる金属マトリックス中に組み込むことで、マイクロ波が吸収されてよい。また、上記素材を含む塗料が金属素地に塗装されても良い。第1層2110は、凸部2100の一部のみに設けられてもよい。
第1層2110の下に、マイクロ波の吸収率が第1層2110よりも低く且つマイクロ波の反射率が第1層2110よりも高い第2層2120が存在する。第2層2120の材料は、マンホール蓋1000の材料と同じであってよい。第2層2120は、例えば鋳鉄で構成されてよい。
マンホール蓋2000の凸部2100以外の構成については、従来のマンホール蓋1000と同様であってよい。
第1層2110がある場合には、入射波は第1層2110に吸収されるため、散乱反射が発生しない。したがって、合成開口レーダの観測画像では、第1層2110を有するマンホール蓋2000は黒色に写る(輝度が高い)。そして、摩耗が進み、第1層2110の下面の高さよりも摩耗が進行すると、第1層2110が消失し、第2層(素地)2120が表れる(図3)。このとき、入射波を反射しやすい金属で構成される第2層2120がむき出しとなるため、一般的なマンホール蓋1000と同様に散乱反射が発生する。したがって、合成開口レーダの観測画像では、第2層2120が表れたマンホール蓋は白色に写る(輝度が低い)。すなわち、マンホール蓋2000が健全である(摩耗が少ない)時は合成開口レーダ画像では黒色に観測されるが、摩耗時には白色に観測されることから、合成開口レーダ画像によって摩耗度合を計測することが可能となる。この方法は
H1>H2 (式2)
を満たすことを前提とする。ここで、H1は摩耗基準高さ(図2参照)である。マンホール蓋2000の凸部2100が摩耗基準高さ以下になった時点で、マンホール蓋2000の交換が推奨される。第1層2110の下面の高さはH1であってよい。H2は式1を満たす凹凸の高さの差の最小値である。マンホール蓋2000を定期的に合成開口レーダにより観測することで合成開口レーダ画像が黒から白に変化することを検知する必要がある。この検知が、画像の輝度としきい値とを比較することで実施されてよい。
H1>H2 (式2)
を満たすことを前提とする。ここで、H1は摩耗基準高さ(図2参照)である。マンホール蓋2000の凸部2100が摩耗基準高さ以下になった時点で、マンホール蓋2000の交換が推奨される。第1層2110の下面の高さはH1であってよい。H2は式1を満たす凹凸の高さの差の最小値である。マンホール蓋2000を定期的に合成開口レーダにより観測することで合成開口レーダ画像が黒から白に変化することを検知する必要がある。この検知が、画像の輝度としきい値とを比較することで実施されてよい。
以下、監視装置の一実施形態が、図を参照して説明される。
各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。
図4を参照して、本実施形態に係る監視装置100の構成が説明される。
監視装置100は、制御部10と、出力部40とを備える。監視装置100は、データベース20と、入力部30とを備えてもよい。監視装置100は、例えばサーバである。監視装置100は、データセンター又はマンホールの管理事務所に配置されてもよい。
入力部30は、合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像31を取得する(図5のステップS1)。画像31は、合成開口レーダ衛星1に撮像されてよい。合成開口レーダ衛星1は、撮像した画像31をアンテナ2に送ってよい。入力部30は画像31を受信してもよい。なお、監視装置100の利用者が、画像31が格納された媒体を入力部30に接続してもよい。
画像31に、位置情報が含まれてよい。位置情報は例えば緯度及び経度である。画像31に、撮影縮尺が含まれてもよい。画像31に、数値標高モデルデータが適用されてもよい。図2に示されるように、画像31に、マンホール蓋が、上方に露出する第1層2110を含むとともに、第1層2110の下に、マイクロ波の吸収率が第1層2110よりも低く且つマイクロ波の反射率が第1層2110よりも高い第2層2120を含む、凸部2100を備えるか否かを示す情報が含まれてもよい。以下、当該情報は「マイクロ波吸収蓋情報」と称される。画像31に、画像31を撮像した合成開口レーダの入射波の波長λ、及び入射波の入射角θが含まれてよい。
データベース20は、マンホール蓋の情報を記憶してよい。より具体的に、データベース20は、マンホール蓋の粗さデータ21を記憶してよい。粗さデータ21は、マンホール蓋の初期の表面粗さσを示す。上述したように、表面粗さσは、マンホール蓋の上面の高さの平均を0とした参照面(基準面)からの凹凸の標準偏差であってよい。また、データベース20は、マンホール蓋の位置情報を記憶してよい。
データベース20は、過去に合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像を過去の画像22として記憶してよい。データベース20は、同一のマンホール蓋に対して、例えば1年ごとに、合成開口レーダが得た複数の過去の画像22を記憶してよい。過去の画像22は、入力部30が受け付けた画像31であってよい。
データベース20は、例えば半導体メモリ又は光メモリ等を含んでよい。データベース20は、磁気ディスク等の電磁記憶媒体を含んでもよい。データベース20は、制御部10と通信可能に構成される通信モジュールを含んでよい。
制御部10は、入力部30に入力された画像31から、画像31の輝度に基づいてマンホール蓋の摩耗度を推測する(図5のステップS2)。その後、制御部10は、マンホール蓋の摩耗度を示す推測データ11を生成する(ステップS3)。画像31の輝度は、反射波の強度に対応する。画像31の輝度が表す反射波の強度の範囲は、例えば0~255デシベルである。
マンホール蓋の摩耗度は、マンホール蓋の凸部の高さの減少量で表されてよい。摩耗度は、マンホール蓋の表面粗さσで表されてもよい。
制御部10は、マンホール蓋の表面における散乱の有無又は程度に基づいて、マンホール蓋の摩耗度を推測してよい。画像31の輝度が所定の第1しきい値以上である場合に、マンホール蓋の表面で散乱が発生していると判定され(図1参照)、マンホール蓋の摩耗が小さいと推測されてよい。画像31の輝度が所定の第1しきい値未満である場合に、マンホール蓋の表面で散乱が発生していない(ほぼ鏡面反射が発生している)と判定され、マンホール蓋の摩耗が大きいと推測されてよい。制御部10は、画像31の輝度に基づき、マンホール蓋の摩耗をより詳細に推定してもよい。
画像31に合成開口レーダの入射波の波長λ及び入射波の入射角θが含まれている場合、制御部10は、更にマンホール蓋の、画像31取得時における、表面粗さσを推測してよい。例えば、制御部10がマンホール蓋の表面で散乱が発生していると推測した場合、制御部10は、表面粗さσが、σ>λ/(8cosθ)であると推測してよい。制御部10は、表面粗さσをより詳細に求めてもよい。
制御部10は、データベース20に記憶された、マンホール蓋の初期の表面粗さを示す粗さデータ21を取得してよい。制御部10は、粗さデータ21に更に基づいて、マンホール蓋の摩耗度を推測してよい。
制御部10は、推測データ11として、マンホール蓋の位置においてマンホール蓋の摩耗度を示す画像を生成してよい。当該画像を生成するときに、画像31の位置情報が用いられてよい。航空写真又は地図に、画像31が重ねられて推測データ11としての画像が生成されてもよい。ユーザは生成された当該画像により、摩耗したマンホールの位置をより容易に視認し得る。後述される出力部40が、地理情報システムソフトを含んでもよい。
制御部10は、データベース20に記憶された、過去に合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む過去の画像22を取得してよい。制御部10は、過去の画像22の輝度に更に基づいて、マンホール蓋の摩耗度を推測してよい。
例えば、過去の画像22の輝度が所定の第1しきい値未満であり、且つ画像31の輝度が所定の第1しきい値以上であったとする。この場合に、制御部10は、過去の画像22が得られた時点では、マンホール蓋2000に第1層2110が存在し、画像31が得られた時点では、マンホール蓋2000から第1層2110が消失したと推測してよい。また、制御部10は、上述した場合で且つ、画像31のマイクロ波吸収蓋情報において、第1層2110の下に、マイクロ波の吸収率が第1層2110よりも低く且つマイクロ波の反射率が第1層2110よりも高い第2層2120を含む、凸部2100を備えることを示す場合に、上述した推測を行ってもよい。制御部10がマイクロ波吸収蓋情報に更に基づいて摩耗度を推測することで、例えば過去の画像22が得られた時点における推測、又は画像31が得られた時点における推測が誤っていた場合でも、マンホール蓋の摩耗度を正確に推測し得る。
さらに、第1時点で得られた過去の画像22の輝度が所定の第1しきい値未満であり、第1時点より後の第2時点で得られた過去の画像22の輝度が所定の第1しきい値以上であり、画像31の輝度が所定の第1しきい値未満であったとする。この場合、制御部10は、上記推測に加えて、画像31が得られた時点において、マンホール蓋2000の表面で散乱が発生していないと推測してよい。言い換えれば、制御部10は、画像31が得られた時点において、第1層2110が消失され、且つ第2層2120も摩耗していると推測してよい。この場合に、制御部10は、マンホール蓋2000の凸部2100が大きく摩耗していると警告してよい。
制御部10は、第1時点で得られた過去の画像22と、第2時点で得られた過去の画像22又は画像31とを、位置合わせしたうえで、差分を計算してよい。例えば制御部10は、これら画像の輝度の差分を計算してよい。制御部10は、差分の大きさに対応した色を推測データ11としての画像に付してよい。制御部10は、差分の大きさに基づいて差分を強調表示してもよい。例えば、差分が大きいマンホール蓋を、注目すべきマンホール蓋として、赤く表示してよい。一方、差分が小さいマンホール蓋を白く表示してよい。これらの構成によって、ユーザはマンホール蓋の摩耗度をより容易に確認することができる。
制御部10は、データベース20を管理するデータベース管理システムを含んでよい。
制御部10は、少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つのプログラマブル回路、少なくとも1つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。プロセッサは、CPU若しくはGPUなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「CPU」は、central processing unitの略語である。「GPU」は、graphics processing unitの略語である。プログラマブル回路は、例えば、FPGAである。「FPGA」は、field-programmable gate arrayの略語である。専用回路は、例えば、ASICである。「ASIC」は、application specific integrated circuitの略語である。
出力部40は、制御部10が生成した推測データ11を出力する(図5のステップS4)。出力部40には、少なくとも1つの出力用インタフェースが含まれる。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイである。ディスプレイは、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)又は有機EL(Electro Luminescent)ディスプレイである。出力部40は、外部の出力機器として監視装置100に接続されてもよい。接続方式としては、例えば、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、又はBluetooth(登録商標)等の任意の方式を用いることができる。
制御部10、入力部30及び出力部40は、個別に又は全体として、少なくとも1つの通信モジュールを含んでよい。通信モジュールは、例えば、Ethernet(登録商標)などの有線LAN通信規格又はIEEE802.11などの無線LAN通信規格に対応したモジュールである。「LAN」は、local area networkの略語である。「IEEE」は、Institute of Electrical and Electronics Engineersの略称である。
本開示の監視装置100はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。例えば、監視装置100の機能は、本実施形態に係るプログラムを、制御部10としてのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、監視装置100の機能は、ソフトウェアにより実現される。プログラムは、監視装置100の動作をコンピュータに実行させることで、コンピュータを監視装置100として機能させる。すなわち、コンピュータは、プログラムに従って監視装置100の動作を実行することにより監視装置100として機能する。
プログラムは、非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体に記憶しておくことができる。非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体は、例えば、フラッシュメモリ、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又はROMである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記憶したSDカード、DVD、又はCD-ROMなどの可搬型媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「SD」は、Secure Digitalの略語である。「DVD」は、digital versatile discの略語である。「CD-ROM」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムがサーバのストレージに格納され、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムがプログラムプロダクトとして提供されてもよい。
コンピュータは、例えば、可搬型媒体に記憶されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるASP型のサービスによって処理を実行してもよい。「ASP」は、application service providerの略語である。プログラムは、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものを含む。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。
監視装置100の一部又は全ての機能が、制御部10としてのプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、監視装置100の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記が開示される。
(付記項1)
合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像を取得し、前記画像の輝度に基づいて前記マンホール蓋の摩耗度を推測し、前記摩耗度を示す推測データを生成する制御部と、
前記制御部が生成した前記推測データを出力する出力部と、
を備える監視装置。
(付記項2)
前記制御部は、前記マンホール蓋の初期の表面粗さを示す粗さデータを更に取得し、前記粗さデータに更に基づいて前記摩耗度を推測する、
付記項1に記載の監視装置。
(付記項3)
前記制御部は、前記画像よりも前の時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む画像の輝度に更に基づいて、前記摩耗度を推測する、
付記項1又は2に記載の監視装置。
(付記項4)
前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるとき、前記制御部は、複数時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む複数画像を取得し、前記複数画像間の輝度の変化に基づいて、前記摩耗度を推測する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の監視装置。
(付記項5)
前記制御部は、前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるか否かを示す情報を更に取得し、前記情報に更に基づいて前記摩耗度を推測する、
請求項4に記載の監視装置。
(付記項6)
前記制御部は、前記推測データとして、前記マンホール蓋の位置において前記摩耗度を示す画像を生成する、
付記項1から5のいずれか1項に記載の監視装置。
(付記項7)
上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるマンホール蓋。
合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像を取得し、前記画像の輝度に基づいて前記マンホール蓋の摩耗度を推測し、前記摩耗度を示す推測データを生成する制御部と、
前記制御部が生成した前記推測データを出力する出力部と、
を備える監視装置。
(付記項2)
前記制御部は、前記マンホール蓋の初期の表面粗さを示す粗さデータを更に取得し、前記粗さデータに更に基づいて前記摩耗度を推測する、
付記項1に記載の監視装置。
(付記項3)
前記制御部は、前記画像よりも前の時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む画像の輝度に更に基づいて、前記摩耗度を推測する、
付記項1又は2に記載の監視装置。
(付記項4)
前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるとき、前記制御部は、複数時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む複数画像を取得し、前記複数画像間の輝度の変化に基づいて、前記摩耗度を推測する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の監視装置。
(付記項5)
前記制御部は、前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるか否かを示す情報を更に取得し、前記情報に更に基づいて前記摩耗度を推測する、
請求項4に記載の監視装置。
(付記項6)
前記制御部は、前記推測データとして、前記マンホール蓋の位置において前記摩耗度を示す画像を生成する、
付記項1から5のいずれか1項に記載の監視装置。
(付記項7)
上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるマンホール蓋。
本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の2つ以上のブロックが統合されてもよいし、1つのブロックが分割されてもよい。フローチャートに記載の2つ以上のステップが記述に従って時系列に実行される代わりに、各ステップが実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。
1 合成開口レーダ衛星
2 アンテナ
100 監視装置
10 制御部
11 推測データ
20 データベース
21 粗さデータ
22 過去の画像
30 入力部
31 画像
40 出力部
1000,2000 マンホール蓋
2100 凸部
2110 第1層
2120 第2層
2 アンテナ
100 監視装置
10 制御部
11 推測データ
20 データベース
21 粗さデータ
22 過去の画像
30 入力部
31 画像
40 出力部
1000,2000 マンホール蓋
2100 凸部
2110 第1層
2120 第2層
Claims (7)
- 合成開口レーダが得た、マンホール蓋を含む画像を取得し、前記画像の輝度に基づいて前記マンホール蓋の摩耗度を推測し、前記摩耗度を示す推測データを生成する制御部と、
前記制御部が生成した前記推測データを出力する出力部と、
を備える監視装置。 - 前記制御部は、前記マンホール蓋の初期の表面粗さを示す粗さデータを更に取得し、前記粗さデータに更に基づいて前記摩耗度を推測する、
請求項1に記載の監視装置。 - 前記制御部は、前記画像よりも前の時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む画像の輝度に更に基づいて、前記摩耗度を推測する、
請求項1に記載の監視装置。 - 前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるとき、前記制御部は、複数時点で合成開口レーダが得た、前記マンホール蓋を含む複数画像を取得し、前記複数画像間の輝度の変化に基づいて、前記摩耗度を推測する、
請求項1に記載の監視装置。 - 前記制御部は、前記マンホール蓋が、上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるか否かを示す情報を更に取得し、前記情報に更に基づいて前記摩耗度を推測する、
請求項4に記載の監視装置。 - 前記制御部は、前記推測データとして、前記マンホール蓋の位置において前記摩耗度を示す画像を生成する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の監視装置。 - 上方に露出する第1層を含むとともに、前記第1層の下に、マイクロ波の吸収率が前記第1層よりも低く且つマイクロ波の反射率が前記第1層よりも高い第2層を含む、凸部を備えるマンホール蓋。
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2024
- 2024-07-01 WO PCT/JP2024/023817 patent/WO2026009296A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
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