JP2009258846A - 画像処理方法、画像処理システム、画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 構造物の撮影時の作業時間を短縮するとともに、ターゲットがない構造物に対しても座標値の属性化を容易に行う。
【解決手段】 評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得工程と、撮影範囲の中心に対応する構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得工程と、少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された第1の位置情報を用いて、撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出工程と、勾配算出工程において算出された構造物表面の傾きを用いて、画像内の複数の位置に対応する構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、画像毎に取得する第2情報取得工程と、第1の位置情報及び第2の位置情報に基づいて、画像に対する画像補正を行う画像補正工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
【解決手段】 評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得工程と、撮影範囲の中心に対応する構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得工程と、少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された第1の位置情報を用いて、撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出工程と、勾配算出工程において算出された構造物表面の傾きを用いて、画像内の複数の位置に対応する構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、画像毎に取得する第2情報取得工程と、第1の位置情報及び第2の位置情報に基づいて、画像に対する画像補正を行う画像補正工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、コンクリート構造物の壁面状態を撮像した画像を加工して評価用の画像とすることが可能な画像処理方法、画像処理システム、画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。
デジタルカメラの場合、撮影範囲は矩形であり、また、撮影により得られる画像は、撮影範囲と同一の縦横比の矩形であることが一般的である。例えば壁面などの被写体をデジタルカメラで撮影する場合、デジタルカメラの撮影光軸が壁面に直交するときには、撮影される被写体の範囲(以下、実撮影範囲)は、画像や撮影範囲と、縦横比が等しい矩形となり、デジタルカメラの撮影光軸が壁面に直交しないときには、実撮影範囲は、矩形にはならないことも一般的である。
建築物などのコンクリート構造物を評価する場合、同一の位置からコンクリート構造物の壁面を撮影した複数の画像を用いた画像計測法が用いられる。複数の画像を同一の位置から撮影する場合には、デジタルカメラの撮影光軸が必ずしも壁面に直交した状態での撮影とはならないことから、得られる画像の実撮影範囲は矩形とはなっていない。上述した画像計測法では、得られる画像中の被写体の位置や大きさが必要となることから、コンクリートの表面に一定寸法で形成された印、又はコンクリート中の鉄筋の位置を決めるために用いられる治具の跡(所謂、Pコン)などが撮影範囲内に収まるように撮影を行い、設計図面を参照しながら、画像中のターゲットに対して座標値や大きさなどを入力して、これら値を画像に属性化している(特許文献1参照)。
特開2002−324232号公報
しかしながら、コンクリート構造物の経年変化や改修など、コンクリート構造物の現状の形状と製造時の設計図面とが一致していない場合も存在することから、設計図面における座標値を入力して、入力された座標値を画像に属性化するのではなく、撮影時にトータルステーションなどにより撮影範囲中の任意の箇所の座標を3点以上計測していることが多い。このように、撮影範囲中の任意の箇所の座標を3点以上計測することから、撮影時の作業は時間を要する作業となる。また、上述したターゲットがないコンクリート構造物を撮影することで得られた画像や、ターゲットが撮影範囲内に無い画像に対しては、撮影範囲中の任意の箇所の座標値を計測しても、その座標値を画像に属性させることが難しいという問題もある。
本発明は、上述した問題を解決するために発明されたものであり、構造物の撮影時の作業時間を短縮するとともに、ターゲットがない構造物に対しても座標値の属性化を容易に行うことができるようにした画像処理方法、画像処理システム、画像処理装置及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。
第1の発明の画像処理方法は、評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得工程と、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得工程と、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された前記第1の位置情報を用いて、前記撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出工程と、前記勾配算出工程において算出された前記構造物表面の傾きを用いて、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得工程と、前記第1の位置情報及び第2の位置情報に基づいて、前記画像に対する画像補正を行う画像補正工程と、を備えたことを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、前記第1情報取得工程は、前記撮影位置から、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面までの距離と、前記撮影位置と前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置とを結んだ直線における水平成分の角度及び垂直成分の角度とを第1の位置情報として取得することを特徴とする。
第3の発明は、第2の発明において、前記第2情報取得工程は、前記構造物の傾きの他に、前記距離と前記画像を取得した時の撮像倍率との比及び前記画像の大きさを利用して、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として取得することを特徴とする。
第4の発明は、第3の発明において、前記画像内の複数の位置は、矩形からなる画像の4隅の点の位置からなり、前記第2情報取得工程は、前記画像の中心から前記画像の4隅の点までの距離を算出することで、前記画像の4隅の点のそれぞれに対応する前記構造物表面の位置情報を前記第2の位置情報として取得することを特徴とする。
第5の発明は、第1〜第4の発明のいずれかにおいて、前記画像補正工程により画像補正された複数の画像を、前記第1の位置情報又は第2の位置情報のいずれかを用いて合成することで、合成画像を生成する画像合成工程と、前記画像合成工程により生成された合成画像を、特定の平面上の画像に変換する画像変換工程と、を、さらに備えていることを特徴とする。
第6の発明は、第1〜第4の発明のいずれかにおいて、前記画像補正工程により画像補正された複数の画像を、特定の平面上の画像にそれぞれ変換する画像変換工程と、画像変換工程により、特定の平面上の画像に変換された複数の画像を合成することで合成画像を生成する画像合成工程と、を、さらに備えていることを特徴とする。
第7の発明の画像処理システムは、評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得手段と、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得手段と、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された前記第1の位置情報を用いて、前記撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出手段と、前記勾配算出工程において算出された前記構造物表面の傾きを用いて、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得手段と、前記第1の位置情報及び第2の位置情報を用いて、対応する画像の画像補正を行う画像補正手段と、を備えたことを特徴とする。
第8の発明の画像処理装置は、同一の撮影位置から評価対象となる構造物表面における撮影範囲を変えて取得された、少なくとも3つ以上の画像を入力画像として、また、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置情報を第1の位置情報として受け付ける受付手段と、少なくとも3つ以上の画像のそれぞれに対応して取得された前記第1の位置情報から、前記構造物表面の傾きを算出する勾配算出手段と、前記構造物表面の傾きを利用して、前記画像内における特定位置に対応する構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得手段と、前記第1の位置情報及び第2の位置情報を用いて、対応する画像の画像補正を行う画像補正手段と、を備えたことを特徴とする。
第9の発明の画像処理プログラムは、第8の発明の画像処理装置として、画像処理装置を機能させることができることを特徴とする。
本発明によれば、評価対象となる構造物表面を撮影範囲とする画像の取得時に、撮影範囲の中心に対応する構造物表面の位置情報を取得するだけで済むことから、撮影範囲内の座標値を複数計測する手間が省け、撮影時の作業時間を短縮することができる。また、撮影範囲にターゲットがない画像であっても、撮影範囲の中心に対応する構造物表面の位置情報から画像内の任意の位置の座標値を算出するだけで、容易に画像と画像内における任意の位置の座標値とを属性化することが可能となる。
以下、本発明を実施する画像処理システムについて説明する。
図1は、コンクリート構造物(以下、構造物と称する)10の表面10aの画像を取得する際の概略を示す。本発明では、所定位置に設置されたデジタルカメラ15を用いて、構造物10の表面10aの一部を撮影範囲とした画像を、撮影範囲を変えながら複数取得していく。これら複数の画像の取得時に、トータルステーション16によって、デジタルカメラ15の撮影範囲の中心に対応する構造物10の表面10aの位置情報を取得する。なお、トータルステーション16は、構造物10から離れた所定位置に三脚17を用いて設置される。また、デジタルカメラ15は、その撮影光軸L1が、トータルステーション16により照射される赤外光(レーザ光)の光軸L2と略同一となるように、トータルステーション16に設置される。これらデジタルカメラ15とトータルステーション16とは、後述する画像処理装置25に接続される。
図2は、画像処理システム20の電気的構成を示す機能ブロック図である。画像処理システム20は、上述したデジタルカメラ15とトータルステーション16との他に、画像処理装置25とから構成される。なお、デジタルカメラ15及びトータルステーション16の構成については周知であることから、図1においては省略してある。
上述したように、デジタルカメラ15は、構造物10の表面10aの一部を撮影範囲とした画像を、撮影範囲を変えて複数取得する。このデジタルカメラ15は、撮像範囲40として例えば縦3m×横5mの範囲を想定しており、また、構造物10の表面10aに発生する0.5mm以上のひび割れを、取得された画像データPIから識別する必要があることから、1000万画素以上の解像度を有するものが使用される。つまり、画像の1ピクセルに相当する実際の長さは2.5mmとなり、この1ピクセルにおける濃淡情報から、ひび割れの有無が識別される。また、このデジタルカメラ15に用いられる望遠レンズとしては、28〜70mmのズーム倍率で切り換えることが可能なものが用いられる。なお、画像データPIにおいては、構造物10の表面10aに生じるひび割れなど、構造物10の表面状態を評価するための画像データであることから、このデジタルカメラ15の初期設定においては、輪郭強調を行わない設定となる。なお、このデジタルカメラ15において取得された画像データPIには、撮影時の露出条件を示す露出情報や、レンズの焦点距離(撮像倍率)などを示すレンズ情報、及び撮影日時を示す撮影情報などが付帯されている。
トータルステーション16は、周知のように、赤外光を用いた測距機能と測角機能とを備えている。測距機能とは、トータルステーション16から目的のポイントまでの距離を測定する機能であり、測角機能とは、トータルステーション16から目的のポイントに照射される赤外光の水平方向の角度や、垂直方向の角度を測定する機能である。トータルステーション16は、測距機能と測角機能とを用いて、デジタルカメラ15の撮影範囲の中心に対応する構造物10の表面10aまでの距離と角度(水平方向の角度と、垂直方向の角度)とを測定し、これら測定結果から、トータルステーション16の位置を基準としたときの構造物10の表面10aの座標値を算出する。このトータルステーション16は、測定された距離や角度の他に、算出された座標値や測定日時等をまとめて位置情報30を生成し、生成された位置情報30を画像処理装置25に出力する。
画像処理装置25は、CPU40、ストレージ41、操作部42、表示部43及びI/Oポート44を備えている。CPU40は、図示しない制御プログラムを実行することで、画像処理装置25の各部を統括的に制御する。なお、CPU40、ストレージ41、操作部42、表示部43及びI/Oポート44は、バス45を介して接続される。
ストレージ41は、上述した制御プログラムや画像処理プログラム50を格納する他に、デジタルカメラ15からの画像データPI、トータルステーション16からの位置情報30を格納する。操作部42は、キーボードやマウスからなり、各種入力操作を行う際に使用される。表示部43は、入力される画像や画像処理された画像を表示する。I/Oポート44は、トータルステーション16やデジタルカメラ15に接続された、例えばUSBケーブル等の入力端子を接続するために設けられている。
上述したCPU40はストレージ41に格納された画像処理プログラム50を実行することで、勾配算出部51、座標算出部52、画像補正部53、画像変換部54及び画像合成部55としての機能を実行する。以下では、画像を取得する際の撮影範囲に含まれる、構造物10の表面10aの範囲を実撮影範囲と称して説明する。
勾配算出部51は、ストレージ41に格納された位置情報30に基づいて、構造物10の表面10aの傾き(勾配)を算出する。図3に示すように、デジタルカメラ15で撮影される撮影範囲Aは予め縦横比が一定の矩形からなる。一方、実撮影範囲A’が撮影範囲Aに対して傾斜している場合には矩形にならない。つまり、勾配算出部51においては、得られた位置情報30を用いて被写体となる構造物10の表面10aの傾きを算出する。なお、図中符号Cは撮影範囲Aの中心を示し、符号C’は、撮影範囲Aの中心Cに対応する実撮影範囲A’の点を示している。なお、デジタルカメラ15の撮影光軸L1と、トータルステーション16から照射される赤外光の測定光軸L2とが略同軸であることから、撮影範囲Aの中心Cに対応する実撮影範囲A’の点C’は、トータルステーション16から照射される赤外光が構造物10に到達する点である。
図4は、3つの画像を取得した場合の実撮影範囲と、撮影範囲の中心に対応する実撮影範囲上の点とを示すものである。以下、3つの画像を取得したときの実撮影範囲をA1’、A2’、A3’とし、また、画像の撮影範囲の中心に対応する実撮影範囲の点をC1’、C2’、C3’として説明する。トータルステーション16において、画像の撮影範囲の中心に対応する実撮影範囲A1’の点C1’の座標、実撮影範囲A2’の点C2’の座標、及び実撮影範囲A3’の点C3’の座標は、それぞれトータルステーション16により算出され、位置情報30としてストレージ41に格納されている。勾配算出部51は、これら位置情報30を読み出して、C0とC1’とを結ぶ直線とC0とC2’とを結ぶ直線とがなす角度θ1、C0とC2’とを結ぶ直線とC0とC3’とを結ぶ直線とがなす角度θ2、C0とC1’とを結ぶ直線とC0とC3’とを結ぶ直線とがなす角度θ3をそれぞれ算出する。なお、C0は基準点であり、この基準点は測定時のトータルステーション16の位置(撮影位置)である。勾配算出部51は、これら角度を求めることで、撮影範囲に対する実撮影範囲の傾きを算出する。
座標算出部52は、画像における特定位置の座標を算出する。上述したように、撮影範囲A及び撮像時に得られる画像Pは矩形からなることから、特定位置として、画像Pの四隅の点が挙げられる。以下に、画像Pの四隅の点に対応する実撮影範囲A’の四隅の点の座標を算出する手順について説明する。
図5に示すように、デジタルカメラ15によって取得される画像Pの画像の大きさから、画像Pの中心Fから画像Pの頂点までの長さGを算出する。画像Pは矩形からなることから、画像Pの中心Fから画像Pの四隅の点までの長さは、それぞれ同一である。トータルステーション16により取得された位置情報30と、画像データPIに付帯される焦点距離(撮像倍率)Hの情報とを読み出し、焦点距離Hとトータルステーション16までの距離Iとの比を算出する。なお、符号60は、撮影レンズである。
図5中範囲A’’は、撮影範囲Aの中心Cに対応する実撮影範囲A’の点C’を含み、撮影範囲Aと平行な平面における仮想的な撮影範囲(以下、仮想撮影範囲)である。これら実撮影範囲A’と仮想撮影範囲A’’とは、点C’を含んだ平面から構成される。焦点距離Gとトータルステーション16までの距離Hとの比と、画像Pの中心Fから画像の頂点までの長さGを用いることで、仮想撮影範囲A’’の点C’から仮想撮影範囲A’’の四隅の点までの距離Jが算出される。なお、仮想撮影範囲A’’は、撮影範囲Aに平行な平面からなることから、実撮影範囲A’に対しては傾斜している。つまり、傾斜算出部51によって求められた傾き、仮想撮影範囲A’’における長さJ、及び実撮影範囲A’の点C’の座標値を用いることで、実撮影範囲A’の四隅の点が算出される。
画像補正部53は、実撮影範囲A’の点C’の座標、及び画像算出部52によって算出された実撮影範囲A’の四隅の点の座標に基づいて、撮影により得られた画像Pを補正する。図6に示すように、例えば得られた画像がXY平面上の画像(図中二点鎖線で示される領域の画像S)からなる場合、画像補正部53による画像補正により、XYZ座標系の画像(図中点線で示される領域の画像T)となる。なお、デジタルカメラ15を用いて画像を取得する場合には、レンズ歪みが発生する。画像に対しても、画像補正を行うことにより、レンズ歪みが補正された画像となる。
画像変換部54は、座標算出部52によって算出された座標を用いて画像を変換する。つまり、画像変換部54では、画像補正された画像を、特定の平面上に投影した画像となるように画像変換する。画像変換としては、正体変換が挙げられる。これにより、図6に示すように、画像補正されたXYZ座標系の画像(図中点線で示される領域の画像T)から、XY平面上に投影された画像(図6中実線で示される領域の画像U)に画像変換される。
画像合成部55は、画像変換部53によって画像変換された画像を合成する。画像合成部55は、この画像合成部55によって合成された画像データは、評価用画像データとしてストレージ41に格納される。なお、この評価用画像データは、不図示の劣化抽出プログラムを実行したときに用いられる。
次に、画像処理の流れについて、図7のフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップS101〜ステップS103の処理は、作業者が実際に行っても良いし、自動的に行ってもよい。デジタルカメラ15及びトータルステーション16を所定位置に設置する。この際、デジタルカメラ15の撮影光軸L1と、トータルステーション16から照射される赤外光の照射光軸L2とが、略同軸となるようにデジタルカメラ15とトータルステーション16とを設置する。これにより、撮影準備が終了し、ステップS101に進む。
ステップS101は、デジタルカメラ15を用いて構造物10の表面10aを撮影する工程である。なお、このステップS101は、作業者によって実行される。
ステップS102は、撮影範囲の中心に対応する構造物10の表面10aの位置を測定する工程である。このステップS102の工程も、作業者によって実行される。上述したように、デジタルカメラ15の撮影光軸L1と、トータルステーション16の赤外光の照射光軸L2とは略同軸となることから、このステップS102においては、撮影範囲の中心に対応する構造物10の表面10aの位置(座標)が測定される。この測定により、トータスステーション16から構造物10の表面10aまでの距離Iと、トータルステーション16から照射される赤外光の角度(水平方向の角度、及び垂直方向の角度)とが測定され、これら測定された値を用いて、撮影範囲の中心に対する構造物10の表面10aの座標(図3に示す実撮影範囲の点C’の座標)が算出される。この算出された座標は、測定日時などとともに、位置情報30としてまとめられる。
このように、トータルステーション16において、デジタルカメラにおける撮影範囲の中心に対する構造物10の表面10aの位置を測定するだけで済むことから、撮影範囲内にある複数のポイントを測定する必要が無く、測定時間を短縮することができる。
ステップS103は、構造物10の表面10aの撮影を終了するか否かを判定する工程である。構造物10の表面状態を評価するためには、構造物10の表面10aを被写体とする画像を、撮影範囲を変えながら構造物10の全体に亘って取得する必要がある。このステップS103において、構造物10の表面10aの画像を構造物10の全体に亘って取得していない場合(ステップS103の判定でNoの場合)には、ステップS101に戻る。つまり、構造物10の表面10aの画像を構造物10の全体に亘って取得するまで、ステップS101〜ステップS103の処理が繰り返し行われる。一方、構造物10の表面10aの画像を構造物10の全体に亘って取得した場合(ステップS103の判定でYesの場合)には、ステップS104に進む。
なお、デジタルカメラ15やトータルステーション16が画像処理装置25に接続されている場合には、デジタルカメラ15によって取得された画像データMIや、トータルステーション16によって生成された位置情報30は、上述した処理が行われる毎に逐次画像処理装置25に送信され、画像処理装置25のストレージ41に格納されていく。一方、デジタルカメラ15やトータルステーション16が画像処理装置25に接続されていない場合には、ステップS104の処理が実行される前に、画像処理装置25に接続されることで、上述したデータが画像処理装置25のストレージ41に格納される。
ステップS104は、構造物10の表面10aの傾き(勾配)を算出する工程である。このステップS104は、勾配算出部51によって実行される。勾配算出部51は、ストレージ41に格納された位置情報30から、3つの位置情報30を読み出して、構造物10の表面10aの傾きを算出する。なお、本実施形態では、構造物10の表面10aが平面からなる場合を意図していることから、ストレージ41から読み出される3つの位置情報は、画像の取得順に沿って読み出された位置情報、又はランダムに読み出された位置情報であってもよいものとする。これら位置情報30を用いて、上述したθ1〜θ3を算出することで、構造物10の表面10aの傾きが算出される。
ステップS105は、画像の四隅の点に対応する構造物10の表面10aの位置を算出する工程である。このステップ105の工程は、座標算出部52によって実行される。上述したように、画像データに付帯される情報を参照することで画像の大きさがわかることから、画像Pの中心Fから、画像Pの四隅の点までの距離Gを算出する。この距離Gを算出した後、画像データから焦点距離Hを読み出すとともに、ストレージ41に格納された位置情報30から、トータルステーション16から構造物10の表面10aまでの距離Iを読み出す。焦点距離Hと、トータルステーション16から構造物10の表面10aまでの距離Iとの比と、画像Pの中心Fから、画像Pの四隅の点までの距離Gとから、仮想撮影範囲A’’上の点C’から、仮想撮影範囲A’’の四隅の点までの距離Jを算出する。仮想撮影範囲A’’に対して実撮影範囲A’は、傾斜していることから、勾配算出部51によって算出された傾き、実撮影範囲A’の点C’の座標及び距離Jを用いて、実撮影範囲A’の四隅の点の座標を算出する。
ステップS106は、画像を補正する工程である。このステップS106の工程は、画像補正部53により実行される。画像補正部53は、取得された画像の四隅の点の座標が、算出された実撮影範囲における四隅の点の座標に対応するように、取得された画像を補正する。図6に示すように、撮影により得られる画像は例えばXY平面上の画像であるが、この画像補正部53による画像補正を行うことで、XYZ空間上の画像に補正され、ステップS106において算出された座標が、取得された画像に属性化される。この画像補正部54による画像補正を行うことで、撮影時に取得された画像に生じるレンズ歪みが補正される。
ステップS107は、画像を変換する工程である。このステップS107の工程は、画像変換部で実行される。画像変換部54は、XYZ空間上の画像を、XY平面に投影することで、XY平面上の画像に変換する。このステップS107の工程においては、例えば正体変換などが用いられる。なお、上述したステップS105〜ステップ107の工程は、取得された全ての画像データPIに対して行われる。
ステップS108は、画像を合成する工程である。ステップS108の処理は、画像合成部55によって実行される。デジタルカメラ15によって取得された画像は、ステップS106及びステップS107の処理を行うことで、例えばXY平面上の画像として画像変換されている。画像合成部55は、画像変換された複数の画像を合成する。なお、合成された画像は、評価用画像データとしてストレージ41に格納される。
本実施形態では、評価用画像データを生成する手順として、画像補正部53における画像の補正工程、画像変換部54における画像の変換工程、及び画像合成部55における画像の合成工程の順としているが、これに限定される必要はなく、構造物の表面が平面からなる場合には、画像補正部53における画像の補正工程の後の工程を、画像合成部55における画像の合成工程、画像変換部54における画像の変換工程の順で実行することも可能である。この場合、画像合成部55は、撮影範囲の中心に対応する実撮影範囲の点の座標や、実撮影範囲の四隅の点の座標に基づいて、画像補正された複数の画像を合成する。
本実施形態では、デジタルカメラ及びトータルステーションを同一位置に固定しているが、トータルステーションの機能としてGPS機能を有しているのであれば、デジタルカメラ及びトータルステーションを固定する必要はない。
本実施形態では、ダムエプロンなど、コンクリート構造物の画像を取得する場合を想定しているが、これに限定される必要はなく、例えばガスタンク、石油タンクなど、コンクリート構造物以外の構造物に本発明を用いることができる。
10…構造物、15…デジタルカメラ、16…トータルステーション、25…画像処理装置、40…CPU、41…ストレージ、50…画像処理プログラム、51…勾配算出部、52…座標算出部、53…画像補正部、54…画像変換部、55…画像合成部
Claims (9)
- 評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得工程と、
前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得工程と、
前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された前記第1の位置情報を用いて、前記撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出工程と、
前記勾配算出工程において算出された前記構造物表面の傾きを用いて、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得工程と、
前記第1の位置情報及び第2の位置情報に基づいて、前記画像に対する画像補正を行う画像補正工程と、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1記載の画像処理方法において、
前記第1情報取得工程は、前記撮影位置から、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面までの距離と、前記撮影位置と前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置とを結んだ直線における水平成分の角度及び垂直成分の角度とを第1の位置情報として取得することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項2記載の画像処理方法において、
前記第2情報取得工程は、前記構造物の傾きの他に、前記距離と前記画像を取得した時の撮像倍率との比及び前記画像の大きさを利用して、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として取得することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項3記載の画像処理方法において、
前記画像内の複数の位置は、矩形からなる画像の4隅の点の位置からなり、
前記第2情報取得工程は、前記画像の中心から前記画像の4隅の点までの距離を算出することで、前記画像の4隅の点のそれぞれに対応する前記構造物表面の位置情報を前記第2の位置情報として取得することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記画像補正工程により画像補正された複数の画像を、前記第1の位置情報又は第2の位置情報のいずれかを用いて合成することで、合成画像を生成する画像合成工程と、
前記画像合成工程により生成された合成画像を、特定の平面上の画像に変換する画像変換工程と、
を、さらに備えていることを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記画像補正工程により画像補正された複数の画像を、特定の平面上の画像にそれぞれ変換する画像変換工程と、
画像変換工程により、特定の平面上の画像に変換された複数の画像を合成することで合成画像を生成する画像合成工程と、
を、さらに備えていることを特徴とする画像処理方法。 - 評価対象となる構造物表面の画像を、同一の撮影位置から撮影範囲を変えて少なくとも3つ以上取得する画像取得手段と、
前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置を測定することで得られる第1の位置情報を、前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得する第1情報取得手段と、
前記少なくとも3つ以上の画像のそれぞれで取得された前記第1の位置情報を用いて、前記撮影範囲に対する構造物表面の傾きを算出する勾配算出手段と、
前記勾配算出工程において算出された前記構造物表面の傾きを用いて、前記画像内の複数の位置に対応する前記構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得手段と、
前記第1の位置情報及び第2の位置情報を用いて、対応する画像の画像補正を行う画像補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理システム。 - 同一の撮影位置から評価対象となる構造物表面における撮影範囲を変えて取得された、少なくとも3つ以上の画像を入力画像として、また、前記撮影範囲の中心に対応する前記構造物表面の位置情報を第1の位置情報として受け付ける受付手段と、
少なくとも3つ以上の画像のそれぞれに対応して取得された前記第1の位置情報から、前記構造物表面の傾きを算出する勾配算出手段と、
前記構造物表面の傾きを利用して、前記画像内における特定位置に対応する構造物表面の位置情報を第2の位置情報として、前記画像毎に取得する第2情報取得手段と、
前記第1の位置情報及び第2の位置情報を用いて、対応する画像の画像補正を行う画像補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項8に記載の画像処理装置として、コンピュータを機能させることができることを特徴とする画像処理プログラム。
Priority Applications (1)
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JP2008104715A JP2009258846A (ja) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | 画像処理方法、画像処理システム、画像処理装置及び画像処理プログラム |
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