JP2013224849A - 構造物の不具合確率演算方法および不具合確率演算装置、構造物の不具合範囲判定方法および不具合範囲判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定してその範囲を仮定し、異常部の像の特徴量を求めて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理を行う。境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理を行う。複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、その周囲に境界を画定してその範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求めて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理を行う。全てのグループの範囲の確率より大きい最大の確率を有するグループを基準範囲としてその確率を求める。
【選択図】図2
Description
構造物の熱画像を用いて構造物に不具合が含まれる確率を求める構造物の不具合確率演算方法において、
構造物の熱画像を撮影する熱画像撮影処理と、
熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲の確率を求める確率として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う
ことを特徴とする。
前記第一の演算処理および前記第二の演算処理で、異常部の像の特徴量を変数とする多変量解析の関係式を用いて確率を求める
ことが可能である。
前記第一の演算処理および前記第二の演算処理で、異常部の像の特徴量として、異常部の面積と、範囲内での異常部の面積占有率と、異常部の形状の複雑度と、異常部の形状の円形度と、を求める
ことが可能である。
熱画像において異常部を温度に応じた色で表示し、表示色別の面積と複雑度と円形度を求める
ことが可能である。
前記第二の範囲処理で「基準範囲の確率≧全てのグループ化範囲の確率」となった後に、その時点の基準範囲に対応する構造物の部位の外観情報を求め、求めた外観情報とその時点の基準範囲の確率とを用いて基準範囲に不具合が含まれる確率を改めて演算する第三の演算処理をさらに行う
ことが可能である。
前記第三の演算処理で、基 準範囲の確率と求めた外観情報とを変数とした多変量解析の関係式を用いて確率を求める
ことが可能である。
構造物の熱画像を用いて構造物に含まれる不具合の範囲を判定する構造物の不具合範囲判定方法において、
構造物の熱画像を撮影する熱画像撮影処理と、
熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲を求める範囲として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う
ことを特徴とする。
図1は実施例1に係る赤外線調査システムの構成を示す。
赤外線調査システム1は、構造物3から放出される赤外線を検出して熱画像データを生成する赤外線カメラ10と、赤外線カメラ10で生成された熱画像データを用いて構造物3の熱画像を形成すると共にその熱画像において異常部が形成するクラスターの範囲を判定する処理とその範囲に不具合が含まれる確率(以下、「不具合確率」という)を演算する処理とを行う熱画像処理装置20と、熱画像処理装置20で形成された熱画像および熱画像処理装置20で行われた処理結果を表示する表示装置30と、を備える。
図2は実施例1に係る赤外線調査の処理手順を示す。ここでは本実施例の処理手順を図2の他に図1および図3〜8を参照して説明する。
・異常部の周囲長L
L=異常部の外形線と交わるマス目の数×1マスの辺長
・異常部の面積S
S=異常部の外形線内に含まれるマス目の数×1マスの面積
・異常部の占有率O
O=S/(H×W)〔H:縦辺のマス目の数、W:横辺のマス目の数〕
・異常部の複雑度C
C=S/L
・異常部の円形度CC
CC=4πS/L2
上記各特徴量の求め方は一例であり、他の方法で求めることも可能である。例えば複雑度をC′=S/L2という式にて求めることも可能である。
本発明者らは本実施例で使用する多変量解析の関係式およびその関係式で用いる変数を次のようにして特定した。
図10は実施例2に係る赤外線調査システムの構成を示す。なお実施例1と同一の構成に対しては同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
赤外線調査システム2は、赤外線カメラ10と熱画像処理装置20と表示装置30の他に、構造物3の外観画像データを生成するカメラ40と、カメラ40で生成された外観画像データを用いて構造物3の外観画像を形成すると共にその外観画像から得られる外観情報を用いて不具合確率を演算する処理を行う外観画像処理装置50と、を備える。
図11は実施例2に係る赤外線調査の処理手順を示す。ここでは本実施例の処理手順を図11の他に図2および図10を参照して説明する。
本発明者らは本実施例で使用する多変量解析の関係式およびその関係式で用いる変数を次のようにして特定した。
(a)上記(1)式の演算結果が0.38より大きく且つコンクリート表面に何も無い範囲は内部に不具合を含むことが多い。
(b)上記(1)式の演算結果が0.38より大きくてもコンクリート表面に何か有る範囲は殆どが内部に不具合を含まない。
(c)上記(1)式の演算結果が0.38以下であって且つコンクリート表面にひび割れが無い範囲は殆どが内部に不具合を含まない。
(d)上記(1)式の演算結果が0.38以下であってもコンクリート表面にひび割れが有る範囲は内部に不具合を含む。
10…赤外線カメラ
20…熱画像処理装置
21…熱画像形成部
23…記憶部
25…処理部
30…表示装置
40…カメラ
50…外観画像処理装置
51…外観画像形成部
53…記憶部
55…処理部
Claims (13)
- 構造物の熱画像を用いて構造物に不具合が含まれる確率を求める構造物の不具合確率演算方法において、
構造物の熱画像を撮影する熱画像撮影処理と、
熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲の確率を求める確率として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う
ことを特徴とする構造物の不具合確率演算方法。 - 前記第一の演算処理および前記第二の演算処理で、異常部の像の特徴量を変数とする多変量解析の関係式を用いて確率を求める
請求項1に記載の構造物の不具合確率演算方法。 - 前記第一の演算処理および前記第二の演算処理で、異常部の像の特徴量として、異常部の面積と、範囲内での異常部の面積占有率と、異常部の形状の複雑度と、異常部の形状の円形度と、を求める
請求項1または請求項2に記載の構造物の不具合確率演算方法。 - 熱画像において異常部を温度に応じた色で表示し、表示色別の面積と複雑度と円形度を求める
請求項3に記載の構造物の不具合確率演算方法。 - 前記第二の範囲処理で「基準範囲の確率≧全てのグループ化範囲の確率」となった後に、その時点の基準範囲に対応する構造物の部位の外観情報を求め、求めた外観情報とその時点の基準範囲の確率とを用いて基準範囲に不具合が含まれる確率を改めて演算する第三の演算処理をさらに行う
請求項1乃至4の何れかに記載の構造物の不具合確率演算方法。 - 前記第三の演算処理で、基準範囲の確率と求めた外観情報とを変数とした多変量解析の関係式を用いて確率を求める
請求項5に記載の構造物の不具合確率演算方法。 - 構造物の熱画像を用いて構造物に不具合が含まれる確率を求める構造物の不具合確率演算装置において、
撮影された構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲の確率を求める確率として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う処理部を備えた
ことを特徴とする構造物の不具合確率演算装置。 - コンピュータに、
撮影された構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲の確率を求める確率として決定する第二の範囲処理と、
を実行させ、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次実行させるプログラム。 - コンピュータに、
撮影された構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲の確率を求める確率として決定する第二の範囲処理と、
を実行させ、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 構造物の熱画像を用いて構造物に含まれる不具合の範囲を判定する構造物の不具合範囲判定方法において、
構造物の熱画像を撮影する熱画像撮影処理と、
熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲を求める範囲として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う
ことを特徴とする構造物の不具合範囲判定方法。 - 構造物の熱画像を用いて構造物に含まれる不具合の範囲を判定する構造物の不具合範囲判定装置において、
撮影された熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲を求める範囲として決定する第二の範囲処理と、
を行い、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次行う処理部を備えた
ことを特徴とする構造物の不具合確率演算装置。 - コンピュータに、
撮影された構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲を求める範囲として決定する第二の範囲処理と、
を実行させ、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次実行させるプログラム。 - コンピュータに、
撮影された構造物の熱画像内で健全部と温度差がある各異常部の周囲に境界を画定することによって各異常部の範囲を仮定し、各異常部の範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各異常部の範囲に不具合が含まれる確率を演算する第一の演算処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲の中から一の範囲を基準範囲として設定する第一の範囲処理と、
前記第一の演算処理で境界が画定された複数の異常部の範囲のうち基準範囲から所定距離内にある1以上の範囲を基準範囲と個別にグループ化し、各グループの周囲に境界を画定することによって各グループの範囲を仮定し、各グループの範囲に含まれる異常部の像の特徴量を求め、求めた特徴量を用いて各グループの範囲に不具合が含まれる確率を演算する第二の演算処理と、
「基準範囲の確率<何れかのグループの範囲の確率」となる場合に、最大の確率を有するグループの範囲を新たな基準範囲として設定し、「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となる場合に、その基準範囲を求める範囲として決定する第二の範囲処理と、
を実行させ、
「基準範囲の確率≧全てのグループの範囲の確率」となるまで前記第二の演算処理と前記第二の範囲処理を順次実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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