JP2017015445A - Measurement method and measurement program by image processing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設や土木の分野での調査等の計測において、計測対象物と実サイズのわかるマークとを含んだ映像を撮影し、その画像データから計測値を得るように構成した画像処理による計測方法及び計測プログラムに関する。 The present invention is based on image processing configured to capture a measurement object and a mark including an actual size mark in measurement such as survey in the field of construction and civil engineering, and obtain a measurement value from the image data. The present invention relates to a measurement method and a measurement program.
従来、建設、土木の分野においては、建造物を建てる前に行われる地盤の強度計測や、トンネルや橋梁などの構造物の変形や歪みを監視する変位監視計測などの様々な計測が行われている。これらの計測は、工事中の作業員の安全確保や、工事終了後の建造物の安全管理のために、非常に重要である。 Conventionally, in the field of construction and civil engineering, various measurements have been performed, such as measuring the strength of the ground before building the building and displacement monitoring measuring the deformation and distortion of structures such as tunnels and bridges. Yes. These measurements are very important for ensuring the safety of workers during construction and for safety management of buildings after completion of construction.
このような計測の一例として、土木建築構造物を設計、施工する際に地盤の強度等を調査するために行われる貫入試験がある。貫入試験は、先端に略円錐状の抵抗体が取り付けられた棒状部材を地盤に押し込んで、地盤の強度の指標となるデータを測定し貫入抵抗を求める試験であり、抵抗体を打撃により地盤に打ち込んで計測する動的貫入試験と、抵抗体を錘や手動で徐々に地盤に貫入あるいは回転させて計測する静的貫入試験がある。 As an example of such measurement, there is an intrusion test performed to investigate the strength of the ground when designing and constructing a civil engineering building structure. The penetration test is a test in which a rod-shaped member with a generally conical resistor attached to the tip is pushed into the ground, and the data used as an index of the strength of the ground is measured to determine the penetration resistance. There are a dynamic penetration test that measures by driving and a static penetration test that measures by gradually penetrating or rotating the resistor into the ground manually or by weight.
動的貫入試験としては、標準貫入試験、簡易貫入試験、コーン貫入試験などがあり、使用する装置や計測量などが異なるものの、ハンマー（錘）を落下させて抵抗体を一定量貫入させるために必要な打撃回数や、所定回数打撃した際の貫入量を測るという計測方法自体には変わりはない。また、静的貫入試験としては、例えば、宅地地盤の調査に多く用いられているスウェーデン式サウンディング試験があり、載せる錘の重量を増加させた際の抵抗体の貫入量や、錘を装着した抵抗体を一定量貫入させた際の回転数を測る。これらの貫入試験は、建設する構造物の種類や計測対象により使い分けられる。 As dynamic penetration tests, there are standard penetration tests, simple penetration tests, cone penetration tests, etc. Although the equipment used and measurement amount are different, the hammer (weight) is dropped and the resistor is penetrated by a certain amount. There is no change in the measurement method itself of measuring the required number of hits and the amount of penetration when hitting a predetermined number of times. In addition, as a static penetration test, for example, there is a Swedish sounding test that is often used for investigation of residential ground, and the amount of penetration of the resistor when the weight of the weight to be placed is increased and the resistance to which the weight is attached Measure the number of revolutions when the body penetrates a certain amount. These penetration tests are properly used depending on the type of structure to be constructed and the object to be measured.
貫入試験を行う現場では、例えば、ロッド周面の所定の位置（本打ちの場合には地面から３００ｍｍの位置）にチョークで印を付けておき、一人の作業員が、ロープを手動で巻取ることにより吊り上げたハンマーを落下させて、他の作業員が、打撃回数を数えながらロッドの貫入量を確認して書き留めるなどして、これらの値に基づいて報告書が作成されている。そのため、カウント間違えや書き間違えなどの人為的なミスが起きる可能性があった。 At the site where the penetration test is performed, for example, a predetermined position on the circumferential surface of the rod (300 mm from the ground in the case of a home run) is marked with a chalk, and one worker manually winds the rope. By dropping the hammer that was lifted by this, other workers confirmed the amount of rod penetration while counting the number of hits and wrote it down, and a report was created based on these values. For this reason, human error such as wrong count or wrong writing may occur.
人為的なミスを防ぐために、計測手段を備えた装置を用いて貫入試験を行って計測値を得る場合もあった。貫入試験を行う計測制御装置としては、例えば、特許文献１の特開２００８−１３９１４０号「簡易動的コーン貫入試験装置」があり、フレーム１２と、ガイドロッド１６と、コーン１８と、ノッキングブロック２０と、ドライブハンマー２２と、ドライブハンマー移動手段２４と、係脱手段２６と、移動量検出器４４と、打撃回数検出器４６を備え、ドライブハンマー移動手段２４は、ドライブハンマー２２を昇降可能かつ落下可能に支持し、移動量検出器４４は、フレーム１２に対するガイドロッド１６の長手方向の移動量、すなわち、コーン１８が地盤に押し込まれる貫入量を検出して検出信号を出力し、打撃回数検出器４６は、ドライブハンマー２２のノッキングブロック２０への打撃回数を検出して検出信号を出力する簡易動的コーン貫入試験装置１０が提案されている。
In order to prevent a human error, a measurement value may be obtained by performing an intrusion test using an apparatus provided with a measuring means. As a measurement control device for performing a penetration test, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-139140 “Simple Dynamic Cone Penetration Test Device” is disclosed, and includes a
特許文献１に記載の「簡易動的コーン貫入試験装置」は、移動量検出器と打撃回数検出器を備えており、移動量及び打撃回数を検出信号として出力することができるので、測定が不正確になることを防ぐとともに人為的ミスを減らすことが可能である。また、これらの検出信号を無線でパーソナルコンピュータに出力すれば、配線の接続に時間や手間が取られることはない。しかし、このような構成においては、センサ及びセンサからの検出信号を出力する出力部を備えた移動量検出器及び打撃回数検出器、出力された検出信号を入力するための記録装置等が必要であるため、コストが高くなるとともに、現場での動作確認や設定に時間や手間が掛かるという問題があった。また、装置の運搬や保管にも費用が掛かるだけでなく、センサ等の機器のメインテナンスも必要であった。
The “simple dynamic cone penetration test device” described in
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、建築、土木分野において計測を行う際に、計測対象物にマークを付け（又は計測対象物自体をマークとして認識し）、このマークを含む実画像の画像データを、マークのサイズ情報（物理量情報）に基づいて演算処理することによって、計測対象物に関連する計測値（例えば、計測対象物の移動量など）を算出することを可能とする画像処理による計測方法及び計測プログラムを提供することにある。 The present invention has been developed to solve such problems. That is, an object of the present invention is to mark a measurement object (or recognize the measurement object itself as a mark) when performing measurement in the field of architecture and civil engineering, and obtain image data of an actual image including this mark, A measurement method by image processing that enables calculation of a measurement value (for example, a movement amount of the measurement object) related to the measurement object by performing arithmetic processing based on the size information (physical quantity information) of the mark; To provide a measurement program.
本発明の画像処理による計測方法は、建築、土木分野において計測を行う際に、可動のターゲットに付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、不動の基準物に付けられた基準マークに対応する検出基準マークを画像データから検出するための基準マーク検出用データを記憶するステップと、前記ターゲットマークと前記基準マークのいずれか一方を対応比率算出用マークとして、その実サイズ情報を記憶するステップと、前記ターゲットマークと前記基準マークとを含む画像データを取得するステップと、前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、検出された前記検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、前記基準マーク検出用データに基づいて、前記画像データから前記検出基準マークを検出するステップと、検出された前記検出基準マークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップ、検出された前記対応比率算出用マークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、前記対応比率算出用マークの前記ピクセルサイズ情報と前記実サイズ情報とに基づいて、前記画像データのピクセルサイズと実サイズとの対応比率を算出するステップと、前記検出ターゲットマークの位置情報と前記検出基準マークの位置情報とから算出されたピクセル間隔と、前記対応比率とに基づいて、前記基準マークと前記ターゲットマークの実間隔を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする。 The measurement method using image processing according to the present invention provides target mark detection data for detecting a detection target mark corresponding to a target mark attached to a movable target from image data when performing measurement in the field of architecture and civil engineering. Any one of the step of storing, the step of storing the reference mark detection data for detecting the detection reference mark corresponding to the reference mark attached to the stationary reference object from the image data, and the target mark or the reference mark One of them as a corresponding ratio calculation mark, storing the actual size information, obtaining image data including the target mark and the reference mark, and based on the target mark detection data, from the image data Detecting the detection target mark; Acquiring position information of the detection target mark in a pixel coordinate system, detecting the detection reference mark from the image data based on the reference mark detection data, and detecting the detected reference mark Obtaining the position information in the pixel coordinate system, obtaining the pixel size information of the detected correspondence ratio calculation mark, and the pixel size information and the actual size information of the correspondence ratio calculation mark. Based on the step of calculating the correspondence ratio between the pixel size and the actual size of the image data, the pixel interval calculated from the position information of the detection target mark and the position information of the detection reference mark, and the correspondence ratio, To calculate the actual distance between the reference mark and the target mark. And a step of outputting, characterized in that.
また、本発明の画像処理による計測方法は、建築、土木分野において計測を行う際に、可動のターゲットに付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、不動の基準物に付けられた基準マークに対応する検出基準マークを画像データから検出するための基準マーク検出用データを記憶するステップと、前記ターゲットマークと前記基準マークのいずれか一方を対応比率算出用マークとして、その実サイズ情報を記憶するステップと、前記ターゲットマークと前記基準マークとを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得するステップと、前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、検出された前記各検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、前記基準マーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出基準マークを検出するステップと、検出された前記各検出基準マークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップ、前記前画像データ又は後画像データから検出された、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出用マークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、前記検出対応比率算出用マークの前記ピクセルサイズ情報と前記対応比率算出用マークの前記実サイズ情報とに基づいて、前記ピクセルサイズと前記実サイズとの対応比率を算出するステップと、前記前画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報及び前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記後画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報及び前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記対応比率とに基づいて、前記ターゲットマークの実移動量を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする。 The measurement method using image processing according to the present invention is a target mark detection method for detecting a detection target mark corresponding to a target mark attached to a movable target from image data when performing measurement in the field of architecture and civil engineering. A step of storing data, a step of storing reference mark detection data for detecting a detection reference mark corresponding to the reference mark attached to the stationary reference object from the image data, the target mark and the reference mark Storing any one of them as a corresponding ratio calculation mark, storing the actual size information, acquiring the previous image data and the subsequent image data including the target mark and the reference mark, Based on the target mark detection data, the detection tag is determined from the image data. A step of detecting a get mark; a step of acquiring position information of each detected target mark in a pixel coordinate system; and the detection reference mark from each image data based on the reference mark detection data. A step of detecting, a step of obtaining positional information of each detected detection reference mark in a pixel coordinate system, a detection correspondence corresponding to the corresponding ratio calculation mark detected from the previous image data or the rear image data Obtaining the pixel size information of the ratio calculation mark, the pixel size and the actual size based on the pixel size information of the detection correspondence ratio calculation mark and the actual size information of the correspondence ratio calculation mark; And calculating the corresponding ratio, and the detection in the previous image data The actual movement of the target mark based on the position information of the target mark and the position information of the detection target mark, the position information of the detection target mark and the position information of the detection target mark in the post-image data, and the corresponding ratio And calculating and outputting the quantity.
また、本発明の画像処理による計測方法は、建築、土木分野において計測を行う際に、計測対象物に付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、前記ターゲットマークの実サイズ情報を記憶するステップと、前記ターゲットマークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得するステップと、前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、検出された前記各検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、前記前画像データ又は後画像データから、検出された検出ターゲットマークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、前記検出ターゲットマークの前記ピクセルサイズ情報と前記ターゲットマークの前記実サイズ情報とに基づいて、前記ピクセルサイズと前記実サイズとの対応比率を算出するステップと、前記前画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記後画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記対応比率とに基づいて、前記ターゲットマークの実移動量を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする。
前記前画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記後画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報に基づいて、前記ターゲットマークの移動方向を特定して出力するステップを備えてもよい。
計測対象物に付けた状態の前記ターゲットマークを撮影して画像データを取得し、該画像データから前記ターゲットマーク検出用データを作成することも望ましい。
The measurement method by image processing according to the present invention is a target mark detection method for detecting a detection target mark corresponding to a target mark attached to a measurement object from image data when performing measurement in the field of architecture and civil engineering. A step of storing data; a step of storing actual size information of the target mark; a step of acquiring pre-image data and post-image data that includes the target mark, and the target mark detection data; Based on the image data, detecting the detection target mark from each image data, obtaining the position information of each detected detection target mark in a pixel coordinate system, from the previous image data or the subsequent image data , Pixel size information of detected detection target mark Obtaining a corresponding ratio between the pixel size and the actual size based on the pixel size information of the detected target mark and the actual size information of the target mark; and Calculating and outputting an actual movement amount of the target mark based on the position information of the detection target mark, the position information of the detection target mark in the post-image data, and the corresponding ratio. It is characterized by.
The method may further comprise a step of specifying and outputting a moving direction of the target mark based on position information of the detection target mark in the previous image data and position information of the detection target mark in the subsequent image data.
It is also desirable that the target mark in a state attached to the measurement target is photographed to acquire image data, and the target mark detection data is created from the image data.
また、本発明の画像処理による計測方法は、貫入試験の計測を行う際に、対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、可動する計測対象物に付けられたターゲットマークと不動の計測対象物に付けられた基準マークを含む、画像データを取得し、該画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークと該基準マークに対応する各検出基準マークとを検出して位置情報を取得し、該画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実間隔を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする。 In addition, the measurement method using image processing according to the present invention provides a detection correspondence corresponding to the correspondence ratio calculation mark from image data obtained by photographing a real image including the correspondence ratio calculation mark when performing the penetration test measurement. Test video shooting that detects a ratio calculation mark, acquires pixel size information thereof, and calculates a corresponding ratio based on the pixel size information of the detection corresponding ratio calculation mark and the actual size information of the corresponding ratio calculation mark Each detection target corresponding to the target mark is acquired from the image data including a preparation stage, a target mark attached to the movable measurement object, and a reference mark attached to the stationary measurement object. The position information is acquired by detecting the mark and each detection reference mark corresponding to the reference mark, and the detection target mark and the detection reference of the image data Based the position information of the over-click on the corresponding ratio, and a test measurement step for calculating and outputting the real distance of the target marks, characterized in that.
また、本発明の画像処理による計測方法は、貫入試験の計測を行う際に、対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、可動する計測対象物に付けられたターゲットマークと不動の計測対象物に付けられた基準マークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得し、該各画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークと該基準マークに対応する各検出基準マークとを検出して位置情報を取得し、該前画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と該後画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実移動量を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 In addition, the measurement method using image processing according to the present invention provides a detection correspondence corresponding to the correspondence ratio calculation mark from image data obtained by photographing a real image including the correspondence ratio calculation mark when performing the penetration test measurement. Test video shooting that detects a ratio calculation mark, acquires pixel size information thereof, and calculates a corresponding ratio based on the pixel size information of the detection corresponding ratio calculation mark and the actual size information of the corresponding ratio calculation mark Obtaining pre-image data and post-image data moving back and forth in time, including a preparation stage, a target mark attached to a movable measurement object and a reference mark attached to an immovable measurement object, and each image data Then, each detection target mark corresponding to the target mark and each detection reference mark corresponding to the reference mark are detected to acquire position information, and the previous image data is acquired. Test measurement that calculates and outputs the actual amount of movement of the target mark based on the position information of the detection target mark and the detection reference mark, the position information of the detection target mark and the detection reference mark of the subsequent image data, and the corresponding ratio A measurement method using image processing, characterized by comprising:
また、本発明の画像処理による計測方法は、貫入試験の計測を行う際に、対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、移動する計測対象物に付けられたターゲットマークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得し、該各画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークを検出して位置情報を取得し、該前画像データの検出ターゲットマークの位置情報と該後画像データの検出ターゲットマークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実移動量を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする。
前記計測対象物は、前記貫入試験における貫入部材であって、前記実移動量は貫入量であってもよい。
前記計測対象物は、前記貫入試験における打撃部材であって、前記実移動量は貫入量と吊り上げ量とリバウンド量のうちの、少なくともいずれか１つを含んでもよい。
前記前画像データと前記後画像データは、動画データ内の一画像データであって、該前画像データと該後画像データは、動画データからリアルタイムに取得される前記検出ターゲットマークの位置情報に基づいて前記計測対象物の状態を判定して抽出するように構成することもできる。
In addition, the measurement method using image processing according to the present invention provides a detection correspondence corresponding to the correspondence ratio calculation mark from image data obtained by photographing a real image including the correspondence ratio calculation mark when performing the penetration test measurement. Test video shooting that detects a ratio calculation mark, acquires pixel size information thereof, and calculates a corresponding ratio based on the pixel size information of the detection corresponding ratio calculation mark and the actual size information of the corresponding ratio calculation mark Each of the detection target marks corresponding to the target mark is acquired from the respective image data by acquiring the pre-image data and the post-image data including the target mark attached to the moving measurement object in the preparation stage. Is detected to obtain position information, and the position information of the detection target mark of the previous image data and the position information of the detection target mark of the subsequent image data On the basis of the corresponding ratio, and a test measurement step which calculates and outputs the actual amount of movement of the target mark, it is characterized.
The measurement object may be a penetration member in the penetration test, and the actual movement amount may be a penetration amount.
The measurement object may be a striking member in the penetration test, and the actual movement amount may include at least one of a penetration amount, a lifting amount, and a rebound amount.
The front image data and the rear image data are one image data in moving image data, and the front image data and the rear image data are based on position information of the detection target mark acquired in real time from the moving image data. The state of the measurement object can be determined and extracted.
なお、本発明は、上記画像処理による計測方法をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする画像処理による計測プログラムをも提供する。 The present invention also provides an image processing measurement program characterized by causing a computer to execute the above-described image processing measurement method.
本発明の画像処理による計測方法及び計測プログラムによれば、計測を行うための装置が不要であるので作業などが容易であり、コストも抑えることができる。また、撮影するだけで計測値を得ることができるので、短時間で作業を終えることができる。非接触で計測値を得ることができるので、危険な箇所での計測や、常時監視が必要な箇所での計測などにも有効である。 According to the measurement method and the measurement program based on image processing of the present invention, an apparatus for performing measurement is unnecessary, so that the operation is easy and the cost can be reduced. Moreover, since a measured value can be obtained only by photographing, the work can be completed in a short time. Since the measurement value can be obtained without contact, it is effective for measurement in a dangerous place and measurement in a place where constant monitoring is required.
以下、本発明を図面を参照して説明するが、建築、土木分野における計測調査の一例である貫入試験のうちの標準貫入試験を挙げて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, and will be described with reference to a standard penetration test in a penetration test which is an example of a measurement survey in the fields of architecture and civil engineering.
まず、標準貫入試験の概要について説明する。
標準貫入試験は、ドライブハンマー１４（図１参照、以下、ハンマー１４という）を自動落下させて抵抗体であるサンプラー１１（図１参照）を地盤に貫入させ、地盤の強度を示すＮ値若しくは貫入量を計測して地盤の硬軟、締まり具合の判定を行うと共に、土層構成を把握するための試料採取を目的とする試験である。なお、他の貫入試験は試料採取は目的としていないので、サンプラー１１に代えて、簡易貫入試験やコーン貫入試験では円錐形状のコーンが、スウェーデン式サウンディングではねじ切りされたコーンが、抵抗体として用いられている。
First, the outline of the standard penetration test will be described.
In the standard penetration test, the drive hammer 14 (see FIG. 1; hereinafter referred to as the hammer 14) is automatically dropped to allow the resistor sampler 11 (see FIG. 1) to penetrate the ground, and the N value or penetration indicating the strength of the ground. It is a test aimed at collecting samples to measure the amount of soil and to determine the hardness and tightness of the ground and to grasp the soil layer structure. Since other penetration tests are not intended for sampling, instead of the
＜標準貫入試験装置＞
標準貫入試験においては、以下に示すような貫入試験装置１０が使用される。ここで、貫入試験装置１０について、図面を参照して説明する。図１は標準貫入試験において使用される貫入試験装置１０の正面図を示したものである。標準貫入試験では、まず、ボーリング装置２０により所定の深度及び孔径の試験孔を掘削（掘削孔径は要記録）し、その内壁面に崩壊防止の略円筒状のケーシング２１を挿入する。その後、この試験孔にサンプラー１１の貫入が行われる。なお、ケーシング２１の上端部には、地面表面に係止されるように外方に突出する突出部２１ａが設けられている。
<Standard penetration testing equipment>
In the standard penetration test, a
貫入試験装置１０は、図１に示すように、サンプラー１１と、このサンプラー１１が下端に取り付けられるロッド１２と、サンプラー１１を打ち込むためにロッド１２の上側に取り付けられる打撃装置１３と、これらを支える支持機構１８を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ロッド１２は断面が均一な円形である金属製の略円柱状部材である。ロッド１２は、その下端部にサンプラー１１が着脱可能に取り付けられた後に、上下方向に延在するように試験孔内に設置される。サンプラー１１は鋼鉄製の略円柱状部材であり、その先端はコーンの先端部を切り落としたような中空の円錐台形状となっている。サンプラー１１は、図示しないが、シュー、二つ割りにできるスプリットバーレル及びカップリングを有し、中空部に採取した試料を取り出すことができるように構成されている。
The
打撃装置１３は、自由落下されるハンマー１４と、自由落下するハンマー１４を受け止めるノッキングヘッド（アンビル）１５と、ハンマー１４をノッキングヘッド１５まで導くガイド用ロッド１６と、ハンマー１４を所定の高さまで引き上げて自由落下させる機能を有するハンマー落下機構１７とを備える。ガイド用ロッド１６は、ロッド１２と略同径の略円柱状部材である。ノッキングヘッド１５は、その横断面がロッド１２及びガイド用ロッド１６よりも大きい略円柱状部分（本体部１５ａ）を有し、下端側はロッド１２の上端に、上端側はガイド用ロッド１６の下端にそれぞれ締着される。ハンマー１４は中央にガイド用ロッド１６の外径よりも大きく、ノッキングヘッド１５の本体部１５ａの外径よりも小さい貫通孔が形成された円筒状の錘であり、その質量は略６３．５ｋｇ（６３．５ｋｇ±０．５ｋｇ）である。ハンマー１４はガイド用ロッド１６に上下移動可能に取り付けられており、上方から自由落下してノッキングヘッド１５に衝突することにより、ロッド１２及びサンプラー１１を地盤に貫入させる。
The
ハンマー落下機構１７は、ハンマー１４を吊り上げて略７６０ｍｍ（７６０ｍｍ±１０ｍｍ）の高さから自由落下させる半自動落下機構である。図１に示すように、ハンマー１４及びキャッチャー１７ｃが取り付けられたハンマー用ロープ１７ｂを、やぐらである支持機構１８に支持された滑車１７ａに掛けて、コーンプーリ―１７ｄで巻き上げて吊り上げる。キャッチャー１７ｃはハンマー１４が略７６０ｍｍの高さになると、ハンマー１４を掴んでいる爪（図示せず）が自動的に外れるように構成されており、ハンマー１４は略７６０ｍｍの高さから自由落下してノッキングヘッド１５を打撃する。
The hammer dropping mechanism 17 is a semi-automatic dropping mechanism that lifts the
なお、手動落下方法としてとんび法やコーンプーリ―法（図示せず）などもある。例えば、とんび法では、ノッキングヘッド１５の上面から７６０ｍｍの位置に予め印をつけておき、滑車に掛けられたハンマー用ロープでハンマー１４を目視にて印の位置までくるように吊り上げた後、手動でとんびに付けたとんび用ロープを引いてこれを自由落下させて計測を行う。
There are also a manual drop method and a cone pulley method (not shown). For example, in the tonbi method, a mark is made in advance at a position of 760 mm from the upper surface of the knocking
＜標準貫入試験方法＞
上述の貫入試験装置１０を用いて標準貫入試験が行われるが、その試験内容は以下のようである。
（１）自沈量の記録
まず、ロッド１２に取り付けらサンプラー１１を試験孔底へ降ろし、打撃装置１３を取り付けたら、この時点での自沈量（ロッド自沈量やハンマー自沈量）を記録する。
（２）予備打ち
その後、ハンマー１４を略７６０ｍｍの高さから自由落下させ、試験孔底から１５０ｍｍまで（自沈を含む）予備打ちを行う。
（３）本打ち
予備打ちの後の本打ちにおいては、サンプラー１１が３００ｍｍ貫入するまで、ハンマー１４を略７６０ｍｍの高さから自由落下させてノッキングヘッド１５を打撃する。ここで、ノッキングヘッド１５が１００ｍｍ貫入する毎に打撃回数を記録し、３００ｍｍ貫入させるのに必要な全打撃回数をその試験区間のＮ値とする。なお、所定の打撃回数（通常５０回）で貫入量が３００ｍｍに達しない場合、打撃回数に対する貫入量を記録し、打撃１回ごとの貫入量が１００ｍｍを超えた場合は、その貫入量を記録する。また、予備打ち及び本打ちにおいて、５０回の打撃に対して累計貫入量が１０ｍｍ未満の場合には貫入不能とされる。
（４）試料採取
Ｎ値計測を終了した後、地表にサンプラー１１を引き上げ、採取試料の観察を行うとともに、代表的な試料を透明な容器に保存する。なお、本打ちの試料を確実に採取する為に５０ｍｍの後打ちを行うことがある。
（５）試験結果報告書の作成
現場で記録された計測値（Ｎ値若しくは打撃回数に対する貫入量等）に基づいて、所定の項目について記載された報告書が作成される。
<Standard penetration test method>
A standard penetration test is performed using the
(1) Recording of self-sink amount First, the
(2) Preliminary hammering After that, the
(3) Final strike In the final strike after the preliminary strike, the
(4) Sample collection After the N-value measurement is completed, the
(5) Preparation of test result report Based on the measured value (N value or penetration amount with respect to the number of hits, etc.) recorded on site, a report describing a predetermined item is prepared.
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を例示して説明する。ここでは、上述した貫入試験の一つである標準貫入試験に適用させた場合を具体例として、建築、土木分野における画像処理による計測方法及び計測プログラムについて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the drawings. Here, a measurement method and a measurement program by image processing in the fields of architecture and civil engineering will be described by taking as an example a case where it is applied to the standard penetration test, which is one of the penetration tests described above.
図２は、本発明の実施例１に係る画像処理による計測方法を用いて標準貫入試験を行う際の状況を説明する概略説明図である。なお、図２においては、便宜上、打撃装置１３のハンマー落下機構１７及び支持機構１８を省略し、貫入試験装置１０を簡略化して示している。
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating a situation when a standard penetration test is performed using the measurement method based on image processing according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, for convenience, the hammer dropping mechanism 17 and the
本実施例の画像処理による計測方法は、図２に示すように、試験孔の上に貫入試験装置１０を設置し、貫入試験における調査対象（ターゲット）である可動の可動物と、基準とする不動の基準物とを計測の対象（計測対象物）として、それぞれに第１ターゲットマーク３１、第２ターゲットマーク３２（以下、適宜、ターゲットマーク３０という）と、基準マーク４０を付して行われる。また、ターゲットマーク３０及び基準マーク４０（以下、適宜、計測マーク３０，４０という）を含む映像を、移動するターゲットマーク３０を追跡できる範囲を、所定の解像度（分解能）を満たした状態で撮影するために、情報処理端末５０が、所望の位置、高さ、角度に調節して固定できるように設置される。本実施例では、設置装置の一例として三脚を用いているが、これに限らない。なお、情報処理端末５０がジャイロ機能を搭載している場合には、これを利用して、後述する試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）において、情報処理端末５０が重力線に対して傾斜することのないように設置することが望ましい。
As shown in FIG. 2, the measurement method by image processing according to the present embodiment has a
本実施例においては、図２に示すように、ハンマー１４、ノッキングヘッド１５、ケーシング２１の３つを計測対象物としている。打撃部材であるハンマー１４には、ハンマー１４の吊り上げ量やリバウンド量を計測するために、第１ターゲットマーク３１が付されており、ノッキングヘッド１５には、貫入量を計測するために、第２ターゲットマーク３２が付されている。また、試験孔（地面）に固定されているケーシング２１の突出部２１ａには、基準マーク４０が付されている。基準マーク４０は、ハンマー１４による打撃を行った際でも動くことがないので、移動するターゲット（ターゲットマーク３０）の位置を特定するための基準とすることができる。なお、リバウンド量とはハンマー１４を自動落下させた際にノッキングヘッド１５に衝突して上方に跳ね返る（リバウンドする）跳ね返り量であり、地盤の固さを示す目安となる量である。本実施例では、１回の打撃における最初のリバウンドについてそのリバウンド量を計測しているが、１回の打撃におけるリバウンドの全回数と各リバウンド量を計測するように構成してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
ターゲットマーク３０（３１，３２）は、ターゲット（ハンマー１４、ノッキングヘッド１５）の周囲を一周取り巻くように貼付される帯状のシール部材Ｅ１，Ｅ２（以下、適宜、シールＥ１，Ｅ２という）である。シールＥ１とシールＥ２とは幅が異なり、ターゲットに巻き付けた状態の幅の違いで各ターゲットが識別できるようになっており、シールＥ１，Ｅ２自体がターゲットマーク３１，３２を構成している。基準マーク４０は、突出部２１ａの外壁面の、情報処理端末５０に対面する箇所に貼付される台形形状のシール部材Ｅ４（以下、適宜、シールＥ４という）であり、その形状の違いによりターゲットマーク３０と識別される。
The target marks 30 (31, 32) are strip-shaped seal members E1, E2 (hereinafter, appropriately referred to as seals E1, E2) that are attached so as to surround the periphery of the target (
詳細については後述するが、本実施例の画像処理による計測方法によれば、情報処理端末５０により、第１ターゲットマーク３１と第２ターゲットマーク３２と基準マーク４０とを含んで撮影された映像の画像データを取得し、第１ターゲットマーク３１と第２ターゲットマーク３２と基準マーク４０のうちの少なくともいずれか１つの実際の大きさ（物理量）情報（以下、適宜、実サイズ情報という）に基づいて、その画像データを演算処理することにより、第１ターゲットマーク３１と第２ターゲットマーク３２と基準マーク４０のうちのいずれか２つの実際の間隔（実間隔）や、第１ターゲットマーク３１や第２ターゲットマーク３２の実際の移動量（実移動量）などの計測値を算出することができる。
Although details will be described later, according to the measurement method based on image processing according to the present embodiment, a video image captured by the
なお、本実施例においては、第２ターゲットマーク３２をノッキングヘッド１５に付したが、上述したように、貫入部材であるサンプラ−１１、ロッド１２、及びノッキングヘッド１５は、ハンマー１４の打撃により一体的に地盤に貫入するので、ノッキングヘッド１５以外の部材に付してもよい。また、基準マーク４０についても、貫入試験において不動であるものであればケーシング２１に限らず、例えば、支持機構１８などに付してもよいし、基準マーク４０を付けた物を新たに設置するようにしてもよい。なお、画像データの演算処理速度の観点から、情報処理端末５０から視認して、基準マーク４０の中心が第１ターゲットマーク３１及び第２ターゲットマーク３２の中心と同一直線上に位置していることが望ましい。
In the present embodiment, the
＜情報処理端末のハードウェア構成＞
図３は、本実施例における画像処理による計測方法を実施するための情報処理端末５０のハードウェア構成の一例を簡略的に示すブロック図である。情報処理端末５０は、画像処理による計測方法を実施するプログラムを機能させるために、画像表示機能、カメラ機能、アプリケーションソフト利用機能等を備えている。具体的には、情報処理端末５０は、液晶画面などに画像表示を行うことができる表示部（表示画面）５５と、写真撮影や動画撮影を行うためのＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどを搭載した撮像装置５７などを実装しており、アプリケーションソフトを起動させることにより、計測対象物の計測マーク３１，３２，４０を含む画像データを取得し演算処理を行うことができる。情報処理端末５０は、例えば、作業者が所持する携帯性に優れたカメラ機能を有するタブレット端末やスマートフォン、ノートパソコンなどであり、現場において作業員（ユーザ）が調査（例えば、貫入試験）を行う際に用いられる。
<Hardware configuration of information processing terminal>
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an example of the hardware configuration of the
情報処理端末５０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、補助記憶装置５４、表示部５５、操作部５６、撮像装置５７、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ５８、ネットワーク通信部５９、及び音出力部６０を備えている。システムバスは、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、補助記憶装置５４、表示部５５、操作部５６、撮像装置５７、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ５８、ネットワーク通信部５９、及び音出力部６０を相互に接続する。以下、各構成について説明する。
As shown in FIG. 3, the
ＣＰＵ５１は、情報処理端末５０全体を統括制御すると共に、各種演算処理を実行する。ＲＯＭ５２は、ＯＳ（Operating System）等の情報処理端末５０の動作に必要な各種プログラムを格納する。ＲＡＭ５３は、演算処理等において一時記憶領域として機能する。ＲＡＭ５３は、ＣＣＤ等から取り込まれてデジタル化されイメージプロセッサ（画像処理エンジン）に入力した画像データを一時的に保存する。
The
補助記憶装置（記録媒体）５４は、システムプログラムやアプリケーションプログラム、各種データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭなど）である。撮像後イメージプロセッサで処理した画像データ（静止画データ、動画データ、音付動画データ）及び演算処理により算出した計測値などを、適宜、この補助記憶装置５４に記憶する。
The auxiliary storage device (recording medium) 54 is a rewritable nonvolatile memory (EEPROM or the like) for storing system programs, application programs, various data, and the like. Image data (still image data, moving image data, moving image data with sound) processed by the image processor after imaging, and a measurement value calculated by calculation processing are stored in the
表示機能の中核をなす表示部（表示画面）５５は、液晶表示パネルや有機ＥＬパネルなどを用いたディスプレイ等で構成されており、ＣＰＵ５１の制御のもとオペレーションシステムやアプリケーションソフトを実行した際の、データ入力画面や演算処理結果や、補助記憶装置５４にある画像や写真、文章などのデータファイルや各種データベースに格納しているデータを呼び出した結果などの各種情報を表示する。
The display unit (display screen) 55 that forms the core of the display function is configured by a display using a liquid crystal display panel, an organic EL panel, or the like. When the operation system or application software is executed under the control of the
操作部５６は、例えば、表示部５５をマルチタッチディスプレイ (タッチスクリーン／タッチパネル)とすることにより構成されている。ユーザの操作に基づいた信号をＣＰＵ５１に入力するものであり、表示画面上を指先で触ることで入力操作を行うことができるようになっている。なお、操作部５６は、その一部又は全部を、表示部５５と独立して構成してもよい（図３においては操作部５６を独立した構成としている）。
The
カメラ機能の中核をなす撮像装置５７は、一般的なデジタルカメラの撮影機能を実現するためのものであり、撮像部５７ａ、画像処理部５７ｂ、集音部５７ｃ、音処理部５７ｄ、及び音再生部５７ｅ等を有する。ＣＰＵ５１の制御のもと、撮影用のアプリケーションソフトの実行により起動し、表示画面（表示部）５５の背面方向の空間の実像を、例えば、自動焦点、自動露出により実画像（撮像装置５７が捕らえたリアルタイムの映像）として表示画面に表示し、ユーザの操作部５６への入力操作に基づいて、その瞬間又は連続した時間における実画像から静止画データ、動画データ、音付動画データ等の画像データを生成してデジタル画像として情報処理端末５０内のＲＡＭ５３又は／及び補助記憶装置５４に保存することができるようになっている。
The
撮像部５７ａは、被写体を撮像するためのものであり、レンズ（光学系）と、レンズを介して到来する被写体からの光を受光して画像信号を得る撮像素子とを有する。画像処理部５７ｂは、画像データを生成するためのものであり、例えば、撮像素子にＣＣＤセンサ（ＣＣＤ）を使用しているものであれば、ＣＣＤからの画像信号をデジタル化するＡ−Ｄ変換器を含むＣＣＤドライバや、ＣＣＤドライバからの画像データを画像処理（例えば、色調補正、解像度変更等）するイメージプロセッサなどを備えており、撮像部５７ａの撮像素子から出力される撮像画像信号に周知の画像処理を施す。集音部５７ｃは、マイクによって音を集め、集音された音は、音処理部５７ｄによって処理される。音再生部５７ｅは、記憶されている音データを、ＣＰＵ５１の制御のもと、再生するものである。この音再生部５７ｅにより、音付動画データの再生する際には、音付動画データに付属している音を動画の表示と同期させて再生し音出力部６０より出力することができる。
The imaging unit 57a is for imaging a subject, and includes a lens (optical system) and an imaging device that receives light from the subject coming through the lens and obtains an image signal. The image processing unit 57b is for generating image data. For example, if a CCD sensor (CCD) is used as an image sensor, A / D conversion for digitizing an image signal from the CCD is performed. And an image processor for image processing (for example, color tone correction, resolution change, etc.) of the image data from the CCD driver, and a captured image signal output from the imaging device of the imaging unit 57a. The image processing is performed. The
情報処理端末５０は、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ５８、ネットワーク通信部５９も備えている。ＵＳＢ Ｉ／Ｆ５８は、ＵＳＢ機器等の外部接続機器を接続するためのインターフェースである。ネットワーク通信部５９は、例えばＩＭＴ２０００に準拠した移動体通信網に無線によるネットワーク接続を可能とするためのインターフェースであり、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式に対応した通信インターフェースが用いられる。情報処理端末５０は、ネットワーク通信部５９により、ネットワークを介して他の情報処理装置との間でデータの送受信を行うことができる。
The
よって、例えば、計測データ（撮影した画像データと、これを演算処理する途中に又は結果として得た計測値など）と、これらに基づいて作成された調査報告書とを、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ５８やネットワーク通信部５９により接続した外部機器（プリンター等）に送信して出力させることができる。また、他の情報処理装置において、計測データにさらに演算処理を加えてその結果を出力したりすることも可能である。勿論、計測データが格納された補助記憶装置５４を適宜取り出して、他の情報処理装置を挿入して行うこともできる。
Therefore, for example, measurement data (photographed image data and measurement values obtained during or after the calculation processing), and a survey report created based on the measurement data, USB I /
情報処理端末５０は、図示しないが、ＧＰＳ機能、タイマー機能、傾き検出機能なども有している。ＧＰＳ機能は、ＧＰＳアンテナと、地図情報を有し現在位置を検出するためのＧＰＳ受信機により実現され、タイマー機能は計時機能を発生するためのリアルタイムクロック（ＲＴＣ）により実現される。ＧＰＳ機能及びタイマー機能により、映像を撮影した際に、その画像データは撮影場所や撮影日時を示す情報が関連付けられた状態で格納される。傾き検出機能は、ジャイロセンサを内蔵することにより実現され、情報処理端末５０の傾斜状態を検出することができる。なお、近距離無線通信機能を有する構成としてもよい。近距離無線通信機能は、例えば、ブルートゥース（登録商標）に対応した通信インターフェースなどの近距離無線通信部であり、移動体通信網を利用せずに、直接、他の機器と無線により通信を行うことができる。なお、本発明の画像処理による計測方法を実施する上では、情報処理端末がジャイロセンサ及び近距離無線通信機能を有することは必須条件とはなっていない。
Although not shown, the
本実施例の画像処理による計測方法を実現するためのアプリケーションプログラムは補助記憶装置５４に記憶されている。なお、プログラムとはＣＰＵ５１等のハードウェアで実行されることによりその機能を発揮する補助記憶装置５４などに記憶されたアプリケーションソフトの他にも、同等の機能を発揮することが可能な論理回路も含む概念であるため、補助記憶装置５４に記憶したアプリケーションソフトの代わりにそのような論理回路によって代用することも可能である。また、アプリケーションプログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体などのコンピュータ読取可能な記録媒体に格納されても良く、ＣＰＵ５１はこのアプリケーションプログラムを補助記憶装置５４から読み出してＲＡＭ５３に展開することによりこれを実行する。
An application program for realizing the measurement method by image processing according to the present embodiment is stored in the
補助記憶装置５４には、図３に示すように、第１ターゲットマーク検出用データベース７１と第２ターゲットマーク検出用データベース７２と基準マーク検出用データベース７４とからなる検出用データベースや、実サイズデータベース８０、貫入試験種別データベース９０等が格納されており、本実施例の画像処理による計測方法を実現するためのアプリケーションプログラムが実行される際に適宜参照される。以下、各データベースについて説明する。
As shown in FIG. 3, the
＜第１ターゲットマーク検出用データベース＞
第１ターゲットマーク検出用データベース７１は、調査対象（ターゲット）であり可動の計測対象物であるハンマー１４に付けられた第１ターゲットマーク３１を、生成した画像データ（ビットマップ形式）から検出するための多数のサンプルデータを蓄積した辞書データベースである。この辞書データベースを用いて第１ターゲットマーク３１を検出することにより、ピクセル座標系における第１ターゲットマーク３１の位置やその大きさ（ピクセルサイズ）を特定することができる。
<First target mark detection database>
The first target
ここで、ピクセル座標系とは、ビットマップ形式の画像データ（ビットマップ画像）を２次元の座標系で捉えたものである。ビットマップ画像は、画像の最小単位であり色情報を有する四角いピクセル（画素）が縦横に配列した集合として表現される画像である。ピクセル座標系では、例えば、座標原点（０，０）を画面の左上として、水平方向（横方向）をＸ軸、垂直方向（縦方向）をＹ軸として、特定のピクセルの位置を（ｘ，ｙ）のように座標で表すが、その詳細については後述する。なお、ピクセル座標系ではなく、他の座標系を用いて演算処理を行ってもよい。 Here, the pixel coordinate system is obtained by capturing bitmap-format image data (bitmap image) in a two-dimensional coordinate system. A bitmap image is an image expressed as a set of rectangular pixels (pixels) having color information, which is the smallest unit of an image, arranged vertically and horizontally. In the pixel coordinate system, for example, the coordinate origin (0, 0) is the upper left of the screen, the horizontal direction (horizontal direction) is the X axis, and the vertical direction (vertical direction) is the Y axis. This is expressed in coordinates as in y), and the details will be described later. Note that the arithmetic processing may be performed using another coordinate system instead of the pixel coordinate system.
＜第２ターゲットマーク検出用データベース＞
第２ターゲットマーク検出用データベース７２は、調査対象（ターゲット）であり可動の計測対象物であるノッキングヘッド１５に付けられた第２ターゲットマーク３２を、生成した画像データ（ビットマップ形式）から検出するための多数のサンプルデータを蓄積した辞書データベースである。この辞書データベースを用いて第２ターゲットマーク３２を検出することにより、ピクセル座標系における第２ターゲットマーク３２の位置やその大きさ（ピクセルサイズ）を特定することができる。
<Second target mark detection database>
The second target
＜基準マーク検出用データベース＞
基準マーク検出用データベース７４は、基準とする不動の計測対象物であるケーシング２１に付けられた基準マーク４０を、生成した画像データ（ビットマップ形式）から検出するための多数のサンプルデータを蓄積した辞書データベースである。この辞書データベースを用いて基準マーク４０を検出することにより、ピクセル座標系におけるケーシング２１の位置やその大きさ（ピクセルサイズ）を特定することができる。
<Reference mark detection database>
The reference
＜実サイズデータベース＞
実サイズデータベース８０は、計測マーク３０，４０の物理量（実サイズ）に関する情報を格納したデータベースである。具体的には、対応比率算出用マークである基準マーク４０の実サイズ情報８４と、ターゲットマーク３１，３２のシール幅の実サイズ情報８１，８２を格納している。ここで、対応比率算出用マークとは、実サイズと画像データにおけるピクセル座標系のピクセル数との比率（以下、対応比率という）を算出する際に用いられる計測マークである。本実施例においては、対応比率算出用マークとして基準マーク４０を選択しているが、これに限らず、第１ターゲットマーク３１と第２ターゲットマーク３２と基準マーク４０のうちの少なくとも１つを選択して対応比率が算出できるように構成すればよい。なお、ターゲットマーク３０の実サイズ情報８１，８２は、画像データから検出ターゲットマーク３０Ｐを検出する際に参照されるが、その詳細については後述する。
<Actual size database>
The actual size database 80 is a database that stores information related to physical quantities (actual sizes) of the measurement marks 30 and 40. Specifically, the actual size information 84 of the
＜計測マークの検出と対応比率の算出＞
ここで、貫入試験種別データベース９０の説明をする前に、計測マーク３０，４０の検出方法について、基準マーク４０の検出方法を主として説明する。また、この基準マーク４０を対応比率算出用マークとした際の対応比率及び分解能の算出方法について、その一例を、それぞれ図面を参照して順に説明し、その後、画像データに基づいて実行される演算処理についても説明する。図４は、基準マーク４０の実画像を演算処理して白黒２値画像に変換したビットマップ画像である。ビットマップ画像は、撮像素子からの画像信号に、イメージプロセッサによる処理を加えて基準マーク４０を認識できるように生成した画像データである。
<Detection of measurement mark and calculation of corresponding ratio>
Here, before describing the penetration test type database 90, the detection method of the
＜基準マークの検出方法＞
基準マーク４０は、このビットマップ画像の一部を抽出して基準マーク検出用データベース７４内の各サンプルデータと照合することにより、図４に示すように、ビットマップ画像内の基準マーク４０に該当するピクセル群（以下、適宜、検出基準マーク４０Ｐという）として検出される。そして、検出基準マーク４０Ｐのピクセル座標系Ｐにおける位置及び大きさ（以下、適宜、位置等という）を特定する。図４に示すビットマップ画像においては、検出基準マーク４０Ｐは、Ｐ1（５３６，１８７１）、Ｐ2（５４９，１８７１）、Ｐ3（５５３，１８８６）、Ｐ4（５３２，１８８６）の４つのピクセルに囲まれた台形のピクセル群であり、Ｙ軸方向においては１８７１ピクセルから１８８６ピクセルの範囲に位置し、その高さは１６ピクセルに該当する。
<Reference mark detection method>
The
＜対応比率、分解能の算出方法＞
基準マーク４０は対応比率算出用マークであり、その実サイズ情報８４が実サイズデータベース８０に格納されている。よって、上述のように検出された検出基準マーク４０Ｐの大きさ（ピクセル数）と実サイズデータベース８０内の実サイズ情報８４とから対応比率が算出される。具体的には、検出基準マーク４０Ｐの高さ方向のピクセル数（Ｙ軸方向の大きさ）は１６ピクセルであり、例えば、実サイズデータベース８０に格納されている対応比率算出用マークの実サイズ情報８４を参照した際に、基準マーク４０の高さ方向の実際の長さ（実長）が３２ｍｍとなっているとした場合、検出基準マーク４０Ｐの大きさ（高さ方向のピクセル数）と、基準マーク４０の大きさ（高さ方向の実長）とから、１ピクセルが２ｍｍに該当することが算出される。また、この対応比率からこの計測における分解能が２ｍｍであることが算出される。このようにして、検出基準マーク４０Ｐのピクセル座標系における大きさ（ピクセル数）とそれに対応する実サイズデータベース８０内の実サイズ情報８４とに基づいて、１ピクセルに対する実サイズの比率を示す対応比率及び分解能を算出することができる。なお、本実施例においては、対応比率を、対応比率算出用マークの高さ方向の大きさに基づいて算出したが、これに限らず、適宜、ピクセル数と実長とを比較して対応比率を算出することができればよい。
<Compatibility ratio, resolution calculation method>
The
＜ターゲットマークの検出方法＞
第１ターゲットマーク３１や、第２ターゲットマーク３２は、巻き付けるハンマー１４やノッキングヘッド１５の径により実像における水平方向の大きさが違ってしまうという点で、基準マーク４０と異なる。そのため、第１ターゲットマーク３１を検出する際には、まず、実サイズデータベース８０内の実サイズ情報８１と上述のように算出した対応比率とに基づいて、ビットマップ画像内の第１ターゲットマーク３１に該当するピクセル群（図５（ａ）参照、以下、適宜、検出第１ターゲットマーク３１Ｐという）の幅方向（Ｙ軸方向）のピクセル数を算出する。そして、そのピクセル数に基づいて、予め第１ターゲットマーク検出用データベース７１内のサンプルデータを絞り込んだ後に、これらのサンプルデータと照合して、ビットマップ画像内の第１ターゲットマーク３１に該当するピクセル群を検出し、ピクセル座標系Ｐにおける位置等を特定する。第２ターゲットマーク３２は、第１ターゲットマーク３１と略同様であるので、その詳細については省略するが、実サイズデータベース８０内の実サイズ情報８２と対応比率とに基づいて絞り込んだ第２ターゲットマーク検出用データベース７２内のサンプルデータと照合して、ビットマップ画像内の第２ターゲットマーク３２に該当するピクセル群（図５（ａ）参照、以下、適宜、検出第２ターゲットマーク３２Ｐという）を検出し、ピクセル座標系Ｐにおける位置等を特定する。
<Target mark detection method>
The
＜１つの画像データに基づいた演算処理＞
上述のような演算処理により、１つの画像データから、検出第１ターゲットマーク３１Ｐ、検出第２ターゲットマーク３２Ｐ、検出基準マーク４０Ｐ（以下、適宜、検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐという）それぞれのピクセル座標系Ｐにおける位置（座標）と、対応比率が導かれる。よって、１つの画像データにおいて、計測マーク３１，３２，４０のうちの２つのマークに対応する検出マーク（３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐ）の間隔（例えば、検出マークの中心点同士など、検出マークの位置を認識するための所定の決められた点同士の間隔）のピクセル数を算出すれば、対応比率を用いて、当該２つのマークの実際の間隔（実間隔）を算出することができる。本実施例においては、不動物に貼付した基準マーク４０も計測対象としているので、これを基準位置として可動物であるハンマー１４及びノッキングヘッド１５の実際の位置（実位置）を把握することができる。
<Calculation processing based on one image data>
The pixel coordinates of each of the detection
＜２つの画像データに基づいた演算処理＞
また、時間を前後して撮影した２つの画像データ（以下、適宜、前画像データと後画像データという）に基づいて、変動する第１ターゲットマーク３１や第２ターゲットマーク３２の実際の変化量（実変化量）を算出することもできる。例えば、前画像データにおける検出第１ターゲットマーク３１Ｐ及び検出基準マーク４０Ｐの位置から算出した値（ピクセル数又は実間隔）と、後画像データにおける検出第１ターゲットマーク３１Ｐ及び検出基準マーク４０Ｐの位置から算出した値（ピクセル数又は実間隔）との差に基づいて、第１ターゲットマーク３１の実変化量を算出することができる。ここでは、基準マーク４０は不動であるので、実変化量は、第１ターゲットマーク３１（ハンマー１４）の実際の移動量（実移動量）となる。よって、詳細は後述するが、このハンマー１４の実移動量の変化を追跡することにより、ハンマー１４の動き（状態）を分析して、打撃の有無など判定することができ、自由落下前後の画像データからは吊り上げ量が、リバウンド前後の画像データからはリバウンド量が算出できる。また、同様に、上述の検出第１ターゲットマーク３１Ｐを検出第２ターゲットマーク３２Ｐに置き換えた場合、その実変化量は、第２ターゲットマーク３２（ノッキングヘッド１５等）の実移動量であり、衝突（貫入）前後の画像データからノッキングヘッド１５等の貫入量を算出することができる。
<Calculation processing based on two image data>
Further, the actual amount of change of the
＜貫入試験種別データベース＞
ここで、補助記憶装置５４に格納されている貫入試験種別データベース９０の説明に戻る。
貫入試験種別データベース９０は、貫入試験の種別ごとに関連付けられて各貫入試験方法に関する基礎データ（試験内容など）が格納されている。基礎データには、計測方法に関するデータ（打撃する際のハンマー１４の吊り上げ量、予備打ちや本打ちや後打ちの際にそれぞれの上限値となる総貫入量（上限総貫入量）及び総打撃回数（上限総打撃回数）に関するデータ、試験計測を開始してから完了するまでに必要な上限値となる累積貫入量（上限累積貫入量）や累積打撃回数（上限累積打撃回数）に関するデータ、必要な分解能に関するデータなど）や、計測項目に関するデータや、計測結果出力の形式に関するデータ（調査報告書などの雛形の形式）などが含まれている。試験計測（試験映像撮影）前の撮影範囲設定の補助や、試験計測（試験映像撮影）終了のタイミング設定、調査報告書の作成などを行う際には、基礎データが参照される。なお、標準貫入試験の場合は、上述したように、予備打ちの上限貫入量が１５０ｍｍ、本打ちの上限貫入量が３００ｍｍで上限打撃回数が５０回、後打ちの上限貫入量が５０ｍｍであり、上限累積貫入量は５００ｍｍとなる。また、上限累積打撃回数は予備打ちと本打ちを合わせた回数であり、５０回である。
<Penetration test type database>
Here, the description returns to the penetration test type database 90 stored in the
The penetration test type database 90 stores basic data (such as test contents) related to each penetration test method in association with each type of penetration test. The basic data includes data related to the measurement method (the amount of lifting of the
＜補助線の表示＞
撮影範囲設定の補助は、試験映像撮影前の試験映像撮影準備設定段階Ｓ２（後述）において行われるものであり、試験映像撮影の開始から終了までの間、ターゲット（ハンマー１４やノッキングヘッド１５）のターゲットマーク３０と基準物（ケーシング２１）の基準マーク４０とを、撮影範囲内に捉え続けることができるように、作業者の撮像装置５７の撮影範囲の設定を補助するものである。具体的には、試験計測に必要な撮影範囲を示す補助線を、撮像装置５７の表示画面５５にファインダーとして表示させた実画像の上レイヤーとして表示する。
<Display of auxiliary lines>
The shooting range setting is assisted in a test video shooting preparation setting step S2 (described later) before test video shooting, and the target (hammer 14 and knocking head 15) is set between the start and end of test video shooting. This assists the operator in setting the shooting range of the
図５は撮影範囲の設定を補助する補助線の一例を説明する概略説明図であり、（ａ）はピクセル座標系Ｐ、（ｂ）は情報処理端末５０の表示画面５５を示す。なお、図５において、便宜上、貫入試験装置１０は省略して、計測マーク３１，３２，４０や検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐのみを示している。補助線は、例えば、図５に示すように矩形の囲み枠Ｆであり、作業者は、囲み枠Ｆが欠けることなく表示画面５５上に現れるように、必要に応じて、情報処理端末５０の位置や高さ、撮像装置５７のズーム状態などを適宜調節して、適切な試験計測（試験映像撮影）をするための準備設定を行う。
FIGS. 5A and 5B are schematic explanatory diagrams for explaining an example of auxiliary lines for assisting in setting the photographing range. FIG. 5A shows a pixel coordinate system P, and FIG. 5B shows a
囲み枠Ｆの上枠Ｆ１及び下枠Ｆ２の位置は、試験映像撮影準備設定段階Ｓ２において、撮像された実画像の画像データから上述のようにして（段落００５３〜００５６参照）検出した３つの検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐの位置、対応比率、後述する試験方法選択・確定段階Ｓ１で確定された試験方法におけるハンマー１４の吊り上げ量及び上限累積貫入量に基づいて算出される。対応比率算出用マークにより算出された対応比率により、ハンマー１４の吊り上げ量に対応する吊り上げ量ピクセル数Ｐａや、上限累積貫入量に対応する上限累積貫入量ピクセル数Ｐｂや、所定の予備貫入量に対応する予備貫入量ピクセル数Ｐｃが算出される。なお、予備貫入量は累積貫入量が上限累積貫入量を超える場合を想定して予備的に設けるものである。
The positions of the upper frame F1 and the lower frame F2 of the surrounding frame F are the three detections detected as described above (see paragraphs 0053 to 0056) from the image data of the captured real image in the test video shooting preparation setting step S2. It is calculated based on the positions of the
本実施例においては、図５（ａ）に示すように、囲み枠Ｆの上枠Ｆ１の位置は、検出マーク３１Ｐの位置と吊り上げ量ピクセル数Ｐａに基づいて算出され、囲み枠Ｆの下枠Ｆ２の位置は、検出マーク３２Ｐの位置と上限累積貫入量ピクセル数Ｐｂと予備貫入量ピクセル数Ｐｃと検出マーク４０Ｐの位置に基づいて算出された位置となっており、試験計測の際に位置が変化するターゲット３０（検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ）を、情報処理端末５０を動かすことなく追跡できるように撮影することを補助する。なお、画像データから検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐが検出できない場合や、検出マーク３２Ｐと検出マーク４０Ｐとの間隔Ｐｄが上限累積貫入量ピクセル数Ｐｂと予備貫入量ピクセル数Ｐｃの合計数よりも小さい場合などには、適宜注意喚起のために警告音を発したり、表示画面５５にエラー表示することが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the position of the upper frame F1 of the surrounding frame F is calculated based on the position of the
囲み枠Ｆの左枠Ｆ３及び右枠Ｆ４は、表示画面５５において作業者が囲み枠Ｆの上枠Ｆ１及び下枠Ｆ２を認識しやすいように、かつ、計測マーク３１，３２，４０の実画像が表示画面５５の短手方向の中央部にくるよう誘導するために表示されるものである。囲み枠Ｆの左枠Ｆ３及び右枠Ｆ４の位置は、例えば、図５（ｂ）に示すように、表示画面５５の中心線Ｌを中心とした所定の範囲（ｍ×２）である。計測マーク３１，３２，４０が囲み枠Ｆ内に入るように案内して、これらを検出するために照合するピクセル座標系の範囲を表示画面５５の中央部に限定することにより、検出する際の演算処理速度を速めるようにしている。なお、範囲（ｍ×２）は、想定される３つの計測マーク３１，３２，４０の水平方向の大きさに基づいて予め設定されている。
The left frame F3 and the right frame F4 of the enclosing frame F make it easy for the operator to recognize the upper frame F1 and the lower frame F2 of the enclosing frame F on the
補助線（囲み枠）Ｆを表示する際には、算出した対応比率に基づいて、実画像の分解能が試験計測に必要な分解能を満たしているか否かを示す分解能分解能情報も合わせて表示する。具体的には、例えば、囲み枠Ｆの色を変えるなどして、満たしている場合とそうでない場合とを作業者が識別できるように表示する。なお、ズーム機能を使用している場合には、そのズーム状態に基づいて対応比率を算出して分解能を表示するように構成されている。 When displaying the auxiliary line (enclosed frame) F, resolution resolution information indicating whether or not the resolution of the actual image satisfies the resolution necessary for the test measurement is also displayed based on the calculated correspondence ratio. Specifically, for example, by changing the color of the enclosing frame F, a case where it is satisfied and a case where it is not satisfied is displayed. When the zoom function is used, the resolution is displayed by calculating the corresponding ratio based on the zoom state.
作業者は、表示画面５５に表示された補助線（囲み枠）Ｆにより撮影の準備設定を行い、適切な撮影状態に設定できたらその状態を確定する。そして、それを保持したまま試験計測を開始することにより、適切に試験計測を行うことができる。なお、画像データはリアルタイムに演算処理され、情報処理端末５０の撮影準備状態が変更されると、上述のような演算処理が再度行われて、新たな補助線Ｆや分解能情報が表示される。
The operator makes preparations for shooting using the auxiliary line (enclosed frame) F displayed on the
＜試験計測終了のタイミング設定＞
試験計測終了のタイミング設定は、後述する試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された試験方法における貫入量や打撃回数の上限値に基づいて、試験計測の際に必要な計測値の取得が終了したか否かを判定し、作業者が適切なタイミングで計測を終了させることができるように設定するものである。具体的には、累積貫入量と累積打撃回数のいずれかが上限値（上限累積貫入量や上限累積打撃回数）となるかそれを超えた場合には、例えば、その旨を表示部５５に表示するなどして、作業者に試験計測の終了を促す。また、予備打ち、本打ち、後打ちの各打ち段階において、総貫入量と総打撃回数のいずれかが上限値（上限総貫入量や上限総打撃回数）となるかそれを超えた場合には、例えば、その旨を表示部５５に表示するなどして、次の打ち段階に移ることを作業者に報知する。
<Set timing of test measurement end>
The timing setting of the test measurement is based on the acquisition of the measurement value necessary for the test measurement based on the penetration amount and the upper limit value of the number of hits in the test method determined in the test method selection / determination stage (S1) described later. It is determined whether or not the measurement has been completed and the operator can set the measurement to be completed at an appropriate timing. Specifically, when either the cumulative penetration amount or the cumulative number of hits reaches or exceeds the upper limit value (the upper limit cumulative penetration amount or the upper limit cumulative hit count), for example, that fact is displayed on the
＜本システムを用いた本発明の画像処理による計測方法＞
次に本システムを用いた本発明の画像処理による計測方法について説明する。図６は実施例１の画像処理による計測方法のフローチャートを示す。
本システムは、予めインストールされたプログラムを実行し、計測対象物に付けられた計測マーク３０，４０を含む映像（時間的に前後する複数の画像データ（動画）であり、音付動画も含む）を撮影することにより、所望の計測値を得ることを可能とするものである。インストールの際には、必要なデータベースも補助記憶装置５４に格納される。かかる機能を実現するために、本システムは上述した構成を有する情報処理端末５０を用い、図６に示すように、試験方法選択・確定段階（Ｓ１）、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）、試験計測段階（Ｓ３）、調査報告書作成段階（Ｓ４）の各段階を実行する。なお、プログラムを実行する際に必要なデータや値は、適宜、ＲＡＭ５３や補助記憶装置５４に保存している。
<Measurement Method by Image Processing of the Present Invention Using the System>
Next, a measurement method using image processing according to the present invention using the present system will be described. FIG. 6 is a flowchart of a measurement method using image processing according to the first embodiment.
This system executes a program installed in advance and includes images including measurement marks 30 and 40 attached to the measurement object (a plurality of image data (moving images) that move back and forth in time, including moving images with sound) It is possible to obtain a desired measurement value by photographing. At the time of installation, a necessary database is also stored in the
［試験方法選択・確定段階（ステップＳ１）］
この段階は、作業者（ユーザ）に選択された試験方法を確定する段階である。
貫入試験を行おうとする作業者は、まず、本発明のアプリケーションソフトを起動して実行し、試験方法の種別を選択する。例えば、ガイダンスに従って、表示画面５５に表示された「試験方法種別の選択」の指定から、標準貫入試験、簡易貫入試験、コーン貫入試験、スウェーデン式サウンディング試験などの試験方法の種別が一覧表示されるので、その中から一つを選択する。その後、表示画面５５には、作業者の選択した試験方法の種別に基づいて、これに関連付けられている上述の基礎データ（試験内容）が、貫入試験種別データベース９０内から読み込まれて表示される。作業者は、表示された基礎データの内容を確認して、必要に応じてこれらの一部又は全部を変更するなどして、試験方法及び試験内容（以下、試験方法等という）を確定する。例えば、「試験方法」を簡易貫入試験とした場合において、基礎データの本打ちの貫入量が３０ｃｍであった場合に、作業者の操作部５６からの入力により２０ｃｍに変更することなどが可能である。作業者が確定した試験方法等は、補助記憶装置５４内に保存する。
[Test Method Selection / Confirmation Stage (Step S1)]
In this stage, the test method selected by the operator (user) is determined.
An operator who wants to perform a penetration test first activates and executes the application software of the present invention, and selects the type of test method. For example, according to the guidance, a list of test method types such as a standard penetration test, a simple penetration test, a cone penetration test, and a Swedish sounding test is displayed from the designation of “selection of test method type” displayed on the
また、この段階では、打撃回数や貫入量を数えるための記憶エリア等が設定される。具体的には、確定した試験方法や試験内容に応じて、各打ち段階における総貫入量、全段階での累積貫入量をそれぞれ記憶する貫入量記憶エリアと、各打ち段階における総打撃回数、全段階での累積打撃回数をそれぞれカウントする打撃回数カウンタが作成され、初期値（例えば、「０」）が設定される。 At this stage, a storage area for counting the number of hits and the amount of penetration is set. Specifically, according to the determined test method and test content, the penetration amount storage area for storing the total penetration amount at each strike stage and the cumulative penetration amount at all stages, the total number of hits at each strike stage, A strike counter that counts the number of cumulative strikes at each stage is created, and an initial value (for example, “0”) is set.
なお、この段階において、貫入試験種別データベース９０の基礎データの中に、使用されるハンマー１４の器具情報などの、調査報告書を作成する際に必要な他の情報も含め、表示画面５５に表示されたガイダンスに従って、作業者が選択できるように構成してもよい。また、作業者名簿などの、調査報告書の作成に関連する情報などについては、貫入試験種別データベース９０とは別に、予め報告書作成関連データ（図示せず）として補助記憶装置５４に登録できるようにして、上述した試験方法のようにガイダンスに従って選択できるようにすることも好ましい。
At this stage, the basic data of the penetration test type database 90 includes other information necessary for creating a survey report, such as instrument information of the
［試験映像撮影準備設定段階（ステップＳ２）］
この段階は、上記試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された試験方法等に応じて、試験映像撮影を適切に行うための準備設定を行う段階である。図７は、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）を示すフローチャートである。試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）では、以下のステップＳ２１〜ステップＳ２４を実行し、試験映像の撮影が適切な範囲で行われるように導く補助線Ｆと、必要な分解能を満たすように導く分解能情報とを、表示画面５５上に表示する。
[Test video shooting preparation setting stage (step S2)]
This stage is a stage in which preparations are made for appropriately taking test video images in accordance with the test method determined in the test method selection / determination stage (S1). FIG. 7 is a flowchart showing the test video shooting preparation setting stage (S2). In the test video shooting preparation setting stage (S2), the following steps S21 to S24 are executed, and the auxiliary line F that leads the test video to be shot within an appropriate range and the resolution that leads to satisfy the necessary resolution. Information is displayed on the
ステップＳ２１では、準備設定撮影ボタンを表示する。
上記試験方法選択段階で試験方法が選択されて、試験内容が確定された後に、試験映像撮影の準備のための映像撮影の開始を促すガイダンスとそのスタートボタン（以下、準備設定撮影開始ボタンという）が画面上に表示される。
In step S21, a preparation setting shooting button is displayed.
After the test method is selected at the above test method selection stage and the test content is confirmed, guidance for starting video shooting for preparation of test video shooting and its start button (hereinafter referred to as preparation setting shooting start button) Is displayed on the screen.
ステップＳ２２では、準備設定撮影映像を取得する。
作業者の準備設定撮影開始ボタンの操作により準備設定撮影を開始し、撮像装置５７を起動してファインダーとしての表示画面５５に実画像を表示するとともに、実画像の画像データを取得する。
In step S22, a preparation setting shooting image is acquired.
The preparation setting shooting is started by the operator's operation of the preparation setting shooting start button, the
ステップＳ２３では、補助線等を表示する。
実画像の画像データについて、上述のような演算処理（段落００４８〜００６２、段落００５３〜００５６等参照）を行い、計測マーク４０を検出マーク４０Ｐとしてリアルタイムで検出し、ピクセル座標系におけるこれらの位置及び大きさを特定し、検出マーク４０Ｐのピクセル数と実サイズデータベース８０内の実サイズ情報とに基づいて対応比率を算出する。そして、対応比率等に基づいて計測マーク３１，３２を検出マーク３１Ｐ，３２Ｐとして検出し、ピクセル座標系におけるこれらの位置及び大きさを特定する。その後、試験方法選択・確定段階Ｓ１で確定された試験方法等に基づいて、上述のような演算処理（段落００５９〜００６６等参照）を行い、補助線及び分解能情報である囲み枠Ｆを表示画面５５に表示し、撮影準備設定を確定するための撮影準備設定確定ボタンを表示する。なお、作業者により、補助線及び分解能情報の表示に基づいて、情報処理端末５０側の調節（情報処理端末５０の設置位置（場所や高さなど）の調節やズーム機能の使用状態の調節など）が行われて、検出マーク４０Ｐ等の検出位置や大きさに変化があることを認識した場合には、再度上述のような演算処理を行い、囲み枠Ｆを新たに表示（更新）する。
In step S23, an auxiliary line or the like is displayed.
The image data of the real image is subjected to the arithmetic processing as described above (see paragraphs 0048 to 0062, paragraphs 0053 to 0056, etc.), and the
ステップＳ２４では、撮影準備設定を確定する。
作業者により、表示画面５５に表示した撮影準備設定確定ボタンが操作されると撮影準備設定を確定して、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）を終了する。なお、この際、確定された撮影準備設定の情報（ステップＳ２３において検出又は／及び算出等した情報であり、例えば、確定ボタン操作時の検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐの位置等及び算出された対応比率など）は、試験方法選択・確定段階（ステップＳ１）で確定された試験方法等が保存されている補助記憶装置５４の同一ファイル内などに保存する。
In step S24, the shooting preparation setting is confirmed.
When the shooting preparation setting confirmation button displayed on the
［試験計測段階（ステップＳ３）］
この段階は、貫入試験の映像、すなわち、作業者がハンマーを吊り上げた後に自由落下させて打撃行為を行う貫入試験の映像を撮影し、撮影した試験映像の画像データを演算処理して、計測値を算出、表示し、これらを当該画像データと共に保存する段階である。図８は、試験計測段階（Ｓ３）を示すフローチャートである。試験計測段階（Ｓ３）では、以下のステップＳ３１〜ステップＳ４０を実行する。なお、本段階のステップＳ３２〜ステップＳ３８においては、強制的に撮影を終了するための強制終了ボタンを表示画面５５の隅に小さく表示する。
[Test measurement stage (step S3)]
At this stage, a penetration test video, that is, a video of a penetration test in which an operator performs a hitting action by free-falling after lifting a hammer is taken, and the image data of the shot test video is processed and measured. Is calculated, displayed, and stored together with the image data. FIG. 8 is a flowchart showing the test measurement stage (S3). In the test measurement stage (S3), the following steps S31 to S40 are executed. In step S32 to step S38 in this stage, a forced end button for forcibly ending the shooting is displayed in a small size at the corner of the
ステップＳ３１では、試験映像撮影開始ボタンを表示する。
上記階試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）段階で撮影準備設定が終了した後に、試験計測を開始するためのスタートボタン（以下、試験映像撮影開始ボタンという）を画面上に表示する。
In step S31, a test video shooting start button is displayed.
After shooting preparation setting is completed in the floor test video shooting preparation setting stage (S2), a start button (hereinafter referred to as a test video shooting start button) for starting test measurement is displayed on the screen.
ステップＳ３２では、試験映像を取得する。
作業者の試験映像撮影開始ボタンの操作により、試験映像の撮影が開始され、撮像装置５７を起動してファインダーとしての表示画面５５に実画像を表示するとともに、実画像の画像データを取得する。なお、画像データには、ＧＰＳ機能による計測ポイントの位置データ（撮影位置情報）と、タイマー機能による計測時間データ（撮影時間情報）とが付与される。
In step S32, a test video is acquired.
When the operator operates the test video shooting start button, shooting of the test video is started, the
ステップＳ３３では、計測マークを検出する。
取得した画像データを、リアルタイムに上述と略同様に演算処理（段落００４８〜００５６等参照）して、計測マーク３１，３２，４０を検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐとして検出し、ピクセル座標系におけるこれらの位置及び大きさを特定する。なお、ケーシング２１に付された計測マーク４０はいずれの段階においても動かないが、打撃行為が行われる本段階においては、ハンマー１４の付された計測マーク３１は上下方向に、ノッキングヘッド１５に付された計測マーク３２は下方向に移動する。よって、検出マーク３１Ｐ，３２Ｐを検出する際には、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）で確定された検出マーク３１Ｐ，３２Ｐの位置を初期位置として、かつ、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）で確定された検出マーク３１Ｐ，３２Ｐの大きさに基づいたサンプルデータを利用して、照合方向を前画像データにおける位置とその上下方向や下方向に限定することにより、演算処理速度を高めることができる。また、検出マーク４０Ｐについては、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）で確定された検出マーク４０Ｐの位置を初期位置として、この初期位置や前画像データにおける位置に基づいて照合することにより、演算処理速度を高めることができる。
In step S33, a measurement mark is detected.
The obtained image data is processed in real time in substantially the same manner as described above (see paragraphs 0048 to 0056 etc.) to detect the measurement marks 31, 32, and 40 as detection marks 31P, 32P, and 40P, and these in the pixel coordinate system. Specify the position and size of. Although the
ステップＳ３４では、打撃行為の有無を判定する。
時間的に前後する画像データ（ピクセル座標系Ｐ）における検出ターゲットマーク３２Ｐの位置変化等に基づいて、ハンマー１４による打撃行為の有無を判定する。なお、この判定の詳細については後述する（段落００８９〜００９２等参照）。
In step S34, it is determined whether or not there is a batting action.
The presence / absence of a striking action by the
ステップＳ３５では、計測値を算出する。
打撃行為が行われたと判定された場合には、適宜、所定の打撃回数カウンタをインクリメントするとともに、次の打撃が行われないように、計測値を算出中である旨などの表示をする。そして、上述したように（段落００５７〜００５８等参照）、作成した画像データの中から、２つの画像データを抽出して比較し、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）で確定された対応比率を用いて、その打撃行為におけるハンマー１４の吊り上げ量（実際に自由落下した距離）やリバウンド量、ノッキングヘッド１５等の貫入量を、算出する。なお、２つの画像データの抽出方法については後述する（段落００８９、００９３〜００９５等参照）。
In step S35, a measured value is calculated.
When it is determined that the batting action has been performed, a predetermined batting number counter is appropriately incremented, and a display indicating that the measurement value is being calculated is displayed so that the next batting is not performed. Then, as described above (see paragraphs 0057 to 0058, etc.), two image data are extracted from the created image data and compared, and the correspondence ratio determined in the test video shooting preparation setting stage (S2) is determined. The amount of lifting of the hammer 14 (the actual free fall distance), the amount of rebound, and the amount of penetration of the knocking
ステップＳ３６では、貫入量記憶エリアの値を更新する。
適宜、所定の貫入量記憶エリアの値を、Ｓ３５で算出された貫入量の値を加算したものに更新し、保存する。
In step S36, the value of the penetration amount storage area is updated.
If necessary, the value of the predetermined penetration amount storage area is updated to a value obtained by adding the penetration amount value calculated in S35 and stored.
ステップＳ３７では、１打撃についての計測値等を表示する。
本打撃についての計測値等を表示画面５５に表示する。図９は、本打撃についての結果を表示する表示画面５５の一例である。図９に示すように、ステップＳ３５で本打撃がどの打ち段階であるかを示すとともに、算出された吊り上げ量、リバウンド量、貫入量等を表示する。また、本打撃終了時点での、各打撃回数カウンタの値、各貫入量記憶エリアの値もその上限値とともに表示する。なお、これらの計測値等は、表示時間などの時間情報、位置情報に関連付けられて、試験計測値として上述した補助記憶装置５４のファイル内に保存される。
In step S37, a measured value or the like for one hit is displayed.
Measurement values and the like for this hit are displayed on the
ステップＳ３８では、打ち段階・試験計測終了のタイミングか否かを判定する。
上記試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された上限値（上限総貫入量、上限累積貫入量、上限総打撃回数、上限累積打撃回数）に基づいて、上述したように（段落００５９、００６７等参照）、現在の打ち段階を終了して次の打ち段階に移るか否か、試験計測を終了するか否かを判定する。試験計測を終了する場合にはＳ３９へ移行し、試験計測を続行する場合には、現在の打ち段階が継続されるのか、次の打ち段階に移るのかがわかるように作業者に報知する表示を所定の時間（例えば、５秒間）表示画面５５に表示するなどした後に、Ｓ３３に戻り、取得した画像データの演算処理を行う。なお、作業者が表示を確認した旨の入力操作手段（確認ボタン）を設け、入力操作に基づいて、次のステップに移行するようにしてもよい。
In step S38, it is determined whether or not it is the timing of the strike stage / end of test measurement.
As described above (paragraphs 0059 and 0067), based on the upper limit values (upper limit total penetration amount, upper limit cumulative penetration amount, upper limit total hit count, upper limit cumulative hit count) determined in the test method selection / determination step (S1). Etc.), whether to end the current striking stage and move to the next striking stage or not to end the test measurement. When the test measurement is finished, the process proceeds to S39, and when the test measurement is continued, a display for notifying the operator so as to know whether the current hitting stage is continued or the next hitting stage is started. After displaying on the
ステップＳ３９では、試験計測結果を表示する。
最終的な試験結果（累積貫入量とＮ値などの計測値）を表示画面５５に表示し、試験計測を終了するための試験計測終了ボタンを表示する。図１０は、貫入試験計測結果を表示する表示画面５５の一例である。図１０に示すように、算出された累積貫入量とＮ値（最終試験計測値）を貫入試験の全体の結果として表示する。
In step S39, the test measurement result is displayed.
The final test results (measured values such as cumulative penetration amount and N value) are displayed on the
ステップＳ４０では、試験データを保存する。
作業者の試験計測終了ボタンの操作により、試験映像の撮影を終了する。そして、試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された試験方法等が保存されている補助記憶装置５４の同一ファイル内などに、撮影により取得した画像データ、演算処理して得た最終試験計測値を、試験データとして一括保存する。
In step S40, test data is stored.
When the operator operates the test measurement end button, shooting of the test video ends. Then, in the same file of the
［調査報告書作成段階（ステップＳ４）］
この段階は、試験計測終了後に保存された試験データに基づいて、調査報告書の作成を行う段階である。具体的には、試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された試験方法等に基づいて、調査報告書の雛形の所定の位置に、対応するデータや計測値を当てはめて作成する。
[Investigation report preparation stage (step S4)]
This stage is a stage in which a survey report is created based on test data stored after completion of test measurement. Specifically, based on the test method determined in the test method selection / determination stage (S1), the corresponding data and measurement values are applied to predetermined positions of the template of the survey report.
＜打撃行為の有無の判定と画像データの抽出＞
ここで、ステップＳ３４にて実行されるハンマー１４による打撃行為の有無の判定方法、及び、ステップＳ３５にて実行される画像データの抽出について、図面を参照して説明する。図１１は、打撃行為が行われた際の検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐの各中心点Ａ，Ｂ，Ｃの位置変化の一例を概略的に示すグラフである。グラフの横軸は試験映像の撮影開始からの経過時刻であり、縦軸はピクセル座標系Ｐのｙ座標である。つまり、時間を前後して撮影した複数の画像データにおける検出マーク３１Ｐ，３２Ｐ，４０Ｐの各中心点の鉛直方向の位置を、Ｘ軸方向に順に並べてなだらかに繋いだものである。
<Determining the presence or absence of batting action and extracting image data>
Here, the method for determining the presence or absence of a striking action by the
＜打撃行為の有無の判定＞
図１１に示すように、ハンマー１４（検出第１ターゲットマーク３１Ｐの中心点Ａ）は、打撃行為開始前には、ノッキングヘッド１５に接している状態にあり、時刻ｔ1に吊り上げ操作がなされると位置Ａ1から上昇する。そして、時刻ｔ2に位置Ａ2にてキャッチャーから外されると、時刻ｔ3までに位置Ａ1まで自由落下してノッキングヘッド１５に衝突する。そして、その衝撃力で時刻ｔ4までの間に位置Ａ3まで動いてノッキングヘッド１５を地盤に貫入させる。その後、ハンマー１４は、打撃の衝撃の反発で、時刻ｔ5には位置Ａ4、時刻ｔ6には位置Ａ5、時刻ｔ7には位置Ａ6にと徐々に減衰するように跳ね返り、時刻ｔ8にその動きが位置Ａ3で止まる。
<Determining whether or not there is a beating action>
As shown in FIG. 11, the hammer 14 (the center point A of the detected
ノッキングヘッド１５（検出第２ターゲットマーク３２Ｐの中心点Ｂ）は、ハンマー１４が衝突する時刻ｔ3までは、打撃行為開始前の位置である位置Ｂ1にあり、衝突により時刻ｔ4までに位置Ｂ2まで貫入して止まる。ケーシング２１（検出基準マーク４０Ｐの中心点Ｃ）は不動であり、位置Ｃ1から動かない。
Knocking head 15 (the center point B of the detector the second target marks @ 32 P), the until time t 3 when colliding
本実施例では、打撃行為の有無の判定は検出第２ターゲットマーク３２Ｐの中心点Ｂ（ノッキングヘッド１５）の動きをリアルタイムで追跡することにより行い、中心点Ｂに位置変化があったとき、すなわち、ノッキングヘッド１５が貫入したときに打撃行為があったと判定する。なお、この判定方法に限らず、打撃行為による検出ターゲットマーク３１Ｐ，３２Ｐの位置変化に基づいて打撃行為の有無の判断基準を設けて判定することができる。また、衝突により発生する打撃音を利用して（又は補助的利用して）、打撃行為の有無を判定してもよい。この場合、例えば、集音部５７ｃにより集音された音データを、予め補助記憶装置５４に格納した図示しない音データベース内に、打撃音の周波数や振幅等の打撃音データ又は音比較のためのサンプルデータを蓄積しておき、これらに基づいて分析して、打撃行為の有無を判定する。
In the present embodiment, the presence / absence of the striking action is determined by tracking the movement of the center point B (knocking head 15) of the detected
＜画像データの抽出＞
打撃行為があったと判定した場合には、計測値の算出のために、以下のように画像データを抽出する。まず、中心点Ｂの位置が変化した時刻ｔ3から、所定の時間Ｔ1を遡った際の、中心点Ａのｙ座標の最初のピークとなっている時刻を演算処理により分析して取得する。本実施例においては時刻ｔ2である。また、中心点Ｂの位置が変化した時刻ｔ3から所定の時間Ｔ2を経た際の、中心点Ａのｙ座標の最初のボトムとなっている時刻を演算処理により分析して取得する。本実施例においては時刻ｔ4である。さらに、所定の時間Ｔ2を経た際の、中心点Ａのｙ座標の最初のピークとなっている時刻を、演算処理により分析して取得する。本実施例においては時刻ｔ5である。
<Extraction of image data>
When it is determined that there has been a batting action, image data is extracted as follows in order to calculate the measurement value. First, the time that is the first peak of the y-coordinate of the center point A when the predetermined time T 1 is traced back from the time t 3 when the position of the center point B has changed is obtained by analyzing it by calculation processing. . Is the time t 2 in this embodiment. In addition, the time that is the first bottom of the y coordinate of the center point A when the predetermined time T 2 has passed from the time t 3 when the position of the center point B has changed is obtained by analysis through arithmetic processing. In this embodiment, it is time t 4 . Further, the time at which the y-coordinate of the center point A is the first peak after a predetermined time T 2 is analyzed and obtained by calculation processing. In this embodiment, it is time t 5 .
そして、ハンマー１４の吊り上げ量は、時刻ｔ2における画像データと時刻ｔ3における画像データを抽出して算出する。ハンマー１４のリバウンド量は、時刻ｔ4における画像データと時刻ｔ5における画像データを抽出して算出する。ノッキングヘッド１５の貫入量は、時刻ｔ2における画像データと時刻ｔ3＋Ｔ2における画像データを抽出して算出する。なお、時間Ｔ1と時間Ｔ2は、試験方法選択・確定段階Ｓ１で確定された試験方法等におけるハンマー１４の吊り上げ量を参照して、衝突前の自由落下に掛かる時間と衝突後の跳ね返りが収まる時間に基づいてそれぞれ算出される値となっている。
Then, the lifting amount of the
このような抽出方法により、ハンマー１４の吊り上げがスムーズに行われなかったり、打撃行為中にアクシデント（例えば、ハンマー１４を吊り上げ途中で落としてしまったり、キャッチャーを外しても衝突する前に引っ掛かってしまった場合など）が発生したりしても、打撃行為の有無を的確に判定することができ、衝突の際の衝撃力の目安となるハンマー１４の自由落下距離（吊り上げ量）を正確に計測することができる。
By such an extraction method, the
以上、本発明の例示的な実施の形態である実施例１の画像処理による計測方法及び計測プログラムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
本実施例においては、基準マーク４０の実測値とこれに対応する画像データのピクセル数に基づいて対応比率等を算出しているが、これに限らず、計測マーク３０，４０に関連する実測値と、その画像データを利用したものであればよい。例えば、本実施例において、第１ターゲットマーク３１を対応比率算出マークとした場合には、シールＥ１は上述したようにハンマー１４の周面に巻き付けて貼り付けられる帯状のシール部材（シールＥ１）であるので、幅方向の大きさ（縦方向の長さ）に基づいて対応比率を算出するように構成する。
As described above, the measurement method and the measurement program by image processing according to the first embodiment which is an exemplary embodiment of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment. Various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
In the present embodiment, the correspondence ratio and the like are calculated based on the actual measurement value of the
また、ターゲットマーク３１，３２や基準マーク４０は、上述のようなシール部材に限らず、構成や輪郭、輝度などに特徴があり撮影した画像データから検出することができるものであればよい。例えば、任意の形や模様が表示されたシール部材であったり、シール部材に表示された形状であったり、計測対象物そのものの形状であったり、計測対象物自体に印刷や表面加工等により付されたマークであったり、ＬＥＤ等の発光部材でもよい。また、「付す」というのは、貼着等に限らず、計測対象物の表面に付けることができればその手段は問わない。
Further, the target marks 31 and 32 and the
本実施例においては、ターゲットマーク３１、ターゲットマーク３２及び基準マーク４０をそれぞれ異なる形状となるように構成しているが、これに限らず、複数ある計測対象物のうちのどれに付されているものなのかが識別できるように構成されていればよい。例えば、計測対象物の上下位置関係は試験計測中に変わらないので（図１１参照）、ターゲットマーク３１，３２及び基準マーク４０を同一形状の計測マークとして検出し、その後その上下位置の関係に基づいて、どの計測対象物の計測マークかを識別して、演算処理を行うように構成してもよい。このような構成とすることにより、検出用データベースのサンプルデータの量を少なくして、演算処理の高速化を可能にすることができる。また、本実施例においては、計測対象物の移動方向が定まったものであったが、計測対象物に対応している検出マークの位置は座標（x、ｙ）で特定されるので、任意の方向に移動する計測対象物に対しては、移動量だけでなく移動方向も算出することができることは勿論である。なお、回転数の計測も行うスウェーデン式サウンディング試験を行う際には、おもりの受け皿となるクランプにシールＥ１以外に、例えば、三角形状のシール等を平面視点対称に複数枚貼着する等してその回転を追跡して計測することができる。
In the present embodiment, the
本実施例では、試験計測の撮影を打撃１回ごとに区切ることなく、取得される画像データから打撃の有無を判定するように構成し、全試験計測が完了するまで連続的に撮影を行うようにしているが、例えば、後述する実施例２に示すように、打撃１回ごとに、作業員が打撃行為開始ボタンと打撃行為終了ボタンを操作して、これらの入力操作に基づいて一打撃における計測値を算出するように構成してもよい。また、打撃行為を行うタイミング等を作業員にわかりやすく報知するために、表示画面５５に表示するだけでなく音出力等を行うことも望ましい。
In the present embodiment, it is configured to determine whether or not there is a hit from the acquired image data without dividing the test measurement shooting for each shot, and continuously shooting until all the test measurements are completed. However, for example, as shown in Example 2 to be described later, the worker operates the batting action start button and the batting action end button for each batting, and in one batting based on these input operations. You may comprise so that a measured value may be calculated. In addition, in order to inform the worker of the timing of performing the striking action in an easy-to-understand manner, it is desirable not only to display on the
各段階や各ステップは、適宜、順番を入れ替えるなどして実行することができる。試験計測結果の表示（Ｓ３９）後に、採取試料や計測終了後のサンプラー及びロッドの状況などの撮像を行って画像データを取得し、試験データの保存（Ｓ４０）において同一ファイル内に保存するように構成することも可能である。また、画像データが確実に取得できるように、実画像に作業員が移り込むなどして計測マーク３０，４０が認識できない場合には、音や光などで作業者に警告するように構成することも望ましい。さらに、情報処理端末５０がジャイロ機能を有する場合には、設置された貫入試験装置１０の傾斜状態を確認して傾きを修正したり、貫入方向が鉛直方向とならなかった場合に、検出した検出ターゲットマーク３０Ｐの位置情報（座標）に基づいて傾斜状況を把握して、計測値に補正を掛けることも可能である。
Each stage and each step can be executed by appropriately changing the order. After displaying the test measurement result (S39), image data such as the collected sample and the sampler and rod status after the measurement are captured to obtain image data, and the test data is saved in the same file in S40. It is also possible to configure. Further, in order to ensure that the image data can be acquired, if the measurement marks 30 and 40 cannot be recognized due to an operator moving to the actual image, the operator is warned with sound or light. Is also desirable. Further, when the
本実施例の画像処理による計測方法及び計測プログラムによれば、画像データを利用するので、センサなどの計測機器は不要である。また、ユーザが携帯している情報処理端末５０に、マーク３０，４０を検出等するアプリケーションプログラムをインストールすることより試験計測を行うことができるので、計測のための装置を購入する必要が無い。よって、計測機器のメインテナンスや装置購入などのコストを抑えることができる。画像データを取得できるように情報処理端末５０を設置するだけなので、搬送や設置作業の負担が少なく、保管場所も不要である。
According to the measurement method and measurement program based on image processing of this embodiment, image data is used, and therefore a measuring device such as a sensor is not necessary. Moreover, since the test measurement can be performed by installing an application program for detecting the
打撃行為により移動するノッキングヘッド１５だけでなく、ハンマー１４も撮像した画像データを取得して演算処理するので、ノッキングヘッド１５の貫入量だけでなく、ハンマー１４の吊り上げ量やリバウンド量の計測も行うことができる。作業中のミス、例えばハンマー１４を所定量吊り上げる途中に誤って落下させてしまった場合などでも、ハンマー１４の吊り上げ量を特定して発注者に報告することができる。
Since not only the knocking
実施例１では、試験計測の撮影を打撃１回ごとに区切ることなく、取得した画像データから打撃の有無を判定するように構成し、試験計測開始から全試験計測が終了するまでの間、連続的に撮影を行って保存する。試験計測の様子が動画として残るだけでなく、ＧＰＳ機能による位置情報やタイマー機能による測定日時情報が付加されているので証拠能力が高い。試験完了後に再度保存された画像データを用いて再検証したり、他の演算処理をして新たな分析値を得ることも可能である。 In Example 1, it is configured to determine the presence / absence of hitting from the acquired image data without dividing test measurement shooting for each hit, and continuously from the start of the test measurement to the end of all the test measurements. Take a picture and save it. Not only the state of the test measurement remains as a moving image, but also the evidence capability is high because position information by the GPS function and measurement date information by the timer function are added. It is possible to re-verify using the image data stored again after the test is completed, or to obtain a new analysis value by performing other arithmetic processing.
本実施例のようにターゲットマーク３１，３２は、横断面が円形のハンマー１４等に一周取り巻くように貼付できる帯状のシール部材（シールＥ１，Ｅ２）であるので、打撃動作などでこれらが回転しても、予め所望の状態の固設した情報処理端末５０を動かすことなくターゲットマーク３１，３２を撮影し続けることができる。また、所定の幅の帯状のシール部材（シールＥ１，Ｅ２）を用いることにより、機種の異なる貫入試験装置であっても巻き付けて計測することができ、汎用性がある。
Since the target marks 31 and 32 are belt-like seal members (seal E1 and E2) that can be attached to the
試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）において、対応比率算出用マークにより対応比率を算出することにより、照合するサンプルデータを抽出して、それらに基づいて検出ターゲットマーク３０Ｐを検出するので、演算処理速度を速めることができる。また、囲み枠Ｆを表示することによって、適切な撮影範囲及び分解能で試験映像の撮影を補助することができる。また、試験計測段階（Ｓ３）においては、試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）で算出した対応比率や検出した検出マーク３０Ｐ，４０Ｐの初期位置に基づいて、検出（照合）や計測値を算出するための演算処理を行うので、演算処理速度を速めて計測値等を瞬時に表示させることが可能であり、作業者は計測値等を確認しながら作業をスムーズに行うことができる。
In the test video shooting preparation setting stage (S2), the correspondence ratio is calculated by the correspondence ratio calculation mark, sample data to be collated is extracted, and the detection target mark 30P is detected based on the extracted sample data. Can speed up. Further, by displaying the surrounding frame F, it is possible to assist the photographing of the test video with an appropriate photographing range and resolution. In the test measurement stage (S3), detection (collation) and measurement values are calculated based on the correspondence ratio calculated in the test video shooting preparation setting stage (S2) and the initial positions of the detected
基準位置となる基準マーク４０を設けることにより、情報処理端末５０の位置が移動してしまうようなアクシデントがあった場合（例えば、情報処理端末５０が倒れるなど）には、作業者の強制終了ボタンの入力操作により強制的に試験計測を終了し、新たに試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）から試験計測を行うことにより、容易に移動前（強制終了前）の試験データと比較して（移動量）等を算出することが可能である。なお、連続的に追跡（検出）している基準マーク４０の位置の変化の有無により、情報処理端末５０の位置の移動の有無を判定して、移動があったと判定した場合には、その時点で試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）に戻るように構成してもよい。
When there is an accident that causes the position of the
＜実施例１の変形例＞
上述の実施例１では、試験開始から終了まで連続して撮影した動画を試験データとして保存することにより、高い証拠能力機能を有するものとしている。しかし、貫入試験においては、Ｎ値と貫入量、つまり、打撃行為の回数と打撃行為１回毎の貫入量が計測できればよいので、必ずしも動画である必要はなく、静止画像を適宜撮影して画像データを取得して貫入量などを計測することも勿論可能である。具体的には、例えば、試験計測段階（Ｓ３）においては、作業者の入力操作により打撃行為前の静止画像を撮影して、作業者の入力操作（または打撃音）により１回の打撃行為後の静止画像を撮影して、打撃行為前と打撃行為後の画像データに基づいて貫入量を算出する。また、吊り上げ直前と吊り上げ直後の画像データに基づいて吊り上げ量を算出する。そして、その打撃回の吊り上げ量、貫入量、累積貫入量、累積打撃回数等を表示するように構成することもできる。
<Modification of Example 1>
In Example 1 described above, a high evidence capability function is provided by storing, as test data, moving images that are continuously captured from the start to the end of the test. However, in the penetration test, it is only necessary to measure the N value and the penetration amount, that is, the number of hitting actions and the penetration quantity for each hitting action. Of course, it is also possible to measure the amount of penetration by acquiring data. Specifically, for example, in the test measurement stage (S3), a still image before the hitting action is taken by the operator's input operation, and after one hitting action by the operator's input operation (or hitting sound). The intrusion amount is calculated based on the image data before and after the hitting action. Also, the lifting amount is calculated based on the image data immediately before and after the lifting. And it can also comprise so that the lifting amount, penetration amount, accumulation penetration amount, accumulation hit number, etc. of the impact time may be displayed.
次に、本発明の実施例２に係る画像処理による計測方法及びその計測プログラムについて説明する。実施例２の画像処理による計測方法では、演算処理の量を減らすことにより、処理速度をより高速化する構成となっている。なお、以下の説明において、実施例１と異なる構成について説明し、実施例１と基本的に同様である構成については、重複する説明となるので省略する。
Next, a measurement method by image processing and a measurement program thereof according to
実施例２においては、実施例１と異なり、ハンマー１４のみに計測マーク（第１ターゲットマーク３１、シールＥ１）を付して、これを対応比率算出用マークとする。そして、時間的に前後して撮影された画像データにおいて、この計測マーク３１に対応する検出第１ターゲットマーク３１Ｐの位置変化から試験計測値を算出する。よって、実施例１の第２ターゲットマーク３２（シールＥ２）及び基準マーク４０（シールＥ４）と、これらを検出するために格納される第２ターゲットマーク検出用データベース７２及び基準マーク検出用データベース７４は不要となっている。また、実サイズデータベース８０においては、第２ターゲットマーク３２（シールＥ２）及び基準マーク４０（シールＥ４）の実サイズ情報も不要となっている。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, a measurement mark (
図１２は、実施例２の画像処理による計測方法のフローチャートである。
実施例１では、予め補助記憶装置５４に、第１ターゲットマーク３１を検出するための複数のサンプルデータを蓄積した辞書データベース（第１ターゲットマーク検出用データベース７１）を格納しているが、実施例２においては、図１２に示すように、試験方法選択・確定段階（ステップＳ１）の後に、第１ターゲットマーク３１の実像を撮影してサンプルデータを作成する検出用データベース作成段階（Ｓ１´）を有する。
FIG. 12 is a flowchart of a measurement method using image processing according to the second embodiment.
In the first embodiment, a dictionary database (first target mark detection database 71) in which a plurality of sample data for detecting the
＜検出用データベース作成段階（Ｓ１´）＞
具体的には、ハンマー１４に取り付けた状態の第１ターゲットマーク３１（シールＥ１）を撮影してその形状を取り込むことにより、例えば、これと相似形のサンプルデータを作成するなどして、辞書データベースである第１ターゲットマーク検出用データベース７１を作成して保存する。取り付けられた状態の実像の撮影により縦横比率（幅と水平方向の長さとの比率）が特定される。よって、実施例１の第１ターゲットマーク検出用データベース７１よりもサンプルデータの数を少なくすることができ演算処理の高速化が可能となるとともに、より正確な検出ができる。なお、第１ターゲットマーク３１の形状を取り込む際にはタッチペン等を使用して表示画面５５上で特定してもよい。
<Detection database creation stage (S1 ')>
More specifically, the first target mark 31 (seal E1) attached to the
実施例２の試験映像撮影準備設定段階（Ｓ２）では、ステップＳ２３において実施例１と異なり、作成したサンプルデータに基づいて、検出第１ターゲットマーク３１Ｐを検出し、その幅方向のピクセル数（Ｙ軸方向の大きさ）と実サイズデータベース８０内の実サイズ情報８１から、対応比率及び分解能を算出する。そして、検出第１ターゲットマーク３１Ｐの位置情報、試験方法選択・確定段階（Ｓ１）で確定された試験方法におけるハンマー１４の吊り上げ量及び上限累積貫入量に基づいて、試験映像撮影の開始から終了までの間、ハンマー１４（又は、ハンマー１４及びノッキングヘッド１５）を、撮影範囲内に捉え続けることができるように、囲み枠Ｆの上枠Ｆ１及び下枠Ｆ２の位置を算出する。なお、囲み枠Ｆの左枠Ｆ３及び右枠Ｆ４の位置は、第１ターゲットマーク検出用データベース作成段階（Ｓ１´）において特定された縦横比率と検出第１ターゲットマーク３１Ｐのピクセル数とから算出してもよい。
In the test video shooting preparation setting stage (S2) of the second embodiment, unlike the first embodiment, in step S23, the detected
＜試験計測段階（Ｓ３´）＞
図１３は、実施例２の試験計測段階（Ｓ３´）を示すフローチャートである。
実施例２の試験計測段階（Ｓ３´）においては、打撃の有無の判定は作業員の入力操作に基づいて行う構成となっている。具体的には、上述したステップＳ３３、ステップＳ３４、ステップＳ３５の代わりに、ステップＳ３３´、ステップＳ３４´、ステップＳ３５´を実行する。実施例２においては、作業員により打撃１回ごとに操作される打撃行為開始ボタンと打撃行為終了ボタンを操作して、これらの操作の間に取得された画像データに基づいて一打撃における計測値を算出する。
<Test measurement stage (S3 ')>
FIG. 13 is a flowchart illustrating the test measurement stage (S3 ′) of the second embodiment.
In the test measurement stage (S3 ′) of the second embodiment, the presence / absence of hitting is determined based on the input operation of the worker. Specifically, step S33 ′, step S34 ′, and step S35 ′ are executed instead of step S33, step S34, and step S35 described above. In Example 2, the batting action start button and the batting action end button operated by the worker for each batting operation are operated, and the measurement value in one batting is based on the image data acquired during these operations. Is calculated.
ステップＳ３３´では、打撃行為開始ボタンの操作時刻を取得する。
ステップＳ３３´では、打撃行為開始ボタンを表示し、作業者による打撃行為開始ボタンの操作により、当該ボタンが操作された時刻情報を保存するとともに、打撃行為終了ボタンを表示する。なお、作業者は、打撃行為を開始する前に打撃行為開始ボタンを操作する。
In step S33 ′, the operation time of the batting action start button is acquired.
In step S33 ′, a striking action start button is displayed, and by the operation of the striking action start button by the operator, time information when the button is operated is stored and a striking action end button is displayed. The worker operates the hitting action start button before starting the hitting action.
ステップＳ３４´では、打撃行為終了ボタンの操作時刻を取得する。
ステップＳ３４´では、作業者による打撃行為終了ボタンの操作により、当該ボタンが操作された時刻情報を保存するとともに、試験映像の撮影を終了し、計測データを算出中である旨の表示を行う。なお、作業者は、打撃行為を１回行った後に打撃行為終了ボタンを操作する。
In step S34 ′, the operation time of the batting action end button is acquired.
In step S34 ′, by the operation of the hitting action end button by the operator, the time information at which the button is operated is saved, the test video is shot, and a display indicating that the measurement data is being calculated is displayed. The worker operates the batting action end button after performing the batting action once.
ステップＳ３５´では、計算値を算出する。
ステップＳ３５´では、ステップＳ３３´及びステップＳ３４´にて保存された時刻情報に基づいて、打撃行為開始ボタンの操作から打撃行為終了ボタンの操作までの各画像データについて、計測マーク（第１ターゲットマーク）３１を検出マーク（検出第１ターゲットマーク）３１Ｐとして検出し、ピクセル座標系におけるこれらの位置を特定し、本打撃行為における計測値を算出する。なお、計測値の算出方法については後述する（段落０１１８〜０１１９等参照）。
In step S35 ′, a calculated value is calculated.
In step S35 ′, based on the time information stored in step S33 ′ and step S34 ′, for each image data from the operation of the batting action start button to the operation of the batting action end button, the measurement mark (first target mark) ) 31 is detected as a detection mark (detection first target mark) 31P, these positions in the pixel coordinate system are specified, and a measurement value in the actual hitting action is calculated. A method for calculating the measurement value will be described later (see paragraphs 0118 to 0119).
ステップＳ３８´では、打ち段階・試験計測の終了を判定する。
ステップＳ３８´では、基本的に実施例１と同様であり、打ち段階・試験計測終了のタイミングか否かを判定する。ただし、試験計測を続行する場合には、再度試験映像を撮影するためにステップＳ３２へ戻る。
In step S38 ′, it is determined whether or not the striking stage / test measurement has ended.
In step S38 ′, it is basically the same as in the first embodiment, and it is determined whether or not it is the timing of the striking stage / end of test measurement. However, when the test measurement is continued, the process returns to step S32 to capture the test video again.
次に、実施例２のステップＳ３５´において実行する計算値の算出方法について説明する。まず、計測値を算出するための画像データの抽出を行う。
図１４は、実施例２におけるピクセル座標系における検出マークの位置変化を概略的に示すグラフである。実施例２における画像データの抽出は、ハンマー１４とノッキングヘッド１５の衝突時刻（ｔ3）の演算処理方法、ノッキングヘッド１５の貫入量の算出方法以外は実施例１と基本的に同様である。実施例２においては、図１４に示すように検出第１ターゲットマーク３１Ｐのみが検出される。よって、検出第１ターゲットマーク３１Ｐのｙ座標の位置変化を追跡し、ｙ座標の値が打撃行為開始ボタンの操作時（時刻ｔ0）の値Ａ1よりも大きくなった時刻（本実施例では、時刻ｔ3）を衝突時刻であると判定する。また、貫入量は、打撃行為開始ボタンの操作時（時刻ｔ0）における画像データと打撃行為終了ボタンの操作時（時刻ｔ9）における画像データを抽出して、以下のように演算処理を行って算出する。
Next, a calculation value calculation method executed in step S35 ′ of the second embodiment will be described. First, image data for calculating a measurement value is extracted.
FIG. 14 is a graph schematically showing a change in the position of the detection mark in the pixel coordinate system according to the second embodiment. The extraction of the image data in the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment except for the method for calculating the collision time (t 3 ) between the
上述のように抽出した２つの画像データについて、検出第１ターゲットマーク３１Ｐのピクセル座標系Ｐにおける位置（座標）の変化を比較する。具体的には、検出第１ターゲットマーク３１Ｐについて、前画像データにおけるピクセル座標系Ｐにおける位置（座標）と後画像データにおけるピクセル座標系Ｐにおける位置（座標）の差である変化量（ピクセル数）から、対応比率に基づいて第１ターゲットマーク３１の実移動量を算出する。ここでは、検出第１ターゲットマーク３１Ｐの動きを追跡することにより、ハンマー１４の吊り上げ量やリバウンド量、ノッキングヘッド１５等の貫入量（打撃行為終了後にハンマー１４がノッキングヘッド１５に接した状態となるため）を算出することが可能である。
With respect to the two pieces of image data extracted as described above, changes in the position (coordinates) of the detected
以上、本発明の例示的な実施の形態である実施例２の画像処理による計測方法及び計測プログラムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく、実施例１同様、種々の変形や変更が可能である。検出用データベース作成段階（Ｓ１´）において、第１ターゲットマーク３１（シールＥ１）に使用するハンマー１４などの試験器具に関する情報（識別記号等）が付与されている構成として、これを読み込むことにより、例えば、貫入試験種別データベース９０に格納されている装置の規格（種類や質量）など使用試験器具の情報を入手して、調査報告書の作成時に利用してもよい。
As described above, the measurement method and the measurement program by image processing according to the second embodiment which is an exemplary embodiment of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment. Various modifications and changes can be made as in the first embodiment without departing from the gist thereof. In the detection database creation stage (S1 ′), by reading this as a configuration to which information (identification symbol or the like) about the test instrument such as the
本実施例の画像処理による計測方法及び計測プログラムによれば、実施例１に示した効果以外に、以下のような効果がある。計測マークを１つとすること、そのサンプルデータを作成することにより、演算処理速度をより速くすることができる。なお、本実施例においては、一打撃行為ごとの試験映像の撮影となっているが、打撃行為終了ボタン操作時の画像データと、次の打撃行為の打撃行為開始ボタン操作時の画像データとの整合性を示すことにより、証拠能力を有するものである。また、情報処理端末５０の倒れるなどのアクシデントの際は、その打撃行為回の動画を、のちに解析することも可能である。
According to the measurement method and the measurement program by image processing of the present embodiment, there are the following effects in addition to the effects shown in the first embodiment. The calculation processing speed can be further increased by using one measurement mark and creating the sample data. In this embodiment, the test video is shot for each striking action, but the image data when the striking action end button is operated and the image data when the striking action start button is operated for the next striking action. By showing consistency, it has evidence capacity. Further, in the event of an accident such as the
なお、本発明の画像処理による計測方法及び計測プログラムは、貫入量を計る必要のあるものであれば、貫入試験に限らず、例えば、土木の分野における杭打ち作業の基礎杭の貫入量を計る際等にも利用することができる。また建設の分野においては、建設中の、又は、建設後の高架橋・橋梁・トンネルなど構造物を監視することもできる。図１５は、トンネルの抗門アーチに三角形状の計測マーク３３，４１を付した状態を示す概略図である。例えば、計測マーク３３，４１を含む画像データを所定の時刻や所定の時間間隔で撮影する。そして、抗門アーチの基盤側に付した２つの計測マーク４１を基準（基準線）として、計測マーク３３の位置の変化量（移動方向やその大きさなど）を算出するなど、適宜演算処理を行うことにより、歪みなどの異常を計測することができる。計測マークが、シール状の部材などであれば、現場の状況に応じて任意の箇所に後付けすることができる。なお、１つの計測マーク３３のみを付して、時間的に前後する画像から、その位置の変化量を算出してもよい。
In addition, the measurement method and measurement program by image processing of this invention will measure not only a penetration test but the penetration amount of the foundation pile of the pile driving work in the field of civil engineering, etc., if it is necessary to measure a penetration amount. It can also be used for occasions. In the field of construction, it is also possible to monitor structures such as viaducts, bridges and tunnels under construction or after construction. FIG. 15 is a schematic view showing a state in which triangular measurement marks 33 and 41 are attached to the anti-gate arch of the tunnel. For example, image data including the measurement marks 33 and 41 is photographed at a predetermined time or a predetermined time interval. Then, appropriate calculation processing is performed, such as calculating the amount of change in the position of the measurement mark 33 (movement direction, size thereof, etc.) using the two measurement marks 41 attached to the base side of the anti-gate arch as a reference (reference line). By doing so, abnormalities such as distortion can be measured. If the measurement mark is a seal-like member or the like, it can be retrofitted to any location according to the situation at the site. Note that only one
このように、計測対象物に計測マークを付し、その物理量に基づいて画像データを演算処理することにより、貫入量だけでなく、計測対象物に関する計測値（間隔、傾斜角度、及びそれらの変化量など）を、センサ等を使用することなく非接触で得ることができる。よって、本発明の画像処理による計測方法及び計測プログラム危険な箇所での計測や、常時監視が必要な箇所での計測などにも有効である。 In this way, the measurement mark is attached to the measurement object, and the image data is calculated based on the physical quantity, so that not only the penetration amount but also the measurement value (interval, inclination angle, and change thereof) regarding the measurement object. Quantity etc.) can be obtained without contact using a sensor or the like. Therefore, the measurement method and the measurement program according to the present invention are also effective for measurement at a dangerous place, measurement at a place where constant monitoring is required, and the like.
本発明は、撮影可能なものであり、画像データと物理量の比率を算出するための計測マークを付して撮影することができるものであれば、土木、建築の分野に限らず、多種多様な分野に応用して利用することができる。 The present invention can be photographed and can be photographed with a measurement mark for calculating the ratio between image data and physical quantity, and is not limited to the field of civil engineering and architecture. It can be used by applying to the field.
１０ 貫入試験装置
１１ サンプラー
１２ ロッド
１３ 打撃装置
１４ ハンマー
１５ ノッキングヘッド
１６ ガイド用ロッド
１７ ハンマー落下機構１７
１８ 支持機構
２０ ボーリング装置
２１ ケーシング
２１ａ 突出部
３０ ターゲットマーク
３１ 第１ターゲットマーク
３２ 第２ターゲットマーク
４０ 基準マーク
５０ 情報処理端末
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 補助記憶装置
５５ 表示部
５６ 操作部
５７ 撮像装置
５８ ＵＳＢ Ｉ／Ｆ
５９ ネットワーク通信部
６０ 音出力部
７１ 第１ターゲットマーク検出用データベース
７２ 第２ターゲットマーク検出用データベース
７４ 基準マーク検出用データベース
８０ 実サイズデータベース
９０ 貫入試験種別データベース
Ｅ１ シール
Ｅ２ シール
Ｅ４ シール
Ｆ 囲み枠
Ｐ ピクセル座標系
３１Ｐ 検出第１ターゲットマーク
３２Ｐ 検出第２ターゲットマーク
４０Ｐ 検出基準マーク
DESCRIPTION OF
18
52 ROM
53 RAM
54
59
Claims (12)
可動のターゲットに付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、
不動の基準物に付けられた基準マークに対応する検出基準マークを画像データから検出するための基準マーク検出用データを記憶するステップと、
前記ターゲットマークと前記基準マークのいずれか一方を対応比率算出用マークとして、その実サイズ情報を記憶するステップと、
前記ターゲットマークと前記基準マークとを含む画像データを取得するステップと、
前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、
検出された前記検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、
前記基準マーク検出用データに基づいて、前記画像データから前記検出基準マークを検出するステップと、
検出された前記検出基準マークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップ、
検出された前記対応比率算出用マークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、
前記対応比率算出用マークの前記ピクセルサイズ情報と前記実サイズ情報とに基づいて、前記画像データのピクセルサイズと実サイズとの対応比率を算出するステップと、
前記検出ターゲットマークの位置情報と前記検出基準マークの位置情報とから算出されたピクセル間隔と、前記対応比率とに基づいて、前記基準マークと前記ターゲットマークの実間隔を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring in the field of architecture and civil engineering,
Storing target mark detection data for detecting a detection target mark corresponding to the target mark attached to the movable target from the image data;
Storing reference mark detection data for detecting a detection reference mark corresponding to the reference mark attached to the stationary reference object from the image data;
Storing one of the target mark and the reference mark as a corresponding ratio calculation mark and storing the actual size information;
Obtaining image data including the target mark and the reference mark;
Detecting the detection target mark from the image data based on the target mark detection data;
Obtaining positional information of the detected target mark in a pixel coordinate system;
Detecting the detection reference mark from the image data based on the reference mark detection data;
Obtaining positional information of the detected detection reference mark in a pixel coordinate system;
Obtaining pixel size information of the detected corresponding ratio calculation mark;
Calculating a correspondence ratio between the pixel size and the actual size of the image data based on the pixel size information and the actual size information of the correspondence ratio calculation mark;
Calculating and outputting an actual interval between the reference mark and the target mark based on the pixel interval calculated from the position information of the detection target mark and the position information of the detection reference mark and the corresponding ratio; The measuring method by the image processing characterized by comprising.
可動のターゲットに付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、
不動の基準物に付けられた基準マークに対応する検出基準マークを画像データから検出するための基準マーク検出用データを記憶するステップと、
前記ターゲットマークと前記基準マークのいずれか一方を対応比率算出用マークとして、その実サイズ情報を記憶するステップと、
前記ターゲットマークと前記基準マークとを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得するステップと、
前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、
検出された前記各検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、
前記基準マーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出基準マークを検出するステップと、
検出された前記各検出基準マークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップ、
前記前画像データ又は後画像データから検出された、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出用マークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、
前記検出対応比率算出用マークの前記ピクセルサイズ情報と前記対応比率算出用マークの前記実サイズ情報とに基づいて、前記ピクセルサイズと前記実サイズとの対応比率を算出するステップと、
前記前画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報及び前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記後画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報及び前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記対応比率とに基づいて、前記ターゲットマークの実移動量を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring in the field of architecture and civil engineering,
Storing target mark detection data for detecting a detection target mark corresponding to the target mark attached to the movable target from the image data;
Storing reference mark detection data for detecting a detection reference mark corresponding to the reference mark attached to the stationary reference object from the image data;
Storing one of the target mark and the reference mark as a corresponding ratio calculation mark and storing the actual size information;
Obtaining pre-image data and post-image data, which include the target mark and the reference mark, which are temporally mixed, and
Detecting the detection target mark from the image data based on the target mark detection data;
Obtaining position information in a pixel coordinate system of each detected target mark detected;
Detecting the detection reference mark from the image data based on the reference mark detection data;
Obtaining position information in the pixel coordinate system of each detected reference mark detected;
Obtaining pixel size information of the detection corresponding ratio calculation mark corresponding to the corresponding ratio calculation mark detected from the previous image data or the subsequent image data;
Calculating a correspondence ratio between the pixel size and the actual size based on the pixel size information of the detection correspondence ratio calculation mark and the actual size information of the correspondence ratio calculation mark;
Based on the position information of the detection target mark and the position information of the detection target mark in the previous image data, the position information of the detection target mark and the position information of the detection target mark in the subsequent image data, and the corresponding ratio And a step of calculating and outputting an actual movement amount of the target mark.
計測対象物に付けられたターゲットマークに対応する検出ターゲットマークを画像データから検出するためのターゲットマーク検出用データを記憶するステップと、
前記ターゲットマークの実サイズ情報を記憶するステップと、
前記ターゲットマークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得するステップと、
前記ターゲットマーク検出用データに基づいて、前記各画像データから前記検出ターゲットマークを検出するステップと、
検出された前記各検出ターゲットマークの、ピクセル座標系における位置情報を取得するステップと、
前記前画像データ又は後画像データから、検出された検出ターゲットマークのピクセルサイズ情報を取得するステップと、
前記検出ターゲットマークの前記ピクセルサイズ情報と前記ターゲットマークの前記実サイズ情報とに基づいて、前記ピクセルサイズと前記実サイズとの対応比率を算出するステップと、
前記前画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記後画像データにおける前記検出ターゲットマークの位置情報と、前記対応比率とに基づいて、前記ターゲットマークの実移動量を算出して出力するステップと、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring in the field of architecture and civil engineering,
Storing target mark detection data for detecting a detection target mark corresponding to the target mark attached to the measurement object from the image data;
Storing the actual size information of the target mark;
Acquiring the pre-image data and the post-image data that include the target mark and that are temporally mixed,
Detecting the detection target mark from the image data based on the target mark detection data;
Obtaining position information in a pixel coordinate system of each detected target mark detected;
Obtaining pixel size information of the detected target mark detected from the previous image data or the subsequent image data;
Calculating a correspondence ratio between the pixel size and the actual size based on the pixel size information of the detected target mark and the actual size information of the target mark;
Calculating and outputting the actual movement amount of the target mark based on the position information of the detection target mark in the previous image data, the position information of the detection target mark in the subsequent image data, and the corresponding ratio; And a measurement method by image processing, characterized by comprising:
対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、
可動する計測対象物に付けられたターゲットマークと不動の計測対象物に付けられた基準マークを含む、画像データを取得し、該画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークと該基準マークに対応する各検出基準マークとを検出して位置情報を取得し、該画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実間隔を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring the penetration test,
The detection correspondence ratio calculation mark corresponding to the correspondence ratio calculation mark is detected from the image data obtained by photographing the real image including the correspondence ratio calculation mark, and the pixel size information is acquired, and the detection correspondence ratio calculation is performed. A test video shooting preparation stage for calculating a correspondence ratio based on the pixel size information of the mark and the actual size information of the mark for calculating the correspondence ratio;
Image data including a target mark attached to a movable measurement object and a reference mark attached to a stationary measurement object is acquired, and each detection target mark corresponding to the target mark and the reference are obtained from the image data Position information is obtained by detecting each detection reference mark corresponding to the mark, and an actual interval between the target marks is calculated based on the detection target mark of the image data, the position information of the detection reference mark, and the correspondence ratio. And a test measurement stage for outputting the output, and a measurement method using image processing.
対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、
可動する計測対象物に付けられたターゲットマークと不動の計測対象物に付けられた基準マークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得し、該各画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークと該基準マークに対応する各検出基準マークとを検出して位置情報を取得し、該前画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と該後画像データの検出ターゲットマーク及び検出基準マークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実移動量を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring the penetration test,
The detection correspondence ratio calculation mark corresponding to the correspondence ratio calculation mark is detected from the image data obtained by photographing the real image including the correspondence ratio calculation mark, and the pixel size information is acquired, and the detection correspondence ratio calculation is performed. A test video shooting preparation stage for calculating a correspondence ratio based on the pixel size information of the mark and the actual size information of the mark for calculating the correspondence ratio;
Before and after image data including a target mark attached to a movable measurement object and a reference mark attached to an immovable measurement object is acquired, and the target data is acquired from each image data. Position information is obtained by detecting each detection target mark corresponding to the mark and each detection reference mark corresponding to the reference mark, and the position information of the detection target mark and the detection reference mark of the previous image data and the subsequent image data And a test measurement step of calculating and outputting an actual movement amount of the target mark based on the position information of the detection target mark and the detection reference mark and the corresponding ratio, and a measurement method using image processing .
対応比率算出用マークを含む実像を撮影して取得した画像データから、前記対応比率算出用マークに対応する検出対応比率算出マークを検出して、そのピクセルサイズ情報を取得し、該検出対応比率算出マークのピクセルサイズ情報と該対応比率算出用マークの実サイズ情報とに基づいて、対応比率を算出する試験映像撮影準備段階と、
移動する計測対象物に付けられたターゲットマークを含む、時間的に前後する前画像データと後画像データを取得し、該各画像データから、該ターゲットマークに対応する各検出ターゲットマークを検出して位置情報を取得し、該前画像データの検出ターゲットマークの位置情報と該後画像データの検出ターゲットマークの位置情報と前記対応比率に基づいて、該ターゲットマークの実移動量を算出して出力する試験計測段階と、を備える、ことを特徴とする画像処理による計測方法。 When measuring the penetration test,
The detection correspondence ratio calculation mark corresponding to the correspondence ratio calculation mark is detected from the image data obtained by photographing the real image including the correspondence ratio calculation mark, and the pixel size information is acquired, and the detection correspondence ratio calculation is performed. A test video shooting preparation stage for calculating a correspondence ratio based on the pixel size information of the mark and the actual size information of the mark for calculating the correspondence ratio;
Obtain the pre-image data and post-image data that includes the target mark attached to the moving measurement object, and detect each detection target mark corresponding to the target mark from the image data. Acquires position information, and calculates and outputs the actual movement amount of the target mark based on the position information of the detection target mark of the previous image data, the position information of the detection target mark of the subsequent image data, and the corresponding ratio. A measurement method using image processing, comprising: a test measurement stage.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111047588A (en) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 电子科技大学 | Imaging measurement method for size of shaft type small part |
| CN111968103A (en) * | 2020-08-27 | 2020-11-20 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | Steel coil spacing detection method, system, medium and electronic terminal |
| JP2020201094A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Simple dynamic cone penetration test device |
| JP2021092482A (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 計測技研株式会社 | Survey system and survey method |
| KR102309104B1 (en) * | 2021-05-13 | 2021-10-06 | 주식회사 동양지반 | A method of using loading devices and existing structures to verify the support of existing foundation piles when remodeling existing apartments |
| KR20230001808A (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 디엘이앤씨 주식회사 | Measurement system of pile penetration and rebound |
| JP7510653B1 (en) | 2023-08-09 | 2024-07-04 | 日本道路株式会社 | Dimensional measurement system and dimensional measurement method |
-
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020201094A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Simple dynamic cone penetration test device |
| JP7190396B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-12-15 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Simple dynamic cone penetration tester |
| CN114008482A (en) * | 2019-12-11 | 2022-02-01 | 计测技研株式会社 | Measurement system and measurement method |
| JP2021092482A (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 計測技研株式会社 | Survey system and survey method |
| WO2021117793A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 計測技研株式会社 | Survey system and survey method |
| US11475231B2 (en) | 2019-12-11 | 2022-10-18 | Keisokugiken Co., Ltd. | Survey system and survey method |
| CN111047588A (en) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 电子科技大学 | Imaging measurement method for size of shaft type small part |
| CN111968103A (en) * | 2020-08-27 | 2020-11-20 | 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 | Steel coil spacing detection method, system, medium and electronic terminal |
| CN111968103B (en) * | 2020-08-27 | 2023-05-09 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | Steel coil interval detection method, system, medium and electronic terminal |
| KR102309104B1 (en) * | 2021-05-13 | 2021-10-06 | 주식회사 동양지반 | A method of using loading devices and existing structures to verify the support of existing foundation piles when remodeling existing apartments |
| KR20230001808A (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 디엘이앤씨 주식회사 | Measurement system of pile penetration and rebound |
| KR102507543B1 (en) * | 2021-06-29 | 2023-03-07 | 디엘이앤씨 주식회사 | Measurement system of pile penetration and rebound |
| JP7510653B1 (en) | 2023-08-09 | 2024-07-04 | 日本道路株式会社 | Dimensional measurement system and dimensional measurement method |
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