JP2020148549A - Method for extracting deteriorated area on tunnel ancillary structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法に関する。 The present invention relates to a method for extracting a deteriorated portion of a tunnel incidental structure.
従来、トンネルを維持管理するにあたり、作業員が定期的にトンネル内を巡回し、目視点検や打音検査などを行っている（例えば、非特許文献１参照。）。
その目視点検や打音検査は人手による作業であるので、時間を要してしまうという問題があった。
Conventionally, in maintaining and managing a tunnel, workers regularly patrol the inside of the tunnel to perform visual inspections and tapping sound inspections (see, for example, Non-Patent Document 1).
Since the visual inspection and the tapping sound inspection are manual operations, there is a problem that it takes time.
そこで、より迅速に点検や検査を行うため、トンネル内を走行する車両からトンネルの内壁面を撮像し、得られた画像を用いて内壁面のひび割れを検出するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, in order to carry out inspections and inspections more quickly, a technique is known in which the inner wall surface of the tunnel is imaged from a vehicle traveling in the tunnel and the obtained image is used to detect cracks in the inner wall surface. (See, for example, Patent Document 1.).
しかしながら、上記特許文献１の技術のように、撮像した画像に基づいてトンネル内壁面のひび割れを検出する検査を行うことはあっても、撮像した画像に基づいてボルトが抜け落ちて生じたボルト穴のような小孔を検出する検査は行われていなかった。
これは、ひび割れのような連続性のある傷であれば、撮像した画像から抽出し易いのに比べ、撮像した画像に写り込んでいる小さな点が、ボルトやビスの頭部であるのか、ボルトやビスが抜け落ちた小孔であるのか、汚れなどの付着物であるのかなどを判別するのは難く、欠損箇所である小孔を抽出することが困難だったことに起因するものと思われる。
そのため、ボルトやビスが抜け落ちた欠損箇所は、人手による目視点検によってチェックせざるを得なかった。
However, as in the technique of Patent Document 1, although the inspection for detecting the crack in the inner wall surface of the tunnel may be performed based on the captured image, the bolt hole generated by the bolt falling out based on the captured image No inspection was performed to detect such small holes.
This is because if it is a continuous scratch such as a crack, it is easy to extract it from the captured image, but the small point reflected in the captured image is the head of the bolt or screw, or the bolt. It is difficult to determine whether the small holes or screws have fallen off, or whether they are deposits such as dirt, and it is thought that this is because it was difficult to extract the small holes that are the defective parts.
Therefore, the defective part where the bolt or screw came off had to be checked by manual visual inspection.
ところで、トンネルの内壁面には、トンネル設備の付帯構造物がボルトやビスによって取り付けられており、トンネル内壁面が劣化してひび割れが生じるのと同様に、経年劣化によって付帯構造物を取り付けているボルトやビスが抜け落ちることがある。
その付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちた劣化箇所（欠損箇所）があると、付帯構造物がずれたりするなど不具合が生じるおそれがある。
そこで、本発明者らが鋭意検討して、ボルトやビスが抜け落ちた劣化箇所を、トンネル内壁面の３次元情報を反映させた深度画像から抽出する技術を開発するに至った。
By the way, ancillary structures of tunnel equipment are attached to the inner wall surface of the tunnel by bolts and screws, and just as the inner wall surface of the tunnel deteriorates and cracks occur, the ancillary structures are attached due to aged deterioration. Bolts and screws may come off.
If there is a deteriorated part (defective part) where the bolt or screw that attaches the ancillary structure has fallen off, there is a risk that the ancillary structure will shift or other problems will occur.
Therefore, the present inventors have diligently studied and have developed a technique for extracting a deteriorated portion where bolts and screws have fallen off from a depth image reflecting three-dimensional information on the inner wall surface of a tunnel.
本発明の目的は、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for extracting a deteriorated portion of a tunnel incidental structure, which extracts a deteriorated portion such as a small hole generated by a bolt or a screw for attaching the incidental structure from the inner wall surface of the tunnel.
上記目的を達成するため、この発明は、
スリット状のレーザー光を出射するレーザー出射部およびレーザー照射面の形状を光学的に取得する形状取得部を備えた計測器を用いて、トンネル内壁面に取り付けられている付帯構造物の劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法であって、
前記計測器を前記付帯構造物が取り付けられている前記トンネル内壁面に向けて、その計測器からの距離に関するデータを含む前記トンネル内壁面の座標データを取得する工程と、
前記座標データに基づき、前記計測器からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を作成する工程と、
前記深度画像に基づき、前記計測器からの距離が前記トンネル内壁面よりも相対的に遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出する工程と、
を有するようにした。
In order to achieve the above object, the present invention
Using a measuring instrument equipped with a laser emitting part that emits a slit-shaped laser beam and a shape acquiring part that optically acquires the shape of the laser irradiation surface, the deteriorated part of the incidental structure attached to the inner wall surface of the tunnel is detected. It is a method of extracting the deteriorated part of the tunnel incidental structure to be extracted.
A step of pointing the measuring instrument toward the inner wall surface of the tunnel to which the ancillary structure is attached and acquiring coordinate data of the inner wall surface of the tunnel including data regarding a distance from the measuring instrument.
Based on the coordinate data, a process of creating a depth image in which the difference in distance from the measuring instrument is represented by color or brightness, and
Based on the depth image, a step of extracting a predetermined shape portion represented by a color or brightness corresponding to a distance from the measuring instrument relatively far from the inner wall surface of the tunnel as a deteriorated portion of the incidental structure. ,
To have.
かかる構成のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法によれば、計測器によって取得した座標データに基づいて作成したトンネル内壁面の深度画像には、計測器からの距離がトンネル内壁面よりも遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分があるので、その所定形状部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
例えば、トンネル内壁面には、トンネル設備の付帯構造物がボルトやビスによって取り付けられているが、腐食および繰り返される風圧や振動などの影響による経年劣化によって付帯構造物からボルトやビスが抜け落ちることがある。
付帯構造物からボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で小孔部分が表示されるので、深度画像中、その色又は明度で表された小孔形状に相当する所定形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出することで、その小孔部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
このようにして、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出することができる。
According to the method for extracting the deteriorated part of the tunnel incidental structure having such a configuration, the depth image of the inner wall surface of the tunnel created based on the coordinate data acquired by the measuring instrument shows that the distance from the measuring instrument is farther than the inner wall surface of the tunnel. Since there is a predetermined shape portion represented by a color or lightness corresponding to, the predetermined shape portion can be extracted as a deteriorated portion of the incidental structure.
For example, ancillary structures of tunnel equipment are attached to the inner wall surface of a tunnel with bolts and screws, but the bolts and screws may come off from the ancillary structures due to corrosion and deterioration over time due to the effects of repeated wind pressure and vibration. is there.
Since the small holes created by the bolts and screws falling out of the incidental structure have depth, the small holes are displayed in the color or brightness corresponding to the distance from the measuring instrument in the depth image. By extracting a predetermined shape portion corresponding to the small hole shape represented by the color or brightness of the medium by pattern matching processing or the like, the small hole portion can be extracted as a deteriorated portion of the incidental structure.
In this way, it is possible to extract deteriorated parts such as small holes generated by the bolts and screws for attaching the ancillary structures falling off from the inner wall surface of the tunnel.
また、望ましくは、
前記所定形状は略円形状であり、前記深度画像において前記計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で表された略円形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出するようにする。
Also, preferably
The predetermined shape is a substantially circular shape, and a substantially circular portion represented by a color or brightness corresponding to a long distance from the measuring instrument in the depth image is extracted as a deteriorated portion of the incidental structure. To do.
ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔は略円形状を呈するので、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で表された略円形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出するようにすれば、その部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
特に、ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色（例えば白色）で略円形状の小孔が表示されるので、深度画像中、その色（白色）で表された略円形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出することで、その小孔部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
Since the small holes created by the bolts and screws falling off have a substantially circular shape, the substantially circular shape portion represented by the color or brightness corresponding to the distance from the measuring instrument in the depth image is extracted by pattern matching processing or the like. By doing so, the portion can be extracted as a deteriorated portion of the incidental structure.
In particular, since the small holes created by the bolts and screws coming off have depth, the small holes in a substantially circular shape are displayed in the color (for example, white) corresponding to the distance from the measuring instrument in the depth image. By extracting the substantially circular portion represented by the color (white) in the depth image by pattern matching processing or the like, the small hole portion can be extracted as a deteriorated portion of the incidental structure.
また、望ましくは、
前記深度画像は、第１の色、第２の色、第３の色の３色で作成され、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上遠い部分を第１の色、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上近い部分を第２の色、
それ以外の部分を第３の色で作成するようにする。
Also, preferably
The depth image is created in three colors, a first color, a second color, and a third color.
The first color is a portion that is at least a predetermined distance from the measuring instrument to the inner wall surface of the tunnel.
The second color is a portion closer than a predetermined distance from the measuring instrument to the inner wall surface of the tunnel.
The other parts are created in the third color.
計測器からの距離の違いを色で表す深度画像を３色（例えば、白色、黒色、灰色の３色）で作成するようにすれば、計測器が取得した座標データに基づく画像処理を行うにあたり、３値化した画像処理（３色への画像処理）を行って比較的単純な深度画像を作成することで、その特徴的な部分を抽出する精度を上げることが可能になる。 If a depth image that expresses the difference in distance from the measuring instrument by color is created in three colors (for example, three colors of white, black, and gray), image processing based on the coordinate data acquired by the measuring instrument can be performed. By performing ternary image processing (image processing into three colors) to create a relatively simple depth image, it is possible to improve the accuracy of extracting the characteristic portion.
本発明によれば、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出することができる。 According to the present invention, it is possible to extract deteriorated parts such as small holes generated by falling off bolts and screws for attaching ancillary structures from the inner wall surface of a tunnel.
以下、図面を参照して、本発明に係るトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of a method for extracting a deteriorated portion of a tunnel incidental structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, although the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
本実施形態では、レーザー光を用いた光切断法を適用したトンネル覆工表面三次元形状計測ユニット（以下、単に計測ユニットと称する）を、複数個放射状に並べて設置した検査用車両を利用して、トンネルの内壁面に取り付けられている付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出する方法について説明する。
図１〜図３は、複数個の計測ユニット（計測器）を備えたトンネル覆工表面計測装置（以下、単に計測装置と称する）が搭載された検査用車両の一構成例を示すもので、図１は検査用車両の側面図、図２は検査用車両の後部を示す背面図、図３は検査用車両の平面図である。
まずは、検査用車両１０や、検査用車両１０に搭載されている計測装置１４や計測ユニット４０について説明する。
In the present embodiment, an inspection vehicle in which a plurality of tunnel lining surface three-dimensional shape measurement units (hereinafter, simply referred to as measurement units) to which a light cutting method using laser light is applied are installed in a radial pattern is used. , A method of extracting deteriorated parts such as small holes generated by falling off bolts and screws for attaching ancillary structures attached to the inner wall surface of a tunnel will be described.
1 to 3 show a configuration example of an inspection vehicle equipped with a tunnel lining surface measuring device (hereinafter, simply referred to as a measuring device) provided with a plurality of measuring units (measuring instruments). FIG. 1 is a side view of the inspection vehicle, FIG. 2 is a rear view showing the rear part of the inspection vehicle, and FIG. 3 is a plan view of the inspection vehicle.
First, the inspection vehicle 10, the measuring device 14 and the measuring unit 40 mounted on the inspection vehicle 10 will be described.
図１に示すように、検査用車両１０は、レール上を転動する車輪１１を備えた台車１２と、台車１２上に設置されたコンテナ本体１３を有し、コンテナ本体１３内に、計測装置１４が進行方向に対して車両の後部に位置するように設けられている。また、作業員が着席するための座席１５Ａ，１５Ｂが進行方向に対して車両の前部に位置するように設けられ、コンテナ中央側部にベンチシート１５Ｃが設けられており、検査用車両１０を走行させながら計測装置１４によるトンネル覆工表面の計測が行えるように構成されている。 As shown in FIG. 1, the inspection vehicle 10 has a trolley 12 provided with wheels 11 rolling on rails and a container main body 13 installed on the trolley 12, and a measuring device is provided in the container main body 13. 14 is provided so as to be located at the rear of the vehicle with respect to the traveling direction. Further, seats 15A and 15B for workers to be seated are provided so as to be located at the front part of the vehicle with respect to the traveling direction, and a bench seat 15C is provided at the center side of the container to provide the inspection vehicle 10. It is configured so that the surface of the tunnel lining can be measured by the measuring device 14 while traveling.
また、コンテナ本体１３の側壁には上記計測装置１４に対応して上下方向へ移動可能であって巻取り格納可能な側面シャッター１３Ａが設けられ、コンテナ本体１３の後壁には、図２に示すように、上記計測装置１４に対応して巻取り格納可能な後面シャッター１３Ｃが設けられている。図１には示されていないが、コンテナ本体１３の反対側の側壁にも同様な側面シャッター（１３Ｂ）が設けられている。
さらに、コンテナ本体１３の上壁には、図３に示すように、上記計測装置１４に対応してパネル状のスライドシャッター１３Ｄが一対のレール１６Ａ，１６Ｂに沿って車両の前後方向（図の左右方向）へ移動可能に設けられている。非計測中はシャッター１３Ａ〜１３Ｄによってコンテナ本体１３に設けられている開口部が閉塞され、計測中は開口部が解放される。
Further, a side shutter 13A that can be moved in the vertical direction and can be wound and stored is provided on the side wall of the container body 13 corresponding to the measuring device 14, and the rear wall of the container body 13 is shown in FIG. As described above, the rear shutter 13C that can be wound and stored is provided corresponding to the measuring device 14. Although not shown in FIG. 1, a similar side shutter (13B) is provided on the side wall on the opposite side of the container body 13.
Further, on the upper wall of the container body 13, as shown in FIG. 3, a panel-shaped slide shutter 13D corresponding to the measuring device 14 is provided along the pair of rails 16A and 16B in the front-rear direction of the vehicle (left and right in the figure). It is provided so that it can be moved in the direction). The shutters 13A to 13D close the opening provided in the container body 13 during non-measurement, and open the opening during measurement.
次に、コンテナ本体１３内に設置された計測装置１４の構成例について、図４〜図１０を用いて説明する。本実施形態の計測装置１４は複数の計測ユニット４０を備え、それらの計測ユニットが非計測時と計測時とで位置関係が変化するように構成されている。
このうち、図４（Ａ），（Ｂ）には、使用する計測ユニット４０の構成例と計測時のイメージが示されている。
Next, a configuration example of the measuring device 14 installed in the container main body 13 will be described with reference to FIGS. 4 to 10. The measuring device 14 of the present embodiment includes a plurality of measuring units 40, and the positional relationship of these measuring units changes between non-measurement and measurement.
Of these, FIGS. 4A and 4B show a configuration example of the measurement unit 40 to be used and an image at the time of measurement.
計測ユニット４０は、レーザー光を用いた光切断法に従った計測が可能なトンネル覆工表面三次元形状計測ユニットであり、図４（Ａ）に示すように、直方体状をなすケース４０１の一面に内側へ向かって凹んだ曲面が形成されており、その曲面の一方の端にレーザー光をスリット状に出射するレーザー出射部４０２が設けられ、またその曲面の他方の端にレーザー照射面の形状を光学的に取得する形状取得部（エリアセンサ）４０３が設けられている。
この計測ユニット４０は、例えば、ライン幅２ｍ、最小深度１.５ｍ、最大深度３.６ｍ、ライン解像度１ｍｍ、１秒間に５６００ラインのレートで計測データを取得する。
具体的には、この計測ユニット４０は、図４（Ｂ）に示すように、レーザー出射部４０２より被計測面（例えば、トンネル内壁面Ｗ）に対してレーザー光をスリット状に照射して、レーザー光の照射ラインＬを含む円形領域Ａの表面三次元形状を形状取得部（エリアセンサ）４０３で取得し、データ処理を行って照射ラインＬに沿った凹凸形状を抽出し、それを照射ラインＬと直交する方向に連続して実行することで、被計測面（トンネル内壁面Ｗ）の表面形状（三次元形状）を生成し出力する機能を有している。
The measurement unit 40 is a tunnel lining surface three-dimensional shape measurement unit capable of measuring according to an optical cutting method using a laser beam, and as shown in FIG. 4A, one surface of a rectangular parallelepiped case 401. A curved surface recessed inward is formed in the surface, and a laser emitting portion 402 that emits laser light in a slit shape is provided at one end of the curved surface, and the shape of the laser irradiation surface is provided at the other end of the curved surface. A shape acquisition unit (area sensor) 403 that optically acquires the image is provided.
The measurement unit 40 acquires measurement data at a rate of, for example, a line width of 2 m, a minimum depth of 1.5 m, a maximum depth of 3.6 m, a line resolution of 1 mm, and a rate of 5600 lines per second.
Specifically, as shown in FIG. 4B, the measurement unit 40 irradiates the surface to be measured (for example, the inner wall surface W of the tunnel) with the laser beam in a slit shape from the laser emitting unit 402. The three-dimensional surface shape of the circular region A including the irradiation line L of the laser beam is acquired by the shape acquisition unit (area sensor) 403, data processing is performed to extract the uneven shape along the irradiation line L, and the uneven shape is extracted by the irradiation line. It has a function of generating and outputting the surface shape (three-dimensional shape) of the surface to be measured (the inner wall surface W of the tunnel) by continuously executing the data in the direction orthogonal to L.
本発明者らは、上記のような特性を有する計測ユニット４０を用いてコンテナ本体１３内に設置する計測装置１４を設計するに当たり、先ず、使用する計測ユニット４０の数およびそれぞれのユニットの設置位置について検討した。検討に際しては、図５（Ａ）に示す複線標準型のトンネル、図５（Ｂ）に示す円形シールド型のトンネル、図５（Ｃ）に示す箱形のトンネルの３種類のトンネルの内壁面の形状を計測でき、かつ軌道曲線部のようにカント（傾き）およびシフトがあっても形状を計測できることを条件とした。また、計測ユニット４０の設置位置は車両限界Ｍを越えないことも条件とする。 In designing the measuring device 14 to be installed in the container body 13 using the measuring unit 40 having the above characteristics, the present inventors first determine the number of measuring units 40 to be used and the installation position of each unit. Was examined. In the examination, the inner wall surface of three types of tunnels, the double-track standard type tunnel shown in FIG. 5 (A), the circular shield type tunnel shown in FIG. 5 (B), and the box-shaped tunnel shown in FIG. 5 (C). The condition is that the shape can be measured and the shape can be measured even if there is a cant (tilt) and a shift like the track curve part. Further, it is also a condition that the installation position of the measurement unit 40 does not exceed the vehicle gauge M.
図５からも分かるように、軌道（走行レール）はトンネル断面の中心線から右半分あるいは左半分のように偏っているため、トンネル内壁面全体を同時に計測することは困難であるので、片側半分ずつ計測して往復することで内壁面全体の計測値を得ることができる計測装置１４を設計することとした。なお、往路と復路では、検査用車両の走行方向を逆転させる。
図６（Ａ）には、上記条件下で見出した３種類の断面形状のトンネル内壁面の形状をすべて包含する計測範囲が、トンネル断面の片側半分について太線Ｂで示されている。なお、細線は３種類のトンネルの断面形状を示している。
As can be seen from FIG. 5, since the track (running rail) is biased from the center line of the tunnel cross section to the right half or the left half, it is difficult to measure the entire inner wall surface of the tunnel at the same time. It was decided to design a measuring device 14 capable of obtaining the measured value of the entire inner wall surface by measuring each time and reciprocating. The traveling directions of the inspection vehicle are reversed on the outward route and the return route.
In FIG. 6A, a measurement range including all the shapes of the inner wall surface of the tunnel having the three types of cross-sectional shapes found under the above conditions is shown by a thick line B for one half of the tunnel cross-section. The thin lines indicate the cross-sectional shapes of the three types of tunnels.
検討の結果、使用する計測ユニットの性能を、断面幅２ｍ、設定最小深度１.６ｍ、設定最大深度３.５ｍとした場合、図６（Ａ）に示されている片側計測範囲Ｂのすべてをカバーするには、図６（Ｂ）に示す６つのポイントそれぞれに計測ユニットを置いて、それぞれの測定範囲が互いに一部重なるようにして円周方向に沿って並ぶように向きを調節して配置するのが良い。また、６個の計測ユニットのうち幾つかは車両の中心線に対して壁面から遠い側に配設するのが良い。さらに、最も下に配置するユニットの位置は、使用する車両の台車の床面よりも下方にするのが良いとの知見を得た。そして、上記知見から、検査用車両に搭載した場合の各計測ユニットの配置について検討したところ、計測時に最適な位置に各計測ユニットを配置したとすると、所望の大きさのコンテナ内に格納するのが困難になることが明らかになった。 As a result of the examination, when the performance of the measuring unit to be used is a cross-sectional width of 2 m, a set minimum depth of 1.6 m, and a set maximum depth of 3.5 m, all of the one-sided measurement range B shown in FIG. 6 (A) is covered. To cover, the measurement units are placed at each of the six points shown in FIG. 6 (B), and their orientations are adjusted so that the measurement ranges partially overlap each other and line up along the circumferential direction. It is good to do. Further, it is preferable that some of the six measuring units are arranged on the side far from the wall surface with respect to the center line of the vehicle. Furthermore, it was found that the position of the unit to be placed at the bottom should be lower than the floor surface of the bogie of the vehicle to be used. Then, based on the above findings, when the arrangement of each measurement unit when mounted on the inspection vehicle was examined, if each measurement unit was arranged at the optimum position at the time of measurement, it would be stored in a container of a desired size. It became clear that it would be difficult.
そこで、前述したように、コンテナの両側面と背面および上面にシャッターで覆われた開口部を設け、非計測時には全計測ユニットを所望の大きさのコンテナ内に格納させておいて、計測時にはコンテナのシャッターを開けて計測ユニットを拡張させる方式を採用することとした。また、計測データの繋ぎ合わせを行う上では、計測時に複数の計測ユニットで同一の断面を同時に計測できる配置であるのが望ましいが、そのようなレイアウトは構造的に困難であるため、異なる断面で同時に計測して得られたデータを、後のデータ処理により計測位置のずれを考慮して繋ぎ合わせることで、各断面での計測データを得ることとした。なお、このようなデータの繋ぎあわせを可能にするため、表面形状の計測データと共に計測時の車両速度や走行位置も記録装置に記録しておくようにする。また、必ず所定の速度で検査用車両を走行させて表面形状の計測を行うようにすることで、計測時の車両速度の記録を省略することも可能である。 Therefore, as described above, openings covered with shutters are provided on both sides, the back surface, and the upper surface of the container, and all the measurement units are stored in a container of a desired size during non-measurement, and the container is stored during measurement. We decided to adopt a method of opening the shutter and expanding the measurement unit. Further, in order to connect the measurement data, it is desirable that the same cross section can be measured simultaneously by a plurality of measurement units at the time of measurement, but such a layout is structurally difficult, so different cross sections are used. It was decided to obtain the measurement data in each cross section by connecting the data obtained by measuring at the same time in consideration of the deviation of the measurement position by the later data processing. In order to enable such data connection, the vehicle speed and traveling position at the time of measurement should be recorded in the recording device together with the surface shape measurement data. Further, by making sure that the inspection vehicle is driven at a predetermined speed to measure the surface shape, it is possible to omit the recording of the vehicle speed at the time of measurement.
図７〜図１０には、上記のような方針に基づいて設計した計測装置１４の構成例が示されている。このうち、図７および図８は各計測ユニットが非計測時の格納状態にされている様子を示し、図９および図１０は各計測ユニットが計測時の拡張状態に移動されている様子を示している。
図７および図８に示すように、本実施形態の計測装置１４は、トンネルの右側内壁面の形状を計測するための６個の計測ユニット４０（００Ｒ，０１Ｒ，０２Ｒ，０３Ｒ，０４Ｒ，０５Ｒ）と、左側内壁面の形状を計測するための６個の計測ユニット４０（００Ｌ，０１Ｌ，０２Ｌ，０３Ｌ，０４Ｌ，０５Ｌ）とを備える。格納状態において、これらの計測ユニットのうち００Ｒ，０３Ｒおよび００Ｌ，０３Ｌは計測車両の中心線に近い位置に配置され、０１Ｒ，０２Ｒおよび０１Ｌ，０２Ｌは計測車両の中心線よりも計測対象の壁面に近い側に配置され、０４Ｒ，０５Ｒおよび０４Ｌ，０５Ｌは計測車両の中心線よりも計測対象の壁面から遠い側に配置されている。
7 to 10 show a configuration example of the measuring device 14 designed based on the above-mentioned policy. Of these, FIGS. 7 and 8 show how each measurement unit is in the retracted state during non-measurement, and FIGS. 9 and 10 show how each measurement unit is moved to the expanded state during measurement. ing.
As shown in FIGS. 7 and 8, the measuring device 14 of the present embodiment has six measuring units 40 (00R, 01R, 02R, 03R, 04R, 05R) for measuring the shape of the inner wall surface on the right side of the tunnel. And six measuring units 40 (00L, 01L, 02L, 03L, 04L, 05L) for measuring the shape of the inner wall surface on the left side are provided. In the retracted state, 00R, 03R and 00L, 03L of these measurement units are arranged closer to the center line of the measurement vehicle, and 01R, 02R and 01L, 02L are located on the wall surface to be measured rather than the center line of the measurement vehicle. It is arranged on the near side, and 04R, 05R and 04L, 05L are arranged on the side farther from the wall surface of the measurement target than the center line of the measurement vehicle.
また、計測装置１４は、台車１２上に載置されるベースプレート４１を備え、このベースプレート４１上に車両進行方向と平行をなすように４本のレール４２が設けられ、このレール４２上にはレールに沿って前後方向移動可能な可動プレート４３が載置されている。そして、この可動プレート４３の中央には、図７に示すように、Ｌ字状のアーム４４ａを有しアームの先端に計測ユニット００Ｒ，００Ｌが取り付けられているユニット回動機構４４が設けられているとともに、可動プレート４３上には上記レール４２と交差する方向に２対のレール４５Ａ，４５Ｂが設けられ、このレール４５Ａ，４５Ｂ上に、上記ユニット回動機構４４を挟むようにして一対の垂直姿勢の支持プレート４６Ａ，４６Ｂが左右方向移動可能に載置されている。 Further, the measuring device 14 includes a base plate 41 mounted on the carriage 12, and four rails 42 are provided on the base plate 41 so as to be parallel to the vehicle traveling direction, and rails 42 are provided on the base plate 41. A movable plate 43 that can move in the front-rear direction is placed along the rail. Then, as shown in FIG. 7, a unit rotation mechanism 44 having an L-shaped arm 44a and having measurement units 00R and 00L attached to the tip of the arm is provided at the center of the movable plate 43. At the same time, two pairs of rails 45A and 45B are provided on the movable plate 43 in a direction intersecting the rails 42, and a pair of vertical postures are provided so as to sandwich the unit rotation mechanism 44 on the rails 45A and 45B. The support plates 46A and 46B are placed so as to be movable in the left-right direction.
さらに、上記一対の支持プレート４６Ａ，４６Ｂの下部には計測ユニット０１Ｌ，０１Ｒがそれぞれ外向きの状態で固定され、支持プレート４６Ａ，４６Ｂの上部には計測ユニット０２Ｌ，０２Ｒがそれぞれ上向き加減でかつ外を向いた状態で固定されている。
一方、上記ベースプレート４１の上記支持プレート４６Ａ，４６Ｂの外側位置には、一対のユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂが設けられており、このユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂの上端には計測ユニット０５Ｒ，０５Ｌがそれぞれ上向き状態で固定されている。
また、コンテナ本体によって水平姿勢を保持するように固定された第１支持フレーム４９が設けられ、この第１支持フレーム４９の左右両端部にはユニット昇降機構５０Ａ，５０Ｂが設けられ、このユニット昇降機構５０Ａ，５０Ｂの上端に計測ユニット０４Ｒ，０４Ｌがそれぞれ内向き加減でかつ上を向いた状態で固定されている。
Further, the measuring units 01L and 01R are fixed to the lower parts of the pair of support plates 46A and 46B in an outward direction, respectively, and the measuring units 02L and 02R are respectively upwardly adjusted and outwardly attached to the upper parts of the support plates 46A and 46B. It is fixed in a state facing.
On the other hand, a pair of unit elevating mechanisms 47A and 47B are provided at the outer positions of the support plates 46A and 46B of the base plate 41, and measurement units 05R and 05L are located at the upper ends of the unit elevating mechanisms 47A and 47B, respectively. It is fixed in an upward position.
Further, a first support frame 49 fixed by the container body so as to maintain a horizontal posture is provided, and unit elevating mechanisms 50A and 50B are provided at both left and right ends of the first support frame 49, and the unit elevating mechanism is provided. The measuring units 04R and 04L are fixed to the upper ends of the 50A and 50B in a state of being adjusted inward and facing upward, respectively.
さらに、図７に示すように、第１支持フレーム４９の上方には、垂直方向の結合ロッド５１によって結合された第２支持フレーム５２が設けられ、この第２支持フレーム５２の中央部にユニット昇降機構５３が設けられ、このユニット昇降機構５３の上端に計測ユニット０３Ｒ，０３Ｌがそれぞれ内向きでかつ斜め上方を向いた状態で固定されている。
なお、上記ユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂ、５０Ａ，５０Ｂおよび５３は、それぞれ送りネジと該送りネジに螺合された可動ナットと送りネジを回転させるモータなどによって、送りネジ方式の昇降機構として構成されている。送りネジ方式の代わりに、油圧シリンダあるいはエアシリンダを用いた移動機構として構成しても良い。
Further, as shown in FIG. 7, a second support frame 52 connected by a vertical coupling rod 51 is provided above the first support frame 49, and the unit is raised and lowered at the center of the second support frame 52. A mechanism 53 is provided, and the measuring units 03R and 03L are fixed to the upper end of the unit elevating mechanism 53 in a state of facing inward and diagonally upward.
The unit elevating mechanism 47A, 47B, 50A, 50B, and 53 are configured as a feed screw type elevating mechanism by a feed screw, a movable nut screwed into the feed screw, a motor for rotating the feed screw, and the like, respectively. ing. Instead of the lead screw method, it may be configured as a moving mechanism using a hydraulic cylinder or an air cylinder.
上記のように構成された本実施形態の計測装置１４は、計測ユニット００Ｒ，００Ｌおよびユニット回動機構４４を搭載した可動プレート４３を、レール４２に沿って前方へ移動させてから、ユニット回動機構４４を動作させてＬ字状のアーム４４ａを１８０度回転させることで、図９に示すように、先端の計測ユニット００Ｒ，００Ｌを、ベースプレート４１よりも下方に位置させる。このとき、計測ユニット００Ｒ，００Ｌは、やや下向き加減でかつ外を向いた状態となる。その後、可動プレート４３上に立設された一対の支持プレート４６Ａ，４６Ｂをレール４５Ａ，４５Ｂに沿って内側へ移動させて、図１０のように、計測ユニット０１Ｒ，０２Ｒおよび０１Ｌ，０２Ｌを、背面視で互いに背中合わせにしたような状態に位置させる。 In the measuring device 14 of the present embodiment configured as described above, the movable plate 43 equipped with the measuring units 00R, 00L and the unit rotating mechanism 44 is moved forward along the rail 42, and then the unit is rotated. By operating the mechanism 44 and rotating the L-shaped arm 44a by 180 degrees, the measurement units 00R and 00L at the tip are positioned below the base plate 41 as shown in FIG. At this time, the measuring units 00R and 00L are in a state of being slightly downwardly adjusted and facing outward. After that, the pair of support plates 46A and 46B erected on the movable plate 43 are moved inward along the rails 45A and 45B, and the measurement units 01R, 02R and 01L, 02L are moved to the back surface as shown in FIG. Position them so that they are visually back to back.
また、ユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂ、５０Ａ，５０Ｂおよび５３を動作させて、計測ユニット０３Ｒ，０４Ｒ，０５Ｒおよび０３Ｌ，０４Ｌ，０５をそれぞれ予め設定された所定の高さまで上昇させて、計測を開始する。
上記のように構成することにより、計測深度範囲が制限されている計測器（計測ユニット）を使用する場合においても、トンネル内壁上部まで計測を行うことができる。また、非計測時には格納位置まで降下させることで、コンテナの小型化が可能になる。
Further, the unit elevating mechanisms 47A, 47B, 50A, 50B and 53 are operated to raise the measurement units 03R, 04R, 05R and 03L, 04L, 05 to predetermined heights set in advance, respectively, to start the measurement. ..
With the above configuration, even when a measuring instrument (measuring unit) having a limited measurement depth range is used, it is possible to measure up to the upper part of the inner wall of the tunnel. In addition, the container can be miniaturized by lowering it to the storage position during non-measurement.
次に、本実施形態のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法について、図１１のフローチャート等に基づき説明する。
本実施形態では計測ユニット４０を用いて、トンネル内壁面Ｗに取り付けられている導水樋Ｊの劣化箇所を抽出する場合を例に説明する。
付帯構造物である導水樋Ｊは、ボルトによってトンネル内壁面Ｗに取り付けられており、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出することとする。
なお、計測ユニット４０は、前述したように、レーザー出射部４０２および形状取得部（エリアセンサ）４０３を備えている。
Next, the method of extracting the deteriorated portion of the tunnel incidental structure of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 11.
In the present embodiment, a case where the measurement unit 40 is used to extract the deteriorated portion of the headrace J attached to the inner wall surface W of the tunnel will be described as an example.
The water guide J, which is an incidental structure, is attached to the inner wall surface W of the tunnel by bolts, and the small holes generated by the bolts coming off are extracted as deteriorated parts of the water guide J.
As described above, the measurement unit 40 includes a laser emitting unit 402 and a shape acquisition unit (area sensor) 403.
まず、図４（Ｂ）に示すように、トンネル内で検査用車両１０を走行させながら、計測ユニット４０（計測装置１４）によるトンネル内壁面Ｗの計測を行う。
具体的には、計測ユニット４０を導水樋Ｊが取り付けられているトンネル内壁面Ｗに向けて、トンネル内壁面Ｗの表面形状を計測し、その計測ユニット４０からの距離に関するデータを含むトンネル内壁面Ｗの座標データを取得する（ステップＳ１）。
この計測ユニット４０により取得したトンネル内壁面Ｗの座標データは、解析用コンピューター（図示省略）に出力される。
なお、解析用コンピューターは、制御部（ＣＰＵ）、記憶部、表示部、操作部、通信ユニット、プリンター等を備えて構成されており、画像処理などを実行可能としている。
First, as shown in FIG. 4B, the measurement unit 40 (measurement device 14) measures the inner wall surface W of the tunnel while the inspection vehicle 10 is running in the tunnel.
Specifically, the measurement unit 40 is directed toward the tunnel inner wall surface W to which the water guide J is attached, the surface shape of the tunnel inner wall surface W is measured, and the tunnel inner wall surface including data on the distance from the measurement unit 40 is included. Acquire the coordinate data of W (step S1).
The coordinate data of the tunnel inner wall surface W acquired by the measurement unit 40 is output to an analysis computer (not shown).
The analysis computer is configured to include a control unit (CPU), a storage unit, a display unit, an operation unit, a communication unit, a printer, and the like, and can execute image processing and the like.
次いで、解析用コンピューターにおいて、計測ユニット４０が取得した座標データに基づき、計測ユニット４０からの距離の違いを色又は明度で表したトンネル内壁面Ｗの深度画像を作成する（ステップＳ２）。
計測ユニット４０からの距離の違いを色で表す深度画像は、白黒の濃淡で作成し、例えば、白色、灰色、黒色の３色で作成する。
作成した深度画像からの劣化箇所抽出を行うにあたり、３値化した画像処理（３色への画像処理）を行って比較的単純な深度画像を作成することで、その特徴的な部分を抽出する精度を上げることが可能になる。
そして、例えば、図１２（Ａ）に示すように、トンネル内壁面Ｗの深度画像は、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも、所定距離以上遠い部分を白色、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも、所定距離以上近い部分を黒色、それ以外の部分を灰色の濃淡で作成する。その後、濃淡に閾値を設けて白色、黒色、灰色へ３値化された深度画像を作成している。
例えば、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも１０ｍｍ程度以上遠い部分を白色、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも５ｍｍ程度以上近い部分を黒色、トンネル内壁面Ｗ自体を含むそれ以外の部分を灰色として、トンネル内壁面Ｗの深度画像が３値化されてあらわされる。
Next, in the analysis computer, based on the coordinate data acquired by the measurement unit 40, a depth image of the inner wall surface W of the tunnel in which the difference in distance from the measurement unit 40 is represented by color or brightness is created (step S2).
A depth image representing the difference in distance from the measuring unit 40 in color is created in black and white shades, and is created in, for example, three colors of white, gray, and black.
When extracting the deteriorated part from the created depth image, the characteristic part is extracted by performing ternary image processing (image processing to three colors) to create a relatively simple depth image. It is possible to improve the accuracy.
Then, for example, as shown in FIG. 12 (A), the depth image of the inner wall surface W of the tunnel is white in a portion farther than a predetermined distance from the measurement unit 40 to the inner wall surface W of the tunnel, and the tunnel from the measurement unit 40. A portion closer than a predetermined distance to the inner wall surface W is created in black, and the other portion is created in shades of gray. After that, a depth image is created in which a threshold value is set for shading and the image is quantified into white, black, and gray.
For example, the part that is about 10 mm or more farther than the distance from the measurement unit 40 to the tunnel inner wall surface W is white, the part that is about 5 mm or more closer than the distance from the measurement unit 40 to the tunnel inner wall surface W is black, and the tunnel inner wall surface W itself is. The other part including the tunnel is grayed out, and the depth image of the inner wall surface W of the tunnel is ternated.
次いで、解析用コンピューターにおいて作成した深度画像に基づき、計測ユニット４０からの距離がトンネル内壁面Ｗよりも相対的に遠いことに相当する色（ここでは白色）で表された所定形状部分を導水樋Ｊ（付帯構造物）の劣化箇所として抽出する（ステップＳ３）。
ここでの所定形状は略円形状であり、深度画像において計測ユニット４０からの距離が遠いことに相当する白色で表された略円形状部分をパターンマッチング処理によって抽出し、導水樋Ｊの劣化箇所として抽出する。
上述したように、付帯構造物である導水樋Ｊは、ボルトによってトンネル内壁面Ｗに取り付けられており、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出するため、ボルトが抜け落ちて生じた小孔形状に相当する略円形状部分を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出する。
特に、ボルトが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測ユニット４０からの距離が遠いことに相当する白色で略円形状の小孔が表示されるので、深度画像中、白色で表された略円形状部分をパターンマッチング処理によって抽出することで、その小孔部分を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出することができる。
Next, based on the depth image created by the analysis computer, the water guide gutter is formed with a predetermined shape portion represented by a color (white in this case) corresponding to the distance from the measurement unit 40 being relatively far from the tunnel inner wall surface W. It is extracted as a deteriorated part of J (ancillary structure) (step S3).
The predetermined shape here is a substantially circular shape, and a substantially circular shape portion represented in white corresponding to a long distance from the measuring unit 40 in the depth image is extracted by pattern matching processing, and the deteriorated portion of the headrace J is obtained. Extract as.
As described above, the water guide J, which is an ancillary structure, is attached to the inner wall surface W of the tunnel by bolts, and the small holes generated by the bolts coming off are extracted as deteriorated parts of the water guide J, so that the bolts come off. A substantially circular portion corresponding to the shape of the small hole generated in the above is extracted as a deteriorated portion of the water guide gutter J.
In particular, since the small hole created by the bolt coming off has a depth, a white, substantially circular small hole corresponding to the distance from the measuring unit 40 is displayed in the depth image. By extracting the substantially circular portion represented in white by the pattern matching process, the small hole portion can be extracted as a deteriorated portion of the water guide gutter J.
例えば、説明図である図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、深度画像中、ボルトが抜け落ちて生じた小孔（劣化箇所）は、白色の略円形状部分として表されるので、その白色の略円形状部分を劣化箇所として抽出することができる。
これに対し、導水樋Ｊをトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部は、図１２（Ａ）（Ｃ）に示すように、深度画像中、黒色のドットのように表されている。
また、図１２（Ａ）に示すように、トンネル内壁面Ｗに沿って配設されているケーブルとケーブルの支持構造物は、深度画像中、黒色の線形状で表されており、その支持構造物をトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部は、深度画像中、黒色のドットのように表される。
For example, as shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), which are explanatory views, in the depth image, the small holes (deteriorated parts) generated by the bolts coming off are represented as white substantially circular portions. The white substantially circular portion can be extracted as a deteriorated portion.
On the other hand, the head of the bolt fixing the water guide J to the inner wall surface W of the tunnel is represented as a black dot in the depth image as shown in FIGS. 12A and 12C. ..
Further, as shown in FIG. 12A, the cable and the support structure of the cable arranged along the inner wall surface W of the tunnel are represented by a black line shape in the depth image, and the support structure thereof. The head of the bolt fixing the object to the inner wall surface W of the tunnel is represented as a black dot in the depth image.
ところで、図１２（Ａ）の深度画像と同じ部分のトンネル内壁面Ｗを写真撮影すると、図１３に示すような写真画像が得られる。
図１３に示した写真画像からは、ボルトが抜け落ちて生じた小孔と、導水樋Ｊをトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部との区別が困難であることが分かる。
つまり、写真画像から導水樋Ｊの劣化箇所（ボルトが抜け落ちた小孔）を抽出することは困難であるが、本実施形態のように計測ユニット４０からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を用いれば、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として好適に抽出することができる。
By the way, when the inner wall surface W of the tunnel at the same portion as the depth image of FIG. 12A is photographed, a photographic image as shown in FIG. 13 can be obtained.
From the photographic image shown in FIG. 13, it can be seen that it is difficult to distinguish between the small hole formed by the bolt coming off and the head of the bolt fixing the water gutter J to the inner wall surface W of the tunnel.
That is, it is difficult to extract the deteriorated part (small hole where the bolt has fallen off) of the water guide gutter J from the photographic image, but the difference in the distance from the measuring unit 40 is expressed by color or brightness as in the present embodiment. By using the depth image, the small holes formed by the bolts falling off can be suitably extracted as the deteriorated parts of the water guide gutter J.
こうして抽出した導水樋Ｊの劣化箇所（ボルトが抜け落ちた小孔）に関する位置情報を所定の形式で出力して、劣化箇所の抽出処理を終了する。 The position information regarding the deteriorated portion (small hole from which the bolt has fallen off) of the water guide gutter J extracted in this way is output in a predetermined format, and the extraction process of the deteriorated portion is completed.
このように、本実施形態のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法であれば、トンネル内壁面Ｗから付帯構造物（ここでは導水樋Ｊ）を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を好適に抽出することができる。 As described above, in the method of extracting the deteriorated portion of the tunnel incidental structure of the present embodiment, the bolt or screw for attaching the incidental structure (here, the water guide J) is removed from the tunnel inner wall surface W, and a small hole is formed. Deteriorated parts can be preferably extracted.
なお、以上の実施の形態においては、トンネル内壁面Ｗに取り付けられている導水樋Ｊの劣化箇所として、ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔を抽出する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導水樋Ｊ以外の付帯構造物（例えば、ケーブルの支持構造物）の劣化箇所を抽出するようにしてもよい。 In the above embodiment, a case where a small hole generated by a bolt or a screw falling off is extracted as a deteriorated portion of the water gutter J attached to the inner wall surface W of the tunnel has been described as an example. Is not limited to this, and the deteriorated portion of the incidental structure (for example, the support structure of the cable) other than the headrace J may be extracted.
また、以上の実施の形態においては、３値化した画像処理を行って比較的単純な深度画像を作成するとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、４値化した画像処理や５値化した画像処理を行うようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, it is assumed that a relatively simple depth image is created by performing ternary image processing, but the present invention is not limited to this, and quaternized image processing or The pentagonized image processing may be performed.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、トンネル内壁の一方の片側半分を計測可能な６個の計測ユニットとトンネル内壁の他方の片側半分を計測可能な６個の計測ユニット、計１２個の計測ユニットを設けているが、片側半分を計測可能な６個の計測ユニットのみを設け、往路と復路で検査用車両の向きを反転して走行させるようにしても良い。あるいは、台車上でコンテナ全体を反転可能に構成しても良い。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on examples, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the present embodiment, six measuring units capable of measuring one half of the inner wall of the tunnel and six measuring units capable of measuring the other half of the inner wall of the tunnel are provided, for a total of 12 measuring units. However, it is also possible to provide only six measuring units capable of measuring one half, and to reverse the direction of the inspection vehicle on the outward route and the return route. Alternatively, the entire container may be configured to be reversible on the trolley.
また、計測ユニットの数は片側６個に限定されず、計測ユニットの性能（計測深度範囲や検査範囲）に応じて使用する計測ユニットの数を決定すれば良い。
さらに、本実施形態においては、コンテナ本体（筐体）に計測ユニットに対応した開口部およびシャッターを設けているが、開口部およびシャッターを設ける代わりに、コンテナ本体を分解可能な構成にして、計測時にはコンテナ本体を分解して計測装置全体を露出させて計測を行うようにしても良い。
Further, the number of measurement units is not limited to 6 on each side, and the number of measurement units to be used may be determined according to the performance of the measurement units (measurement depth range and inspection range).
Further, in the present embodiment, the container body (housing) is provided with an opening and a shutter corresponding to the measurement unit, but instead of providing the opening and the shutter, the container body is disassembled for measurement. Occasionally, the container body may be disassembled to expose the entire measuring device for measurement.
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。 In addition, it goes without saying that the specific detailed structure and the like can be changed as appropriate.
１０ 検査用車両
１１ 車輪
１２ 台車
１３ コンテナ本体
１３Ａ，１３Ｂ 側面シャッター
１３Ｃ 後面シャッター
１３Ｄ スライドシャッター
１４ 計測装置
４０ 計測ユニット（計測器）
４０１ ケース
４０２ レーザー出射部
４０３ 形状取得部（エリアセンサ）
４１ ベースプレート
４２ レール
４３ 可動プレート
４４ ユニット回動機構
４５Ａ，４５Ｂ レール
４６Ａ，４６Ｂ 支持プレート
４７Ａ，４７Ｂ ユニット昇降機構
４９ 第１支持フレーム
５０Ａ，５０Ｂ ユニット昇降機構
５１ 結合ロッド
５２ 第２支持フレーム
５３ ユニット昇降機構
Ａ 円形領域
Ｌ 照射ライン
Ｗ トンネル内壁面
Ｊ 導水樋（付帯構造物）
10 Inspection vehicle 11 Wheels 12 Bogie 13 Container body 13A, 13B Side shutter 13C Rear shutter 13D Slide shutter 14 Measuring device 40 Measuring unit (measuring instrument)
401 Case 402 Laser emitting part 403 Shape acquisition part (area sensor)
41 Base plate 42 Rail 43 Movable plate 44 Unit rotation mechanism 45A, 45B Rail 46A, 46B Support plate 47A, 47B Unit lifting mechanism 49 1st support frame 50A, 50B Unit lifting mechanism 51 Coupling rod 52 2nd support frame 53 Unit lifting mechanism A Circular area L Irradiation line W Tunnel inner wall surface J Water guide (incidental structure)
Claims (3)
前記計測器を前記付帯構造物が取り付けられている前記トンネル内壁面に向けて、その計測器からの距離に関するデータを含む前記トンネル内壁面の座標データを取得する工程と、
前記座標データに基づき、前記計測器からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を作成する工程と、
前記深度画像に基づき、前記計測器からの距離が前記トンネル内壁面よりも相対的に遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出する工程と、
を有することを特徴とするトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法。 Using a measuring instrument equipped with a laser emitting part that emits a slit-shaped laser beam and a shape acquiring part that optically acquires the shape of the laser irradiation surface, the deteriorated part of the incidental structure attached to the inner wall surface of the tunnel is detected. It is a method of extracting the deteriorated part of the tunnel incidental structure to be extracted.
A step of pointing the measuring instrument toward the inner wall surface of the tunnel to which the ancillary structure is attached and acquiring coordinate data of the inner wall surface of the tunnel including data regarding a distance from the measuring instrument.
Based on the coordinate data, a process of creating a depth image in which the difference in distance from the measuring instrument is represented by color or brightness, and
Based on the depth image, a step of extracting a predetermined shape portion represented by a color or brightness corresponding to a distance from the measuring instrument relatively far from the inner wall surface of the tunnel as a deteriorated portion of the incidental structure. ,
A method for extracting a deteriorated portion of a tunnel incidental structure, which is characterized by having.
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上遠い部分を第１の色、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上近い部分を第２の色、
それ以外の部分を第３の色で作成することを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法。 The depth image is created in three colors, a first color, a second color, and a third color.
The first color is a portion that is at least a predetermined distance from the measuring instrument to the inner wall surface of the tunnel.
The second color is a portion closer than a predetermined distance from the measuring instrument to the inner wall surface of the tunnel.
The method for extracting a deteriorated portion of a tunnel incidental structure according to claim 1 or 2, wherein the other portion is created in a third color.
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