JP3067652B2 - Concrete crack measuring method and measuring device - Google Patents
Concrete crack measuring method and measuring deviceInfo
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- JP3067652B2 JP3067652B2 JP8255471A JP25547196A JP3067652B2 JP 3067652 B2 JP3067652 B2 JP 3067652B2 JP 8255471 A JP8255471 A JP 8255471A JP 25547196 A JP25547196 A JP 25547196A JP 3067652 B2 JP3067652 B2 JP 3067652B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建造物の壁面など
のコンクリートのひび割れの分布状態や幅を計測する方
法と、それに用いる計測装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the distribution and width of cracks in concrete such as walls of a building, and a measuring device used for the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】コンクリート建造物は経時的に表面に劣
化が生じるが、この表面劣化の内で「ひび割れ」は健全
性を診断する上で重要な検査項目である。したがって、
その分布範囲や幅を正確に計測し、経時的な状態変化を
把握することが重要である。2. Description of the Related Art The surface of a concrete building deteriorates with time, and among these surface deteriorations, "cracks" are important inspection items for diagnosing soundness. Therefore,
It is important to accurately measure the distribution range and width and to grasp the state change over time.
【0003】従来からひび割れの分布範囲や幅を計測す
る手段としては作業者がコンクリート面のスケッチを行
い、ひび割れにクラックスケールを直接当てて割れ幅を
計測している。Conventionally, as means for measuring the distribution range and width of a crack, an operator sketches a concrete surface and directly applies a crack scale to the crack to measure the width of the crack.
【0004】しかしながらこの方法では、観測者に高い
熟練度が要求され、ひび割れの位置や幅を個人差なく正
確にスケッチするのは困難である。又、現場での作業に
長時間を要するため作業性が良くない。更に、計測すべ
きコンクリート建造物の立地条件により大規模な足場架
設等の作業設備が必要となり、特に高所などでは作業に
危険も伴う。However, according to this method, a high level of skill is required for the observer, and it is difficult to accurately sketch the position and width of the crack without individual differences. In addition, workability is not good because it takes a long time to work on site. Further, depending on the location of the concrete building to be measured, work facilities such as large-scale scaffold erection are required, and work is dangerous particularly at high places.
【0005】そこで、近年では被調査面を一旦写真に撮
り、その写真に画像処理や解析等を加えてひび割れの状
態を調べようとする提案がなされ、実用化が検討されて
いる。Therefore, in recent years, proposals have been made to take a photograph of the surface to be inspected once, and to examine the state of the crack by applying image processing, analysis, and the like to the photograph, and practical use thereof has been studied.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】実物の被調査面と写真
に写った被調査面とでは大きさが異なるため、写真撮影
時にスケール(定規)等を一緒に写し込み、写されたス
ケールから写真の縮尺率を求め、それを基準として長さ
や幅等の数値を算出している。したがって、スケール等
の長さの基準となるものを被調査面に貼り付ける作業が
必要であり、被調査面が高所に有る場合には依然として
足場架台が必要となり、作業性はあまり改善されていな
い。Since the size of the actual inspected surface is different from the size of the inspected surface shown in the photograph, a scale (ruler) or the like is photographed together at the time of photographing, and the photograph is taken from the photographed scale. Is calculated, and numerical values such as length and width are calculated based on the scale. Therefore, it is necessary to attach a standard length of scale or the like to the surface to be surveyed. If the surface to be surveyed is at a high place, a scaffold stand is still required, and workability has been greatly improved. Absent.
【0007】又、被調査面の斜めから写真を撮ると遠近
がでて正確なひび割れの分布や幅を知ることができない
ので、被調査面の真正面から正対して撮影する必要が有
るが、正確に真正面から正対して撮影することは困難で
あり、測定誤差が大きくなる傾向がある。また、場所に
よっては真正面から写真を撮ることが困難な場合もあ
る。Further, if a photograph is taken obliquely from the surface to be inspected, the distribution and width of the cracks cannot be known accurately, so that it is necessary to take the image directly in front of the surface to be inspected. However, it is difficult to take a picture directly from the front, and the measurement error tends to increase. Also, in some places, it is difficult to take a picture directly in front of the user.
【0008】そこで、写真撮影によりコンクリートのひ
び割れを計測する方法において、被調査面まで出向く必
要がなく、被調査面に真正面から正対しなくても正確に
計測できる方法と、そのための装置が求められている。Therefore, in a method of measuring cracks in concrete by photographing, there is a need for a method and an apparatus therefor that do not have to go to the surface to be inspected and can accurately measure without directly facing the surface to be inspected. ing.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のコンクリートの
ひび割れ計測方法は、被調査面(A)上の少なくとも3点
の測定点(S1),(S2),(S3)についてカメラ(1)から各測定
点までの距離と水平角と垂直角を計測して演算してカメ
ラ(1)の光軸に対する被調査面(A)の傾斜角を求め、一部
にオーバーラップする部分(C)を含む複数枚の被調査面
(A)の写真を撮り、写真の情報を演算装置(12)に取り入
れて演算処理により被調査面(A)を正面から正対して見
た連続する画像となるように補正してひび割れの分布状
態を求めると共に、補正された画像上の所定の距離とそ
れに対応する実際の被調査面(A)上の距離であって上記
カメラ(1)から各測定点(S1),(S2),(S3)までの距離及び
被調査面(A)の傾斜角に基づいて算出される距離とから
縮尺率を求めてひび割れの幅を算出し、被調査面(A)の
ひび割れの分布状態とひび割れの幅を表示することを特
徴とする。According to the method for measuring cracks in concrete of the present invention, at least three measurement points (S1), (S2) and (S3) on the surface to be inspected (A) are measured from a camera (1). The distance to each measurement point, the horizontal angle and the vertical angle are measured and calculated to calculate the inclination angle of the surveyed surface (A) with respect to the optical axis of the camera (1). Multiple inspected surfaces including
The photograph of (A) is taken, the information of the photograph is taken into the arithmetic unit (12), and the distribution of the cracks is corrected by an arithmetic processing so that the surface to be inspected (A) is a continuous image viewed directly from the front. together determine the state, a distance on the predetermined distance and the actual surveyed surface corresponding to that of the corrected image (a) above
Distance from camera (1) to each measurement point (S1), (S2), (S3) and
Obtain the scale width from the distance calculated based on the inclination angle of the surveyed surface (A), calculate the width of the crack, and display the distribution state and the width of the crack on the surveyed surface (A). Features.
【0010】又は、被調査面(A)上の3点の測定点(S1),
(S2),(S3)についてカメラ(1)から各測定点 (S1),(S2),
(S3) までの距離と水平角と垂直角を計測し演算してカ
メラ(1)の光軸に対する被調査面(A)の傾斜角を求め、1
枚の写真の撮影中心(S1)を定め、カメラ(1)からの距
離、カメラの光軸に対する水平角、垂直角を求め、それ
に基づき他の写真の撮影中心(P2),(P3),(P4)の水平角と
垂直角を演算し、演算結果にしたがってカメラ(1)を向
けて写真を撮影することにより一部にオーバーラップす
る部分(C)を含む複数枚の被調査面(A)の写真(B1),(B2),
(B3),(B4)を撮影し、写真の情報を演算装置(12)に取り
入れて演算処理により被調査面を正面から正対して見た
連続する画像となるように補正してひび割れの分布状態
を求めると共に、補正された画像上の隣接する写真中心
間距離と、それに対応する実際の被調査面(A)上の距離
であって上記カメラから各測定点までの距離及び被調査
面の傾斜角に基づいて算出される距離とから縮尺率を算
出してひび割れの幅を求め、出力装置により被調査面
(A)のひび割れの分布状態とひび割れの幅を示した状態
図を出力することを特徴とする。[0010] Alternatively, three measurement points (S1) on the surveyed surface (A),
Measurement points (S1), (S2), (S2), (S3) from camera (1)
The distance to (S3), the horizontal angle and the vertical angle are measured and calculated, and the inclination angle of the inspection target surface (A) with respect to the optical axis of the camera (1) is obtained.
The photographing center (S1) of one photograph is determined, the distance from the camera (1), the horizontal angle and the vertical angle with respect to the optical axis of the camera are obtained, and the photographing centers (P2), (P3), (P Calculate the horizontal angle and vertical angle of (P4), and take a picture by pointing the camera (1) according to the calculation result.A plurality of surveyed surfaces (A) including overlapping parts (C) Photos (B1), (B2),
The images of (B3) and (B4) are taken, and the information of the photograph is taken into the arithmetic unit (12), and the distribution of cracks is corrected by an arithmetic process so that the inspected surface is a continuous image viewed directly from the front. The state is calculated, and the distance between adjacent photo centers on the corrected image and the corresponding distance on the actual surveyed surface (A)
The distance from the camera to each measurement point and the survey
Calculate the scale from the distance calculated based on the inclination angle of the surface to determine the width of the crack, and use the output device to
It is characterized in that a phase diagram showing the distribution state of cracks and the width of cracks in (A) is output.
【0011】又は、被調査面(A)上の3点の測定点(S1),
(S2),(S3)についてカメラ(1)の光軸と平行な光軸を有す
る光学距離計(5)を用いて該光学距離計(5)から各測定点
(S1),(S2),(S3)までの距離と水平角と垂直角を計測し、
計測結果を演算装置(12)により三角関数を用いて演算処
理してカメラ(1)の光軸に対する被調査面(A)の傾斜角を
求め、1枚の写真の撮影中心(P1)を定め、カメラ(1)か
らの距離、カメラ(1)の光軸に対する水平角、垂直角を
求め、それに基づき他の3枚の写真の撮影中心(P2),(P
3),(P4)の水平角と垂直角を演算し、各撮影中心(P1),(P
2),(P3),(P4)にカメラ(1)を向けて写真を撮影すること
により一部にオーバーラップする部分を含む「田の字
形」配列となる4枚の写真を撮影し、写真の情報を演算
装置(12)に取り入れて演算処理により被調査面を正面か
ら正対して見た連続する画像となるように補正してひび
割れの分布状態を求めると共に、補正された画像上の隣
接する写真中心間距離と、それに対応する実際の被調査
面(A)上の距離であって上記カメラ(1)から各測定点(S
1),(S2),(S3)までの距離及び被調査面の傾斜角に基づい
て算出される距離とから縮尺率を算出して指定する箇所
のひび割れの幅を求め、出力装置(14)により被調査面
(A)のひび割れの分布状態と指定箇所のひび割れの幅を
示した状態図を出力することを特徴とする。Alternatively, three measurement points (S1) on the surveyed surface (A),
For each of (S2) and (S3), an optical distance meter (5) having an optical axis parallel to the optical axis of the camera (1) is used to measure each point from the optical distance meter (5).
Measure the distance to (S1), (S2), (S3) and the horizontal and vertical angles,
The measurement result is calculated using a trigonometric function by a calculation device (12) to determine the inclination angle of the surveyed surface (A) with respect to the optical axis of the camera (1), and the photographing center (P1) of one photograph is determined. , The distance from the camera (1), the horizontal angle and the vertical angle with respect to the optical axis of the camera (1) are obtained, and the photographing centers (P2), (P
Calculate the horizontal angle and vertical angle of (3), (P4), and calculate each shooting center (P1), (P
2), (P3), (P4) Point the camera (1) at the camera and take a picture. The obtained information is introduced into the arithmetic unit (12), and the arithmetic processing is performed to correct the image to be a continuous image viewed directly from the front of the inspected surface, to obtain the distribution state of the cracks, and to determine the adjacent state on the corrected image. The distance between the center of the photograph to be measured and the corresponding distance on the surveyed surface (A), and each measurement point (S
1), (S2), (S3) and the inclination angle of the surveyed surface
The scale width is calculated from the distance calculated from the distance, and the width of the crack at the specified position is obtained.
It is characterized in that a state diagram showing the distribution state of the cracks and the width of the cracks at the designated location in (A) is output.
【0012】本発明のコンクリートのひび割れ計測装置
は、カメラ(1)と、カメラ(1)の光軸と常に平行な光軸を
有するようにカメラ(1)と一定の距離に配された光学距
離計(5)と、カメラ(1)の回転角を計測するエンコーダ
(3),(4)と、光学距離計(5)の回転角を計測するエンコー
ダ(6),(7)と、カメラ(1)で撮られた情報を演算装置(12)
に読み取るための読み取り装置(13)と、光学距離計(5)
及びエンコーダ(3),(4),(6),(7)から得られた情報と前
記読み取り装置(13)により読み取られた情報に基づいて
カメラ(1)と被調査面(A)との距離及び被調査面(A)の傾
斜角を算出し、この算出値に基づいて縮尺率を算出する
演算処理可能な演算装置(12)を備えたことを特徴とす
る。The concrete crack measuring apparatus according to the present invention comprises a camera (1) and an optical distance arranged at a fixed distance from the camera (1) so as to have an optical axis always parallel to the optical axis of the camera (1). Encoder (5) and encoder that measures the rotation angle of camera (1)
(3), (4), encoders (6), (7) for measuring the rotation angle of the optical rangefinder (5), and an arithmetic unit (12) for information taken by the camera (1)
Reading device (13) and optical distance meter (5)
And the encoder (3), (4), (6), on the basis of the information read by the information obtained from (7) reader (13)
The distance between the camera (1) and the surveyed surface (A) and the tilt of the surveyed surface (A)
An arithmetic unit (12) capable of calculating an oblique angle and calculating a scale factor based on the calculated value is provided.
【0013】又はカメラ(1)と、カメラ(1)の光軸と常に
平行な光軸を有するようにカメラ(1)と一定の距離に配
された光学距離計(5)と、カメラ(1)の回転角を計測する
エンコーダ(3),(4)と、光学距離計(5)の回転角を計測す
るエンコーダ(6),(7)と、光学距離計(5)及びエンコーダ
(3),(4),(6),(7)から得られた情報を演算処理する演算
装置(12)と、カメラ(1)で撮られた情報を演算装置に読
み取るための読み取り装置と、該読み取り装置により読
み取られた情報を演算処理可能な演算装置を備え、カメ
ラ(1)と被調査面(A)との距離及び被調査面(A)の傾斜角
を算出し、この算出値に基づいて縮尺率を算出すること
を特徴とする。A camera (1), an optical distance meter (5) arranged at a fixed distance from the camera (1) so as to always have an optical axis parallel to the optical axis of the camera (1), and a camera (1); Encoders (3) and (4) for measuring the rotation angle of (), encoders (6) and (7) for measuring the rotation angle of the optical distance meter (5), and the optical distance meter (5) and the encoder
(3), (4), (6) , a computing device (12) for processing the information obtained from (7), and a reading device for reading information taken by the camera (1) to the computing device An arithmetic unit capable of arithmetically processing information read by the reading unit ,
(1) Distance between the surveyed surface (A) and the inclination angle of the surveyed surface (A)
Is calculated, and the scale factor is calculated based on the calculated value .
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。 [被調査面までの距離と被調査面の傾きの計測]図1は
被調査面までの距離と被調査面の傾きの計測する様子を
示した図である。図中において(A)は被調査面、(1)はカ
メラ、(2)は(図では簡略して描いたが)カメラを回転
させるための機構である。カメラは通常は水平に設置さ
れる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to preferred embodiments. [Measurement of Distance to Investigated Surface and Inclination of Investigated Surface] FIG. 1 is a diagram showing how the distance to the inspected surface and the inclination of the inspected surface are measured. In the figure, (A) is a surface to be inspected, (1) is a camera, and (2) is a mechanism for rotating the camera (although illustrated in a simplified manner in the figure). The camera is usually installed horizontally.
【0015】カメラ(1)に隣接して取り付けられ光軸が
カメラの光軸と平行な光学距離計を用いてこのカメラ
(1)と被調査面上の任意の3点(S1),(S2),(S3)までの距
離を計測する。3点を測定しているので被調査面(A)の
傾斜角、すなわちカメラ(1)の光軸に対して被調査面(A)
の有している水平方向の角度や、垂直方向の角度(水平
面に対する仰角または俯角)を測定することができる。[0015] An optical distance meter mounted adjacent to the camera (1) and having an optical axis parallel to the optical axis of the camera.
The distance between (1) and any three points (S1), (S2), and (S3) on the surface to be inspected is measured. Since three points are measured, the tilt angle of the surveyed surface (A), that is, the surveyed surface (A) with respect to the optical axis of the camera (1)
Can be measured in the horizontal direction and the vertical angle (elevation angle or depression angle with respect to the horizontal plane).
【0016】図3は計測装置の構成の概要を示した図で
ある。(1)は写真を撮影するカメラであり、(3)はカメラ
の垂直方向の回転を行う垂直ロータリーインデックス、
(4)はカメラの水平方向の回転を行う水平ロータリーイ
ンデックスである。(5)は光学距離計であり、カメラか
ら被調査面までの距離を求めるために用いられる。(6)
はカメラを回転させたときのロータリーインデックスの
歯車の回転数を計測するロータリーエンコーダーであ
る。(7)はミラー回転角エンコーダーであり、光学距離
計(5)のミラー角度を計測するために用いられる。(8)は
コネクターボックス、(9)は各エンコーダーから送られ
てくる信号をパソコンで処理を行うためのデータに変換
する3軸24ビットカウンターである。(11)は電源とな
る蓄電地、(10)はD−Aコンバータである。(12)は各種
演算等を行う演算装置としてのパソコンである。(13)は
スキャナー等の読み取り装置、(14)はプリンター,プロ
ッタ等の出力装置である。FIG. 3 is a diagram showing an outline of the configuration of the measuring device. (1) is a camera that takes pictures, (3) is a vertical rotary index that rotates the camera in the vertical direction,
(4) is a horizontal rotary index for rotating the camera in the horizontal direction. (5) is an optical range finder, which is used to determine the distance from the camera to the surface to be inspected. (6)
Is a rotary encoder that measures the number of rotations of the gear of the rotary index when the camera is rotated. (7) is a mirror rotation angle encoder, which is used to measure the mirror angle of the optical distance meter (5). (8) is a connector box, and (9) is a 3-axis 24-bit counter for converting signals sent from each encoder into data for processing by a personal computer. (11) is a power storage area serving as a power supply, and (10) is a DA converter. (12) is a personal computer as an arithmetic device for performing various calculations. (13) is a reading device such as a scanner, and (14) is an output device such as a printer and a plotter.
【0017】図1では説明の便宜上、カメラと被調査面
の計測点(S1),(S2),(S3)までの距離を直接図っているよ
うに示しているが、実際には光学距離計(5)とカメラ(1)
は若干離れて配置されており計測装置の回転軸はカメラ
(1)のフィルム面の像が結ばれる点と異なるため、その
ままではカメラ(1)からの正確な距離や角度とならな
い。光学距離計(5)とカメラ(1)との距離は常に一定であ
り、両者の光軸は常に平行であるためエンコーダー
(6),(7)から得られた角度データと光学距離計(5)から
得られた距離データをもとにしてパソコン(12)で三角関
数を用いた演算処理により補正することにより、カメラ
(1)を基準とした計測値を求めることができる。これに
より被調査面(A)上の3箇所の計測点(S1),(S2),(S3)と
カメラ(1)のフィルム上の像を結ぶ箇所までの距離及び
カメラの光軸に対する被調査面(A)の水平角と垂直角を
得ることができる。In FIG. 1, for convenience of explanation, the distance between the camera and the measurement point (S1), (S2), (S3) on the surface to be inspected is directly measured. (5) and camera (1)
Are located slightly apart and the rotation axis of the measuring device is
Since this is different from the point where the image on the film surface is formed in (1), the distance and angle from the camera (1) cannot be accurately obtained as it is. Since the distance between the optical rangefinder (5) and the camera (1) is always constant, and the optical axes of both are always parallel, the encoder
A camera (12) based on the angle data obtained from (6) and (7) and the distance data obtained from the optical distance meter (5), which is corrected using a trigonometric function on a personal computer (12).
A measurement value based on (1) can be obtained. As a result, the distance between the three measurement points (S1), (S2), (S3) on the inspected surface (A) and the image connecting the camera (1) on the film and the optical axis of the camera The horizontal angle and the vertical angle of the plane (A) can be obtained.
【0018】[写真の中心点を特定]図2は撮影時の様
子を示す図であり、(A)は被調査面である。基準となる
1枚の写真(B1)の撮影中心として任意の1点(P1)を
定め、その距離と水平角と垂直角を計測し、そのデータ
に基づいてパソコン(12)で他の3枚の写真(B2),(B3),(B
4)の撮影中心(P2,P3,P4)にカメラを向けるため
の水平角,垂直角を計算させる。本実施例では互いに若
干オーバーラップした「田の字形」(縦及び横に各2枚
並べた形)に4枚の写真を撮影するように撮影中心(P
2,P3,P4)を計算させた。[Specifying the Center Point of a Photo] FIG. 2 is a view showing a state at the time of photographing, and FIG. An arbitrary point (P 1 ) is determined as the photographing center of one photograph (B1) serving as a reference, the distance, the horizontal angle and the vertical angle are measured, and the other three points are determined by the personal computer (12) based on the data. Photos (B2), (B3), (B
A horizontal angle and a vertical angle for directing the camera to the photographing center (P 2 , P 3 , P 4 ) in 4 ) are calculated. In this embodiment, the photographing center (P) is set such that four photographs are photographed in a “field-shaped” (two vertically and horizontally arranged) slightly overlapping each other.
2 , P 3 , P 4 ).
【0019】そして計算結果に基づいてカメラ(1)をそ
れぞれの方向に向かせて各写真(計4枚)を撮影する。
各写真の撮影中心(P1,P2,P3,P4)を定めて、そ
の点が実際の撮影中心となるように撮影して並べれば、
一部がオーバーラップした田の字形の写真を得ることが
できる。図中(C)は写真が重なり合うオーバーラップ部
分である。Then, based on the calculation result, the camera (1) is directed in each direction to photograph each photograph (a total of four photographs).
Defining an imaging center of each photo (P 1, P 2, P 3, P 4), if we lined by photographing as the point becomes the actual imaging center,
You can get a rice-shaped photo with some overlap. (C) in the figure is an overlap portion where the pictures overlap.
【0020】ここで、オーバーラップするように写真を
撮るのは、後過程で写真の縮尺率を求めると共に、写真
間の調査できていない「抜け」の部分が生じないように
するためである。したがって、オーバーラップする部分
(C)をできるだけ少なくして効率良く広い面積の写真撮
影ができるように写真の中心点(P2,P3,P4)を算
出している。Here, the photographs are taken so as to overlap each other in order to determine the scale of the photographs in the subsequent process and to prevent the occurrence of “missing” parts that cannot be investigated between the photographs. Therefore, the overlapping part
The center point (P 2 , P 3 , P 4 ) of the photograph is calculated so that a large area photograph can be efficiently taken by minimizing (C).
【0021】[読み込みと補正]各写真をスキャナー等
の読み取り装置(13)でパソコン(12)に取り込み、画面上
で接合し、連続した「田の字形」に並べる。尚、先に写
真を「田の字形」に並べて接続してからパソコン(12)に
取り込んでもよい。[Reading and Correction] Each photograph is taken into a personal computer (12) by a reading device (13) such as a scanner, joined on a screen, and arranged in a continuous “field” shape. Note that the photos may be connected in the form of a "field" before being imported to the personal computer (12).
【0022】取り込まれた写真は、斜め(真正面以外)
から写した写真であれば、このままでは写真の遠近によ
りひび割れの位置や幅が不正確となる。そこで、正面か
ら写したのと同様になるようにパソコン(12)のソフトに
より演算処理することにより、パソコン(12)の画面上に
は被調査面(A)を正面から見た様子が映し出されるよう
にする。The photograph taken is oblique (other than directly in front)
If the photograph is taken from above, the position and width of the crack will be inaccurate due to the perspective of the photograph. Therefore, by performing an arithmetic process using the software of the personal computer (12) in a manner similar to that taken from the front, the state of the surveyed surface (A) viewed from the front is displayed on the screen of the personal computer (12). To do.
【0023】[読み取り,作図]補正された画面からひ
び割れの部分を読み取る。このとき、2値化処理等によ
り色が暗く写っている部分をひび割れと認識させるよう
にしたが、コンクリートの継ぎ目や表面の汚れを誤って
ひび割れであると認識している場合には、画面上で修正
することができ、逆に実際はひび割れであるにもかかわ
らず認識できていない箇所についても修正することがで
きる。[Reading and Drawing] A cracked portion is read from the corrected screen. At this time, the darkened part was recognized as cracks by binarization processing, etc., but if the joints or dirt on the surface of the concrete were erroneously recognized as cracks, it was displayed on the screen. And conversely, it is also possible to correct a part which is not recognized even though it is actually a crack.
【0024】更に、被調査面の表面とひび割れとのコン
トラストが異常に少ない等の理由で画面から自動的にひ
び割れを認識するのが困難な場合は、マウスやペン入力
装置等で画面をなぞるようにしてひび割れの位置を入力
することもできる。Further, when it is difficult to automatically recognize the crack from the screen because the contrast between the surface of the surface to be inspected and the crack is abnormally small, etc., it is preferable to trace the screen with a mouse or a pen input device. To enter the location of the crack.
【0025】次いで指定した箇所のひび割れの幅を数値
で表示する。写真の中心間の距離を基準寸法とし、被調
査面の該当する実基準寸法(例えばP1P4間)と比較し
て縮尺率を算出し、画面上のひび割れ部の幅方向の絵素
数と縮尺率から実際のひび割れの幅を計算することがで
きる。同様にひび割れの長さを数値で表示できるように
しても良い。Next, the width of the crack at the designated location is displayed numerically. The distance between the centers of the photographs is set as a reference dimension, and the scale is calculated by comparing with the corresponding actual reference dimension (for example, between P 1 and P 4 ) of the surface to be inspected, and the number of picture elements in the width direction of the crack portion on the screen is calculated. The actual crack width can be calculated from the scale factor. Similarly, the length of the crack may be displayed numerically.
【0026】以上により得られた情報に基づきプリンタ
ーやプロッタ等の出力装置(14)によりに被調査面のひび
割れの分布と指定箇所のひび割れの幅を示した図面を出
力させることができる。もちろん、FD等の記憶媒体に
情報を記憶させておくこともできる。Based on the information obtained above, an output device (14) such as a printer or plotter can output a drawing showing the distribution of cracks on the surface to be inspected and the width of the cracks at the designated location. Of course, the information can be stored in a storage medium such as an FD.
【0027】被調査面の同じひび割れについて、計測装
置と被調査面(A)との距離を20mとし、カメラ(1)の光
軸と被調査面(A)との角度が90°(真正面)及び右6
0°から撮影した写真を処理して得られた計測値と、計
測者が作業者が被調査面(A)に出向いてクラックスケー
ルを用いて測定した実測値とを表1に示す。For the same crack on the surface to be inspected, the distance between the measuring device and the surface to be inspected (A) is 20 m, and the angle between the optical axis of the camera (1) and the surface to be inspected (A) is 90 ° (directly in front). And right 6
Table 1 shows measurement values obtained by processing a photograph taken from 0 ° and actual measurement values measured by a measurer using a crack scale when an operator goes to the inspected surface (A).
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】表1から明らかなように、測定結果には若
干の差が見られるものの、実測値にも測定誤差が有るこ
とも考慮すれば、非常に精度良く計測できたといえ、十
分実用性が有ることがわかった。As is clear from Table 1, although there is a slight difference in the measurement results, considering that there is also a measurement error in the actually measured values, it can be said that the measurement was performed with very high accuracy, and the practicality was sufficiently high. I found it.
【0030】尚、本実施例では4枚の写真を「田の字
形」に配したが、2枚又は3枚の写真を一部がオーバー
ラップするように撮影しても良いし、更に広い面積にわ
たる被調査面について調べる場合には、5枚以上の写真
を碁盤の目のように並べても良い。In the present embodiment, four photographs are arranged in a "field shape", but two or three photographs may be photographed so as to partially overlap each other, or a larger area may be taken. When examining a plurality of surfaces to be examined, five or more photographs may be arranged like a grid.
【0031】又、被調査面が平面ではなく段や屈曲が有
るような場合には各平面に分けて調査すると良い。When the surface to be inspected is not a plane but has a step or a bend, it is advisable to inspect the surface separately.
【0032】更に、上記実施例ではカメラとして通常の
カメラを用いて撮影し、現像した写真をスキャナーでパ
ソコン内に情報を取り込んだが、カメラとしてCCDカ
メラを用い、情報を直接パソコン内に取り込むようにし
ても良い。その場合は写真の現像に要する時間を不要と
することができる。Further, in the above-described embodiment, information is taken into the personal computer by taking a photograph using a normal camera as a camera and developing the photograph, but the information is directly taken into the personal computer by using a CCD camera as a camera. May be. In that case, the time required for developing the photograph can be eliminated.
【0033】距離計も利用可能であれば他の方式のも
の、例えば電波測距,超音波測距,光波測距等によるも
のを用いても良い。As long as the range finder can be used, other types, such as those based on radio ranging, ultrasonic ranging, and optical ranging, may be used.
【0034】又、上記実施例では画像処理に用いる演算
装置と、距離や角度の計算に用いる演算装置は同じパソ
コン(12)を使用したが、別の演算装置を用いてもよい。
例えば図4に示すように、現場には携帯が容易な小型の
パソコン(12)を持って行って写真の撮影作業を行い、画
像処理用の大型のオフコン(15)等の演算装置やスキャナ
ー等の読み取り装置(13)やプリンター等の出力装置(14)
を会社や事務所等に置いておくようにすれば、持ち運ぶ
基材が少なく軽量になるので機動性が向上する。In the above embodiment, the same personal computer (12) is used as the arithmetic unit used for image processing and the arithmetic unit used for calculating the distance and the angle. However, different arithmetic units may be used.
For example, as shown in FIG. 4, a small personal computer (12), which is easy to carry, is taken to the site to take a picture, and a computing device such as a large office computer (15) for image processing, a scanner, etc. Reading devices (13) and output devices such as printers (14)
If it is placed in a company, office, or the like, the base material to be carried is small and the weight is reduced, so that the mobility is improved.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上述べたように、本発明により写真撮
影によりコンクリートのひび割れ状態を計測する方法に
おいて、被調査面まで出向く必要がなく、被調査面に真
正面から正対しなくても正確に計測できる方法と、その
ための装置を提供することができた。As described above, in the method of measuring the state of cracks in concrete by photographing according to the present invention, it is not necessary to go to the surface to be inspected, and the measurement can be accurately performed without facing directly from the surface to be inspected. A possible method and an apparatus therefor have been provided.
【図1】被調査面の角度,距離の計測の様子を示した
図。FIG. 1 is a diagram showing a state of measuring an angle and a distance of a surface to be inspected.
【図2】被調査面の撮影の様子を示した図。FIG. 2 is a view showing a state of photographing a surface to be inspected.
【図3】実施例の計測装置の構成の概要を示した図。FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a configuration of a measuring apparatus according to an embodiment.
【図4】実施例の計測装置の構成の概要を示した図。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a configuration of a measuring apparatus according to an embodiment.
(1) カメラ (3) 垂直ロータリーインデックス (4) 水平ロータリーインデックス (5) 光学距離計 (6) ロータリーエンコーダー (7) ミラー回転角エンコーダー (12) パソコン(演算装置) (13) スキャナ(読み取り装置) (15) オフコン(演算装置) (1) Camera (3) Vertical rotary index (4) Horizontal rotary index (5) Optical rangefinder (6) Rotary encoder (7) Mirror rotation angle encoder (12) Personal computer (computing device) (13) Scanner (reading device) (15) Office computer (arithmetic unit)
フロントページの続き (72)発明者 塩谷 恒夫 大阪市北区西天満5丁目14番10号 近畿 コンクリート工業株式会社 内 (72)発明者 松▲さき▼ 良一 大阪市北区西天満5丁目14番10号 近畿 コンクリート工業株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭62−288685(JP,A) 特開 平3−57910(JP,A) 特開 平5−122606(JP,A) 特開 平5−100335(JP,A) 特開 平2−178646(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/88,33/38 G06T 1/00 Continued on the front page. (72) Inventor Tsuneo Shioya 5-14-10 Nishitenma, Kita-ku, Osaka Kinki Concrete Industry Co., Ltd. (72) Inventor Matsu ▲ Saki ▼ Ryoichi 5-14-10 Nishitenma, Kita-ku, Osaka Kinki (56) References JP-A-62-288685 (JP, A) JP-A-3-57910 (JP, A) JP-A-5-122606 (JP, A) JP-A-5-100335 (JP JP, A) JP-A-2-178646 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G01N 21/88, 33/38 G06T 1 / 00
Claims (5)
点についてカメラから各測定点までの距離と水平角と垂
直角を計測し演算してカメラの光軸に対する被調査面の
傾斜角を求め、 一部にオーバーラップする部分を含む複数枚の被調査面
の写真を撮り、写真の情報を演算装置に取り入れて演算
処理により被調査面を正面から正対して見た連続する画
像となるように補正してひび割れの分布状態を求めると
共に、 補正された画像上の所定の距離とそれに対応する実際の
被調査面上の距離であって上記カメラから各測定点まで
の距離及び被調査面の傾斜角に基づいて算出される距離
とから縮尺率を求めてひび割れの幅を算出し、被調査面
のひび割れの分布状態とひび割れの幅を表示することを
特徴とするコンクリートのひび割れ計測方法。At least three measurement points on a surface to be inspected are measured and calculated from a distance from a camera to each measurement point, a horizontal angle and a vertical angle, and an inclination angle of the surface to be inspected with respect to an optical axis of the camera is obtained. A plurality of photographs of the surface to be inspected including a part that partially overlaps are taken, and the information of the photograph is taken into an arithmetic unit so that a continuous image is obtained when the surface to be inspected is viewed directly from the front by arithmetic processing. In addition to calculating the distribution of cracks, the distance from the camera to each measurement point is the predetermined distance on the corrected image and the corresponding distance on the surface to be inspected.
Calculating the width of the cracks by calculating the scale from the distance of the surface and the distance calculated based on the inclination angle of the surface to be inspected, and displaying the distribution state of the cracks and the width of the cracks on the surface to be inspected. A crack measuring method for concrete characterized by the following.
カメラから各測定点までの距離と水平角と垂直角を計測
し演算してカメラの光軸に対する被調査面の傾斜角を求
め、1枚の写真の撮影中心を定め、カメラからの距離、
カメラの光軸に対する水平角、垂直角を求め、それに基
づき他の写真の撮影中心の水平角と垂直角を演算し、演
算結果にしたがってカメラを向けて写真を撮影すること
により一部にオーバーラップする部分を含む複数枚の被
調査面の写真を撮影し、写真の情報を演算装置に取り入
れて演算処理により被調査面を正面から正対して見た連
続する画像となるように補正してひび割れの分布状態を
求めると共に、 補正された画像上の隣接する写真中心間距離と、それに
対応する実際の被調査面上の距離であって上記カメラか
ら各測定点までの距離及び被調査面の傾斜角に基づいて
算出される距離とから縮尺率を算出してひび割れの幅を
求め、 出力装置により被調査面のひび割れの分布状態とひび割
れの幅を示した状態図を出力することを特徴とするコン
クリートのひび割れ計測方法。And measuring and calculating the distance from the camera to each of the measurement points, the horizontal angle and the vertical angle with respect to three measurement points on the inspection surface, and calculating the inclination angle of the inspection surface with respect to the optical axis of the camera. Determine the shooting center of one photo, the distance from the camera,
Calculate the horizontal angle and vertical angle with respect to the optical axis of the camera, calculate the horizontal angle and vertical angle of the shooting center of other photos based on it, and aim at the camera according to the calculation result and shoot the photo to partially overlap Takes a plurality of photographs of the inspected surface including the part to be inspected, incorporates the information of the photograph into the arithmetic unit, and performs arithmetic processing to correct the inspected surface so that it becomes a continuous image viewed directly from the front and cracks together with obtaining the distribution state, and photographs the distance between the centers of adjacent on the corrected image, or the actual a distance on the survey surface the camera corresponding thereto
From each measurement point and the inclination angle of the surveyed surface
Crack measurement, characterized by calculating the scale width from the calculated distance and calculating the width of the crack, and outputting a state diagram showing the distribution state and width of the crack on the surface to be inspected by an output device. Method.
カメラの光軸と平行な光軸を有する光学距離計を用いて
該光学距離計から各測定点までの距離と水平角と垂直角
を計測し、計測結果を演算装置により三角関数を用いて
演算処理してカメラの光軸に対する被調査面の傾斜角を
求め、 1枚の写真の撮影中心点を定め、カメラからの距離、カ
メラの光軸に対する水平角、垂直角を求め、それに基づ
き他の3枚の写真の撮影中心の水平角と垂直角を演算
し、演算結果にしたがって各撮影中心にカメラを向けて
写真を撮影することにより一部にオーバーラップする部
分を含む「田の字形」配列となる4枚の写真を撮影し、
写真の情報を演算装置に取り入れて演算処理により被調
査面を正面から正対して見た連続する画像となるように
補正してひび割れの分布状態を求めると共に、 補正された画像上の隣接する写真中心間距離と、それに
対応する実際の被調査面上の距離であって上記カメラか
ら各測定点までの距離及び被調査面の傾斜角に基づいて
算出される距離とから縮尺率を算出して指定する箇所の
ひび割れの幅を求め、 出力装置により被調査面のひび割れの分布状態と指定箇
所のひび割れの幅を示した状態図を出力することを特徴
とするコンクリートのひび割れ計測方法。3. The distance, horizontal angle, and vertical angle from the optical distance meter to each of the three measurement points on the surface to be inspected using an optical distance meter having an optical axis parallel to the optical axis of the camera. Is calculated by the arithmetic unit using a trigonometric function to obtain the inclination angle of the surface to be inspected with respect to the optical axis of the camera. Calculate the horizontal angle and the vertical angle with respect to the optical axis of, calculate the horizontal angle and the vertical angle of the shooting center of the other three pictures based on the horizontal and vertical angles, and shoot the picture by directing the camera to each shooting center according to the calculation result Takes four photos in a "field-shaped" array, including overlapping parts,
The information of the photograph is taken into the arithmetic unit, and the arithmetic processing is performed to correct the image to be a continuous image of the surface to be inspected as viewed directly from the front, to determine the distribution of cracks, and to determine the adjacent photo on the corrected image. a center-to-center distance, or an actual distance on the survey surface the camera corresponding thereto
From each measurement point and the inclination angle of the surveyed surface
Calculate the scale ratio from the calculated distance to calculate the width of the crack at the specified location, and output a state diagram showing the distribution of cracks on the surveyed surface and the width of the crack at the specified location using the output device. Characteristic method for measuring cracks in concrete.
な光軸を有するようにカメラと一定の距離に配された光
学距離計と、カメラの回転角を計測するエンコーダと、
光学距離計の回転角を計測するエンコーダと、カメラで
撮られた情報を演算装置に読み取るための読み取り装置
と、光学距離計及びエンコーダから得られた情報と前記
読み取り装置により読み取られた情報に基づいてカメラ
と被調査面との距離及び被調査面の傾斜角を算出し、こ
の算出値に基づいて縮尺率を算出する演算処理可能な演
算装置を備えたことを特徴とするコンクリートのひび割
れ計測装置。4. A camera, an optical distance meter arranged at a fixed distance from the camera so as to have an optical axis always parallel to the optical axis of the camera, and an encoder for measuring a rotation angle of the camera;
An encoder for measuring the rotation angle of the optical distance meter, a reading device for reading information taken by a camera to an arithmetic device, and information obtained from the optical distance meter and the encoder and based on information read by the reading device. Camera
Calculate the distance between the object and the surveyed surface and the inclination angle of the surveyed surface.
An arithmetic device capable of performing an arithmetic process for calculating a scale factor based on the calculated value of (1) is provided.
な光軸を有するようにカメラと一定の距離に配された光
学距離計と、カメラの回転角を計測するエンコーダと、
光学距離計の回転角を計測するエンコーダと、光学距離
計及びエンコーダから得られた情報を演算処理する演算
装置と、カメラで撮られた情報を演算装置に読み取るた
めの読み取り装置と、該読み取り装置により読み取られ
た情報を演算処理する演算装置を備え、カメラと被調査面との距離及び被調査面の傾斜角を算出
し、この算出値に基づいて縮尺率を算出する ことを特徴
とするコンクリートのひび割れ計測装置。5. A camera, an optical distance meter arranged at a fixed distance from the camera so as to have an optical axis always parallel to the optical axis of the camera, and an encoder for measuring a rotation angle of the camera.
An encoder for measuring the rotation angle of the optical distance meter, an arithmetic device for arithmetically processing information obtained from the optical distance meter and the encoder, a reading device for reading information taken by a camera into the arithmetic device, and the reading device Computation unit that computes the information read from the computer, calculates the distance between the camera and the surface to be inspected and the inclination angle of the surface to be inspected
A concrete crack measuring device, wherein a scale factor is calculated based on the calculated value .
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JP2009258846A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Nikon Systems Inc | Image processing method, image processing system, image processor, and image processing program |
JP6021309B2 (en) * | 2011-10-05 | 2016-11-09 | 鹿島道路株式会社 | Road surface unevenness evaluation system |
JP2014062433A (en) * | 2012-09-24 | 2014-04-10 | Hitachi Ltd | Structure imaging method |
KR101406326B1 (en) * | 2013-10-15 | 2014-06-12 | (주)대영구조기술단 | Measuring device for crack from long distance and measuring method thereof |
JP5688533B1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-03-25 | デ・ファクト・スタンダード合同会社 | Concrete structure maintenance management system |
JP2017191024A (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社インザライフ | Reference light point irradiation device for image |
JP6626970B2 (en) * | 2016-06-14 | 2019-12-25 | 富士フイルム株式会社 | Server device, image processing system, and image processing method |
CN106017423B (en) * | 2016-06-28 | 2019-03-19 | 罗兰 | Existing building curtain wall separates position detecting system and detection method |
CN106595772A (en) * | 2017-01-11 | 2017-04-26 | *** | Earthquake rescue structure safety monitoring robot |
CN107991307B (en) * | 2017-08-28 | 2020-04-28 | 中国人民解放军总后勤部油料研究所 | Automatic detection device and method for surface cracks of soft material |
KR102129513B1 (en) * | 2020-04-23 | 2020-07-02 | 한화시스템 주식회사 | Mast for Next Generation Warship Having Benchmark for Calculating Tilt Angle of External Wall |
CN116772730B (en) * | 2023-08-22 | 2023-11-10 | 成都睿铂科技有限责任公司 | Crack size measurement method, computer storage medium and system |
CN117571720B (en) * | 2024-01-12 | 2024-03-22 | 贵州科筑创品建筑技术有限公司 | Method, device and system for detecting concrete appearance bubbles and storage medium |
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