JP6564738B2 - 図面作成装置及び図面作成方法 - Google Patents

Description

本発明は図面作成装置及び図面作成方法に係り、特に橋梁等の床版の図面を簡便に作成する技術に関する。

橋梁等の社会インフラ構造物は、定期的に点検を行う必要がある。橋梁の点検時には、橋梁の設計図等の図面が必要であるが、古い橋梁では、図面が散逸している場合もある。また、図面が存在していても、橋梁の形状及びサイズが不正確な場合がある。

床版の図面が不正確あるいは存在しないと、床版の点検調書の作成に支障がある。また、床版を撮影するための自動撮影ロボットの移動等で問題が発生する。

特許文献１には、構造物の構造パラメータ及び構造物の撮影写真を登録する登録部と、構造物の３Ｄ（three-dimensional）モデルを構造パラメータを用いて作成する３Ｄモデル作成部と、３Ｄモデルの部材寸法を撮影写真を用いて更新し、更新後の部材寸法を用いて３Ｄモデルを再構成する３Ｄモデル再構成部と、を備えた構造物管理用図面作成装置が開示されている。

特許文献１に記載の構造物管理用図面作成装置では、登録部により構造物の３Ｄモデルの構造パラメータの登録が行われる。例えば、構造物が橋梁の場合、橋梁３Ｄモデルは、柱、縦梁、横梁、及び床版などの各部材の３Ｄモデルから構成され、登録部により各部材のサイズ、配置関係（間隔）などの構造パラメータが入力（登録）される。３Ｄモデル作成部は、登録された構造パラメータから構造物の初期３Ｄモデルを作成する。３Ｄモデル再構成部は、初期３Ｄモデルの部材寸法を構造物の撮影写真を用いて更新する。ここで、構造物の撮影写真は、ステレオ撮影写真であり、写真上で部材両端をマウスカーソルで指示することにより、指示された２点の位置を自動的に探索して部材寸法を測定し、測定した部材寸法にて初期３Ｄモデルの部材寸法を更新し、３Ｄモデルを再構成する。

また、３Ｄモデル再構成部は、撮影写真を用いて３Ｄモデルを再構成する際、更新の対象部材が隣接している他部材との関係を考慮し、他の部材の位置及び寸法も自動的に更新し、３Ｄモデルを変形して再構成する。

特開２０１１−１９２２７０号公報

特許文献１には、橋梁３Ｄモデル（初期３Ｄモデル）の部材寸法を、橋梁を撮影した撮影写真を用いて更新する記載があるものの、ここで使用される撮影写真は、撮影写真内の部材両端の２点を指定することにより、指定した部材の寸法を測定するこができるステレオ撮影写真に限られる。

また、特許文献１には、撮影写真を用いて３Ｄモデルを再構成する際、更新の対象部材が隣接している他部材との関係を考慮し、ある部材の寸法を更新すると、その部材の寸法の更新の影響を受ける隣接する部材の位置及び寸法も自動的に更新し、３Ｄモデルを変形する記載があるが、実際の構造物と一致するように３Ｄモデルを正しく変形させることができるとは限らない。

例えば、特許文献１の段落［００６４］及び図１８には、２つの部材の寸法を更新した場合に、これらの部材に隣接している各種部材を自動的に変形させ、長方形の橋梁の床版部の形状を矩形形状（台形）に変形させる記載があるが、２つの部材の寸法（床版部の長方形の隣接する２辺に相当する寸法）を更新しても、更新後の床版部の形状は一義的には定まらないため、３Ｄモデルを正しく変形させることができない。

即ち、構造物の各部材の寸法を撮影写真を用いて正しい寸法に更新しても、寸法のみで３Ｄ形状が定まらない構造物の場合、その構造物の３Ｄモデルを正しく再構築することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、橋梁等の床版の図面を簡便に作成することができる図面作成装置及び図面作成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る図面作成装置は、撮像装置により点検対象である床版を撮像して取得した床版画像であって、床版に配列された格間毎の床版画像を取得する床版画像取得部と、床版を示す第１の図面であって、少なくとも床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む第１の図面を取得する図面取得部と、床版画像から得られる格間の第１の矩形枠により、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠と相似形に変形させ、第１の図面を第２の図面に修正する図面修正部と、床版画像取得部により取得した格間毎の床版画像のうちの少なくとも１つの床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版の実寸サイズ情報を取得する実寸サイズ情報取得部と、を備える。

本発明の一の態様によれば、点検対象である床版を撮像して取得した床版画像であって、床版に配列された格間毎の床版画像を取得する。床版の点検は、通常、格間単位で行われており、点検作業において撮影した床版画像を床版の図面作成に用いる。また、床版を示す第１の図面を取得する。第１の図面は、床版の概略の図面でよく、格間の概略の矩形枠情報（例えば、格間の数、配置、及び格間の一般的な寸法等）を含むものとすることができる。このような第１の図面は、床版の計測が不要であり、容易に準備することができる。尚、第１の図面としては、床版の図面が存在している場合には、その図面でもよく、図面の精度は問わない。

そして、取得した床版画像から得られる格間の矩形枠（第１の矩形枠）により、第１の図面の対応する格間の矩形枠（第２の矩形枠）を変形させ、第１の図面を第２の図面に修正する。第２の矩形枠の変形は、第１の矩形枠と相似形になるように行う。修正された第２の図面は、点検対象の床版（格間）の形状を反映したものになるが、実寸サイズ情報を有していない。第２の図面の実寸サイズ情報は、床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版の実寸サイズ情報を取得する。これにより、床版の図面（第２の図面）と実寸サイズ情報とを取得すること（即ち、床版の図面を簡便に作成すること）ができる。

本発明の他の態様に係る図面作成装置において、床版画像取得部は、撮像装置により格間を複数回に分割して撮像した複数の分割画像を取得し、取得した複数の分割画像を合成して格間毎に１枚の床版画像を取得することが好ましい。

床版画像に基づいて床版のひび割れ等の損傷部を精度良く測定するためには、格間を複数回に分割して撮像する必要がある。即ち、１回の撮影領域を格間よりも狭くし、ひび割れ等の測定の精度に要求される解像度で撮像する必要がある。一方、ひび割れ等の損傷部は、格間単位で測定されるため、格間単位の画像が必要である。したがって、格間を複数回に分割して撮像した画像（分割画像）を合成することにより、格間毎に１枚の床版画像を取得するようにしている。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、撮像装置により床版を撮像して取得した床版画像を射影変換する変換部を有し、床版画像取得部は、変換部により射影変換された床版画像を取得することが好ましい。床版を正対して撮像することが好ましいが、障害物の存在等により床版を正対して撮像することができない場合もある。そこで、床版に正対せずに撮像された床版画像の場合には、その床版画像を射影変換し、正対して撮像された床版画像と同様に床版の形状を精度よく反映した画像にする。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、取得した格間毎の床版画像と取得した第１の図面とを表示する表示部と、表示部に表示された床版画像及び第１の図面を操作する手動操作部と、を備え、図面修正部は、表示部に表示された床版画像を、表示部に表示された第１の図面内の床版画像に対応する格間に手動操作部による手動操作で移動させて割り当てる割り当て部と、割り当て部により割り当てられた床版画像の格間を示す第１の矩形枠に沿って、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を手動操作部による手動操作により一致させる位置合わせ部と、を有することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、図面修正部の割り当て部は、撮像して得た床版画像を、床版を示す第１の図面内の対応する格間に割り当てる（紐付ける）。また、位置合わせ部は、床版画像の格間を示す矩形枠（第１の矩形枠）に、第１の図面の対応する格間の矩形枠（第２の矩形枠）を一致させる位置合わせを行い、特に割り当て部による割り当て、及び位置合わせ部による位置合わせは、表示部に表示された格間毎の床版画像と床版を示す第１の図面とを見ながら手動操作部での操作により行われる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、図面修正部は、取得した格間毎の床版画像を、第１の図面内の床版画像に対応する格間に自動的に割り当てる割り当て部と、割り当て部により割り当てられた床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識し、認識した第１の矩形枠に基づいて第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠に自動的に一致させる位置合わせ部と、を有することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、図面修正部の割り当て部は、撮像して得た床版画像を、第１の図面内の対応する格間に自動的に割り当てる。撮像して得た格間毎の床版画像には、床版の図面内のいずれの格間に対応する画像かを示す情報がすでに紐付けされている場合があり、この場合、自動的に割り当てることができる。また、図面修正部の位置合わせ部は、割り当てられた床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識し、認識した第１の矩形枠に第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を自動的に一致（変形）させる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、取得した格間毎の床版画像と取得した第１の図面とを表示する表示部と、表示部に表示された床版画像を操作する手動操作部と、を備え、図面修正部は、表示部に表示された床版画像を、表示部に表示された第１の図面内の床版画像に対応する格間に手動操作部による手動操作で移動させて割り当てる割り当て部と、割り当て部により割り当てられた床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識し、認識した第１の矩形枠に基づいて第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠に自動的に一致させる位置合わせ部と、を有することが好ましい。

本発明の更に他の態様によれば、図面修正部の割り当て部による割り当ては、表示部に表示された格間毎の床版画像と床版の第１の図面とを見ながら手動操作部での操作により行われ、図面修正部の位置合わせ部による位置合わせは、画像処理により自動的に行われる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、床版画像中の基準被写体は、格間内の損傷部であり、実寸サイズ情報取得部は、床版画像取得部により取得した床版画像から損傷部の実寸サイズ情報を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版の実寸サイズ情報を算出することが好ましい。床版画像中の損傷部の実寸サイズは、通常、点検時に計測される。そして、計測された損傷部の実寸サイズを示す実寸サイズ情報を取得することにより、損傷部の実寸サイズと床版画像の損傷部の画像サイズとの関係が得られるため、格間を含む床版の実寸サイズ情報を算出することができる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、床版画像中の基準被写体は、格間の少なくとも一辺を示す縁部であり、実寸サイズ情報取得部は、床版画像取得部により取得した床版画像から格間の少なくとも一辺を示す縁部の実寸サイズ情報を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版の実寸サイズ情報を算出することが好ましい。床版画像に含まれる格間の少なくとも一辺を示す縁部の実寸サイズ情報を取得することにより、格間の実寸サイズ情報が分かり、その結果、複数の格間が配列されている床版の実寸サイズ情報を算出することができる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、実寸サイズ情報取得部により取得した床版の実寸サイズ情報を、第２の図面に付加する実寸サイズ情報付加部を備えることが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る図面作成装置において、床版画像取得部により取得した格間毎の床版画像から第１の矩形枠に沿って格間画像を切り出すトリミング部と、トリミング部により切り出した格間画像を連結し、床版の全体の床版画像を生成する床版画像生成部と、を更に備えることが好ましい。これにより、床版の図面を作成しつつ、床版の全体の床版画像を生成することができる。

本発明の更に他の態様に係る図面作成方法は、撮像装置により点検対象である床版を撮像して取得した床版画像であって、床版に配列された格間毎の床版画像を取得するステップと、床版を示す第１の図面であって、少なくとも床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む第１の図面を取得するステップと、床版画像から得られる格間の第１の矩形枠により、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠と相似形に変形させ、第１の図面を第２の図面に修正するステップと、取得した格間毎の床版画像のうちの少なくとも１つの床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版の実寸サイズ情報を取得するステップと、を含む。

本発明の更に他の態様に係る図面作成方法において、床版画像を取得するステップは、撮像装置により格間を複数回に分割して撮像した複数の分割画像を取得し、取得した複数の分割画像を合成して格間毎に１枚の床版画像を取得することが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る図面作成方法において、取得した床版の実寸サイズ情報を、第２の図面に付加するステップを含むことが好ましい。

本発明によれば、橋梁等の床版の点検に使用される格間毎の床版画像の情報（格間画像の矩形枠）を用いて、床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む図面（第１の図面）を修正し、かつ床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を与えることで、床版の図面が存在しない場合、又は存在していても形状及びサイズが不正確な場合でも、正確な床版の図面（第２の図面）を作成することができる。

本発明に係る図面作成装置の第１の実施形態を示すブロック図 表示部５２の画面に表示された床版画像及び床版を示す第１の図面の一例を示す図 表示部５２の画面に表示された床版画像１００及び床版を示す図面２００の一例を示す図 図３に示した床版画像１００を示す図 本発明に係る図面作成装置の第２の実施形態を示すブロック図 床版に正対せずに撮像された床版画像２００−１及び床版画像２００−１を射影変換した床版画像２００−２を示す図 ３枚の分割画像３０１、３０２及び３０３から１つの格間画像を含む１枚の床版画像３０４を合成する様子を示す図 本発明に係る図面作成装置の第３の実施形態を示すブロック図 本発明に係る図面作成方法の実施形態を示すフローチャート

以下、添付図面に従って本発明に係る図面作成装置及び図面作成方法の実施の形態について説明する。

［図面作成装置］
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る図面作成装置の第１の実施形態を示すブロック図である。

図１に示すように図面作成装置１−１は、橋梁等の床版の図面を作成する装置であり、主として画像入力部１２、画像ＤＢ（ＤＢ：database）１４、床版画像取得部２０、図面修正部３０、図面入力部４０、図面ＤＢ４２、図面取得部４４、手動操作部５０、表示部５２、実寸サイズ情報取得部６０、及び実寸サイズ情報付加部７０から構成されている。

図面作成装置１−１は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）により構成され、画像入力部１２は、ＰＣの入力インターフェースに相当し、画像ＤＢ１４及び図面ＤＢ４２は、ＰＣの１又は複数のハードディスク装置に相当する。床版画像取得部２０、図面修正部３０、図面取得部４４、実寸サイズ情報取得部６０、及び実寸サイズ情報付加部７０は、ＰＣの１又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵのワーキングメモリと、ハードディスク装置等に記憶され、メモリ上に展開された図面作成用プログラムとにより構成され、ＣＰＵが図面作成用プログラムを実行することにより各部の機能を担う。図面入力部４０及び手動操作部５０は、それぞれＰＣのマウス及び／又はキーボードに相当し、表示部５２は、ＰＣのモニタ装置に相当する。

ここで、橋梁は、橋台や橋脚の間に渡された主桁と、橋梁の長手方向に設けられた主桁と直交する方向に設けられ、主桁間を連結する横桁と、風、地震等の横荷重に抵抗するために主桁を相互に連結する対傾構及び横構とを含む各種の部材から構成され、主桁等の上部には、車輌等が走行するための床版が打設されている。床版は、鉄筋コンクリート製のものが一般的である。

床版は、通常、主桁と横桁とにより画成された矩形形状の格間が基本単位となっており、床版の損傷（ひび割れ、遊離石灰、コンクリートの剥離、及び鉄筋露出等）を点検する場合、格間単位で行われる。

図１において、画像入力部１２は、外部機器から近距離無線通信、外部機器と接続されるケーブル又はネットワークを介して画像データ等を入力する部分であり、本例では、橋梁の点検対象である床版を撮像した撮像装置１０から床版画像を示す画像データを、撮像毎に、又は複数の床版画像（複数部分の床版画像）の撮像終了後に一括して入力する。尚、画像入力部１２は、撮像装置１０のメモリカードから画像データを読み出すカードリーダでもよい。

尚、撮像装置１０は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System)（以下、「ＧＰＳ装置」という）を備えていることが好ましい。ＧＰＳ装置を備えた撮像装置１０は、ＧＰＳ装置により撮像装置１０の現在の緯度、経度及び高度によって特定される位置情報（ＧＰＳ情報）を取得し、撮像した画像の画像ファイルにＧＰＳ情報を付属情報として付加することができる。ＧＰＳ情報は、床版を撮像した画像と、実際の橋梁の床版（格間）との対応付けに使用することができる。

撮像装置１０から画像入力部１２を介して入力した床版画像を示す画像データは、画像ＤＢ１４に格納され、ここで管理される。

床版画像取得部２０は、画像ＤＢ１４から格間毎の床版画像を示す画像データを取得し、取得した画像データを図面修正部３０に出力する。ここで、床版画像取得部２０は、格間毎の床版画像を示す画像データを、格間の配列順に対応付けられた順番にしたがって取得することが好ましい。この場合、画像ファイルのファイル名が、格間の配列順に対応づけて付されている場合、ファイル名に基づいて順番に画像ファイル（床版画像を示す画像データ）を画像ＤＢ１４から読み出すことができる。また、画像ファイルに付加されたＧＰＳ情報は、格間毎の撮影位置に対応するため、ＧＰＳ情報に基づいて画像ＤＢ１４から読み出す画像データを決定することができる。

尚、本例の床版画像取得部２０は、画像ＤＢ１４から床版画像を示す画像データを取得しているが、撮像装置１０の画像記録部（メモリカード）から直接取得するようにしてもよい。

図面入力部４０は、床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む第１の図面を示す図面情報を入力する部分であり、例えば、橋梁の長手方向の格間の数、及び橋梁の幅方向の格間の数を入力する。また、床版の複数の格間の概略の矩形枠情報は、例えば、格間の形状が長方形であり、かつ格間の短辺及び長辺の長さを示す格間のサイズ情報（複数の格間に共通の格間のサイズ情報）を含めることができる。格間の概略の矩形枠情報に含まれる格間のサイズ情報は、図面入力部４０にて手動で適当なサイズ情報を入力してもよいし、予め設定されたサイズ情報（例えば、３ｍ×５ｍ）でもよい。

橋梁の長手方向の格間の数、橋梁の幅方向の格間の数、及び格間の概略の矩形枠情報から床版の図面（第１の図面）が決定される。この第１の図面は、床版の実際の形状及び実寸サイズを示す図面ではなく、概略の図面である。即ち、格間のサイズ情報は、実寸サイズ情報ではないため、第１の図面に含まれるサイズ情報は、実寸サイズ情報ではなく、また、実際の床版の複数の格間の形状は、一律ではなく（長方形ではなく、例えば、台形の場合もあり）、第１の図面に含まれる床版の形状は、実際の床版の形状ではない。

図面ＤＢ４２は、複数の橋梁（床版を含む）の図面（ＣＡＤ（computer-aided design）図）を保存及び管理する部分である。図面ＤＢ４２には、点検対象の橋梁の図面が管理されているとは限らず、古い橋梁の場合、図面が散逸していることがあり、また、管理されている図面が不正確な場合もある。

図面取得部４４は、図面入力部４０により入力された点検対象である床版の第１の図面を取得し、又は図面ＤＢ４２により管理されている図面の中から点検対象である床版の図面（第１の図面）を取得する。図面取得部４４は、点検対象である床版の第１の図面が、図面ＤＢ４２に存在する場合には、図面ＤＢ４２に存在する第１の図面を優先して取得することが好ましい。

図面取得部４４により取得した点検対象である床版の第１の図面は、図面修正部３０に出力される。

図面修正部３０は、図面取得部４４から入力した床版の第１の図面を、格間毎の床版画像の情報を用いて修正する部分であり、割り当て部３２と位置合わせ部３４とを備えている。

図面修正部３０は、床版画像取得部２０から入力する格間毎の床版画像を示す画像データに基づいて床版画像を表示部５２に表示させるとともに、図面取得部４４から入力する第１の図面を示す図面データに基づいて床版を示す図面を表示部５２に表示させる表示制御部としての機能を有する。

図２は、表示部５２の画面に表示された床版画像及び床版を示す第１の図面の一例を示す図である。

図２において、床版画像１００には、主桁の一部を示す画像１０２、１０４と、横桁の一部を示す画像１１２、１１４と、床版の一部（主桁と横桁とにより画成された格間）の画像（格間画像）１２０とが含まれている。

ここで、床版画像１００の格間を示す矩形枠（第１の矩形枠）は、格間画像１２０の矩形の輪郭に対応し、床版画像１００の床版を示す平面と、主桁を示す画像１０２、１０４の主桁の平面及び横桁を示す画像１１２、１１４の横桁の平面との交線（４つの交線）により画成された輪郭をいう。

図２において、点線で示した床版の図面２００は、修正前の第１の図面であり、本例では３つの主桁と５つの横桁とに対応する図面である。Ｍｇ０１〜Ｍｇ０３は、それぞれ主桁（Ｍｇ：Main girder）の部材番号であり、Ｃｒ０１〜Ｃｒ０５は、それぞれ横桁（Ｃｒ：Cross beam）の部材番号である。尚、１画面に橋梁の床版全体の図面を適切に表示することができない場合（橋梁の全長が長い場合）には、床版の一部の図面を表示し、床版の図面をスクロールできるようにすることが好ましい。

図面修正部３０の割り当て部３２は、入力した床版画像１００を、図面２００内の床版画像１００に対応する格間に割り当てる（紐付ける）部分である。本例では、図２に示した画面を使用し、手動操作部５０により床版画像１００を図面２００内の床版画像１００に対応する格間の矩形枠に移動させる操作が行われると、割り当て部３２は、床版画像１００を、移動先の図面２００内の格間に割り当てる。

図面修正部３０の位置合わせ部３４は、割り当て部３２により割り当てられた床版画像１００の格間を示す矩形枠（第１の矩形枠）に沿って、図面２００の対応する格間の矩形枠（第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠）を手動操作部５０による手動操作により変形させ、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を、床版画像１００の格間を示す第１の矩形枠に一致させる。また、位置合わせ部３４は、床版画像１００の格間を示す第１の矩形枠と第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠とを一致させるべく、手動操作部５０による手動操作により床版画像１００を並進移動させ、又は床版画像１００を回転させることが可能である。

図３は、表示部５２の画面に表示された床版画像１００及び床版を示す図面２００の一例を示す図であり、特に床版画像１００を床版の図面２００の対応する格間の位置に移動させた後、床版画像１００を基準にして拡大（図２の要部を拡大）した図である。

図３に示す画面には、並進移動を示す移動ボタン１５０と、回転移動を示す回転ボタン１５２とが表示されており、手動操作部５０により図示しないカーソルを移動ボタン１５０又は回転ボタン１５２に移動させ、移動ボタン１５０又は回転ボタン１５２を選択（クリック）することにより、画面内の床版画像又は図面を並進移動又は回転移動を可能にする。

例えば、移動ボタン１５０を選択した後、床版画像又は図面の線をドラッグすることにより床版画像又は図面の線を並進移動させることができ、回転ボタン１５２を選択した後、床版画像又は図面の線を回転方向にドラッグすることにより床版画像又は図面の線を回転移動させることができる。

図３は、格間画像１２０の輪郭に対応する第１の矩形枠の一方の短辺１２０Ａと、床版を示す図面中の横桁（部材番号Ｃｒ０１に対応する横桁）とが一致している場合に関して示している。例えば、手動操作部５０での操作により床版画像１００を並進及び回転させることで、格間画像１２０の輪郭に対応する第１の矩形枠の一方の短辺１２０Ａと、床版を示す図面の格間の対応する一辺（部材番号Ｃｒ０１に対応する横桁）とを一致させることができる。

一方、図３において、格間画像１２０の輪郭に対応する第１の矩形枠の他の３辺（符号１２０Ｂ，１２０Ｃ，及び１２０Ｄで示す辺）と、床版を示す図面中の対応する格間の３辺（部材番号Ｍｇ０１に対応する主桁、部材番号Ｃｒ０１に対応する横桁、及びＭｇ０２に対応する主桁を示す辺）とは一致していない。床版を示す第１の図面は、概略の図面だからである。

図３において、部材番号Ｍｇ０１に対応する主桁の図面を、格間画像１２０の第１の矩形枠のうちの主桁に対応する枠（辺１２０Ｂ）に一致させる場合（修正する場合）には、主桁に対応する図面の線を回転方向にドラッグし、回転移動させる。同様に、手動操作部５０により第１の図面に対応する図面の線を、並進移動及び／又は回転移動させることにより、部材番号Ｍｇ０２に対応する主桁の図面、及び部材番号Ｃｒ０２に対応する横桁の図面を、それぞれ格間画像１２０の第１の矩形枠の辺１２０Ｄ及び１２０Ｃに一致させることができる。

このように床版画像から得られる格間の第１の矩形枠に、第１の図面の対応する格間の矩形枠（第２の矩形枠）を沿わせることで、第２の矩形枠を第１の矩形枠と相似形に変形させる。

図面修正部３０では、床版画像取得部２０から格間毎の床版画像を示す画像データが新たに入力されると、図２及び図３に示したように格間毎の床版画像を、第１の図面内の床版画像に対応する格間に割り当て、床版画像から得られる格間の第１の矩形枠により、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠と相似形に変形させる。

全ての格間の床版画像を入力し、入力した床版画像を用いて、第１の図面の全ての格間の第２の矩形枠が変形させられると、床版全体の形状が決定する。従って、図面修正部３０は、床版画像を用いた第１の図面の修正により、修正後の図面（第２の図面）を取得することができる。

尚、修正後の第２の図面は、実際の床版（格間）の形状を反映したものになるが、実寸サイズ情報を有していない。

図１において、実寸サイズ情報取得部６０は、床版画像取得部２０により取得した格間毎の床版画像のうちの少なくとも１つの床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報５４を取得し、取得した実寸サイズ情報に基づいて床版（第２の図面）の実寸サイズ情報を取得する。

図４は、図３に示した床版画像１００を示す図である。図４に示すように床版画像１００中の基準被写体は、格間画像１２０から測定される格間内の損傷部（ひび割れ１６０、遊離石灰１７０等）、又は格間画像１２０から測定される格間（格間の第１の矩形枠）の少なくとも一辺（例えば、第１の矩形枠の短辺）を示す縁部である。

実寸サイズ情報取得部６０は、これらの基準被写体のうちの少なくとも１つの基準被写体の実寸サイズ情報５４を、手動入力により取得する。尚、格間内のひび割れ１６０の実寸サイズ情報（ひび割れの長さ）、及び遊離石灰１７０の縦横の長さは、床版の点検時に測定された実寸サイズ情報を利用することができる。

表示部５２に表示される床版画像１００と、その床版画像１００内の基準被写体の実寸サイズ情報５４とから、表示部５２の画面の１画素ピッチ当たりの実寸サイズを求めることができる。従って、実寸サイズ情報取得部６０は、表示部５２に表示された第１の図面の画面上のサイズと、画面の１画素ピッチ当たりの実寸サイズとに基づいて、床版（修正後の第２の図面）の実寸サイズ情報を算出（取得）することができる。

実寸サイズ情報付加部７０は、図面修正部３０により修正された第２の図面に、実寸サイズ情報取得部６０により取得した実寸サイズ情報を付加する。実寸サイズ情報付加部７０による実寸サイズ情報の付加は、第２の図面内に実寸サイズ情報を追記し、又は第２の図面の図面ファイルに、実寸サイズ情報が記録されたテキストファイルを紐付けることにより行うことができる。

実寸サイズ情報付加部７０による実寸サイズ情報が付加された第２の図面は、図面ＤＢ４２に保存され、適宜利用される。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明に係る図面作成装置の第２の実施形態を示すブロック図である。尚、図５において、図１に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図５に示す第２の実施形態の図面作成装置１−２は、図１に示した第１の実施形態に対して変換部１６、トリミング部２２、及び床版画像生成部２４が追加され、かつ床版画像取得部２０−２及び図面修正部３０−２の機能が異なる点で相違する。

変換部１６は、画像ＤＢ１４から入力する床版画像を射影変換し、射影変換した床版画像を床版画像取得部２０−２に出力する。

画像ＤＢ１４から入力する床版画像は、床版に正対して撮像された画像とは限らない。変換部１６は、入力する床版画像が、床版に正対せずに撮像された床版画像の場合には、の床版画像を射影変換し、正対して撮像された床版画像と同様の画像に変換する。

図６に示す床版画像２００−１は、床版に正対せずに撮像された床版画像の一例を示している。床版の格間の形状が本来、長方形の場合、正対せずに撮像された床版画像から得られる格間の第１の矩形枠は、長方形にはならない。この場合、変換部１６は、床版画像２００−１を射影変換し、図６に示すように格間画像（格間の第１の矩形枠）が長方形となる床版画像２００−２を取得する。

床版画像２００−１を床版画像２００−２になるように射影変換するためには、床版の平面の法線方向と、撮像装置１０の撮影方向（光軸の方向）との成す角度を検知する必要がある。

いま、床版の平面が水平と仮定すると、撮像装置１０の撮影方向を示す方位情報を取得することにより、床版の平面の法線方向と撮像装置１０の撮影方向との成す角度を検知することができる。撮像装置１０の撮影方向を示す方位情報は、撮像装置１０に搭載された方位センサにより取得することができ、取得した方位情報は、画像ファイルに付加することができる。方位センサは、ジャイロセンサ、地磁気センサ等により構成することができる。

また、床版画像中に既知の形状（平行四辺形、正多角形又は真円等）の外形を有する部材が存在する場合、その部材の既知の形状と床版画像中の対応する部材の形状とから、射影変換するための射影変換パラメータを求めることができる。本例の場合、床版に対面する主桁及び横桁のフランジ部は、それぞれ平行である。従って、床版画像中のフランジ部が平行でない場合には、全てのフランジ部が平行になるように射影変換する射影変換パラメータを求め、射影変換すればよい。

床版画像取得部２０−２は、画像合成部を含み、１つの格間が複数回に分割して撮像された複数の分割画像を取得した場合、画像合成部により複数の分割画像を合成し、格間毎に１枚の床版画像を取得する。

図７は、３枚の分割画像３０１、３０２、及び３０３から１つの格間画像を含む１枚の床版画像３０４を合成（パノラマ合成）する様子を示す図である。

画像合成部は、分割画像３０１、３０２、及び３０３の互いに重複する領域（斜線で示した領域）の特徴点（部材の輪郭線、床版の模様、汚れ、又は損傷部等）が一致するように、分割画像間の拡縮及び位置合わせを行い、分割画像の合成を行う。尚、分割画像の枚数は、図７に示した実施形態に限らない。

トリミング部２２は、入力する床版画像から格間を示す第１の矩形枠に沿って格間画像を切り出す部分であり、切り出した格間画像を図面修正部３０−２に出力する。格間を示す第１の矩形枠は、格間画像の輪郭（主桁及び横桁の画像の内側の輪郭）に相当し、床版画像を画像処理することにより認識することができる。従って、トリミング部２２は、床版画像から格間画像の輪郭を自動認識し、格間画像を自動的に切り出すことができる。尚、床版画像を表示部５２に表示させ、ユーザが表示部５２の画面上で格間画像の輪郭（トリミング枠）を指定し、トリミング部２２は、指定されたトリミング枠に沿って格間画像を切り出すようにしてもよい。

図面修正部３０−２は、位置合わせ部３４−２が、床版画像の格間を示す第１の矩形枠に基づいて第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を第１の矩形枠に自動的に一致させる点で、第１の実施形態の図面修正部３０と相違する。

即ち、図面修正部３０−２の位置合わせ部３４−２は、入力する床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識する。本例の場合、図面修正部３０−２が格間画像を入力するため、格間画像の外形の輪郭を認識することにより格間を示す第１の矩形枠を自動的に取得することができる。

位置合わせ部３４−２は、認識した格間を示す第１の矩形枠のうちの一辺が、第１の図面の対応する格間の一辺と一致するように第１の図面に対して格間画像の位置合わせを自動的に行い、その後、第１の矩形枠の他の３辺に対して、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を構成する線を並進移動及び／又は回転移動させ、位置合わせを自動的に行う。

尚、本例では、図面修正部３０−２が格間画像を入力しているが、格間画像を含む床版画像を入力する場合にも、位置合わせ部３４−２は、床版画像中の第１の矩形枠を認識し、認識した第１の矩形枠に基づいて第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を、第１の矩形枠に自動的に一致させることができる。

床版画像生成部２４は、図面修正部３０−２での図面作成に使用された格間画像であって、第１の図面の対応する格間への割り当て、及び位置合わせが完了した位置情報を持つ格間画像を連結し、床版全体の床版画像を生成する。床版画像生成部２４により生成された床版全体の床版画像は、画像ＤＢ１４に保存される。画像ＤＢ１４に保存される床版画像は、図面ＤＢ４２に保存した床版画像に対応する床版の図面と紐付けて保存することが好ましい。

＜第３の実施形態＞
図８は、本発明に係る図面作成装置の第３の実施形態を示すブロック図である。尚、図８において、図１及び図５に示した第１の実施形態及び第２の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８に示す第３の実施形態の図面作成装置１−３は、主として図面修正部３０−３が第１の実施形態及び第２の実施形態と相違する。

図面修正部３０−３は、割り当て部３２−２と位置合わせ部３４−２とを備えている。図面修正部３０−３の割り当て部３２−２は、トリミング部２２から入力した格間画像を、第１の図面内の格間画像に対応する格間に割り当てる部分であり、特に自動的に割り当てる点で、第１及び第２の実施形態の割り当て部３２と相違する。

撮像装置１０により撮像された格間毎の床版画像（格間画像）には、床版の図面内のいずれの格間に対応する画像かを示す情報がすでに紐付けされている場合がある。割り当て部３２−２は、格間画像に紐付けられている情報を使用して、入力した格間画像を第１の図面内の格間画像に対応する格間に自動的に割り当てる。

位置合わせ部３４−２は、割り当て部３２−２により自動的に割り当てられた格間画像を用いて、第２の実施形態と同様に格間画像の第１の矩形枠に第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を自動的に一致（変形）させる。

第３の実施形態の図面修正部３０−３は、格間画像の割り当て及び第１の図面の修正をそれぞれ自動的に行うため、第３の実施形態の図面作成装置１−３には、第１の実施形態等では必要とされていた手動操作部５０及び表示部５２が設けられていない。

尚、本例の図面修正部３０−３は、トリミング部２２から格間画像を入力しているが、格間画像を含む床版画像を入力する場合も同様に、格間画像の割り当て及び第１の図面の修正をそれぞれ自動的に行うことができる。

［図面作成方法］
図９は、本発明に係る図面作成方法の実施形態を示すフローチャートである。

図９において、床版画像取得部２０−２（図５）は、１つの格間を複数回に分割して撮像した複数の分割画像を取得し（ステップＳ１０）、取得した複数の分割画像を合成し、格間毎に１枚の床版画像を作成（取得）する（ステップＳ１２）。

図面取得部４４は、図面入力部４０により入力された点検対象である床版の第１の図面を取得し、又は図面ＤＢ４２により管理されている図面の中から点検対象である床版の図面（第１の図面）を取得する（ステップＳ１４）。

図面修正部３０（図１）は、ステップＳ１２で取得した床版画像を用いて、ステップＳ１４で取得した第１の図面を第２の図面に修正する（ステップＳ１６）。即ち、図面修正部３０は、床版画像を、第１の図面内の床版画像に対応する格間に割り当て、割り当てた床版画像の格間を示す第１の矩形枠に沿って、第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を一致させる修正（位置合わせ）を行う。

一方、実寸サイズ情報取得部６０は、床版画像内のひび割れ等の基準被写体の実寸サイズ情報に基づいて床版（修正後の第２の図面）の実寸サイズ情報を算出する（ステップＳ１８）。

実寸サイズ情報付加部７０は、ステップＳ１６で取得した修正後の第２の図面に、ステップＳ１８で算出した床版の実寸サイズ情報を付加する（ステップＳ２０）。

このようにして作成された床版の図面は、電子データ化され、あるいはプリント出力され、橋梁の床版の保守点検及び自動撮影ロボットの移動制御に利用することができる。

尚、本発明は上述した各実施形態に限定されず、各実施形態の構成を適宜組み合わせたもの、又は本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

１−１、１−２、１−３ 図面作成装置
１０ 撮像装置
１２ 画像入力部
１４ 画像ＤＢ
１６ 変換部
２０、２０−２ 床版画像取得部
２２ トリミング部
２４ 床版画像生成部
３０、３０−２、３０−３ 図面修正部
３２、３２−２ 割り当て部
３４、３４−２ 位置合わせ部
４０ 図面入力部
４２ 図面ＤＢ
４４ 図面取得部
５０ 手動操作部
５２ 表示部
５４ 実寸サイズ情報
６０ 実寸サイズ情報取得部
７０ 実寸サイズ情報付加部
１００、２００−１、２００−２、３０４ 床版画像
１２０ 格間画像
１５０ 移動ボタン
１５２ 回転ボタン
１６０ ひび割れ
１７０ 遊離石灰
２００ 図面
３０１、３０２、３０３ 分割画像
Ｓ１０−Ｓ２０ ステップ

Claims (13)

1. 撮像装置により点検対象である床版を撮像して取得した床版画像であって、前記床版に配列された格間毎の床版画像を取得する床版画像取得部と、
   前記床版を示す第１の図面であって、少なくとも前記床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む第１の図面を取得する図面取得部と、
   前記床版画像から得られる格間の第１の矩形枠により、前記第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を前記第１の矩形枠と相似形に変形させ、前記第１の図面を第２の図面に修正する図面修正部と、
   前記床版画像取得部により取得した格間毎の床版画像のうちの少なくとも１つの床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を取得し、前記取得した前記実寸サイズ情報に基づいて前記床版の実寸サイズ情報を取得する実寸サイズ情報取得部と、
   を備えた図面作成装置。
2. 前記床版画像取得部は、前記撮像装置により前記格間を複数回に分割して撮像した複数の分割画像を取得し、前記取得した複数の分割画像を合成して格間毎に１枚の床版画像を取得する請求項１に記載の図面作成装置。
3. 前記撮像装置により前記床版を撮像して取得した床版画像を射影変換する変換部を有し、
   前記床版画像取得部は、前記変換部により射影変換された前記床版画像を取得する請求項１又は２に記載の図面作成装置。
4. 前記取得した前記格間毎の床版画像と前記取得した前記第１の図面とを表示する表示部と、前記表示部に表示された前記床版画像及び前記第１の図面を操作する手動操作部と、を備え、
   前記図面修正部は、
   前記表示部に表示された前記床版画像を、前記表示部に表示された前記第１の図面内の前記床版画像に対応する格間に前記手動操作部による手動操作で移動させて割り当てる割り当て部と、
   前記割り当て部により割り当てられた前記床版画像の格間を示す第１の矩形枠に沿って、前記第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を前記手動操作部による手動操作により一致させる位置合わせ部と、
   を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の図面作成装置。
5. 前記図面修正部は、
   前記取得した前記格間毎の床版画像を、前記第１の図面内の前記床版画像に対応する格間に自動的に割り当てる割り当て部と、
   前記割り当て部により割り当てられた前記床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識し、前記認識した前記第１の矩形枠に基づいて前記第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を前記第１の矩形枠に自動的に一致させる位置合わせ部と、
   を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の図面作成装置。
6. 前記取得した前記格間毎の床版画像と前記取得した前記第１の図面とを表示する表示部と、前記表示部に表示された前記床版画像を操作する手動操作部と、を備え、
   前記図面修正部は、
   前記表示部に表示された前記床版画像を、前記表示部に表示された前記第１の図面内の前記床版画像に対応する格間に前記手動操作部による手動操作で移動させて割り当てる割り当て部と、
   前記割り当て部により割り当てられた前記床版画像の格間を示す第１の矩形枠を画像処理により認識し、前記認識した前記第１の矩形枠に基づいて前記第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を前記第１の矩形枠に自動的に一致させる位置合わせ部と、
   を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の図面作成装置。
7. 前記床版画像中の基準被写体は、前記格間内の損傷部であり、
   前記実寸サイズ情報取得部は、前記床版画像取得部により取得した前記床版画像から前記損傷部の実寸サイズ情報を取得し、前記取得した前記実寸サイズ情報に基づいて前記床版の実寸サイズ情報を算出する請求項１から６のいずれか１項に記載の図面作成装置。
8. 前記床版画像中の基準被写体は、前記格間の少なくとも一辺を示す縁部であり、
   前記実寸サイズ情報取得部は、前記床版画像取得部により取得した前記床版画像から前記格間の少なくとも一辺を示す縁部の実寸サイズ情報を取得し、前記取得した前記実寸サイズ情報に基づいて前記床版の実寸サイズ情報を算出する請求項１から６のいずれか１項に記載の図面作成装置。
9. 前記実寸サイズ情報取得部により取得した前記床版の実寸サイズ情報を、前記第２の図面に付加する実寸サイズ情報付加部を備えた請求項１から８のいずれか１項に記載の図面作成装置。
10. 前記床版画像取得部により取得した格間毎の床版画像から前記第１の矩形枠に沿って格間画像を切り出すトリミング部と、
    前記トリミング部により切り出した前記格間画像を連結し、前記床版の全体の床版画像を生成する床版画像生成部と、
    を更に備えた請求項１から９のいずれか１項に記載の図面作成装置。
11. 撮像装置により点検対象である床版を撮像して取得した床版画像であって、前記床版に配列された格間毎の床版画像を取得するステップと、
    前記床版を示す第１の図面であって、少なくとも前記床版の複数の格間の概略の矩形枠情報を含む第１の図面を取得するステップと、
    前記床版画像から得られる格間の第１の矩形枠により、前記第１の図面の対応する格間の第２の矩形枠を前記第１の矩形枠と相似形に変形させ、前記第１の図面を第２の図面に修正するステップと、
    前記取得した格間毎の床版画像のうちの少なくとも１つの床版画像中の基準被写体の実寸サイズ情報を取得し、前記取得した前記実寸サイズ情報に基づいて前記床版の実寸サイズ情報を取得するステップと、
    を含む図面作成方法。
12. 前記床版画像を取得するステップは、前記撮像装置により前記格間を複数回に分割して撮像した複数の分割画像を取得し、前記取得した複数の分割画像を合成して格間毎に１枚の床版画像を取得する請求項１１に記載の図面作成方法。
13. 前記取得した前記床版の実寸サイズ情報を、前記第２の図面に付加するステップを含む請求項１１又は１２に記載の図面作成方法。

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