JP6750861B2 - 探査対象物の異常箇所推定方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、探査対象物の内部における異常箇所を非破壊で推定する方法であって、前記探査対象物の表面に走査方向における単位計測区間ごとに電磁波を照射すると共に前記探査対象物の内部からの前記電磁波の反射波を受信し、各々の前記単位計測区間に対応する反射波データを保存する反射波データ保存工程と、前記単位計測区間のうち、任意に選択した任意位置単位計測区間における任意位置単位計測区間反射波データと、前記任意位置単位計測区間とは走査方向に異なる他位置単位計測区間における他位置単位計測区間反射波データとの一致度を算出し、前記任意位置単位計測区間反射波データと前記他位置単位計測区間反射波データとの一致度に基づいて、前記探査対象物の内部における異常がない正常単位計測区間を推定する正常単位計測区間推定工程と、前記正常単位計測区間に対応する反射波データをリファレンス反射波データとして、前記反射波データと前記リファレンス反射波データとの一致度を反射波データ間一致度として算出する反射波データ間一致度算出工程と、前記反射波データ間一致度が、予め設定されている反射波データ間一致度基準値から外れている前記単位計測区間を異常区間として推定する異常区間推定工程と、を有することを特徴とする探査対象物の異常箇所推定方法である。
反射波データ保存手段としてのCPU36は、電磁波送受信装置20が取り付けられた計測車両VHを鉄筋コンクリート床版10の上表面を走行させて、電磁波送受信装置20に鉄筋コンクリート床版10に対して電磁波走査をする走査工程を実行させる。そして反射波データ保存手段としてのCPU36は、走査工程により得られた反射波を、単位計測区間12に対応させた反射波データとしてデータ入力部32を介して記憶部34に記憶(保存)させる反射波データ記憶工程を走査工程と平行して行う。ここでは以上のような走査工程と反射波データ記憶工程とを合わせて反射波データ保存工程としている。本実施形態における反射波データは、鉄筋コンクリート床版10の上表面内における走査方向および走査方向と直交する方向と、鉄筋コンクリート床版10の深さ方向と、による三次元データ形式で記憶部34に記憶されることになる。
正常単位計測区間推定工程においては、正常単位計測区間推定手段であるCPU36が反射波データに対して図6に示すような処理フローを実行することにより正常単位計測区間の推定が行われる。ここでは、反射波データ一致度算出手段としてのCPU36が走査方向に異なる位置における複数(3箇所以上であることが好ましい)の単位計測区間12に対応する反射波データの一致度(相関度)を算出し、正常単位計測区間推定手段であるCPU36が算出した単位計測区間12に対応する反射波データの一致度(相関度)に基づいて正常単位計測区間の推定をおこなっている。ここでは、それぞれの単位計測区間12に対応する反射波データの一致度(相関度)を算出する際において、それぞれの単位計測区間12における反射波データから得た断面画像データを反射波データとして用いている。
反射波データ間一致度算出手段であるCPU36は、リファレンス反射波データを基準として、リファレンス反射波データとした単位計測区間12を除いた全ての走査方向における単位計測区間12に対応する反射波データの一致度を算出する(反射波データ間一致度算出工程)。このようにして算出された反射波データ間一致度は、記憶部34に単位計測区間12を縮小表示したマップに対応させた状態で記憶される。そして反射波データ間一致度表示手段であるCPU36は、記憶部34に予め記憶されていた(または事後的にデータ入力部32から入力された)反射波データ間一致度の数値に応じた色彩データに基づいて単位計測区間12を縮小表示したマップの塗りつぶし表示処理をしてもよい(反射波データ間一致度表示工程)。このようにして得られた単位計測区間12を縮小表示したマップをモニタ等に代表されるデータ出力部38に出力することもできる。
異常区間推定手段であるCPU36は、それぞれの単位計測区間12における反射波データ間一致度について、予め設定され、記憶部34に記憶されている反射波データ間一致度基準値との比較を実行し比較結果に基づいてすべての単位計測区間12の中から異常区間を推定する(異常区間推定工程)。ある単位計測区間12において反射波データ間一致度が反射波データ間一致度基準値から外れた場合、その単位計測区間12は、正常単位計測区間における反射波データに対して十分な相違がある(異常(損傷)がある)と考えることができる。よって、異常区間推定手段としてのCPU36はこのような単位計測区間12を異常区間として推定することができるのである。
12 単位計測区間
20 電磁波送受信装置
22 電磁波送信器
24 電磁波受信器
30 鉄筋コンクリート床版内部損傷箇所推定装置(データ処理端末)
32 データ入力部
34 記憶部
36 CPU
38 データ出力部
VH 計測車両
Claims (11)
- 探査対象物の内部における異常箇所を非破壊で推定する方法であって、
前記探査対象物の表面に走査方向における単位計測区間ごとに電磁波を照射すると共に前記探査対象物の内部からの前記電磁波の反射波を受信し、各々の前記単位計測区間に対応する反射波データを保存する反射波データ保存工程と、
前記単位計測区間のうち、任意に選択した任意位置単位計測区間における任意位置単位計測区間反射波データと、前記任意位置単位計測区間とは走査方向に異なる他位置単位計測区間における他位置単位計測区間反射波データとの一致度を算出し、前記任意位置単位計測区間反射波データと前記他位置単位計測区間反射波データとの一致度に基づいて、前記探査対象物の内部における異常がない正常単位計測区間を推定する正常単位計測区間推定工程と、
前記正常単位計測区間に対応する反射波データをリファレンス反射波データとして、前記反射波データと前記リファレンス反射波データとの一致度を反射波データ間一致度として算出する反射波データ間一致度算出工程と、
前記反射波データ間一致度が、予め設定されている反射波データ間一致度基準値から外れている前記単位計測区間を異常区間として推定する異常区間推定工程と、
を有することを特徴とする探査対象物の異常箇所推定方法。 - 前記反射波データ保存工程は、
予め前記探査対象物の表面から前記電磁波を照射して得られた前記反射波データに基づき、前記探査対象物の深さ方向における構成物質の相違による前記反射波データの相違部分を抽出する反射波相違部分抽出工程と、
当該抽出した前記反射波データの相違部分に基づいて、前記探査対象物の内部から受信した前記反射波の中から前記反射波データとして保存すべき前記探査対象物の表面からの深さ範囲を決定する反射波データ収集深さ範囲決定工程と、
前記反射波データを、前記決定した前記探査対象物の表面からの深さ範囲内からの前記反射波に限定する反射波データトリミング工程と、
を含んでいることを特徴とする請求項1記載の探査対象物の異常箇所推定方法。 - 前記正常単位計測区間推定工程は、
前記任意位置単位計測区間反射波データにより、任意位置単位計測区間画像データを生成する工程と、
前記他位置単位計測区間反射波データにより、他位置単位計測区間画像データを生成する工程と、
前記任意位置単位計測区間画像データと前記他位置単位計測区間画像データとにおける一致度を正常単位計測区間推定用画像データ一致度として算出する正常単位計測区間推定用画像データ一致度算出工程と、
前記正常単位計測区間推定用画像データ一致度の値が、予め設定されている正常区間推定用数値以上である区間を、前記正常単位計測区間として推定することを特徴とする請求項1または2記載の探査対象物の異常箇所推定方法。 - 前記正常単位計測区間推定用画像データ一致度算出工程は、
前記任意位置単位計測区間画像データと、走査方向におけるすべての前記単位計測区間における断面画像データとの相関係数である任意位置断面画像データ相関係数をそれぞれ算出する工程と、
前記他位置単位計測区間画像データと、走査方向におけるすべての前記単位計測区間における断面画像データとの相関係数である他位置断面画像データ相関係数をそれぞれ算出する工程と、
前記任意位置断面画像データ相関係数と前記他位置断面画像データ相関係数との分散を算出する工程と、を有し、
前記任意位置断面画像データ相関係数と前記他位置断面画像データ相関係数との分散の数値が予め設定された基準分散数値未満である場合、前記任意位置単位計測区間または前記他位置単位計測区間のいずれかを前記正常単位計測区間として推定することを特徴とする請求項3記載の探査対象物の異常箇所推定方法。 - 前記他位置単位計測区間は、前記任意位置単位計測区間に対して、走査方向において予め設定された数の前記単位計測区間の範囲において設定されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記単位計測区間を前記反射波データ間一致度の数値に応じた色彩により前記単位計測区間のマップに塗りつぶし表示する反射波データ間一致度表示工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記反射波データ間一致度の数値が、予め設定されている異常箇所特定用閾値未満であるか否かによって、前記単位計測区間のマップに二値化して塗りつぶし表示する反射波データ間一致度二値化表示工程をさらに含んであることを特徴とする請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記異常箇所特定用閾値は、外れ値検定により得られた外れ値であることを特徴とする請求項7記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記異常箇所特定用閾値は、複数設定の値の中から選択可能に設けられていることを特徴とする請求項7または8記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記反射波データ保存工程は、前記探査対象物の表面内において前記走査方向と直交する方向における複数箇所について同時に行われることを特徴とする請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
- 前記反射波データ保存工程は、
乾燥状態の前記探査対象物の表面に前記走査方向における前記単位計測区間ごとに前記電磁波を照射すると共に前記探査対象物の内部からの前記電磁波の反射波を受信し、前記単位計測区間に対応する乾燥状態反射波データを保存する乾燥状態反射波データ保存工程と、
湿潤状態の前記探査対象物の表面に前記走査方向における前記単位計測区間ごとに前記電磁波を照射すると共に前記探査対象物の内部からの前記電磁波の反射波を受信し、前記単位計測区間に対応する湿潤状態反射波データを保存する湿潤状態反射波データ保存工程と、を含み、
前記乾燥状態反射波データと前記湿潤状態反射波データとの各々に対して、
前記反射波データ間一致度算出工程と、
前記異常区間推定工程と、
をそれぞれ実行することを特徴とする請求項1〜10のうちのいずれか一項に記載の探査対象物の異常箇所推定方法。
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