JPH02298837A - 気泡組織測定方法 - Google Patents
気泡組織測定方法Info
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- JPH02298837A JPH02298837A JP12087689A JP12087689A JPH02298837A JP H02298837 A JPH02298837 A JP H02298837A JP 12087689 A JP12087689 A JP 12087689A JP 12087689 A JP12087689 A JP 12087689A JP H02298837 A JPH02298837 A JP H02298837A
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は表面に気泡を有する試料の気泡組織測定方法に
係わり、特に硬化コンクリートの気泡組織を短時間に測
定する方法に関する。
係わり、特に硬化コンクリートの気泡組織を短時間に測
定する方法に関する。
コンクリート構造物の耐凍害性確保のためには、適切な
エントレインドエアがコンクリートに連行されているこ
とが必要である。そのため、一般にはフレッシュコンク
リートの空気量を測定することにより品質管理を行って
いる。しかし、耐凍害性を得るためには、空気量そのも
のより気泡の間隔が重要であることから、耐凍害性を厳
密に判断するためには、硬化コンクリート中の気泡組織
を求めることが必要になる。
エントレインドエアがコンクリートに連行されているこ
とが必要である。そのため、一般にはフレッシュコンク
リートの空気量を測定することにより品質管理を行って
いる。しかし、耐凍害性を得るためには、空気量そのも
のより気泡の間隔が重要であることから、耐凍害性を厳
密に判断するためには、硬化コンクリート中の気泡組織
を求めることが必要になる。
硬化コンクリート中の気泡組織を調べるために、一般に
行われている方法はA37MC457のポイントカウン
ト法あるいはリニアトラバース法である。これらの方法
は、コンクリート断面を実体顕微鏡下で観察・測定する
ものであるが、測定に長時開方・かり測定者に相当な根
気が要求される、この方法の欠点を解消する目的で、画
像解析による方法が近年試みられている。
行われている方法はA37MC457のポイントカウン
ト法あるいはリニアトラバース法である。これらの方法
は、コンクリート断面を実体顕微鏡下で観察・測定する
ものであるが、測定に長時開方・かり測定者に相当な根
気が要求される、この方法の欠点を解消する目的で、画
像解析による方法が近年試みられている。
(S、Chatterji and H,Gudmu
ndsson ; Characterizatio
n of Entrained Air Bub
ble System in Concrete
by MeanSof anImage Anal
ysing Microscope+ Cemen
tand Concrete Re5earch+ V
ol、L No、 4 、 PP −423〜428(
1,977) 、原画克己外2各;画像解析装・ 置を
用いた硬化コンクリート中の気泡組織測定方法、セメン
ト・コンクリート、No471、pp22〜28(19
86) 、太田利隆外3名;自動画像解析システムを用
いた硬化コンクリートの気泡パラメータの測定方法につ
いて、第8回コンクリート工学年次講演会論文集、pp
389〜392 (1986) )これはテレビカメラ
から入力した画像をコンピュータによって処理する方法
であり、ASTMの方法に比べて測定者に係わる負担は
大幅に減少される。
ndsson ; Characterizatio
n of Entrained Air Bub
ble System in Concrete
by MeanSof anImage Anal
ysing Microscope+ Cemen
tand Concrete Re5earch+ V
ol、L No、 4 、 PP −423〜428(
1,977) 、原画克己外2各;画像解析装・ 置を
用いた硬化コンクリート中の気泡組織測定方法、セメン
ト・コンクリート、No471、pp22〜28(19
86) 、太田利隆外3名;自動画像解析システムを用
いた硬化コンクリートの気泡パラメータの測定方法につ
いて、第8回コンクリート工学年次講演会論文集、pp
389〜392 (1986) )これはテレビカメラ
から入力した画像をコンピュータによって処理する方法
であり、ASTMの方法に比べて測定者に係わる負担は
大幅に減少される。
しかし、上記方法の場合、テレビカメラで得た画像から
直接コンクリート中の気泡を正確に判断するのは困難で
あり、気泡とその外の箇所を区別するために、試料にあ
らかじめ二値化処理を施す必要がある。処理の方法とし
ては、コンクリート表面の気泡の中に白色の溶剤を詰め
、気泡以外の部分には、黒色のペイントを塗る方法が一
般的である。このため、ASTM法に比べて測定そのも
のに係わる時間が短縮されたとしても、二値化のための
前処理に時間を要し、実質的な試験時間の短縮にはなら
ない欠点を持っている。また、測定対象の気泡が極めて
小さいため、取り込む画像の視野を数I程度と狭(する
必要があり、コンクリートの気泡&Ilv&を正確に求
めるためには測定視野数を数百としなければならず、画
像解析装置を用いても抜本的な測定時間短縮には必ずし
もつながらなかった。
直接コンクリート中の気泡を正確に判断するのは困難で
あり、気泡とその外の箇所を区別するために、試料にあ
らかじめ二値化処理を施す必要がある。処理の方法とし
ては、コンクリート表面の気泡の中に白色の溶剤を詰め
、気泡以外の部分には、黒色のペイントを塗る方法が一
般的である。このため、ASTM法に比べて測定そのも
のに係わる時間が短縮されたとしても、二値化のための
前処理に時間を要し、実質的な試験時間の短縮にはなら
ない欠点を持っている。また、測定対象の気泡が極めて
小さいため、取り込む画像の視野を数I程度と狭(する
必要があり、コンクリートの気泡&Ilv&を正確に求
めるためには測定視野数を数百としなければならず、画
像解析装置を用いても抜本的な測定時間短縮には必ずし
もつながらなかった。
本発明の目的は、試料の表面に複数の方向から光を1方
向づつ照射して画像を取り入れ、この各画像の明るさの
差異から短時間に気泡組織を測定する方法を提供するこ
とにある。
向づつ照射して画像を取り入れ、この各画像の明るさの
差異から短時間に気泡組織を測定する方法を提供するこ
とにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、気泡組織に複数の方向から
光を1方向づつ照射してその各反射光を測定し、比較し
てその差を検出すればよく、本発明の気泡組織測定方法
は、表面に気泡を有する試料あ面に複数の方向から1方
向づつ光を照射して各照射方向毎の画像を取り込み、前
記各画像の同一位置における明度差から気泡を測定する
ことを特徴とするものである。また、前記複数の方向を
3方向とするとよい。また、前記試料としてコンクリー
トを用いるとよく、この場合、まずコンクリートの前記
試料の面を骨材領域とセメントペースト領域に区分し、
次にセメントペースト領域のみの気泡測定を行うとよい
。
光を1方向づつ照射してその各反射光を測定し、比較し
てその差を検出すればよく、本発明の気泡組織測定方法
は、表面に気泡を有する試料あ面に複数の方向から1方
向づつ光を照射して各照射方向毎の画像を取り込み、前
記各画像の同一位置における明度差から気泡を測定する
ことを特徴とするものである。また、前記複数の方向を
3方向とするとよい。また、前記試料としてコンクリー
トを用いるとよく、この場合、まずコンクリートの前記
試料の面を骨材領域とセメントペースト領域に区分し、
次にセメントペースト領域のみの気泡測定を行うとよい
。
試料の表面に気泡組織がある場合、ここに複数の方向か
ら1方向づつ、光を照射すると、その反射光の明るさは
、気泡部が試料の表面から陥没した形状であるため、互
いに異なったものとなる。この明るさの差、つまり明度
差によって気泡を測定することができる。これを3方向
から光を照射した場合につき第1図を用いて説明する。
ら1方向づつ、光を照射すると、その反射光の明るさは
、気泡部が試料の表面から陥没した形状であるため、互
いに異なったものとなる。この明るさの差、つまり明度
差によって気泡を測定することができる。これを3方向
から光を照射した場合につき第1図を用いて説明する。
第1図は、試料の表面にある気泡を半球と仮定し、この
−横断面上において真上、右斜め、左斜めから同じ照度
の光を照射した図である。(a)図は気泡の形状と光の
方向を示す。(b)図は真上から光を照射した場合の明
るさく明度)の分布と影のできかたを示す、明度はその
大きさをOから255までの256段階のレベルで示す
、UPは気泡外のある位置の明度でありupは気泡のあ
る位置における明度である。またこの場合は影はできな
い。(C)図は光を右斜めから照射した場合の明度分布
と影のできかたを示す。RP、rpは(bJ図と同一位
置の明度である。(d)図は光を左斜めから照射した場
合の明度分布と影のできかたを示す。LP、Ipは(b
J図と同一位置の明度である。ここで(b)、 (C1
,(d)図を比較した場合、気泡部以外の明度例えば、
UP。
−横断面上において真上、右斜め、左斜めから同じ照度
の光を照射した図である。(a)図は気泡の形状と光の
方向を示す。(b)図は真上から光を照射した場合の明
るさく明度)の分布と影のできかたを示す、明度はその
大きさをOから255までの256段階のレベルで示す
、UPは気泡外のある位置の明度でありupは気泡のあ
る位置における明度である。またこの場合は影はできな
い。(C)図は光を右斜めから照射した場合の明度分布
と影のできかたを示す。RP、rpは(bJ図と同一位
置の明度である。(d)図は光を左斜めから照射した場
合の明度分布と影のできかたを示す。LP、Ipは(b
J図と同一位置の明度である。ここで(b)、 (C1
,(d)図を比較した場合、気泡部以外の明度例えば、
UP。
RP、LPは同一レベルであるが気泡部分では同一場所
でも光の照射方向によりup+rp+Ip+ のように
明度のレベルは異なっている。これによって気泡を測定
することができる。
でも光の照射方向によりup+rp+Ip+ のように
明度のレベルは異なっている。これによって気泡を測定
することができる。
以下、本発明の一実施例を第1図〜第9図を用いて説明
する。
する。
第2図は本発明を実施する画像解析処理装置のブロック
図を示す、第2図において、■は測定の対象となる試料
で、本実施例ではLoam角のコンクリートでありコン
クリート表面は前処理はしない状態である。2は試料1
の振動を防止する除振台、3は試料1を搭載した状態で
2次元移動を行うXYステージ、4はXYステージ3の
移動を制御するxYステージ制御装置、5は試料1の上
下方向の位置を制御して最適の焦点となるようにする自
動焦点機構、6は自動焦点機構5を制御する自動焦点制
御装置、7は試料1の気泡を測定するミクロ用カメラ、
8は試料1の骨材領域とセメントペースト領域を識別す
るマクロ用カメラ、9.10はそれぞれミクロ用カメラ
7、マクロ用カメラ8のカメラコントロール部、11は
ミクロ用カメラ7とマクロ用カメラ8とを切替えるビデ
オ切替部、12は試料1に対する照明装置で、試料1の
上面に左右からの斜光と真上からの光を当てるため3個
のライトを装備している。13はミクロ用カメラ7、マ
クロ用カメラ8からの画像を処理すると共にXYステー
ジ制御部4.自動焦点制御装置6.ビデオ切替部11を
制御する画像処理装置、14は画像処理装置13を制御
するパーソナルコンピュータ1、・1 15はパーソナルコンピュータ14のプログラムや画像
処理装置13の測定データを記録するマイクロディスク
やフロッピーからなる二次記憶装置、16は画像処理装
置13の測定データ等を出力するプリンタである。
図を示す、第2図において、■は測定の対象となる試料
で、本実施例ではLoam角のコンクリートでありコン
クリート表面は前処理はしない状態である。2は試料1
の振動を防止する除振台、3は試料1を搭載した状態で
2次元移動を行うXYステージ、4はXYステージ3の
移動を制御するxYステージ制御装置、5は試料1の上
下方向の位置を制御して最適の焦点となるようにする自
動焦点機構、6は自動焦点機構5を制御する自動焦点制
御装置、7は試料1の気泡を測定するミクロ用カメラ、
8は試料1の骨材領域とセメントペースト領域を識別す
るマクロ用カメラ、9.10はそれぞれミクロ用カメラ
7、マクロ用カメラ8のカメラコントロール部、11は
ミクロ用カメラ7とマクロ用カメラ8とを切替えるビデ
オ切替部、12は試料1に対する照明装置で、試料1の
上面に左右からの斜光と真上からの光を当てるため3個
のライトを装備している。13はミクロ用カメラ7、マ
クロ用カメラ8からの画像を処理すると共にXYステー
ジ制御部4.自動焦点制御装置6.ビデオ切替部11を
制御する画像処理装置、14は画像処理装置13を制御
するパーソナルコンピュータ1、・1 15はパーソナルコンピュータ14のプログラムや画像
処理装置13の測定データを記録するマイクロディスク
やフロッピーからなる二次記憶装置、16は画像処理装
置13の測定データ等を出力するプリンタである。
次に本装置による硬化コンクリートの気泡組織の測定方
法について説明する。
法について説明する。
画像解析システムによる硬化コンクリートの気泡組織の
測定は、コンクリート供試体の切断面全体の画像でセメ
ントペースト領域と骨材領域を分離するマクロ測定と、
切断面を拡大した画像で気泡組織の測定を行うミクロ測
定に分かれる。
測定は、コンクリート供試体の切断面全体の画像でセメ
ントペースト領域と骨材領域を分離するマクロ測定と、
切断面を拡大した画像で気泡組織の測定を行うミクロ測
定に分かれる。
(1)マクロ測定
マクロ測定は、テレビカメラから取り込まれた濃淡画像
を二値化処理した画像を基にして行われ濃淡画像とは、
テレビカメラから入力されたテレビ信号をllj素(画
像の構成要素)ごとに、その濃さによってデジタル化(
例えば、白をON、黒を“225”とし、256段階に
分ける)して取り込んだものである。二値化はこの“0
″から“255″の間で任意の値を設定し、設定値より
上を“l”、下を“0”とすることにより行う。
を二値化処理した画像を基にして行われ濃淡画像とは、
テレビカメラから入力されたテレビ信号をllj素(画
像の構成要素)ごとに、その濃さによってデジタル化(
例えば、白をON、黒を“225”とし、256段階に
分ける)して取り込んだものである。二値化はこの“0
″から“255″の間で任意の値を設定し、設定値より
上を“l”、下を“0”とすることにより行う。
二値化処理では、取り込んだ硬化コンクリート切断面の
濃淡画像を骨材領域とセメントペースト領域とに二値化
する。つまり、256段階の濃さの中から骨材と判断さ
れる部分(骨材領域)とそうでない部分(セメントペー
スト領域)が適切に判別されるような値を調整し、骨材
領域を黒(1)、セメントペースト領域を白(0)に分
ける。
濃淡画像を骨材領域とセメントペースト領域とに二値化
する。つまり、256段階の濃さの中から骨材と判断さ
れる部分(骨材領域)とそうでない部分(セメントペー
スト領域)が適切に判別されるような値を調整し、骨材
領域を黒(1)、セメントペースト領域を白(0)に分
ける。
ここで試料を横切るある任意の直線上の濃淡を次のよう
に想定する。直線の長さの単位は画素である。
に想定する。直線の長さの単位は画素である。
二値化処理では設定した二値化レベルより上を1、それ
より下を0とし、濃淡画像を単純化する。
より下を0とし、濃淡画像を単純化する。
これを第3図を用いて説明すると二値化レベルより上の
部分が骨材領域で、二値化レベルより下の部分がセメン
トペースト領域である。
部分が骨材領域で、二値化レベルより下の部分がセメン
トペースト領域である。
しかし、この方法はすべての判断を色の濃淡によって行
うため、白っぽい色の骨材、水晶などが混じった骨材は
骨材として認識されにくいので、手動による修正が必要
となる。
うため、白っぽい色の骨材、水晶などが混じった骨材は
骨材として認識されにくいので、手動による修正が必要
となる。
(2) ミクロ測定
ミクロ測定は、視点を1つとして対象に3つの異なった
方向から1方向ずつ同じ照度の光を当てて3枚の画像を
取り込み、3枚の画像に対応する同一点の3つの明るさ
く明度)の差からその点の位置を計測するものである。
方向から1方向ずつ同じ照度の光を当てて3枚の画像を
取り込み、3枚の画像に対応する同一点の3つの明るさ
く明度)の差からその点の位置を計測するものである。
ここで、画像上の点に対応する対象上の点における光の
反射率は一定であると仮定している。対象部分が完全拡
散反射面の場合に3つの異なった方向からの光の反射光
が等しい明るさになるためには、投射角のC05INH
に反射比例し、距離の2乗に反比例した強さの光源が望
ましい。
反射率は一定であると仮定している。対象部分が完全拡
散反射面の場合に3つの異なった方向からの光の反射光
が等しい明るさになるためには、投射角のC05INH
に反射比例し、距離の2乗に反比例した強さの光源が望
ましい。
この原理は、ある領域を持つ斜面の一点に3方向から異
なった角度で同じ照度の光を1方向ずつ当てた場合、固
定された視点からはその点はそれぞれ違った明るさに見
えるということを応用している。
なった角度で同じ照度の光を1方向ずつ当てた場合、固
定された視点からはその点はそれぞれ違った明るさに見
えるということを応用している。
ここで硬化コンクリート中の気泡について次のように想
定する。コンクリート面上の全ての点における光の反射
率は一定であると仮定し、第1図で説明したように真上
、右斜め、左斜めの3方向から1方向ずつ照明を当てて
、視点は真上とし、明度はその大きさを0から225ま
での256段階のレベルで表す。この3枚の図を合わせ
て見た場合、気泡以外の部分は明度のレベルが同じであ
るが、気泡部分で影のできた部分は明度のレベルが小さ
くなり、気泡以外の部分のデータと異なっていることが
解る。 ・ 次に、気泡を判別するための二値化画像は次のように得
る。いま、上、右斜め、左斜めから光を当てた場合の明
度を表すのに第4図に示す三次元座標を用いる。1つの
座標軸に1つの光の方向が対応し、座標軸の大きさは明
度のレベルの値である、0から255である。三次元座
標の(1,0゜0)、(0,1,0)、(0,0,1)
を頂点とする三角形(111)平面を考える。また、こ
こで3つの座標の値が全て同一の点(例えば座標(1,
1,1,)点)を通るベクトルを考え、これを基準ベク
トルとする。
定する。コンクリート面上の全ての点における光の反射
率は一定であると仮定し、第1図で説明したように真上
、右斜め、左斜めの3方向から1方向ずつ照明を当てて
、視点は真上とし、明度はその大きさを0から225ま
での256段階のレベルで表す。この3枚の図を合わせ
て見た場合、気泡以外の部分は明度のレベルが同じであ
るが、気泡部分で影のできた部分は明度のレベルが小さ
くなり、気泡以外の部分のデータと異なっていることが
解る。 ・ 次に、気泡を判別するための二値化画像は次のように得
る。いま、上、右斜め、左斜めから光を当てた場合の明
度を表すのに第4図に示す三次元座標を用いる。1つの
座標軸に1つの光の方向が対応し、座標軸の大きさは明
度のレベルの値である、0から255である。三次元座
標の(1,0゜0)、(0,1,0)、(0,0,1)
を頂点とする三角形(111)平面を考える。また、こ
こで3つの座標の値が全て同一の点(例えば座標(1,
1,1,)点)を通るベクトルを考え、これを基準ベク
トルとする。
第1図で気泡内の任意の点における上、右斜め、左斜め
から光を当てた時の明度レベル、Uρ+ rl’+lp
をこの座標系にのせ、(0,0,0)を起点とするベク
トルをつ(る。
から光を当てた時の明度レベル、Uρ+ rl’+lp
をこの座標系にのせ、(0,0,0)を起点とするベク
トルをつ(る。
ここで、(111)平面とベクトル(up、rP、1f
l)が交わる点(明度点と称する)ができるので、基準
ベクトルが(111)平面と交わる点(基準点と称する
)を起点とする明度点までのベクトル(明度ベクトルと
称する)をつくることができる。
l)が交わる点(明度点と称する)ができるので、基準
ベクトルが(111)平面と交わる点(基準点と称する
)を起点とする明度点までのベクトル(明度ベクトルと
称する)をつくることができる。
この明度ベクトルの大きさで気泡を判別する。
この明度ベクトルが大きければ大きいほどそれは気泡で
ある可能性が大きいことになる。逆に、こ、の明度ベク
トルが小さければそれは気泡である可能性は小さいとい
える。第1図の気泡以外の部分における明度レベル、U
P、RP、LPは同一のため基準点を通ることになり、
気泡である可能性はほとんどないといってよい。したが
って、以上のことからある程度以上の明度ベクトルを持
つ点を気泡と考えればよいことになる。
ある可能性が大きいことになる。逆に、こ、の明度ベク
トルが小さければそれは気泡である可能性は小さいとい
える。第1図の気泡以外の部分における明度レベル、U
P、RP、LPは同一のため基準点を通ることになり、
気泡である可能性はほとんどないといってよい。したが
って、以上のことからある程度以上の明度ベクトルを持
つ点を気泡と考えればよいことになる。
ここで、第5図に示すように三角形(111)平面の3
つの頂点に基準点から引いた直線を、それぞれ基準点を
起点としてOから255まで256段階のレベルに分割
し、3つの直線上の同じレベルの点を結ぶと、この三角
形平面内を基準点を中心として256段階にレベルづけ
することができる。
つの頂点に基準点から引いた直線を、それぞれ基準点を
起点としてOから255まで256段階のレベルに分割
し、3つの直線上の同じレベルの点を結ぶと、この三角
形平面内を基準点を中心として256段階にレベルづけ
することができる。
これが二値化レベルで、明度レベルtlp+ rP+
’pをもつ点の明度ベクトルはその大きさにより、この
レベルで表される。そして、その明度ベクトルの一定の
レベルより上のレベルを1、下のレベルを0として二値
化すれば、その明度ベクトルを持つ試料上の点は気泡と
して判断される。これが二値化処理である。
’pをもつ点の明度ベクトルはその大きさにより、この
レベルで表される。そして、その明度ベクトルの一定の
レベルより上のレベルを1、下のレベルを0として二値
化すれば、その明度ベクトルを持つ試料上の点は気泡と
して判断される。これが二値化処理である。
したがって、試料上の測定範囲の全ての点を気泡部分と
気泡以外の部分に分ける際、気泡部分が明確に判別でき
る二値化レベルを設定しておけば、この二値化レベルよ
り上の明度ベクトルのレベルを持つ点は気泡として認識
されることになる。
気泡以外の部分に分ける際、気泡部分が明確に判別でき
る二値化レベルを設定しておけば、この二値化レベルよ
り上の明度ベクトルのレベルを持つ点は気泡として認識
されることになる。
この二値化処理のためのレベルの設定は、ディスプレイ
上で画像を参照しながら調節することができる。
上で画像を参照しながら調節することができる。
以上の濃淡画像の処理は、カラー画像を処理するカラー
解析を応用したものである。
解析を応用したものである。
カラー画像は、画像を構成する1画素毎にR(赤)、G
(緑)、B(青)の光の3原色を合成したものからなる
。R,G、Bの各色はそれぞれ0から255まで256
段階の濃さのデータを持ち、その3色の混ざり具合で色
を表す。また、3色の濃さのデータがすべて同じときは
モノクロになる。
(緑)、B(青)の光の3原色を合成したものからなる
。R,G、Bの各色はそれぞれ0から255まで256
段階の濃さのデータを持ち、その3色の混ざり具合で色
を表す。また、3色の濃さのデータがすべて同じときは
モノクロになる。
したがって、例えばRとGの濃さのデータが同じでBの
データがほかのRとGのデータより大きい場合、RとG
及びBのR,Gと同じデータの分は合成されてモノクロ
になるのでBの突き出した部分が残って色は青っぽくな
る。また逆にBがほかのR,Gのデータより小さい場合
、表される色はRとGが混ざった色になる。
データがほかのRとGのデータより大きい場合、RとG
及びBのR,Gと同じデータの分は合成されてモノクロ
になるのでBの突き出した部分が残って色は青っぽくな
る。また逆にBがほかのR,Gのデータより小さい場合
、表される色はRとGが混ざった色になる。
カラー解析とは、R,G、Bの濃さのデータをIHP処
理して輝度5色相、純度のデータに変換することである
。I HP処理はR,G、Bのデータを第4図のように
3次元座標にのせ、(111)平面を考える(第6図)
。座標原点から座標(1,1,1)を通る直線がこの平
面と交わる点を白黒点とする。
理して輝度5色相、純度のデータに変換することである
。I HP処理はR,G、Bのデータを第4図のように
3次元座標にのせ、(111)平面を考える(第6図)
。座標原点から座標(1,1,1)を通る直線がこの平
面と交わる点を白黒点とする。
純度とは3原色の混ざり具合を表しており、第5図の明
度ベクトルのように白黒点を起点とした、R,G、Bの
データでつくられるベクトルが(111)平面と交わる
点とのベクトルで表される。純度のレベルは白黒点から
3角形の頂点に引いた直線を白黒点Oとして256分割
し、3つの直線上の同じレベルの点を結んで三角形平面
内を白黒点を中心として256段階にレベルづけして表
される。
度ベクトルのように白黒点を起点とした、R,G、Bの
データでつくられるベクトルが(111)平面と交わる
点とのベクトルで表される。純度のレベルは白黒点から
3角形の頂点に引いた直線を白黒点Oとして256分割
し、3つの直線上の同じレベルの点を結んで三角形平面
内を白黒点を中心として256段階にレベルづけして表
される。
色相とは、白黒点から三角形のR(赤)に引いた直線を
基準としてR−G −B−R・・・・−の方向で純度の
ベクトルとなす角度のことである。これは3原色で表さ
れる色がどの色に偏っているかを表すものである。色相
のレベルは、360度を256分割したもので表される
。
基準としてR−G −B−R・・・・−の方向で純度の
ベクトルとなす角度のことである。これは3原色で表さ
れる色がどの色に偏っているかを表すものである。色相
のレベルは、360度を256分割したもので表される
。
輝度とは、3次元座標上で座標原点を起点としてR,G
、Bのデータでつ(られた座標点に引かれたベクトルの
大きさで表される。輝度のレベルは座標点から座標(2
55,255,255)に引かれたベクトルを座標原点
を0として256分割した長さで表される。
、Bのデータでつ(られた座標点に引かれたベクトルの
大きさで表される。輝度のレベルは座標点から座標(2
55,255,255)に引かれたベクトルを座標原点
を0として256分割した長さで表される。
本気泡組織測定のための画像解析システムではこのカラ
ー解析のR,G、 Bのデータの代わりに、上、右斜
め、左斜めから1方向ずつ光を当てた時の濃淡画像のデ
ータを処理している。したがって、カラー解析の色相及
び輝度は気泡の判別には役に立たず、純度のみが有効で
ある。
ー解析のR,G、 Bのデータの代わりに、上、右斜
め、左斜めから1方向ずつ光を当てた時の濃淡画像のデ
ータを処理している。したがって、カラー解析の色相及
び輝度は気泡の判別には役に立たず、純度のみが有効で
ある。
ミクロ測定は数多くの視野を対象に行わなければならな
いが、最初に設定した二値化レベルで画像を処理しなが
ら測定終了までオートステージ上で自動的に繰り返され
る。また、あるミクロ測定の視野で、マクロニ値画像に
よりその測定範囲が100%骨材領域であると判断され
たところは、測定を行わずに自動的に次の視野に移動す
る。
いが、最初に設定した二値化レベルで画像を処理しなが
ら測定終了までオートステージ上で自動的に繰り返され
る。また、あるミクロ測定の視野で、マクロニ値画像に
よりその測定範囲が100%骨材領域であると判断され
たところは、測定を行わずに自動的に次の視野に移動す
る。
次に測定例を説明する。
試料のコンクリートは10cm角の大きさで、マクロ画
像の測定範囲は9X9cm、ミクロ画像の測定範囲は6
X6mmである。用いたコンクリートのフレッシュ時の
空気量は4.6%である。
像の測定範囲は9X9cm、ミクロ画像の測定範囲は6
X6mmである。用いたコンクリートのフレッシュ時の
空気量は4.6%である。
第7図に気泡組織を二値化した画像を示すやごの二値化
ミクロ画像から気泡組織を求めるには次の3通りの方法
を用いた。
ミクロ画像から気泡組織を求めるには次の3通りの方法
を用いた。
(1)ASTMのリニアトラバース法に準じたものであ
り、画像にトラバース線を設定し、その線が横切った気
泡の数、長さなどから気泡組織を求める。
り、画像にトラバース線を設定し、その線が横切った気
泡の数、長さなどから気泡組織を求める。
(2) A S T Mの修正ポイントカウント法に
準じたものであり、画像にポイントを設定し、ポイント
と重なった気泡の数などから気泡組織を求める。
準じたものであり、画像にポイントを設定し、ポイント
と重なった気泡の数などから気泡組織を求める。
(3)画像から直接得た気泡の数、面積などから気泡組
織を求める。
織を求める。
第8図に上記3つの方法で求めた測定結果を示す、同図
には比較のために行ったASTMの修正ポイントカウン
ト法による結果も示している。第8図における(1)、
(2)、 (3)は上記の3つの方法の(1)、 (
2)、 (3)を表しく4)はASTMの修正ポイント
カウント法(Modified Po1nt −Cou
nt Method ofASTM)を表している。
には比較のために行ったASTMの修正ポイントカウン
ト法による結果も示している。第8図における(1)、
(2)、 (3)は上記の3つの方法の(1)、 (
2)、 (3)を表しく4)はASTMの修正ポイント
カウント法(Modified Po1nt −Cou
nt Method ofASTM)を表している。
なおこの(4)の方法のセメントペースト容量は配合か
ら求めたものである。
ら求めたものである。
第9図は測定した気泡の大きさの分布を示す。
横軸は、気泡の直径を示し、縦軸は、頻度を%で示す。
第8図、第9図により、本画像解析装置によって得られ
たコンクリートの気泡組織は、相当信頼度の高いもので
あることがうかがえる。
たコンクリートの気泡組織は、相当信頼度の高いもので
あることがうかがえる。
画像解析に要した時間は、3方法いずれによっても1時
間程度であり、かつ最も時間を要するミクロ画像の取り
込み、処理時間は自動的に測定が行われるので、測定者
が拘束される時間は一測定につき、わずか20分程度で
ある。
間程度であり、かつ最も時間を要するミクロ画像の取り
込み、処理時間は自動的に測定が行われるので、測定者
が拘束される時間は一測定につき、わずか20分程度で
ある。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、試料
に複数の方向から光を一方向づつ当てて、その反射光を
解析することにより気泡組織を短時間に精度よく測定す
ることができるという優れた効果を奏する。
に複数の方向から光を一方向づつ当てて、その反射光を
解析することにより気泡組織を短時間に精度よく測定す
ることができるという優れた効果を奏する。
第1図は本発明の原理を示す説明図、第2図は本発明を
実施する画像解析装置のブロック図の一例を示す図、第
3図はコンクリートの骨材領域とセメントペースト領域
を二値化処理する説明図、第4図は照度ベクトルの説明
図、第5図は照度ベクトルを二値化処理する説明図、第
6図はカラー解析の説明図、第7図は気泡組織を二値化
した画像の一例を示す図、第8図は実施例の測定結果を
示す図、第9図は実施例の気泡分布を示す図である。 1−−一試料 2−−一除振台 3−−−XYステージ
4−−−XYステージ制御装置 5−−一自動焦点機構 6一−−自動焦点制御装置7−
−− ミクロ用カメラ 8−m−マクロ用カメラ9.1
0−一一カメラコントロール部 11−−−ビイデオ切替部 12−m−照明装置13−
−−画像処理装置
実施する画像解析装置のブロック図の一例を示す図、第
3図はコンクリートの骨材領域とセメントペースト領域
を二値化処理する説明図、第4図は照度ベクトルの説明
図、第5図は照度ベクトルを二値化処理する説明図、第
6図はカラー解析の説明図、第7図は気泡組織を二値化
した画像の一例を示す図、第8図は実施例の測定結果を
示す図、第9図は実施例の気泡分布を示す図である。 1−−一試料 2−−一除振台 3−−−XYステージ
4−−−XYステージ制御装置 5−−一自動焦点機構 6一−−自動焦点制御装置7−
−− ミクロ用カメラ 8−m−マクロ用カメラ9.1
0−一一カメラコントロール部 11−−−ビイデオ切替部 12−m−照明装置13−
−−画像処理装置
Claims (4)
- (1)表面に気泡を有する試料の面に複数の方向から1
方向づつ光を照射して各照射方向毎の画像を取り込み、
前記各画像の同一位置における明度差から気泡を測定す
ることを特徴とする気泡組織測定方法。 - (2)前記複数の方向を3方向としたことを特徴とする
請求項1記載の気泡組織測定方法。 - (3)前記試料としてコンクリートを用いたことを特徴
とする請求項1または2記載の気泡組織測定方法。 - (4)コンクリートの前記試料の面を骨材領域とセメン
トペースト領域に区分し、セメントペースト領域のみの
気泡測定を行うことを特徴とする請求項3記載の気泡組
織測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1120876A JPH076921B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 気泡組織測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1120876A JPH076921B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 気泡組織測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02298837A true JPH02298837A (ja) | 1990-12-11 |
JPH076921B2 JPH076921B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=14797147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1120876A Expired - Fee Related JPH076921B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 気泡組織測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH076921B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006001127A1 (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Fast Corporation | 硬化コンクリートの気泡計測方法および気泡計測装置 |
JP2010230421A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Nakanihon Highway Engineering Nagoya Kk | コンクリート画像の領域分割方法 |
JP2011075528A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Taiheiyo Cement Corp | コンクリート硬化体の配合推定方法 |
CN102128837A (zh) * | 2011-01-08 | 2011-07-20 | 中国石油大学(华东) | 多孔介质中流动泡沫结构图像实时采集实验装置 |
JP2011153924A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Taiheiyo Cement Corp | コンクリート硬化体の圧縮強度推定方法 |
WO2021123503A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for determining the quality of fresh concrete or the like |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109490252B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-04-27 | 北京海瑞克科技发展有限公司 | 一种混凝土表面气泡分析方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5249856A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Display device for surface of steel |
JPS60134148U (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-06 | 清水建設株式会社 | 硬化コンクリ−トの気泡組織測定装置 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1120876A patent/JPH076921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5249856A (en) * | 1975-10-17 | 1977-04-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Display device for surface of steel |
JPS60134148U (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-06 | 清水建設株式会社 | 硬化コンクリ−トの気泡組織測定装置 |
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JP2010230421A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Nakanihon Highway Engineering Nagoya Kk | コンクリート画像の領域分割方法 |
JP2011075528A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Taiheiyo Cement Corp | コンクリート硬化体の配合推定方法 |
JP2011153924A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Taiheiyo Cement Corp | コンクリート硬化体の圧縮強度推定方法 |
CN102128837A (zh) * | 2011-01-08 | 2011-07-20 | 中国石油大学(华东) | 多孔介质中流动泡沫结构图像实时采集实验装置 |
WO2021123503A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for determining the quality of fresh concrete or the like |
US20220381687A1 (en) * | 2019-12-19 | 2022-12-01 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Method and apparatus for determining the quality of fresh concrete or the like |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH076921B2 (ja) | 1995-01-30 |
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Legal Events
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |