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JP6109015B2 - Fiber state measuring device and fiber state measuring method - Google Patents
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Description

本発明は、繊維補強コンクリート中の繊維状態を測定する繊維状態測定装置、及び繊維状態測定方法に関する。   The present invention relates to a fiber state measuring apparatus and a fiber state measuring method for measuring a fiber state in fiber reinforced concrete.

鋼繊維、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を混入した繊維補強コンクリートが知られている。ここで、繊維補強コンクリート中の特定の領域に含まれる繊維の量(分散状態)及び向き(配向状態)は、繊維補強コンクリートの曲げ強度(以下、単に「強度」と呼ぶ場合がある)や曲げタフネス等の強度特性に影響を及ぼす重要な要因であることが知られている。以下では、繊維補強コンクリート中の繊維の量(分散状態)や向き(配向状態)を単に「繊維状態」と呼ぶ場合がある。   Fiber reinforced concrete in which fibers such as steel fibers, carbon fibers, and glass fibers are mixed is known. Here, the amount (dispersion state) and orientation (orientation state) of the fibers contained in a specific region in the fiber reinforced concrete are the bending strength of the fiber reinforced concrete (hereinafter sometimes simply referred to as “strength”) and the bending. It is known to be an important factor affecting strength characteristics such as toughness. Hereinafter, the amount (dispersion state) and orientation (orientation state) of fibers in the fiber reinforced concrete may be simply referred to as “fiber state”.

従来から、繊維補強コンクリート中の繊維の量及び向きから繊維補強コンクリートの強度を推定する強度推定方法が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載された強度推定方法では、X線画像の濃淡差や陰影に基づいて繊維の量や方向を評価し、それらに基づいて繊維補強コンクリートの強度を推定している。
Conventionally, a strength estimation method for estimating the strength of fiber reinforced concrete from the amount and direction of fibers in fiber reinforced concrete is known (see Patent Document 1).
In the strength estimation method described in Patent Document 1, the amount and direction of fibers are evaluated based on the difference in shade and shadow of the X-ray image, and the strength of the fiber-reinforced concrete is estimated based on them.

特許文献1には、繊維の分散状態を評価する方法として、X線画像を任意に分割し、各分割画像(A,A・・等)における平均濃度を求め、その平均濃度の度合いを基準値と比較する方法が開示されている(特に、段落0014〜0015参照)。すなわち、特許文献1に記載された強度推定方法では、繊維の量を特定領域のX線撮影画像の平均濃度で評価している。 In Patent Document 1, as a method for evaluating the dispersion state of fibers, an X-ray image is arbitrarily divided, an average density in each divided image (A 1 , A 2 ...) Is obtained, and the degree of the average density is calculated. A method for comparison with a reference value is disclosed (see in particular paragraphs 0014-0015). That is, in the intensity estimation method described in Patent Document 1, the amount of fibers is evaluated by the average density of X-ray images in a specific region.

また、特許文献1には、繊維の方向を評価する方法として、X線画像を分割した各分割画像(A,A・・等)において、陰影から繊維の両端位置を確認して線分として抽出し、この線分の長さからX方向及びY方向の投影長さX(余弦長),Y(正弦長)を求め、その投影長さX(余弦長),Y(正弦長)から繊維がX,Y,Z方向のいずれを向いているのか方向を割り出す方法が開示されている(特に、段落0016〜0017)。 Further, in Patent Document 1, as a method of evaluating the fiber direction, in each divided image (A 1 , A 2 ...) Obtained by dividing an X-ray image, the position of both ends of the fiber is confirmed from the shadow and the line segment is confirmed. And the projection lengths X n (cosine length) and Y n (sine length) in the X and Y directions are obtained from the lengths of the line segments, and the projection lengths X n (cosine length) and Y n ( A method for determining the direction in which the fiber is oriented in the X, Y, or Z direction from the (sine length) is disclosed (particularly, paragraphs 0016 to 0017).

そして、特許文献1に記載された強度推定方法では、繊維の量から求めた強度に繊維の方向から求めた減少係数を乗算することにより、繊維補強コンクリートの強度を推定している(特に、段落0018〜0021)。   And in the strength estimation method described in Patent Document 1, the strength of fiber reinforced concrete is estimated by multiplying the strength obtained from the amount of fiber by the reduction coefficient obtained from the fiber direction (particularly, paragraph). 0018-0021).

特許第3194826号公報(段落0015〜0022、図3)Japanese Patent No. 3194826 (paragraphs 0015 to 0022, FIG. 3)

特許文献1に記載された技術では、繊維の量を評価する場合に、骨材量,セメント比,コンクリート試料の厚さ等の影響が平均濃度に加味される。したがって、基準値に対する平均濃度の度合いと繊維の量との相関性を得るためには、コンクリート試料毎に繊維量と平均濃度との関係性を事前に明らかにしておく必要がある。その為、より効率的に繊維の分散状態を測定できる方法の開発が望まれている。   In the technique described in Patent Document 1, when the amount of fiber is evaluated, the influence of the aggregate amount, cement ratio, concrete sample thickness, and the like is added to the average concentration. Therefore, in order to obtain a correlation between the degree of average concentration with respect to the reference value and the amount of fibers, it is necessary to clarify in advance the relationship between the amount of fibers and the average concentration for each concrete sample. Therefore, development of a method capable of measuring the fiber dispersion state more efficiently is desired.

また、特許文献1に記載された技術では、繊維の方向を評価する場合に、目視によりX線撮像画像から一つずつ繊維を抽出し、その後に抽出した繊維の角度を計測する必要がある。その為、より効率的に繊維の方向を測定できる方法の開発が望まれている。   In the technique described in Patent Document 1, when evaluating the fiber direction, it is necessary to visually extract the fibers one by one from the X-ray image and then measure the angle of the extracted fiber. Therefore, it is desired to develop a method that can measure the fiber direction more efficiently.

また、特許文献1に記載された技術では、最終的に繊維補強コンクリートの強度を推定しているものの、繊維補強コンクリートの強度特性に影響を及ぼす重要な要因である繊維状態(繊維の分散状態,配向状態など)を定量的に評価することが出来ない。したがって、強度以外の特性に基づく新たな品質管理手法を用いて繊維補強コンクリートを評価しようとした場合に、その評価を行うことが難しかった。その為、繊維状態(繊維の分散状態,配向状態など)を定量的に測定する方法の開発が強く望まれている。   Moreover, in the technique described in Patent Document 1, although the strength of the fiber reinforced concrete is finally estimated, the fiber state (fiber dispersion state, which is an important factor affecting the strength characteristics of the fiber reinforced concrete) Alignment state etc.) cannot be evaluated quantitatively. Therefore, when trying to evaluate fiber reinforced concrete using a new quality control method based on characteristics other than strength, it is difficult to perform the evaluation. Therefore, development of a method for quantitatively measuring the fiber state (fiber dispersion state, orientation state, etc.) is strongly desired.

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、繊維補強コンクリートの繊維状態(繊維の分散状態,配向状態など)を効率的、かつ定量的に測定することができる、繊維状態測定装置、及び繊維状態測定方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a fiber state measuring device that can efficiently and quantitatively measure the fiber state (fiber dispersion state, orientation state, etc.) of fiber reinforced concrete, It is another object of the present invention to provide a fiber state measuring method.

前記課題を解決するため、本発明に係る繊維状態測定装置は、繊維補強コンクリートのX線画像から前記繊維補強コンクリート中の繊維の状態を測定する繊維状態測定装置であって、前記X線画像の繊維部分をそれ以外の部分に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する二値化画像作成手段と、前記二値化画像を複数の分割領域に分割すると共に、前記分割領域に存在する繊維を認識する二値化画像分割手段と、繊維の状態に相関する指標に基づいて、前記分割領域に存在する繊維の状態を表す代表値を算出する代表値算出手段と、前記代表値を出力する代表値出力手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a fiber state measuring apparatus according to the present invention is a fiber state measuring apparatus that measures the state of fibers in the fiber reinforced concrete from an X-ray image of fiber reinforced concrete. A binarized image creating means for creating a binarized image in which a fiber part is binarized so as to be distinguishable with respect to other parts, and the binarized image is divided into a plurality of divided regions and the divided Binarized image dividing means for recognizing fibers existing in the region, representative value calculating means for calculating a representative value representing the state of the fibers existing in the divided region based on an index correlated with the state of the fiber, and And a representative value output means for outputting a representative value.

ここで、前記二値化画像分割手段が、前記分割領域の繊維を線分として認識する場合には、前記代表値算出手段が、前記分割領域に存在する前記線分の中から所定角度範囲に含まれる前記線分を抽出し、抽出した前記線分の長さの総和と前記所定角度範囲毎に決定される基準値とを用いて、正弦長の総和及び余弦長の総和を算出し、算出した前記正弦長の総和と前記余弦長の総和との比率を前記代表値とするのがよい。 Here, when the binarized image dividing unit recognizes the fibers of the divided region as a line segment, the representative value calculating unit sets the angle within a predetermined angle range from the line segment existing in the divided region. Extracting the included line segments, using the total length of the extracted line segments and the reference value determined for each predetermined angle range , calculating the sum of sine lengths and the sum of cosine lengths , and calculating The ratio between the sum of the sine lengths and the sum of the cosine lengths may be the representative value.

また、前記二値化画像分割手段が、前記分割領域の繊維を線分として認識する場合には、前記代表値算出手段が、前記分割領域に存在する前記線分の長さの総和を前記代表値としてもよい。   In the case where the binarized image dividing unit recognizes the fibers in the divided region as a line segment, the representative value calculating unit calculates the total length of the line segments existing in the divided region as the representative value. It may be a value.

本発明によれば、繊維補強コンクリートの繊維状態(繊維の分散状態,配向状態など)を効率的、かつ定量的に測定することができる。   According to the present invention, the fiber state (fiber dispersion state, orientation state, etc.) of fiber reinforced concrete can be measured efficiently and quantitatively.

実施形態に係る繊維状態測定装置のブロック図である。It is a block diagram of the fiber state measuring device concerning an embodiment. 図2(a)は、実施形態に係る繊維状態測定装置が取得するX線画像を説明するための図であり、図2(b)は、実施形態に係る繊維状態測定装置が作成する二値化画像を説明するための図であり、図2(c)は、実施形態に係る繊維状態測定装置が二値化画像を分割した状態を説明するための図である。Fig.2 (a) is a figure for demonstrating the X-ray image which the fiber state measuring apparatus which concerns on embodiment acquires, FIG.2 (b) is the binary which the fiber state measuring apparatus which concerns on embodiment creates. FIG. 2C is a diagram for explaining a state in which the fiber state measurement device according to the embodiment has divided the binarized image. 実施形態に係る繊維状態測定装置が二値化画像を分割した分割領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the division area | region which the fiber condition measuring apparatus which concerns on embodiment divided | segmented the binarized image. 実施形態に係る繊維状態測定装置の分散性代表値算出手段の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the dispersibility representative value calculation means of the fiber state measuring apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る繊維状態測定装置の配向性代表値算出手段の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the orientation representative value calculation means of the fiber state measuring apparatus which concerns on embodiment. 繊維の分散性を定量的に示したコンター図である。It is the contour figure which showed the dispersibility of the fiber quantitatively. 繊維の配向性を定量的に示したコンター図である。It is the contour figure which showed the orientation of the fiber quantitatively. 実施形態に係る繊維状態測定方法の全体処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole process of the fiber state measuring method which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、参照する図面において、本発明を構成する部材の寸法は、説明を明確にするために誇張して表現されている場合がある。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
Each figure is only schematically shown so that the invention can be fully understood. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated example. In the drawings to be referred to, dimensions of members constituting the present invention may be exaggerated for clarity of explanation. In addition, in each figure, about the same component or the same component, the same code | symbol is attached | subjected and those overlapping description is abbreviate | omitted.

[実施形態]
≪実施形態に係る繊維状態測定装置の構成≫
図1を参照して、実施形態に係る繊維状態測定装置1の構成について説明する。
繊維状態測定装置1は、繊維補強コンクリート中の繊維状態を測定するものである。ここで、繊維補強コンクリートとは、鋼繊維、炭素繊維、ガラス繊維などの繊維を混入して補強したコンクリートのことである。また、繊維状態とは、繊維補強コンクリート中における繊維の状態であり、繊維補強コンクリート中の特定の領域に含まれる繊維の量(分散性)及び向き(配向性)で表す。繊維状態は、繊維補強コンクリートの強度特性に影響を与える。
[Embodiment]
<< Configuration of Fiber State Measuring Device According to Embodiment >>
With reference to FIG. 1, the structure of the fiber state measuring apparatus 1 which concerns on embodiment is demonstrated.
The fiber state measuring device 1 measures the fiber state in the fiber reinforced concrete. Here, the fiber reinforced concrete is concrete reinforced by mixing fibers such as steel fibers, carbon fibers, and glass fibers. The fiber state is the state of fibers in the fiber reinforced concrete, and is expressed by the amount (dispersibility) and orientation (orientation) of fibers contained in a specific region in the fiber reinforced concrete. The fiber state affects the strength properties of the fiber reinforced concrete.

繊維状態測定装置1は、X線画像撮影装置2からX線画像データを取得する。
X線画像撮影装置2は、繊維状態の測定対象となる繊維補強コンクリートのX線画像を撮影するものである。X線画像撮影装置2の構成や仕様は、特に限定されるものではない。撮影対象となる繊維補強コンクリートをX線が透過し、鮮明なX線画像が得られるものをX線画像撮影装置2として選定すればよい。X線画像撮影装置2は、例えば、X線を照射するX線照射装置(図示せず)と、このX線照射装置に対向して配置されるイメージングプレート(図示せず)とを備えて構成される。そして、X線画像撮影装置2は、撮影したX線画像をX線画像データとして記録する。
The fiber state measuring device 1 acquires X-ray image data from the X-ray image capturing device 2.
The X-ray image capturing apparatus 2 captures an X-ray image of a fiber reinforced concrete that is a fiber state measurement target. The configuration and specifications of the X-ray imaging apparatus 2 are not particularly limited. What is necessary is just to select what the X-ray permeate | transmits the fiber reinforced concrete used as imaging | photography object, and can obtain a clear X-ray image as the X-ray image imaging device 2. FIG. The X-ray imaging apparatus 2 includes, for example, an X-ray irradiation apparatus (not shown) that irradiates X-rays, and an imaging plate (not shown) arranged to face the X-ray irradiation apparatus. Is done. Then, the X-ray image capturing apparatus 2 records the captured X-ray image as X-ray image data.

図2(a)は、X線画像撮影装置2が撮影して記録したX線画像データのイメージ(X線画像)である。図2(a)に示すX線画像で白い線状で表されているのが繊維である。繊維は、繊維補強コンクリート中の全体に分散した状態で存在する。X線画像撮影装置2は、X線画像データを繊維状態測定装置1に出力する。例えば、X線画像撮影装置2は、通信回線を用いてX線画像データを繊維状態測定装置1に出力する。また、X線画像撮影装置2は、X線画像データを搬送可能な記録媒体に出力する。   FIG. 2A is an image (X-ray image) of X-ray image data captured and recorded by the X-ray image capturing apparatus 2. Fibers are represented by white lines in the X-ray image shown in FIG. The fibers are present in a dispersed state throughout the fiber reinforced concrete. The X-ray imaging apparatus 2 outputs X-ray image data to the fiber state measuring apparatus 1. For example, the X-ray imaging apparatus 2 outputs X-ray image data to the fiber state measuring apparatus 1 using a communication line. The X-ray imaging apparatus 2 outputs the X-ray image data to a transportable recording medium.

繊維状態測定装置1は、二値化画像作成手段10と、二値化画像分割手段20と、代表値算出手段30と、代表値出力手段40とを備えて構成される。
ここで、二値化画像作成手段10、二値化画像分割手段20、代表値算出手段30、及び代表値出力手段40は、CPU(Central Processing Unit)が図示しないROM等に格納されたプログラムをRAM(Random Access Memory)に展開することにより実現するプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。以下、繊維状態測定装置1の各構成について詳細に説明する。
The fiber state measuring apparatus 1 includes a binarized image creating unit 10, a binarized image dividing unit 20, a representative value calculating unit 30, and a representative value output unit 40.
Here, the binarized image creating means 10, the binarized image dividing means 20, the representative value calculating means 30, and the representative value outputting means 40 are programs stored in a ROM (not shown) by a CPU (Central Processing Unit). It is realized by a program execution process realized by developing in a RAM (Random Access Memory), a dedicated circuit, or the like. Hereinafter, each structure of the fiber state measuring apparatus 1 will be described in detail.

(二値化画像作成手段)
二値化画像作成手段10は、X線画像を二値化処理するものである。
二値化画像作成手段10には、X線画像撮影装置2からX線画像データが入力される。二値化画像作成手段10は、X線画像の繊維部分(繊維群)をそれ以外の部分(例えば、コンクリート)に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する(図2(b)参照)。例えば、二値化画像作成手段10は、繊維部分が鮮明に抽出できる輝度を閾値として、X線画像データの内でこの閾値を超える画素を繊維部分に対応する画素として白色画素に変換し、この閾値を超えない画素をそれ以外の部分(例えば、コンクリート)に対応する画素として黒色画素に変換する。なお、X線画像に鉄筋等が含まれる場合は、例えば、人間が判別をして強制的に除外したり、また、二値化画像作成手段10がある一定の両素数以上のときには鉄筋と自動で判定して除外するようにする。図2(b)では、繊維部分を白色で表し、繊維以外の部分を黒色で表している。
(Binary image creation means)
The binarized image creating means 10 binarizes the X-ray image.
X-ray image data is input from the X-ray imaging apparatus 2 to the binarized image creating means 10. The binarized image creating means 10 creates a binarized image obtained by binarizing the fiber portion (fiber group) of the X-ray image so as to be distinguishable from other portions (for example, concrete) (FIG. 2). (See (b)). For example, the binarized image creating means 10 converts the pixel exceeding the threshold in the X-ray image data into a white pixel as a pixel corresponding to the fiber portion, with the luminance that can be clearly extracted from the fiber portion as a threshold. Pixels that do not exceed the threshold value are converted into black pixels as pixels corresponding to other portions (for example, concrete). If the X-ray image includes a reinforcing bar or the like, for example, a human makes a determination and forcibly removes it, or when the binarized image creation means 10 has a certain number of both primes or more, the reinforcing bar is automatically Judgment is made at and excluded. In FIG.2 (b), the fiber part is represented by white and the part other than a fiber is represented by black.

二値化画像作成手段10は、一般的な画像処理ソフトにより実現されてもよく、また、ひび割れ画像処理技術で用いられるウェーブレット変換処理などの高度な画像処理技術を利用したソフトウェアにより実現されてもよい。そして、二値化画像作成手段10は、二値化画像データを二値化画像分割手段20に出力する。   The binarized image creating means 10 may be realized by general image processing software, or may be realized by software using advanced image processing technology such as wavelet transform processing used in crack image processing technology. Good. Then, the binarized image creating unit 10 outputs the binarized image data to the binarized image dividing unit 20.

(二値化画像分割手段)
二値化画像分割手段20は、二値化画像を複数の領域(分割領域)に分割し、分割領域に存在する繊維を認識するものである。なお、二値化画像を分割領域に分割する処理と、存在する繊維を認識する処理との順番は逆であってもよい。その為、二値化画像分割手段20は、二値化画像に存在する繊維を認識し、その後に二値化画像を分割してもよい。
(Binary image segmentation means)
The binarized image dividing unit 20 divides the binarized image into a plurality of regions (divided regions) and recognizes fibers present in the divided regions. Note that the order of the process of dividing the binarized image into divided regions and the process of recognizing existing fibers may be reversed. Therefore, the binarized image dividing unit 20 may recognize fibers existing in the binarized image and then divide the binarized image.

二値化画像分割手段20には、二値化画像作成手段10から二値化画像データが入力される。二値化画像分割手段20は、二値化画像を縦方向(Y方向)にM(正の整数)分割し、横方向(X方向)にN(正の整数)分割する(図2(c)参照)。例えば、二値化画像分割手段20は、二値化画像データを構成する画素がどの分割領域に属するのかを座標を用いて判定する。図2(c)では、縦方向(Y方向に)に6分割し、横方向(X方向)に25分割した場合を示している。   The binarized image dividing unit 20 receives binarized image data from the binarized image creating unit 10. The binarized image dividing means 20 divides the binarized image into M (positive integer) in the vertical direction (Y direction) and N (positive integer) in the horizontal direction (X direction) (FIG. 2C). )reference). For example, the binarized image dividing unit 20 determines to which divided region the pixels constituting the binarized image data belong using the coordinates. FIG. 2C shows a case in which the image is divided into six parts in the vertical direction (Y direction) and 25 parts in the horizontal direction (X direction).

また、二値化画像分割手段20は、分割領域の繊維部分を図形として認識する。ここでいう図形とは、線分、矩形等を含む概念である。二値化画像分割手段20は、例えば、繊維部分の両端点を結ぶ素線化処理や輪郭線を追跡する輪郭線処理を行うことで、繊維部分を図形化する。二値化画像分割手段20は、一般的な画像処理ソフトにより実現されてもよい。二値化画像分割手段20が分割領域の繊維部分を線分Sとして図形化した場合を図3に示す。ここで、m(1≦m≦M)は分割領域の行を識別するための番号であり、n(1≦n≦N)は分割領域の列を識別するための番号である。そして、二値化画像分割手段20は、二値化画像を代表値算出手段30に出力する。   The binarized image dividing unit 20 recognizes the fiber portion of the divided area as a figure. The figure here is a concept including a line segment, a rectangle and the like. For example, the binarized image dividing unit 20 converts the fiber portion into a graphic by performing a stranding process connecting both end points of the fiber portion and a contour line processing for tracking the contour line. The binarized image dividing unit 20 may be realized by general image processing software. FIG. 3 shows a case where the binarized image dividing means 20 forms a graphic as a line segment S of the fiber portion of the divided area. Here, m (1 ≦ m ≦ M) is a number for identifying a row of the divided region, and n (1 ≦ n ≦ N) is a number for identifying a column of the divided region. Then, the binarized image dividing unit 20 outputs the binarized image to the representative value calculating unit 30.

なお、一つの繊維が複数の分割領域に跨っている場合には、繊維を各々の領域毎に分割し、各々の領域に存在する複数の線分Sとして認識するのがよい。また、複数の繊維が重なり合っている場合には、重なり合い方によって線分としての認識方法を変更してもよい。例えば、二つの繊維が「略0°」で交差しているときには同一の線分Sと認識し、また、二つの繊維が「略0°以外(例えば、10°〜90°の範囲)」で交差しているときには別の線分Sと認識してもよい。別の線分として認識するときには、繊維を交点毎に分割し、交点と繊維の端点を線分Sとして認識してもよい。   In addition, when one fiber is straddling a some division area, it is good to divide a fiber for every area and to recognize as a plurality of line segments S which exist in each area. In addition, when a plurality of fibers are overlapped, the recognition method as a line segment may be changed depending on the overlapping method. For example, when two fibers intersect at “approximately 0 °”, they are recognized as the same line segment S, and the two fibers are “other than approximately 0 ° (for example, in a range of 10 ° to 90 °)”. When intersecting, it may be recognized as another line segment S. When recognizing as another line segment, the fiber may be divided at each intersection, and the intersection and the end point of the fiber may be recognized as the line segment S.

(代表値算出手段)
代表値算出手段30は、繊維状態に相関する指標(繊維の角度、長さ等)に基づいて、分割領域(m,n)に含まれる複数の線分Sを代表する代表値を算出するものである。ここでは、繊維補強コンクリート中の繊維状態として、繊維の分散性及び配向性を想定する。そして、繊維の分散性の指標として「繊維の長さ」を用い、繊維の配向性の指標として「繊維の方向」を用いる。
(Representative value calculation means)
The representative value calculating means 30 calculates a representative value representing a plurality of line segments S included in the divided region (m, n) based on an index (fiber angle, length, etc.) correlated with the fiber state. It is. Here, the fiber dispersibility and orientation are assumed as the fiber state in the fiber reinforced concrete. Then, “fiber length” is used as an index of fiber dispersibility, and “fiber direction” is used as an index of fiber orientation.

代表値算出手段30は、算出する繊維状態の種類に応じて複数の手段で構成される。本実施形態における代表値算出手段30は、繊維状態の一つである「繊維の分散性」を定量的に評価する分散性代表値算出手段30Aと、繊維状態の一つである「繊維の配向性」を定量的に評価する配向性代表値算出手段30Bとを備えて構成される。   The representative value calculating means 30 is composed of a plurality of means depending on the type of fiber state to be calculated. The representative value calculation means 30 in this embodiment includes a dispersibility representative value calculation means 30A for quantitatively evaluating “fiber dispersibility” which is one of the fiber states, and “fiber orientation” which is one of the fiber states. Orientation ”representative value calculating means 30B for quantitatively evaluating the“ characteristic ”.

(分散性代表値算出手段)
分散性代表値算出手段30Aには、二値化画像分割手段20から二値化画像が入力される。分散性代表値算出手段30Aは、特定の分割領域(m,n)に含まれる線分Sの長さの総計を、繊維の分散性についての分割領域(m,n)の代表値として算出する。図4を参照して説明すると、一つの分割領域に2本の繊維が含まれている場合、分散性代表値算出手段30Aは、線分S1の長さL1と線分S2の長さL2とを加算し、(L1+L2)を繊維の分散性についての分割領域(m,n)の代表値として算出する。
(Dispersibility representative value calculation means)
The binarized image is input from the binarized image dividing unit 20 to the dispersibility representative value calculating unit 30A. The dispersibility representative value calculation means 30A calculates the total length of the line segment S included in the specific divided region (m, n) as the representative value of the divided region (m, n) regarding the dispersibility of the fiber. . Referring to FIG. 4, when two fibers are included in one divided region, the dispersibility representative value calculating unit 30 </ b> A includes the length L <b> 1 of the line segment S <b> 1 and the length L <b> 2 of the line segment S <b> 2 And (L1 + L2) is calculated as a representative value of the divided region (m, n) for the dispersibility of the fiber.

ここで、分散性代表値算出手段30Aは、線分S(S1,S2)に配列する画素数(単位:ピクセル)を線分Sの長さL(L1,L2)とする。なお、分散性代表値算出手段30Aは、X線画像や二値化画像の解像度から1ピクセルあたりの長さ(m)を算出し、線分Sに配列する画素数に1ピクセルあたりの長さ(m)を乗算した値を線分Sの長さLとしてもよい。   Here, the dispersibility representative value calculation unit 30A sets the number of pixels (unit: pixel) arranged in the line segment S (S1, S2) as the length L (L1, L2) of the line segment S. The dispersibility representative value calculating unit 30A calculates the length (m) per pixel from the resolution of the X-ray image or the binarized image, and calculates the length per pixel to the number of pixels arranged in the line segment S. A value obtained by multiplying (m) may be the length L of the line segment S.

なお、線分S(S1,S2)の長さL(L1,L2)は、繊維自体の長さや、奥行き方向(X方向及びY方向に直交する方向)への配向の影響を受ける。その為、繊維自体の長さが同じであっても、その繊維の線分Sの長さLは異なる場合がある。
そして、分散性代表値算出手段30Aは、M×N個の分割領域のそれぞれについて線分Sの長さLの総計を算出し、各分割領域の代表値(分散代表値)を代表値出力手段40に出力する。
The length L (L1, L2) of the line segment S (S1, S2) is affected by the length of the fiber itself and the orientation in the depth direction (direction orthogonal to the X direction and the Y direction). Therefore, even if the length of the fiber itself is the same, the length L of the line segment S of the fiber may be different.
Then, the dispersive representative value calculating unit 30A calculates the sum of the length L of the line segment S for each of the M × N divided regions, and the representative value (dispersed representative value) of each divided region is the representative value output unit. Output to 40.

(配向性代表値算出手段)
配向性代表値算出手段30Bには、二値化画像分割手段20から二値化画像が入力される。配向性代表値算出手段30Bは、特定の分割領域(m,n)に存在する線分Sの中から所定角度範囲に含まれる線分Sを抽出する。配向性代表値算出手段30Bは、所定角度範囲毎に決定される基準値(例えば、平均値、中央値等)を用いて抽出した線分Sの正弦長及び余弦長を算出し、所定角度範囲内における正弦長の総和と余弦長の総和との比率を繊維の配向性についての代表値として算出する。なお、線分Sが曲がっている場合には、例えば、線分Sの特定位置(例えば、真ん中)の接線を用いて所定角度範囲に含まれる線分Sを抽出してもよい。
(Orientation representative value calculation means)
A binarized image is input from the binarized image dividing unit 20 to the orientation representative value calculating unit 30B. The orientation representative value calculating unit 30B extracts a line segment S included in a predetermined angle range from the line segments S existing in the specific divided region (m, n). The orientation representative value calculation means 30B calculates the sine length and cosine length of the line segment S extracted using a reference value (for example, an average value, a median value, etc.) determined for each predetermined angle range. The ratio of the sum of sine lengths to the sum of cosine lengths is calculated as a representative value for the fiber orientation. When the line segment S is bent, for example, the line segment S included in the predetermined angle range may be extracted using a tangent at a specific position (for example, the middle) of the line segment S.

例えば、配向性代表値算出手段30Bは、水平方向(X方向)を「0°」とし、「0°」から「180°」迄の範囲を「10°」ごとに18区分して、各々の角度範囲に含まれる線分Sの長さLを算出する。図5は、角度「45°」の線分S1と、角度「30°」の線分S2とが同じ分割領域に存在する場合を示している。配向性代表値算出手段30Bは、角度範囲「40°以上50°未満」に含まれるものとして線分S1を抽出し、抽出した線分S1の長さL1を算出する。また、配向性代表値算出手段30Bは、角度範囲「30°以上40°未満」に含まれるものとして線分S2を抽出し、抽出した線分S2の長さL2を算出する。ここで、線分S(S1,S2)の長さL(L1,l2)の算出方法は、分散性代表値算出手段30Aと同様である。   For example, the orientation representative value calculating unit 30B sets the horizontal direction (X direction) to “0 °”, and divides the range from “0 °” to “180 °” into 18 sections every “10 °”, The length L of the line segment S included in the angle range is calculated. FIG. 5 shows a case where the line segment S1 having an angle “45 °” and the line segment S2 having an angle “30 °” exist in the same divided region. The orientation representative value calculating unit 30B extracts the line segment S1 as being included in the angle range “40 ° or more and less than 50 °”, and calculates the length L1 of the extracted line segment S1. Further, the orientation representative value calculating unit 30B extracts the line segment S2 as being included in the angle range “30 ° or more and less than 40 °”, and calculates the length L2 of the extracted line segment S2. Here, the calculation method of the length L (L1, L2) of the line segment S (S1, S2) is the same as that of the dispersibility representative value calculation means 30A.

次に、配向性代表値算出手段30Bは、各々の角度範囲に含まれる線分Sの長さLの総計(総延長)を算出し、算出した総延長からその正弦長(鉛直成分長)、及び余弦長(水平成分長)を算出する。すなわち、配向性代表値算出手段30Bは、各々の角度範囲について「ΣLθ×sinθ」,「ΣLθ×cosθ」を算出する。ここで、「ΣLθ」はある角度範囲に含まれる線分Sの長さLの和であり、「θ」は角度範囲毎の基準値(例えば、ある角度範囲の平均値であり、角度範囲「40°以上50°未満」である場合は「45°」)である。 Next, the orientation representative value calculation means 30B calculates the total (total extension) of the length L of the line segment S included in each angle range, and the sine length (vertical component length) from the calculated total extension, And cosine length (horizontal component length) is calculated. That is, the orientation representative value calculating unit 30B calculates “ΣL θ × sin θ” and “ΣL θ × cos θ” for each angle range. Here, “ΣL θ ” is the sum of the lengths L of the line segments S included in a certain angle range, and “θ” is a reference value for each angle range (for example, an average value of a certain angle range, When it is “40 ° or more and less than 50 °”, it is “45 °”).

さらに、配向性代表値算出手段30Bは、各分割領域において、全ての角度範囲(本実施形態では18区分)での正弦長(鉛直成分長)の総和Lを求めるとともに、余弦長(水平成分長)の総和Lを求める。そして、配向性代表値算出手段30Bは、正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値、すなわち「log10(L/L)」を配向性の代表値として算出する。この配向性の代表値は、値が「0(ゼロ)」に近いほど正弦長と余弦長との割合が等しい(つまり特定の方向を向く繊維の割合が少ない)ことを示す。一方、この配向性の代表値は、正に大きくなるほど正弦長の割合が多く、負に小さくなるほど余弦長の割合が多いことを示す。 Further, the orientation representative value calculating means 30B calculates the total L y of the sine length (vertical component length) in all angle ranges (18 sections in the present embodiment) and cosine length (horizontal component) in each divided region. obtaining the sum L x length). Then, the orientation representative value calculating means 30B uses the common logarithmic value of the ratio of the total sine length L y and the total cosine length L x , that is, “log 10 (L y / L x )” as a representative orientation value. Calculate as The representative value of this orientation indicates that the closer the value is to “0 (zero)”, the more equal the ratio between the sine length and the cosine length (that is, the smaller the ratio of fibers facing a specific direction). On the other hand, the representative value of orientation indicates that the greater the positive value, the greater the proportion of the sine length, and the smaller the negative value, the greater the proportion of the cosine length.

そして、配向性代表値算出手段30Bは、M×N個の分割領域のそれぞれについて線分の正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値を算出し、この常用対数値を各分割領域における配向性の代表値(配向代表値)として代表値出力手段40に出力する。 Then, the orientation representative value calculation means 30B calculates a common logarithm value of the ratio of the total sine length L y of the line segments and the total cosine length L x for each of the M × N divided regions. The logarithmic value is output to the representative value output means 40 as a representative value of orientation in each divided region (orientation representative value).

(代表値出力手段)
代表値出力手段40は、分割領域分の代表値を視認可能に出力(表示)するものである。代表値出力手段40には、分散性代表値算出手段30Aや配向性代表値算出手段30BからM×N個の分割領域の代表値が入力される。そして、代表値出力手段40は、例えば、代表値間を補完処理(例えば、線形補完処理)し、コンター図を作成する。
(Representative value output means)
The representative value output means 40 outputs (displays) the representative values for the divided areas so as to be visible. The representative value output means 40 receives the representative values of M × N divided regions from the dispersibility representative value calculation means 30A and the orientation representative value calculation means 30B. Then, for example, the representative value output means 40 performs a complement process (for example, a linear complement process) between the representative values, and creates a contour diagram.

図6は、分割領域に含まれる線分の長さの総計(分散代表値)をコンター図で表したものである。すなわち、図6は、繊維の分散性を定量的に示したコンター図である。
図6では、メッシュの交点が分割領域に対応しており、分割領域の分散代表値を示している。そのため、各交点での数量は、各分割領域に含まれる線分の長さの総計を示している。交点間は線形補完している。図6では、分割領域に含まれる線分の長さの総計が大きいほど濃い色で表し、分割領域に含まれる線分の長さの総計が小さいほど淡い色で表している。
FIG. 6 is a contour diagram showing the total length (dispersion representative value) of the line segments included in the divided areas. That is, FIG. 6 is a contour diagram quantitatively showing the dispersibility of the fibers.
In FIG. 6, the intersections of the meshes correspond to the divided areas, and the dispersion representative values of the divided areas are shown. Therefore, the quantity at each intersection indicates the total length of the line segments included in each divided area. Linear interpolation is used between the intersections. In FIG. 6, the larger the total length of the line segments included in the divided area, the darker the color, and the smaller the total length of the line segments included in the divided area, the lighter the color.

図7は、分割領域に含まれる線分の正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値(配向代表値)をコンター図で表したものである。すなわち、図7は、繊維の配向性を定量的に示したコンター図である。
図7では、メッシュの交点が分割領域に対応しており、分割領域の配向代表値を示している。そのため、各交点での数量は、各分割領域に含まれる線分の正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値を示している。交点間は線形補完している。図7では、分割領域に含まれる線分の正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値が大きいほど濃い色で表し、分割領域に含まれる線分の正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値が小さいほど淡い色で表している。
FIG. 7 is a contour diagram showing common logarithm values (orientation representative values) of the ratio between the total sine length L y and the total cosine length L x of the line segments included in the divided region. That is, FIG. 7 is a contour diagram quantitatively showing the orientation of the fibers.
In FIG. 7, the intersection of meshes corresponds to the divided area, and the orientation representative value of the divided area is shown. Therefore, the number of each intersection indicates the common logarithm of the ratio of the sum L x summation L y and cosine length of the sine length of the line segments included in each divided area. Linear interpolation is used between the intersections. In FIG. 7, the larger the common logarithm of the ratio between the total sine length L y and the total cosine length L x of the line segments included in the divided area, the darker the color, and the sine length of the line segments included in the divided area. The smaller the common logarithmic value of the ratio between the total sum L y and the total cosine length L x , the lighter the color.

そして、代表値出力手段40は、図6及び図7に示すコンター図を、図示しない表示装置に出力する。
以上で、実施形態に係る繊維状態測定装置1の構成について説明を終了する。
Then, the representative value output means 40 outputs the contour diagrams shown in FIGS. 6 and 7 to a display device (not shown).
Above, description is complete | finished about the structure of the fiber state measuring apparatus 1 which concerns on embodiment.

≪実施形態に係る繊維状態測定方法≫
以下では、図8を参照して、繊維状態測定装置1を用いた繊維状態測定方法について説明する。
繊維状態測定装置1は、まず二値化画像を作成する。具体的には、二値化画像作成手段10がX線画像データを取得し、取得したX線画像データを二値化処理することで二値化画像を作成する(ステップS10)。続いて、繊維状態測定装置1は、二値化画像を分割するとともに存在する繊維を認識する。具体的には、二値化画像分割手段20が二値化画像を複数の分割領域に分割し、分割領域中の繊維部分を素線化処理することで繊維を線分として認識する(ステップS20)。
<< Fiber state measuring method according to the embodiment >>
Below, with reference to FIG. 8, the fiber state measuring method using the fiber state measuring apparatus 1 is demonstrated.
The fiber state measuring device 1 first creates a binarized image. Specifically, the binarized image creating means 10 acquires X-ray image data, and binarizes the acquired X-ray image data to create a binarized image (step S10). Subsequently, the fiber state measuring device 1 divides the binarized image and recognizes existing fibers. Specifically, the binarized image dividing means 20 divides the binarized image into a plurality of divided areas, and recognizes the fibers as line segments by subjecting the fiber portions in the divided areas to a stranding process (step S20). ).

次に、繊維状態測定装置1は、繊維の分散性についての分割領域毎の代表値を算出する。具体的には、分散性代表値算出手段30Aが分割領域に存在する線分Sの長さLの総計を分散代表値として算出する(ステップS30)。続いて、繊維状態測定装置1は、繊維の配向性についての分割領域毎の代表値を算出する。具体的には、配向性代表値算出手段30Bが所定角度毎に線分Sの長さLの総計を算出し、算出した線分Sの長さLの総計の正弦長、余弦長をそれぞれ算出する。そして、全ての角度範囲での正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率を配向代表値として算出する(ステップS40)。ここで、正弦長の総和Lと余弦長の総和Lとの比率の常用対数値「log10(L/L)」を代表値として算出してもよい。 Next, the fiber state measuring device 1 calculates a representative value for each divided region regarding the dispersibility of the fiber. Specifically, the dispersibility representative value calculating unit 30A calculates the total of the lengths L of the line segments S existing in the divided areas as the dispersion representative value (step S30). Subsequently, the fiber state measuring device 1 calculates a representative value for each divided region regarding the orientation of the fiber. Specifically, the orientation representative value calculating means 30B calculates the total of the length L of the line segment S for each predetermined angle, and calculates the sine length and cosine length of the calculated total length L of the line segment S, respectively. To do. Then, a ratio between the total sine length L y and the total cosine length L x in all angle ranges is calculated as an orientation representative value (step S40). Here, the common logarithmic value “log 10 (L y / L x )” of the ratio between the total sine length L y and the total cosine length L x may be calculated as a representative value.

次に、繊維状態測定装置1は、繊維の分散性及び繊維の配向性を定量的に出力(表示)する。具体的には、分散性代表値算出手段30AがステップS30で算出した分割領域毎の分散代表値を基にして、繊維の分散性を示すコンター図(図6参照)を出力する。また、配向性代表値算出手段30BがステップS40で算出した分割領域毎の配向代表値を基にして、繊維の配向性を示すコンター図(図7参照)を出力する(ステップS50)。
以上で、実施形態に係る繊維状態測定方法について説明を終了する。
Next, the fiber state measuring apparatus 1 quantitatively outputs (displays) the dispersibility of the fibers and the orientation of the fibers. Specifically, the contour representative value calculation means 30A outputs a contour diagram (see FIG. 6) showing the dispersibility of the fiber based on the representative dispersion value for each divided region calculated in step S30. Further, the orientation representative value calculating means 30B outputs a contour diagram (see FIG. 7) showing the orientation of the fiber based on the orientation representative value for each divided region calculated in step S40 (step S50).
This is the end of the description of the fiber state measurement method according to the embodiment.

以上のように、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、X線画像を二値化処理した二値化画像から繊維の長さや角度を算出する。その為、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、繊維補強コンクリートの繊維状態(繊維の量(分散性)及び向き(配向性))に相関する指標となる繊維の長さや角度を効率的に取得することができる。   As described above, the fiber state measurement device 1 according to the present embodiment calculates the length and angle of the fiber from the binarized image obtained by binarizing the X-ray image. Therefore, the fiber state measuring apparatus 1 according to the present embodiment efficiently determines the length and angle of the fiber serving as an index that correlates with the fiber state (the amount (dispersibility) and orientation (orientation)) of the fiber reinforced concrete. Can be obtained.

また、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、二値化画像を分割領域に分割し、繊維状態に相関する指標となる繊維の長さや角度に基づいて分割領域に存在する繊維を代表する代表値を算出する。その為、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、繊維補強コンクリートの繊維状態を場所毎に定量的に測定することができる。   In addition, the fiber state measurement device 1 according to the present embodiment divides a binarized image into divided regions, and represents the fibers present in the divided regions based on the length and angle of the fiber that is an index correlating with the fiber state. A representative value is calculated. Therefore, the fiber state measuring apparatus 1 according to the present embodiment can quantitatively measure the fiber state of the fiber reinforced concrete for each place.

また、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、分割領域に存在する繊維を代表する代表値間を補完処理(例えば、線形補完処理)し、コンター図を作成する。その為、本実施形態に係る繊維状態測定装置1は、繊維補強コンクリートの繊維状態を場所毎に定量的に表示することができる。   In addition, the fiber state measurement device 1 according to the present embodiment creates a contour diagram by performing complement processing (for example, linear complement processing) between representative values representing fibers existing in the divided regions. Therefore, the fiber state measuring device 1 according to the present embodiment can quantitatively display the fiber state of the fiber reinforced concrete for each place.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を変えない範囲で実施することができる。実施形態の変形例を以下に示す。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can implement in the range which does not change the meaning of a claim. The modification of embodiment is shown below.

実施形態に係る繊維状態測定装置1は、図1に示すように、二値化画像作成手段10と、二値化画像分割手段20と、代表値算出手段30と、代表値出力手段40とを備えて構成されていたが、各々の手段が別々の装置に備えられる構成にしてもよい。その場合、オペレータが各装置のデータ入力や処理の開始を指示するようにしてもよい。
また、本実施形態では、繊維状態測定装置1をX線画像撮影装置2とは別に設けた構成であったが、繊維状態測定装置1の内部にX線画像撮影装置を設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the fiber state measuring apparatus 1 according to the embodiment includes a binarized image creating unit 10, a binarized image dividing unit 20, a representative value calculating unit 30, and a representative value output unit 40. However, each unit may be provided in a separate device. In that case, the operator may instruct the data input of each device or the start of processing.
In the present embodiment, the fiber state measuring apparatus 1 is provided separately from the X-ray image capturing apparatus 2, but the X-ray image capturing apparatus may be provided inside the fiber state measuring apparatus 1.

また、実施形態に係る繊維状態測定装置1は、二値化画像分割手段20が繊維部分の両端点を結ぶ素線化処理を行うことで、分割領域の繊維部分を線分Sとして図形化した場合を想定していた(図3参照)。しかしながら、二値化画像分割手段20は、繊維部分の輪郭線を追跡する輪郭線処理を行うことで、分割領域の繊維部分を矩形(例えば、長方形)として図形化してもよい。
その場合、分散性代表値算出手段30Aや配向性代表値算出手段30Bは、長方形の長手方向の辺を構成する画素数(単位:ピクセル)を長方形の長さとするのがよい。また、長方形の全ての辺の輪郭を構成する画素数(単位:ピクセル)を「2」で除算することで、長方形の長手方向に並ぶ概ねの画素数を算出し、長方形の長さとしてもよい。
In addition, the fiber state measuring apparatus 1 according to the embodiment forms the fiber portion of the divided region as a line segment S by the binarized image dividing means 20 performing a stranding process that connects both end points of the fiber portion. A case was assumed (see FIG. 3). However, the binarized image dividing means 20 may perform a contour line process for tracking the contour line of the fiber part to form the fiber part of the divided region as a rectangle (for example, a rectangle).
In that case, the dispersibility representative value calculating means 30A and the orientation representative value calculating means 30B are preferably configured such that the number of pixels (unit: pixel) constituting the side in the longitudinal direction of the rectangle is the length of the rectangle. Further, the number of pixels constituting the outline of all sides of the rectangle (unit: pixel) is divided by “2” to calculate the approximate number of pixels arranged in the longitudinal direction of the rectangle, and may be the length of the rectangle. .

また、実施形態に係る配向性代表値算出手段30Bは、水平方向(X方向)を「0°」として「180°」迄の範囲を「10°」ごとに18区分して、各々の角度範囲に含まれる線分Sの長さLを算出していた。しかしながら、区分は、18区分に限られず、角度範囲は任意に決定することができる。例えば、角度範囲は、「5°」でもよいし「20°」であってもよい。   In addition, the orientation representative value calculating unit 30B according to the embodiment divides the range up to “180 °” into 18 sections every “10 °” with the horizontal direction (X direction) being “0 °”, and each angular range. The length L of the line segment S included in is calculated. However, the division is not limited to 18 divisions, and the angle range can be arbitrarily determined. For example, the angle range may be “5 °” or “20 °”.

また、実施形態に係る繊維状態測定装置1は、配向性代表値算出手段30Bが所定角度範囲の平均値を用いて抽出した線分Sの正弦長及び余弦長を算出していた。しかしながら、配向性代表値算出手段30Bは、所定角度範囲に含まれる複数の線分Sの角度の平均値、中央値や、標準偏差を用いてもよい。   Further, the fiber state measuring apparatus 1 according to the embodiment calculates the sine length and cosine length of the line segment S extracted by the orientation representative value calculating unit 30B using the average value in the predetermined angle range. However, the orientation representative value calculation unit 30B may use an average value, a median value, or a standard deviation of angles of a plurality of line segments S included in the predetermined angle range.

また、実施形態に係る繊維状態測定装置1は、繊維の分散性を定量的に示したコンター図(図6参照)と、繊維の配向性を定量的に示したコンター図(図7)とを別々に作成していたが、繊維の分散性及び繊維の配向性を定量的に示す一つのコンター図を作成してもよい。例えば、図7の繊維の配向性の情報を矢印に置き換えて、図6に示す繊維の分散性を定量的に示したコンター図の交点上に重ねて表示する。この時に、矢印の長さや方向を用いて配向代表値を表すのがよい。   Moreover, the fiber state measuring apparatus 1 which concerns on embodiment has the contour figure (refer FIG. 6) which showed the dispersibility of the fiber quantitatively, and the contour figure (FIG. 7) which showed the orientation of the fiber quantitatively. Although created separately, you may produce one contour figure which shows quantitatively the dispersibility of a fiber and the orientation of a fiber. For example, the information on the orientation of the fibers in FIG. 7 is replaced with an arrow, and the information is displayed on the intersection of the contour diagram quantitatively showing the dispersibility of the fibers shown in FIG. At this time, it is preferable to represent the orientation representative value using the length and direction of the arrow.

また、実施形態に係る繊維状態測定方法は、図8のステップS30で分散性代表値算出処理を行った後に、ステップS40で配向性代表値算出処理を行っていたが、これらの処理の順番は逆でもよい。すなわち、配向性代表値算出処理を行った後に分散性代表値算出処理を行ってもよい。また、これらの処理は並行して行うことも可能である。   Moreover, although the fiber state measuring method which concerns on embodiment performed the orientation representative value calculation process in step S40 after performing the dispersibility representative value calculation process in step S30 of FIG. 8, the order of these processes is The reverse is also possible. That is, the dispersibility representative value calculation process may be performed after the orientation representative value calculation process. These processes can also be performed in parallel.

1 繊維状態測定装置
2 X線画像撮影装置
10 二値化画像作成手段
20 二値化画像分割手段
30 代表値算出手段
30A 分散性代表値算出手段
30B 配向性代表値算出手段
40 代表値出力手段
S 線分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber state measuring apparatus 2 X-ray imaging apparatus 10 Binary image creation means 20 Binary image division means 30 Representative value calculation means 30A Dispersibility representative value calculation means 30B Orientation representative value calculation means 40 Representative value output means S line segment

Claims (4)

繊維補強コンクリートのX線画像から前記繊維補強コンクリート中の繊維の状態を測定する繊維状態測定装置であって、
前記X線画像の繊維部分をそれ以外の部分に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する二値化画像作成手段と、
前記二値化画像を複数の分割領域に分割すると共に、前記分割領域に存在する繊維を認識する二値化画像分割手段と、
繊維の状態に相関する指標に基づいて、前記分割領域に存在する繊維の状態を表す代表値を算出する代表値算出手段と、
前記代表値を出力する代表値出力手段と、を備え
前記二値化画像分割手段は、前記分割領域の繊維を線分として認識し、
前記代表値算出手段は、
前記分割領域に存在する前記線分の中から所定角度範囲に含まれる前記線分を抽出し、抽出した前記線分の長さの総和と前記所定角度範囲毎に決定される基準値とを用いて、正弦長の総和及び余弦長の総和を算出し
算出した前記正弦長の総和と前記余弦長の総和との比率を前記代表値とする、
ことを特徴とする繊維状態測定装置。
A fiber state measuring device for measuring a state of fibers in the fiber reinforced concrete from an X-ray image of the fiber reinforced concrete,
A binarized image creating means for creating a binarized image in which the fiber portion of the X-ray image is binarized so as to be distinguishable with respect to other portions;
A binarized image dividing means for dividing the binarized image into a plurality of divided regions and recognizing fibers present in the divided regions;
Based on an index that correlates with the state of the fiber, representative value calculating means for calculating a representative value that represents the state of the fiber present in the divided region;
Representative value output means for outputting the representative value ,
The binarized image dividing means recognizes the fibers of the divided areas as line segments,
The representative value calculating means includes
The line segments included in a predetermined angle range are extracted from the line segments existing in the divided region, and the total length of the extracted line segments and a reference value determined for each predetermined angle range are used. To calculate the sum of sine length and cosine length ,
The ratio of the calculated sum of the sine lengths and the sum of the cosine lengths as the representative value,
A fiber state measuring device characterized by that.
繊維補強コンクリートのX線画像から前記繊維補強コンクリート中の繊維の状態を測定する繊維状態測定装置であって、
前記X線画像の繊維部分をそれ以外の部分に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する二値化画像作成手段と、
前記二値化画像を複数の分割領域に分割すると共に、前記分割領域に存在する繊維を認識する二値化画像分割手段と、
繊維の状態に相関する指標に基づいて、前記分割領域に存在する繊維の状態を表す代表値を算出する代表値算出手段と、
前記代表値を出力する代表値出力手段と、を備え
前記二値化画像分割手段は、前記分割領域の繊維を線分として認識し、
前記代表値算出手段は、
前記分割領域に存在する前記線分の長さの総和を前記代表値とする、
ことを特徴とする繊維状態測定装置。
A fiber state measuring device for measuring a state of fibers in the fiber reinforced concrete from an X-ray image of the fiber reinforced concrete,
A binarized image creating means for creating a binarized image in which the fiber portion of the X-ray image is binarized so as to be distinguishable with respect to other portions;
A binarized image dividing means for dividing the binarized image into a plurality of divided regions and recognizing fibers present in the divided regions;
Based on an index that correlates with the state of the fiber, representative value calculating means for calculating a representative value that represents the state of the fiber present in the divided region;
Representative value output means for outputting the representative value ,
The binarized image dividing means recognizes the fibers of the divided areas as line segments,
The representative value calculating means includes
The sum of the lengths of the line segments existing in the divided area is used as the representative value.
A fiber state measuring device characterized by that.
繊維補強コンクリートのX線画像から前記繊維補強コンクリート中の繊維の状態を測定する繊維状態測定方法であって、
前記X線画像の繊維部分をそれ以外の部分に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する二値化画像作成ステップと、
前記二値化画像を複数の分割領域に分割すると共に、前記分割領域に存在する繊維を認識する二値化画像分割ステップと、
繊維の状態に相関する指標に基づいて、前記分割領域に存在する繊維の状態を表す代表値を算出する代表値算出ステップと、
前記代表値を出力する代表値出力ステップと、を有し、
前記二値化画像分割ステップは、前記分割領域の繊維を線分として認識し、
前記代表値算出ステップは、
前記分割領域に存在する前記線分の中から所定角度範囲に含まれる前記線分を抽出し、抽出した前記線分の長さの総和と前記所定角度範囲毎に決定される基準値とを用いて、正弦長の総和及び余弦長の総和を算出するステップと
算出した前記正弦長の総和と前記余弦長の総和との比率を前記代表値とするステップと、
を有することを特徴とする繊維状態測定方法。
A fiber state measuring method for measuring a state of fibers in the fiber reinforced concrete from an X-ray image of the fiber reinforced concrete,
A binarized image creating step for creating a binarized image in which the fiber portion of the X-ray image is binarized so as to be distinguishable with respect to other portions;
Dividing the binarized image into a plurality of divided regions, and binarized image dividing step for recognizing fibers present in the divided regions;
Based on an index correlating with the state of the fiber, a representative value calculating step for calculating a representative value representing the state of the fiber present in the divided region;
Have a, a representative value output step of outputting the representative value,
The binarized image dividing step recognizes the fibers of the divided regions as line segments,
The representative value calculating step includes:
The line segments included in a predetermined angle range are extracted from the line segments existing in the divided region, and the total length of the extracted line segments and a reference value determined for each predetermined angle range are used. Calculating a sum of sine lengths and a sum of cosine lengths ;
The ratio of the calculated sum of the sine lengths and the sum of the cosine lengths as the representative value;
The fiber state measuring method characterized by having.
繊維補強コンクリートのX線画像から前記繊維補強コンクリート中の繊維の状態を測定する繊維状態測定方法であって、
前記X線画像の繊維部分をそれ以外の部分に対して判別可能に二値化処理した二値化画像を作成する二値化画像作成ステップと、
前記二値化画像を複数の分割領域に分割すると共に、前記分割領域に存在する繊維を認識する二値化画像分割ステップと、
繊維の状態に相関する指標に基づいて、前記分割領域に存在する繊維の状態を表す代表値を算出する代表値算出ステップと、
前記代表値を出力する代表値出力ステップと、を有し、
前記二値化画像分割ステップは、前記分割領域の繊維を線分として認識し、
前記代表値算出ステップは、
前記分割領域に存在する前記線分の長さの総和を前記代表値とするステップ、
を有することを特徴とする繊維状態測定方法。
A fiber state measuring method for measuring a state of fibers in the fiber reinforced concrete from an X-ray image of the fiber reinforced concrete,
A binarized image creating step for creating a binarized image in which the fiber portion of the X-ray image is binarized so as to be distinguishable with respect to other portions;
Dividing the binarized image into a plurality of divided regions, and binarized image dividing step for recognizing fibers present in the divided regions;
Based on an index correlating with the state of the fiber, a representative value calculating step for calculating a representative value representing the state of the fiber present in the divided region;
Have a, a representative value output step of outputting the representative value,
The binarized image dividing step recognizes the fibers of the divided regions as line segments,
The representative value calculating step includes:
The total value of the lengths of the line segments existing in the divided area as the representative value;
The fiber state measuring method characterized by having.
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