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JP6960764B2 - Building health assessment system - Google Patents
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Description

本発明は、画像処理技術を活用した建物の健全性評価システムに関するものである。 The present invention relates to a building soundness evaluation system utilizing image processing technology.

従来、建物の構造などをモニタリングする技術が知られている(例えば、特許文献1〜5を参照)。例えば特許文献1に記載の技術は、建物に設置された加速度センサ情報から建物応答を推定し、地震時における建物躯体の健全性評価や、天井・仕上げ材の損傷度評価などを行うようにしたものである。より具体的には、この特許文献1では、加速度センサで計測された加速度時刻歴を数値積分して変位時刻歴を求め、各階の差分を求めることで層間変位時刻歴を算出し、建物健全性を評価する。また、最大加速度と損傷度を関係づけるクライテリアから天井・仕上げ材の損傷度を評価する。 Conventionally, a technique for monitoring the structure of a building or the like is known (see, for example, Patent Documents 1 to 5). For example, the technique described in Patent Document 1 estimates the building response from the information of the acceleration sensor installed in the building, evaluates the soundness of the building frame at the time of an earthquake, evaluates the degree of damage to the ceiling / finishing material, and the like. It is a thing. More specifically, in Patent Document 1, the displacement time history is obtained by numerically integrating the acceleration time history measured by the acceleration sensor, and the inter-story displacement time history is calculated by obtaining the difference between each floor to obtain the building soundness. To evaluate. In addition, the degree of damage to the ceiling / finishing material is evaluated from the criteria that relate the maximum acceleration to the degree of damage.

なお、このようなモニタリング技術に関連して、本特許出願人は、特許文献6に示すような構造物変位モニタリングシステムを既に提案している。これは、画像処理技術を活用して構造物の変位を計測するようにしたものである。 In connection with such a monitoring technique, the applicant for this patent has already proposed a structure displacement monitoring system as shown in Patent Document 6. This is to measure the displacement of a structure by utilizing image processing technology.

特開2013−195354号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-195354 特開平11−006878号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-006878 特開2007−272558号公報JP-A-2007-272558 特開2009−258036号公報JP-A-2009-258036 特開2006−072411号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-072411 特願2015−221513号(現時点で未公開)Japanese Patent Application No. 2015-221513 (Unpublished at this time)

佐々木仁志,岡田敬一,森井雄史,黒瀬行信,渡辺泰志:地震時における建物の健全性判定支援システムの開発,日本建築学会大会学術講演梗概集(九州),構造II,pp.1023-1024,2016.8.Hitoshi Sasaki, Keiichi Okada, Yuji Morii, Yukinobu Kurose, Yasushi Watanabe: Development of a system for determining the soundness of buildings during an earthquake, Architectural Institute of Japan Conference Academic Lecture Abstracts (Kyushu), Structure II, pp.1023-1024, 2016.8.

しかしながら、上記の特許文献1の加速度センサを用いた方法では、変位量を加速度記録の数値積分によって間接的に求めるため、残留変位が生じる場合などには積分誤差の影響により過小評価されるおそれがあった。 However, in the method using the acceleration sensor of Patent Document 1 described above, since the displacement amount is indirectly obtained by the numerical integration of the acceleration record, there is a possibility that it will be underestimated due to the influence of the integration error when residual displacement occurs. there were.

このため、建物の健全性評価を行う上で重要となる変形量を直接的に計測できる技術が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a technique capable of directly measuring the amount of deformation, which is important for evaluating the soundness of a building.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、建物の健全性評価を行う上で重要となる変形量を直接的に計測できる建物の健全性評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a building soundness evaluation system capable of directly measuring the amount of deformation, which is important for evaluating the soundness of a building.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る建物の健全性評価システムは、建物を構成する部材に固定された既知形状の1個または複数個の標識を含む領域を撮影して、撮影した画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像を画像解析処理して前記画像中に含まれる前記標識の位置および形状を求める画像解析手段と、前記画像解析手段により求めた前記標識の位置および形状に基づいて前記部材の変形量を計測する変形量計測手段と、計測した前記部材の変形量に基づいて建物の健全性を評価する健全性評価手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the building soundness evaluation system according to the present invention photographs an area containing one or more signs of a known shape fixed to a member constituting the building. Then, by the imaging means for acquiring the captured image, the image analysis means for obtaining the position and shape of the marker contained in the image by performing image analysis processing on the image acquired by the imaging means, and the image analysis means. It is provided with a deformation amount measuring means for measuring the deformation amount of the member based on the obtained position and shape of the sign, and a soundness evaluation means for evaluating the soundness of the building based on the measured deformation amount of the member. It is characterized by.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、建物の室内の所定の領域を撮影して、撮影した画像を取得する室内撮像手段と、室内撮像手段により取得した地震前後の画像を差分解析する室内画像解析手段と、室内画像解析手段による差分解析結果と、前記変形量計測手段により計測した前記部材の変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価する室内散乱度評価手段をさらに備えることを特徴とする。 Further, in the above-described invention, another building soundness evaluation system according to the present invention has been acquired by an indoor image pickup means for photographing a predetermined area inside the building and acquiring the photographed image, and an indoor image pickup means. A room that evaluates the degree of scattering in a room based on an indoor image analysis means that performs difference analysis of images before and after an earthquake, a difference analysis result by the indoor image analysis means, and the amount of deformation of the member measured by the deformation amount measuring means. It is characterized by further including a scattering degree evaluation means.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、前記標識は、前記部材の外観デザインに含まれる既知形状を利用したものであることを特徴とする。 Further, another building soundness evaluation system according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the sign utilizes a known shape included in the appearance design of the member.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、前記標識は二次元形状であり、前記変形量計測手段は、前記標識の位置および形状に基づいて前記標識の変位量と回転角度を求め、求めた変位量と回転角度に基づいて前記部材の変形量を計測することを特徴とする。 Further, in the soundness evaluation system of another building according to the present invention, in the above-described invention, the label has a two-dimensional shape, and the deformation amount measuring means displaces the label based on the position and shape of the label. It is characterized in that the amount and the rotation angle are obtained, and the deformation amount of the member is measured based on the obtained displacement amount and the rotation angle.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、前記撮像手段は、前記画像解析手段および前記変形量計測手段が格納されたサーバとネットワーク接続されており、前記変形量計測手段による計測結果は、前記サーバに接続された出力手段から出力されるように構成されていることを特徴とする。 Further, in the soundness evaluation system of another building according to the present invention, in the above-described invention, the imaging means is network-connected to the server in which the image analysis means and the deformation amount measuring means are stored, and the deformation is described. The measurement result by the quantity measuring means is configured to be output from the output means connected to the server.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記画像解析手段、前記変形量計測手段、前記変形量計測手段による計測結果を格納する格納手段、前記各手段に電源を供給する電源供給手段が収容されていることを特徴とする。 Further, in the above-described invention, the soundness evaluation system of another building according to the present invention comprises the image analysis means, the deformation amount measuring means, and the deformation amount measuring means in a housing for accommodating the imaging means. It is characterized in that a storage means for storing the measurement result and a power supply means for supplying power to each of the means are housed.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムは、上述した発明において、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記変形量計測手段による計測結果を出力する出力手段がさらに収容されていることを特徴とする。 Further, in the soundness evaluation system of another building according to the present invention, in the above-described invention, the output means for outputting the measurement result by the deformation amount measuring means is further housed in the housing for accommodating the imaging means. It is characterized by being.

本発明に係る建物の健全性評価システムによれば、建物を構成する部材に固定された既知形状の1個または複数個の標識を含む領域を撮影して、撮影した画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像を画像解析処理して前記画像中に含まれる前記標識の位置および形状を求める画像解析手段と、前記画像解析手段により求めた前記標識の位置および形状に基づいて前記部材の変形量を計測する変形量計測手段と、計測した前記部材の変形量に基づいて建物の健全性を評価する健全性評価手段とを備えるので、建物の健全性評価を行う上で重要となる変形量を直接的に計測することができるという効果を奏する。 According to the building soundness evaluation system according to the present invention, an image pickup means for acquiring an image obtained by photographing an area including one or a plurality of signs of a known shape fixed to a member constituting the building. , The image analysis means for obtaining the position and shape of the label contained in the image by performing image analysis processing on the image acquired by the image pickup means, and the above based on the position and shape of the label obtained by the image analysis means. Since it is provided with a deformation amount measuring means for measuring the deformation amount of a member and a soundness evaluation means for evaluating the soundness of the building based on the measured deformation amount of the member, it is important for evaluating the soundness of the building. It has the effect of being able to directly measure the amount of deformation.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、建物の室内の所定の領域を撮影して、撮影した画像を取得する室内撮像手段と、室内撮像手段により取得した地震前後の画像を差分解析する室内画像解析手段と、室内画像解析手段による差分解析結果と、前記変形量計測手段により計測した前記部材の変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価する室内散乱度評価手段をさらに備えるので、家具や什器の転倒などの室内の散乱状況を把握することができるという効果を奏する。 Further, according to another building soundness evaluation system according to the present invention, an indoor image pickup means for photographing a predetermined area inside the building and acquiring the photographed image, and an indoor image pickup means before and after the earthquake acquired by the indoor image pickup means. Indoor scattering degree evaluation that evaluates the scattering degree in the room based on the difference analysis result by the indoor image analysis means for differentially analyzing the image, the difference analysis result by the indoor image analysis means, and the deformation amount of the member measured by the deformation amount measuring means. Since the means are further provided, it is possible to grasp the scattering situation in the room such as the fall of furniture and furniture.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記標識は、前記部材の外観デザインに含まれる既知形状を利用したものであるので、構造体への計測器の取り付けなどの大掛かりな作業を必要としない簡素で安価な建物の健全性評価システムを提供することができるという効果を奏する。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the sign uses a known shape included in the appearance design of the member, so that the measuring instrument can be attached to the structure. It has the effect of being able to provide a simple and inexpensive building soundness evaluation system that does not require large-scale work.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記標識は二次元形状であり、前記変形量計測手段は、前記標識の位置および形状に基づいて前記標識の変位量と回転角度を求め、求めた変位量と回転角度に基づいて前記部材の変形量を計測するので、部材の変形量を簡易かつ迅速に計測することができるという効果を奏する。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the sign has a two-dimensional shape, and the deformation amount measuring means rotates the displacement amount and rotation of the sign based on the position and shape of the sign. Since the angle is obtained and the amount of deformation of the member is measured based on the obtained amount of displacement and the rotation angle, the amount of deformation of the member can be measured easily and quickly.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段は、前記画像解析手段および前記変形量計測手段が格納されたサーバとネットワーク接続されており、前記変形量計測手段による計測結果は、前記サーバに接続された出力手段から出力されるように構成されているので、人間が計測やデータ集計をする手間を省くことができ、迅速に変形量を把握可能であるため、構造物の安全性をリアルタイムで判定することが可能になるという効果を奏する。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the imaging means is network-connected to the server in which the image analysis means and the deformation amount measuring means are stored, and the deformation amount measuring means. Since the measurement result by is configured to be output from the output means connected to the server, it is possible to save the trouble of human beings to measure and aggregate the data, and it is possible to quickly grasp the amount of deformation. , It has the effect of making it possible to judge the safety of the structure in real time.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記画像解析手段、前記変形量計測手段、前記変形量計測手段による計測結果を格納する格納手段、前記各手段に電源を供給する電源供給手段が収容されているので、地震等でシステム用の電源が失われたり、システム間のデータを送受信する通信ネットワークの機能が失われたとしても、電源供給手段を電源として変形量を計測し、その結果を格納手段に記録することができるという効果を奏する。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the measurement results by the image analysis means, the deformation amount measuring means, and the deformation amount measuring means are mounted on the housing for accommodating the imaging means. Since the storage means for storing and the power supply means for supplying power to each of the above means are housed, the power supply for the system is lost due to an earthquake or the like, or the function of the communication network for transmitting and receiving data between the systems is lost. Even so, the effect is that the amount of deformation can be measured using the power supply means as the power source and the result can be recorded in the storage means.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記変形量計測手段による計測結果を出力する出力手段がさらに収容されているので、撮像手段に備わる出力手段から変形量を把握することができるという効果を奏する。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the housing for accommodating the imaging means further accommodates the output means for outputting the measurement result by the deformation amount measuring means. , The effect is that the amount of deformation can be grasped from the output means provided in the imaging means.

図1は、本発明に係る建物の健全性評価システムの実施の形態1を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the first embodiment of the building soundness evaluation system according to the present invention. 図2は、振動台実験の概要を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of the shaking table experiment. 図3は、振動台実験時の時刻歴変位波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a time history displacement waveform at the time of the shaking table experiment. 図4は、最大変位と残留変位の最大値の比較図であり、(a)は最大変位、(b)は残留変位である。FIG. 4 is a comparison diagram of the maximum value of the maximum displacement and the maximum value of the residual displacement, in which FIG. 4A is the maximum displacement and FIG. 4B is the residual displacement. 図5は、最大変位の補正効果と、健全性判定のクライテリアを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the correction effect of the maximum displacement and the criteria for soundness determination. 図6は、本発明に係る建物の健全性評価システムの実施の形態2を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing the second embodiment of the building soundness evaluation system according to the present invention.

本発明は、建物の健全性評価を行う上で重要となる層間変位を直接的に計測することのできるシステムである。
以下に、本発明に係る建物の健全性評価システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
The present invention is a system capable of directly measuring the inter-story displacement, which is important for evaluating the soundness of a building.
Hereinafter, embodiments of the building soundness evaluation system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

(実施の形態1)
まず、本発明に係る実施の形態1の建物の健全性評価システムについて説明する。本実施の形態1は、建物の各階に取り付けたカメラと既知形状の標識との相対変位を、画像処理技術を利用して直接的に計測し、この計測結果を基に建物の地震時における健全性評価を行うものである。なお、以下の説明では、画像処理技術を利用して直接的に変位を計測する変位計測システムとして、上記の特許文献6に記載の構造物変位モニタリングシステムを適用した場合を例にとり説明する。
(Embodiment 1)
First, the building soundness evaluation system of the first embodiment according to the present invention will be described. In the first embodiment, the relative displacement between the camera attached to each floor of the building and the sign of the known shape is directly measured by using the image processing technology, and the soundness of the building at the time of an earthquake is based on the measurement result. It is for sexual evaluation. In the following description, a case where the structure displacement monitoring system described in Patent Document 6 is applied as a displacement measurement system that directly measures displacement by using image processing technology will be described as an example.

図1(1)に示すように、本実施の形態1に係る建物の健全性評価システム10は、ビルのような層状建物12に適用されるものである。以下では、層状建物12が階層1F〜4Fからなる4階建ての場合を例にとり説明するが、これ以外の階層数の建物であってもよい。この健全性評価システム10は、撮像手段としての複数のカメラ14A〜14Dを備える。 As shown in FIG. 1 (1), the building soundness evaluation system 10 according to the first embodiment is applied to a layered building 12 such as a building. In the following, the case where the layered building 12 is a four-story building consisting of the first floor to the fourth floor will be described as an example, but a building having a number of floors other than this may be used. The soundness evaluation system 10 includes a plurality of cameras 14A to 14D as imaging means.

カメラ14A〜14Dは、それぞれ階層1F〜4Fの天井1A〜4Aと側壁1C〜4Cの交差部に固定される。カメラ14A〜14Dの固定場所はこれに限るものではなく、建物12の構成部材に設けた標識を撮影可能な場所であればいかなる場所でもよく、例えば室内の床1B〜4Bや側壁1C〜4Cに設定してもよいし、建物12の外に設定してもよい。 The cameras 14A to 14D are fixed to the intersections of the ceilings 1A to 4A and the side walls 1C to 4C on the floors 1F to 4F, respectively. The fixed place of the cameras 14A to 14D is not limited to this, and may be any place as long as the sign provided on the component member of the building 12 can be photographed, for example, on the floor 1B to 4B or the side wall 1C to 4C in the room. It may be set or it may be set outside the building 12.

一方、各カメラ14A〜14Dから斜め下方の床1B〜4B(構成部材)には、既知形状の1個または複数個からなる標識16A〜16Dが固定される。標識16A〜16Dの固定位置は床に限るものではなく、カメラ14A〜14Dの撮影画角に収まる位置であれば室内の天井や側壁であってもよい。また、カメラを建物12の外に設置した場合には、建物12の外壁等に標識を固定してもよい。 On the other hand, signs 16A to 16D composed of one or a plurality of known shapes are fixed to the floors 1B to 4B (constituent members) diagonally downward from the cameras 14A to 14D. The fixed position of the signs 16A to 16D is not limited to the floor, and may be the ceiling or side wall of the room as long as the position fits within the shooting angle of view of the cameras 14A to 14D. When the camera is installed outside the building 12, the sign may be fixed to the outer wall of the building 12.

標識16A〜16Dは、二次元平面に描画可能な二次元形状で構成することができ、例えば、マーカーや星形などの形状特徴物を有する図形や模様で構成してもよい。 The markers 16A to 16D can be formed of a two-dimensional shape that can be drawn on a two-dimensional plane, and may be formed of, for example, a figure or a pattern having a shape feature such as a marker or a star.

各カメラ14A〜14Dは、床1B〜4Bに固定された標識16A〜16Dを含む領域を所定のサンプリング周期で撮影して、画像を取得する。各カメラ14A〜14Dの向きは固定されている。したがって、カメラの画角すなわち撮影範囲は固定され、同じ領域の画像が常に取得される。カメラとしては、数十〜百万画素程度の安価なカメラを用いて構成することができる。また、このカメラとして、監視カメラ等で身近に存在するものを流用してもよい。こうすることで導入コストを下げることが可能となる。 Each camera 14A to 14D captures an area including the markers 16A to 16D fixed to the floors 1B to 4B at a predetermined sampling cycle to acquire an image. The orientation of each camera 14A to 14D is fixed. Therefore, the angle of view of the camera, that is, the shooting range is fixed, and images in the same area are always acquired. The camera can be configured by using an inexpensive camera having several tens to one million pixels. Further, as this camera, a surveillance camera or the like that is familiar to us may be diverted. By doing so, it is possible to reduce the introduction cost.

カメラ14A〜14Dは、層状建物12内に配線された図示しない有線ネットワーク、または無線ネットワークおよびアンテナにより、階層1Fに設置されたサーバ18に接続されている。各カメラ14A〜14Dで撮影された画像は、これらのネットワークを介してリアルタイムでサーバ18に送られるようになっている。 The cameras 14A to 14D are connected to the server 18 installed on the 1st floor of the layer by a wired network (not shown) or a wireless network and an antenna wired in the layered building 12. The images taken by the cameras 14A to 14D are sent to the server 18 in real time via these networks.

サーバ18は、画像解析手段20と、変形量計測手段22と、健全性評価手段24と、出力手段26と、格納手段28とを有している。 The server 18 includes an image analysis means 20, a deformation amount measuring means 22, a soundness evaluation means 24, an output means 26, and a storage means 28.

画像解析手段20は、カメラ14A〜14Dにより取得した画像を画像解析処理して画像中に含まれる既知形状の標識16A〜16Dの三次元位置および形状をそれぞれ求めるものである。この画像解析手段20としては、こうした画像処理が可能な市販の画像解析ソフトを用いて構成することができる。また、画像中の既知形状の標識16A〜16Dの位置および形状を求める画像解析手法としては、例えば、格納手段28などのデータベース中に予め登録された既知形状およびその変形形状と照合して、画像中の相関度の高いドットの組み合わせを抽出するなどの周知の手法を利用することが可能である。 The image analysis means 20 performs image analysis processing on the images acquired by the cameras 14A to 14D to obtain the three-dimensional positions and shapes of the markers 16A to 16D having known shapes included in the image. The image analysis means 20 can be configured by using commercially available image analysis software capable of such image processing. Further, as an image analysis method for obtaining the positions and shapes of the markers 16A to 16D of known shapes in an image, for example, an image is collated with a known shape registered in advance in a database such as a storage means 28 and a deformed shape thereof. It is possible to use a well-known method such as extracting a combination of dots having a high degree of correlation.

変形量計測手段22は、画像解析手段20により求めた標識16A〜16Dの位置および形状に基づいて計測対象箇所である床1B〜4Bの変形量を計測するものである。 The deformation amount measuring means 22 measures the deformation amount of the floors 1B to 4B, which are the measurement target points, based on the positions and shapes of the signs 16A to 16D obtained by the image analysis means 20.

次に、上記の画像解析手段20および変形量計測手段22による画像処理の概念について説明する。便宜上、各標識16A〜16Dは二次元平面に描かれた二次元の星形状の標識16で代表されるものとする。取得した画像中における層状建物12の変形前の標識16の位置と、変形後に取得した画像中における標識16の位置は変化する。このとき、星形状の重心位置は所定の方向に変位するとともに、星形状は重心位置の周りに所定方向に回転する。 Next, the concept of image processing by the image analysis means 20 and the deformation amount measuring means 22 will be described. For convenience, each of the markers 16A to 16D shall be represented by a two-dimensional star-shaped marker 16 drawn on a two-dimensional plane. The position of the sign 16 before the deformation of the layered building 12 in the acquired image and the position of the sign 16 in the image acquired after the deformation change. At this time, the position of the center of gravity of the star shape is displaced in a predetermined direction, and the star shape rotates around the position of the center of gravity in a predetermined direction.

そこで、まず画像解析手段20がこれら変形前後の標識16の位置および形状を求める。次に、求めた標識16の位置および形状から、変形量計測手段22が標識16の変形量(変位量と回転角度)を求める。ここで、標識16の変形量はそれが固定されている箇所の構成部材(天井、側壁、床等)の変形量と強い相関があり、構成部材の変形量を代表すると考えられる。そこで、例えば、求めた標識16の変形量と標識16が固定されている構成部材の変形量が等価であるとして、構成部材の変形量を計測する。このようにすることで、建物12の健全性評価を行う上で重要となる変形量を直接的に計測することができる。 Therefore, the image analysis means 20 first obtains the positions and shapes of the markers 16 before and after the deformation. Next, the deformation amount measuring means 22 obtains the deformation amount (displacement amount and rotation angle) of the label 16 from the obtained position and shape of the sign 16. Here, the amount of deformation of the sign 16 has a strong correlation with the amount of deformation of the constituent members (ceiling, side wall, floor, etc.) at the place where the sign 16 is fixed, and is considered to represent the amount of deformation of the constituent members. Therefore, for example, assuming that the obtained deformation amount of the label 16 and the deformation amount of the constituent member to which the label 16 is fixed are equivalent, the deformation amount of the constituent member is measured. By doing so, it is possible to directly measure the amount of deformation that is important in evaluating the soundness of the building 12.

健全性評価手段24は、変形量計測手段22で計測した変形量と、所定の健全性判定基準に基づいて建物12の健全性を評価するものである。この健全性判定基準をなすクライテリアの一例としては、例えば、最大層間変形角1/200未満は「安全・継続使用可」、1/200以上は「注意・(継続使用可)」、1/100rad以上は「危険・一時避難」、1/75rad以上は「危険・避難」がある(例えば、上記の非特許文献1を参照)。このような健全性判定基準を用いて健全性を評価する場合には、健全性評価手段24は、変形量計測手段22で計測した変形量から最大層間変形量を求め、求めた最大層間変形量と健全性判定基準に基づいて健全性を判定することによって評価する。 The soundness evaluation means 24 evaluates the soundness of the building 12 based on the deformation amount measured by the deformation amount measuring means 22 and a predetermined soundness determination standard. As an example of the criteria that make up this soundness criterion, for example, the maximum interlayer deformation angle of less than 1/200 is "safe / continuous use", 1/200 or more is "caution / (continuous use)", 1/100 rad. The above is "danger / temporary evacuation", and 1/75 rad or more is "danger / evacuation" (see, for example, Non-Patent Document 1 above). When evaluating the soundness using such a soundness determination standard, the soundness evaluation means 24 obtains the maximum interlayer deformation amount from the deformation amount measured by the deformation amount measuring means 22, and obtains the maximum interlayer deformation amount. And evaluate by judging the soundness based on the soundness judgment criteria.

出力手段26は、変形量計測手段22により計測された構成部材の変形量、健全性評価手段24による評価結果などの情報を出力するためのものであり、例えばこうした情報を印刷出力するプリンタや表示出力するモニタなどにより構成することができる。 The output means 26 is for outputting information such as the amount of deformation of the constituent member measured by the deformation amount measuring means 22 and the evaluation result by the soundness evaluation means 24. For example, a printer or a display that prints out such information. It can be configured by an output monitor or the like.

格納手段28は、カメラ14A〜14Dによる標識16A〜16Dの画像データ、標識16A〜16Dの既知形状データ、画像解析結果データ、計測結果データ、健全性判定のためのクライテリアに関するデータ、評価結果データなどを格納するものであり、例えばハードディスクやメモリなどにより構成することができる。 The storage means 28 includes image data of the markers 16A to 16D by the cameras 14A to 14D, known shape data of the markers 16A to 16D, image analysis result data, measurement result data, data related to criteria for soundness determination, evaluation result data, and the like. Is stored, and can be configured by, for example, a hard disk or a memory.

上記構成の動作および作用について説明する。
図1(1)に示すように、カメラ14A〜14Dで標識16A〜16Dを所定のサンプリング間隔で撮影し、有線または無線ネットワークを介してサーバ18に画像データを送信する。画像データは画像解析手段20で画像解析処理され、画像中の標識16A〜16Dの位置および形状が求められる。変形量計測手段22は、求められた標識16A〜16Dの位置および形状に基づいて、構成部材(図の例では床1B〜4B)の変形量を計測する。計測された変形量は、例えば図1(2)に示すような層間変位時刻歴として出力手段26により出力され、利用者に提供されることとなる。これにより、地震で被災した層状建物12の全体の形状変化を簡易かつ迅速に計測することができる。
The operation and operation of the above configuration will be described.
As shown in FIG. 1 (1), the cameras 14A to 14D photograph the signs 16A to 16D at predetermined sampling intervals, and the image data is transmitted to the server 18 via a wired or wireless network. The image data is image-analyzed by the image analysis means 20, and the positions and shapes of the markers 16A to 16D in the image are obtained. The deformation amount measuring means 22 measures the deformation amount of the constituent members (floors 1B to 4B in the example of the figure) based on the obtained positions and shapes of the signs 16A to 16D. The measured amount of deformation is output by the output means 26 as an interlayer displacement time history as shown in FIG. 1 (2), and is provided to the user. As a result, it is possible to easily and quickly measure the change in the overall shape of the layered building 12 damaged by the earthquake.

また、健全性評価手段24は、変形量計測手段22で計測した変形量と、所定の健全性判定基準に基づいて建物12の健全性を判定して評価する。この結果は、例えば図1(3)に示すような判定結果として出力手段26により出力され、利用者に提供されることとなる。なお、図の例では、階層1Fと4Fが「安全」と判定され、階層3Fが「注意」、階層2Fが「危険」と判定された場合を示している。このようにして、地震時の層状建物12の健全性評価を行うことができる。 Further, the soundness evaluation means 24 determines and evaluates the soundness of the building 12 based on the deformation amount measured by the deformation amount measuring means 22 and a predetermined soundness determination standard. This result is output by the output means 26 as a determination result as shown in FIG. 1 (3), and is provided to the user. In the example of the figure, the case where the layers 1F and 4F are determined to be "safe", the layer 3F is determined to be "caution", and the layer 2F is determined to be "dangerous" is shown. In this way, the soundness of the layered building 12 at the time of an earthquake can be evaluated.

本実施の形態によれば、建物の健全性評価を行う上で重要となる層間変位を直接的に計測することができる。 According to this embodiment, it is possible to directly measure the inter-story displacement, which is important for evaluating the soundness of a building.

なお、従来の上記の特許文献1等の方法では、計測された加速度時刻歴を数値積分して変位時刻歴を求め、各階の差分を求めることで、建物健全性評価を行うための層間変位時刻歴を算出していた。そのため、各階の時刻歴加速度記録は、時刻同期をとる必要があった。また、加速度記録を数値積分するため、残留変位が生じる場合など、積分誤差の影響により、過小評価される場合があった。 In the conventional method of Patent Document 1 and the like, the measured acceleration time history is numerically integrated to obtain the displacement time history, and the difference between the floors is obtained to obtain the inter-story displacement time for evaluating the building soundness. The history was calculated. Therefore, it was necessary to synchronize the time history acceleration records of each floor. In addition, since the acceleration record is numerically integrated, it may be underestimated due to the influence of integration error, such as when residual displacement occurs.

これに対し、本実施の形態では、カメラ14A等と既知形状の標識16A等との相対変位を、画像処理技術を基に直接的に計測できることから、従来の方法のように、各加速度センサについて時刻同期のとれた計測システムとする必要はない上、加速度記録では評価できなかった残留変位も計測することができ、建物12の残留変位を含めて建物健全性を評価することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the relative displacement between the camera 14A or the like and the marker 16A or the like having a known shape can be directly measured based on the image processing technique. It is not necessary to use a time-synchronized measurement system, and it is possible to measure residual displacement that could not be evaluated by acceleration recording, and it is possible to evaluate building soundness including the residual displacement of the building 12.

また、高価なシステムや、梁、ブレース等の構造体への計測器の取り付けなどの大掛かり作業を必要とせず、カメラと標識、既存のネットワークやサーバのみの安価なシステムが構築可能である。さらに、カメラが直接ネットワークへ接続することで、人間が計測やデータ集計をする手間を省くことができ、迅速に全体の変形量を演算可能であるため、建物の健全性をリアルタイムで判定可能である。 In addition, it is possible to construct an inexpensive system consisting only of a camera, a sign, an existing network or a server, without requiring an expensive system or a large-scale work such as attaching a measuring instrument to a structure such as a beam or a brace. Furthermore, by connecting the camera directly to the network, humans can save the trouble of measuring and data aggregation, and the total amount of deformation can be calculated quickly, so the soundness of the building can be judged in real time. be.

また、既存の監視カメラシステムを使ったシステム構築が可能であり、建物の健全性評価のためだけに構築せずに済むことから、システムの導入コストを大幅に削減することができる。 In addition, it is possible to construct a system using an existing surveillance camera system, and since it is not necessary to construct the system only for the soundness evaluation of the building, the system introduction cost can be significantly reduced.

また、本実施の形態によれば、安価なカメラと標識のみで各計測対象箇所の変形量を計測することができる。また、変形量の要求精度に応じて、取得画像中の標識を認識可能な範囲内で、標識の形状や大きさ、配置位置や個数を自由に選定することができる。 Further, according to the present embodiment, the amount of deformation of each measurement target portion can be measured only with an inexpensive camera and a sign. In addition, the shape, size, arrangement position, and number of signs can be freely selected within a range in which the signs in the acquired image can be recognized according to the required accuracy of the amount of deformation.

例えば、上記の標識16A〜16Dは、構成部材(天井、床、側壁等)に新規に描画したものを用いてもよいし、あるいは構成部材の外観デザインに既に含まれる既知形状や模様を利用したものであってもよい。また、標識16A〜16Dは、同一の既知形状ではなく互いに異なる形状を用いてもよい。このように、本発明に用いられる標識は、デザインの自由度が高く、環境中のデザインの一部として組み込むことが可能であるので、構造体への計測器の取り付けなどの大掛かりな作業を必要としない簡素で安価なシステムを提供することができる。 For example, as the above-mentioned signs 16A to 16D, those newly drawn on the constituent members (ceiling, floor, side wall, etc.) may be used, or known shapes and patterns already included in the appearance design of the constituent members are used. It may be a thing. Further, the labels 16A to 16D may use different shapes instead of the same known shape. As described above, the sign used in the present invention has a high degree of freedom in design and can be incorporated as a part of the design in the environment, so that a large-scale work such as attaching a measuring instrument to the structure is required. It is possible to provide a simple and inexpensive system that does not.

上記の実施の形態において、カメラ(撮像手段)と標識の組数が4組である場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これ以外の組数でもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。 In the above embodiment, the case where the number of pairs of the camera (imaging means) and the sign is four has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of pairs may be other than this. Even in this way, the same effect as described above can be obtained.

また、上記の実施の形態において、各カメラ14A等をそれぞれ収容する筐体が、画像解析手段20、変形量計測手段22、健全性評価手段24、出力手段26、格納手段28、バッテリ(電源供給手段)を収容するユニット構成であってもよい。このようにすれば、地震等でシステム用の電源が失われたり、サーバ18間のデータを送受信する有線ネットワークや無線ネットワークの機能が失われたとしても、各カメラ14A等にはバッテリが備わっているので、各バッテリを電源として継続して撮影を行うことができる。また、各カメラ14A等に備わる画像解析手段20、変形量計測手段22を使って変形量を継続して計測し、その結果を自身の格納手段28に記録し、さらに自身の出力手段26で出力することができる。したがって、地震等でシステム用の電源やネットワーク機能が失われた場合でも、地震で被災した層状建物12の全体の形状変化を確実に計測することができる。 Further, in the above embodiment, the housing for accommodating each camera 14A and the like includes an image analysis means 20, a deformation amount measuring means 22, a soundness evaluation means 24, an output means 26, a storage means 28, and a battery (power supply). The unit configuration may be such that the means) is accommodated. In this way, even if the power supply for the system is lost due to an earthquake or the like, or the functions of the wired network and the wireless network for transmitting and receiving data between the servers 18 are lost, each camera 14A or the like is equipped with a battery. Therefore, it is possible to continuously shoot using each battery as a power source. Further, the deformation amount is continuously measured by using the image analysis means 20 and the deformation amount measuring means 22 provided in each camera 14A or the like, the result is recorded in its own storage means 28, and further output by its own output means 26. can do. Therefore, even if the power supply for the system or the network function is lost due to an earthquake or the like, it is possible to reliably measure the change in the overall shape of the layered building 12 damaged by the earthquake.

<本発明の効果の検証>
本発明の効果を検証するために、カメラと既知形状の標識を用いた振動台実験を行い、上記の画像処理技術を利用した変位計測システムの計測精度を調べた。振動台実験の概要を図2に示す。この図に示すように、一般的な建物の階高を意識して、カメラと壁に設けた既知形状の標識との視点間距離を3m(=3000mm)とし、カメラを振動台上に載せて振動させた。なお、カメラと標識の高さは同程度とし、カメラの撮影方向は水平方向に設定した。
<Verification of the effect of the present invention>
In order to verify the effect of the present invention, a shaking table experiment using a camera and a marker having a known shape was carried out, and the measurement accuracy of the displacement measurement system using the above image processing technique was investigated. The outline of the shaking table experiment is shown in FIG. As shown in this figure, considering the floor height of a general building, the distance between the viewpoints of the camera and the sign of the known shape provided on the wall is set to 3 m (= 3000 mm), and the camera is placed on the shaking table. It was vibrated. The height of the camera and the sign were set to be about the same, and the shooting direction of the camera was set to the horizontal direction.

カメラのフレームレートを5fpsとし、カメラを周期1秒のサイン波で加振させた実験結果を図3に示す。図3は、上記の画像処理技術を利用した変位計測システムで計測した時間波形(画像変位)と、計測精度の高いレーザー変位計により計測した時間波形(変位計)を比較したものとなっている。この図に示すように、画像処理技術を利用した変位計測システムによる変位の最大振幅値(画像変位)は、レーザー変位計による結果の7割程度となっているが、フレームレートを5fpsとした場合でも、サイン波の形状を捉えることができており、画像処理技術を利用した変位計測システムで、変位波形を計測できていることがわかる。なお、フレームレートを上げることや、カメラレンズの歪み補正を行うことで、計測精度を高めることは可能である。さらに、残留変位が2mm程度残っているが、加速度センサでは計測できない残留変位も計測できていることがわかる。 FIG. 3 shows the experimental results in which the frame rate of the camera was set to 5 fps and the camera was vibrated by a sine wave having a period of 1 second. FIG. 3 compares the time waveform (image displacement) measured by the displacement measurement system using the above image processing technology with the time waveform (displacement meter) measured by the laser displacement meter with high measurement accuracy. .. As shown in this figure, the maximum amplitude value (image displacement) of the displacement by the displacement measurement system using the image processing technology is about 70% of the result by the laser displacement meter, but when the frame rate is 5 fps. However, it is possible to capture the shape of the sine wave, and it can be seen that the displacement waveform can be measured by the displacement measurement system using image processing technology. It is possible to improve the measurement accuracy by increasing the frame rate and correcting the distortion of the camera lens. Further, it can be seen that the residual displacement of about 2 mm remains, but the residual displacement that cannot be measured by the acceleration sensor can be measured.

次に、加振波をサイン波の周期を変化させた場合や、地震波形を用いた場合の結果を図4に示す。図4(a)は最大変位、(b)は残留変位であり、それぞれ画像処理技術を利用した変位計測システムによる結果(画像計測AR)と、レーザー変位計による結果(変位計)とを比較している。これらの図に示すように、画像処理技術を利用した変位計測システムは、加振波の特性を変えた場合でも、最大変位、残留変位ともに、3mm程度以上で変位を計測できている。画像処理技術を利用した変位計測システムの最大変位、残留変位の振幅値については、7割程度過小評価する傾向にあるが、その傾向は振幅の大きさや加振波の特性に関わらず安定している。そのため、画像処理技術を利用した変位計測システムによる変位値を補正することで、精度を確保することが可能である。 Next, FIG. 4 shows the results when the period of the sine wave is changed for the excitation wave and when the seismic waveform is used. FIG. 4A shows the maximum displacement and FIG. 4B shows the residual displacement. The results of the displacement measurement system using image processing technology (image measurement AR) and the results of the laser displacement meter (displacement meter) are compared. ing. As shown in these figures, the displacement measurement system using the image processing technology can measure the displacement at about 3 mm or more for both the maximum displacement and the residual displacement even when the characteristics of the excitation wave are changed. The amplitude values of the maximum displacement and residual displacement of displacement measurement systems using image processing technology tend to be underestimated by about 70%, but this tendency is stable regardless of the magnitude of the amplitude and the characteristics of the excitation wave. There is. Therefore, it is possible to secure the accuracy by correcting the displacement value by the displacement measurement system using the image processing technology.

本実験では、カメラと既知形状の標識との視点間距離を3000mmとしていることから、建物の層間変形角に換算すると、1/1000rad以上の建物変形を計測することが可能である。したがって、上記の画像処理技術を利用した変位計測システムは、地震時における建物の健全性判定に活用することができる。 In this experiment, since the distance between the viewpoints of the camera and the sign of the known shape is 3000 mm, it is possible to measure the building deformation of 1/1000 rad or more when converted into the interlayer deformation angle of the building. Therefore, the displacement measurement system using the above image processing technique can be utilized for determining the soundness of the building at the time of an earthquake.

上記の振動実験結果と建物の健全性判定のクライテリアの例を図5に示す。上述したように、最大値については、7割程度過小評価する傾向にあることから、画像処理技術を利用した変位計測システムにより得られた結果(画像変位)と、これを補正した結果(画像変位+補正)を併せて示している。補正することで、計測精度が高まることがわかる。また、建物の健全性判定で重要となる層間変形角1/200rad以上において、精度良く判定できることがわかる。 FIG. 5 shows an example of the above vibration experiment results and the criteria for determining the soundness of the building. As described above, since the maximum value tends to be underestimated by about 70%, the result obtained by the displacement measurement system using the image processing technology (image displacement) and the result of correcting this (image displacement) + Correction) is also shown. It can be seen that the measurement accuracy is improved by the correction. In addition, it can be seen that the determination can be made with high accuracy at an interlayer deformation angle of 1/200 rad or more, which is important for determining the soundness of a building.

以上より、本発明によれば、画像処理技術を利用した変位計測システムを適用することで、これまで加速度センサを用いて行われている地震時における建物の健全性判定と同様のことが、画像処理技術を利用した変位計測システムにより実施可能となる。 From the above, according to the present invention, by applying the displacement measurement system using the image processing technology, the same thing as the soundness judgment of the building at the time of the earthquake, which has been performed by using the acceleration sensor, can be obtained. It can be implemented by a displacement measurement system that uses processing technology.

(実施の形態2)
次に、本発明に係る実施の形態2の建物の健全性評価システムについて説明する。本実施の形態2は、上記の実施の形態1で説明した画像処理技術を活用して、既知形状の標識を基にした相対変位情報と、地震前後の室内空間の差分情報から、家具・什器の転倒などの室内の散乱度を評価するものである。なお、以下では、3階建ての層状建物12に適用する場合を例にとり説明する。
(Embodiment 2)
Next, the building soundness evaluation system of the second embodiment according to the present invention will be described. In the second embodiment, the image processing technique described in the first embodiment is utilized, and the furniture / fixtures are based on the relative displacement information based on the sign of the known shape and the difference information of the indoor space before and after the earthquake. This is to evaluate the degree of scattering in the room such as the fall of the furniture. In the following, a case where the application is applied to the three-story multi-story building 12 will be described as an example.

図6(1)に示すように、本実施の形態2に係る建物の健全性評価システム100は、建物12の各階に固定されたカメラ14A〜14Cと、床1B〜3Bに固定された標識16A〜16Cと、1Fに設置されたサーバ18とを備える。サーバ18には、画像解析手段20と、変形量計測手段22と、室内散乱度評価手段30と、出力手段26と、格納手段28が格納されている。なお、上記の実施の形態1と同様に、サーバ18に健全性評価手段24が格納されていてもよい。これら各構成要素は、室内散乱度評価手段30を除いて、上記の実施の形態1で説明したものと同様であるため、その詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 6 (1), the building soundness evaluation system 100 according to the second embodiment has cameras 14A to 14C fixed to each floor of the building 12 and signs 16A fixed to floors 1B to 3B. ~ 16C and a server 18 installed on the 1st floor are provided. The server 18 stores an image analysis means 20, a deformation amount measuring means 22, an indoor scattering degree evaluation means 30, an output means 26, and a storage means 28. The soundness evaluation means 24 may be stored in the server 18 as in the first embodiment. Since each of these components is the same as that described in the first embodiment except for the indoor scattering degree evaluation means 30, detailed description thereof will be omitted.

階層1F〜3Fの側壁1D〜3Dには、家具等1E〜3E(家具や什器)がそれぞれ配置されている。カメラ14A〜14Cは、標識16A〜16Cを撮影する標識撮影部と、家具等1E〜3Eの置かれた領域を撮影する家具撮影部(室内撮像手段)を備えている。 Furniture and the like 1E to 3E (furniture and furniture) are arranged on the side walls 1D to 3D on the 1st floor to 3rd floor. The cameras 14A to 14C include a sign photographing unit for photographing the markers 16A to 16C and a furniture photographing unit (indoor imaging means) for photographing the area where the furniture and the like 1E to 3E are placed.

画像解析手段20は、標識画像解析部と、室内画像解析部(室内画像解析手段)を備えている。標識画像解析部は、上記の実施の形態1で説明した画像解析手段20の作用および機能を有する。一方、室内画像解析部は、カメラ14A〜14Cの家具撮影部により取得した地震前後の家具等1E〜3Eの画像を差分解析するものである。 The image analysis means 20 includes a marker image analysis unit and an indoor image analysis unit (indoor image analysis means). The labeled image analysis unit has the functions and functions of the image analysis means 20 described in the first embodiment. On the other hand, the indoor image analysis unit performs differential analysis of the images of furniture and the like 1E to 3E before and after the earthquake acquired by the furniture photographing units of the cameras 14A to 14C.

室内散乱度評価手段30は、画像解析手段20の室内画像解析部による差分解析結果と、変形量計測手段22により計測した変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価するものである。 The indoor scattering degree evaluation means 30 evaluates the scattering degree in a room based on the difference analysis result by the indoor image analysis unit of the image analysis means 20 and the deformation amount measured by the deformation amount measuring means 22.

上記構成の動作および作用について説明する。
図6(1)に示すように、カメラ14A〜14Cの標識撮影部で標識16A〜16Cを所定のサンプリング間隔で撮影し、有線または無線ネットワークを介してサーバ18に画像データを送信する。画像データは画像解析手段20の標識画像解析部で画像解析処理され、画像中の標識16A〜16Cの位置および形状が求められる。変形量計測手段22は、求められた標識16A〜16Cの位置および形状に基づいて、構成部材(図の例では床1B〜3B)の変形量を計測する。計測された変形量は、例えば図6(2)に示すような層間変位時刻歴として出力手段26により出力され、利用者に提供されることとなる。これにより、地震で被災した層状建物12の全体の形状変化を簡易かつ迅速に計測することができる。
The operation and operation of the above configuration will be described.
As shown in FIG. 6 (1), the marker photographing units of the cameras 14A to 14C photograph the markers 16A to 16C at predetermined sampling intervals, and transmit the image data to the server 18 via a wired or wireless network. The image data is image-analyzed by the labeled image analysis unit of the image analysis means 20, and the positions and shapes of the labels 16A to 16C in the image are obtained. The deformation amount measuring means 22 measures the deformation amount of the constituent members (floors 1B to 3B in the example of the figure) based on the obtained positions and shapes of the signs 16A to 16C. The measured amount of deformation is output by the output means 26 as an interlayer displacement time history as shown in FIG. 6 (2), and is provided to the user. As a result, it is possible to easily and quickly measure the change in the overall shape of the layered building 12 damaged by the earthquake.

一方、カメラ14A〜14Cの家具撮影部で家具等1E〜3Eを含む領域を地震前後に撮影し、有線または無線ネットワークを介してサーバ18に画像データを送信する。地震前後の家具等1E〜3Eの画像データは画像解析手段20の室内画像解析部で差分解析される。この差分解析は周知の画像処理技術を用いて実行することができる。この差分解析の結果、例えば、図6(2)に示すような地震前のカメラ画像を基準として、地震後のカメラ画像の変化部分が抽出される。図の例では、地震後において階層3Fで「家具の転倒」が、階層2Fで「本の散乱」が、階層1Fで「散乱無」が抽出されている。 On the other hand, the furniture photographing unit of the cameras 14A to 14C photographs the area including furniture and the like 1E to 3E before and after the earthquake, and transmits the image data to the server 18 via a wired or wireless network. The image data of furniture and the like 1E to 3E before and after the earthquake are differentially analyzed by the indoor image analysis unit of the image analysis means 20. This differential analysis can be performed using well-known image processing techniques. As a result of this differential analysis, for example, a changed portion of the camera image after the earthquake is extracted with reference to the camera image before the earthquake as shown in FIG. 6 (2). In the example of the figure, after the earthquake, "furniture tipping over" is extracted on the 3rd floor, "book scattering" is extracted on the 2nd floor, and "no scattering" is extracted on the 1st floor.

室内散乱度評価手段30は、上記の差分解析の結果と、変形量計測手段22により計測した変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価する。この結果は、例えば図6(3)に示すような判定結果として出力手段26により出力され、利用者に提供されることとなる。これにより、利用者は、家具等1E〜3Eの転倒などの室内の散乱状況を容易に把握することができる。なお、図の例では、階層1Fが「安全」と判定され、階層2Fが「注意」、階層3Fが「危険」と判定された場合を示している。このようにして、地震時の室内の散乱度の評価を行うことができる。 The indoor scattering degree evaluation means 30 evaluates the scattering degree in the room based on the result of the above difference analysis and the deformation amount measured by the deformation amount measuring means 22. This result is output by the output means 26 as a determination result as shown in FIG. 6 (3), and is provided to the user. As a result, the user can easily grasp the scattering situation in the room such as a fall of furniture or the like 1E to 3E. In the example of the figure, the case where the layer 1F is determined to be "safe", the layer 2F is determined to be "caution", and the layer 3F is determined to be "dangerous" is shown. In this way, the degree of scattering in the room at the time of an earthquake can be evaluated.

したがって、本実施の形態によれば、上記の実施の形態1と同様に、各階での変形量を直接的に計測できるとともに、地震前後の室内画像の差分解析の結果から、室内の散乱度状況を容易に把握することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the amount of deformation on each floor can be directly measured as in the above-described first embodiment, and the degree of scattering in the room is determined from the result of the differential analysis of the indoor images before and after the earthquake. Can be easily grasped.

以上説明したように、本発明に係る建物の健全性評価システムによれば、建物を構成する部材に固定された既知形状の1個または複数個の標識を含む領域を撮影して、撮影した画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像を画像解析処理して前記画像中に含まれる前記標識の位置および形状を求める画像解析手段と、前記画像解析手段により求めた前記標識の位置および形状に基づいて前記部材の変形量を計測する変形量計測手段と、計測した前記部材の変形量に基づいて建物の健全性を評価する健全性評価手段とを備えるので、建物の健全性評価を行う上で重要となる変形量を直接的に計測することができる。 As described above, according to the building soundness evaluation system according to the present invention, an image taken by photographing an area including one or a plurality of signs of a known shape fixed to a member constituting the building. The image pickup means for acquiring the image, the image analysis means for obtaining the position and shape of the marker contained in the image by performing image analysis processing on the image acquired by the image pickup means, and the position of the label obtained by the image analysis means. And since it is provided with a deformation amount measuring means for measuring the deformation amount of the member based on the shape and a soundness evaluation means for evaluating the soundness of the building based on the measured deformation amount of the member, the soundness evaluation of the building is provided. It is possible to directly measure the amount of deformation, which is important for performing the above.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、建物の室内の所定の領域を撮影して、撮影した画像を取得する室内撮像手段と、室内撮像手段により取得した地震前後の画像を差分解析する室内画像解析手段と、室内画像解析手段による差分解析結果と、前記変形量計測手段により計測した前記部材の変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価する室内散乱度評価手段をさらに備えるので、家具や什器の転倒などの室内の散乱状況を把握することができる。 Further, according to another building soundness evaluation system according to the present invention, an indoor image pickup means for photographing a predetermined area inside the building and acquiring the photographed image, and an indoor image pickup means before and after the earthquake acquired by the indoor image pickup means. Indoor scattering degree evaluation that evaluates the scattering degree in the room based on the difference analysis result by the indoor image analysis means for differentially analyzing the image, the difference analysis result by the indoor image analysis means, and the deformation amount of the member measured by the deformation amount measuring means. Since the means are further provided, it is possible to grasp the scattering situation in the room such as the fall of furniture and furniture.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記標識は、前記部材の外観デザインに含まれる既知形状を利用したものであるので、構造体への計測器の取り付けなどの大掛かりな作業を必要としない簡素で安価な建物の健全性評価システムを提供することができる。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the sign uses a known shape included in the appearance design of the member, so that the measuring instrument can be attached to the structure. It is possible to provide a simple and inexpensive building soundness evaluation system that does not require a large-scale work.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記標識は二次元形状であり、前記変形量計測手段は、前記標識の位置および形状に基づいて前記標識の変位量と回転角度を求め、求めた変位量と回転角度に基づいて前記部材の変形量を計測するので、部材の変形量を簡易かつ迅速に計測することができる。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the sign has a two-dimensional shape, and the deformation amount measuring means rotates the displacement amount and rotation of the sign based on the position and shape of the sign. Since the angle is obtained and the deformation amount of the member is measured based on the obtained displacement amount and rotation angle, the deformation amount of the member can be measured easily and quickly.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段は、前記画像解析手段および前記変形量計測手段が格納されたサーバとネットワーク接続されており、前記変形量計測手段による計測結果は、前記サーバに接続された出力手段から出力されるように構成されているので、人間が計測やデータ集計をする手間を省くことができ、迅速に変形量を把握可能であるため、構造物の安全性をリアルタイムで判定することが可能になる。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the imaging means is network-connected to the server in which the image analysis means and the deformation amount measuring means are stored, and the deformation amount measuring means. Since the measurement result by is configured to be output from the output means connected to the server, it is possible to save the trouble of human beings to measure and aggregate the data, and it is possible to quickly grasp the amount of deformation. , It becomes possible to judge the safety of the structure in real time.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記画像解析手段、前記変形量計測手段、前記変形量計測手段による計測結果を格納する格納手段、前記各手段に電源を供給する電源供給手段が収容されているので、地震等でシステム用の電源が失われたり、システム間のデータを送受信する通信ネットワークの機能が失われたとしても、電源供給手段を電源として変形量を計測し、その結果を格納手段に記録することができる。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the measurement results by the image analysis means, the deformation amount measuring means, and the deformation amount measuring means are mounted on the housing for accommodating the imaging means. Since the storage means for storing and the power supply means for supplying power to each of the above means are housed, the power supply for the system is lost due to an earthquake or the like, or the function of the communication network for transmitting and receiving data between the systems is lost. However, the amount of deformation can be measured using the power supply means as a power source, and the result can be recorded in the storage means.

また、本発明に係る他の建物の健全性評価システムによれば、前記撮像手段を収容するための筐体に、前記変形量計測手段による計測結果を出力する出力手段がさらに収容されているので、撮像手段に備わる出力手段から変形量を把握することができる。 Further, according to the soundness evaluation system of another building according to the present invention, the housing for accommodating the imaging means further accommodates the output means for outputting the measurement result by the deformation amount measuring means. , The amount of deformation can be grasped from the output means provided in the imaging means.

以上のように、本発明に係る建物の健全性評価システムは、地震時などにおける建物の健全性を評価するのに有用であり、特に、建物の健全性評価を行う上で重要となる層間変位を直接的に計測するのに適している。 As described above, the building soundness evaluation system according to the present invention is useful for evaluating the soundness of a building at the time of an earthquake or the like, and in particular, the inter-story displacement which is important for evaluating the soundness of a building. Suitable for direct measurement.

1A〜4A 天井(部材)
1B〜4B 床(部材)
1C〜4C 側壁(部材)
1D〜3D 側壁
1E〜3E 家具等
1F〜4F 階層
10,100 建物の健全性評価システム
12 層状建物(建物)
14A〜14D カメラ(撮像手段)
16A〜16D 標識
18 サーバ
20 画像解析手段
22 変形量計測手段
24 健全性評価手段
26 出力手段
28 格納手段
30 室内散乱度評価手段
1A-4A Ceiling (member)
1B-4B floor (members)
1C-4C side wall (member)
1D to 3D Side wall 1E to 3E Furniture, etc. 1F to 4F Floor 10,100 Building soundness evaluation system 12 Layered building (building)
14A-14D camera (imaging means)
16A to 16D Label 18 Server 20 Image analysis means 22 Deformation amount measuring means 24 Soundness evaluation means 26 Output means 28 Storage means 30 Indoor scattering degree evaluation means

Claims (6)

建物を構成する部材に固定された既知形状の1個または複数個の標識を含む領域を撮影して、撮影した画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像を画像解析処理して前記画像中に含まれる前記標識の位置および形状を求める画像解析手段と、前記画像解析手段により求めた前記標識の位置および形状に基づいて前記部材の変形量を計測する変形量計測手段と、計測した前記部材の変形量に基づいて建物の健全性を評価する健全性評価手段と、建物の室内の所定の領域を撮影して、撮影した画像を取得する室内撮像手段と、前記室内撮像手段により取得した地震前後の画像を差分解析する室内画像解析手段と、前記室内画像解析手段による差分解析結果と、前記変形量計測手段により計測した前記部材の変形量とに基づいて、室内の散乱度を評価する室内散乱度評価手段を備えることを特徴とする建物の健全性評価システム。 An imaging means for capturing an area containing one or a plurality of signs of a known shape fixed to a member constituting a building and acquiring the captured image, and an image analysis process for the image acquired by the imaging means. An image analysis means for obtaining the position and shape of the marker included in the image, a deformation amount measuring means for measuring the deformation amount of the member based on the position and shape of the marker obtained by the image analysis means, and measurement. By the soundness evaluation means for evaluating the soundness of the building based on the amount of deformation of the member, the indoor imaging means for photographing a predetermined area in the room of the building and acquiring the photographed image, and the indoor imaging means. The degree of scattering in the room is determined based on the indoor image analysis means for differentially analyzing the acquired images before and after the earthquake, the difference analysis result by the indoor image analysis means, and the deformation amount of the member measured by the deformation amount measuring means. A building soundness evaluation system characterized by providing an indoor scattering degree evaluation means for evaluation. 前記標識は、前記部材の外観デザインに含まれる既知形状を利用したものであることを特徴とする請求項に記載の建物の健全性評価システム。 The building soundness evaluation system according to claim 1 , wherein the sign utilizes a known shape included in the appearance design of the member. 前記標識は二次元形状であり、前記変形量計測手段は、前記標識の位置および形状に基づいて前記標識の変位量と回転角度を求め、求めた変位量と回転角度に基づいて前記部材の変形量を計測することを特徴とする請求項1または2に記載の建物の健全性評価システム。 The label has a two-dimensional shape, and the deformation amount measuring means obtains the displacement amount and rotation angle of the label based on the position and shape of the label, and deforms the member based on the obtained displacement amount and rotation angle. The building integrity assessment system according to claim 1 or 2, wherein the quantity is measured. 前記撮像手段は、前記画像解析手段および前記変形量計測手段が格納されたサーバとネットワーク接続されており、前記変形量計測手段による計測結果は、前記サーバに接続された出力手段から出力されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の建物の健全性評価システム。 The imaging means is network-connected to the image analysis means and the server in which the deformation amount measuring means is stored, and the measurement result by the deformation amount measuring means is output from the output means connected to the server. The building soundness evaluation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the building is configured in. 前記撮像手段を収容するための筐体に、前記画像解析手段、前記変形量計測手段、前記変形量計測手段による計測結果を格納する格納手段、前記各手段に電源を供給する電源供給手段が収容されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一つに記載の建物の健全性評価システム。 The housing for accommodating the imaging means houses the image analysis means, the deformation amount measuring means, a storage means for storing the measurement result by the deformation amount measuring means, and a power supply means for supplying power to each of the means. The building soundness evaluation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the building soundness evaluation system is characterized. 前記撮像手段を収容するための筐体に、前記変形量計測手段による計測結果を出力する出力手段がさらに収容されていることを特徴とする請求項に記載の建物の健全性評価システム。 The building soundness evaluation system according to claim 5 , wherein an output means for outputting a measurement result by the deformation amount measuring means is further housed in a housing for accommodating the imaging means.
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