Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7352912B2 - Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7352912B2 - Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device - Google Patents

Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device Download PDF

Info

Publication number
JP7352912B2
JP7352912B2 JP2020053306A JP2020053306A JP7352912B2 JP 7352912 B2 JP7352912 B2 JP 7352912B2 JP 2020053306 A JP2020053306 A JP 2020053306A JP 2020053306 A JP2020053306 A JP 2020053306A JP 7352912 B2 JP7352912 B2 JP 7352912B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fresh concrete
series data
camera
image
ultraviolet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020053306A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021152494A (en
Inventor
太一 倉本
陽一 石井
政志 沖塩
達也 阿部
俊憲 親本
義秀 長谷川
広光 西村
佳修 井上
健登 青木
拓真 菅沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Ikutoku Gakuen School Corp
Original Assignee
Kajima Corp
Ikutoku Gakuen School Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kajima Corp, Ikutoku Gakuen School Corp filed Critical Kajima Corp
Priority to JP2020053306A priority Critical patent/JP7352912B2/en
Publication of JP2021152494A publication Critical patent/JP2021152494A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7352912B2 publication Critical patent/JP7352912B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

本開示は、フレッシュコンクリートの性状を判定するフレッシュコンクリート判定方法、及びフレッシュコンクリート判定装置に関する。 The present disclosure relates to a fresh concrete determining method and a fresh concrete determining device for determining the properties of fresh concrete.

従来からフレッシュコンクリートの判定方法及び判定装置については種々のものが知られている。特許文献1には、凝結過程にあるコンクリートに対しJIS A 1147に記載の貫入抵抗試験を行い、経過時間ごとに貫入抵抗値をプロットすると、貫入抵抗値Pと経過時間tとの関係としてt=A×Ln(P)+Bという対数近似式で表されると記載されている。 Various methods and devices for determining fresh concrete have been known. Patent Document 1 states that when concrete in the setting process is subjected to a penetration resistance test according to JIS A 1147 and the penetration resistance value is plotted for each elapsed time, the relationship between the penetration resistance value P and the elapsed time t is t = It is described that it is expressed by the logarithmic approximation formula A×Ln(P)+B.

上記の傾きAは、コンクリートの温度と相関が高い。一方、コンクリートの導電率は、最初は時間の経過と共に上昇するものの導電率低下時刻を経過すると徐々に低下していき、この導電率低下時刻と上記の傾きAとも相関がある。導電率低下時刻は、0.1(N/mm)の貫入抵抗値が発現する時刻と一致する。特許文献1の予測方法では、上記の相関関係を用いて、フレッシュコンクリートの施工当日の予想気温から上記の傾きAを算出すると共に、傾きAから導電率低下時刻までの時間、及び均し作業可能時期を施工前に予測する。 The above slope A has a high correlation with the temperature of concrete. On the other hand, although the conductivity of concrete initially increases with time, it gradually decreases after the conductivity decrease time, and there is a correlation between the conductivity decrease time and the slope A described above. The time when the conductivity decreases coincides with the time when the penetration resistance value of 0.1 (N/mm 2 ) appears. In the prediction method of Patent Document 1, using the above correlation, the above slope A is calculated from the expected temperature on the day of construction of fresh concrete, and the time from slope A to the time when the conductivity decreases, and the leveling work is possible. Predict the timing before construction begins.

特許文献2には、コンクリートの均し時期判定方法及び均し時期判定装置が記載されている。この均し時期判定装置は、コンクリートの施工を管理する施工管理装置を備える。施工管理装置は、コンクリート躯体に設けられた複数の測定点のそれぞれに挿入される電気抵抗測定用の複数の測定棒と、複数の測定棒のそれぞれに電気的に接続された電気抵抗測定装置とを備える。施工管理装置は、複数の測定棒のそれぞれによって測定された電気抵抗値を測定管理することにより、コンクリートの凝固状態を評価して、各測定点におけるコンクリート躯体の最適な均し時期を判定指示する。 Patent Document 2 describes a concrete leveling timing determining method and a leveling timing determining device. This leveling timing determination device includes a construction management device that manages concrete construction. The construction management device includes a plurality of measurement rods for measuring electrical resistance that are inserted into each of a plurality of measurement points provided in a concrete frame, and an electrical resistance measurement device that is electrically connected to each of the plurality of measurement rods. Equipped with The construction management device evaluates the solidification state of the concrete by measuring and managing the electrical resistance values measured by each of the multiple measuring rods, and determines and instructs the optimal timing for leveling the concrete frame at each measurement point. .

特開2019-73962号公報JP 2019-73962 Publication 特開平5-340938号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-340938

前述した特許文献1では、フレッシュコンクリートの導電率低下時刻を計測する必要がある。しかしながら、フレッシュコンクリートの導電率は、フレッシュコンクリートの温度のほか、フレッシュコンクリートの構成材料及び調合等によっても変動しやすい。従って、導電率を用いてフレッシュコンクリートの性状を正確に測定することは難しいという現状がある。 In the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to measure the time at which the conductivity of fresh concrete decreases. However, the electrical conductivity of fresh concrete tends to vary depending on not only the temperature of the fresh concrete but also the constituent materials and formulation of the fresh concrete. Therefore, the current situation is that it is difficult to accurately measure the properties of fresh concrete using conductivity.

前述した特許文献2の均し時期判定方法及び均し時期判定装置では、フレッシュコンクリートの電気抵抗値の測定が必要である。しかしながら、フレッシュコンクリートの電気抵抗値は、フレッシュコンクリートの温度、構成材料及び調合等の種々の条件によって異なる。従って、フレッシュコンクリートの性状を正確に判定することが難しい。また、複数の測定棒をフレッシュコンクリートの各測定点に挿入しなければならないため、フレッシュコンクリートの性状の判定を容易に行うことができないという問題がある。 The leveling time determination method and leveling time determination device described in Patent Document 2 described above require measurement of the electrical resistance value of fresh concrete. However, the electrical resistance value of fresh concrete varies depending on various conditions such as the temperature of fresh concrete, constituent materials, and formulation. Therefore, it is difficult to accurately determine the properties of fresh concrete. Furthermore, since a plurality of measuring rods must be inserted into each measuring point of the fresh concrete, there is a problem in that the properties of the fresh concrete cannot be easily determined.

本開示は、フレッシュコンクリートの性状の判定を正確且つ容易に行うことができるフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a fresh concrete determining method and a fresh concrete determining device that can accurately and easily determine the properties of fresh concrete.

本開示に係るフレッシュコンクリート判定方法は、フレッシュコンクリートの表面に紫外線を照射する工程と、紫外線が照射されているフレッシュコンクリートの表面をカメラによって撮影する工程と、カメラによって撮影された画像を構成する複数の画素のそれぞれを数値化する工程と、数値化する工程を複数回行って複数の画素の数値の時系列データを求める工程と、を備える。 The fresh concrete determination method according to the present disclosure includes a step of irradiating the surface of fresh concrete with ultraviolet rays, a step of photographing the surface of the fresh concrete irradiated with ultraviolet rays with a camera, and a plurality of images constituting the image photographed with the camera. , and a step of performing the digitizing step multiple times to obtain time-series data of the numerical values of the plurality of pixels.

このフレッシュコンクリート判定方法では、フレッシュコンクリートの表面に紫外線を照射し、紫外線が照射されているフレッシュコンクリートの表面をカメラが撮影する。カメラによって撮影された画像は、画素ごとに複数回数値化され、複数回数値化された画素の数値の時系列データが算出される。これにより、紫外線が照射されたフレッシュコンクリートの表面の画像から画素の数値の時系列データが算出されるので、フレッシュコンクリートの表面の撮影によってフレッシュコンクリートの性状の時系列変化を把握することができる。従って、撮影された画像の画素の時系列データからフレッシュコンクリートの性状を把握することにより、フレッシュコンクリートの構成材料及び調合等の条件の影響を受けにくい測定を行うことができるので、フレッシュコンクリートの性状の判定を高精度に行うことができる。また、前述した測定棒等をフレッシュコンクリートに挿入する必要がないため、フレッシュコンクリートの性状の判定を容易に行うことができる。 In this fresh concrete determination method, the surface of fresh concrete is irradiated with ultraviolet rays, and a camera photographs the surface of the fresh concrete that has been irradiated with ultraviolet rays. An image photographed by a camera is digitized multiple times for each pixel, and time-series data of the numerical values of the pixels that have been digitized multiple times is calculated. As a result, time-series data of pixel values is calculated from an image of the surface of fresh concrete irradiated with ultraviolet rays, so it is possible to understand time-series changes in the properties of fresh concrete by photographing the surface of fresh concrete. Therefore, by understanding the properties of fresh concrete from time-series data of pixels of photographed images, it is possible to perform measurements that are less affected by conditions such as constituent materials and formulation of fresh concrete. can be determined with high accuracy. Furthermore, since there is no need to insert the aforementioned measuring rod or the like into the fresh concrete, the properties of the fresh concrete can be easily determined.

数値化する工程では、画像から濃度ヒストグラムを生成し、時系列データを求める工程では、濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求めてもよい。この場合、紫外線が照射されたフレッシュコンクリートの画像の濃度ヒストグラムを生成し、この濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求める。ところで、紫外線は水に対しては吸収されやすい性質を有する。フレッシュコンクリートは、初期状態では多くの水分を含んでいる。よって、初期状態でフレッシュコンクリートに紫外線を照射すると当該紫外線は吸収されやすいので、濃度ヒストグラムにおける画素濃度は低い濃度で高いピーク値を有する。これに対し、フレッシュコンクリートは水と反応して硬化が進行して強度を発現するため、硬化が進行すると、フレッシュコンクリート中の水分が減少する。よって、フレッシュコンクリートに紫外線を照射すると当該紫外線は反射されやすくなるので、濃度ヒストグラムにおける画素濃度は高い濃度で低いピーク値を有することとなる。ピーク値が低くなるのは、硬化に伴って紫外線の散乱が大きくなることが一因であると推測される。従って、濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求めることによってフレッシュコンクリートの性状を判定できるので、正確且つ容易にフレッシュコンクリートの性状を把握できる。 In the step of digitizing, a density histogram may be generated from the image, and in the step of obtaining time series data, time series data of peak values of the density histogram may be obtained. In this case, a density histogram of an image of fresh concrete irradiated with ultraviolet rays is generated, and time series data of peak values of this density histogram is obtained. By the way, ultraviolet rays have the property of being easily absorbed by water. Fresh concrete contains a lot of water in its initial state. Therefore, when fresh concrete is irradiated with ultraviolet rays in the initial state, the ultraviolet rays are easily absorbed, so that the pixel density in the density histogram has a high peak value at a low density. On the other hand, fresh concrete reacts with water and hardens to develop strength, so as hardening progresses, the water content in fresh concrete decreases. Therefore, when fresh concrete is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet rays are more likely to be reflected, so that the pixel density in the density histogram has a low peak value at a high density. It is presumed that one reason why the peak value decreases is that the scattering of ultraviolet rays increases with curing. Therefore, the properties of fresh concrete can be determined by obtaining time-series data of the peak values of the concentration histogram, so the properties of fresh concrete can be accurately and easily grasped.

数値化する工程では、画像における一の画素と一の画素に隣接する画素との濃度の変化の大きさを算出し、時系列データを求める工程では、濃度の変化の大きさの時系列データを求めてもよい。この場合、紫外線が照射されたフレッシュコンクリートの表面の画像から画素ごとの濃度の変化率(微分値)を算出し、当該変化率の時系列データを求めることにより、フレッシュコンクリートの性状の判定を容易に行うことができる。 In the digitization step, the magnitude of the change in density between one pixel and the pixel adjacent to the other pixel in the image is calculated, and in the step of obtaining time series data, the time series data of the magnitude of the change in density is calculated. You can ask for it. In this case, the properties of fresh concrete can be easily determined by calculating the rate of change (differential value) in density for each pixel from an image of the surface of fresh concrete that has been irradiated with ultraviolet rays, and obtaining time series data of the rate of change. can be done.

前述したフレッシュコンクリート判定方法は、数値の時系列データからフレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を判定する工程を備えてもよい。なお、フレッシュコンクリートの仕上げとは、均し作業や押さえ作業等を意味する。この場合、紫外線が照射されたフレッシュコンクリートの画像の画素ごとの数値の時系列データから当該フレッシュコンクリートの硬化の進行状況を把握することにより、フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を把握することができる。ところで、従来、フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点は、左官工の経験に基づく感覚によって判定されていることがあった。この場合、フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点の判定は、左官工の感覚に頼らざるを得ないため、熟練した左官工でなければフレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を正確に判定できないという問題があった。これに対し、前述したフレッシュコンクリート判定方法では、画像の複数の画素が数値化されることによって得られた数値の時系列データからフレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を判定するので、仕上げ開始時点の判定を自動的に行うことができる。従って、左官工の熟練度に頼らなくても正確且つ容易に仕上げ開始時点の判定を行うことができる。 The above-described method for determining fresh concrete may include a step of determining the finishing start point of fresh concrete from numerical time series data. Note that finishing fresh concrete means leveling work, pressing work, etc. In this case, by understanding the progress of hardening of the fresh concrete from time-series data of numerical values for each pixel of the image of the fresh concrete irradiated with ultraviolet rays, it is possible to understand the time point at which finishing of the fresh concrete starts. Incidentally, heretofore, the point at which finishing of fresh concrete should start has been determined based on the senses based on the experience of a plasterer. In this case, the determination of when to start finishing fresh concrete must rely on the senses of the plasterer, and there is a problem in that only a skilled plasterer can accurately determine when to start finishing fresh concrete. On the other hand, in the fresh concrete determination method described above, the finishing start point of fresh concrete is determined from the numerical time series data obtained by digitizing multiple pixels of the image, so the finishing start point can be determined. It can be done automatically. Therefore, the finishing start point can be accurately and easily determined without relying on the skill level of the plasterer.

本開示に係るフレッシュコンクリート判定装置は、フレッシュコンクリートの表面に紫外線を照射する紫外線照射装置と、紫外線が照射されているフレッシュコンクリートの表面を撮影するカメラと、カメラによって撮影された画像を構成する複数の画素のそれぞれを数値化すると共に、数値化を複数回行って複数の画素の数値の時系列データを求める画像解析部と、を備える。 A fresh concrete determination device according to the present disclosure includes an ultraviolet irradiation device that irradiates the surface of fresh concrete with ultraviolet rays, a camera that photographs the surface of the fresh concrete irradiated with ultraviolet rays, and a plurality of images that constitute images photographed by the camera. and an image analysis unit that converts each pixel into numerical values and performs the numerical conversion multiple times to obtain time-series data of the numerical values of the plurality of pixels.

このフレッシュコンクリート判定装置では、紫外線照射装置がフレッシュコンクリートの表面に紫外線を照射し、カメラがフレッシュコンクリートの表面を撮影する。そして、画像解析部は、撮影された画像を構成する複数の画素のそれぞれを数値化し、数値化された数値の時系列データを求める。これにより、前述したフレッシュコンクリート判定方法と同様、紫外線が照射されたフレッシュコンクリートの表面の画像から画素の数値の時系列データが作成されるので、フレッシュコンクリートの表面の画像からフレッシュコンクリートの性状の時系列変化を把握することができる。従って、画素の数値の時系列データからフレッシュコンクリートの性状を把握することにより、フレッシュコンクリートの構成材料及び調合等の条件の影響を受けにくい測定を行うことができるので、フレッシュコンクリートの性状の判定を高精度に行うことができる。また、前述したフレッシュコンクリート判定方法と同様、フレッシュコンクリートに測定棒等を挿入する必要がないため、フレッシュコンクリートの性状の判定を容易に行うことができる。 In this fresh concrete determination device, an ultraviolet irradiation device irradiates the surface of fresh concrete with ultraviolet rays, and a camera photographs the surface of fresh concrete. Then, the image analysis unit digitizes each of the plurality of pixels constituting the photographed image, and obtains time series data of the digitized numerical values. As with the fresh concrete determination method described above, time series data of pixel values is created from the image of the surface of fresh concrete irradiated with ultraviolet rays, so the properties of fresh concrete can be determined from the image of the surface of fresh concrete. It is possible to grasp series changes. Therefore, by understanding the properties of fresh concrete from time-series data of pixel values, it is possible to perform measurements that are less affected by conditions such as constituent materials and formulation of fresh concrete, so it is possible to judge the properties of fresh concrete. This can be done with high precision. Further, like the fresh concrete determination method described above, since there is no need to insert a measuring rod or the like into fresh concrete, the properties of fresh concrete can be easily determined.

本開示によれば、フレッシュコンクリートの性状の判定を正確且つ容易に行うことができる。 According to the present disclosure, the properties of fresh concrete can be accurately and easily determined.

実施形態に係る例示的なフレッシュコンクリート判定装置を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an exemplary fresh concrete determination device according to an embodiment. 図1のフレッシュコンクリート判定装置の機能を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the functions of the fresh concrete determination device of FIG. 1. FIG. 図1のフレッシュコンクリート判定装置によって生成された濃度ヒストグラムの例を示すグラフである。2 is a graph showing an example of a density histogram generated by the fresh concrete determination device of FIG. 1. FIG. 図3の濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを模式的に示すグラフである。4 is a graph schematically showing time series data of peak values of the concentration histogram of FIG. 3. FIG. 実施形態に係る例示的なフレッシュコンクリート判定方法の各工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows each process of the exemplary fresh concrete determination method based on embodiment.

以下では、図面を参照しながら本開示に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置の実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。 Hereinafter, embodiments of a fresh concrete determining method and a fresh concrete determining device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. Furthermore, for ease of understanding, some parts of the drawings may be simplified or exaggerated, and the dimensional ratios and the like are not limited to those shown in the drawings.

図1は、例示的なフレッシュコンクリート判定装置1を示す側面図である。図1に示されるように、フレッシュコンクリート判定装置1は、例えば、現場Aにおいて打設されたフレッシュコンクリートCの性状の判定を行う。フレッシュコンクリートCは、例えば、工事現場である現場Aに硬化していない状態で流し込まれる(打設される)。 FIG. 1 is a side view showing an exemplary fresh concrete determination device 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the fresh concrete determination device 1 determines the properties of fresh concrete C poured at a site A, for example. For example, fresh concrete C is poured (placed) in an unhardened state at site A, which is a construction site.

一例として、フレッシュコンクリートCは、水、細骨材及び粗骨材を含む骨材、セメント、並びに混和剤によって構成されている。混和剤は、フライアッシュ又は高炉スラグ等を含んでいてもよい。フライアッシュ又は高炉スラグ等の混和剤は、セメントと反応して強度を高めるために用いられる。例えば、セメント及び混和剤は、フレッシュコンクリートCの強度を高める結合材である。 As an example, fresh concrete C is composed of water, aggregates including fine aggregate and coarse aggregate, cement, and an admixture. The admixture may include fly ash or blast furnace slag. Admixtures such as fly ash or blast furnace slag are used to react with cement to increase strength. For example, cement and admixtures are binders that increase the strength of fresh concrete C.

フレッシュコンクリート判定装置1は、例えば、フレッシュコンクリートCの仕上げ開始時点を判定する。本開示において、「仕上げ開始時点」は、流し込まれたフレッシュコンクリートCが硬化し始めて表面のブリーディング水が引いていくことで、フレッシュコンクリートCに対する表面仕上げ作業が開始可能となるタイミングを示している。 The fresh concrete determining device 1 determines, for example, the time point at which finishing of fresh concrete C starts. In the present disclosure, the "finishing start point" indicates the timing at which the poured fresh concrete C begins to harden and the bleeding water on the surface recedes, allowing the surface finishing work to be started on the fresh concrete C.

「仕上げ開始時点」は、一例として、アマ出し作業が可能なタイミングであってもよい。「アマ出し」とは、木鏝等でタッピングすることによってフレッシュコンクリートCの粗い砂利成分を沈めると共に細かいセメントペーストを浮かせることを示している。アマ出し作業の後には、例えば、フレッシュコンクリートCに対して金鏝仕上げがなされる。 The "finishing start point" may be, for example, a timing at which the finishing work is possible. "Amade" refers to sinking the coarse gravel components of fresh concrete C and floating the fine cement paste by tapping with a wooden trowel or the like. After the roughening work, for example, the fresh concrete C is finished with a trowel.

フレッシュコンクリート判定装置1は、フレッシュコンクリートCの表面C1に紫外線L1を照射する紫外線照射装置2と、紫外線L1が照射されることによってフレッシュコンクリートCの表面C1から反射される紫外線L2を画像(紫外線画像とも称される)として取得するカメラ3と、カメラ3によって撮影されたフレッシュコンクリートCの画像を解析する画像解析部10とを備える。 The fresh concrete determination device 1 includes an ultraviolet irradiation device 2 that irradiates the surface C1 of fresh concrete C with ultraviolet rays L1, and an image (ultraviolet image The image analysis unit 10 includes a camera 3 that captures images of fresh concrete C (also referred to as fresh concrete C), and an image analysis unit 10 that analyzes images of fresh concrete C captured by the camera 3.

本開示において、「紫外線」は、波長200nm以上且つ400nm以下の光(近紫外線)を示している。紫外線L1,L2の波長の下限は、200nmに限られず、280nmであってもよいし、315nmであってもよい。紫外線L1,L2の波長の上限は、400nmに限られず、380nmであってもよいし、365nmであってもよい。このように、紫外線L1,L2の波長の値は適宜変更可能である。なお、紫外線L1,L2の波長が可視光の波長に近い場合(例えば365nm以上である場合)、人的安全性を高めることができる。 In the present disclosure, "ultraviolet light" refers to light (near ultraviolet light) with a wavelength of 200 nm or more and 400 nm or less. The lower limit of the wavelength of the ultraviolet rays L1 and L2 is not limited to 200 nm, but may be 280 nm or 315 nm. The upper limit of the wavelength of the ultraviolet rays L1 and L2 is not limited to 400 nm, but may be 380 nm or 365 nm. In this way, the wavelength values of the ultraviolet rays L1 and L2 can be changed as appropriate. Note that when the wavelengths of the ultraviolet rays L1 and L2 are close to the wavelength of visible light (eg, 365 nm or more), human safety can be improved.

紫外線照射装置2は、例えば、LED照射照明(一例としてLED直線照明)である。一例として、紫外線照射装置2は、紫外線L1のみを照射可能であってもよい。紫外線照射装置2が紫外線L1のみを照射可能である場合、赤外線等の熱が放射されないので、照射対象への熱等の影響を低減させることができる。 The ultraviolet irradiation device 2 is, for example, an LED irradiation illumination (an example is an LED linear illumination). As an example, the ultraviolet irradiation device 2 may be able to irradiate only the ultraviolet ray L1. When the ultraviolet irradiation device 2 is capable of irradiating only the ultraviolet ray L1, no heat such as infrared rays is emitted, so that the influence of heat and the like on the irradiation target can be reduced.

一例として、紫外線照射装置2のピーク波長は365nmであり、紫外線照射装置2による紫外線強度は300mW/cm程度である。例示的な紫外線照射装置2は、アルミニウム製のケースを有し、紫外線照射装置2の使用可能温度は0℃以上且つ40℃以下、紫外線照射装置2の使用可能湿度は20%RH以上且つ80%RH以下である。 As an example, the peak wavelength of the ultraviolet irradiation device 2 is 365 nm, and the ultraviolet intensity of the ultraviolet irradiation device 2 is about 300 mW/cm 2 . The exemplary ultraviolet irradiation device 2 has an aluminum case, the usable temperature of the ultraviolet irradiation device 2 is 0°C or more and 40°C or less, and the usable humidity of the ultraviolet irradiation device 2 is 20%RH or more and 80%RH. It is below RH.

カメラ3は、紫外線照射装置2によって紫外線L1が照射されているフレッシュコンクリートCの表面C1を撮影する。カメラ3は、例えば、紫外線CCDカメラであり、カメラ3の紫外線の検出波長帯域は200nm以上且つ400nm以下である。一例として、カメラ3によって撮影される画像の画素数は150万であってもよいし、カメラ3によって撮影される画像の出力画素数は1360×1024であってもよい。 The camera 3 photographs the surface C1 of the fresh concrete C that is irradiated with ultraviolet light L1 by the ultraviolet irradiation device 2. The camera 3 is, for example, an ultraviolet CCD camera, and the ultraviolet detection wavelength band of the camera 3 is 200 nm or more and 400 nm or less. As an example, the number of pixels of the image photographed by the camera 3 may be 1.5 million, or the number of output pixels of the image photographed by the camera 3 may be 1360×1024.

カメラ3は、例えば、フレッシュコンクリートCの表面C1から反射される紫外線L2の波長に対応する紫外線対応レンズを備える。一例として、当該紫外線対応レンズの至近距離は0.44mであり、当該紫外線対応レンズの絞り範囲は3.8~16である。また、当該紫外線対応レンズの対応波長は365nmである。なお、紫外線照射装置2及びカメラ3の仕様は上記の各例に限られず適宜変更可能である。 The camera 3 includes, for example, an ultraviolet ray compatible lens corresponding to the wavelength of the ultraviolet ray L2 reflected from the surface C1 of the fresh concrete C. As an example, the close distance of the UV compatible lens is 0.44 m, and the aperture range of the UV compatible lens is 3.8 to 16. Further, the corresponding wavelength of the ultraviolet ray compatible lens is 365 nm. Note that the specifications of the ultraviolet irradiation device 2 and camera 3 are not limited to the above-mentioned examples, and can be changed as appropriate.

例えば、フレッシュコンクリート判定装置1は、紫外線照射装置2及びカメラ3を支持する支持部材5と、支持部材5を保持すると共に地面Gに載せられる三脚4と、紫外線照射装置2及びカメラ3を上方から覆う被覆部材6と、を更に備える。三脚4及び支持部材5は、紫外線照射装置2及びカメラ3をフレッシュコンクリートCの上方に位置するように紫外線照射装置2及びカメラ3を支持する支持手段に相当する。 For example, the fresh concrete determination device 1 includes a support member 5 that supports the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3, a tripod 4 that holds the support member 5 and is placed on the ground G, and a support member 5 that supports the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 from above. It further includes a covering member 6 for covering. The tripod 4 and the support member 5 correspond to support means for supporting the ultraviolet irradiation device 2 and camera 3 so that the ultraviolet irradiation device 2 and camera 3 are positioned above the fresh concrete C.

三脚4及び支持部材5は、例えば、紫外線照射装置2及びカメラ3を3次元方向に移動可能に保持する。これにより、フレッシュコンクリートCの表面C1に対する紫外線照射装置2及びカメラ3のそれぞれの距離及び位置を調整可能である。支持部材5において紫外線照射装置2及びカメラ3は互いに隣接する位置に支持されている。 The tripod 4 and the support member 5, for example, hold the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 movably in three-dimensional directions. Thereby, the respective distances and positions of the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 with respect to the surface C1 of the fresh concrete C can be adjusted. In the support member 5, the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 are supported at positions adjacent to each other.

被覆部材6は、例えば、紫外線照射装置2の紫外線L1の照射領域、及びカメラ3の撮影領域に直射日光が入り込まないように、紫外線照射装置2及びカメラ3を鉛直上方から覆う。一例として、被覆部材6は、パラソルであってもよいし、小型テントであってもよい。この被覆部材6を備えることにより、紫外線L1の照射領域、及びカメラ3の撮影領域に直射日光が入り込まないようにできるので、屋外の現場AであってもフレッシュコンクリートCの鮮明な画像を取得することができる。なお、現場Aが屋内である場合等には、直射日光の影響が少ないため、被覆部材6を省略することも可能である。 For example, the covering member 6 covers the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 from vertically above so that direct sunlight does not enter the irradiation area of the ultraviolet ray L1 of the ultraviolet irradiation device 2 and the photographing area of the camera 3. As an example, the covering member 6 may be a parasol or a small tent. By providing this covering member 6, it is possible to prevent direct sunlight from entering the irradiation area of the ultraviolet ray L1 and the photographing area of the camera 3, so that a clear image of the fresh concrete C can be obtained even at the outdoor site A. be able to. Note that when the site A is indoors, the covering member 6 can be omitted because the influence of direct sunlight is small.

図2は、フレッシュコンクリート判定装置1の機能を示す例示的なブロック図である。図1及び図2に示されるように、フレッシュコンクリート判定装置1は、例えば、紫外線照射装置2及びカメラ3の他に、画像解析部10及び出力部20を備える。画像解析部10及び出力部20は、例えば、カメラ3によって撮影された画像の画像処理を行うコンピュータを構成する。 FIG. 2 is an exemplary block diagram showing the functions of the fresh concrete determining device 1. As shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the fresh concrete determination device 1 includes, for example, an image analysis section 10 and an output section 20 in addition to an ultraviolet irradiation device 2 and a camera 3. The image analysis unit 10 and the output unit 20 constitute, for example, a computer that performs image processing on images captured by the camera 3.

出力部20は、画像解析部10による画像の解析結果を出力する出力手段である。例えば、出力部20は、画像解析部10による画像解析の結果を表示する表示部(一例としてディスプレイ)、及び画像解析部10による画像解析の結果を音声出力する音声出力部(一例としてスピーカ)の少なくともいずれかを含んでいてもよい。 The output unit 20 is an output unit that outputs the analysis result of the image by the image analysis unit 10. For example, the output unit 20 includes a display unit (for example, a display) that displays the results of image analysis by the image analysis unit 10, and an audio output unit (for example, a speaker) that outputs the results of the image analysis by the image analysis unit 10. It may contain at least one of them.

画像解析部10及び出力部20によって構成されるコンピュータは、例えば、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムを実行するプロセッサ(例えばCPU)と、ROM又はRAMによって構成される主記憶部と、ハードディスク又はフラッシュメモリで構成される補助記憶部と、ネットワークカード又は無線通信モジュールで構成される通信制御部と、を備える。 The computer configured by the image analysis unit 10 and the output unit 20 includes, for example, a processor (e.g., CPU) that executes an operating system and application programs, a main storage unit configured by ROM or RAM, and a hard disk or flash memory. and a communication control unit configured with a network card or a wireless communication module.

画像解析部10及び出力部20によって構成されるコンピュータの各構成要素は、プロセッサ又は主記憶部にソフトウェアを読み込ませて当該ソフトウェアを実行することによって実現される。プロセッサは、当該ソフトウェアに従って通信制御部を動作させ、主記憶部又は補助記憶部におけるデータの読み出し又は書き出しを行う。当該コンピュータの処理に必要なデータは、主記憶部又は補助記憶部に記憶される。 Each component of the computer constituted by the image analysis section 10 and the output section 20 is realized by loading software into a processor or main storage and executing the software. The processor operates the communication control section according to the software, and reads or writes data in the main memory section or the auxiliary memory section. Data necessary for processing by the computer is stored in the main memory or auxiliary memory.

例えば、カメラ3は画像解析部10に通信可能とされており、カメラ3によって撮影されたフレッシュコンクリートCの表面C1の画像は画像解析部10に出力される。画像解析部10は、機能的構成要素として、濃度識別部11と、濃度ヒストグラム生成部12と、ピーク画素数識別部13と、硬化タイミング判定部14とを備える。 For example, the camera 3 is capable of communicating with the image analysis section 10, and the image of the surface C1 of the fresh concrete C taken by the camera 3 is output to the image analysis section 10. The image analysis section 10 includes a density identification section 11, a density histogram generation section 12, a peak pixel number identification section 13, and a curing timing determination section 14 as functional components.

濃度識別部11は、例えば、カメラ3によって撮影された画像の複数の画素(一例として150万画素)のそれぞれに、表面C1から反射した紫外線L2の強度を示す0以上且つ255以下の整数を付与する。整数0は反射した紫外線L2の強度が最も弱く、整数255は反射した紫外線L2の強度が最も強いことをそれぞれ示している。このように、濃度識別部11は、カメラ3によって撮影された画像の複数の画素のそれぞれに対し、紫外線L2の強度を示す数値を複数段階(例えば256段階)で付与する。なお、各画素への数値の付与は、256段階以外の段階で行ってもよい。 For example, the density identification unit 11 assigns an integer between 0 and 255 that indicates the intensity of the ultraviolet light L2 reflected from the surface C1 to each of a plurality of pixels (1.5 million pixels as an example) of the image captured by the camera 3. do. An integer of 0 indicates that the intensity of the reflected ultraviolet light L2 is the weakest, and an integer of 255 indicates that the intensity of the reflected ultraviolet light L2 is the strongest. In this way, the density identification unit 11 assigns a numerical value indicating the intensity of the ultraviolet ray L2 to each of the plurality of pixels of the image photographed by the camera 3 in a plurality of stages (for example, 256 stages). Note that numerical values may be assigned to each pixel in steps other than 256 steps.

図2及び図3に示されるように、濃度ヒストグラム生成部12は、濃度識別部11によって画素ごとに付与された数値から濃度ヒストグラムを生成する。本開示において、「濃度」とは、フレッシュコンクリートから反射された紫外線の強度を示している。濃度ヒストグラムは、1つの画像で濃度の値の画素数を求めグラフ化する手法であって、グラフの縦軸に画素数、横軸に濃度の値をとったグラフによって表現される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the density histogram generation unit 12 generates a density histogram from the numerical value assigned to each pixel by the density identification unit 11. In this disclosure, "density" refers to the intensity of ultraviolet light reflected from fresh concrete. A density histogram is a method of calculating the number of pixels having a density value in one image and creating a graph, and is expressed by a graph in which the vertical axis represents the number of pixels and the horizontal axis represents the density value.

濃度ヒストグラム生成部12は、例えば、0と255を除いて濃度別に画素数を集計し、濃度と画素数との関係を示すヒストグラムを生成してもよい。具体例として、濃度の値が1である画素の数は何個で、濃度の値が2である画素の数は何個で・・・濃度の値が254である画素の数は何個で、と画素の数を数えて棒グラフとして表してもよい。図3は、当該棒グラフの頂点同士を接続したグラフを示している。 The density histogram generation unit 12 may, for example, total the number of pixels by density, excluding 0 and 255, and generate a histogram showing the relationship between the density and the number of pixels. As a concrete example, how many pixels have a density value of 1? How many pixels have a density value of 2? How many pixels have a density value of 254? , the number of pixels may be counted and expressed as a bar graph. FIG. 3 shows a graph in which the vertices of the bar graph are connected.

ピーク画素数識別部13は、濃度ヒストグラムにおける画素数のピーク値を識別する。図3及び図4に示されるように、例えば、ピーク画素数識別部13は、当該ピーク値の時系列データを求める。ピーク値は時間の経過と共に小さくなっている一方、画素濃度のばらつきは時間の経過と共に大きくなっていることが分かる。これは、時間の経過と共に、紫外線L2の強度が強くなっていると共に当該強度のばらつきが大きくなっていることを示している。 The peak pixel number identification unit 13 identifies the peak value of the number of pixels in the density histogram. As shown in FIGS. 3 and 4, for example, the peak pixel number identification unit 13 obtains time series data of the peak value. It can be seen that the peak value becomes smaller as time passes, while the variation in pixel density becomes larger as time passes. This indicates that the intensity of the ultraviolet light L2 is becoming stronger and the variation in the intensity is increasing as time passes.

時間の経過と共に紫外線L2の強度のばらつきが大きくなる理由としては、フレッシュコンクリートCは、時間の経過と共に硬化が進行して水分量が減少し、当該水分量の減少に伴ってフレッシュコンクリートCの表面C1の凹凸が粗くなり、凹凸が粗くなった結果、紫外線L2の散乱が強くなっているものと推定される。紫外線L2の散乱が強くなると、画像の画素濃度のばらつきが大きくなる。 The reason why the variation in the intensity of ultraviolet light L2 increases over time is that fresh concrete C hardens over time and its moisture content decreases, and as the moisture content decreases, the surface of fresh concrete C It is presumed that the unevenness of C1 becomes rougher, and as a result of the rougher unevenness, the scattering of ultraviolet rays L2 becomes stronger. As the scattering of the ultraviolet light L2 becomes stronger, the variation in pixel density of the image becomes larger.

時間の経過と共に紫外線L2の強度が強くなっている理由としては、時間の経過に伴ってフレッシュコンクリートCの水分量が減少し、フレッシュコンクリートCの水分量が減少すると紫外線L2の反射率が高くなる。すなわち、紫外線は水に吸収されやすい性質があり、フレッシュコンクリートCの水分量が減少すると紫外線が吸収されにくくなり且つ反射されやすくなるので、紫外線L2の強度が強くなるものと推定される。 The reason why the intensity of ultraviolet L2 increases over time is that the moisture content of fresh concrete C decreases over time, and as the moisture content of fresh concrete C decreases, the reflectance of ultraviolet L2 increases. . That is, ultraviolet rays have the property of being easily absorbed by water, and as the moisture content of fresh concrete C decreases, it becomes less likely that ultraviolet rays will be absorbed and will be more likely to be reflected, so it is presumed that the intensity of ultraviolet rays L2 increases.

このように、本実施形態では、フレッシュコンクリートCが、硬化の進行に伴って表面C1の水分量及び形状(凹凸の度合)が変化するという特性を有することに着目している。そして、本実施形態では、フレッシュコンクリートCの表面C1に紫外線を照射してフレッシュコンクリートCの画像(紫外線画像)を取得することにより、当該フレッシュコンクリートCの画像をフレッシュコンクリートCの硬化判定に活用している。 In this way, the present embodiment focuses on the fact that the fresh concrete C has the characteristic that the moisture content and shape (degree of unevenness) of the surface C1 change as the hardening progresses. In this embodiment, the surface C1 of the fresh concrete C is irradiated with ultraviolet rays to obtain an image of the fresh concrete C (ultraviolet image), and the image of the fresh concrete C is utilized for determining the hardening of the fresh concrete C. ing.

また、フレッシュコンクリートCに紫外線を照射すると、フレッシュコンクリートCの表面C1が鮮明に照らされるため、フレッシュコンクリートCの性状を高精度に把握できる。紫外線は、可視光線と比較して短波長であり、指向性が高く且つ歪みが少ないので、フレッシュコンクリートCに紫外線L1を照射して紫外線L2の反射状態を取得することによってフレッシュコンクリートCの性状を高精度に把握できる。 Moreover, when the fresh concrete C is irradiated with ultraviolet rays, the surface C1 of the fresh concrete C is clearly illuminated, so that the properties of the fresh concrete C can be grasped with high precision. Ultraviolet light has a shorter wavelength than visible light, has higher directivity, and has less distortion, so the properties of fresh concrete C can be determined by irradiating fresh concrete C with ultraviolet light L1 and obtaining the reflection state of ultraviolet light L2. Can be grasped with high precision.

硬化タイミング判定部14は、例えば、ピーク値の時系列データにおけるピーク値の変化率が閾値以下となったタイミングTをフレッシュコンクリートCの仕上げ開始時点と判定する。具体例として、硬化タイミング判定部14は、図4に示されるグラフの傾き角度θが角度閾値以下となったタイミングTを仕上げ開始時点と判定してもよい。 The curing timing determination unit 14 determines, for example, the timing T at which the change rate of the peak value in the time-series data of the peak value becomes equal to or less than the threshold value as the time point at which finishing of the fresh concrete C is started. As a specific example, the curing timing determination unit 14 may determine the timing T at which the inclination angle θ of the graph shown in FIG. 4 becomes equal to or less than the angle threshold as the finishing start time.

傾き角度θの角度閾値の値は、適宜変更可能である。一例として、傾き角度θの角度閾値は、事前の左官工の経験に基づくタイミングTから逆算して定められてもよい。この場合、熟練した左官工の経験を角度閾値の設定に有効利用することができる。また、傾き角度θの角度閾値は、貫入抵抗値試験の値によって定められてもよい。一例として、傾き角度θの角度閾値は、貫入抵抗値試験による貫入抵抗値が0.1MPa~0.2MPaの範囲内となったタイミングTから逆算して設定されてもよい。 The angle threshold value of the tilt angle θ can be changed as appropriate. As an example, the angle threshold value of the inclination angle θ may be determined by calculating backward from the timing T based on the plasterer's prior experience. In this case, the experience of a skilled plasterer can be effectively utilized in setting the angle threshold. Further, the angle threshold value of the inclination angle θ may be determined by the value of the penetration resistance test. As an example, the angle threshold value of the inclination angle θ may be set by calculating backward from the timing T when the penetration resistance value in the penetration resistance value test falls within the range of 0.1 MPa to 0.2 MPa.

次に、本実施形態に係るフレッシュコンクリート判定方法の具体例について図5を参照しながら説明する。図5は、本実施形態に係るフレッシュコンクリート判定方法の例示的な各工程を示している。以下では、フレッシュコンクリート判定装置1を用いてフレッシュコンクリートCの性状を判定する方法の例について説明する。 Next, a specific example of the fresh concrete determination method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows exemplary steps of the fresh concrete determination method according to the present embodiment. Below, an example of a method for determining the properties of fresh concrete C using the fresh concrete determining device 1 will be described.

まず、図1に例示されるように、現場AにおいてフレッシュコンクリートCを流し込み、その後、フレッシュコンクリートCの表面C1に紫外線照射装置2から紫外線L1を照射する(照射する工程、ステップS1)。このとき、例えば、紫外線L1の照射方向に対してフレッシュコンクリートCの表面C1が直交するように紫外線照射装置2及びカメラ3を配置する。一例として、フレッシュコンクリートCの表面C1が水平方向に延在している場合には、表面C1の直上に紫外線照射装置2及びカメラ3を配置する。 First, as illustrated in FIG. 1, fresh concrete C is poured at the site A, and then the surface C1 of the fresh concrete C is irradiated with ultraviolet light L1 from the ultraviolet irradiation device 2 (irradiation step, step S1). At this time, for example, the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 are arranged so that the surface C1 of the fresh concrete C is orthogonal to the irradiation direction of the ultraviolet rays L1. As an example, when the surface C1 of the fresh concrete C extends in the horizontal direction, the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 are arranged directly above the surface C1.

紫外線照射装置2及びカメラ3のそれぞれとフレッシュコンクリートCの表面C1との距離は、例えば、50cm以下である。しかしながら、前述したように、カメラ3の紫外線対応レンズの至近距離が0.44mであり、当該紫外線対応レンズの絞り範囲が3.8~16である場合には、紫外線照射装置2及びカメラ3のそれぞれと表面C1との距離を40.2cm以上且つ60cm以下とすることも可能である。 The distance between each of the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 and the surface C1 of the fresh concrete C is, for example, 50 cm or less. However, as described above, if the close distance of the ultraviolet ray compatible lens of the camera 3 is 0.44 m and the aperture range of the ultraviolet ray compatible lens is 3.8 to 16, the ultraviolet ray irradiation device 2 and camera 3 It is also possible to set the distance between each and the surface C1 to be 40.2 cm or more and 60 cm or less.

以上のように、紫外線照射装置2及びカメラ3を設置して紫外線照射装置2から表面C1に紫外線L1を照射しているときに、カメラ3がフレッシュコンクリートCの表面C1を撮影する(撮影する工程、ステップS2)。カメラ3は、例えば、一定時間おきに(断続的に)表面C1の紫外線画像を撮影し、撮影した画像を画像解析部10に出力する。一例として、カメラ3は、5分間隔で表面C1を撮影する。 As described above, while the ultraviolet irradiation device 2 and the camera 3 are installed and the ultraviolet ray L1 is being irradiated from the ultraviolet irradiation device 2 to the surface C1, the camera 3 photographs the surface C1 of the fresh concrete C (photographing step , step S2). For example, the camera 3 captures ultraviolet images of the surface C1 at regular intervals (intermittently) and outputs the captured images to the image analysis unit 10. As an example, the camera 3 photographs the surface C1 at 5 minute intervals.

なお、多くの紫外線画像を取得してフレッシュコンクリートCの性状判定精度を更に高めるためには、カメラ3によって5分より短い間隔(例えば1分以上且つ4分以下)で表面C1を撮影することが望ましい。しかしながら、カメラ3が表面C1を撮影する間隔は適宜変更可能である。また、カメラ3は、断続的ではなく、連続的に(又は動画として)表面C1を撮影してもよい。この場合、例えば、撮影された動画を複数の静止画像に変換した後に後述の工程が実行される。 In addition, in order to obtain many ultraviolet images and further improve the accuracy of character determination of the fresh concrete C, it is possible to photograph the surface C1 with the camera 3 at intervals shorter than 5 minutes (for example, 1 minute or more and 4 minutes or less). desirable. However, the interval at which the camera 3 photographs the surface C1 can be changed as appropriate. Further, the camera 3 may photograph the surface C1 continuously (or as a moving image) instead of intermittently. In this case, for example, the steps described below are executed after converting a captured moving image into a plurality of still images.

カメラ3によってフレッシュコンクリートCの表面C1の撮影が行われた後には、例えば、画像解析部10が、画像の濃度(紫外線L2の強度)分布の時系列データを作成する。このとき、例えば、濃度識別部11がカメラ3によって撮影された複数の画像の画素の濃度を数値化すると共に(数値化する工程)、濃度ヒストグラム生成部12が濃度ヒストグラムを生成する(ステップS3)。 After the surface C1 of the fresh concrete C is photographed by the camera 3, the image analysis unit 10 creates time-series data of the density (intensity of ultraviolet ray L2) distribution of the image, for example. At this time, for example, the density identification unit 11 digitizes the density of pixels of the plurality of images captured by the camera 3 (numerization step), and the density histogram generation unit 12 generates a density histogram (step S3). .

そして、ピーク画素数識別部13が濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを生成する(時系列データを求める工程、ステップS4)。このとき、例えば、図4に示されるピーク値の時系列データが生成される。硬化タイミング判定部14は、ステップS4において生成された時系列データから当該時系列データの傾き(変化率)が閾値以下となったか否かを判定する(ステップS5)。 Then, the peak pixel number identification unit 13 generates time-series data of the peak values of the density histogram (step S4, a step of obtaining time-series data). At this time, for example, time series data of peak values shown in FIG. 4 is generated. The curing timing determination unit 14 determines whether the slope (rate of change) of the time series data generated in step S4 has become equal to or less than a threshold (step S5).

例えば、硬化タイミング判定部14は、ピーク値の時系列データを示すグラフの傾き角度θが角度閾値以下となっていないタイミングでは(ステップS5においてNO)、ステップS5の判定を継続して行う。一方、硬化タイミング判定部14は、ピーク値の時系列データを示すグラフの傾き角度θが角度閾値以下となってタイミングTとなったときに(ステップS5においてYES)、フレッシュコンクリートCが硬化したと判定する(判定する工程、ステップS6)。そして、一連の工程が完了する。 For example, the curing timing determination unit 14 continues to perform the determination in step S5 at a timing when the inclination angle θ of the graph representing time-series data of peak values is not equal to or less than the angle threshold value (NO in step S5). On the other hand, the hardening timing determination unit 14 determines that the fresh concrete C has hardened when the inclination angle θ of the graph showing the time series data of peak values becomes equal to or less than the angle threshold and reaches timing T (YES in step S5). Determine (determining step, step S6). Then, the series of steps is completed.

次に、本実施形態に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置1から得られる作用効果について詳細に説明する。本実施形態に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置1では、フレッシュコンクリートCの表面C1に紫外線L1を照射し、紫外線L1が照射されているフレッシュコンクリートCの表面C1をカメラ3が撮影する。カメラ3によって撮影された画像は、画素ごとに複数回数値化され、複数回数値化された画素の数値の時系列データが例えば図4に示される態様で算出される。 Next, the effects obtained from the fresh concrete determining method and fresh concrete determining device 1 according to the present embodiment will be described in detail. In the fresh concrete determining method and fresh concrete determining device 1 according to the present embodiment, the surface C1 of the fresh concrete C is irradiated with ultraviolet rays L1, and the camera 3 photographs the surface C1 of the fresh concrete C that is irradiated with the ultraviolet rays L1. The image photographed by the camera 3 is digitized multiple times for each pixel, and time-series data of the numerical values of the pixels digitized multiple times is calculated, for example, in the manner shown in FIG. 4.

これにより、紫外線L1が照射されたフレッシュコンクリートCの表面C1の画像から画素の数値の時系列データが算出されるので、フレッシュコンクリートCの表面C1の撮影によってフレッシュコンクリートCの性状の時系列変化を把握することができる。 As a result, time-series data of pixel values is calculated from the image of surface C1 of fresh concrete C irradiated with ultraviolet rays L1, so time-series changes in the properties of fresh concrete C can be detected by photographing surface C1 of fresh concrete C. can be grasped.

従って、撮影された画像の画素の時系列データからフレッシュコンクリートCの性状を把握することにより、フレッシュコンクリートCの構成材料及び調合等の条件の影響を受けにくい測定を行うことができるので、フレッシュコンクリートCの性状の判定を高精度に行うことができる。また、測定棒等をフレッシュコンクリートCに挿入する必要がないため、フレッシュコンクリートCの性状の判定を容易に行うことができる。すなわち、フレッシュコンクリートCに対して非接触でフレッシュコンクリートCを測定可能であるため、フレッシュコンクリートCの測定を容易に行うことができる。 Therefore, by understanding the properties of fresh concrete C from the time-series data of the pixels of the photographed image, it is possible to perform measurements that are less affected by conditions such as the constituent materials and formulation of fresh concrete C. The properties of C can be determined with high precision. Furthermore, since there is no need to insert a measuring rod or the like into the fresh concrete C, the properties of the fresh concrete C can be easily determined. That is, since fresh concrete C can be measured without contacting fresh concrete C, fresh concrete C can be easily measured.

数値化する工程では、画像から濃度ヒストグラムを生成してもよく、時系列データを求める工程では、濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求めてもよい。この場合、紫外線L1が照射されたフレッシュコンクリートCの画像の濃度ヒストグラムを生成し、この濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求める。前述したように、時間の経過と共に、フレッシュコンクリートCから紫外線L2が反射されやすくなるので、濃度ヒストグラムにおける画素濃度は高い濃度で低いピーク値を有することとなる。従って、濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求めることによってフレッシュコンクリートCの性状を判定できるので、正確且つ容易にフレッシュコンクリートCの性状を把握できる。 In the step of digitizing, a density histogram may be generated from the image, and in the step of obtaining time series data, time series data of peak values of the density histogram may be obtained. In this case, a density histogram of an image of fresh concrete C irradiated with ultraviolet rays L1 is generated, and time series data of peak values of this density histogram is obtained. As described above, as time passes, the ultraviolet light L2 becomes more likely to be reflected from the fresh concrete C, so that the pixel density in the density histogram has a low peak value at a high density. Therefore, the properties of the fresh concrete C can be determined by obtaining time series data of the peak values of the concentration histogram, so the properties of the fresh concrete C can be accurately and easily grasped.

本実施形態に係るフレッシュコンクリート判定方法は、数値の時系列データからフレッシュコンクリートCの仕上げ開始時点を判定する工程を備えてもよい。この場合、紫外線L1が照射されたフレッシュコンクリートCの画像の画素ごとの数値の時系列データからフレッシュコンクリートCの硬化の進行状況を把握することにより、フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を把握することができる。このように、画像の複数の画素が数値化されることによって得られた数値の時系列データからフレッシュコンクリートCの仕上げ開始時点を判定するので、仕上げ開始時点の判定を自動的に行うことができる。従って、左官工の熟練度に頼らなくても正確に仕上げ開始時点の判定を行えるので、仕上げ開始時点の判定を熟練度に頼ることなく正確且つ容易に行うことができる。 The fresh concrete determination method according to the present embodiment may include a step of determining the finishing start point of fresh concrete C from numerical time series data. In this case, by understanding the progress of hardening of fresh concrete C from the time-series data of numerical values for each pixel of the image of fresh concrete C irradiated with ultraviolet rays L1, it is possible to understand the starting point of finishing of fresh concrete. . In this way, since the finishing start point of fresh concrete C is determined from the numerical time series data obtained by digitizing multiple pixels of the image, the finishing start point can be automatically determined. . Therefore, it is possible to accurately determine the finishing start time without relying on the skill level of the plasterer, so the finishing start time can be accurately and easily determined without relying on the plasterer's skill level.

以上、本開示に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲において種々の変形が可能である。 The embodiments of the fresh concrete determining method and fresh concrete determining device according to the present disclosure have been described above. However, the present invention is not limited to the embodiments described above, and may be modified or applied to other things without changing the gist of each claim. That is, the present invention can be modified in various ways without changing the gist of each claim.

例えば、前述の実施形態では、数値化する工程において、画像から濃度ヒストグラムを生成し、時系列データを求める工程では、濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求める例について説明した。しかしながら、画像の画素を数値化する工程、及び時系列データを求める工程の内容は適宜変更可能である。 For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which a density histogram is generated from an image in the digitizing step, and time-series data of the peak value of the density histogram is obtained in the step of obtaining time-series data. However, the contents of the process of converting image pixels into numerical values and the process of obtaining time-series data can be changed as appropriate.

例えば、数値化する工程では、画像における一の画素と一の画素に隣接する画素との濃度の変化の大きさを算出してもよく、時系列データを求める工程では、濃度の変化の大きさの時系列データを求めてもよい。例えば、画像の画素に対する微分操作の結果によって仕上げ開始時点を判定してもよい。 For example, in the process of digitizing, the magnitude of the change in density between one pixel and a pixel adjacent to that pixel in an image may be calculated, and in the step of obtaining time series data, the magnitude of the change in density may be calculated. You may also obtain time series data. For example, the finishing start time may be determined based on the result of a differential operation on pixels of the image.

微分操作の一例として、SOBEL微分操作又はLaplacian微分操作が挙げられる。SOBEL微分操作又はLaplacian微分操作では、画像において互いに隣り合う画素における濃度の変化の大きさ(微分結果)を求め、当該微分結果の時系列データを生成する。すると、時間の経過と共に、当該微分結果の総和が徐々に小さくなるので、この傾きからフレッシュコンクリートCの硬化タイミングを判定可能である。なお、SOBEL微分操作では縦横に隣接する画素の濃度変化を縦横の2方向から分析するのに対し、Laplacian微分操作では斜めに隣接する画素の濃度変化を2次元的に分析する点で、SOBEL微分操作とLaplacian微分操作とは互いに異なっている。 An example of a differential operation is a SOBEL differential operation or a Laplacian differential operation. In the SOBEL differential operation or the Laplacian differential operation, the magnitude of change in density (differential result) in pixels adjacent to each other in an image is determined, and time-series data of the differential result is generated. Then, as time passes, the total sum of the differential results gradually becomes smaller, so the hardening timing of the fresh concrete C can be determined from this slope. Note that while SOBEL differential operation analyzes the density changes of vertically and horizontally adjacent pixels from two directions (vertical and horizontal), Laplacian differential operation analyzes the density changes of diagonally adjacent pixels two-dimensionally. The operation and the Laplacian differential operation are different from each other.

以上のように、画像における一の画素と一の画素に隣接する画素との濃度の変化の大きさを算出し、時系列データを求める工程では、濃度の変化の大きさの時系列データを求めてもよい。この場合、紫外線L1が照射されたフレッシュコンクリートCの表面C1の画像から画素ごとの濃度の変化率(微分値)を算出し、当該変化率の時系列データを求めることにより、フレッシュコンクリートCの性状の判定を容易に行うことができる。 As described above, in the step of calculating the magnitude of the change in density between one pixel and the pixel adjacent to the other pixel in an image and obtaining time series data, time series data of the magnitude of the change in density is calculated. It's okay. In this case, by calculating the rate of change (differential value) in density for each pixel from the image of the surface C1 of fresh concrete C irradiated with ultraviolet rays L1, and obtaining time series data of the rate of change, the properties of fresh concrete C can be determined. can be easily determined.

また、前述した実施形態では、仕上げ開始時点を判定する例について説明した。しかしながら、本開示に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置では、フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点以外の性状を判定してもよい。また、本開示に係るフレッシュコンクリート判定方法及びフレッシュコンクリート判定装置は、現場Aに限られず、種々の場所に適用させることが可能である。 Furthermore, in the embodiment described above, an example was described in which the finishing start time point is determined. However, in the fresh concrete determining method and fresh concrete determining device according to the present disclosure, the properties of fresh concrete other than at the time of starting finishing may be determined. Furthermore, the fresh concrete determining method and fresh concrete determining device according to the present disclosure are not limited to site A, but can be applied to various locations.

1…フレッシュコンクリート判定装置、2…紫外線照射装置、3…カメラ、4…三脚、5…支持部材、6…被覆部材、10…画像解析部、11…濃度識別部、12…濃度ヒストグラム生成部、13…ピーク画素数識別部、14…硬化タイミング判定部、20…出力部、A…現場、C…フレッシュコンクリート、C1…表面、G…地面、L1,L2…紫外線、T…タイミング、θ…傾き角度。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fresh concrete determination device, 2... Ultraviolet irradiation device, 3... Camera, 4... Tripod, 5... Support member, 6... Covering member, 10... Image analysis section, 11... Concentration identification section, 12... Concentration histogram generation section, 13...Peak pixel number identification unit, 14...Curing timing determination unit, 20...Output unit, A...Site, C...Fresh concrete, C1...Surface, G...Ground, L1, L2...Ultraviolet rays, T...Timing, θ...Inclination angle.

Claims (4)

フレッシュコンクリートの表面に波長200nm以上且つ400nm以下の紫外線を照射する工程と、
前記紫外線が照射されている前記フレッシュコンクリートの表面を、前記紫外線を検出可能なカメラによって撮影する工程と、
前記カメラによって撮影された画像を構成する複数の画素のそれぞれを数値化する工程と、
前記数値化する工程を複数回行って前記複数の画素の数値の時系列データを求める工程と、
前記数値の時系列データから前記フレッシュコンクリートの硬化の進行状況を把握し前記フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を判定する工程と、
を備えるフレッシュコンクリート判定方法。
A step of irradiating the surface of fresh concrete with ultraviolet rays with a wavelength of 200 nm or more and 400 nm or less ,
photographing the surface of the fresh concrete irradiated with the ultraviolet rays with a camera capable of detecting the ultraviolet rays ;
digitizing each of a plurality of pixels constituting an image taken by the camera;
performing the digitizing step multiple times to obtain time-series data of the numerical values of the plurality of pixels;
Grasping the progress of hardening of the fresh concrete from the time series data of the numerical values and determining the finishing start point of the fresh concrete;
A fresh concrete determination method comprising:
前記数値化する工程では、前記画像から濃度ヒストグラムを生成し、
前記時系列データを求める工程では、前記濃度ヒストグラムのピーク値の時系列データを求める、
請求項1に記載のフレッシュコンクリート判定方法。
In the digitizing step, a density histogram is generated from the image,
In the step of obtaining the time series data, obtaining time series data of the peak value of the concentration histogram.
The method for determining fresh concrete according to claim 1.
前記数値化する工程では、前記画像における一の画素と前記一の画素に隣接する画素との濃度の変化の大きさを算出し、
前記時系列データを求める工程では、前記濃度の変化の大きさの時系列データを求める、
請求項1に記載のフレッシュコンクリート判定方法
In the digitizing step, the magnitude of a change in density between one pixel and a pixel adjacent to the one pixel in the image is calculated,
In the step of obtaining the time series data, obtaining time series data of the magnitude of the change in concentration,
The method for determining fresh concrete according to claim 1 .
フレッシュコンクリートの表面に波長200nm以上且つ400nm以下の紫外線を照射する紫外線照射装置と、
前記紫外線が照射されている前記フレッシュコンクリートの表面を撮影する前記紫外線を検出可能なカメラと、
前記カメラによって撮影された画像を構成する複数の画素のそれぞれを数値化すると共に、前記数値化を複数回行って前記複数の画素の数値の時系列データを求める画像解析部と、
前記数値の時系列データから前記フレッシュコンクリートの仕上げ開始時点を判定する硬化タイミング判定部と、
を備えるフレッシュコンクリート判定装置。
an ultraviolet irradiation device that irradiates the surface of fresh concrete with ultraviolet light with a wavelength of 200 nm or more and 400 nm or less ;
a camera capable of detecting the ultraviolet rays and photographing the surface of the fresh concrete irradiated with the ultraviolet rays ;
an image analysis unit that digitizes each of a plurality of pixels constituting an image taken by the camera, and performs the digitization multiple times to obtain time-series data of the numerical values of the plurality of pixels;
a curing timing determination unit that determines the finishing start point of the fresh concrete from the time series data of the numerical values;
A fresh concrete determination device equipped with
JP2020053306A 2020-03-24 2020-03-24 Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device Active JP7352912B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020053306A JP7352912B2 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020053306A JP7352912B2 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021152494A JP2021152494A (en) 2021-09-30
JP7352912B2 true JP7352912B2 (en) 2023-09-29

Family

ID=77887318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020053306A Active JP7352912B2 (en) 2020-03-24 2020-03-24 Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7352912B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7477839B2 (en) * 2020-07-08 2024-05-02 株式会社安藤・間 Object state estimation system and object state estimation method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000011182A (en) 1997-10-03 2000-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Time series image feature extraction method and apparatus, and recording medium recording this method
JP2002014039A (en) 2000-04-24 2002-01-18 Shibaura Institute Of Technology Method and apparatus for measuring moisture content of fine aggregate for concrete
JP2004042371A (en) 2002-07-10 2004-02-12 Canon Inc Recording medium determination method, program, storage medium, and recording device
JP2004264257A (en) 2003-03-04 2004-09-24 Toyota Motor Corp Soil condition judgment method
JP2006132973A (en) 2004-11-02 2006-05-25 Fujimitsu Komuten:Kk Crack inspection device and method of concrete structure
JP2012198145A (en) 2011-03-22 2012-10-18 Kmew Co Ltd Appearance inspection method
JP2017025609A (en) 2015-07-23 2017-02-02 清水建設株式会社 Method and device for determining compaction degree of concrete
JP2019073962A (en) 2017-10-16 2019-05-16 清水建設株式会社 Method and device for predicting leveling work enabling period of concrete and method for constructing concrete
JP2020041290A (en) 2018-09-07 2020-03-19 学校法人金沢工業大学 Optimal compaction determination construction system for concrete

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000011182A (en) 1997-10-03 2000-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Time series image feature extraction method and apparatus, and recording medium recording this method
JP2002014039A (en) 2000-04-24 2002-01-18 Shibaura Institute Of Technology Method and apparatus for measuring moisture content of fine aggregate for concrete
JP2004042371A (en) 2002-07-10 2004-02-12 Canon Inc Recording medium determination method, program, storage medium, and recording device
JP2004264257A (en) 2003-03-04 2004-09-24 Toyota Motor Corp Soil condition judgment method
JP2006132973A (en) 2004-11-02 2006-05-25 Fujimitsu Komuten:Kk Crack inspection device and method of concrete structure
US20080195330A1 (en) 2004-11-02 2008-08-14 Tooru Hara Concrete Structure Crack Inspection Device and Crack Inspection Method
JP2012198145A (en) 2011-03-22 2012-10-18 Kmew Co Ltd Appearance inspection method
JP2017025609A (en) 2015-07-23 2017-02-02 清水建設株式会社 Method and device for determining compaction degree of concrete
JP2019073962A (en) 2017-10-16 2019-05-16 清水建設株式会社 Method and device for predicting leveling work enabling period of concrete and method for constructing concrete
JP2020041290A (en) 2018-09-07 2020-03-19 学校法人金沢工業大学 Optimal compaction determination construction system for concrete

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021152494A (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Real-time identification system of asphalt pavement texture based on the close-range photogrammetry
JP6734583B2 (en) Image processing system, image processing method and program for inspecting structures such as bridges
US8768010B2 (en) Distance measuring apparatus, distance measuring method, and program
CN104554341B (en) The system and method for detecting rail smooth degree
US20020092989A1 (en) Methods of detecting presence of water soluble substance based on principle of radiation absorption
CN1806436A (en) Projector with tilt-angle detecting capability
CN1744672A (en) Image capture apparatus and control method therefor
JP7352912B2 (en) Fresh concrete determination method and fresh concrete determination device
JPH11133021A5 (en)
CN104313986A (en) Pavement roughness detection system and method
CN1886650A (en) Method, use and system of an ir-camera for determining the risk of condensation
Cheng et al. Semi real-time detection of subsurface consolidation defects during concrete curing stage
Sánchez et al. Semiautomatic detection and classification of materials in historic buildings with low-cost photogrammetric equipment
CN110057290A (en) The image acquiring device and its measurement method of the specific color development area geometric parameter of concrete test block
JP3494429B2 (en) Crack measurement method for structure surface
JP2016061602A (en) Deformation measuring device of structure and deformation measuring method
JP6033160B2 (en) X-ray diffraction apparatus, X-ray diffraction measurement method and control program
JP6373725B2 (en) Evaluation method and apparatus for joint surface treatment
JP7642202B2 (en) Utility pole deterioration diagnosis method and utility pole deterioration diagnosis system
KR102296844B1 (en) Tile backfill estimation method based on measurement and analysis of thermal image
Mukupa et al. A non-destructive technique for health assessment of fire-damaged concrete elements using terrestrial laser scanning
JP6960440B2 (en) Tile wall diagnostic system and tile wall diagnostic method
JP2978866B2 (en) Dimension measurement circuit by image processing
KR102356430B1 (en) Apparatus and method for measuring pollution degree
JP6075572B2 (en) Image reading method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230908

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7352912

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150