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
JP7390260B2 - Compaction state determination device and compaction state determination method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7390260B2 - Compaction state determination device and compaction state determination method - Google Patents

Compaction state determination device and compaction state determination method Download PDF

Info

Publication number
JP7390260B2
JP7390260B2 JP2020111880A JP2020111880A JP7390260B2 JP 7390260 B2 JP7390260 B2 JP 7390260B2 JP 2020111880 A JP2020111880 A JP 2020111880A JP 2020111880 A JP2020111880 A JP 2020111880A JP 7390260 B2 JP7390260 B2 JP 7390260B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concrete material
compaction
image
compaction state
area
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
JP2020111880A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022011024A (en
Inventor
学 橋本
修治 松本
吾郎 坂井
勝利 藤崎
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
Original Assignee
Kajima 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 filed Critical Kajima Corp
Priority to JP2020111880A priority Critical patent/JP7390260B2/en
Publication of JP2022011024A publication Critical patent/JP2022011024A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7390260B2 publication Critical patent/JP7390260B2/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)
  • Image Analysis (AREA)

Description

本発明は、コンクリート材料の締固め状態を判定する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for determining the compaction state of concrete materials.

コンクリート材料を盛立ててダム、道路及び堤防等の土木構造物を構築する場合に、打設されたコンクリート材料を加振してコンクリート材料から気泡を除去するいわゆる締固め作業が行われる。締固め不足(加振不足)は、硬化後のコンクリート材料の強度不足及びひび割れの原因となる。そのため、締固め状態を判定し、締固めを管理することが求められている。 When constructing civil engineering structures such as dams, roads, and embankments by heaping concrete materials, so-called compaction work is performed in which the poured concrete material is vibrated to remove air bubbles from the concrete material. Insufficient compaction (insufficient vibration) causes insufficient strength and cracks in the concrete material after hardening. Therefore, it is required to determine the compaction state and manage the compaction.

特許文献1には、加振時間に基づいて締固め状態を判定することが開示されている。 Patent Document 1 discloses that the compaction state is determined based on the excitation time.

また、締固め状態を判定する別の方法として、作業員がコンクリート材料の表面を目視により確認する方法がある。コンクリート材料では、打設直後は骨材がペースト状物上に浮き上がっており、締固め作業の進行に伴って骨材がペースト状物に沈み、コンクリート材料の表面にペースト状物が均一に広がると共にコンクリート材料の表面が滑らかになる。作業員は、ペースト状物への骨材の沈み具合、ペースト状物の広がり具合、及びコンクリート材料の表面の滑らかさ等といったコンクリート材料の表面の状態を目視により確認し、締固め状態を判定する。 Another method for determining the compaction state is for a worker to visually check the surface of the concrete material. In concrete materials, immediately after pouring, the aggregate floats on top of the paste, and as the compaction process progresses, the aggregate sinks into the paste, and the paste spreads uniformly over the surface of the concrete material. The surface of the concrete material becomes smooth. The worker visually checks the condition of the surface of the concrete material, such as how well the aggregate sinks into the paste, how well the paste spreads, and the smoothness of the surface of the concrete material, and determines the compaction state. .

特開2018-193681号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-193681

コンクリート材料の締固めに要する加振時間は、コンクリート材料の配合、並びに周囲の温度及び湿度等によって変化することが分かっている。加振時間で締固め状態を判定するためには、コンクリート材料の配合、並びに周囲の温度及び湿度等に基づいて基準となる加振時間を設定する必要がある。特許文献1には、基準となる加振時間を設定する具体的な方法は開示されておらず、締固め状態を判定する方法としては不十分である。 It is known that the vibration time required to compact concrete material varies depending on the composition of the concrete material, ambient temperature and humidity, etc. In order to determine the compaction state based on the vibration time, it is necessary to set the standard vibration time based on the mix of concrete materials, ambient temperature and humidity, etc. Patent Document 1 does not disclose a specific method for setting a reference vibration time, and is insufficient as a method for determining the compaction state.

一方で、コンクリート材料の表面の状態と締固め状態との間には、コンクリート材料の配合、並びに周囲の温度及び湿度等に関わらず一定の相関がある。そのため、締固め状態を適切に判定するためには、コンクリート材料の表面の状態を用いることが有効である。しかしながら、コンクリート材料の表面の状態を客観的に把握する方法は確立されておらず、コンクリート材料の表面の状態を作業員の感覚で把握し、締固め状態を判定しているのが現状である。そのため、作業員の熟練度によるところが大きく、締固め状態を適切に判定することができないおそれがある。 On the other hand, there is a certain correlation between the surface condition of a concrete material and its compaction state, regardless of the composition of the concrete material, the ambient temperature and humidity, and the like. Therefore, in order to appropriately determine the compaction state, it is effective to use the surface state of the concrete material. However, there is no established method for objectively grasping the surface condition of concrete materials, and the current state of compaction is determined by workers grasping the surface condition of concrete materials with their senses. . Therefore, it largely depends on the skill level of the worker, and there is a possibility that the compaction state cannot be appropriately determined.

本発明は、コンクリート材料の締固め状態を適切に判定することを目的とする。 An object of the present invention is to appropriately determine the compaction state of concrete material.

本発明は、コンクリート材料の締固め状態を判定する締固め状態判定装置であって、コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する撮影部と、撮影部により取得された画像の情報を解析するコントローラと、を備え、コントローラは、画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較し、隣接する画素間で明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する画素を変化領域として特定し、所定領域に対する変化領域の割合に基づいて、コンクリート材料の締固め状態を判定する。 The present invention is a compaction state determination device that determines the compaction state of a concrete material, and includes a photographing unit that photographs the surface of the concrete material and acquires image information, and an analysis unit that analyzes information on the image acquired by the photographing unit. A controller that compares brightness values or grayscale values between adjacent pixels in a predetermined region of the image, and detects pixels whose brightness values or grayscale values change by more than a predetermined threshold value between adjacent pixels. The area is identified as a changed area, and the compaction state of the concrete material is determined based on the ratio of the changed area to a predetermined area.

また、本発明は、コンクリート材料の締固め状態を判定する締固め状態判定方法であって、コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する撮影ステップと、撮影ステップにて取得した画像の情報を解析する解析ステップと、を備え、解析ステップでは、画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較し、隣接する画素間で明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する画素を変化領域として特定し、所定領域に対する変化領域の割合に基づいて、コンクリート材料の締固め状態を判定する。 The present invention also provides a compaction state determination method for determining the compaction state of a concrete material, which includes a photographing step of photographing the surface of the concrete material and acquiring image information, and information of the image acquired in the photographing step. an analysis step of analyzing the brightness value or grayscale value between adjacent pixels in a predetermined region of the image, and compares the brightness value or grayscale value between the adjacent pixels to a predetermined threshold value or more. A changing pixel is identified as a changing area, and the compaction state of the concrete material is determined based on the ratio of the changing area to a predetermined area.

本発明によれば、コンクリート材料の締固め状態を適切に判定することができる。 According to the present invention, the compaction state of concrete material can be appropriately determined.

本発明の実施形態に係る締固め状態判定装置を適用可能な締固め装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a compaction device to which a compaction state determination device according to an embodiment of the present invention can be applied. (a)は、打設直後のコンクリート材料における表面の画像の一例であり、(b)は、締固め作業が行われているコンクリート材料における表面の画像の一例であり、(c)は、締固め作業が完了したコンクリート材料における表面の画像の一例である。(a) is an example of an image of the surface of concrete material immediately after pouring, (b) is an example of an image of the surface of concrete material undergoing compaction work, and (c) is an example of an image of the surface of concrete material that has been compacted. This is an example of an image of the surface of concrete material after hardening work has been completed. 本発明の実施形態に係る締固め状態判定装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a compaction state determination device according to an embodiment of the present invention. (a)は、撮影部により撮影された画像の拡大図の一例であり、(b)は、図4(a)に示される画像に対して変化領域特定部による処理を施した結果を示す図である。(a) is an example of an enlarged view of an image photographed by the photographing section, and (b) is a diagram showing the result of processing by the change area identification section on the image shown in FIG. 4(a). It is. 表示部に表示される画像の一例である。This is an example of an image displayed on the display unit.

以下、本発明の実施形態に係る締固め状態判定装置及び締固め状態判定方法について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a compaction state determination device and a compaction state determination method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

コンクリート材料を盛立ててダム、道路及び堤防等の土木構造物を構築する場合に、打設されたコンクリート材料を加振してコンクリート材料から気泡を除去するいわゆる締固め作業が行われる。コンクリート材料は、例えば、セメント、水及び骨材を混合することで製造されるコンクリートである。コンクリート材料は、土木工事の現場付近で調達される現地発生土にセメントを加えたセメント改良土であってもよいし、現地発生土にセメント及び水を加えたCSG(Cemented Sand and Gravel)材料であってもよい。 When constructing civil engineering structures such as dams, roads, and embankments by heaping concrete materials, so-called compaction work is performed in which the poured concrete material is vibrated to remove air bubbles from the concrete material. Concrete material is, for example, concrete produced by mixing cement, water and aggregate. The concrete material may be cement-improved soil obtained by adding cement to locally generated soil procured near the site of civil engineering work, or CSG (Cemented Sand and Gravel) material, which is obtained by adding cement and water to locally generated soil. There may be.

図1は、締固め作業に用いられる締固め装置1の側面図である。図1に示すように、締固め装置1は、走行可能な走行部2と、走行部2に鉛直軸回りに旋回自在に支持される旋回台3と、旋回台3に揺動自在に支持されるブーム4と、ブーム4の先端に揺動自在に支持されるアーム5と、アーム5の先端に揺動自在に支持されるブラケット6と、ブラケット6に取付けられるバイブレータ7と、を備えている。バイブレータ7は、打設されたコンクリート材料に挿入可能に棒状に形成されている。バイブレータ7をその軸方向にコンクリート材料へ挿入した状態で振動させると、バイブレータ7を中心とする振動伝達範囲内のコンクリート材料が振動し、気泡を形成している空気がコンクリート材料から除去されコンクリート材料が締固められる。旋回台3には操縦室8が設けられており、作業員は、操縦室8から締固め装置1を操縦する。走行部2、旋回台3、ブーム4及びアーム5を駆動してバイブレータ7を順次移動させることにより、コンクリート材料の全体を締固めることができる。 FIG. 1 is a side view of a compaction device 1 used for compaction work. As shown in FIG. 1, the compaction device 1 includes a traveling section 2 that can run, a swivel table 3 that is supported by the traveling section 2 so as to be pivotable around a vertical axis, and a swivel table 3 that is supported by the swivel table 3 so as to be swingable. A boom 4, an arm 5 swingably supported at the tip of the boom 4, a bracket 6 swingably supported at the tip of the arm 5, and a vibrator 7 attached to the bracket 6. . The vibrator 7 is formed into a rod shape so that it can be inserted into concrete material that has been placed. When the vibrator 7 is inserted into the concrete material in its axial direction and vibrates, the concrete material within the vibration transmission range centered on the vibrator 7 vibrates, and air forming bubbles is removed from the concrete material, causing the concrete material to vibrate. is compacted. A control room 8 is provided in the turning table 3, and a worker operates the compaction device 1 from the control room 8. The entire concrete material can be compacted by sequentially moving the vibrator 7 by driving the traveling section 2, the rotating table 3, the boom 4, and the arm 5.

締固め不足(加振不足)は、硬化後のコンクリート材料の強度不足及びひび割れの原因となる。そのため、締固め状態を判定し、締固めを管理することが求められている。コンクリート材料の締固め状態は、コンクリート材料の表面の状態との間に一定の相関があるため、コンクリート材料の表面の状態に基づいてコンクリート材料の締固め状態を判定することが有効である。 Insufficient compaction (insufficient vibration) causes insufficient strength and cracks in the concrete material after hardening. Therefore, it is required to determine the compaction state and manage the compaction. Since the compaction state of the concrete material has a certain correlation with the surface state of the concrete material, it is effective to determine the compaction state of the concrete material based on the surface state of the concrete material.

ここで、図2を参照して、コンクリート材料の締固め状態と、コンクリート材料の表面との相関を説明する。図2(a)は、打設直後におけるコンクリート材料の表面の画像の一例である。図2(b)は、締固め作業が行われているコンクリート材料の表面の画像の一例である。図2(c)は、締固め作業が完了したコンクリート材料の表面の画像の一例である。 Here, with reference to FIG. 2, the correlation between the compacted state of concrete material and the surface of concrete material will be explained. FIG. 2(a) is an example of an image of the surface of concrete material immediately after pouring. FIG. 2(b) is an example of an image of the surface of concrete material undergoing compaction work. FIG. 2(c) is an example of an image of the surface of concrete material after compaction work has been completed.

図2(a)に示すように、コンクリート材料を打設した直後では、骨材がペースト状物上に浮き上がっている。締固め作業の進行に伴って、図2(b)に示すように、骨材がペースト状物に沈んでコンクリート材料の表面にペースト状物が広がり始め、コンクリート材料の表面が変化する。また、図2(b)に示す状態から更に締固め作業が進行すると、図2(c)に示すように、コンクリート材料の表面にペースト状物が略均一に広がり、コンクリート材料の表面が滑らかになる。実際に、図2(c)に示す状態が、コンクリート材料の締固めが完了した状態である。 As shown in FIG. 2(a), immediately after the concrete material is placed, the aggregate is floating on the paste-like material. As the compaction work progresses, the aggregate sinks into the paste and the paste begins to spread on the surface of the concrete material, changing the surface of the concrete material, as shown in FIG. 2(b). Furthermore, as the compaction work progresses further from the state shown in Figure 2(b), the paste material spreads almost uniformly on the surface of the concrete material, as shown in Figure 2(c), and the surface of the concrete material becomes smooth. Become. In fact, the state shown in FIG. 2(c) is the state in which compaction of the concrete material has been completed.

本実施形態に係る締固め状態判定装置100及び締固め装置判定方法では、後述する構成により、コンクリート材料の表面を撮影して取得される画像の情報を解析してコンクリート材料の表面の状態を検出する。したがって、作業員の感覚によらずにコンクリート材料の表面の状態を把握することができ、コンクリート材料の締固め状態を適切に判定することができる。 In the compaction state determination device 100 and the compaction device determination method according to the present embodiment, the condition of the surface of the concrete material is detected by analyzing the information of the image obtained by photographing the surface of the concrete material, using the configuration described below. do. Therefore, the condition of the surface of the concrete material can be grasped without relying on the operator's senses, and the compaction state of the concrete material can be appropriately determined.

図3は、締固め状態判定装置100のブロック図である。図3に示すように締固め状態判定装置100は、コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する撮影部10と、撮影部10により取得された画像の情報を解析するコントローラ20と、コントローラ20による解析の結果を表示する表示部30と、を備えている。 FIG. 3 is a block diagram of the compaction state determination device 100. As shown in FIG. 3, the compaction state determination device 100 includes a photographing section 10 that photographs the surface of a concrete material and acquires image information, a controller 20 that analyzes information on the image acquired by the photographing section 10, and a controller 10 that photographs the surface of a concrete material and acquires image information. 20.

撮影部10は、例えばデジタルカメラである。図1に示すように、撮影部10は、締固め装置1のブラケット6に取付けられる。バイブレータ7をコンクリート材料へ挿入した状態において、撮影部10は、振動伝達範囲におけるコンクリート材料の表面を撮影可能である。 The photographing unit 10 is, for example, a digital camera. As shown in FIG. 1, the imaging unit 10 is attached to the bracket 6 of the compaction device 1. In a state where the vibrator 7 is inserted into the concrete material, the photographing unit 10 can photograph the surface of the concrete material in the vibration transmission range.

図3に示すように、撮影部10は、コントローラ20と有線又は無線により接続され、取得した画像の情報をコントローラ20に送信する。 As shown in FIG. 3, the photographing unit 10 is connected to the controller 20 by wire or wirelessly, and transmits information on acquired images to the controller 20.

コントローラ20は、制御プログラム等を実行するCPU(Central Processing Unit)と、CPUにより実行される制御プログラムを記憶するROM(Read-Only Memory)と、CPUの演算結果等を記憶するRAM(Random Access Memory)と、を備えるマイクロコンピュータである。コントローラ20は、1つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。コントローラ20は、締固め装置1の旋回台3(図1参照)に搭載されていてもよいし、締固め装置1から分離して設置されていてもよい。 The controller 20 includes a CPU (Central Processing Unit) that executes a control program, etc., a ROM (Read-Only Memory) that stores the control program executed by the CPU, and a RAM (Random Access Memory) that stores the calculation results of the CPU. ). The controller 20 may be configured by one microcomputer or multiple microcomputers. The controller 20 may be mounted on the turning table 3 (see FIG. 1) of the compaction device 1, or may be installed separately from the compaction device 1.

ペースト状物がコンクリート材料の表面に略均一に広がりコンクリート材料の表面が滑らかになっている領域では、骨材がペースト状物上に浮き上がっている領域と比較して、明暗及び濃淡が変化する箇所が少ない。そのため、明暗又は濃淡が変化する変化領域を特定することにより、コンクリート材料の表面の状態を検出することができる。そこで、コントローラ20は、明暗又は濃淡の変化に基づいて、コンクリート材料の表面の状態を検出し、コンクリート材料の締固め状態を判定するように構成されている。 In areas where the paste material spreads almost uniformly over the surface of the concrete material and the surface of the concrete material is smooth, areas where the brightness and shade change compared to areas where the aggregate is floating on the paste material. Less is. Therefore, the condition of the surface of the concrete material can be detected by identifying the changing area where the brightness or darkness changes. Therefore, the controller 20 is configured to detect the surface condition of the concrete material based on changes in brightness or darkness, and to determine the compaction state of the concrete material.

実際に、最大寸法が25mmの粗骨材を含むコンクリート材料と、最大寸法が80mmの粗骨材を含むコンクリート材料と、を棒状のバイブレータ7を用いて締固め、締固め状態を判定した。いずれのコンクリート材料においても、明暗値又は濃淡値の閾値を設定することで、締固め状態を良好に判定できる結果を得ることができた。なお、最大寸法が25mmの粗骨材は、一般的に鉄筋コンクリートに用いられ、最大寸法が80mmの粗骨材は、一般的にダムコンクリートに用いられる。 Actually, a concrete material containing coarse aggregate with a maximum dimension of 25 mm and a concrete material containing coarse aggregate with a maximum dimension of 80 mm were compacted using a rod-shaped vibrator 7, and the compaction state was determined. For any of the concrete materials, by setting thresholds for brightness values or shading values, it was possible to obtain results in which the compaction state could be determined favorably. Coarse aggregate with a maximum dimension of 25 mm is generally used for reinforced concrete, and coarse aggregate with a maximum dimension of 80 mm is generally used for dam concrete.

コントローラ20は、撮影部10から送出された画像の情報を取得する情報取得部21と、情報取得部21により取得された情報を処理し、画像において明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する変化領域を特定する変化領域特定部22と、変化領域特定部22により特定された変化領域の割合を算出する割合算出部23と、割合算出部23により算出された割合に基づいてコンクリート材料の締固め状態を判定する判定部24と、を備えている。情報取得部21、変化領域特定部22、割合算出部23及び判定部24は、コントローラ20の機能を仮想的なユニットとしたものである。 The controller 20 includes an information acquisition section 21 that acquires information on the image sent from the photographing section 10, and processes the information acquired by the information acquisition section 21 to determine whether the brightness value or grayscale value in the image changes to a predetermined threshold value or more. a change area specifying unit 22 that specifies a change area to It includes a determination unit 24 that determines the compaction state. The information acquisition section 21, the change area identification section 22, the ratio calculation section 23, and the determination section 24 are virtual units of the functions of the controller 20.

変化領域特定部22は、撮影部10により撮影された画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較する。所定領域は、例えば、画像の全領域である。所定領域は、画像における一部の領域であってもよい。 The change area specifying unit 22 compares brightness values or grayscale values between adjacent pixels in a predetermined area of the image photographed by the photographing unit 10. The predetermined area is, for example, the entire area of the image. The predetermined area may be a partial area in the image.

変化領域特定部22は、互いに隣接する画素間において明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する場合には、当該互いに隣接する画素を変化領域として特定する。互いに隣接する画素間において明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化しない場合には、当該互いに隣接する画素を非変化領域として特定する。 When the brightness value or the gray value between mutually adjacent pixels changes by more than a predetermined threshold value, the changed area specifying unit 22 identifies the mutually adjacent pixels as a changed area. If the brightness values or gray values between mutually adjacent pixels do not change by more than a predetermined threshold value, the mutually adjacent pixels are identified as a non-change area.

変化領域特定部22による変化領域を特定する処理について、図4(a)を参照して具体的に説明する。図4(a)は、撮影部10により撮影された画像の拡大図の一例である。図4(a)に示される図は、縦方向に10の画素、横方向に10の画素、合計100の画素を含んでいる。画素の明暗又は濃淡は、一般的には0(零)~255の256階調で数値化されるが、ここでは、説明の便宜上、明暗又は濃淡を1~5の5階調で数値化する。また、ここでは、明暗値又は濃淡値が3階調以上変化する画素を変化領域として特定する。 The process of identifying a changed area by the changed area specifying unit 22 will be specifically described with reference to FIG. 4(a). FIG. 4A is an example of an enlarged view of an image photographed by the photographing unit 10. The diagram shown in FIG. 4A includes 10 pixels in the vertical direction and 10 pixels in the horizontal direction, for a total of 100 pixels. The brightness or darkness of a pixel is generally quantified in 256 gradations from 0 (zero) to 255, but here, for convenience of explanation, the brightness or darkness or shading is quantified in 5 gradations from 1 to 5. . Furthermore, here, pixels whose brightness values or grayscale values change by three or more gradations are specified as changing regions.

変化領域特定部22は、まず、画像の所定領域に含まれる複数の画素から1つの画素を選択する。ここでは、図4(a)における画素(3,3)を選択したとする。次に、選択した画素(3,3)の明暗値又は濃淡値と、画素(3,3)に隣接する画素(3,2)、(2,3)、(4,3)、(3,4)の明暗値又は濃淡値と、を比較する。画素(3,3)と画素(3,2)との間、及び画素(3,3)と画素(3,2)との間では、明暗値又は濃淡値は変化しないが、画素(3,3)と画素(2,3)との間、及び画素(3,3)と画素(4,3)との間では、明暗値又は濃淡値は、3階調、変化している。そのため、変化領域特定部22は、選択した画素(3,3)を変化領域として特定する。 The changed area specifying unit 22 first selects one pixel from a plurality of pixels included in a predetermined area of the image. Here, it is assumed that pixel (3, 3) in FIG. 4(a) is selected. Next, the brightness value or gray value of the selected pixel (3,3) and the pixels (3,2), (2,3), (4,3), (3, 4) are compared with the brightness value or shading value. Between pixels (3, 3) and (3, 2), and between pixels (3, 3) and (3, 2), brightness values or gray values do not change; Between pixel 3) and pixel (2, 3), and between pixel (3, 3) and pixel (4, 3), the brightness value or gray value changes by three gradations. Therefore, the changed area identifying unit 22 identifies the selected pixel (3, 3) as a changed area.

変化領域特定部22は、図4(a)における画素(7,7)を選択した場合には、明暗値又は濃淡値は、画素(7,7)と画素(7,6)との間、及び画素(7,7)と画素(8,7)との間では変化しておらず、画素(7,7)と画素(6,7)との間では1階調だけ変化しており、画素(7,7)と画素(7,8)との間では2階調だけ変化している。つまり、画素(7,7)と、画素(7,6)、画素(6,7)、画素(8,7)及び画素(7,8)との間では、明暗値又は濃淡値は、3階調以上、変化していない。そのため、変化領域特定部22は、選択した画素(7,7)を非変化領域として特定する。 When selecting the pixel (7, 7) in FIG. 4(a), the change area specifying unit 22 determines that the brightness value or the gray value is between the pixel (7, 7) and the pixel (7, 6), There is no change between pixel (7, 7) and pixel (8, 7), and there is only one gradation change between pixel (7, 7) and pixel (6, 7), There is a difference of two gradations between pixel (7, 7) and pixel (7, 8). That is, between pixel (7, 7), pixel (7, 6), pixel (6, 7), pixel (8, 7), and pixel (7, 8), the brightness value or gray value is 3. There is no change beyond the gradation. Therefore, the changed area identification unit 22 identifies the selected pixel (7, 7) as a non-changed area.

図4(b)は、図4(a)に示される画像に対して変化領域特定部22による処理を施した結果を示す図である。図4(b)に示すように、図4(a)に示される全ての画素が、変化領域特定部22により変化領域又は非変化領域のいずれかとして特定される。 FIG. 4(b) is a diagram showing the result of processing the image shown in FIG. 4(a) by the changed area specifying unit 22. As shown in FIG. 4(b), all the pixels shown in FIG. 4(a) are specified by the changed area specifying unit 22 as either a changed area or a non-changed area.

再び図3を参照する。割合算出部23は、変化領域特定部22により特定された変化領域の割合(以下、「変化領域割合」とも称す)を算出する。具体的には、変化領域特定部22により変化領域として特定された画素数を、変化領域特定部22による処理の対象となった全ての画素数で除すことにより、変化領域割合を算出する。変化領域割合が小さいほど、ペースト状物がコンクリート材料の表面に略均一に広がりコンクリート材料の表面が滑らかになっている領域が大きく、締固め作業が進行していることになる。 Referring again to FIG. The ratio calculation unit 23 calculates the ratio of the changed area specified by the changed area identification unit 22 (hereinafter also referred to as “changed area ratio”). Specifically, the changed area ratio is calculated by dividing the number of pixels specified as a changed area by the changed area identification unit 22 by the total number of pixels that have been processed by the changed area identification unit 22. The smaller the change area ratio is, the larger the area where the paste-like substance spreads substantially uniformly on the surface of the concrete material and the surface of the concrete material is smooth, which means that the compaction work is progressing.

判定部24は、割合算出部23により算出された変化領域割合に基づいて、コンクリート材料の締固め状態を判定する。具体的には、変化領域割合が、予め定められた基準値を超えている場合には、締固めが完了していないと判定する。変化領域割合が、予め定められた基準値以下の場合には、締固めが完了したと判定する。 The determination unit 24 determines the compaction state of the concrete material based on the change area ratio calculated by the ratio calculation unit 23. Specifically, if the change area ratio exceeds a predetermined reference value, it is determined that compaction has not been completed. If the change area ratio is less than or equal to a predetermined reference value, it is determined that compaction has been completed.

このように、コントローラ20は、撮影部10によって撮影されたコンクリート材料の表面の画像から、明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する変化領域を特定する。そのため、画像における変化領域は、コンクリート材料の表面において明暗及び濃淡が変化する箇所に相当する。したがって、変化領域の割合を用いることにより作業員の感覚によらずにコンクリート材料の表面の状態を把握することができ、締固め状態を適切に判定することができる。 In this manner, the controller 20 specifies, from the image of the surface of the concrete material photographed by the photographing unit 10, a changing region where the brightness value or the gray value changes by a predetermined threshold value or more. Therefore, the changing region in the image corresponds to a place where the brightness and shade change on the surface of the concrete material. Therefore, by using the ratio of the change area, the surface condition of the concrete material can be grasped without relying on the senses of the worker, and the compaction state can be appropriately determined.

表示部30は、判定部24による判定の結果を表示する。図1に示すように、表示部30は、操縦室8に設けられており、作業者は、締固めが完了したか否かを表示部30で確認しながら締固め装置1を操縦することができる。表示部30は、例えば、コントローラ20と有線又は無線により接続されたモニタである。 The display unit 30 displays the result of the determination by the determination unit 24. As shown in FIG. 1, the display unit 30 is provided in the operator's room 8, and the operator can operate the compaction device 1 while checking on the display unit 30 whether compaction has been completed. can. The display unit 30 is, for example, a monitor connected to the controller 20 by wire or wirelessly.

図5は、表示部30に表示される画像の一例である。図5に示すように、表示部30は、判定部24による判定の結果に加え、割合算出部23により算出された割合と、判定部24にて用いられる判定の基準値と、が表示される。そのため、作業者は、表示部30で締固め作業の進捗を確認しながら締固め装置1を操縦することができる。したがって、締固め作業を効率よく行うことができる。 FIG. 5 is an example of an image displayed on the display unit 30. As shown in FIG. 5, the display unit 30 displays, in addition to the determination result by the determination unit 24, the ratio calculated by the ratio calculation unit 23 and the reference value for determination used by the determination unit 24. . Therefore, the operator can operate the compaction device 1 while checking the progress of compaction work on the display unit 30. Therefore, compaction work can be performed efficiently.

撮影部10は、コンクリート材料の表面を、時間を空けて複数回撮影する。コントローラ20は、撮影部10が撮影した各時刻での画像から変化領域を特定して各時刻での変化領域割合を算出する。表示部30は、各時刻での変化領域割合を順次表示する。そのため、作業者は、変化領域割合の時間的変化を表示部30で確認することができる。したがって、締固めが完了する時刻を予測しながら締固め装置1を操縦することができ、締固め作業をより効率よく行うことができる。 The photographing unit 10 photographs the surface of the concrete material multiple times at intervals. The controller 20 specifies a changed area from the images taken at each time by the imaging unit 10 and calculates the changed area ratio at each time. The display unit 30 sequentially displays the change area ratio at each time. Therefore, the operator can check the temporal change in the change area ratio on the display unit 30. Therefore, the compaction device 1 can be operated while predicting the time when compaction will be completed, and compaction work can be performed more efficiently.

表示部30は、各時刻での変化領域割合を順次表示するのに代えて、横軸を時刻とし縦軸を変化領域割合とした、変化領域割合の経時変化を示すグラフを表示してもよい。 Instead of sequentially displaying the changing area ratio at each time, the display unit 30 may display a graph showing changes over time in the changing area ratio, with the horizontal axis being time and the vertical axis being the changing area ratio. .

また、表示部30は、撮影部10(図1参照)により撮影されたコンクリート材料の表面の画像を表示する。したがって、作業員は、コンクリート材料の表面を直接見るだけでなく、表示部30を見ることによってもコンクリート材料の表面の状態を確認することができる。 Furthermore, the display section 30 displays an image of the surface of the concrete material photographed by the photographing section 10 (see FIG. 1). Therefore, the worker can check the condition of the surface of the concrete material not only by directly looking at the surface of the concrete material but also by looking at the display unit 30.

次に、締固め状態判定方法について、図3を参照して説明する。 Next, a compaction state determination method will be described with reference to FIG. 3.

締固め状態判定方法では、まず、撮影部10を用いて、コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する(撮影ステップ)。次に、撮影ステップにて取得した画像の情報を、コントローラ20を用いて解析する(解析ステップ)。 In the compaction state determination method, first, the surface of the concrete material is photographed using the photographing unit 10 to obtain image information (photographing step). Next, the information of the image acquired in the photographing step is analyzed using the controller 20 (analysis step).

解析ステップでは、撮影ステップにて撮影した画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較する。画素の明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する場合には、当該画素を変化領域として特定し、画素の明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化しない場合には、当該画素を非変化領域として特定する。次に、所定領域に対する変化領域の割合を算出する。次に、算出した割合が、予め定められた基準値を超えている場合には、締固めが完了していないと判定し、算出した割合が、予め定められた基準値以下の場合には、締固めが完了したと判定する。 In the analysis step, brightness values or grayscale values between mutually adjacent pixels in a predetermined region of the image photographed in the photographing step are compared. When the brightness value or grayscale value of a pixel changes by more than a predetermined threshold value, the pixel is identified as a change area, and if the brightness value or grayscale value of the pixel does not change by more than a predetermined threshold value, the pixel is identified as a change area. Identify as unchanged area. Next, the ratio of the changed area to the predetermined area is calculated. Next, if the calculated ratio exceeds a predetermined standard value, it is determined that compaction has not been completed, and if the calculated ratio is less than the predetermined standard value, It is determined that compaction has been completed.

以上により、締固め状態の判定が完了する。 With the above steps, the determination of the compaction state is completed.

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are achieved.

締固め状態判定装置100及び締固め状態判定方法では、撮影されたコンクリート材料の表面の画像から、明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する変化領域を特定する。そのため、画像における変化領域は、コンクリート材料の表面において明暗及び濃淡が変化する箇所に相当する。したがって、変化領域の割合を用いることにより作業員の感覚によらずにコンクリート材料の表面の状態を把握することができ、締固め状態を適切に判定することができる。 In the compaction state determination device 100 and the compaction state determination method, a change area in which the brightness value or the gray value changes by a predetermined threshold value or more is identified from the photographed image of the surface of the concrete material. Therefore, the changing region in the image corresponds to a place where the brightness and shade change on the surface of the concrete material. Therefore, by using the ratio of the change area, the surface condition of the concrete material can be grasped without relying on the senses of the worker, and the compaction state can be appropriately determined.

また、表示部30は、各時刻での変化領域割合を順次表示する。そのため、作業者は、変化領域割合の時間的変化を表示部30で確認することができる。したがって、締固めが完了する時刻を予測しながら締固め装置1を操縦することができ、締固め作業をより効率よく行うことができる。 Further, the display unit 30 sequentially displays the change area ratio at each time. Therefore, the operator can check the temporal change in the change area ratio on the display unit 30. Therefore, the compaction device 1 can be operated while predicting the time when compaction will be completed, and compaction work can be performed more efficiently.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

上記実施形態では、バイブレータ7を用いて締固め作業を行う場合について説明したが、振動ローラを用いて締固め作業を行う場合においても本発明を適用可能である。また、バイブレータ7を作業員の手作業によりコンクリート材料に挿入して締固め作業を行う場合においても本発明を適用可能である。 In the above embodiment, the case where the compaction work is performed using the vibrator 7 has been described, but the present invention is also applicable to the case where the compaction work is performed using the vibrating roller. Further, the present invention is also applicable to cases where the vibrator 7 is manually inserted into concrete material to perform compaction work.

ペースト状物の表面では、光が反射し、明暗及び濃淡に反射ムラが生じることがある。この場合には、コントローラ20は、反射ムラを変化領域として誤って特定するおそれがある。変化領域の特定精度を高めるために、明暗値又は濃淡値に加え、輝度に基づいて変化領域を特定してもよい。具体的には、輝度が高い領域は、ペースト状物の表面が広がっており反射ムラが生じている領域と推定することができるため、輝度が所定の値以上である領域を除外して、明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する画素を変化領域として特定する。これにより、反射ムラを変化領域として誤って特定するのを防止することができ、変化領域の特定精度を高めることができる。 Light may be reflected on the surface of the paste-like material, resulting in uneven reflection in brightness and darkness. In this case, the controller 20 may erroneously identify the reflection unevenness as a change area. In order to improve the accuracy of specifying the changed area, the changed area may be specified based on the brightness in addition to the brightness value or the gray value. Specifically, areas with high brightness can be presumed to be areas where the surface of the paste-like material is spreading and uneven reflection is occurring, so areas with brightness above a predetermined value are excluded and brightness and darkness are calculated. A pixel whose value or gray value changes by more than a predetermined threshold is identified as a changed area. Thereby, it is possible to prevent the reflection unevenness from being erroneously identified as a changed area, and it is possible to improve the accuracy of identifying the changed area.

100・・・締固め状態判定装置
10・・・撮影部
20・・・コントローラ
30・・・表示部
100...Compaction state determination device 10...Photographing section 20...Controller 30...Display section

Claims (3)

コンクリート材料の締固め状態を判定する締固め状態判定装置であって、
前記コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する撮影部と、
前記撮影部により取得された前記画像の情報を解析するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較し、前記隣接する画素間で明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する画素を変化領域として特定し、前記所定領域に対する前記変化領域の割合に基づいて、前記コンクリート材料の締固め状態を判定する、
締固め状態判定装置。
A compaction state determination device for determining the compaction state of concrete material,
a photographing unit that photographs the surface of the concrete material and acquires image information;
a controller that analyzes information on the image acquired by the imaging unit,
The controller compares brightness values or grayscale values between adjacent pixels in a predetermined area of the image, and identifies pixels whose brightness values or grayscale values change by a predetermined threshold or more between the adjacent pixels as a changed area. and determining the compaction state of the concrete material based on the ratio of the changed area to the predetermined area.
Compaction state determination device.
前記割合を表示する表示部を更に備え、
前記撮影部は、第1時刻及び第2時刻での前記コンクリート材料の表面を撮影して前記画像の情報を取得し、
前記コントローラは、前記第1時刻での前記画像から前記変化領域を特定して前記第1時刻での前記割合を算出すると共に、前記第2時刻での前記画像から前記変化領域を特定して前記第2時刻での前記割合を算出し、
前記表示部は、前記第1時刻での前記割合と前記第2時刻での前記割合とを表示する、
請求項1に記載の締固め状態判定装置。
further comprising a display section that displays the ratio,
The photographing unit photographs the surface of the concrete material at a first time and a second time to acquire information on the image,
The controller specifies the changed area from the image at the first time and calculates the ratio at the first time, and also specifies the changed area from the image at the second time and calculates the changed area from the image at the second time. calculating the ratio at a second time;
The display unit displays the ratio at the first time and the ratio at the second time.
The compaction state determination device according to claim 1.
コンクリート材料の締固め状態を判定する締固め状態判定方法であって、
前記コンクリート材料の表面を撮影し画像の情報を取得する撮影ステップと、
前記撮影ステップにて取得した前記画像の情報を解析する解析ステップと、を備え、
前記解析ステップでは、
前記画像の所定領域における互いに隣接する画素間の明暗値又は濃淡値を比較し、
前記隣接する画素間で明暗値又は濃淡値が所定の閾値以上に変化する画素を変化領域として特定し、
前記所定領域に対する前記変化領域の割合に基づいて、前記コンクリート材料の締固め状態を判定する、
締固め状態判定方法。
A compaction state determination method for determining the compaction state of concrete material, the method comprising:
a photographing step of photographing the surface of the concrete material and acquiring image information;
an analysis step of analyzing information of the image acquired in the photographing step,
In the analysis step,
Comparing brightness values or grayscale values between mutually adjacent pixels in a predetermined area of the image,
Identifying a pixel in which the brightness value or grayscale value changes by more than a predetermined threshold value between the adjacent pixels as a change area,
determining the compaction state of the concrete material based on the ratio of the changed area to the predetermined area;
Method for determining compaction status.
JP2020111880A 2020-06-29 2020-06-29 Compaction state determination device and compaction state determination method Active JP7390260B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020111880A JP7390260B2 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Compaction state determination device and compaction state determination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020111880A JP7390260B2 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Compaction state determination device and compaction state determination method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022011024A JP2022011024A (en) 2022-01-17
JP7390260B2 true JP7390260B2 (en) 2023-12-01

Family

ID=80147962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020111880A Active JP7390260B2 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Compaction state determination device and compaction state determination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7390260B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7760212B2 (en) * 2021-07-14 2025-10-27 株式会社熊谷組 Determination device, determination method, program, and method for manufacturing concrete products
JP7760126B2 (en) * 2022-02-24 2025-10-27 株式会社安藤・間 Compaction assessment system and compaction assessment method
CN117368199B (en) * 2023-12-04 2024-03-19 清华大学 Device and method for detecting compaction state of filling engineering in real time

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2017053084A (en) 2015-09-07 2017-03-16 清水建設株式会社 Concrete compaction determination system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2017053084A (en) 2015-09-07 2017-03-16 清水建設株式会社 Concrete compaction determination system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022011024A (en) 2022-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7390260B2 (en) Compaction state determination device and compaction state determination method
Attari et al. A combined SEM–Calorimetric approach for assessing hydration and porosity development in GGBS concrete
CN114430710B (en) Coordinating concrete delivery and placement
JP6259515B2 (en) Evaluation apparatus and evaluation method
KR101696629B1 (en) System and method for warning collapse using monitoring of structure deformation
Megid et al. Effect of concrete rheological properties on quality of formed surfaces cast with self-consolidating concrete and superworkable concrete
JP6748899B2 (en) Method and device for determining the degree of compaction of concrete
JP7086643B2 (en) Building structure shape calculation system and building structure photography equipment
CN103658015B (en) Vibrating screen mesh state monitoring method, device and system
CN111684234B (en) Method for determining repair length and device for determining repair length
JP7475303B2 (en) Quality prediction method for soil reinforcement compaction materials
KR102747483B1 (en) Ready-mixed concrete quality image judgment system using artificial intelligence
De Schutter Advanced monitoring of cracked structures using video microscope and automated image analysis
JP2021020425A (en) Concrete slump specification method and slump specification system
JP7390873B2 (en) Concrete compaction evaluation device and concrete compaction evaluation method
JP7760212B2 (en) Determination device, determination method, program, and method for manufacturing concrete products
JP2017053084A (en) Concrete compaction determination system
JP6854725B2 (en) Floor displacement monitoring system and floor displacement monitoring method
CN118065584A (en) One-step forming construction method for emery wear-resistant ground
JP7760126B2 (en) Compaction assessment system and compaction assessment method
JP7765945B2 (en) System for determining joint surface treatment and method for determining joint surface treatment
JPH09178736A (en) Concrete inspection method
JP2026068978A (en) Method and apparatus for evaluating fresh concrete
KR102708850B1 (en) Apparatus for determining separation of ready-mixed concrete materials using image analysis and sound analysis, and a method for determining separation of ready-mixed concrete materials using the apparatus
White et al. Fresh state concrete: augmenting sense data with digital tools

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231025

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: 20231114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7390260

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150