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JP7499210B2 - Crack detection method, crack detection device, and program - Google Patents
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JP7499210B2 - Crack detection method, crack detection device, and program - Google Patents

Crack detection method, crack detection device, and program Download PDF

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JP7499210B2 JP2021073888A JP2021073888A JP7499210B2 JP 7499210 B2 JP7499210 B2 JP 7499210B2 JP 2021073888 A JP2021073888 A JP 2021073888A JP 2021073888 A JP2021073888 A JP 2021073888A JP 7499210 B2 JP7499210 B2 JP 7499210B2
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Description

本発明は、ひび割れ検出方法とひび割れ検出装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a crack detection method, a crack detection device, and a program.

現在、道路や橋梁、トンネルといった様々なインフラ施設の老朽化が進んでおり、改修工事が各地で行われ、また改修計画が進められている。インフラ施設の多くは鉄筋コンクリート構造物(RC(Reinforced Concrete)構造物)や鋼構造物であるが、例えば竣工から40年以上が経過したRC構造物等の表面上には、様々な損傷部が存在している。この損傷部の具体例として、コンクリート表面上においては、ひび割れや白華、遊離石灰、錆汁等が挙げられる。
RC構造物等の改修工事や改修計画に際しては、まず、インフラ施設の技術担当者や業務委託された調査会社もしくは建設会社の技術担当者により、RC構造物等の表面の点検が実施される。この点検では、ひび割れの幅や長さ、遊離石灰等の形状や面積などが定量的に評価され、この定量評価に基づいて、構造物の改修施工の有無やメンテナンスの有無等が判断されることになる。
Currently, various infrastructure facilities such as roads, bridges, and tunnels are aging, and repair works are being carried out in various places, and repair plans are being promoted. Most of the infrastructure facilities are reinforced concrete structures (RC (Reinforced Concrete) structures) and steel structures, and various damaged parts are present on the surface of RC structures that have been completed for more than 40 years. Specific examples of such damaged parts include cracks, efflorescence, free lime, rust, etc. on the concrete surface.
When carrying out repair work or planning repairs to RC structures, etc., the surface of the RC structure is first inspected by technical personnel of the infrastructure facility or by technical personnel of the outsourced survey company or construction company. In this inspection, the width and length of cracks, the shape and area of free lime, etc. are quantitatively evaluated, and based on this quantitative evaluation, a decision is made as to whether the structure needs repair work or maintenance.

ところで、RC構造物のコンクリート表面におけるひび割れを定量的に検出する方法が種々提案されている。これらのひび割れ検出方法はいずれも、ウェーブレット変換処理と二値化処理を実行する方法を共通の工程とした上で、必要に応じてノイズ除去処理を実行してひび割れを検出する方法である。 A variety of methods have been proposed to quantitatively detect cracks on the concrete surface of RC structures. All of these crack detection methods share the common process of performing wavelet transformation processing and binarization processing, and then perform noise removal processing as necessary to detect cracks.

特開2006-162583号公報JP 2006-162583 A 特開2008-267943号公報JP 2008-267943 A 特開2008-185510号公報JP 2008-185510 A 特開2010-121992号公報JP 2010-121992 A 特開2012-002531号公報JP 2012-002531 A 特開2013-117409号公報JP 2013-117409 A 特開2013-002839号公報JP 2013-002839 A

特許文献1乃至7に記載のひび割れ検出方法によれば、コンクリート表面の汚れや照明条件などによりひび割れの検出が困難な場合においても、高精度にひび割れの検出を行うことができる。 The crack detection methods described in Patent Documents 1 to 7 make it possible to detect cracks with high accuracy even when cracks are difficult to detect due to dirt on the concrete surface or lighting conditions.

ところで、上記ひび割れの検出に用いられるひび割れ画像解析においては、ピクセル単位(画素単位)でひび割れ幅が検出されるのが一般的である。そのため、物理的に端点同士が離れているひび割れは、画像解析上は連続したひび割れであるとは判定されず、出力の際にも異なるひび割れとして出力されるのが一般的である。
しかしながら、このように端点同士が完全に離れているひび割れであっても、双方のひび割れの線形(ベクトル)や幅等に基づいて、点検者が実際に点検した際には、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れである場合も往々にしてある。点検者が実際に点検する場合、このように本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れは、同一ラベルのひび割れとしてひび割れ分布図が作成され、そのひび割れ幅(例えば最大ひび割れ幅)が特定される。
このように、画像解析により、ひび割れ検出の精度が向上し、ひび割れ検出までの時間が大幅に短縮した一方で、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れは同一ラベルのひび割れとし、出力できるひび割れ検出方法が望まれている。
In the crack image analysis used to detect the above cracks, the crack width is generally detected in pixel units (picture element units). Therefore, cracks whose end points are physically separated from each other are not determined to be continuous cracks in the image analysis, and are generally output as different cracks when output.
However, even in the case of cracks whose end points are completely separated like this, when an inspector actually inspects, there are often cases where the cracks are determined to be essentially continuous based on the linearity (vector) and widths of both cracks. When an inspector actually inspects, cracks that can be determined to be essentially continuous like this are treated as cracks with the same label in a crack distribution diagram, and the crack width (for example, the maximum crack width) is identified.
In this way, image analysis has improved the accuracy of crack detection and significantly reduced the time it takes to detect cracks. However, there is a demand for a crack detection method that can output cracks with the same label if the end points of the cracks are physically separated but are related enough to be determined to be a continuous crack.

本発明は、ピクセル単位での高精度なひび割れの検出及び出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして検出及び出力することのできる、ひび割れ検出方法とひび割れ検出装置、及びプログラムを提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a crack detection method, crack detection device, and program that can detect and output cracks with high accuracy on a pixel-by-pixel basis, as well as detect and output cracks with the same label that can be determined to be essentially continuous cracks, even if the end points of the cracks are physically separated.

前記目的を達成すべく、本発明によるひび割れ検出方法の一態様は、
ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像を作成する、入力画像作成工程と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成する、ウェーブレット画像作成工程と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する、二値化画像作成工程と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成工程と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成工程と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成工程は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定工程と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れと判定する、判定工程と、
同一ラベルのひび割れであると判定された二つの前記ひび割れの端点同士を繋いで前記セグメンテーション画像を作成する、描画工程と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the crack detection method according to the present invention includes:
an input image creation step of inputting a photographed image of a concrete surface containing cracks into a computer to create an input image;
a wavelet image creation process for performing a wavelet transform process on the input image, or for extracting assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, drawing along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and for performing a wavelet transform process on a drawing-containing image including the assumed crack drawing lines, or for performing a wavelet transform process on a path image including paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks to the input image, to create a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
a binary image creation step of binarizing each pixel of the wavelet image by using a wavelet coefficient table that is a threshold value of the wavelet coefficient to create a binary image;
A crack image creation process for labeling each crack with a block-like figure having geometric connectivity in the binarized image and creating a crack image including a plurality of labeled cracks;
A segmentation image creation process is provided for creating a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation step includes:
An end-to-end distance determination step of determining an end-to-end distance between end points of the cracks that are separated from each other;
a determination step of comparing a threshold value for the distance between the end points with the distance between the end points, and determining that the two cracks whose distance between the end points is specified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label when the distance between the end points is equal to or less than the threshold;
and a drawing process for creating the segmentation image by connecting the end points of two cracks that have been determined to be cracks of the same label.

本態様によれば、入力画像からウェーブレット画像を作成し、ウェーブレット画像から二値化画像を作成し、二値化画像からひび割れ画像を作成した後、ひび割れ画像において、分離(離間)している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成することにより、ピクセル単位でのひび割れの検出及び出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして検出及び出力することが可能になる。
セグメンテーション画像を作成するセグメンテーション画像作成工程においては、端点間距離特定工程においてひび割れの端点間の距離を特定し、判定工程において端点間距離に関する閾値と端点間距離とを比較し、端点間距離が特定された二つのひび割れが同一ラベルのひび割れであるか否かを判定する。
上記画像解析により、端点同士が離間しているひび割れを、別々のひび割れとしてピクセル単位で精度よく特定し、出力できることに加えて、セグメンテーション画像では、点検者による点検結果と同様に、条件を満たすひび割れ同士を、ピクセル単位ではなくて同一ラベルのひび割れとして特定し、出力することができる。
出力に際しては、ピクセル単位の出力方法と、セグメンテーション画像としての出力方法のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力できるようにしておくのが好ましい。
According to this embodiment, a wavelet image is created from an input image, a binary image is created from the wavelet image, and a crack image is created from the binary image.After that, a segmentation image is created by connecting the end points of multiple separated (spaced) cracks in the crack image that are determined to be essentially continuous cracks.This makes it possible to not only detect and output cracks on a pixel-by-pixel basis, but also to detect and output cracks with the same label, even if the end points of the cracks are physically separated, but which can be determined to be essentially continuous cracks.
In the segmentation image creation process for creating a segmentation image, the distance between the endpoints of the crack is identified in the endpoint distance identification process, and the endpoint distance is compared with a threshold value for the endpoint distance in the judgment process to determine whether the two cracks whose endpoint distances have been identified are cracks of the same label.
The above image analysis makes it possible to accurately identify and output cracks whose endpoints are separated as separate cracks on a pixel-by-pixel basis. In addition, in the segmentation image, cracks that meet the conditions can be identified and output as cracks with the same label rather than on a pixel-by-pixel basis, similar to the results of an inspection by an inspector.
It is preferable that, when outputting, it is possible to selectively output either one or both of a pixel-by-pixel output method and a segmentation image output method.

また、ウェーブレット画像作成工程において、入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、この想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行することにより、ひび割れ画像解析範囲(もしくは解析対象)を可及的に絞ることができる。そのため、従来の方法に比して解析時間を大幅に短縮することが可能になる。また、想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成するに当たり、解析者による描画に代わり、コンクリート表面におけるひび割れの特徴を学習したコンピュータがこの学習情報に基づいて描画することにより、解析者による描画を解消することができ、解析者による描画に比べて格段に短時間にて想定ひび割れ描画ラインを作成することが可能になる。さらに、このようにして作成された描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行して二値化画像を作成することにより、高い精度でひび割れの検出を行うことができる。 In addition, in the wavelet image creation process, the assumed cracks that are assumed to be cracks are extracted from the input image, an assumed crack drawing line is created by drawing along the assumed crack, and a wavelet transform process is performed on the drawing-containing image including this assumed crack drawing line, thereby narrowing the crack image analysis range (or analysis target) as much as possible. Therefore, it is possible to significantly shorten the analysis time compared to conventional methods. In addition, when drawing along the assumed cracks to create the assumed crack drawing line, instead of the analyst drawing, a computer that has learned the characteristics of cracks on the concrete surface draws based on this learning information, eliminating the need for the analyst to draw, and making it possible to create the assumed crack drawing line in a much shorter time than drawing by the analyst. Furthermore, by performing a wavelet transform process on the drawing-containing image created in this way to create a binary image, cracks can be detected with high accuracy.

また、ウェーブレット画像作成工程において、入力画像に対してパス画像を作成する場合は、ひび割れ想定線に沿ってパスを作成し、パスに付したひび割れを覆う面を作成することにより、入力画像においてひび割れ位置を指定することができる。具体的には、市販の画像編集ソフトを使用して、たとえば1ピクセルの線や面からなるパスを作成する。そして、パス画像は、たとえば1ピクセル幅の線からなるパスに対し、その左右両側1ピクセル幅もしくは2ピクセル幅を加えた3ピクセル幅もしくは5ピクセル幅からなる面である。このように、入力画像においてひび割れ位置を指定した後にウェーブレット変換処理を実行してウェーブレット画像を作成することにより、ひび割れ画像解析範囲を可及的に縮小できることから、解析領域を大幅に縮小することができ、このことによって解析時間を大幅に短縮することが可能になり、さらには、連続解析が可能となり、データの読み込み時間や書き出し時間の短縮も可能になる。 In addition, when creating a path image for an input image in the wavelet image creation process, a path is created along the expected crack line, and a surface is created to cover the crack on the path, thereby allowing the crack position to be specified in the input image. Specifically, a path consisting of, for example, a line or surface of one pixel is created using commercially available image editing software. A path image is, for example, a surface consisting of a one-pixel-wide line, with one pixel or two pixels added to the left and right sides of the path, making it three or five pixels wide. In this way, by specifying the crack position in the input image and then performing wavelet transformation to create a wavelet image, the crack image analysis range can be reduced as much as possible, and the analysis area can be significantly reduced, which makes it possible to significantly reduce the analysis time, and furthermore, makes it possible to perform continuous analysis, thereby reducing the data reading and writing times.

また、本発明によるひび割れ検出方法の他の態様は、
前記判定工程において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする。
Another aspect of the crack detection method according to the present invention is to
In the determination step,
If the distance between the endpoints is less than or equal to the threshold value, an endless contour range is set starting from an endpoint of one of the cracks, and if the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the two cracks whose endpoint distance has been identified are determined to be cracks of the same label.

本態様によれば、相互に分離しているひび割れが同一ラベルのひび割れか否か(ひび割れの連続性の有無)を判定することに関し、端点間距離と閾値との比較に加えて、さらに、一方のひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方のひび割れの端点がこの輪郭範囲に入る場合に双方を同一ラベルのひび割れと判定することにより、より一層高い精度で複数のひび割れのセグメンテーション化を図ることが可能になる。
この方法は、双方のひび割れの端点近傍におけるひび割れの延設方向(ベクトル)を勘案して、離間しているひび割れとの連続性の有無を検証するものである。端点間距離が閾値以下の場合であっても、双方のひび割れの端点近傍のベクトルが全く相違する方向(完全に交わらない方向等)である場合に、ひび割れが連続している可能性は極めて低く、点検者が点検する際にも、このようなひび割れ同士を同一ラベルのひび割れとは判定しないことから、ひび割れの端点近傍におけるベクトルを勘案してセグメンテーション化の精度を高めることにしている。
ここで、各ひび割れの端部近傍におけるベクトルの設定方法としては、ひび割れの端点と、当該端点から数ピクセルひび割れの内部に入った点とを繋いでベクトルを求める方法等が挙げられる。
According to this aspect, in order to determine whether mutually separated cracks are cracks of the same label (whether the cracks have continuity), in addition to comparing the distance between the endpoints with a threshold, an endless contour range is set starting from the endpoint of one crack, and if the endpoint of the other crack falls within this contour range, both cracks are determined to be cracks of the same label, making it possible to segment multiple cracks with even greater accuracy.
This method considers the extension direction (vector) of the crack near the end points of both cracks to verify the presence or absence of continuity with distant cracks. Even if the distance between the end points is below the threshold, if the vectors near the end points of both cracks are in completely different directions (directions that do not intersect at all), the possibility that the cracks are continuous is extremely low, and even when an inspector inspects, such cracks will not be judged as cracks with the same label, so the accuracy of segmentation is improved by taking into account the vectors near the end points of the cracks.
Here, a method for setting a vector near the end of each crack may include determining a vector by connecting an end point of the crack to a point several pixels inside the crack from the end point.

また、本発明によるひび割れ検出方法の他の態様において、
前記無端状の輪郭範囲は、一方の前記ひび割れの端点を起点として、該ひび割れの延長方向に、所定長さの一辺を備える正多角形もしくは所定長さの径を備える円形を設定し、該正多角形もしくは該円形の輪郭範囲であることを特徴とする。
In another aspect of the crack detection method according to the present invention,
The endless contour range is characterized in that a regular polygon with a side of a predetermined length or a circle with a diameter of a predetermined length is set in the extension direction of the crack, starting from an end point of one of the cracks, and the contour range is a regular polygon or circle.

本態様によれば、無端状の輪郭範囲として、一定の輪郭範囲を規定できる、所定長さの一辺を備える正多角形や所定長さの径を備える円形を設定することにより、無端状の輪郭範囲を容易に作成でき、かつ、ひび割れの端点近傍のベクトルにある程度の幅(角度)を持たせて他方のひび割れとの連続性の有無を判定することができる。ここで、正多角形としては、さらに作成が容易な正三角形や正方形を適用するのがよい。正三角形を適用する場合は、例えば、ひび割れの端点に正三角形の頂点を位置決めし、端点近傍から延ばした仮想のベクトル上に正三角形の底辺の中心が位置決めされるようにして正三角形を設定できる。また、正方形を適用する場合は、例えば、ひび割れの端点に正方形の一つの頂点を位置決めし、端点近傍から延ばした仮想のベクトル上にこの頂点の対角位置にある別途の頂点がくるようにして正方形を設定できる。さらに、円形を適用する場合は、ひび割れの端点に円周上の一つの点を位置決めし、端点近傍から延ばした仮想のベクトル上に、この一点を通る直径を位置決めして円形を設定できる。 According to this aspect, by setting a regular polygon with a side of a predetermined length or a circle with a diameter of a predetermined length as an endless contour range, which can define a certain contour range, the endless contour range can be easily created, and the presence or absence of continuity with other cracks can be determined by giving a certain width (angle) to the vector near the end point of the crack. Here, as the regular polygon, it is preferable to apply an equilateral triangle or a square, which are easier to create. When applying an equilateral triangle, for example, an equilateral triangle can be set by positioning the vertex of the equilateral triangle at the end point of the crack and positioning the center of the base of the equilateral triangle on a virtual vector extended from the vicinity of the end point. Furthermore, when applying a square, for example, a square can be set by positioning one vertex of the square at the end point of the crack and positioning another vertex at the diagonal position of this vertex on a virtual vector extended from the vicinity of the end point. Furthermore, when applying a circle, a circle can be set by positioning one point on the circumference at the end point of the crack and positioning the diameter passing through this one point on a virtual vector extended from the vicinity of the end point.

また、本発明によるひび割れ検出方法の他の態様は、
出力工程をさらに有し、
前記セグメンテーション画像が作成された際に、前記ひび割れ画像と該セグメンテーション画像のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力することを特徴とする。
Another aspect of the crack detection method according to the present invention is to
An output step is further included.
When the segmentation image is created, either or both of the crack image and the segmentation image are selectively output.

本態様によれば、ピクセル単位でのひび割れ画像の出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして含むセグメンテーション画像を出力することができる。この際、解析者の選択により、コンピュータ画面に対して、ひび割れ画像とセグメンテーション画像のいずれか一方の出力と、双方の出力を実行できる。また、出力の一例であるひび割れ分布図において、ひび割れ一本ごとのひび割れ幅(最大ひび割れ幅)を付記することにより、コンクリート表面における各ひび割れの分布状況と各ひび割れの損傷状況を一画面で確認することができる。 According to this embodiment, in addition to outputting a crack image in pixel units, it is possible to output a segmentation image that includes cracks with the same label that can be determined to be essentially continuous cracks, even if the end points of the cracks are physically separated. In this case, the analyst can select to output either the crack image or the segmentation image, or both, to the computer screen. In addition, by adding the crack width (maximum crack width) of each crack in a crack distribution map, which is one example of the output, the distribution of each crack on the concrete surface and the damage condition of each crack can be confirmed on a single screen.

また、本発明によるひび割れ検出装置の一態様は、
コンピュータに入力された、ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像に基づいて入力画像を作成する入力画像作成部と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成するウェーブレット画像作成部と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する二値化画像作成部と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成部と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成部と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成部は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定部と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れであると判定する、判定部とを有することを特徴とする。
In addition, one aspect of the crack detection device according to the present invention is
an input image creation unit that creates an input image based on a photographed image of a concrete surface containing cracks that is input to a computer;
a wavelet image creation unit that performs a wavelet transform process on the input image, or extracts assumed cracks that are assumed to be cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, draws along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and performs a wavelet transform process on a drawing-containing image that includes the assumed crack drawing lines, or performs a wavelet transform process on a path image that includes paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks on the input image, and creates a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
a binary image creation unit that uses a wavelet coefficient table that is a threshold value of wavelet coefficients to binarize each pixel of the wavelet image to create a binary image;
A crack image creation unit that labels each crack with a block-like figure having geometric connectivity in the binarized image and creates a crack image including the labeled cracks;
A segmentation image creation unit that creates a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation unit includes:
An end point distance specification unit that specifies an end point distance between end points of the cracks that are separated from each other;
The present invention is characterized in that it has a judgment unit that compares a threshold value for the distance between the end points with the distance between the end points, and if the distance between the end points is equal to or less than the threshold value, judges that the two cracks whose distance between the end points is identified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label.

本態様によれば、入力画像からウェーブレット画像を作成し、ウェーブレット画像から二値化画像を作成し、二値化画像からひび割れ画像を作成した後、ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成することにより、ピクセル単位でのひび割れの検出及び出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして検出及び出力することが可能になる。ここで、セグメンテーション画像作成部では、判定部において、相互に離間する二つのひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定した際に、解析担当者が画像編集ソフトを用いて二つのひび割れを画面上で繋いでもよいし、セグメンテーション画像作成部が描画部をさらに備えていて、描画部にて自動的に二つのひび割れを繋ぐ処理が実行されてもよい。 According to this aspect, a wavelet image is created from an input image, a binary image is created from the wavelet image, and a crack image is created from the binary image. Then, among multiple separated cracks in the crack image, the end points of cracks that are determined to be essentially continuous are connected to create a segmentation image. In addition to detecting and outputting cracks on a pixel-by-pixel basis, it is possible to detect and output cracks that are determined to be essentially continuous even if their end points are physically separated as cracks of the same label. Here, in the segmentation image creation unit, when the determination unit determines that two mutually separated cracks are cracks of the same label, the analyst may use image editing software to connect the two cracks on the screen, or the segmentation image creation unit may further include a drawing unit, and the drawing unit may automatically perform a process of connecting the two cracks.

また、本発明によるひび割れ検出装置の他の態様は、
前記判定部において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする。
Another aspect of the crack detection device according to the present invention is
In the determination unit,
If the distance between the endpoints is less than or equal to the threshold value, an endless contour range is set starting from an endpoint of one of the cracks, and if the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the two cracks whose endpoint distance has been identified are determined to be cracks of the same label.

本態様によれば、相互に分離しているひび割れが同一ラベルのひび割れか否かを判定することに関し、端点間距離と閾値との比較に加えて、さらに、一方のひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方のひび割れの端点がこの輪郭範囲に入る場合に双方を同一ラベルのひび割れと判定することにより、より一層高い精度で複数のひび割れのセグメンテーション化を図ることが可能になる。 According to this aspect, in order to determine whether mutually separated cracks are cracks of the same label, in addition to comparing the distance between the endpoints with a threshold, an endless contour range is set starting from the endpoint of one crack, and if the endpoint of the other crack falls within this contour range, both cracks are determined to be cracks of the same label, making it possible to segment multiple cracks with even greater accuracy.

また、本発明によるひび割れ検出装置の他の態様は、
出力部をさらに有し、
前記セグメンテーション画像が作成された際に、前記ひび割れ画像と該セグメンテーション画像のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力することを特徴とする。
Another aspect of the crack detection device according to the present invention is
Further comprising an output section,
When the segmentation image is created, either or both of the crack image and the segmentation image are selectively output.

本態様によれば、ピクセル単位でのひび割れ画像の出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして含むセグメンテーション画像を出力することができる。この際、解析者の選択により、コンピュータ画面に対して、ひび割れ画像とセグメンテーション画像のいずれか一方の出力と、双方の出力を実行できる。 According to this embodiment, in addition to outputting a crack image on a pixel-by-pixel basis, it is possible to output a segmentation image that includes cracks with the same label that can be determined to be essentially continuous cracks, even if the end points of the cracks are physically separated. In this case, depending on the analyst's choice, it is possible to output either the crack image or the segmentation image, or both, to the computer screen.

また、本発明によるプログラムの一態様は、
コンクリート表面上のひび割れを検出するコンピュータに以下の処理を実行させるプログラムであって、
ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像を作成する、入力画像作成工程と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成する、ウェーブレット画像作成工程と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する、二値化画像作成工程と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成工程と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成工程と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成工程は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定工程と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れであると判定する、判定工程と、を有することを特徴とする。
Moreover, one aspect of the program according to the present invention is
A program for causing a computer to execute the following processes for detecting cracks on a concrete surface,
an input image creation step of inputting a photographed image of a concrete surface containing cracks into a computer to create an input image;
a wavelet image creation process for performing a wavelet transform process on the input image, or for extracting assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, drawing along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and for performing a wavelet transform process on a drawing-containing image including the assumed crack drawing lines, or for performing a wavelet transform process on a path image including paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks to the input image, to create a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
a binary image creation step of binarizing each pixel of the wavelet image by using a wavelet coefficient table that is a threshold value of the wavelet coefficient to create a binary image;
A crack image creation process for labeling each crack with a block-like figure having geometric connectivity in the binarized image and creating a crack image including a plurality of labeled cracks;
A segmentation image creation process is provided for creating a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation step includes:
An end-to-end distance determination step of determining an end-to-end distance between end points of the cracks that are separated from each other;
The method is characterized by having a judgment process of comparing the distance between the end points with a threshold value for the distance between the end points, and if the distance between the end points is equal to or less than the threshold value, judging that the two cracks whose distance between the end points is identified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label.

本態様によれば、プログラムの各工程をコンピュータに実行させることにより、端点同士が離間しているひび割れを、別々のひび割れとしてピクセル単位で精度よく特定し、出力できることに加えて、セグメンテーション画像では、点検者による点検結果と同様に、条件を満たすひび割れ同士を、ピクセル単位ではなくて同一ラベルのひび割れとして特定し、出力することができる。 According to this aspect, by having a computer execute each step of the program, cracks whose endpoints are far apart can be accurately identified and output as separate cracks on a pixel-by-pixel basis. In addition, in the segmentation image, cracks that meet the conditions can be identified and output as cracks with the same label, not on a pixel-by-pixel basis, in the same way as the results of an inspection by an inspector.

また、本発明によるプログラムの他の態様は、
前記判定工程において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする。
Another aspect of the program according to the present invention is
In the determination step,
If the distance between the endpoints is less than or equal to the threshold value, an endless contour range is set starting from an endpoint of one of the cracks, and if the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the two cracks whose endpoint distance has been identified are determined to be cracks of the same label.

本態様によれば、相互に分離しているひび割れが同一ラベルのひび割れか否かを判定することに関し、端点間距離と閾値との比較に加えて、さらに、一方のひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方のひび割れの端点がこの輪郭範囲に入る場合に双方を同一ラベルのひび割れと判定することにより、より一層高精度に複数のひび割れのセグメンテーション化を図ることが可能になる。 According to this aspect, in order to determine whether or not mutually separated cracks are cracks of the same label, in addition to comparing the distance between the endpoints with a threshold value, an endless contour range is set starting from the endpoint of one crack, and if the endpoint of the other crack falls within this contour range, both cracks are determined to be cracks of the same label, making it possible to segment multiple cracks with even greater accuracy.

以上の説明から理解できるように、本発明のひび割れ検出方法とひび割れ検出装置、及びプログラムによれば、ピクセル単位での高精度なひび割れの検出及び出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして検出及び出力することができる。 As can be understood from the above explanation, the crack detection method, crack detection device, and program of the present invention can detect and output cracks with high accuracy on a pixel-by-pixel basis, and can also detect and output cracks that are essentially continuous, even if their endpoints are physically separated, as cracks with the same label.

実施形態に係るひび割れ検出装置を含むひび割れ検出システムの全体構成の一例を示す図である。A diagram showing an example of the overall configuration of a crack detection system including a crack detection device according to an embodiment. ひび割れ検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a crack detection device. ひび割れ検出装置の機能構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a crack detection device. 実施形態に係るひび割れ検出方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a crack detection method according to the embodiment. ウェーブレット変換処理における、入力画像と局所領域の関係の一例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of a relationship between an input image and a local region in wavelet transform processing. ウェーブレット変換処理における、局所領域と注目画素の関係の一例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of a relationship between a local region and a pixel of interest in wavelet transform processing. 擬似画像の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a pseudo image. 図6の擬似画像のウェーブレット係数の鳥瞰図の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a bird's-eye view of wavelet coefficients of the pseudo image of FIG. 6 . ウェーブレット係数テーブルの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a wavelet coefficient table. (a)は、相互に分離しているひび割れが、本来的には連続したひび割れであると判定される例を示す模式図であり、(b)と(c)はいずれも、相互に分離しているひび割れが、本来的には連続したひび割れではないと判定される例を示す模式図である。(a) is a schematic diagram showing an example in which cracks that are separated from each other are determined to be essentially continuous cracks, and (b) and (c) are both schematic diagrams showing examples in which cracks that are separated from each other are determined not to be essentially continuous cracks. (a)、(b)、(c)はいずれも、図9(a)を用いて、判定部において、端点間距離が閾値以下の場合にさらに実施される判定例を示す模式図である。9A, 9B, and 9C are schematic diagrams illustrating an example of a determination that is further performed in the determination unit when the distance between the end points is equal to or smaller than a threshold value, using FIG. 9A. (a)と(b)はそれぞれ、図9(b)、(c)を用いて、判定部において、端点間距離が閾値以下の場合にさらに実施される判定例を示す模式図である。9A and 9B are schematic diagrams illustrating an example of a determination that is further performed in the determination unit when the distance between the end points is equal to or smaller than a threshold value, using FIGS. 9B and 9C, respectively. 出力部により出力された、ピクセル単位でのひび割れ画像を示す写真図である。10 is a photograph showing a pixel-by-pixel crack image output by the output unit. FIG. 出力部により出力された、セグメンテーション画像を示す写真図である。FIG. 13 is a photograph showing a segmentation image output by an output unit. セグメンテーション画像により特定されたひび割れ幅の精度を検証する検証実験に用いた、試験体1のコンクリート表面を示す写真図である。This is a photograph showing the concrete surface of test specimen 1 used in a verification experiment to verify the accuracy of the crack width identified by the segmentation image. セグメンテーション画像により特定されたひび割れ幅の精度を検証する検証実験に用いた、試験体2のコンクリート表面を示す写真図である。This is a photograph showing the concrete surface of test specimen 2 used in a verification experiment to verify the accuracy of the crack width identified by the segmentation image. 試験体1のセグメンテーション画像において、ひび割れ幅の大きい上位10%のひび割れを削除した後の最大ひび割れ幅を付記した出力例を示す写真図である。This is a photograph showing an example output in which the maximum crack width is noted after deleting the top 10% of cracks with the largest crack widths in the segmentation image of test specimen 1. 試験体2のセグメンテーション画像において、ひび割れ幅の大きい上位10%のひび割れを削除した後の最大ひび割れ幅を付記した出力例を示す写真図である。This is a photograph showing an example output in which the maximum crack width is noted after deleting the top 10% of cracks with the largest crack widths in the segmentation image of test specimen 2.

以下、実施形態に係るひび割れ検出方法とひび割れ検出装置、及びプログラムについて添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Below, the crack detection method, crack detection device, and program according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, substantially identical components may be denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.

[実施形態]
<ひび割れ検出システム>
はじめに、実施形態に係るひび割れ検出装置を含む、ひび割れ検出システムについて説明する。図1は、実施形態に係るひび割れ検出装置を含むひび割れ検出システムの全体構成の一例を示す図である。図1に示すように、ひび割れ検出システム1000は、撮像装置100と、ひび割れ検出装置300とを有する。ひび割れ検出装置300は例えばサーバ装置であり、撮像装置100とひび割れ検出装置300は、インターネット等の公衆ネットワーク、携帯電話網等の無線ネットワーク、VPN(Virtual Private Network)等の専用ネットワーク、LAN(Local Area Network)等のネットワーク200を介して接続されている。
[Embodiment]
<Crack detection system>
First, a crack detection system including a crack detection device according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a crack detection system including a crack detection device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the crack detection system 1000 has an imaging device 100 and a crack detection device 300. The crack detection device 300 is, for example, a server device, and the imaging device 100 and the crack detection device 300 are connected via a network 200 such as a public network such as the Internet, a wireless network such as a mobile phone network, a dedicated network such as a VPN (Virtual Private Network), or a LAN (Local Area Network).

撮像装置100は、CCDカメラやデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像部と、撮像部で取り込まれた画像データを送信する通信部とを有している。尚、撮像装置100が撮影部のみを有し、撮像装置100を携帯端末等に接続し、携帯端末等から画像データを送信する形態であってもよい。撮像装置100で撮影した画像データは、ネットワーク200を介してひび割れ検出装置300に送信される。この画像データには、コンクリート表面の画像情報が含まれる。例えば、建設から数十年が経過した鉄筋コンクリート製の道路橋やトンネル等のインフラ施設に関し、その改修施工の必要性の有無を判断するべく、撮像装置100にてコンクリート表面が撮像される。 The imaging device 100 has an imaging section such as a CCD camera, digital camera, or digital video camera, and a communication section that transmits image data captured by the imaging section. The imaging device 100 may have only a shooting section, and may be connected to a mobile terminal or the like, and image data may be transmitted from the mobile terminal or the like. The image data captured by the imaging device 100 is transmitted to the crack detection device 300 via the network 200. This image data includes image information of the concrete surface. For example, the concrete surface of infrastructure facilities such as road bridges and tunnels made of reinforced concrete that were built decades ago is imaged by the imaging device 100 to determine whether or not they require repair work.

ひび割れ検出装置300には、データ収集プログラム、データ解析プログラムがインストールされており、ひび割れ検出装置300はこれらのプログラムを実行することにより、データ収集部301及びデータ処理部302として機能する。 A data collection program and a data analysis program are installed in the crack detection device 300, and the crack detection device 300 functions as a data collection unit 301 and a data processing unit 302 by executing these programs.

データ収集部301は、撮像装置100で撮像され、撮像装置100もしくは撮像装置100に接続された携帯端末等から送信された画像データを受信し、データ格納部303に格納する。また、データ処理部302は、データ格納部303に格納された画像データに基づいて、各種の画像をシーケンシャルに作成し、作成された各種の画像を出力する処理を実行する。 The data collection unit 301 receives image data captured by the imaging device 100 and transmitted from the imaging device 100 or a mobile terminal or the like connected to the imaging device 100, and stores the image data in the data storage unit 303. The data processing unit 302 also executes a process of sequentially creating various images based on the image data stored in the data storage unit 303, and outputting the various images that have been created.

<ひび割れ検出装置>
次に、図2及び図3を参照して、実施形態に係るひび割れ検出装置の一例について説明する。
<Crack detection device>
Next, an example of a crack detection device according to an embodiment will be described with reference to Figures 2 and 3 .

(ひび割れ検出装置のハードウェア構成)
まず、図2を参照して、ひび割れ検出装置のハードウェア構成の一例について説明する。図2に示すように、ひび割れ検出装置300は、CPU(Central Processing Unit)401、ROM(Read Only Memory)402、RAM(Random Access Memory)403、補助記憶部404、表示部405、及び通信部406を有し、各部はバス407を介して相互に接続されている。
(Hardware configuration of crack detection device)
First, an example of the hardware configuration of the crack detection device will be described with reference to Fig. 2. As shown in Fig. 2, the crack detection device 300 has a CPU (Central Processing Unit) 401, a ROM (Read Only Memory) 402, a RAM (Random Access Memory) 403, an auxiliary storage unit 404, a display unit 405, and a communication unit 406, and each unit is connected to each other via a bus 407.

CPU401は、補助記憶部404にインストールされた各種プログラムを実行する。ROM402は不揮発性メモリであり、補助記憶部404に格納された各種プログラムをCPU401が実行するために必要な各種プログラムやデータ等を格納する主記憶部として機能する。RAM403は揮発性メモリであり、主記憶部として機能する。RAM403は、補助記憶部404に格納された各種プログラムがCPU401に実行される際の作業領域として機能する。補助記憶部404は、ひび割れ検出装置300にインストールされた各種プログラムや、各種プログラムを実行する際に用いるデータ等を格納する。 The CPU 401 executes the various programs installed in the auxiliary storage unit 404. The ROM 402 is a non-volatile memory and functions as a main storage unit that stores various programs and data necessary for the CPU 401 to execute the various programs stored in the auxiliary storage unit 404. The RAM 403 is a volatile memory and functions as a main storage unit. The RAM 403 functions as a working area when the various programs stored in the auxiliary storage unit 404 are executed by the CPU 401. The auxiliary storage unit 404 stores the various programs installed in the crack detection device 300 and data used when executing the various programs.

表示部405は、各種画面を表示する。例えば、撮像装置100から送信されてきた画像データを撮影画像として表示し、その他、入力画像やウェーブレット画像、二値化画像、ひび割れ画像、及びセグメンテーション画像等を表示する。 The display unit 405 displays various screens. For example, it displays image data transmitted from the imaging device 100 as a captured image, and also displays an input image, a wavelet image, a binarized image, a crack image, a segmentation image, etc.

通信部406は、撮像装置100もしくは撮像装置100と接続される携帯端末等と接続し、撮像装置100等から画像データを受信したり、ひび割れ検出装置300にて特定され、作成されたひび割れ幅ごとの長さやひび割れ総延長等を撮像装置100に接続された携帯端末等に送信する。 The communication unit 406 is connected to the imaging device 100 or a mobile terminal connected to the imaging device 100, and receives image data from the imaging device 100, and transmits the length of each crack width and the total crack length identified and created by the crack detection device 300 to the mobile terminal connected to the imaging device 100.

(ひび割れ検出装置の機能構成)
次に、図3を参照して、ひび割れ検出装置の機能構成の一例について説明する。図3に示すように、撮像装置100から送信された画像データは、データ収集部301にて受信され、データ収集部301からデータ格納部303に一時的に格納される。データ処理部302による解析の実行に当たり、データ格納部303に格納されている画像データは、データ処理部302における入力部502に取り込まれる。
(Functional configuration of the crack detection device)
Next, an example of the functional configuration of the crack detection device will be described with reference to Fig. 3. As shown in Fig. 3, image data transmitted from the imaging device 100 is received by a data collection unit 301, and temporarily stored in a data storage unit 303 from the data collection unit 301. When an analysis is performed by the data processing unit 302, the image data stored in the data storage unit 303 is input to an input unit 502 in the data processing unit 302.

データ処理部302は、入力部502、入力画像作成部504、ウェーブレット画像作成部506、ウェーブレット係数テーブル作成部508、二値化画像作成部510、ひび割れ画像作成部512、セグメンテーション画像作成部514、出力部516、機械学習部530,及び描画部532を有する。セグメンテーション画像作成部514は、端点間距離特定部520,判定部522,及び描画部524を有する。 The data processing unit 302 has an input unit 502, an input image creation unit 504, a wavelet image creation unit 506, a wavelet coefficient table creation unit 508, a binary image creation unit 510, a crack image creation unit 512, a segmentation image creation unit 514, an output unit 516, a machine learning unit 530, and a drawing unit 532. The segmentation image creation unit 514 has an end point distance determination unit 520, a judgment unit 522, and a drawing unit 524.

入力部502は、データ格納部303に格納されている画像データに基づく撮影画像を取り込む。データ格納部303には、様々なコンクリート表面の画像データが格納されているが、解析者による指定により、解析対象となる画像データに基づく撮影画像が選択され、入力部502に取り込まれて入力される。 The input unit 502 takes in a photographed image based on image data stored in the data storage unit 303. Image data of various concrete surfaces is stored in the data storage unit 303, and the analyst selects a photographed image based on the image data to be analyzed, which is then taken and input into the input unit 502.

入力画像作成部504は、入力部502に入力された撮影画像に対し、必要に応じて撮影画像の輝度を補正して入力画像を作成する。例えば、輝度は輝度値0乃至255の256階調を有しているが、入力画像作成部504には、予め、解析者によって所定の輝度補正値が入力されている。例えば、入力画像作成部504に輝度補正値として150が入力されている場合、入力画像作成部504は、入力部502から取り込んだ撮影画像の輝度を特定し、撮影画像の輝度が輝度補正値である150になるように輝度補正処理をおこない、入力画像を作成する。尚、このような輝度補正の実行の有無は任意である。 The input image creation unit 504 creates an input image by correcting the luminance of the captured image input to the input unit 502 as necessary. For example, the luminance has 256 gradations from luminance value 0 to 255, but a predetermined luminance correction value is input in advance to the input image creation unit 504 by the analyst. For example, if 150 is input as the luminance correction value to the input image creation unit 504, the input image creation unit 504 identifies the luminance of the captured image imported from the input unit 502, performs luminance correction processing so that the luminance of the captured image becomes the luminance correction value of 150, and creates an input image. Note that whether or not such luminance correction is performed is optional.

ここで、機械学習部530における学習情報に基づいて、入力画像においてひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、この想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像を描画部532にて作成してもよい。 Here, based on the learning information in the machine learning unit 530, an assumed crack that is assumed to be a crack in the input image may be extracted, and an assumed crack drawing line may be created by drawing along the assumed crack, and a drawing-containing image including this assumed crack drawing line may be created by the drawing unit 532.

描画部532は、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、この想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、この想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像を作成する。 The drawing unit 532 extracts assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on the surface of concrete, draws along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and creates a drawing-containing image that includes the assumed crack drawing lines.

ここで、機械学習部530における学習情報について概説する。まず、データ格納部303には、多様なコンクリート表面画像に関する特徴データベースが格納されている。このコンクリート表面画像の上には、解析者がひび割れであると判断するひび割れラインが描画されている。従って、格納されているコンクリート表面画像には、撮影画像と、描画されたひび割れラインが内包されている。機械学習部530では、データ格納部303に入力されているコンクリート表面画像と、コンクリート表面画像中に描画されているひび割れラインとに基づき、各々のコンクリート表面画像においてひび割れの特徴を機械学習させた関数やひび割れの特徴を示すモデルを作成する。 Here, the learning information in the machine learning unit 530 will be outlined. First, a feature database relating to various concrete surface images is stored in the data storage unit 303. Crack lines that the analyst determines to be cracks are drawn on the concrete surface images. Therefore, the stored concrete surface images contain the photographed image and the drawn crack lines. The machine learning unit 530 creates a function that has machine-learned the crack features in each concrete surface image and a model that shows the crack features, based on the concrete surface images input to the data storage unit 303 and the crack lines drawn in the concrete surface images.

ひび割れの特徴を機械学習させた関数やひび割れの特徴を示すモデルは、例えばニューラルネットワークを用いた教師付きの学習等、既存の技術を用いて作成することができるが、その作成手法は特に限定されない。機械学習部530において機械学習を繰り返すことにより、多様なコンクリート表面画像における多様なひび割れパターンが学習される。コンクリート表面画像に対して学習されたひび割れパターンに関する学習データは、再度データ格納部303に格納される。 The function that has learned the crack characteristics through machine learning and the model that shows the crack characteristics can be created using existing technology, such as supervised learning using a neural network, but the creation method is not particularly limited. By repeating machine learning in the machine learning unit 530, various crack patterns in various concrete surface images are learned. The learning data regarding the crack patterns learned for the concrete surface images is stored again in the data storage unit 303.

コンクリート表面におけるひび割れの特徴を学習したコンピュータがこの学習情報に基づいて描画した描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行して二値化画像及びひび割れ画像を作成することにより、高い精度でひび割れの検出を行うことが可能になる。 The computer learns the characteristics of cracks on the surface of concrete, and then performs wavelet transformation on the image containing the drawing based on this learning information to create a binary image and a crack image, making it possible to detect cracks with high accuracy.

また、その他、入力画像に対して、ひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像を作成してもよい。ひび割れ想定線に沿ってパスを作成し、パスに付したひび割れを覆う面を作成することにより、入力画像においてひび割れ位置を指定することができる。具体的には、市販の画像編集ソフトを使用し、たとえば1ピクセルの線や面からなるパスを作成する。そして、パス画像は、たとえば1ピクセル幅の線からなるパスに対し、その左右両側1ピクセル幅もしくは2ピクセル幅を加えた3ピクセル幅もしくは5ピクセル幅からなる面をパスに付したひび割れを覆う面とする。 Alternatively, a path image may be created for the input image, including a path that is added along an assumed crack line that is assumed to be a crack. The crack position can be specified in the input image by creating a path along the assumed crack line and creating a surface that covers the crack added to the path. Specifically, a path consisting of, for example, a line or surface of one pixel is created using commercially available image editing software. Then, the path image is, for example, a path consisting of a line of one pixel in width, with a surface of three or five pixels in width, which is one pixel or two pixels wide on both sides of the path, added to the left and right of the line, to cover the crack added to the path.

ひび割れ想定線に沿ってラフなパス(ひび割れ想定線の幅よりも数ピクセル幅の大きなパス)を作成してひび割れ位置を指定していることにより、パスからひび割れ想定線がはみ出してひび割れと判定されないといった不具合が生じることも解消され、パスがラフゆえにパスの作成も効率的におこなうことができ、パスの作成(ひび割れ位置の特定)に長い時間を必要としない。さらに、ひび割れ想定線にラフなパスを作成し、ウェーブレット変換した後に細線化処理をおこなうことで、ひび割れをより一層精度よく特定することが可能になる。 By creating a rough path (a path that is several pixels wider than the width of the expected crack line) along the expected crack line to specify the crack position, problems such as the expected crack line going beyond the path and not being detected as a crack are eliminated, and because the path is rough, it can be created efficiently and does not take a long time to create the path (identify the crack position). Furthermore, by creating a rough path for the expected crack line and performing a wavelet transform and then thinning process, it becomes possible to identify the crack with even greater precision.

ウェーブレット画像作成部506は、入力画像作成部504において作成された入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行することにより、ウェーブレット画像を作成する。ウェーブレット(wavelet)とは、小さな波という意味であり、局在性を持つ波の基本単位を、ウェーブレット関数を用いた式で表現することができる。このウェーブレット関数を拡大または縮小することにより、時間情報や空間情報と周波数情報を同時に解析することが可能になる。このウェーブレット係数を、ひび割れを有するコンクリート表面に適用する場合のこの係数の特徴としては、コンクリート表面の濃度と、ひび割れの濃度と、ひび割れの幅(もしくは広さ)に依存するということである。例えば、ひび割れの幅が大きくなるにつれてウェーブレット係数の値は大きくなる傾向があり、また、ひび割れの濃度が濃くなるにつれて(黒色に近づくにつれて)ウェーブレット係数の値は大きくなる傾向がある。ウェーブレット変換処理によって算定されるウェーブレット係数を用いて、二値化画像を作成するアルゴリズムについては以下で詳説する。 The wavelet image creation unit 506 creates a wavelet image by performing a wavelet transform process on the input image created by the input image creation unit 504. A wavelet means a small wave, and a basic unit of a localized wave can be expressed by an equation using a wavelet function. By expanding or contracting this wavelet function, it becomes possible to simultaneously analyze time information, spatial information, and frequency information. When this wavelet coefficient is applied to a concrete surface having cracks, the coefficient is characterized in that it depends on the density of the concrete surface, the density of the cracks, and the width (or extent) of the cracks. For example, the value of the wavelet coefficient tends to increase as the width of the crack increases, and the value of the wavelet coefficient tends to increase as the density of the cracks increases (as they become darker). The algorithm for creating a binary image using the wavelet coefficient calculated by the wavelet transform process will be described in detail below.

ウェーブレット係数テーブル作成部508は、ウェーブレット画像から二値化画像を作成する際の閾値となるウェーブレット係数を作成する。ウェーブレット係数は、上記するようにひび割れの幅やひび割れの濃度、コンクリート表面の濃度によって変化することから、擬似的に作成されたデータを用いてひび割れの濃度とコンクリート表面の濃度に関するウェーブレット係数を各階調毎に算定しておき、ウェーブレット係数テーブルを作成する。例えば、対比される2つの濃度(一方の濃度をコンクリート表面の濃度、他方の濃度をひび割れの濃度と仮定することができる)に対応するウェーブレット係数(閾値)が、ウェーブレット係数テーブルを参照すれば一義的に決定される。 The wavelet coefficient table creation unit 508 creates wavelet coefficients that serve as thresholds when creating a binary image from a wavelet image. Since the wavelet coefficients vary depending on the crack width, crack density, and concrete surface density as described above, the wavelet coefficients related to the crack density and concrete surface density are calculated for each gradation using pseudo-created data, and a wavelet coefficient table is created. For example, the wavelet coefficients (thresholds) corresponding to the two contrasting densities (one density can be assumed to be the concrete surface density and the other density to be the crack density) are uniquely determined by referring to the wavelet coefficient table.

二値化画像作成部510は、ウェーブレット画像作成部506で作成されたウェーブレット画像の各画素と、ウェーブレット係数テーブル作成部508で作成された閾値となるウェーブレット係数とを比較演算する二値化処理を実行する。例えば、ウェーブレット画像を構成する各画素のウェーブレット係数値が、ウェーブレット係数テーブルの閾値よりも大きい場合は当該画素がひび割れであると判断して1を割り当て、閾値よりも小さい場合は当該画素がひび割れでないと判断して0を割り当てる二値化処理を実行する。したがって、二値化画像は、各画素が0と1のいずれかで表現された画像となる。 The binary image creation unit 510 executes a binary process that compares each pixel of the wavelet image created by the wavelet image creation unit 506 with a wavelet coefficient that serves as a threshold value created by the wavelet coefficient table creation unit 508. For example, if the wavelet coefficient value of each pixel that constitutes the wavelet image is greater than the threshold value of the wavelet coefficient table, the pixel is determined to be a crack and assigned a value of 1, and if the wavelet coefficient value is less than the threshold value, the pixel is determined to not be a crack and assigned a value of 0. Therefore, the binary image is an image in which each pixel is represented by either 0 or 1.

ひび割れ画像作成部512は、二値化画像に対して輪郭線追跡処理を行い、さらに細線化処理を行うことにより、ひび割れ画像を作成する。 The crack image creation unit 512 creates a crack image by performing contour tracing processing on the binary image and then performing thinning processing.

輪郭線追跡処理は、ある任意の画素(ひび割れと判断されている画素)から出発して、隣接する画素がひび割れ箇所の場合には出発画素と接続し、さらに隣接する画素がひび割れ箇所の場合にはさらに双方を接続し、最終的に出発画素に閉合した場合(例えば、第1画素、第2画素、…、第n-1画素、第n画素、第1画素の順に接続される場合)や、次に繋がるひび割れ箇所が存在しなくなった場合に終了する。この輪郭線追跡処理では、ループ状に閉合するようなひび割れラインや、複数の屈曲部を備えて線状に伸びるひび割れラインなど、適宜のひび割れラインが作成される。この際、繋げられる画素数の最小数を所定の値に設定しておくことで、この設定数以下の画素はすべてひび割れでないとして、画面のひび割れ表示から削除することができる。 The contour tracing process starts from an arbitrary pixel (a pixel that is determined to be a crack), and if an adjacent pixel is a crack, it connects to the starting pixel, and if another adjacent pixel is a crack, it connects both of them again, and ends when it finally closes to the starting pixel (for example, when the first pixel, the second pixel, ..., the n-1th pixel, the nth pixel, and the first pixel are connected in that order) or when there is no further crack to connect to. This contour tracing process creates appropriate crack lines, such as crack lines that close in a loop or crack lines that extend linearly with multiple bends. At this time, by setting a predetermined value for the minimum number of pixels that can be connected, all pixels below this set number are deemed not to be cracks and can be removed from the crack display on the screen.

この輪郭線追跡処理により、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、このラベリングの過程で大きなノイズの除去が実行される。 This contour tracing process labels blocky shapes with geometric connectivity into individual cracks, and large noise is removed during this labeling process.

輪郭線追跡処理に続いて、細線化処理を行う。細線化処理は、その中心線で構成され、ひび割れ全体がたとえば1ピクセル幅を有するひび割れとする処理であり、この処理により小さなノイズの除去を実行できる。 Following the contour tracing process is a thinning process, which reduces the crack to a single crack with a width of, for example, one pixel, consisting of its center line. This process allows for the removal of small noise.

このように、二値化画像に対して輪郭線追跡処理を行い、さらに細線化処理を行うことにより、ラベリングされた複数のひび割れを備えるひび割れ画像が作成される。 In this way, by performing contour tracing on the binarized image and then thinning, a crack image with multiple labeled cracks is created.

作成されたひび割れ画像は、ピクセル単位での高精度なひび割れ画像となる。ところで、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れは、同一ラベルのひび割れとして出力することにより、点検者が実際に点検してひび割れを判定する場合と同様のひび割れ検出と出力が可能になることから望ましい。そこで、セグメンテーション画像作成部514では、ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する。 The crack image created is a highly accurate crack image on a pixel-by-pixel basis. However, even if the end points of cracks are physically separated, cracks that can be determined to be essentially continuous are preferably output as cracks with the same label, as this allows for crack detection and output in the same way as when an inspector actually inspects and determines the cracks. Therefore, the segmentation image creation unit 514 creates a segmentation image by connecting the end points of cracks that are determined to be essentially continuous among the multiple separated cracks in the crack image.

より詳細には、セグメンテーション画像作成部514は、端点間距離特定部520,判定部522,及び描画部524を有する。 More specifically, the segmentation image creation unit 514 has an end point distance determination unit 520, a determination unit 522, and a drawing unit 524.

端点間距離特定部520は、ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、相互に近接している端点間の距離を特定する。例えば、一方のひび割れの端点が隣接する他方のひび割れの途中と交差している場合であっても、双方の近接する端点同士は分離していることから、このような分離形態においても端点間距離を特定する。 The end point distance determination unit 520 determines the distance between mutually adjacent end points of multiple separated cracks in a crack image. For example, even if an end point of one crack intersects with the middle of another adjacent crack, the end points of both are separated, so the end point distance is determined even in such a separated state.

判定部522は、端点間距離に関する閾値と、端点間距離とを比較し、端点間距離が閾値以下の場合に、端点間距離が特定された二つのひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして双方を同一ラベルのひび割れであると判定する。 The determination unit 522 compares the distance between the end points with a threshold value for the distance between the end points, and if the distance between the end points is equal to or less than the threshold value, it determines that the two cracks whose distance between the end points is identified are essentially continuous cracks and that both are cracks with the same label.

ここで、端点間距離に関する閾値の設定方法は、集積された過去のコンクリート表面上におけるひび割れ検出結果に基づいて、相互に離間していても同一ラベルのひび割れである可能性が高い(例えば70%以上の可能性)の離間(例えば3cm)を特定し、閾値に設定できる。また、相互に離間しているひび割れの端点における幅もさらに考慮し、端点の幅と離間の双方に基づいて閾値を設定してもよい。 Here, the method for setting the threshold for the distance between the endpoints is to identify a distance (e.g., 3 cm) at which there is a high probability (e.g., 70% or higher probability) that the cracks are of the same label even if they are separated from each other, based on accumulated past crack detection results on the concrete surface, and set the threshold. In addition, the width at the endpoints of the cracks that are separated from each other may also be taken into consideration, and the threshold may be set based on both the width of the endpoints and the distance.

さらに、閾値の設定は、機械学習部530により行うこともできる。機械学習部530では、相互に離間しているひび割れ同士が、本来的には連続したひび割れであると判断できる場合のひび割れの組み合わせ(双方のひび割れの線形、端点のひび割れ幅等も含まれる)と、その際の端点間距離に関する過去の多数のデータを利用して、機械学習させた関数等に基づいて設定してもよい。 Furthermore, the threshold value can also be set by the machine learning unit 530. The machine learning unit 530 may set the threshold value based on a machine-learned function, etc., using a large amount of past data on the combination of cracks (including the linearity of both cracks and the crack width at the end points) when the cracks that are separated from each other can be determined to be essentially continuous cracks, and the distance between the end points at that time.

機械学習させた関数は、例えばニューラルネットワークを用いた教師付きの学習等、既存の技術を用いて作成することができるが、その作成手法は特に限定されない。機械学習部530において機械学習を繰り返すことにより、多様なコンクリート表面画像における多様なひび割れパターンに基づいて、離間したひび割れパターンに応じた最適な閾値が学習され、設定される。 The machine-learned function can be created using existing technology, such as supervised learning using a neural network, but the creation method is not particularly limited. By repeating machine learning in the machine learning unit 530, an optimal threshold value corresponding to the spaced crack pattern is learned and set based on various crack patterns in various concrete surface images.

判定部522では、上記するように、相互に分離したひび割れの端点間距離と閾値を比較してセグメンテーション画像を作成する。 As described above, the determination unit 522 creates a segmentation image by comparing the distance between the endpoints of the separated cracks with a threshold value.

ここで、セグメンテーション画像は、描画部524において自動的にひび割れ同士を繋ぐことにより作成される。尚、解析者が画像編集ソフト(手書きソフト)を使用してひび割れ同士を繋ぐことにより作成してもよい。後者の場合は、判定部522による判定の結果、相互に繋がれるべきひび割れの端点同士が画面上に表示されることにより、解析者は表示された端点同士を繋ぐことができる。 The segmentation image is created here by automatically connecting the cracks in the drawing unit 524. It may also be created by an analyst using image editing software (handwriting software) to connect the cracks. In the latter case, as a result of the judgment by the judgment unit 522, the endpoints of the cracks that should be connected to each other are displayed on the screen, allowing the analyst to connect the displayed endpoints.

上記するように、判定部522において、端点間距離と閾値の比較のみを行う判定方法の他に、端点間距離と閾値の比較によって端点間距離が閾値以下と判定された際に、続いて、双方のひび割れの端点近傍における方向性(ベクトル)を検証し、双方のベクトルが連続性を有すると判断できる場合に、同一ラベルのひび割れであると判定する判定方法を実行することもできる。すなわち、判定部522では、これらのいずれか一方の方法で判定することができ、解析者は、選択的に判定部522における判定アルゴリズムを選択することができる。例えば、端点間距離と閾値の比較のみによる判定を簡易判定とすることができ、端点間距離と閾値の比較に加えて、双方のひび割れの端点近傍のベクトルに基づいて連続性を特定する判定を詳細判定とすることができる。 As described above, in addition to the judgment method in which the judgment unit 522 only compares the distance between the endpoints with a threshold value, when it is judged that the distance between the endpoints is equal to or less than the threshold value by comparing the distance between the endpoints with the threshold value, it can also execute a judgment method in which it subsequently verifies the directionality (vector) near the endpoints of both cracks, and if it is judged that both vectors have continuity, it judges that they are cracks with the same label. That is, the judgment unit 522 can make a judgment using either of these methods, and the analyst can selectively select the judgment algorithm in the judgment unit 522. For example, a simple judgment can be made by a judgment based only on a comparison of the distance between the endpoints with a threshold value, and a detailed judgment can be made by a judgment that identifies continuity based on vectors near the endpoints of both cracks in addition to comparing the distance between the endpoints with the threshold value.

仮に端点間距離が閾値以下であっても、双方のひび割れの端点近傍のベクトルに基づけば明らかに同一ラベルのひび割れであると判定できない場合には、点検者が実際に点検する際に双方を同一ラベルのひび割れであるとは判定しないのが一般的である。従って、この詳細判定により、より高い精度でセグメンテーション画像を作成することが可能になる。尚、詳細判定における、双方のひび割れの端点近傍のベクトルに基づく連続性の判定方法については、以下で詳説する。 Even if the distance between the endpoints is below the threshold, if it is not possible to determine that the cracks are clearly of the same label based on the vectors near the endpoints of both cracks, then it is common for an inspector not to determine that the two cracks are of the same label when actually inspecting them. Therefore, this detailed judgment makes it possible to create a segmentation image with higher accuracy. The method of determining continuity based on vectors near the endpoints of both cracks in the detailed judgment is explained in detail below.

出力部516は、ひび割れ画像とセグメンテーション画像のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力する。この出力方法は、解析者が所望に選択することができる。 The output unit 516 selectively outputs either the crack image or the segmentation image, or both. The analyst can select the output method as desired.

また、出力の一例であるひび割れ分布図において、ひび割れ一本ごとのひび割れ幅(最大ひび割れ幅)をひび割れの側方に付記することにより、コンクリート表面における各ひび割れの分布状況と各ひび割れの損傷状況を一画面で確認することができる。 In addition, in the crack distribution map, which is an example of the output, the crack width (maximum crack width) of each crack is added to the side of the crack, making it possible to check the distribution of each crack on the concrete surface and the damage condition of each crack on a single screen.

セグメンテーション画像における最大ひび割れ幅の特定に関しては、以下の検証実験に関する項で説明するように、セグメンテーション画像においてひび割れ幅の大きい上位10%のひび割れを削除して最大ひび割れ幅とすることにより、点検者による実測値に近い最大ひび割れ幅を特定できることが実証されている。 As for identifying the maximum crack width in a segmentation image, as explained in the section on verification experiments below, it has been demonstrated that by deleting the top 10% of cracks with the largest crack widths in the segmentation image and determining the maximum crack width, it is possible to identify a maximum crack width that is close to the actual measurement value by an inspector.

出力部516では、ひび割れ画像やセグメンテーション画像等のひび割れ分布図の他、ひび割れ幅ごとのひび割れ長さ、平均ひび割れ幅、ひび割れ密度、ひび割れ総延長などに関するひび割れ情報が出力される。 The output unit 516 outputs crack distribution diagrams such as crack images and segmentation images, as well as crack information regarding the crack length for each crack width, average crack width, crack density, total crack length, etc.

<ひび割れ検出方法>
次に、図4乃至図13を参照して、実施形態に係るひび割れ検出方法の一例について説明する。ここで、図4は、実施形態に係るひび割れ検出方法の一例を示すフローチャートであり、ひび割れ検出装置300における処理の流れを示している。
<Crack detection method>
Next, an example of a crack detection method according to an embodiment will be described with reference to Fig. 4 to Fig. 13. Here, Fig. 4 is a flowchart showing an example of a crack detection method according to an embodiment, and shows a process flow in the crack detection device 300.

ステップS700において、入力部502に取り込まれた画像データに基づき、入力画像作成部504において入力画像を作成する(入力画像作成工程)。 In step S700, an input image is created in the input image creation unit 504 based on the image data input into the input unit 502 (input image creation process).

入力画像に関し、例えば輝度の補正処理を要する場合は輝度補正処理を実行して入力画像を作成し、輝度の補正処理が不要な場合は撮影画像をそのまま入力画像とする。256階調の輝度のうち、その中央値である128を含む120乃至160程度の範囲内で解析者が最適と判断する輝度を設定しておく。撮影画像の輝度が設定されている輝度と符合しない場合、撮影画像に対して輝度の補正処理を実行し、設定されている輝度を有する入力画像を作成する。 For example, if the input image requires brightness correction processing, the brightness correction processing is performed to create the input image, and if brightness correction processing is not required, the captured image is used as is as the input image. Of the 256 brightness levels, a brightness that the analyst determines to be optimal is set within a range of approximately 120 to 160, including the median value of 128. If the brightness of the captured image does not match the set brightness, a brightness correction processing is performed on the captured image, and an input image with the set brightness is created.

ステップS702において、ウェーブレット画像作成部506に入力画像を取り込み、入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行することにより、ウェーブレット画像を作成する。この際、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行することにより、ウェーブレット画像を作成してもよい。また、入力画像に対して、ひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像を作成し、パス画像に対してウェーブレット変換処理を実行することにより、ウェーブレット画像を作成してもよい(ウェーブレット画像作成工程)。 In step S702, an input image is input to the wavelet image creation unit 506, and a wavelet transform process is performed on the input image to create a wavelet image. At this time, the wavelet image may be created by extracting assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on the concrete surface, drawing along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and performing wavelet transform process on the drawing-containing image including the assumed crack drawing lines. Alternatively, a path image including paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks is created for the input image, and wavelet transform process is performed on the path image to create the wavelet image (wavelet image creation process).

ここで、ウェーブレット変換処理について説明する。図5Aは、ウェーブレット変換処理における、入力画像と局所領域の関係の一例を示す図である。また、図5Bは、ウェーブレット変換処理における、局所領域と注目画素の関係の一例を示す図である。入力画像1における広域領域2の中心である局所領域3においてウェーブレット変換をおこない、当該局所領域3の中心でひび割れの検出を行うものである。入力画像1内をくまなく広域領域2を上下左右に平行移動して、入力画像1内におけるひび割れの検出を行う。 Now, we will explain the wavelet transform process. Figure 5A is a diagram showing an example of the relationship between an input image and a local region in wavelet transform process. Also, Figure 5B is a diagram showing an example of the relationship between a local region and a pixel of interest in wavelet transform process. Wavelet transform is performed in local region 3, which is the center of wide area 2 in input image 1, and cracks are detected in the center of local region 3. Cracks in input image 1 are detected by translating wide area 2 up, down, left and right all over input image 1.

図5Bは局所領域3を拡大した図である。図示する実施形態では、例えば3×3の9つの画素(8つの近傍画素31,31,…と、中央に位置する注目画素32)の中心でひび割れの判定を行う。尚、ウェーブレット係数の算定は、図5Aにおける局所領域3を対象として行う。以下に、ウェーブレット関数(マザーウェーブレット関数)を用いたウェーブレット変換を行うことによりウェーブレット係数を算定する算定式を示す。 Figure 5B is an enlarged view of local region 3. In the illustrated embodiment, a crack is determined at the center of, for example, 3 x 3 nine pixels (eight neighboring pixels 31, 31, ... and a pixel of interest 32 located in the center). Note that the wavelet coefficient is calculated for local region 3 in Figure 5A. The formula for calculating the wavelet coefficient by performing a wavelet transform using a wavelet function (mother wavelet function) is shown below.

Figure 0007499210000001
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Figure 0007499210000002
Figure 0007499210000002

Figure 0007499210000003
Figure 0007499210000003

ここで、f(x、y)は、入力画像(ここで、x、yは2次元入力画像中の任意の座標である)を、Ψは、マザーウェーブレット関数(ガボール関数)を、(x、y)はΨの平行移動量を、それぞれ示している。また、aは、Ψの拡大や縮小を(ここで、aは周波数の逆数であって、幾つかの周波数領域について計算するための周波数幅を整数kで示した値)、fは、中心周波数を、σは、ガウス関数の標準偏差を、それぞれ示している。さらに、θは、波の進行方向を表す回転角を、(x'、y')は、(x、y)を角度θだけ回転させた座標を、それぞれ示している。 Here, f(x, y) indicates the input image (where x and y are arbitrary coordinates in the two-dimensional input image), Ψ indicates the mother wavelet function (Gabor function), and (x 0 , y 0 ) indicates the translation amount of Ψ. Furthermore, a k indicates the expansion or contraction of Ψ (where a k is the inverse of the frequency and is a value indicated by an integer k for the frequency width for calculations for several frequency regions), f 0 indicates the center frequency, and σ indicates the standard deviation of the Gaussian function. Furthermore, θ indicates the rotation angle representing the traveling direction of the wave, and (x', y') indicates the coordinates obtained by rotating (x, y) by the angle θ.

数式1を用いて計算した複数のθ、kに対して、ウェーブレット係数Ψの累計値C(x、y)を求める式が以下の数式4となる。 The cumulative total C(x 0 , y 0 ) of the wavelet coefficient Ψ for a plurality of θ and k calculated using Equation 1 is given by Equation 4 below.

Figure 0007499210000004
Figure 0007499210000004

上記のパラメータは任意に設定できるが、例えば、σを0.5乃至2に、aは0乃至5に、fは0.1に、回転角は0乃至180度に、それぞれ設定できる。数式4における平行移動量(x、y)は、注目画素の位置に対応するものであり、注目画素の位置を順次移動させることにより、ウェーブレット係数の連続量(C(x、y))が算定できる。 The above parameters can be set arbitrarily, for example, σ can be set to 0.5 to 2, a k can be set to 0 to 5, f 0 can be set to 0.1, and the rotation angle can be set to 0 to 180 degrees. The translation amount (x 0 , y 0 ) in Equation 4 corresponds to the position of the pixel of interest, and the continuous amount of wavelet coefficients (C(x 0 , y 0 )) can be calculated by sequentially moving the position of the pixel of interest.

局所領域3を構成する全画素に対して、ウェーブレット係数を上算定式に基づいて算定した後、注目画素を一つ左右または上下に移動させてできる広域領域2の全画素において同様にウェーブレット係数を算定する。 After calculating the wavelet coefficients for all pixels that make up local region 3 based on the above formula, the wavelet coefficients are similarly calculated for all pixels in wide region 2 that is created by shifting the pixel of interest one position to the left or right or up or down.

ウェーブレット画像の作成に当たり、ウェーブレット係数テーブル作成部508にてウェーブレット係数テーブルの作成を実行する。ウェーブレット係数テーブルの作成では、入力画像とは何らの関係もない、対比する2つの濃度からなる擬似画像に対して、ウェーブレット係数の算定を行う。例えば、図6に示すように、コンクリート表面と仮定される背景色a(例えば、背景色のR、G、Bが、255,255,255とする)と、ひび割れと仮定される線分b1~b5からなる擬似画像のウェーブレット係数を求める。ここで、線分b1~b5は、線幅が順に1ピクセル~5ピクセルまで変化しており、さらに、各線分は、3種類の濃度を備えている(例えば、線分b1では、濃度の濃い順に、b11(黒色)、b12(薄い黒色)、b13(灰色)と変化している)。この擬似画像に対してウェーブレット変換を行うことにより算定されるウェーブレット係数の鳥瞰図を図7に示す。図7において、X軸は線分の幅を、Y軸は線分の色の濃度を、Z軸はウェーブレット係数をそれぞれ示している。同時に、対比する2つの濃度の組み合わせをそれぞれ0乃至255の256階調で行うことにより、図8に示すようなウェーブレット係数テーブルの作成が行われる。尚、ウェーブレット係数テーブルの作成のタイミングは、後述する二値化画像の作成までのいずれのタイミングでもよい。例えば、撮影画像の入力後に行ってもよいし、ウェーブレット画像の作成と並行して行ってもよいし、ウェーブレット画像を作成した後でかつ二値化画像の作成前に行ってもよい。 When creating a wavelet image, the wavelet coefficient table is created by the wavelet coefficient table creation unit 508. In creating the wavelet coefficient table, wavelet coefficients are calculated for a pseudo image consisting of two contrasting densities that have no relationship to the input image. For example, as shown in FIG. 6, wavelet coefficients are obtained for a pseudo image consisting of a background color a assumed to be a concrete surface (for example, the R, G, and B background colors are 255, 255, and 255) and line segments b1 to b5 assumed to be cracks. Here, the line widths of the line segments b1 to b5 vary in order from 1 pixel to 5 pixels, and each line segment has three types of densities (for example, the line segment b1 varies in order of density from b11 (black), b12 (light black), and b13 (gray)). A bird's-eye view of the wavelet coefficients calculated by performing a wavelet transform on this pseudo image is shown in FIG. 7. In FIG. 7, the X-axis represents the width of the line segment, the Y-axis represents the density of the color of the line segment, and the Z-axis represents the wavelet coefficient. At the same time, a wavelet coefficient table as shown in FIG. 8 is created by combining two contrasting densities at 256 gradations from 0 to 255. The wavelet coefficient table may be created at any time up to the creation of a binary image, which will be described later. For example, it may be created after the captured image is input, or it may be created in parallel with the creation of a wavelet image, or it may be created after the wavelet image is created and before the creation of a binary image.

ステップS704において、二値化画像作成部510にて二値化画像の作成を実行する(二値化画像作成工程)。 In step S704, the binary image creation unit 510 creates a binary image (binary image creation process).

ウェーブレット係数テーブル内において、局所領域内の近傍画素の平均濃度と注目画素の濃度に対応するウェーブレット係数をウェーブレット係数に関する閾値とする。そして、注目画素のウェーブレット係数が閾値よりも大きな場合は注目画素をひび割れと判定し(画面上では例えば白色)、小さな場合は注目画素をひび割れでないと判定する(画面上では例えば黒色)。局所領域および注目画素を変化させながら、注目画素のウェーブレット係数と閾値との比較演算を実行することにより、二値化画像が作成される。 In the wavelet coefficient table, the wavelet coefficient corresponding to the average density of the neighboring pixels in the local region and the density of the pixel of interest is set as the threshold value for the wavelet coefficient. If the wavelet coefficient of the pixel of interest is larger than the threshold, the pixel of interest is determined to be a crack (e.g., white on the screen); if it is smaller, the pixel of interest is determined not to be a crack (e.g., black on the screen). A binary image is created by performing a comparison operation between the wavelet coefficient of the pixel of interest and the threshold while changing the local region and the pixel of interest.

ステップS706において、ひび割れ画像作成部512に二値化画像を取り込み、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数のひび割れを備えるひび割れ画像を作成する(ひび割れ画像作成工程)。 In step S706, the binarized image is input to the crack image creation unit 512, blocky figures with geometric connectivity are labeled into individual cracks, and a crack image with multiple labeled cracks is created (crack image creation process).

上記するように、ひび割れ画像作成工程では、二値化画像に対して輪郭線追跡処理を行い、さらに細線化処理を行うことにより、大小のノイズを除去しながらひび割れ画像を作成する。 As described above, in the crack image creation process, a contour tracing process is performed on the binarized image, followed by a thinning process to create a crack image while removing both large and small noise.

ステップS708において、セグメンテーション画像作成部514にひび割れ画像を取り込み、ひび割れ画像において、相互に分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する(セグメンテーション画像作成工程)。 In step S708, the crack image is input to the segmentation image creation unit 514, and a segmentation image is created by connecting the end points of multiple cracks that are separated from each other in the crack image and that are determined to be essentially continuous cracks (segmentation image creation process).

セグメンテーション画像作成工程は、端点間距離特定工程と、判定工程と、描画工程とを有する。 The segmentation image creation process includes an end point distance determination process, a determination process, and a drawing process.

端点間距離特定工程は、端点間距離特定部520において、相互に分離しているひび割れの端点間の端点間距離を特定する。ひび割れ画像には、多数の相互に分離しているひび割れ(の組み合わせ)が存在することから、全ての相互に分離しているひび割れの端点間の距離を特定する。 In the end point distance identification process, the end point distance identification unit 520 identifies the end point distance between the end points of mutually separated cracks. Since a crack image contains a large number of mutually separated cracks (combinations), the distance between the end points of all mutually separated cracks is identified.

判定工程は、判定部522において、端点間距離に関する閾値と、端点間距離とを比較し、端点間距離が閾値以下の場合に、端点間距離が特定された二つのひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れと判定する。この閾値の設定方法には、上記するように、過去の実績に基づいて設定する方法や、機械学習部530において過去の実績を機械学習させることにより設定する方法等がある。 In the determination process, the determination unit 522 compares the distance between the endpoints with a threshold value for the distance between the endpoints, and if the distance between the endpoints is equal to or less than the threshold value, it determines that the two cracks whose distance between the endpoints is identified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label. As described above, there are several methods for setting this threshold, such as a method of setting it based on past performance, or a method of setting it by having the machine learning unit 530 learn past performance by machine learning.

描画工程は、同一ラベルのひび割れであると判定された二つのひび割れに関して、双方の端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する。描画工程における描画方法は、上記するように、描画部524にて自動的にひび割れ同士を繋ぐことにより作成される。尚、解析者が手書きソフトを使用してひび割れ同士を繋ぐことにより作成してもよい。 In the drawing process, a segmentation image is created by connecting the end points of two cracks that have been determined to be cracks of the same label. As described above, the drawing method in the drawing process is to automatically connect the cracks in the drawing unit 524. Note that the analyst may also use handwriting software to connect the cracks.

ここで、判定工程における上記判定方法は、端点間距離と閾値の比較のみを行う簡易判定であるが、端点間距離と閾値の比較によって端点間距離が閾値以下と判定された際に、続いて、双方のひび割れの端点近傍における方向性(ベクトル)を検証し、双方のベクトルが連続性を有すると判断できる場合に、同一ラベルのひび割れであると判定する詳細判定を行うこともできる。解析者は、選択的に判定部522における判定アルゴリズムを選択することができる。 The above-mentioned judgment method in the judgment process is a simple judgment in which only the distance between the endpoints is compared with a threshold value, but when the distance between the endpoints is judged to be equal to or less than the threshold value by comparing the distance between the endpoints with the threshold value, a detailed judgment can be performed in which the directionality (vector) near the endpoints of both cracks is verified, and if it is determined that both vectors have continuity, it is determined that the cracks have the same label. The analyst can selectively select the judgment algorithm in the judgment unit 522.

ここで、図9乃至図11を参照して、詳細判定の内容を説明する。図9(a)は、相互に分離しているひび割れが、本来的には連続したひび割れであると判定される例を示す模式図であり、図9(b)と図9(c)はいずれも、相互に分離しているひび割れが、本来的には連続したひび割れではないと判定される例を示す模式図である。また、図10(a)、(b)、(c)はいずれも、図9(a)を用いて、判定部において、端点間距離が閾値以下の場合にさらに実施される判定例を示す模式図である。さらに、図11(a)と図11(b)はそれぞれ、図9(b)と図9(c)を用いて、判定部において、端点間距離が閾値以下の場合にさらに実施される判定例を示す模式図である。 Here, the contents of the detailed judgment will be described with reference to Figs. 9 to 11. Fig. 9(a) is a schematic diagram showing an example in which cracks separated from each other are judged to be essentially continuous cracks, and Figs. 9(b) and 9(c) are both schematic diagrams showing an example in which cracks separated from each other are judged not to be essentially continuous cracks. Also, Figs. 10(a), (b), and (c) are all schematic diagrams showing an example of judgment that is further performed in the judgment unit using Fig. 9(a) when the distance between the end points is equal to or less than a threshold value. Furthermore, Figs. 11(a) and 11(b) are schematic diagrams showing an example of judgment that is further performed in the judgment unit using Figs. 9(b) and 9(c), respectively, when the distance between the end points is equal to or less than a threshold value.

図9(a)乃至図9(c)において、相互に分離するひび割れC1、C2の端点P1,P2の端点間距離t1、ひび割れC3、C4の端点P3,P4の端点間距離t2、ひび割れC5、C6の端点P5,P6の端点間距離t3はいずれも、設定されている閾値以下であるものとする。 In Figures 9(a) to 9(c), the distance t1 between the endpoints P1, P2 of the mutually separating cracks C1, C2, the distance t2 between the endpoints P3, P4 of the cracks C3, C4, and the distance t3 between the endpoints P5, P6 of the cracks C5, C6 are all below a set threshold.

図9(a)において、ひび割れC1、C2のそれぞれの端点近傍(例えば、端点P1,P2から5ピクセル程度ひび割れの内側から端点P1,P2の範囲)のベクトルV1,V2は、相互に平行もしくは略平行(平行から30度乃至45度程度ずれている)であって、端点P1,P2同士が相互に交わる可能性のある方向に延設していると外見上は判断できる。そこで、同一ラベルのひび割れであるか否かの判定方法として、一方のひび割れの端点に無端状の輪郭範囲を設定し、この設定された無端状の輪郭範囲に他方のひび割れの端点が入る場合に双方のひび割れを同一ラベルのひび割れであると判定し、無端状の輪郭範囲に入らない場合は同一ラベルのひび割れではないと判定する方法を適用する。 In FIG. 9(a), vectors V1 and V2 near the end points of cracks C1 and C2 (for example, within a range of about 5 pixels from the inside of the crack to end points P1 and P2) are parallel or approximately parallel to each other (shifted about 30 to 45 degrees from parallel), and it can be judged from the outside that end points P1 and P2 extend in a direction in which they may intersect with each other. Therefore, as a method for judging whether or not cracks are of the same label, a method is applied in which an endless outline range is set at the end points of one crack, and if the end point of the other crack falls within this set endless outline range, both cracks are judged to be cracks of the same label, and if they do not fall within the endless outline range, they are judged not to be cracks of the same label.

無端状の輪郭形状を様々に変化させた例を図10(a)乃至図10(c)に示す。図10(a)に示す例は、無端状の輪郭範囲として、所定長さr1の一辺を備える正三角形(正多角形の一例)を適用した例であり、図10(b)は、無端状の輪郭範囲として、所定長さr1の一辺を備える正方形(正多角形の一例)を適用した例であり、図10(c)は、無端状の輪郭範囲として、所定長さr1の直径を備える円形を適用した例である。 Examples of endless contour shapes are shown in Figures 10(a) to 10(c). The example shown in Figure 10(a) is an example in which an equilateral triangle (an example of a regular polygon) with one side of a predetermined length r1 is used as the endless contour range, Figure 10(b) is an example in which a square (an example of a regular polygon) with one side of a predetermined length r1 is used as the endless contour range, and Figure 10(c) is an example in which a circle with a diameter of a predetermined length r1 is used as the endless contour range.

無端状の輪郭範囲を規定する所定長さr1の設定は、過去のひび割れ検出方法における実績に基づき、相互に分離していても同一ラベルのひび割れであると判定できるひび割れの端点間距離から設定でき、例えば閾値と同値に設定することもできる。 The specified length r1 that defines the endless contour range can be set based on the performance of past crack detection methods, from the distance between the endpoints of cracks that can be determined to be cracks of the same label even if they are separated from each other, and can also be set to a value equal to a threshold value, for example.

図10(a)においては、正三角形の頂点を一方のひび割れC1の端点P1に位置決めし、一方のひび割れC1の端点P1から端点近傍のベクトルV1を延ばした仮想延長線と正三角形の底辺の中点が交差するように正三角形を設定することにより、この正三角形はベクトルV1の延長線を中心に左右30度範囲を輪郭範囲A1とする。図10(a)では、正三角形の輪郭範囲A1に他方のひび割れC2の端点P2が入ることから、ひび割れC1、C2を同一ラベルのひび割れであると判定できる。 In Figure 10(a), the vertex of an equilateral triangle is positioned at the endpoint P1 of one crack C1, and an equilateral triangle is set so that a virtual extension line extending vector V1 near the endpoint P1 of one crack C1 intersects with the midpoint of the base of the equilateral triangle, and the contour range A1 of this equilateral triangle is a range of 30 degrees left and right from the extension line of vector V1. In Figure 10(a), because the endpoint P2 of the other crack C2 falls within the contour range A1 of the equilateral triangle, cracks C1 and C2 can be determined to be cracks with the same label.

一方、図10(b)においては、正方形の一つの隅角部を一方のひび割れC1の端点P1に位置決めし、一方のひび割れC1の端点P1から端点近傍のベクトルV1を延ばした仮想延長線上に正方形の上記一つの隅角部と対角位置にある他の隅角部を位置決めして正方形を設定することにより、この正三角形はベクトルV1の延長線を中心に左右45度範囲を輪郭範囲A2とする。図10(b)では、正方形の輪郭範囲A2に他方のひび割れC2の端点P2が入ることから、ひび割れC1、C2を同一ラベルのひび割れであると判定できる。 In contrast, in Figure 10(b), one corner of the square is positioned at the endpoint P1 of one crack C1, and another corner of the square that is diagonally opposite the one corner is positioned on an imaginary extension line of vector V1 near the endpoint P1 of one crack C1 to set a square, and the contour range A2 of this equilateral triangle is a 45-degree range to the left and right of the extension line of vector V1. In Figure 10(b), because the endpoint P2 of the other crack C2 falls within the contour range A2 of the square, cracks C1 and C2 can be determined to be cracks with the same label.

さらに、図10(c)においては、円形の円周上の一点を一方のひび割れC1の端点P1に位置決めし、一方のひび割れC1の端点P1から端点近傍のベクトルV1を延ばした仮想延長線上に円形の上記一点と直径の両端位置関係にある他点を位置決めして円形を設定することにより、輪郭範囲A3の円形をベクトルV1の延長線方向に設定できる。図10(c)では、円形の輪郭範囲A3に他方のひび割れC2の端点P2が入ることから、ひび割れC1、C2を同一ラベルのひび割れであると判定できる。 In addition, in Figure 10(c), one point on the circumference of the circle is positioned at the end point P1 of one crack C1, and another point on the circle that is at both ends of the diameter of the circle is positioned on an imaginary extension line extending from the end point P1 of one crack C1 along a vector V1 near the end point, thereby setting the circle, and the circle of the contour range A3 can be set in the direction of the extension line of the vector V1.In Figure 10(c), because the end point P2 of the other crack C2 falls within the contour range A3 of the circle, cracks C1 and C2 can be determined to be cracks with the same label.

尚、無端状の輪郭範囲は、正方形や正三角形以外の多角形でもよく、円形の他に、楕円形等であってもよいが、正方形や正三角形が多角形の中でも輪郭範囲を明確に規定し易いこと、円形も図示例のようにベクトル方向に配設できてその半径や直径の設定によって輪郭範囲を明確に規定し易いことから、図示例の図形が好ましい。 The endless outline range may be a polygon other than a square or equilateral triangle, and may be a circle or an ellipse, etc. However, the shape shown in the example is preferred because squares and equilateral triangles are the polygons that are easiest to clearly define the outline range, and circles can also be arranged in the vector direction as in the example shown, making it easy to clearly define the outline range by setting the radius and diameter.

また、一方のひび割れの端点に無端状の輪郭範囲を設定した際に他方のひび割れの端点が入らない場合には、逆のケースとして、他方のひび割れの端点に無端状の輪郭範囲を設定し、一方のひび割れの端点が入るか否かを照査し、入る場合は、双方のひび割れを同一ラベルのひび割れであると判定し、入らない場合(いずれのケースともに無端状の輪郭範囲に隣接するひび割れの端点が入らない場合)は、双方のひび割れを同一ラベルのひび割れでないと判定することができる。 In addition, if an endless contour range is set at the end point of one crack and the end point of the other crack does not fall within it, the opposite case is performed, an endless contour range is set at the end point of the other crack, and it is checked whether the end point of one crack falls within it. If it does, both cracks are determined to be cracks of the same label, and if it does not (in both cases, the end points of the adjacent crack do not fall within the endless contour range), both cracks are determined not to be cracks of the same label.

一方、図11(a)は、図9(b)のモデルに対して正三角形の輪郭範囲を規定した場合を示しており、図11(b)は、図9(c)のモデルに対して円形の輪郭範囲を規定した場合を示している。 On the other hand, FIG. 11(a) shows the case where an equilateral triangular contour range is defined for the model in FIG. 9(b), and FIG. 11(b) shows the case where a circular contour range is defined for the model in FIG. 9(c).

図11(a)、図11(b)はそれぞれ、一方のひび割れC3,C5の端点P3,P5に設定された正三角形と円形の輪郭範囲A1,A3に、他方のひび割れC4,C6の端点P4,P6が入らないこと、その逆のケースである、他方のひび割れC4,C6の端点P4,P6に設定された正三角形と円形の輪郭範囲A1,A3に、一方のひび割れC3,C5の端点P3,P5が入らないことから、ひび割れC3,C4、ひび割れC5,C6ともに、同一ラベルのひび割れではないと判定する。 In Figures 11(a) and 11(b), the equilateral triangle and circular contour range A1, A3 set for the endpoints P3, P5 of one crack, C3, C5, do not include the endpoints P4, P6 of the other crack, C4, C6, and vice versa, the equilateral triangle and circular contour range A1, A3 set for the endpoints P4, P6 of the other crack, C4, C6, do not include the endpoints P3, P5 of one crack, C3, C5, so it is determined that cracks C3, C4 and cracks C5, C6 are not cracks with the same label.

このように、判定工程において、詳細判定にて同一ラベルのひび割れか否かを判定することにより、より一層高い精度でセグメンテーション画像を作成することが可能になる。 In this way, by performing a detailed judgment in the judgment process to determine whether or not cracks have the same label, it becomes possible to create a segmentation image with even higher accuracy.

図4に戻り、ステップS710において、出力部516にて各種画像の出力を行う(出力工程)。ここで、図12は、出力部516により出力された、ピクセル単位でのひび割れ画像を示す写真図であり、図13は、出力部516により出力された、セグメンテーション画像を示す写真図である。 Returning to FIG. 4, in step S710, various images are output by the output unit 516 (output process). Here, FIG. 12 is a photograph showing a pixel-by-pixel crack image output by the output unit 516, and FIG. 13 is a photograph showing a segmentation image output by the output unit 516.

図12のひび割れ画像に対して、セグメンテーション画像作成工程を経て、一部の相互に分離しているひび割れが同一ラベルのひび割れと判定され、セグメンテーション化されることにより、図13に示すように、ひび割れ幅(最大ひび割れ幅)が0.1mmと0.2mmの二本の同一ラベルのひび割れがセグメンテーション画像において形成されている。 For the crack image in Figure 12, after going through the segmentation image creation process, some of the cracks that are separated from each other are determined to be cracks of the same label and segmented, so that two cracks of the same label with crack widths (maximum crack widths) of 0.1 mm and 0.2 mm are formed in the segmentation image, as shown in Figure 13.

図13に示すように、セグメンテーション画像では、セグメンテーション化されたひび割れを含めて、例えば全てのひび割れの近傍にひび割れ幅(最大ひび割れ幅)を付記しておくことにより、コンクリート表面における各ひび割れの分布状況と各ひび割れの損傷状況を一画面で確認することができる。 As shown in Figure 13, in the segmentation image, by adding the crack width (maximum crack width) near all cracks, including the segmented cracks, it is possible to check the distribution of each crack on the concrete surface and the damage condition of each crack on a single screen.

出力工程では、解析者の選択により、コンピュータ画面に対して、ひび割れ画像とセグメンテーション画像のいずれか一方の出力と、双方の出力を実行できる。 In the output process, the analyst can choose to output either the crack image or the segmentation image, or both, to the computer screen.

図示するひび割れ検出方法によれば、ピクセル単位での高精度なひび割れの検出及び出力に加えて、物理的に端点同士が離れているひび割れであっても、本来的には連続したひび割れであると判定できる関係のひび割れを同一ラベルのひび割れとして検出及び出力することができる。図4に示すひび割れ検出方法は、ひび割れ検出装置300において実行される一連の処理フローでもあるが、この一連の処理フローを含むプログラムがコンピュータにインストールされることにより、ひび割れ検出装置300が形成されてもよい。 The crack detection method shown in the figure not only detects and outputs cracks with high accuracy on a pixel-by-pixel basis, but also detects and outputs cracks that are physically separated from each other, but that are essentially related and can be determined to be continuous, as cracks with the same label. The crack detection method shown in FIG. 4 is also a series of processing flows executed in the crack detection device 300, but the crack detection device 300 may be formed by installing a program including this series of processing flows on a computer.

[検証実験とその結果]
本発明者等は、セグメンテーション画像により特定された、ひび割れ幅の精度を検証する検証実験を行った。この検証実験では、図14に示すコンクリート表面(試験体1)、図15に示すコンクリート表面(試験体2)のそれぞれ番号1~3のひび割れに関してセグメンテーション化を図り、番号1~3に対応するひび割れの最大ひび割れ幅に関し、ひび割れ幅の大きい上位20%のひび割れを削除した後の最大ひび割れ幅、ひび割れ幅の大きい上位10%のひび割れを削除した後の最大ひび割れ幅、及び削除なしの最大ひび割れ幅を特定するとともに、それらとの比較として、観測者により各ひび割れのひび割れ幅を実測した。
[Verification experiments and their results]
The inventors conducted a verification experiment to verify the accuracy of the crack widths identified by the segmentation images. In this verification experiment, the cracks numbered 1 to 3 on the concrete surface (test specimen 1) shown in Fig. 14 and the concrete surface (test specimen 2) shown in Fig. 15 were segmented, and the maximum crack widths of the cracks corresponding to the numbers 1 to 3 were identified as follows: the maximum crack width after deleting the top 20% of the cracks with the largest crack widths, the maximum crack width after deleting the top 10% of the cracks with the largest crack widths, and the maximum crack width without deletion; and the crack widths of each crack were measured by an observer for comparison with the above.

検証実験結果を表1に示すとともに、図16と図17にはそれぞれ、試験体1,2のそれぞれのセグメンテーション画像において、ひび割れ幅の大きい上位10%のひび割れを削除した後の最大ひび割れ幅を付記した出力例を示している。尚、図16と図17では、ひび割れの横に、ひび割れ番号とひび割れ幅(最大ひび割れ幅)をセットとして付記している(例えば、52:0.44なる付記は、ひび割れ番号52のひび割れのひび割れ幅が0.44mmであることを示す)。 The results of the verification experiment are shown in Table 1, and Figures 16 and 17 show examples of output in which the maximum crack width is noted after deleting the top 10% of cracks with the largest crack width in the segmentation images of test specimens 1 and 2. Note that in Figures 16 and 17, the crack number and crack width (maximum crack width) are noted as a set next to the crack (for example, the notation 52:0.44 indicates that the crack width of crack number 52 is 0.44 mm).

Figure 0007499210000005
Figure 0007499210000005

表1より、観測者によるひび割れ幅の実測値に対して、削除なしの場合のひび割れ幅は最も誤差が大きく、大きめのひび割れ幅となること、上位10%削除の場合に、実測値に最も近接したひび割れ幅が得られることが実証されている。 Table 1 demonstrates that, compared to the actual crack width measured by an observer, the crack width without any deletion has the largest error and is larger than the actual crack width, and that the crack width closest to the actual measurement is obtained when the top 10% is deleted.

この検証実験結果に基づき、セグメンテーション画像に付記する各ひび割れのひび割れ幅は、上位10%削除後の最大ひび割れ幅とするのが好ましいことが実証されている。 Based on the results of this verification experiment, it has been demonstrated that it is preferable to use the maximum crack width after deleting the top 10% as the crack width for each crack to be added to the segmentation image.

以上、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The above describes the embodiment of the present invention in detail using the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there are design changes, etc., within the scope that does not deviate from the gist of the present invention, they are included in the present invention.

100:撮像装置
200:ネットワーク
300:ひび割れ検出装置
301:データ収集部
302:データ処理部
303:データ格納部
504:入力画像作成部
506:ウェーブレット画像作成部
508:ウェーブレット係数テーブル作成部
510:二値化画像作成部
512:ひび割れ画像作成部
514:セグメンテーション画像作成部
516:出力部
520:端点間距離特定部
522:判定部
530:機械学習部
532:描画部
1000:ひび割れ検出システム
C1~C6:ひび割れ
P1~P6:端点
t1~t3:端点間距離
V1~V6:端点近傍のベクトル
A1~A3:輪郭範囲(無端状の輪郭範囲)
r1:所定長さ
100: Imaging device 200: Network 300: Crack detection device 301: Data collection unit 302: Data processing unit 303: Data storage unit 504: Input image creation unit 506: Wavelet image creation unit 508: Wavelet coefficient table creation unit 510: Binary image creation unit 512: Crack image creation unit 514: Segmentation image creation unit 516: Output unit 520: End point distance determination unit 522: Judgment unit 530: Machine learning unit 532: Drawing unit 1000: Crack detection system C1 to C6: Crack P1 to P6: End points t1 to t3: End point distance V1 to V6: Vector near end points A1 to A3: Contour range (endless contour range)
r1: Predetermined length

Claims (6)

ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像を作成する、入力画像作成工程と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成する、ウェーブレット画像作成工程と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する、二値化画像作成工程と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成工程と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成工程と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成工程は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定工程と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れと判定する、判定工程と、
同一ラベルのひび割れであると判定された二つの前記ひび割れの端点同士を繋いで前記セグメンテーション画像を作成する、描画工程と、を有し、
前記判定工程において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする、ひび割れ検出方法。
an input image creation step of inputting a photographed image of a concrete surface containing cracks into a computer to create an input image;
a wavelet image creation process for performing a wavelet transform process on the input image, or for extracting assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, drawing along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and for performing a wavelet transform process on a drawing-containing image including the assumed crack drawing lines, or for performing a wavelet transform process on a path image including paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks to the input image, to create a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
a binary image creation step of binarizing each pixel of the wavelet image by using a wavelet coefficient table that is a threshold value of the wavelet coefficient to create a binary image;
A crack image creation process for labeling each crack with a block-like figure having geometric connectivity in the binarized image and creating a crack image including a plurality of labeled cracks;
A segmentation image creation process is provided for creating a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation step includes:
An end-to-end distance determination step of determining an end-to-end distance between end points of the cracks that are separated from each other;
a determination step of comparing a threshold value for the distance between the end points with the distance between the end points, and determining that the two cracks whose distance between the end points is specified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label when the distance between the end points is equal to or less than the threshold;
A drawing process for creating the segmentation image by connecting the end points of two cracks that have been determined to be cracks of the same label ,
In the determination step,
A crack detection method characterized in that, when the distance between the endpoints is equal to or less than the threshold value, an endless contour range is set starting from an endpoint of one of the cracks, and when the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the two cracks whose endpoint distance has been identified are determined to be cracks of the same label.
前記無端状の輪郭範囲は、一方の前記ひび割れの端点を起点として、該ひび割れの延長方向に、所定長さの一辺を備える正多角形もしくは所定長さの径を備える円形を設定し、該正多角形もしくは該円形の輪郭範囲であることを特徴とする、請求項に記載のひび割れ検出方法。 The crack detection method described in claim 1, characterized in that the endless contour range is a regular polygon with a side of a predetermined length or a circle with a diameter of a predetermined length set in the extension direction of the crack, starting from an end point of one of the cracks, and is the contour range of the regular polygon or circle. 出力工程をさらに有し、
前記セグメンテーション画像が作成された際に、前記ひび割れ画像と該セグメンテーション画像のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力することを特徴とする、請求項1又は2に記載のひび割れ検出方法。
An output step is further included.
A crack detection method according to claim 1 or 2 , characterized in that when the segmentation image is created, either or both of the crack image and the segmentation image are selectively output.
コンピュータに入力された、ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像に基づいて入力画像を作成する入力画像作成部と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成するウェーブレット画像作成部と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する二値化画像作成部と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成部と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成部と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成部は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定部と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れであると判定する、判定部とを有し、
前記判定部において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする、ひび割れ検出装置。
an input image creation unit that creates an input image based on a photographed image of a concrete surface containing cracks that is input to a computer;
a wavelet image creation unit that performs a wavelet transform process on the input image, or extracts assumed cracks that are assumed to be cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, draws along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and performs a wavelet transform process on a drawing-containing image that includes the assumed crack drawing lines, or performs a wavelet transform process on a path image that includes paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks on the input image, and creates a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
a binary image creation unit that uses a wavelet coefficient table that is a threshold value of wavelet coefficients to binarize each pixel of the wavelet image to create a binary image;
A crack image creation unit that labels each crack with a block-like figure having geometric connectivity in the binarized image and creates a crack image including the labeled cracks;
A segmentation image creation unit that creates a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation unit includes:
An end point distance specification unit that specifies an end point distance between end points of the cracks that are separated from each other;
a determination unit that compares a threshold value for the distance between the end points with the distance between the end points, and when the distance between the end points is equal to or less than the threshold value, determines that the two cracks whose distance between the end points is specified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label ;
In the determination unit,
A crack detection device characterized in that, when the distance between the endpoints is less than or equal to the threshold value, an endless contour range is set starting from an endpoint of one of the cracks, and when the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the two cracks whose endpoint distance has been identified are determined to be cracks of the same label.
出力部をさらに有し、
前記セグメンテーション画像が作成された際に、前記ひび割れ画像と該セグメンテーション画像のいずれか一方もしくは双方を選択的に出力することを特徴とする、請求項に記載のひび割れ検出装置。
Further comprising an output section,
The crack detection device according to claim 4 , characterized in that when the segmentation image is created, either or both of the crack image and the segmentation image are selectively output.
コンクリート表面上のひび割れを検出するコンピュータに以下の処理を実行させるプログラムであって、
ひび割れを内包するコンクリート表面の撮影画像をコンピュータに入力して入力画像を作成する、入力画像作成工程と、
前記入力画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、コンクリート表面におけるひび割れの特徴をコンピュータに学習させた学習情報に基づいて、前記入力画像からひび割れと想定される想定ひび割れを抽出し、該想定ひび割れに沿って描画して想定ひび割れ描画ラインを作成し、該想定ひび割れ描画ラインを含む描画含有画像に対してウェーブレット変換処理を実行する、もしくは、前記入力画像に対してひび割れと想定されるひび割れ想定線に沿って付されたパスを含むパス画像に対してウェーブレット変換処理を実行し、各画素がウェーブレット係数を有するウェーブレット画像を作成する、ウェーブレット画像作成工程と、
ウェーブレット係数の閾値となるウェーブレット係数テーブルを用いて、前記ウェーブレット画像の各画素を二値化して二値化画像を作成する、二値化画像作成工程と、
前記二値化画像に対して、幾何学的な連結性を備えた塊状の図形を個々のひび割れにラベリングし、ラベリングされた複数の該ひび割れを備えるひび割れ画像を作成する、ひび割れ画像作成工程と、
前記ひび割れ画像において、分離している複数のひび割れのうち、本来的には連続したひび割れであると判定されるひび割れの端点同士を繋いでセグメンテーション画像を作成する、セグメンテーション画像作成工程と、を有し、
前記セグメンテーション画像作成工程は、
相互に分離している前記ひび割れの端点間の端点間距離を特定する、端点間距離特定工程と、
前記端点間距離に関する閾値と、前記端点間距離とを比較し、該端点間距離が該閾値以下の場合に、該端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが、本来的には連続したひび割れであるとして、同一ラベルのひび割れであると判定する、判定工程と、を有し、
前記判定工程において、
前記端点間距離が前記閾値以下の場合に、さらに、一方の前記ひび割れの端点を起点として無端状の輪郭範囲を設定し、他方の前記ひび割れの前記端点が該無端状の輪郭範囲に入る場合に、前記端点間距離が特定された二つの前記ひび割れが同一ラベルのひび割れであると判定することを特徴とする、プログラム。
A program for causing a computer to execute the following processes for detecting cracks on a concrete surface,
an input image creation step of inputting a photographed image of a concrete surface containing cracks into a computer to create an input image;
a wavelet image creation process for performing a wavelet transform process on the input image, or for extracting assumed cracks from the input image based on learning information obtained by having a computer learn the characteristics of cracks on a concrete surface, drawing along the assumed cracks to create assumed crack drawing lines, and for performing a wavelet transform process on a drawing-containing image including the assumed crack drawing lines, or for performing a wavelet transform process on a path image including paths added along assumed crack lines that are assumed to be cracks to the input image, to create a wavelet image in which each pixel has a wavelet coefficient;
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A segmentation image creation process is provided for creating a segmentation image by connecting end points of cracks that are determined to be essentially continuous cracks among the multiple separate cracks in the crack image,
The segmentation image creation step includes:
An end-to-end distance determination step of determining an end-to-end distance between end points of the cracks that are separated from each other;
a determination step of comparing a threshold value for the distance between the end points with the distance between the end points, and determining that the two cracks whose distance between the end points is specified are essentially continuous cracks and are cracks with the same label when the distance between the end points is equal to or less than the threshold value ;
In the determination step,
A program characterized in that, when the distance between the endpoints is equal to or less than the threshold value, the program further sets an endless contour range starting from an endpoint of one of the cracks, and when the endpoint of the other crack falls within the endless contour range, the program determines that the two cracks whose endpoint distance has been identified are cracks of the same label.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028541A (en) 1998-07-10 2000-01-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Crack detection method for concrete surface
JP2012002531A (en) 2010-06-14 2012-01-05 Taisei Corp Crack detection method
JP2017072517A (en) 2015-10-08 2017-04-13 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Detection method of surface crack of concrete
JP2021018676A (en) 2019-07-22 2021-02-15 キヤノン株式会社 Information processor, information processing method, and program
JP2021051597A (en) 2019-09-25 2021-04-01 株式会社イクシス Image processing apparatus, image processing method, and computer program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028541A (en) 1998-07-10 2000-01-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Crack detection method for concrete surface
JP2012002531A (en) 2010-06-14 2012-01-05 Taisei Corp Crack detection method
JP2017072517A (en) 2015-10-08 2017-04-13 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Detection method of surface crack of concrete
JP2021018676A (en) 2019-07-22 2021-02-15 キヤノン株式会社 Information processor, information processing method, and program
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