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JP7633899B2 - Image Evaluation Device - Google Patents
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Description

本発明は、画像評価装置に関する。 The present invention relates to an image evaluation device.

作業機械の継続的な稼働により、作業機械を構成する部位が摩耗することがある。摩耗する部位の摩耗状態を適切に管理するため、当該部位の摩耗量を測定することがある。摩耗量の測定手法としては、カメラ等の撮像装置を用いて摩耗する部位を撮像し、当該部位の撮像画像から当該部位の輪郭を特定し、摩耗前の当該部位の輪郭と比較することによって、当該部位の摩耗量を測定する手法がある。 Continuous operation of a work machine can cause parts that make up the machine to wear out. In order to properly manage the wear state of parts that wear out, the amount of wear in those parts may be measured. One method for measuring the amount of wear is to take an image of the part that wears out using an imaging device such as a camera, identify the outline of that part from the image, and compare it with the outline of that part before it wore out, thereby measuring the amount of wear in that part.

上記の測定手法では、摩耗する部位の撮像画像が、摩耗量の測定に適した画像であることが重要である。例えば、クローラ式の油圧ショベルでは、下部走行体のスプロケットが摩耗することがある。スプロケットの摩耗量を測定する場合、スプロケットの正面に撮像装置を正対させて撮像された真正面画像でなければ、摩耗量の測定精度を担保することが難しい。 In the above measurement method, it is important that the captured image of the part that wears is suitable for measuring the amount of wear. For example, in a crawler-type hydraulic excavator, the sprocket of the undercarriage can wear out. When measuring the amount of wear on a sprocket, it is difficult to ensure the measurement accuracy of the amount of wear unless the image is taken directly in front of the sprocket by facing the imaging device directly in front of the sprocket.

真正面画像のような特定の方向から撮像された画像を取得する技術として、例えば、特許文献1に開示された技術が知られている。特許文献1は、被写体面を撮像する撮像手段と、撮像手段を基準とした被写体面の向きを計測する平面計測手段と、計測した被写体面の向きに基づいて撮像手段が撮像した画像の斜め撮影による歪みを補正する画像歪み補正手段と、を備える画像処理装置を開示している。 As a technology for acquiring an image captured from a specific direction, such as a front image, for example, the technology disclosed in Patent Document 1 is known. Patent Document 1 discloses an image processing device that includes an imaging means for capturing an image of a subject plane, a plane measurement means for measuring the orientation of the subject plane relative to the imaging means, and an image distortion correction means for correcting distortion caused by oblique shooting of the image captured by the imaging means based on the measured orientation of the subject plane.

特開2000-307947号公報JP 2000-307947 A

しかしながら、特許文献1の技術を摩耗量の測定に採用する場合、平面計測手段という特別な手段を撮像前に予め用意しておき、撮像時に平面計測手段を使用して、摩耗する部位を撮像する必要がある。この場合、平面計測手段という特別な手段を、作業機械の保守員やユーザに対して配布しなければならないので、特許文献1の技術を摩耗量の測定に採用することは現実的ではない。特に、特許文献1の技術を採用しても、スマートフォン等によって摩耗する部位を気軽に撮像して当該部位の摩耗量を測定することは難しい。 However, when using the technology of Patent Document 1 to measure the amount of wear, it is necessary to prepare a special means called a planar measuring means before imaging, and to use the planar measuring means to image the part that wears out when imaging. In this case, since the special means called a planar measuring means must be distributed to maintenance personnel and users of the work machine, it is not realistic to use the technology of Patent Document 1 to measure the amount of wear. In particular, even if the technology of Patent Document 1 is used, it is difficult to casually image the part that wears out using a smartphone or the like and measure the amount of wear in that part.

また、特許文献1の技術は、平面計測手段という特別な手段を撮像時に使用して摩耗する部位を撮像する必要があるので、当該手段を使用せずに既に撮像された撮像画像に対して特許文献1の技術を適用することができない。 In addition, the technology of Patent Document 1 requires the use of a special means called a planar measurement means when capturing images of the worn areas, and therefore the technology of Patent Document 1 cannot be applied to images that have already been captured without using this means.

このようなことから、作業機械の摩耗する部位を撮像した撮像画像が、摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる技術が求められている。 For these reasons, there is a demand for technology that can accurately and easily evaluate whether images of parts of a work machine that are subject to wear are suitable for measuring the amount of wear.

上記事情に鑑みて、本発明は、作業機械の摩耗する部位の撮像画像が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価して、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention aims to simplify and streamline the work of measuring the amount of wear by appropriately and easily evaluating whether an image of a part of a work machine that wears is suitable for measuring the amount of wear.

上記課題を解決するために、本発明の画像評価装置は、作業機械の特定の部位の撮像画像が前記特定の部位の摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置であって、前記特定の部位の輪郭を含む学習用画像と、前記学習用画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点とが教師データとして機械学習されており、前記撮像画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する特徴点抽出部と、前記摩耗量の測定に適した方向から撮像された前記学習用画像における前記特徴点から算出された、前記撮像画像を評価するための基準となる基準値を記憶する基準値記憶部と、前記特徴点抽出部により抽出された前記撮像画像における前記特徴点と、前記基準値記憶部に記憶された前記基準値とに基づいて、前記撮像画像が前記測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する評価値算出部と、前記評価値算出部により算出された前記評価値に応じて、前記撮像画像が前記測定用画像として利用できるか否かを判定する画像判定部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the image evaluation device of the present invention is an image evaluation device that evaluates whether a captured image of a specific part of a work machine is suitable as a measurement image used to measure the amount of wear of the specific part, and is characterized in that a learning image including the contour of the specific part and a plurality of feature points for identifying the contour of the specific part included in the learning image are machine-learned as teacher data, and the image evaluation device is characterized in that it includes: a feature point extraction unit that extracts feature points that identify the contour of the specific part included in the captured image; a reference value storage unit that stores a reference value that is calculated from the feature points in the learning image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear and serves as a reference for evaluating the captured image; an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating whether the captured image is suitable as the measurement image based on the feature points in the captured image extracted by the feature point extraction unit and the reference value stored in the reference value storage unit; and an image judgment unit that judges whether the captured image can be used as the measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit.

本発明によれば、作業機械の摩耗する部位の撮像画像が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価して、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately and easily evaluate whether an image of a part of a work machine that is subject to wear is suitable for measuring the amount of wear, thereby simplifying and streamlining the work of measuring the amount of wear.

実施形態1の画像評価装置を備える摩耗量測定システムの構成を模式的に示す図。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wear amount measuring system including an image evaluation device according to a first embodiment. 図1に示す作業機械の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the work machine shown in FIG. 1 . 図1に示す画像評価装置の機能的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the image evaluation device shown in FIG. 1 . 図3に示す基準値算出部及び評価値算出部の詳細構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of a reference value calculation unit and an evaluation value calculation unit shown in FIG. 3 . スプロケットの摩耗量の測定に適した真正面画像を模式的に示す図。FIG. 13 is a schematic diagram showing a front image suitable for measuring the amount of wear of a sprocket. スプロケットの輪郭を特定する特徴点を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating characteristic points that identify the contour of a sprocket. 基準値の学習モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in a reference value learning mode. 画像抽出モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in an image extraction mode. 実施形態2の画像評価装置が備える基準値算出部及び評価値算出部の詳細構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the detailed configuration of a reference value calculation unit and an evaluation value calculation unit included in an image evaluation device according to a second embodiment. バケットの先端部の構成を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a tip portion of a bucket. ツースの摩耗量の測定に適した斜視画像を模式的に示す図。FIG. 13 is a schematic diagram showing an oblique image suitable for measuring the amount of wear of teeth. ツース及びアダプタの輪郭を特定する特徴点を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating characteristic points that identify the contours of the tooth and adapter. 実施形態3の画像評価装置の機能的構成を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing the functional configuration of an image evaluation device according to a third embodiment. 自動撮像モードでの画像評価装置の動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device in an automatic imaging mode.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において同一の符号を付された構成については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有し、その説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Components with the same reference numerals in each embodiment have the same functions in each embodiment unless otherwise specified, and the description thereof will be omitted.

現在のAI技術を用いれば、スプロケット63(図2参照)やツース693(図10参照)等の作業機械6の摩耗する部位を含む撮像画像461から摩耗量を自動で測定することが可能である。但し、摩耗量の測定にはmm単位の高い精度が求められることがある。高精度の測定を担保するために摩耗量の測定に用いられる画像(以下「測定用画像」とも称する)は、作業機械6の部位毎に異なる。 Using current AI technology, it is possible to automatically measure the amount of wear from a captured image 461 that includes parts of the work machine 6 that are subject to wear, such as the sprocket 63 (see Figure 2) and teeth 693 (see Figure 10). However, high accuracy in the order of millimeters may be required to measure the amount of wear. To ensure highly accurate measurements, the images used to measure the amount of wear (hereinafter also referred to as "measurement images") differ for each part of the work machine 6.

例えば、スプロケット63の測定用画像は、スプロケット63の正面633に撮像装置31を正対させて撮像された真正面画像である(図5参照)。スプロケット63には、摩耗前のスプロケット63の歯631及び歯底632(図5参照)に隙間なくフィットする測定ゲージ画像が存在する。スプロケット63の摩耗量は、スプロケット63の撮像画像461に含まれる歯631及び歯底632と測定ゲージ画像との隙間の大きさを、画像処理により測定することによって、容易に測定することができる。2次元の撮像画像461及び測定ゲージ画像からスプロケット63の摩耗量を高精度で測定するためには、奥行きが殆ど写っていない真正面画像に対して測定ゲージ画像をフィットさせることが重要である。よって、スプロケット63の測定用画像は、撮像装置31をスプロケット63の正面633に正対させて撮像された真正面画像である。 For example, the measurement image of the sprocket 63 is a front image captured by facing the imaging device 31 directly to the front 633 of the sprocket 63 (see FIG. 5). The sprocket 63 has a measurement gauge image that fits the teeth 631 and tooth roots 632 (see FIG. 5) of the sprocket 63 without any gaps before wear. The amount of wear of the sprocket 63 can be easily measured by measuring the size of the gap between the teeth 631 and tooth roots 632 included in the image 461 of the sprocket 63 and the measurement gauge image by image processing. In order to measure the amount of wear of the sprocket 63 with high accuracy from the two-dimensional image 461 and the measurement gauge image, it is important to fit the measurement gauge image to the front image that has almost no depth. Therefore, the measurement image of the sprocket 63 is a front image captured by facing the imaging device 31 directly to the front 633 of the sprocket 63.

一方、ツース693の測定用画像は、後述するアダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695が写るよう、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像装置31を向けて撮像された画像(以下「斜視画像」とも称する)である(図11を参照)。ツース693には、真正面の基準となる平面が存在しないので、ツース693の撮像画像461が如何に真正面画像に近いかを評価することは困難である。むしろ、ツース693の側面695の情報を利用すべきである。なぜなら、ツース693とアダプタ692との境界部696を測定基準とすれば、バケット69が回転していても、摩耗量の測定において問題とならないからである。発明者らは実験を重ねて、境界部696を測定基準とすることによって、画像による摩耗量の測定値と実測値との差異を僅少にすることができることを、立証することに成功した。よって、ツース693の測定用画像は、アダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695が写るよう、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像された斜視画像である。 On the other hand, the measurement image of the tooth 693 is an image (hereinafter also referred to as an "oblique image") captured by directing the image capture device 31 at a moderate angle to the front 694 of the tooth 693 so that the front 694 and side 695 of the adapter 692 and tooth 693, which will be described later, are captured (see FIG. 11). Since the tooth 693 does not have a plane that serves as a reference for the front, it is difficult to evaluate how close the captured image 461 of the tooth 693 is to a front image. Rather, information on the side 695 of the tooth 693 should be used. This is because if the boundary 696 between the tooth 693 and the adapter 692 is used as the measurement standard, even if the bucket 69 is rotating, there is no problem in measuring the amount of wear. Through repeated experiments, the inventors have succeeded in proving that by using the boundary 696 as the measurement standard, the difference between the measured amount of wear from the image and the actual measured value can be made small. Therefore, the measurement image of tooth 693 is an oblique image captured from a moderately oblique direction relative to the front 694 of tooth 693 so that the front 694 and side 695 of each of the adapter 692 and tooth 693 are visible.

画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位を含む撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する装置である。画像評価装置40は、評価対象の撮像画像461に含まれる部位毎に適した処理を行って、様々な部位の撮像画像461を評価することができる。 The image evaluation device 40 is a device that evaluates whether a captured image 461 including a worn part of the work machine 6 is suitable as a measurement image. The image evaluation device 40 can evaluate the captured images 461 of various parts by performing processing appropriate for each part included in the captured image 461 to be evaluated.

[実施形態1]
図1~図8を用いて、実施形態1の画像評価装置40について説明する。
[Embodiment 1]
An image evaluation device 40 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

実施形態1では、作業機械6の摩耗する部位がスプロケット63である場合に、スプロケット63の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置40について説明する。 In the first embodiment, an image evaluation device 40 is described that evaluates whether a captured image 461 of a sprocket 63 is suitable as a measurement image when the part of the work machine 6 that wears is the sprocket 63.

図1は、実施形態1の画像評価装置40を備える摩耗量測定システム1の構成を模式的に示す図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a wear amount measurement system 1 equipped with an image evaluation device 40 according to embodiment 1.

摩耗量測定システム1は、作業機械6の摩耗する部位の画像から当該部位の摩耗量を測定するシステムである。摩耗量測定システム1は、摩耗量測定システム1を管理するサーバ装置2と、各々が撮像装置31を備えた複数の通信端末3とが、ネットワークを介して無線通信可能に接続されたシステムである。本実施形態の摩耗量測定システム1では、画像評価装置40が通信端末3に備えられているが、画像評価装置40の全部又は一部の機能がサーバ装置2に備えられていてもよい。 The wear amount measurement system 1 is a system that measures the amount of wear of a worn part of a work machine 6 from an image of the part. The wear amount measurement system 1 is a system in which a server device 2 that manages the wear amount measurement system 1 and a plurality of communication terminals 3, each equipped with an image capture device 31, are connected via a network so as to be capable of wireless communication. In the wear amount measurement system 1 of this embodiment, the image evaluation device 40 is provided in the communication terminal 3, but all or part of the functions of the image evaluation device 40 may be provided in the server device 2.

通信端末3は、スマートフォンやタブレットPC等の携帯通信端末である。通信端末3は、動画像又は静止画像を撮像可能な撮像装置31と、タッチパネルティスプレイを構成する表示装置32及び入力装置33と、画像評価装置40とを備える。 The communication terminal 3 is a mobile communication terminal such as a smartphone or a tablet PC. The communication terminal 3 includes an imaging device 31 capable of capturing moving or still images, a display device 32 and an input device 33 that constitute a touch panel display, and an image evaluation device 40.

画像評価装置40は、CPU等により構成される演算処理装置401と、ROM及びRAM等により構成される記憶装置402とを備える。記憶装置402には、後述する教師データ記憶部41、基準値記憶部45及び撮像画像記憶部46等のデータ記憶領域が設けられている。記憶装置402には、後述する学習部42、特徴点抽出部43、基準値算出部44、評価値算出部47、画像判定部48及び画像抽出部49等の機能を実現する各種プログラムを記憶するプログラム記憶領域が設けられている。演算処理装置401は、記憶装置402のデータ記憶領域に記憶された各種データを用いて、記憶装置402のプログラム記憶領域に記憶された各種プログラムを実行することによって、画像評価装置40の各種機能を実現することができる。 The image evaluation device 40 includes a calculation processing device 401 including a CPU and the like, and a storage device 402 including a ROM and a RAM. The storage device 402 includes data storage areas including a teacher data storage unit 41, a reference value storage unit 45, and a captured image storage unit 46, which will be described later. The storage device 402 includes a program storage area that stores various programs that realize the functions of a learning unit 42, a feature point extraction unit 43, a reference value calculation unit 44, an evaluation value calculation unit 47, an image determination unit 48, and an image extraction unit 49, which will be described later. The calculation processing device 401 can realize various functions of the image evaluation device 40 by executing various programs stored in the program storage area of the storage device 402 using various data stored in the data storage area of the storage device 402.

図2は、図1に示す作業機械6の構成を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the configuration of the work machine 6 shown in Figure 1.

作業機械6は、特に限定されないが、例えば、油圧ショベル等の建設機械であってもよい。本実施形態では、作業機械6がクローラ式の油圧ショベルであるものとして説明する。 The work machine 6 is not particularly limited, but may be, for example, a construction machine such as a hydraulic excavator. In this embodiment, the work machine 6 is described as being a crawler-type hydraulic excavator.

作業機械6は、下部走行体61と、旋回装置651を介して下部走行体61に旋回可能に取り付けられた上部旋回体65と、上部旋回体65の前部に取り付けられた多関節式のフロント作業機66とを備える。 The work machine 6 includes a lower running body 61, an upper rotating body 65 rotatably attached to the lower running body 61 via a rotating device 651, and a multi-joint front work machine 66 attached to the front of the upper rotating body 65.

下部走行体61は、下部走行体61の前端部に設けられたアイドラ62と、下部走行体61の後端部に設けられ油圧モータによって駆動するスプロケット63と、アイドラ62及びスプロケット63に架けられた帯状のクローラ64とを備える。スプロケット63は、クローラ64との摩擦や、スプロケット63とクローラ64との間に入り込んだ土砂等との摩擦によって摩耗することがある。 The lower running body 61 includes an idler 62 provided at the front end of the lower running body 61, a sprocket 63 provided at the rear end of the lower running body 61 and driven by a hydraulic motor, and a belt-shaped crawler 64 stretched over the idler 62 and sprocket 63. The sprocket 63 may wear out due to friction with the crawler 64 or friction with soil or sand that has gotten between the sprocket 63 and the crawler 64.

上部旋回体65は、上部旋回体65の前部に設けられたキャブ652と、上部旋回体65の後部に設けられ作業機械6の駆動装置を収容する機械室653とを備える。 The upper rotating body 65 includes a cab 652 provided at the front of the upper rotating body 65 and a machine room 653 provided at the rear of the upper rotating body 65 to house the drive unit of the work machine 6.

フロント作業機66は、上部旋回体65の前部に対して回動可能に支持されたブーム67と、ブーム67の先端部に対して回動可能に支持されたアーム68と、アーム68の先端部に対して回動可能に支持されたバケット69とを備える。ブーム67、アーム68及びバケット69は、それぞれ、ブームシリンダ671、アームシリンダ681及びバケットシリンダ691とリンクを介して接続され、これらの油圧シリンダが伸縮することによって回動する。バケット69の先端部69aには、ツース693が幅方向に間隔をあけて取り付けられている。ツース693は、掘削する土砂等との摩擦によって摩耗することがある。 The front work machine 66 comprises a boom 67 rotatably supported on the front of the upper rotating body 65, an arm 68 rotatably supported on the tip of the boom 67, and a bucket 69 rotatably supported on the tip of the arm 68. The boom 67, arm 68, and bucket 69 are connected to a boom cylinder 671, an arm cylinder 681, and a bucket cylinder 691 via links, respectively, and rotate when these hydraulic cylinders extend and retract. Teeth 693 are attached to the tip 69a of the bucket 69 at intervals in the width direction. The teeth 693 may wear out due to friction with the soil and sand being excavated.

図3は、図1に示す画像評価装置40の機能的構成を示すブロック図である。図4は、図3に示す基準値算出部44及び評価値算出部47の詳細構成を示すブロック図である。図5は、スプロケット63の摩耗量の測定に適した真正面画像G1を模式的に示す図である。図6は、スプロケット63の輪郭を特定する特徴点を説明する図である。 Figure 3 is a block diagram showing the functional configuration of the image evaluation device 40 shown in Figure 1. Figure 4 is a block diagram showing the detailed configuration of the reference value calculation unit 44 and the evaluation value calculation unit 47 shown in Figure 3. Figure 5 is a schematic diagram showing a front image G1 suitable for measuring the amount of wear of the sprocket 63. Figure 6 is a diagram explaining feature points that identify the contour of the sprocket 63.

画像評価装置40は、スプロケット63等の摩耗する部位を含む撮像画像461から当該部位の輪郭を特定する特徴点を抽出し、当該撮像画像461が測定用画像にどの程度適しているかを評価する評価値を算出する。画像評価装置40は、算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。特徴点の抽出機能は、機械学習によって生成されたモデルとして構築される。評価対象の撮像画像461は、既に撮像されて、予め撮像画像記憶部46に記憶されている。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された複数の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価し、当該複数の撮像画像461の中から測定用画像を抽出することができる。 The image evaluation device 40 extracts feature points that identify the contour of a part that wears, such as a sprocket 63, from a captured image 461 that includes the part, and calculates an evaluation value that evaluates the degree to which the captured image 461 is suitable as a measurement image. The image evaluation device 40 determines whether the captured image 461 can be used as a measurement image based on the calculated evaluation value. The feature point extraction function is constructed as a model generated by machine learning. The captured image 461 to be evaluated has already been captured and is stored in advance in the captured image storage unit 46. The image evaluation device 40 can evaluate whether multiple captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 are suitable as measurement images, and extract a measurement image from the multiple captured images 461.

画像評価装置40は、教師データ記憶部41と、学習部42と、特徴点抽出部43と、基準値算出部44と、基準値記憶部45と、撮像画像記憶部46と、評価値算出部47と、画像判定部48と、画像抽出部49とを備える。 The image evaluation device 40 includes a teacher data storage unit 41, a learning unit 42, a feature point extraction unit 43, a reference value calculation unit 44, a reference value storage unit 45, a captured image storage unit 46, an evaluation value calculation unit 47, an image determination unit 48, and an image extraction unit 49.

画像評価装置40が備える機能は、特徴点の抽出機能を生成する機械学習や後述する基準値Xの算出を行う学習段階において使用又は実行される機能と、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する利活用段階において使用又は実行される機能とに大別することができる。 The functions of the image evaluation device 40 can be broadly divided into functions that are used or executed in the learning stage, in which machine learning is performed to generate a feature point extraction function and the reference value X described below is calculated, and functions that are used or executed in the utilization stage, in which the captured image 461 is evaluated as to whether it is suitable as a measurement image.

まず、画像評価装置40の学習段階に使用又は実行される機能について説明する。
教師データ記憶部41は、作業機械6の摩耗する部位の輪郭が写る学習用画像411と、学習用画像411に含まれる当該部位の輪郭を特定するための複数の特徴点の座標を示す特徴点データ412とを、互いに紐付けて記憶する。
First, the functions used or executed in the learning stage of the image evaluation device 40 will be described.
The teacher data memory unit 41 stores, in association with each other, a learning image 411 showing the contours of a part of the work machine 6 that is subject to wear, and feature point data 412 indicating the coordinates of a number of feature points contained in the learning image 411 for identifying the contours of that part.

学習部42は、教師データ記憶部41に記憶された学習用画像411と特徴点データ412とを教師データとして、特徴点の抽出を機械学習し、特徴点抽出部43を生成する。学習部42が有する機械学習アルゴリズムは、特に限定されず、例えばランダムフォレスト等であってもよい。機械学習済みの特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、当該撮像画像461に含まれる部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する。 The learning unit 42 uses the learning images 411 and feature point data 412 stored in the teacher data storage unit 41 as teacher data, performs machine learning to extract feature points, and generates a feature point extraction unit 43. The machine learning algorithm possessed by the learning unit 42 is not particularly limited, and may be, for example, a random forest. When evaluating whether a captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable as a measurement image, the machine learning-prepared feature point extraction unit 43 extracts feature points that identify the contour of a part included in the captured image 461.

学習用画像411は、スプロケット63の外縁を形成する歯底632の正面633及び背面634の各輪郭を含む画像である。学習用画像411は、スプロケット63の歯631及び歯底632を、摩耗量の測定に適した方向を含む複数の撮像方向から撮像することによって取得される。学習用画像411は、通信端末3の撮像装置31によって撮像された画像であってもよいし、撮像装置31とは異なる他の撮像装置によって撮像された画像であってもよい。摩耗量の測定に適した方向とは、例えば、スプロケット63の正面633を含む平面に対して撮像装置31の光軸が直交するような撮像方向である。摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、図5に示すような真正面画像G1である。摩耗量の測定に適した方向以外の撮像方向から撮像された画像は、図6に示すような画像G2である。図6に示す画像G2は、スプロケット63の歯底632の正面633及び背面634の各輪郭を含む画像である。 The learning image 411 is an image including the contours of the front 633 and back 634 of the tooth bottom 632 that forms the outer edge of the sprocket 63. The learning image 411 is acquired by capturing images of the teeth 631 and tooth bottom 632 of the sprocket 63 from multiple imaging directions including a direction suitable for measuring the amount of wear. The learning image 411 may be an image captured by the imaging device 31 of the communication terminal 3, or may be an image captured by another imaging device different from the imaging device 31. The direction suitable for measuring the amount of wear is, for example, an imaging direction in which the optical axis of the imaging device 31 is perpendicular to a plane including the front 633 of the sprocket 63. The image captured from the direction suitable for measuring the amount of wear is a true-on image G1 as shown in FIG. 5. The image captured from the imaging direction other than the direction suitable for measuring the amount of wear is an image G2 as shown in FIG. 6. The image G2 shown in FIG. 6 is an image including the contours of the front 633 and back 634 of the tooth bottom 632 of the sprocket 63.

なお、正面633は、作業機械6の左右方向外側に向かう面であり、背面634は、作業機械6の左右方向内側に向かう面であり、側面635は、正面633及び背面634に連続しスプロケット63の周方向に沿う面である。 The front surface 633 faces outward in the left-right direction of the work machine 6, the back surface 634 faces inward in the left-right direction of the work machine 6, and the side surface 635 is a surface that is continuous with the front surface 633 and the back surface 634 and runs along the circumferential direction of the sprocket 63.

図6に示すように、スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像では、歯底632の正面633の輪郭を近似する正面円Fと、歯底632の背面634の輪郭を近似する背面円Bとを描くことができる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、ほぼ等価である。背面634の輪郭が完全に隠れた画像では、背面634の中心Cbは不明となる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像を取得する場合、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが写る状況から、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを重ね合わせるよう撮像装置の姿勢を変更すると、両者が近付いていく。やがて、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致して背面円Bの中心Cbが消滅する。背面円Bの中心Cbが消滅した瞬間に撮像された画像は、真正面画像G1とみなすことができる。 6, in an image including the contours of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, a front circle F approximating the contour of the front surface 633 of the tooth bottom 632 and a back circle B approximating the contour of the back surface 634 of the tooth bottom 632 can be drawn. In an image including the contours of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide with each other, which is almost equivalent to the image being a true front image G1. In an image in which the contour of the back surface 634 is completely hidden, the center Cb of the back surface 634 is unknown. When acquiring an image including the contours of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, if the attitude of the imaging device is changed so that the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B overlap from a situation in which the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B are captured, the two will approach each other. Eventually, the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide with each other and the center Cb of the back circle B disappears. The image captured at the moment the center Cb of the back circle B disappears can be considered the front image G1.

遠近の原理により、背面円Bの半径Rbは、正面円Fの半径Rfよりも小さくなる。よって、歯底632の正面633の輪郭と背面634の輪郭とを重ねることは不可能である。正面円F及び背面円Bを描く手法を用いずに真正面画像G1を得るには、歯底632の正面633の輪郭と背面634の輪郭とを同時並行に眺めながら両者の乖離のバランスを考慮しながら、感覚的に撮像しなければならない。これでは、真正面画像G1を得ることは非常に困難である。しかしながら、正面円F及び背面円Bを描く手法を採用することにより、上記のように正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを重ね合わせるだけの簡便な操作で、より正確な真正面画像G1を取得することができる。 Due to the principle of perspective, the radius Rb of the back circle B is smaller than the radius Rf of the front circle F. Therefore, it is impossible to overlap the contour of the front surface 633 of the tooth base 632 with the contour of the back surface 634. To obtain a true-front image G1 without using the technique of drawing the front circle F and the back circle B, the contour of the front surface 633 of the tooth base 632 and the contour of the back surface 634 must be viewed simultaneously in parallel, while taking into consideration the balance of the deviation between the two, and the image must be captured intuitively. This makes it very difficult to obtain a true-front image G1. However, by adopting the technique of drawing the front circle F and the back circle B, a more accurate true-front image G1 can be obtained by a simple operation of simply overlapping the center Cf of the front circle F with the center Cb of the back circle B as described above.

このようなことから、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fと背面円Bとを描くことができるスプロケット63の歯底632の各輪郭上の点の座標を、特徴点データ412とする。図6のP1~P4は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点である。図6のP5~P8は、スプロケット63の歯底632の背面634の輪郭を特定する特徴点である。 For this reason, the image evaluation device 40 of this embodiment sets the coordinates of the points on each contour of the tooth base 632 of the sprocket 63 at which the front circle F and the back circle B can be drawn as feature point data 412. P1 to P4 in Figure 6 are feature points that specify the contour of the front 633 of the tooth base 632 of the sprocket 63. P5 to P8 in Figure 6 are feature points that specify the contour of the back 634 of the tooth base 632 of the sprocket 63.

基準値算出部44は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価するための基準となる基準値Xを算出する。基準値算出部44は、図4に示すように、中心半径算出部441と、割合算出部442とを備える。 The reference value calculation unit 44 calculates a reference value X that serves as a criterion for evaluating whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable as a measurement image. As shown in FIG. 4, the reference value calculation unit 44 includes a center radius calculation unit 441 and a ratio calculation unit 442.

上記のように、スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、ほぼ等価である。但し、正面円Fの半径Rfと背面円Bの半径Rbとは異なるので、一致させるべき点は、正確には、中心Cfよりも歯底632に近い側の点、及び、中心Cbよりも歯底632に近い側の点である。この一致させるべき点は、評価対象の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価するための基準となる点(以下「基準点」とも称する)である。正面円Fの基準点及び背面円Bの基準点を、それぞれ、半径Rf及び半径Rbに対してどの程度の割合を乗算した距離だけ中心Cf及び中心Cbから歯底632側に離れた点に設定するべきであるかは、歯底632の幅及び厚さに依存するので、スプロケット63の種類に依存する。本実施形態の画像評価装置40では、撮像画像461を評価する前に、基準値算出部44が、この割合を基準値Xとして算出し、スプロケット63の種類毎に基準値記憶部45に記憶させる。スプロケット63の歯底632の各輪郭を含む画像において、正面円Fの基準点と背面円Bの基準点とが一致することは、当該画像が真正面画像G1であることと、完全に等価である。 As described above, in an image including the contours of the tooth bottom 632 of the sprocket 63, the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B coincide with each other, which is almost equivalent to the image being a true front image G1. However, since the radius Rf of the front circle F and the radius Rb of the back circle B are different, the points to be coincident are, to be precise, points closer to the tooth bottom 632 than the center Cf and points closer to the tooth bottom 632 than the center Cb. These points to be coincident are reference points (hereinafter also referred to as "reference points") for evaluating whether the captured image 461 to be evaluated is suitable for a measurement image. The reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B should be set to a point away from the center Cf and the center Cb on the tooth bottom 632 side by a distance calculated by multiplying the radius Rf and the radius Rb, respectively, depending on the width and thickness of the tooth bottom 632, and therefore depending on the type of the sprocket 63. In the image evaluation device 40 of this embodiment, before evaluating the captured image 461, the reference value calculation unit 44 calculates this ratio as a reference value X and stores it in the reference value storage unit 45 for each type of sprocket 63. In an image that includes the contours of the tooth bottoms 632 of the sprocket 63, the fact that the reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B coincide is completely equivalent to the image being a true front image G1.

このようなことから、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfよりも歯底632に近い側の点を正面円Fの基準点とし、背面円Bの中心Cbよりも歯底632に近い側の点を背面円Bの基準点とする。そして、本実施形態の画像評価装置40は、正面円Fの基準点と背面円Bの基準点とが一致する画像を、真正面画像G1とする。 For this reason, the image evaluation device 40 of this embodiment determines the point closer to the tooth base 632 than the center Cf of the front circle F as the reference point of the front circle F, and the point closer to the tooth base 632 than the center Cb of the back circle B as the reference point of the back circle B. Then, the image evaluation device 40 of this embodiment determines the image in which the reference point of the front circle F and the reference point of the back circle B coincide as the true front image G1.

基準値算出部44は、基準値Xを算出する際、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点を用いて算出する。基準値Xの算出に用いられる学習用画像411は、例えば、教師データ記憶部41に記憶された学習用画像411や、基準値Xの算出のために撮像装置31にて摩耗量の測定に適した方向から新たに撮像された学習用画像411であってもよい。基準値算出部44は、これらの学習用画像411を、機械学習済みの特徴点抽出部43に入力する。特徴点抽出部43は、歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 When calculating the reference value X, the reference value calculation unit 44 uses feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear. The learning image 411 used to calculate the reference value X may be, for example, a learning image 411 stored in the teacher data storage unit 41, or a learning image 411 newly captured by the imaging device 31 from a direction suitable for measuring the amount of wear in order to calculate the reference value X. The reference value calculation unit 44 inputs these learning images 411 to the feature point extraction unit 43 that has been machine-learned. The feature point extraction unit 43 extracts feature points that specify the contour of the front surface 633 of the tooth bottom 632 and feature points that specify the contour of the back surface 634. The feature point extraction unit 43 specifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

中心半径算出部441は、特徴点抽出部43により特定された正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、特徴点抽出部43により特定された背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。基準値算出部44の割合算出部442は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線を算出する。割合算出部442は、算出された直線上であって、次式(1)を満たすXを算出する。
正面円Fの中心Cfからの距離(半径Rf×X)=背面円Bの中心Cbからの距離(半径Rb×X)・・・(1)
The center radius calculation unit 441 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F identified by the feature point extraction unit 43, and the center Cb and radius Rb of the back circle B identified by the feature point extraction unit 43. The ratio calculation unit 442 of the reference value calculation unit 44 calculates a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B. The ratio calculation unit 442 calculates X on the calculated straight line that satisfies the following formula (1).
Distance from center Cf of front circle F (radius Rf × X) = distance from center Cb of back circle B (radius Rb × X) (1)

基準値算出部44は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上の点であって、半径Rfに対してXを乗算した距離だけ中心Cfから歯底632側に離れた点を、正面円Fの基準点とする。基準値算出部44は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上の点であって、半径Rbに対してXを乗算した距離だけ中心Cbから歯底632側に離れた点を、背面円Bの基準点とする。基準値算出部44は、算出されたXを基準値Xとして基準値記憶部45に記憶させる。この際、基準値記憶部45は、基準値算出部44により算出された基準値Xを、スプロケット63の種類を識別する部品番号に紐付けて記憶する。 The reference value calculation unit 44 determines a point on a line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B, which is a distance from the center Cf to the tooth bottom 632 side by the distance obtained by multiplying the radius Rf by X, as the reference point of the front circle F. The reference value calculation unit 44 determines a point on a line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B, which is a distance from the center Cb to the tooth bottom 632 side by the distance obtained by multiplying the radius Rb by X, as the reference point of the back circle B. The reference value calculation unit 44 stores the calculated X in the reference value storage unit 45 as the reference value X. At this time, the reference value storage unit 45 stores the reference value X calculated by the reference value calculation unit 44 in association with the part number that identifies the type of the sprocket 63.

このように、基準値記憶部45は、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点から算出された、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを記憶する。 In this way, the reference value storage unit 45 stores the reference value X, which is calculated from the feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear, and serves as a standard for evaluating the captured image 461.

続いて、画像評価装置40の利活用段階に使用又は実行される機能について説明する。
撮像画像記憶部46は、撮像画像461を記憶する。撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461は、予め撮像された動画像又は複数の静止画像である。動画像は、所定のフレームレートによって撮像された複数のフレーム画像から構成される。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を評価する場合、当該動画像を構成する複数のフレーム画像のそれぞれを評価することができる。
Next, functions used or executed in the utilization stage of the image evaluation device 40 will be described.
The captured image storage unit 46 stores a captured image 461. The captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is a moving image or a plurality of still images captured in advance. The moving image is composed of a plurality of frame images captured at a predetermined frame rate. When evaluating the moving image stored in the captured image storage unit 46, the image evaluation device 40 can evaluate each of the plurality of frame images that constitute the moving image.

特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、当該撮像画像461に含まれる特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点を抽出する。具体的には、特徴点抽出部43には、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が入力される。特徴点抽出部43は、撮像画像461に含まれるスプロケット63の歯底632において正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 When evaluating whether a captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable as a measurement image, the feature point extraction unit 43 extracts a number of feature points for identifying the contour of a specific portion contained in the captured image 461. Specifically, the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is input to the feature point extraction unit 43. The feature point extraction unit 43 extracts feature points that identify the contour of the front surface 633 and feature points that identify the contour of the back surface 634 of the tooth bottom 632 of the sprocket 63 contained in the captured image 461. The feature point extraction unit 43 identifies a front circle F and a back circle B from the extracted feature points.

評価値算出部47は、特徴点抽出部43により抽出された撮像画像461における特徴点と、基準値記憶部45に記憶された基準値Xとに基づいて、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する。評価値算出部47は、図4に示すように、基準値平均算出部471と、中心半径算出部472と、差分長算出部473と、差分比算出部474とを備える。 The evaluation value calculation unit 47 calculates an evaluation value for evaluating whether the captured image 461 is suitable as a measurement image based on the feature points in the captured image 461 extracted by the feature point extraction unit 43 and the reference value X stored in the reference value storage unit 45. As shown in FIG. 4, the evaluation value calculation unit 47 includes a reference value average calculation unit 471, a center radius calculation unit 472, a difference length calculation unit 473, and a difference ratio calculation unit 474.

基準値平均算出部471は、スプロケット63の部品番号に紐付けて基準値記憶部45に記憶された複数の基準値Xの平均値Xmを算出する。中心半径算出部472は、特徴点抽出部43により特定された正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、特徴点抽出部43により特定された背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 The reference value average calculation unit 471 calculates the average value Xm of multiple reference values X that are linked to the part number of the sprocket 63 and stored in the reference value storage unit 45. The center radius calculation unit 472 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F identified by the feature point extraction unit 43, and the center Cb and radius Rb of the back circle B identified by the feature point extraction unit 43.

差分長算出部473は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線を算出する。差分長算出部473は、算出された直線上において、次式(2)によって表される差分長Dを算出する。
差分長D={正面円Fの中心Cfから距離(半径Rf×Xm)だけ離れた点}-{背面円Bの中心Cbから距離(半径Rb×X)だけ離れた点}・・・(2)
The differential length calculation unit 473 calculates a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B. The differential length calculation unit 473 calculates a differential length D on the calculated straight line, which is expressed by the following equation (2).
Differential length D = {point separated by a distance (radius Rf x Xm) from the center Cf of the front circle F} - {point separated by a distance (radius Rb x X) from the center Cb of the back circle B} (2)

差分比算出部474は、次式(3)によって表される差分比Δを算出する。
差分比Δ=差分長D/(正面円Fの半径Rf+背面円Bの半径Rb)・・・(3)
The difference ratio calculation unit 474 calculates the difference ratio Δ expressed by the following equation (3).
Difference ratio Δ=difference length D/(radius Rf of front circle F+radius Rb of rear circle B) (3)

評価値算出部47は、差分比算出部474により算出された差分比Δを、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値とする。評価値算出部47は、評価値として算出された差分比Δを、画像判定部48に入力する。 The evaluation value calculation unit 47 uses the difference ratio Δ calculated by the difference ratio calculation unit 474 as an evaluation value for evaluating whether the captured image 461 is suitable as a measurement image. The evaluation value calculation unit 47 inputs the difference ratio Δ calculated as the evaluation value to the image determination unit 48.

画像判定部48は、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。具体的には、画像判定部48は、評価値として算出された差分比Δを、閾値Tと比較する。閾値Tは、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定するための閾値であり、スプロケット63の種類毎に予め定められている。閾値Tは、画像評価装置40の閾値記憶部(不図示)に、スプロケット63の部品番号に紐付けて予め記憶されている。画像判定部48は、差分比Δが閾値Tより小さければ、撮像画像461が測定用画像として利用できると判定する。画像判定部48は、差分比Δが閾値T以上であれば、撮像画像461が測定用画像として利用できないと判定する。画像判定部48は、判定結果を画像抽出部49に入力する。 The image determination unit 48 determines whether the captured image 461 can be used as a measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 47. Specifically, the image determination unit 48 compares the difference ratio Δ calculated as the evaluation value with the threshold value T. The threshold value T is a threshold value for determining whether the captured image 461 can be used as a measurement image, and is determined in advance for each type of sprocket 63. The threshold value T is stored in advance in a threshold value storage unit (not shown) of the image evaluation device 40 in association with the part number of the sprocket 63. If the difference ratio Δ is smaller than the threshold value T, the image determination unit 48 determines that the captured image 461 can be used as a measurement image. If the difference ratio Δ is equal to or greater than the threshold value T, the image determination unit 48 determines that the captured image 461 cannot be used as a measurement image. The image determination unit 48 inputs the determination result to the image extraction unit 49.

画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する。具体的には、画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を構成する複数のフレーム画像又は複数の静止画像の中から測定用画像に該当する撮像画像461を抽出する。画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果において複数の撮像画像461が測定用画像に該当していた場合、測定用画像に該当する全ての撮像画像461を抽出してもよいし、差分比Δが最小であった撮像画像461だけを抽出してもよいし、差分比Δが最小のものから順に所定数の撮像画像461(例えば上位5つの撮像画像461)だけを抽出してもよい。画像抽出部49は、抽出された測定用画像に該当する撮像画像461を表示装置32に出力し、当該画像を表示装置32に表示させる。 The image extraction unit 49 extracts the measurement image from the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 according to the judgment result of the image judgment unit 48. Specifically, the image extraction unit 49 extracts the captured image 461 corresponding to the measurement image from the multiple frame images or multiple still images constituting the moving image stored in the captured image storage unit 46 according to the judgment result of the image judgment unit 48. When the multiple captured images 461 correspond to the measurement image in the judgment result of the image judgment unit 48, the image extraction unit 49 may extract all the captured images 461 corresponding to the measurement image, may extract only the captured image 461 with the smallest difference ratio Δ, or may extract only a predetermined number of captured images 461 (for example, the top five captured images 461) in order from the smallest difference ratio Δ. The image extraction unit 49 outputs the captured images 461 corresponding to the extracted measurement image to the display device 32 and displays the image on the display device 32.

なお、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かの判定を行った後、当該判定結果を、撮像画像461に紐付けて撮像画像記憶部46に記憶したり、表示装置32に出力したりしてもよい。この場合、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像に該当する撮像画像461を抽出しなくてもよい。この場合、画像評価装置40は、画像抽出部49を省略してもよい。 After judging whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 may link the judgment result to the captured image 461 and store it in the captured image storage unit 46 or output it to the display device 32. In this case, the image evaluation device 40 does not need to extract the captured image 461 that corresponds to the measurement image from the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46. In this case, the image evaluation device 40 may omit the image extraction unit 49.

また、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の全てにおいて測定用画像として利用できるか否かの判定を行わずに、差分比Δが最小の撮像画像461を測定用画像として抽出するだけでもよい。この場合、画像評価装置40は、画像判定部48を省略してもよい。 The image evaluation device 40 may simply extract the captured image 461 with the smallest difference ratio Δ as the measurement image, without determining whether or not all of the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 can be used as the measurement image. In this case, the image evaluation device 40 may omit the image determination unit 48.

次に、画像評価装置40の動作について説明する。画像評価装置40は、特徴点の抽出機能を生成する機械学習モードと、基準値Xを事前に算出し記憶しておく学習モードと、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する画像抽出モードによって動作することができる。 Next, the operation of the image evaluation device 40 will be described. The image evaluation device 40 can operate in a machine learning mode that generates a feature point extraction function, a learning mode that calculates and stores the reference value X in advance, and an image extraction mode that extracts a measurement image from the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46.

図7は、基準値Xの学習モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 Figure 7 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device 40 in the learning mode of the reference value X.

ステップS701において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの学習モードの開始を受け付ける。 In step S701, the image evaluation device 40 accepts the start of a learning mode for the reference value X in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS702において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S702, the image evaluation device 40 accepts the part number of the sprocket 63 in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS703において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの消去(初期化)を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値Xの消去を受け付けていない場合、ステップS705に移行する。画像評価装置40は、基準値Xの消去を受け付けた場合、ステップS704に移行する。 In step S703, the image evaluation device 40 determines whether or not it has accepted the erasure (initialization) of the reference value X in response to a user's input operation on the input device 33. If the image evaluation device 40 has not accepted the erasure of the reference value X, it proceeds to step S705. If the image evaluation device 40 has accepted the erasure of the reference value X, it proceeds to step S704.

ステップS704において、画像評価装置40は、基準値Xを消去する。具体的には、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値X、又は、ステップS713においてエラーメッセージを出力した基準値Xを消去する。 In step S704, the image evaluation device 40 erases the reference value X. Specifically, the image evaluation device 40 erases the reference value X stored in the reference value storage unit 45, or the reference value X for which an error message was output in step S713.

ステップS705において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、基準値Xの学習モードの終了を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値Xの学習モードの終了を受け付けた場合、図7に示す本処理を終了する。画像評価装置40は、基準値Xの学習モードの終了を受け付けていない場合、ステップS706に移行する。 In step S705, the image evaluation device 40 determines whether or not the end of the learning mode of the reference value X has been accepted in response to an input operation by the user on the input device 33. If the image evaluation device 40 accepts the end of the learning mode of the reference value X, it ends this process shown in FIG. 7. If the image evaluation device 40 has not accepted the end of the learning mode of the reference value X, it proceeds to step S706.

ステップS706において、画像評価装置40は、基準値Xの算出に用いられる学習用画像411を読み込む。 In step S706, the image evaluation device 40 reads the learning image 411 to be used to calculate the reference value X.

ステップS707において、画像評価装置40は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。画像評価装置40は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 In step S707, the image evaluation device 40 extracts feature points that identify the contour of the front surface 633 of the tooth bottom 632 of the sprocket 63 and feature points that identify the contour of the back surface 634. The image evaluation device 40 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

ステップS708において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 In step S708, the image evaluation device 40 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F and the center Cb and radius Rb of the back circle B.

ステップS709において、画像評価装置40は、基準値Xを算出する。具体的には、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上であって上記の式(1)を満たすような基準値Xを算出する。 In step S709, the image evaluation device 40 calculates a reference value X. Specifically, the image evaluation device 40 calculates a reference value X that is on a straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B and satisfies the above formula (1).

ステップS710において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS713に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に既に基準値Xが記憶されている場合、ステップS711に移行する。 In step S710, the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X has already been stored in the reference value storage unit 45. If the reference value X has not already been stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S713. If the reference value X has already been stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S711.

ステップS711において、画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内か否かを判定する。画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内である場合、ステップS713に移行する。画像評価装置40は、今回算出された基準値Xと、基準値記憶部45に既に記憶された基準値Xとの差が、許容範囲内でない場合、ステップS712に移行する。なお許容範囲か否かは、あらかじめ設定して記憶されている閾値に基づく。閾値は任意に設定しうる。 In step S711, the image evaluation device 40 determines whether the difference between the currently calculated reference value X and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is within the allowable range. If the difference between the currently calculated reference value X and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is within the allowable range, the image evaluation device 40 proceeds to step S713. If the difference between the currently calculated reference value X and the reference value X already stored in the reference value storage unit 45 is not within the allowable range, the image evaluation device 40 proceeds to step S712. Note that whether or not it is within the allowable range is based on a threshold value that is set and stored in advance. The threshold value can be set arbitrarily.

ステップS712において、画像評価装置40は、エラーメッセージを表示装置32に出力し、ステップS703に移行する。 In step S712, the image evaluation device 40 outputs an error message to the display device 32 and proceeds to step S703.

ステップS713において、画像評価装置40は、今回算出された基準値Xを新たな基準値Xとして基準値記憶部45に記憶する。 In step S713, the image evaluation device 40 stores the currently calculated reference value X in the reference value storage unit 45 as a new reference value X.

このようにして、画像評価装置40は、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを事前に算出し記憶しておくことができる。 In this way, the image evaluation device 40 can calculate and store in advance the reference value X that serves as the standard for evaluating the captured image 461.

図8は、画像抽出モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device 40 in image extraction mode.

ステップS801において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、画像抽出モードの開始を受け付ける。 In step S801, the image evaluation device 40 accepts the start of the image extraction mode in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS802において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S802, the image evaluation device 40 accepts the part number of the sprocket 63 in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS803において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されている場合、ステップS805に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS804に移行する。 In step S803, the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X is stored in the reference value storage unit 45. If the reference value X is stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S805. If the reference value X is not stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S804.

ステップS804において、画像評価装置40は、基準値Xが記憶されていない旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S804, the image evaluation device 40 outputs a message to the display device 32 indicating that the reference value X is not stored. The image evaluation device 40 then ends this process shown in FIG. 8.

ステップS805において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値Xの平均値Xmを算出する。 In step S805, the image evaluation device 40 calculates the average value Xm of the reference values X stored in the reference value storage unit 45.

ステップS806において、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461を読み込む。 In step S806, the image evaluation device 40 reads the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46.

ステップS807において、画像評価装置40は、スプロケット63の歯底632の正面633の輪郭を特定する特徴点と、背面634の輪郭を特定する特徴点とを抽出する。画像評価装置40は、抽出された特徴点から、正面円Fと背面円Bとを特定する。 In step S807, the image evaluation device 40 extracts feature points that identify the contour of the front surface 633 of the tooth bottom 632 of the sprocket 63 and feature points that identify the contour of the back surface 634. The image evaluation device 40 identifies the front circle F and the back circle B from the extracted feature points.

ステップS808において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cf及び半径Rfと、背面円Bの中心Cb及び半径Rbとを算出する。 In step S808, the image evaluation device 40 calculates the center Cf and radius Rf of the front circle F and the center Cb and radius Rb of the back circle B.

ステップS809において、画像評価装置40は、正面円Fの中心Cfと背面円Bの中心Cbとを通る直線上において上記の式(2)によって表される差分長Dを算出する。 In step S809, the image evaluation device 40 calculates the difference length D expressed by the above formula (2) on the straight line passing through the center Cf of the front circle F and the center Cb of the back circle B.

ステップS810において、画像評価装置40は、上記の式(3)によって表される差分比Δを算出する。 In step S810, the image evaluation device 40 calculates the difference ratio Δ expressed by the above formula (3).

ステップS811において、画像評価装置40は、算出された差分比Δが予め定められた閾値Tより小さいか否かを判定することによって、今回読み込んだ撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。 In step S811, the image evaluation device 40 determines whether the currently loaded captured image 461 can be used as a measurement image by determining whether the calculated difference ratio Δ is smaller than a predetermined threshold value T.

ステップS812において、画像評価装置40は、ステップS811の判定結果が測定用画像として利用できることを示すか否かを判定する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示さない場合、ステップS814に移行する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示す場合、ステップS813に移行する。 In step S812, the image evaluation device 40 determines whether the judgment result in step S811 indicates that the image can be used as a measurement image. If the judgment result does not indicate that the image can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S814. If the judgment result indicates that the image can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S813.

ステップS813において、画像評価装置40は、今回読み込んだ撮像画像461を測定用画像として抽出する。 In step S813, the image evaluation device 40 extracts the captured image 461 that was just read as a measurement image.

ステップS814において、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価したか否かを判定する。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価していない場合、ステップS806に移行する。画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された全ての撮像画像461を評価した場合、ステップS815に移行する。 In step S814, the image evaluation device 40 determines whether or not all captured images 461 stored in the captured image storage unit 46 have been evaluated. If the image evaluation device 40 has not evaluated all captured images 461 stored in the captured image storage unit 46, the image evaluation device 40 proceeds to step S806. If the image evaluation device 40 has evaluated all captured images 461 stored in the captured image storage unit 46, the image evaluation device 40 proceeds to step S815.

ステップS815において、画像評価装置40は、測定用画像が抽出されたか否かを判定する。画像評価装置40は、測定用画像が抽出された場合、ステップS817に移行する。画像評価装置40は、測定用画像が抽出されなかった場合、ステップS816に移行する。 In step S815, the image evaluation device 40 determines whether or not a measurement image has been extracted. If a measurement image has been extracted, the image evaluation device 40 proceeds to step S817. If a measurement image has not been extracted, the image evaluation device 40 proceeds to step S816.

ステップS816において、画像評価装置40は、測定用画像が抽出されなかった旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S816, the image evaluation device 40 outputs a message to the display device 32 indicating that a measurement image was not extracted. The image evaluation device 40 then ends this process shown in FIG. 8.

ステップS817において、画像評価装置40は、抽出された測定用画像を表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図8に示す本処理を終了する。 In step S817, the image evaluation device 40 outputs the extracted measurement image to the display device 32. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG. 8.

以上のように、実施形態1の画像評価装置40は、作業機械6の特定の部位(摩耗する部位、例えばスプロケット63)の撮像画像461が摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置である。特徴点抽出部43は、当該特定の部位の輪郭を含む学習用画像411と、学習用画像411に含まれる当該特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点の座標を示す特徴点データ412とが、教師データとして、機械学習されており、撮像画像461に含まれる当該特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する。基準値記憶部45は、摩耗量の測定に適した方向から撮像された学習用画像411における特徴点から算出された、撮像画像461を評価するための基準となる基準値Xを記憶する。評価値算出部47は、特徴点抽出部43により抽出された撮像画像461における特徴点と、基準値記憶部45に記憶された基準値Xとに基づいて、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する。画像判定部48は、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。 As described above, the image evaluation device 40 of the first embodiment is an image evaluation device that evaluates whether the captured image 461 of a specific part (a part that wears, for example, the sprocket 63) of the work machine 6 is suitable as a measurement image used to measure the amount of wear. The feature point extraction unit 43 machine-learns the learning image 411 including the contour of the specific part and the feature point data 412 indicating the coordinates of a plurality of feature points for identifying the contour of the specific part included in the learning image 411 as teacher data, and extracts feature points that identify the contour of the specific part included in the captured image 461. The reference value storage unit 45 stores the reference value X that is calculated from the feature points in the learning image 411 captured from a direction suitable for measuring the amount of wear and serves as a reference for evaluating the captured image 461. The evaluation value calculation unit 47 calculates an evaluation value that evaluates whether the captured image 461 is suitable as a measurement image based on the feature points in the captured image 461 extracted by the feature point extraction unit 43 and the reference value X stored in the reference value storage unit 45. The image determination unit 48 determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image, depending on the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 47.

これにより、実施形態1の画像評価装置40は、例えば、特許文献1に開示された平面計測手段のような特別な手段を用いなくても、作業機械6の特定の部位の撮像画像461が、摩耗量の測定に適した画像であるかを高精度で評価することができる。更に、実施形態1の画像評価装置40は、撮像画像461が撮像済みであるか否かに関わらず、摩耗量の測定に適した画像であるかを高精度で評価することができる。したがって、実施形態1の画像評価装置40は、ユーザがスマートフォン等によって摩耗する部位を気軽に撮像した撮像画像461であっても、撮像画像461が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる。画像評価装置40を導入することによって、ユーザは、対象部位の3次元点群を取得する3次元形状測定機のような高額な手段を用いなくても、2次元の撮像画像461から摩耗量の測定を行うことができる。実施形態1の画像評価装置40は、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を図ることができる。 As a result, the image evaluation device 40 of the first embodiment can evaluate with high accuracy whether the captured image 461 of a specific part of the work machine 6 is suitable for measuring the amount of wear, without using a special means such as the planar measurement means disclosed in Patent Document 1. Furthermore, the image evaluation device 40 of the first embodiment can evaluate with high accuracy whether the captured image 461 is suitable for measuring the amount of wear, regardless of whether the captured image 461 has already been captured. Therefore, the image evaluation device 40 of the first embodiment can appropriately and easily evaluate whether the captured image 461 is suitable for measuring the amount of wear, even if the captured image 461 is an image captured by a user casually using a smartphone or the like of a part that is subject to wear. By introducing the image evaluation device 40, the user can measure the amount of wear from the two-dimensional captured image 461 without using an expensive means such as a three-dimensional shape measuring machine that acquires a three-dimensional point cloud of the target part. The image evaluation device 40 of the first embodiment can simplify and improve the efficiency of the wear amount measurement work.

更に、実施形態1の画像評価装置40は、測定用画像を抽出する画像抽出部49を備える。実施形態1の評価対象の撮像画像461は、予め撮像されて撮像画像記憶部46に記憶された動画像又は複数の静止画像である。画像抽出部49は、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された動画像を構成する複数のフレーム画像又は複数の静止画像の中から測定用画像を抽出する。 The image evaluation device 40 of the first embodiment further includes an image extraction unit 49 that extracts a measurement image. The captured image 461 to be evaluated in the first embodiment is a moving image or a plurality of still images captured in advance and stored in the captured image storage unit 46. The image extraction unit 49 extracts a measurement image from the plurality of frame images or the plurality of still images constituting the moving image stored in the captured image storage unit 46 according to the judgment result of the image judgment unit 48.

これにより、実施形態1の画像評価装置40は、既に撮像済みの動画像集や静止画像集から、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。特に、実施形態1の画像評価装置40は、何ら目的なく撮像された動画像集や静止画像集からであっても、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。よって、実施形態1の画像評価装置40は、摩耗量の測定に適した画像を容易に取得することができ、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を更に図ることができる。 As a result, the image evaluation device 40 of embodiment 1 can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear from a collection of moving images or still images that have already been captured. In particular, the image evaluation device 40 of embodiment 1 can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear even from a collection of moving images or still images that have been captured without any purpose. Thus, the image evaluation device 40 of embodiment 1 can easily obtain images suitable for measuring the amount of wear, further simplifying and improving the efficiency of the work of measuring the amount of wear.

なお、上記の摩耗量測定システム1では、通信端末3が画像評価装置40の全部の機能を備えていたが、サーバ装置2が画像評価装置40の全部又は一部の機能を備えていてもよい。例えば、サーバ装置2が、教師データ記憶部41及び学習部42を備えており、通信端末3が、機械学習済みの特徴点抽出部43を備えていてもよい。或いは、サーバ装置2が、機械学習済みの特徴点抽出部43をも備えており、通信端末3が、サーバ装置2から送信された特徴点抽出部43の抽出結果を受信してもよい。また、サーバ装置2が、教師データ記憶部41、学習部42、特徴点抽出部43、基準値算出部44、基準値記憶部45、評価値算出部47、画像判定部48及び画像抽出部49を備えており、通信端末3が撮像画像記憶部46だけを備えていてもよい。また、サーバ装置2が撮像画像記憶部46をも備えており、通信端末3が、サーバ装置2から送信された画像抽出部49の抽出結果を受信し、表示装置32に出力してもよい。 In the above-mentioned wear amount measurement system 1, the communication terminal 3 has all the functions of the image evaluation device 40, but the server device 2 may have all or part of the functions of the image evaluation device 40. For example, the server device 2 may have the teacher data storage unit 41 and the learning unit 42, and the communication terminal 3 may have the feature point extraction unit 43 that has been machine-learned. Alternatively, the server device 2 may also have the feature point extraction unit 43 that has been machine-learned, and the communication terminal 3 may receive the extraction result of the feature point extraction unit 43 transmitted from the server device 2. In addition, the server device 2 may have the teacher data storage unit 41, the learning unit 42, the feature point extraction unit 43, the reference value calculation unit 44, the reference value storage unit 45, the evaluation value calculation unit 47, the image judgment unit 48, and the image extraction unit 49, and the communication terminal 3 may only have the captured image storage unit 46. In addition, the server device 2 may also have the captured image storage unit 46, and the communication terminal 3 may receive the extraction result of the image extraction unit 49 transmitted from the server device 2 and output it to the display device 32.

[実施形態2]
図9~図12を用いて、実施形態2の画像評価装置40について説明する。実施形態2の画像評価装置40において、実施形態1と同様の構成及び動作については、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The image evaluation device 40 of the second embodiment will be described with reference to Figures 9 to 12. In the image evaluation device 40 of the second embodiment, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted.

実施形態2では、作業機械6の摩耗する部位がツース693である場合に、ツース693の撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置40について説明する。 In the second embodiment, an image evaluation device 40 is described that evaluates whether a captured image 461 of a tooth 693 is suitable as a measurement image when the tooth 693 is a part of the work machine 6 that wears.

図9は、実施形態2の画像評価装置40が備える基準値算出部44及び評価値算出部47の詳細構成を示すブロック図である。図10は、バケット69の先端部69aの構成を模式的に示す図である。図11は、ツース693の摩耗量の測定に適した斜視画像G3を模式的に示す図である。図12は、ツース693及びアダプタ692の輪郭を特定する特徴点を説明する図である。なお、図11及び図12に示す破線部は、摩耗前のツース693の輪郭を示している。 Figure 9 is a block diagram showing the detailed configuration of the reference value calculation unit 44 and evaluation value calculation unit 47 provided in the image evaluation device 40 of embodiment 2. Figure 10 is a diagram showing a schematic configuration of the tip portion 69a of the bucket 69. Figure 11 is a diagram showing a schematic oblique image G3 suitable for measuring the amount of wear of the tooth 693. Figure 12 is a diagram explaining characteristic points that identify the contours of the tooth 693 and the adapter 692. Note that the dashed lines shown in Figures 11 and 12 indicate the contour of the tooth 693 before wear.

ツース693は、図10に示すように、バケット69の先端部69aに幅方向に間隔をあけて設けられたアダプタ692に取り付けられている。アダプタ692は、摩耗し難い部位である。本実施形態では、アダプタ692の長さ及び幅は不変とする。図11に示すアダプタ692及びツース693の正面694は、バケット69の内表面に連続する面である。図11に示すアダプタ692及びツース693の側面695は、バケット69の外表面に連続する背面と正面694とに連続する面であり、バケット69のダンプ/クラウド方向に沿う面である。 As shown in FIG. 10, the teeth 693 are attached to adapters 692 provided at the tip 69a of the bucket 69 at intervals in the width direction. The adapters 692 are not easily worn. In this embodiment, the length and width of the adapter 692 are fixed. The front surface 694 of the adapter 692 and the tooth 693 shown in FIG. 11 is a surface that continues with the inner surface of the bucket 69. The side surface 695 of the adapter 692 and the tooth 693 shown in FIG. 11 is a surface that continues with the back surface that continues with the outer surface of the bucket 69 and the front surface 694, and is a surface that follows the dump/crowd direction of the bucket 69.

ツース693の摩耗量(摩耗率)は、次のようにして測定することができる。すなわち、図11に示すように、摩耗したツース693の画像上の長さをLtとし、アダプタ692の画像上の長さをLaとする。また、アダプタ692の実際の長さをla(固定値)とし、摩耗前のツース693の画像上の長さをLt0とする。この場合、摩耗したツース693の実際の長さltは、次式(4)にように表すことができる。ツース693の摩耗量(摩耗率)は、次式(5)のように表すことができる。
摩耗したツース693の実際の長さlt=(摩耗したツース693の画像上の長さLt)×(アダプタ692の画像上の長さLa)/(アダプタ692の実際の長さla)・・・(4)
ツース693の摩耗量(摩耗率)=1-{(摩耗したツース693の画像上の長さLt)/(摩耗前のツース693の画像上の長さLt0)}・・・(5)
The amount of wear (wear rate) of tooth 693 can be measured as follows. That is, as shown in Fig. 11, the length of worn tooth 693 on the image is Lt, and the length of adapter 692 on the image is La. The actual length of adapter 692 is la (fixed value), and the length of tooth 693 before wear on the image is Lt0. In this case, the actual length lt of worn tooth 693 can be expressed by the following formula (4). The amount of wear (wear rate) of tooth 693 can be expressed by the following formula (5).
Actual length lt of worn tooth 693=(length Lt of worn tooth 693 on the image)×(length La of adapter 692 on the image)/(actual length la of adapter 692) (4)
Wear amount of tooth 693 (wear rate)=1−{(length Lt of worn tooth 693 on image)/(length Lt0 of tooth 693 before wear on image)} (5)

但し、ツース693の正面694から撮像されたに近い画像では、アダプタ692及びツース693の側面695の面積が狭くなる。よって、ツース693の正面694から撮像されたに近い画像では、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定することができない。一方、ツース693の正面694に対して過度に斜め方向から撮像された画像では、画像手前側に写るアダプタ692及びツース693と、画像奥側に写るアダプタ692及びツース693とが重なってしまい、画像奥側のアダプタ692及びツース693の側面695の一部が写らなくなる。よって、ツース693の正面694に対して過度に斜め方向から撮像された画像では、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定することができない。よって、摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、アダプタ692の画像上の長さLaやツース693の画像上の長さLt及びLt0を正確に測定できる方向から撮像された画像である。摩耗量の測定に適した方向から撮像された画像は、図11に示すような、ツース693の正面694に対して適度に斜め方向から撮像された斜視画像G3である。 However, in an image close to being captured from the front 694 of the tooth 693, the area of the adapter 692 and the side 695 of the tooth 693 is narrow. Therefore, in an image close to being captured from the front 694 of the tooth 693, the length La of the adapter 692 on the image and the lengths Lt and Lt0 of the tooth 693 on the image cannot be accurately measured. On the other hand, in an image captured from an excessively oblique direction with respect to the front 694 of the tooth 693, the adapter 692 and the tooth 693 on the front side of the image overlap with the adapter 692 and the tooth 693 on the back side of the image, and a part of the side 695 of the adapter 692 and the tooth 693 on the back side of the image is not captured. Therefore, in an image captured from an excessively oblique direction with respect to the front 694 of the tooth 693, the length La of the adapter 692 on the image and the lengths Lt and Lt0 of the tooth 693 on the image cannot be accurately measured. Therefore, the image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear is an image captured from a direction that allows accurate measurement of the length La on the image of the adapter 692 and the lengths Lt and Lt0 on the image of the tooth 693. The image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear is an oblique image G3 captured from a moderately oblique direction with respect to the front surface 694 of the tooth 693, as shown in FIG. 11.

斜視画像G3は、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像である。斜視画像G3では、画像上の長さとして、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比が、所定値を示すとして定義され得る(少なくとも所定範囲内に収まるとして定義され得る)。アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像において、境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比が所定値になること(少なくとも所定範囲内に収まること)は、当該画像が斜視画像G3であることと、等価である。 The oblique image G3 is an image including the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 and the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693. In the oblique image G3, the ratio of the width Wf of the front 694 to the width Ws of the side 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 can be defined as a predetermined value (at least within a predetermined range) as the length on the image. In an image including the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 and the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693, the ratio of the width Wf of the front 694 to the width Ws of the side 695 at the boundary 696 being a predetermined value (at least within a predetermined range) is equivalent to the image being an oblique image G3.

このようなことから、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する頂点の座標と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する頂点の座標とを、特徴点データ412とする。図12に示す画像G4は、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像である。図12のP11~P14は、ツース693の正面694の輪郭を特定する特徴点である。図12のP12、P14、P15は、ツース693の側面695の輪郭を特定する特徴点である。図12のP13、P14、P16、P17は、アダプタ692の正面694の輪郭を特定する特徴点である。図12のP14、P15、P17、P18は、アダプタ692の側面695の輪郭を特定する特徴点である。 For this reason, in the image evaluation device 40 of embodiment 2, the coordinates of the vertices that specify the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 and the coordinates of the vertices that specify the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693 are taken as feature point data 412. Image G4 shown in FIG. 12 is an image that includes the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 and the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693. P11 to P14 in FIG. 12 are feature points that specify the contour of the front 694 of the tooth 693. P12, P14, and P15 in FIG. 12 are feature points that specify the contour of the side 695 of the tooth 693. P13, P14, P16, and P17 in FIG. 12 are feature points that specify the contour of the front 694 of the adapter 692. P14, P15, P17, and P18 in FIG. 12 are feature points that identify the contour of the side 695 of the adapter 692.

そして、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭とツース693の正面694及び側面695の各輪郭とを含む画像を、学習用画像411とする。学習用画像411は、アダプタ692及びツース693のそれぞれの正面694及び側面695を、摩耗量の測定に適した方向を含む複数の撮像方向から撮像することによって取得される。 In the image evaluation device 40 of the second embodiment, an image including the contours of the front surface 694 and the side surface 695 of the adapter 692 and the contours of the front surface 694 and the side surface 695 of the tooth 693 is used as the learning image 411. The learning image 411 is obtained by capturing images of the front surface 694 and the side surface 695 of each of the adapter 692 and the tooth 693 from multiple imaging directions, including a direction suitable for measuring the amount of wear.

また、実施形態2の画像評価装置40では、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比を、基準値Xとする。 In addition, in the image evaluation device 40 of embodiment 2, the ratio of the width Wf of the front surface 694 to the width Ws of the side surface 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 is set as the reference value X.

具体的には、実施形態2の基準値算出部44は、学習用画像411を、機械学習済みの特徴点抽出部43に入力する。実施形態2の特徴点抽出部43は、学習用画像411に含まれるアダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとを特定する。 Specifically, the reference value calculation unit 44 of the second embodiment inputs the learning image 411 to the machine-learned feature point extraction unit 43. The feature point extraction unit 43 of the second embodiment extracts feature points that specify the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 included in the learning image 411, and feature points that specify the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693. The feature point extraction unit 43 specifies the width Wf of the front 694 and the width Ws of the side 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693 from the extracted feature points.

実施形態2の基準値算出部44は、図9に示すように、幅比算出部443を備える。幅比算出部443は、特徴点抽出部43により特定された境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比(Wf/Ws)を算出する。幅比算出部443は、算出された比(Wf/Ws)を、基準値Xとして基準値記憶部45に記憶させる。この際、基準値記憶部45は、基準値算出部44により算出された基準値Xを、ツース693の種類を識別する部品番号に紐付けて記憶する。 As shown in FIG. 9, the reference value calculation unit 44 of the second embodiment includes a width ratio calculation unit 443. The width ratio calculation unit 443 calculates the ratio (Wf/Ws) between the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary portion 696 identified by the feature point extraction unit 43. The width ratio calculation unit 443 stores the calculated ratio (Wf/Ws) in the reference value storage unit 45 as the reference value X. At this time, the reference value storage unit 45 stores the reference value X calculated by the reference value calculation unit 44 in association with the part number that identifies the type of tooth 693.

実施形態2の特徴点抽出部43は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する際に、撮像画像461に含まれるアダプタ692の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点と、ツース693の正面694及び側面695の各輪郭を特定する特徴点とを抽出する。特徴点抽出部43は、抽出された特徴点から、アダプタ692とツース693との境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとを特定する。 When evaluating whether the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46 is suitable as a measurement image, the feature point extraction unit 43 of the second embodiment extracts feature points that specify the contours of the front 694 and side 695 of the adapter 692 contained in the captured image 461, and feature points that specify the contours of the front 694 and side 695 of the tooth 693. From the extracted feature points, the feature point extraction unit 43 specifies the width Wf of the front 694 and the width Ws of the side 695 at the boundary 696 between the adapter 692 and the tooth 693.

実施形態2の評価値算出部47は、図9に示すように、基準値平均算出部471と、幅比算出部475と、幅比差分算出部476とを備える。基準値平均算出部471は、実施形態1と同様に、ツース693の部品番号に紐付けて基準値記憶部45に記憶された複数の基準値Xの平均値Xmを算出する。幅比算出部475は、特徴点抽出部43により特定された境界部696における正面694の幅Wfと側面695の幅Wsとの比X(=Wf/Ws)を算出する。幅比差分算出部476は、幅比算出部475により算出された比Xと、基準値平均算出部471により算出された平均値Xmとの差分値|X-Xm|を算出する。 As shown in FIG. 9, the evaluation value calculation unit 47 of the second embodiment includes a reference value average calculation unit 471, a width ratio calculation unit 475, and a width ratio difference calculation unit 476. As in the first embodiment, the reference value average calculation unit 471 calculates the average value Xm of multiple reference values X associated with the part number of the tooth 693 and stored in the reference value storage unit 45. The width ratio calculation unit 475 calculates the ratio X (=Wf/Ws) between the width Wf of the front surface 694 and the width Ws of the side surface 695 at the boundary portion 696 identified by the feature point extraction unit 43. The width ratio difference calculation unit 476 calculates the difference value |X-Xm| between the ratio X calculated by the width ratio calculation unit 475 and the average value Xm calculated by the reference value average calculation unit 471.

実施形態2の評価値算出部47は、幅比差分算出部476により算出された差分値|X-Xm|を、撮像画像461が測定用画像に適しているかを評価する評価値とする。評価値算出部47は、評価値として算出された差分値|X-Xm|を、画像判定部48に入力する。 In the second embodiment, the evaluation value calculation unit 47 uses the difference value |X-Xm| calculated by the width ratio difference calculation unit 476 as an evaluation value for evaluating whether the captured image 461 is suitable as a measurement image. The evaluation value calculation unit 47 inputs the difference value |X-Xm| calculated as the evaluation value to the image determination unit 48.

実施形態2の画像判定部48は、実施形態1と同様に、評価値算出部47により算出された評価値に応じて、撮像画像461が測定用画像として利用できるか否かを判定する。実施形態2の画像抽出部49は、実施形態1と同様に、画像判定部48の判定結果に応じて、撮像画像記憶部46に記憶された撮像画像461の中から測定用画像を抽出する。 The image determination unit 48 of the second embodiment, like the first embodiment, determines whether or not the captured image 461 can be used as a measurement image, depending on the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 47. The image extraction unit 49 of the second embodiment, like the first embodiment, extracts a measurement image from the captured images 461 stored in the captured image storage unit 46, depending on the determination result of the image determination unit 48.

以上のように、実施形態2の画像評価装置40は、作業機械6の特定の部位がツース693のように真正面の基準となる平面が存在しない場合であっても、実施形態1と同様に、撮像画像461が摩耗量の測定に適した画像であるかを適切且つ容易に評価することができる。実施形態2の画像評価装置40は、実施形態1と同様に、撮像済みの動画像集や静止画像集から、摩耗量の測定に適した画像を自動的に抽出することができる。 As described above, the image evaluation device 40 of the second embodiment can appropriately and easily evaluate whether the captured image 461 is suitable for measuring the amount of wear, as in the first embodiment, even when a specific part of the work machine 6 does not have a directly frontal reference plane, such as the tooth 693. The image evaluation device 40 of the second embodiment can automatically extract images suitable for measuring the amount of wear from a collection of captured moving images or still images, as in the first embodiment.

[実施形態3]
図13~図14を用いて、実施形態3の画像評価装置40について説明する。実施形態3の画像評価装置40において、実施形態1と同様の構成及び動作については、その説明を省略する。
図13は、実施形態3の画像評価装置40の機能的構成を示すブロック図である。
[Embodiment 3]
13 and 14, the image evaluation device 40 of the third embodiment will be described. In the image evaluation device 40 of the third embodiment, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted.
FIG. 13 is a block diagram showing the functional configuration of an image evaluation device 40 according to the third embodiment.

撮像装置31は、撮像時に被写体の画像を表示装置32にリアルタイムで表示させるライブビュー機能を備えている。実施形態3の画像評価装置40は、撮像画像記憶部46に記憶された撮像済みの撮像画像461を評価するのではなく、撮像装置31のライブビュー機能により取得された撮像画像461(以下「ライブビュー画像501」とも称する)を評価対象とする。実施形態3の画像評価装置40は、ユーザが撮像装置31を用いて作業機械6の摩耗する部位を撮像する際に、撮像装置31が摩耗量の測定に適した測定用画像を撮像できるよう、表示装置32を介して撮像装置31の位置又は姿勢を案内する。 The imaging device 31 has a live view function that displays an image of the subject on the display device 32 in real time when the image is captured. The image evaluation device 40 of the third embodiment does not evaluate the captured image 461 stored in the captured image storage unit 46, but evaluates the captured image 461 (hereinafter also referred to as a "live view image 501") acquired by the live view function of the imaging device 31. The image evaluation device 40 of the third embodiment guides the position or attitude of the imaging device 31 via the display device 32 so that the imaging device 31 can capture a measurement image suitable for measuring the amount of wear when the user uses the imaging device 31 to capture an image of a part of the work machine 6 that is subject to wear.

実施形態3の画像評価装置40は、図13に示すように、撮像画像記憶部46の代わりにライブビュー画像取得部50を備え、画像抽出部49の代わりに撮像案内部51を備える。 As shown in FIG. 13, the image evaluation device 40 of the third embodiment includes a live view image acquisition unit 50 instead of the captured image storage unit 46, and an image capture guide unit 51 instead of the image extraction unit 49.

ライブビュー画像取得部50は、撮像装置31のライブビュー機能により取得されたライブビュー画像501を、撮像装置31から取得し、学習済みの特徴点抽出部43に入力する。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できないと判定された場合、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを表示装置32に出力する。撮像案内部51は、当該メッセージを通信端末3のスピーカ(不図示)に出力してもよい。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できると判定された場合、ライブビュー画像501を自動撮像し、所定の記憶部に記憶する。自動撮像を継続する時間は任意であってライブビュー画像501が測定用画像として適する限り続くが、「停止」を指示する操作によって任意のタイミングで停止することとしてもよい。また、摩耗の進行に応じて撮像時間を異ならせてもよい。この場合、摩耗の進行を判定するための基準値を予め設けておき、基準値を超えた場合は摩耗が進行していると仮定して、少なくとも2回以上の自動撮像を繰り返し、操作者に最善の撮像結果を選択してもらう構成としてもよい。これによって、摩耗の進行を更に確実に、且つ、より高精度に把握することが可能になる。 The live view image acquisition unit 50 acquires the live view image 501 acquired by the live view function of the imaging device 31 from the imaging device 31, and inputs it to the learned feature point extraction unit 43. When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 cannot be used as a measurement image, the imaging guidance unit 51 outputs a message to the display device 32 to guide the position or posture of the imaging device 31 so that the live view image 501 can be used as a measurement image. The imaging guidance unit 51 may output the message to a speaker (not shown) of the communication terminal 3. When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 can be used as a measurement image, the imaging guidance unit 51 automatically captures the live view image 501 and stores it in a specified storage unit. The time for which automatic imaging is continued is arbitrary and continues as long as the live view image 501 is suitable as a measurement image, but it may be stopped at any timing by an operation instructing "stop". The imaging time may also be changed according to the progress of wear. In this case, a reference value for determining the progress of wear may be set in advance, and if the reference value is exceeded, it may be assumed that wear is progressing, and automatic imaging may be repeated at least two times, with the operator being asked to select the best image result. This makes it possible to grasp the progress of wear more reliably and with greater accuracy.

このように、実施形態3の画像評価装置40は、ライブビュー画像501が測定用画像として適している場合に自動撮像する自動撮像モードによって動作することができる。 In this way, the image evaluation device 40 of embodiment 3 can operate in an automatic imaging mode in which the live view image 501 is automatically captured when it is suitable as a measurement image.

図14は、自動撮像モードでの画像評価装置40の動作を示すフローチャートである。 Figure 14 is a flowchart showing the operation of the image evaluation device 40 in automatic imaging mode.

ステップS1401において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、自動撮像モードの開始を受け付ける。 In step S1401, the image evaluation device 40 accepts the start of the automatic imaging mode in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS1402において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、閾値Tの変更を受け付けたか否かを判定する。閾値Tは、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるか否かを判定するための閾値であり、画像評価装置40の閾値記憶部(不図示)に予め記憶されている。画像評価装置40は、閾値Tの変更を受け付けていない場合、ステップS1404に移行する。画像評価装置40は、閾値Tの変更を受け付けた場合、ステップS1403に移行する。 In step S1402, the image evaluation device 40 determines whether or not a change to the threshold T has been accepted in response to an input operation by the user on the input device 33. The threshold T is a threshold for determining whether or not the live view image 501 can be used as a measurement image, and is stored in advance in a threshold storage unit (not shown) of the image evaluation device 40. If the image evaluation device 40 has not accepted a change to the threshold T, the image evaluation device 40 proceeds to step S1404. If the image evaluation device 40 has accepted a change to the threshold T, the image evaluation device 40 proceeds to step S1403.

ステップS1403において、画像評価装置40は、受け付けた閾値Tを再設定する。 In step S1403, the image evaluation device 40 resets the received threshold value T.

ステップS1404において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、スプロケット63の部品番号を受け付ける。 In step S1404, the image evaluation device 40 accepts the part number of the sprocket 63 in response to a user's input operation on the input device 33.

ステップS1405において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されているか否かを判定する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されている場合、ステップS1407に移行する。画像評価装置40は、基準値記憶部45に基準値Xが記憶されていない場合、ステップS1406に移行する。 In step S1405, the image evaluation device 40 determines whether or not the reference value X is stored in the reference value storage unit 45. If the reference value X is stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S1407. If the reference value X is not stored in the reference value storage unit 45, the image evaluation device 40 proceeds to step S1406.

ステップS1406において、画像評価装置40は、基準値Xが記憶されていない旨のメッセージを表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図14に示す本処理を終了する。 In step S1406, the image evaluation device 40 outputs a message to the display device 32 indicating that the reference value X is not stored. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG. 14.

ステップS1407において、画像評価装置40は、基準値記憶部45に記憶された基準値Xの平均値Xmを算出する。 In step S1407, the image evaluation device 40 calculates the average value Xm of the reference values X stored in the reference value storage unit 45.

ステップS1408において、画像評価装置40は、ライブビュー画像取得部50により取得されたライブビュー画像501を読み込む。 In step S1408, the image evaluation device 40 reads the live view image 501 acquired by the live view image acquisition unit 50.

ステップS1409~ステップS1413において、画像評価装置40は、図8に示すステップS807~ステップS811と同様の処理を行う。 In steps S1409 to S1413, the image evaluation device 40 performs the same processing as steps S807 to S811 shown in FIG. 8.

ステップS1414において、画像評価装置40は、ステップS1413の判定結果が測定用画像として利用できることを示すか否かを判定する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示さない場合、ステップS1417に移行する。画像評価装置40は、当該判定結果が測定用画像として利用できることを示す場合、ステップS1415に移行する。 In step S1414, the image evaluation device 40 determines whether the judgment result in step S1413 indicates that the image can be used as a measurement image. If the judgment result does not indicate that the image can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S1417. If the judgment result indicates that the image can be used as a measurement image, the image evaluation device 40 proceeds to step S1415.

ステップS1415において、画像評価装置40は、今回読み込んだライブビュー画像501を撮像し、測定用画像として記憶する。 In step S1415, the image evaluation device 40 captures the currently loaded live view image 501 and stores it as a measurement image.

ステップS1416において、画像評価装置40は、抽出された測定用画像を表示装置32に出力する。画像評価装置40は、図14に示す本処理を終了する。 In step S1416, the image evaluation device 40 outputs the extracted measurement image to the display device 32. The image evaluation device 40 ends this process shown in FIG. 14.

ステップS1417において、画像評価装置40は、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを表示装置32に出力する。例えば、画像評価装置40は、ステップS1410において算出された正面円Fの基準点が背面円Bの基準点よりも右斜め上にある場合、「撮像装置31をもっと右斜め上に移動させた位置から撮像してください」と案内するメッセージを表示装置32に出力する。 In step S1417, the image evaluation device 40 outputs to the display device 32 a message guiding the position or attitude of the imaging device 31 so that the live view image 501 can be used as a measurement image. For example, if the reference point of the front circle F calculated in step S1410 is diagonally above and to the right of the reference point of the rear circle B, the image evaluation device 40 outputs to the display device 32 a message guiding the user to "move the imaging device 31 further diagonally above and to the right and capture an image from that position."

ステップS1418において、画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されたか否かを判定する。画像評価装置40は、ライブビュー画像501の変化を確認したり、通信端末3の姿勢センサの検出信号を確認したりすることによって、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されたか否かを判定することができる。画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更された場合、ステップS1408に移行する。画像評価装置40は、撮像装置31の位置又は姿勢が変更されていない場合、ステップS1419に移行する。 In step S1418, the image evaluation device 40 determines whether the position or attitude of the imaging device 31 has changed. The image evaluation device 40 can determine whether the position or attitude of the imaging device 31 has changed by checking a change in the live view image 501 or checking a detection signal from the attitude sensor of the communication terminal 3. If the position or attitude of the imaging device 31 has changed, the image evaluation device 40 proceeds to step S1408. If the position or attitude of the imaging device 31 has not changed, the image evaluation device 40 proceeds to step S1419.

ステップS1419において、画像評価装置40は、入力装置33に対するユーザの入力操作に応じて、自動撮像モードの終了を受け付けたか否かを判定する。画像評価装置40は、自動撮像モードの終了を受け付けていない場合、ステップS1418に移行する。画像評価装置40は、自動撮像モードの終了を受け付けた場合、図14に示す本処理を終了する。 In step S1419, the image evaluation device 40 determines whether or not the end of the automatic imaging mode has been accepted in response to an input operation by the user on the input device 33. If the image evaluation device 40 has not accepted the end of the automatic imaging mode, the image evaluation device 40 proceeds to step S1418. If the image evaluation device 40 has accepted the end of the automatic imaging mode, the image evaluation device 40 ends this process shown in FIG. 14.

以上のように、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位を撮像する撮像装置31の位置又は姿勢を案内する撮像案内部51を備える。実施形態3の評価対象の撮像画像461は、撮像装置31のライブビュー機能により取得されたライブビュー画像501である。撮像案内部51は、画像判定部48によりライブビュー画像501が測定用画像として利用できないと判定された場合、ライブビュー画像501が測定用画像として利用できるよう撮像装置31の位置又は姿勢を案内するメッセージを出力する。 As described above, the image evaluation device 40 of the third embodiment includes an image capture guide unit 51 that provides guidance on the position or posture of the image capture device 31 that captures images of parts of the work machine 6 that are subject to wear. The captured image 461 to be evaluated in the third embodiment is a live view image 501 acquired by the live view function of the image capture device 31. When the image determination unit 48 determines that the live view image 501 cannot be used as a measurement image, the image capture guide unit 51 outputs a message that provides guidance on the position or posture of the image capture device 31 so that the live view image 501 can be used as a measurement image.

これにより、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位をこれから撮像しようとするユーザに対して、摩耗量の測定に適した画像を容易に撮像させることができる。よって、実施形態3の画像評価装置40は、摩耗量の測定作業の簡略化及び効率化を更に図ることができる。また撮影時においては、撮影対象の特性上、泥が付着しているなどによって物体認識ができない場合もある。このことは摩耗量の精確な測定に障害となる。ライブビュー画像で撮像対象の部位をリアルタイムで撮像することによって、摩耗量の測定に適した、さらに精度の高い画像の取得が可能になる。 As a result, the image evaluation device 40 of embodiment 3 can easily enable a user who is about to capture an image of a worn part of the work machine 6 to capture an image suitable for measuring the amount of wear. Therefore, the image evaluation device 40 of embodiment 3 can further simplify and improve the efficiency of the wear amount measurement work. Also, when capturing an image, due to the characteristics of the subject to be captured, there are cases where object recognition is not possible due to the presence of mud, etc. This is an obstacle to accurate measurement of the amount of wear. By capturing an image of the part to be captured in real time using a live view image, it becomes possible to obtain an even more accurate image suitable for measuring the amount of wear.

なお、実施形態3は、作業機械6の摩耗する部位がスプロケット63である場合を例に挙げて説明したが、実施形態3の画像評価装置40は、作業機械6の摩耗する部位がツース693である場合にも当然に適用可能である。また、実施形態3の画像評価装置40では、撮像画像記憶部46の代わりにライブビュー画像取得部50を備え、画像抽出部49の代わりに撮像案内部51を備えていた。しかしながら、画像評価装置40は、撮像画像記憶部46及びライブビュー画像取得部50の両方を備え、画像抽出部49及び撮像案内部51の両方を備えていてもよい。 Although the third embodiment has been described taking as an example a case where the part of the work machine 6 that wears is the sprocket 63, the image evaluation device 40 of the third embodiment can also be applied to a case where the part of the work machine 6 that wears is the tooth 693. Furthermore, the image evaluation device 40 of the third embodiment is provided with a live view image acquisition unit 50 instead of the captured image storage unit 46, and an image capture guide unit 51 instead of the image extraction unit 49. However, the image evaluation device 40 may be provided with both the captured image storage unit 46 and the live view image acquisition unit 50, and may be provided with both the image extraction unit 49 and the image capture guide unit 51.

[他の実施形態]
摩耗量測定システム1は、画像評価装置40により抽出された測定用画像を用いて、摩耗量を測定する。摩耗量の測定は、通信端末3によって行われてもよいし、サーバ装置2によって行われてもよい。摩耗量測定システム1は、測定された摩耗量のレベルを特定し、特定されたレベルに応じた表示を含む摩耗量のインジケータ画像を作成し、通信端末3の表示装置32に出力することができる。
[Other embodiments]
The wear amount measurement system 1 measures the amount of wear using the measurement image extracted by the image evaluation device 40. The measurement of the amount of wear may be performed by the communication terminal 3 or by the server device 2. The wear amount measurement system 1 can identify the level of the measured amount of wear, create a wear amount indicator image including an indication according to the identified level, and output the image to the display device 32 of the communication terminal 3.

摩耗量のレベルは、例えば、摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達している第1レベルと、所定作業量を作業後に摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達しそうな第2レベルと、所定作業量を作業後でも摩耗した部位の交換が必要な摩耗量に到達しない第3レベルとを有する。 The wear level may be, for example, a first level where the worn part has reached a wear level that requires replacement, a second level where the worn part is likely to reach a wear level that requires replacement after a predetermined amount of work has been performed, and a third level where the worn part has not yet reached a wear level that requires replacement even after a predetermined amount of work has been performed.

摩耗量のインジケータ画像は、その形状、大きさ、色彩及び模様の少なくとも1つを、摩耗量のレベルに応じて変化させて、部位毎に作成される。例えば、摩耗量のレベルが第1レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は赤色、摩耗量のレベルが第2レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は黄色、摩耗量のレベルが第3レベルであれば摩耗量のインジケータ画像は緑色を用いて作成されてもよい。なおレベルや色は3段階もしくは3色に限られず、任意に設定され得る。或いは、例えば、摩耗量のレベルが第1レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが最も長くなり、摩耗量のレベルが第2レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが中位であり、摩耗量のレベルが第3レベルであれば摩耗量のインジケータ画像の長さが最も短くなるように作成されてもよい。すなわち、インジケータ画像は、摩耗した部位の交換推奨度が高くなるに従って、インジケータ画像の長さが長くなるように作成されてもよい。 The wear amount indicator image is created for each part by changing at least one of the shape, size, color, and pattern according to the level of wear. For example, if the wear amount level is the first level, the wear amount indicator image may be created using red, if the wear amount level is the second level, the wear amount indicator image may be created using yellow, and if the wear amount level is the third level, the wear amount indicator image may be created using green. Note that the levels and colors are not limited to three levels or three colors, and may be set arbitrarily. Alternatively, for example, the wear amount indicator image may be created so that the length of the wear amount indicator image is the longest when the wear amount level is the first level, the length of the wear amount indicator image is medium when the wear amount level is the second level, and the length of the wear amount indicator image is the shortest when the wear amount level is the third level. In other words, the indicator image may be created so that the length of the indicator image increases as the degree of recommendation for replacement of the worn part increases.

更に、摩耗量測定システム1は、現在の作業機械6の稼動状況から将来的な摩耗量の推移を予測することができる。そして、摩耗量測定システム1は、摩耗量の予測推移を上記のインジケータ画像に重畳表示させる画像を作成し、表示装置32に出力することができる。或いは、摩耗量測定システム1は、摩耗量の予測推移に応じてインジケータ画像の長さが変化するようなアニメーションを作成し、表示装置32に出力することができる。 Furthermore, the wear amount measurement system 1 can predict future changes in the amount of wear from the current operating status of the work machine 6. The wear amount measurement system 1 can then create an image that displays the predicted changes in the amount of wear superimposed on the indicator image, and output the image to the display device 32. Alternatively, the wear amount measurement system 1 can create an animation in which the length of the indicator image changes according to the predicted changes in the amount of wear, and output the animation to the display device 32.

更に、摩耗量測定システム1は、複数の作業機械6における摩耗する部位の摩耗量をサーバ装置2に集約し、摩耗量が類似する複数の作業機械6を特定することができる。そして、摩耗量測定システム1は、摩耗量が類似する複数の作業機械6の情報を、ユーザの通信端末3に送信して、ユーザ間で共有させることができる。 Furthermore, the wear amount measurement system 1 can aggregate the wear amounts of parts that wear in multiple work machines 6 in the server device 2, and identify multiple work machines 6 that have similar wear amounts. Then, the wear amount measurement system 1 can transmit information on multiple work machines 6 that have similar wear amounts to the users' communication terminals 3, allowing the information to be shared between users.

このような構成により、摩耗量測定システム1は、摩耗量のレベル、部位交換時期、摩耗量の予測推移等の情報を、直感的に把握しやすい形態でユーザに報知することができる。 With this configuration, the wear amount measurement system 1 can notify the user of information such as the wear amount level, the timing for part replacement, and the predicted progress of the wear amount in a format that is easy to understand intuitively.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更を行うことができる。本発明は、或る実施形態の構成を他の実施形態の構成に追加したり、或る実施形態の構成を他の実施形態と置換したり、或る実施形態の構成の一部を削除したりすることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention allows the configuration of one embodiment to be added to the configuration of another embodiment, the configuration of one embodiment to be replaced with another embodiment, or part of the configuration of one embodiment to be deleted.

1…摩耗量測定システム、2…サーバ装置、3…通信端末、31…撮像装置、32…表示装置、33…入力装置、40…画像評価装置、401…演算処理装置、402…記憶装置、41…教師データ記憶部、411…学習用画像、412…特徴点データ、42…学習部、43…特徴点抽出部、44…基準値算出部、441…中心半径算出部、442…割合算出部、443…幅比算出部、45…基準値記憶部、46…撮像画像記憶部、461…撮像画像、47…評価値算出部、471…基準値平均算出部、472…中心半径算出部、473…差分長算出部、474…差分比算出部、475…幅比算出部、476…幅比差分算出部、48…画像判定部、49…画像抽出部、50…ライブビュー画像取得部、501…ライブビュー画像、51…撮像案内部、6…作業機械、61…下部走行体、62…アイドラ、63…スプロケット、631…歯、632…歯底、633…正面、634…背面、635…側面、64…クローラ、65…上部旋回体、651…旋回装置、652…キャブ、653…機械室、66…フロント作業機、67…ブーム、671…ブームシリンダ、68…アーム、681…アームシリンダ、69…バケット、69a…先端部、691…バケットシリンダ、692…アダプタ、693…ツース、694…正面、695…側面、696…境界部 1...Wear amount measurement system, 2...Server device, 3...Communication terminal, 31...Imaging device, 32...Display device, 33...Input device, 40...Image evaluation device, 401...Calculation processing device, 402...Storage device, 41...Teacher data storage unit, 411...Learning image, 412...Feature point data, 42...Learning unit, 43...Feature point extraction unit, 44...Reference value calculation unit, 441...Center radius calculation unit, 442...Ratio calculation unit, 443...Width ratio calculation unit, 45...Reference value storage unit, 46...Captured image storage unit, 461...Captured image, 47...Evaluation value calculation unit, 471...Reference value average calculation unit, 472...Center radius calculation unit, 473...Differential length calculation unit, 474...Differential ratio calculation unit, 475...Width ratio calculation unit, 476...Width ratio difference calculation unit, 48...Image determination unit, 49...Image extraction unit, 50...Live view image acquisition unit, 501...Live view image, 51...Image capture guide unit, 6...Work machine, 61...Lower travel unit, 62...Idler, 63...Sprocket, 631...Tooth, 632...Tooth bottom, 633...Front, 634...Rear, 635...Side, 64...Crawler, 65...Upper rotating body, 651...Swivel device, 652...Cab, 653...Machine room, 66...Front work machine, 67...Boom, 671...Boom cylinder, 68...Arm, 681...Arm cylinder, 69...Bucket, 69a...Tip, 691...Bucket cylinder, 692...Adapter, 693...Tooth, 694...Front, 695...Side, 696...Boundary

Claims (3)

作業機械の特定の部位の撮像画像が前記特定の部位の摩耗量の測定に用いられる測定用画像に適しているかを評価する画像評価装置であって、
前記特定の部位の輪郭を含む学習用画像と、前記学習用画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定するための複数の特徴点とが教師データとして機械学習されており、前記撮像画像に含まれる前記特定の部位の輪郭を特定する特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
前記摩耗量の測定に適した方向から撮像された前記学習用画像における前記特徴点から算出された、前記撮像画像を評価するための基準となる基準値を記憶する基準値記憶部と、
前記特徴点抽出部により抽出された前記撮像画像における前記特徴点と、前記基準値記憶部に記憶された前記基準値とに基づいて、前記撮像画像が前記測定用画像に適しているかを評価する評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値算出部により算出された前記評価値に応じて、前記撮像画像が前記測定用画像として利用できるか否かを判定する画像判定部と、
を備えることを特徴とする画像評価装置。
1. An image evaluation device for evaluating whether a captured image of a specific portion of a work machine is suitable as a measurement image used for measuring an amount of wear of the specific portion,
a feature point extraction unit that extracts feature points that specify the contour of the specific part included in the captured image, the feature points being machine-trained as teacher data based on a learning image including the contour of the specific part and a plurality of feature points for specifying the contour of the specific part included in the learning image;
a reference value storage unit configured to store a reference value that is a reference for evaluating the captured image and that is calculated from the feature points in the learning image captured from a direction suitable for measuring the amount of wear; and
an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating whether the captured image is suitable as the measurement image based on the feature points in the captured image extracted by the feature point extraction unit and the reference value stored in the reference value storage unit;
an image determination unit that determines whether or not the captured image can be used as the measurement image according to the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit;
An image evaluation device comprising:
前記測定用画像を抽出する画像抽出部を更に備え、
前記撮像画像は、予め撮像された動画像又は複数の静止画像であり、
前記画像抽出部は、前記画像判定部の判定結果に応じて、前記動画像を構成する複数のフレーム画像又は前記複数の静止画像の中から前記測定用画像を抽出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像評価装置。
An image extraction unit that extracts the measurement image,
The captured image is a moving image or a plurality of still images captured in advance,
2. The image evaluation device according to claim 1, wherein the image extraction section extracts the measurement image from among a plurality of frame images constituting the moving image or the plurality of still images according to a determination result of the image determination section.
前記特定の部位を撮像する撮像装置の位置又は姿勢を案内する撮像案内部を更に備え、
前記撮像画像は、前記撮像装置により取得されたライブビュー画像であり、
前記撮像案内部は、前記画像判定部により前記ライブビュー画像が前記測定用画像として利用できないと判定された場合、前記ライブビュー画像が前記測定用画像として利用できるよう前記撮像装置の位置又は姿勢を案内するメッセージを出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像評価装置。
An imaging guide unit that guides a position or a posture of an imaging device that images the specific part,
the captured image is a live view image acquired by the imaging device,
2. The image evaluation device according to claim 1, wherein, when the image determination unit determines that the live view image cannot be used as the measurement image, the imaging guidance unit outputs a message providing guidance on the position or attitude of the imaging device so that the live view image can be used as the measurement image.
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