(57)【要約】【課題】トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法を実現する。【解決手段】計測器（計測ユニット４０）によって取得した座標データに基づいて作成したトンネル内壁面Ｗの深度画像には、計測器からの距離が遠いことに相当する色で表された所定形状部分があるので、その部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。具体的にはトンネル内壁面Ｗには付帯構造物（導水樋Ｊ）がボルトによって取り付けられており、劣化によってトンネル内壁面Ｗからボルトが抜け落ちることがある。ボルトが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色で小孔部分が表示されるので、深度画像中その色で表された小孔形状に相当する所定形状部分を抽出することで付帯構造物の劣化箇所を抽出することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状のレーザー光を出射するレーザー出射部およびレーザー照射面の形状を光学的に取得する形状取得部を備えた計測器を用いて、トンネル内壁面に取り付けられている付帯構造物の劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法であって、
前記計測器を前記付帯構造物が取り付けられている前記トンネル内壁面に向けて、その計測器からの距離に関するデータを含む前記トンネル内壁面の座標データを取得する工程と、
前記座標データに基づき、前記計測器からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を作成する工程と、
前記深度画像に基づき、前記計測器からの距離が前記トンネル内壁面よりも相対的に遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出する工程と、
を有することを特徴とするトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法。
【請求項２】
前記所定形状は略円形状であり、前記深度画像において前記計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で表された略円形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出することを特徴とする請求項１に記載のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法。
【請求項３】
前記深度画像は、第１の色、第２の色、第３の色の３色で作成され、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上遠い部分を第１の色、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上近い部分を第２の色、
それ以外の部分を第３の色で作成することを特徴とする請求項１又は２に記載のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルを維持管理するにあたり、作業員が定期的にトンネル内を巡回し、目視点検や打音検査などを行っている（例えば、非特許文献１参照。）。
その目視点検や打音検査は人手による作業であるので、時間を要してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、より迅速に点検や検査を行うため、トンネル内を走行する車両からトンネルの内壁面を撮像し、得られた画像を用いて内壁面のひび割れを検出するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１５９６４２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】大日本コンサルタント株式会社ホームページ、［平成３１年２月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.ne-con.co.jp/field/tunnel/＞、事業紹介／トンネル
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術のように、撮像した画像に基づいてトンネル内壁面のひび割れを検出する検査を行うことはあっても、撮像した画像に基づいてボルトが抜け落ちて生じたボルト穴のような小孔を検出する検査は行われていなかった。
これは、ひび割れのような連続性のある傷であれば、撮像した画像から抽出し易いのに比べ、撮像した画像に写り込んでいる小さな点が、ボルトやビスの頭部であるのか、ボルトやビスが抜け落ちた小孔であるのか、汚れなどの付着物であるのかなどを判別するのは難く、欠損箇所である小孔を抽出することが困難だったことに起因するものと思われる。
そのため、ボルトやビスが抜け落ちた欠損箇所は、人手による目視点検によってチェックせざるを得なかった。
【０００７】
ところで、トンネルの内壁面には、トンネル設備の付帯構造物がボルトやビスによって取り付けられており、トンネル内壁面が劣化してひび割れが生じるのと同様に、経年劣化によって付帯構造物を取り付けているボルトやビスが抜け落ちることがある。
その付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちた劣化箇所（欠損箇所）があると、付帯構造物がずれたりするなど不具合が生じるおそれがある。
そこで、本発明者らが鋭意検討して、ボルトやビスが抜け落ちた劣化箇所を、トンネル内壁面の３次元情報を反映させた深度画像から抽出する技術を開発するに至った。
【０００８】
本発明の目的は、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明は、
スリット状のレーザー光を出射するレーザー出射部およびレーザー照射面の形状を光学的に取得する形状取得部を備えた計測器を用いて、トンネル内壁面に取り付けられている付帯構造物の劣化箇所を抽出するトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法であって、
前記計測器を前記付帯構造物が取り付けられている前記トンネル内壁面に向けて、その計測器からの距離に関するデータを含む前記トンネル内壁面の座標データを取得する工程と、
前記座標データに基づき、前記計測器からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を作成する工程と、
前記深度画像に基づき、前記計測器からの距離が前記トンネル内壁面よりも相対的に遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出する工程と、
を有するようにした。
【００１０】
かかる構成のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法によれば、計測器によって取得した座標データに基づいて作成したトンネル内壁面の深度画像には、計測器からの距離がトンネル内壁面よりも遠いことに相当する色又は明度で表された所定形状部分があるので、その所定形状部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
例えば、トンネル内壁面には、トンネル設備の付帯構造物がボルトやビスによって取り付けられているが、腐食および繰り返される風圧や振動などの影響による経年劣化によって付帯構造物からボルトやビスが抜け落ちることがある。
付帯構造物からボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で小孔部分が表示されるので、深度画像中、その色又は明度で表された小孔形状に相当する所定形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出することで、その小孔部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
このようにして、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出することができる。
【００１１】
また、望ましくは、
前記所定形状は略円形状であり、前記深度画像において前記計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で表された略円形状部分を前記付帯構造物の劣化箇所として抽出するようにする。
【００１２】
ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔は略円形状を呈するので、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色又は明度で表された略円形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出するようにすれば、その部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
特に、ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測器からの距離が遠いことに相当する色（例えば白色）で略円形状の小孔が表示されるので、深度画像中、その色（白色）で表された略円形状部分をパターンマッチング処理などによって抽出することで、その小孔部分を付帯構造物の劣化箇所として抽出することができる。
【００１３】
また、望ましくは、
前記深度画像は、第１の色、第２の色、第３の色の３色で作成され、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上遠い部分を第１の色、
前記計測器から前記トンネル内壁面までの距離よりも、所定距離以上近い部分を第２の色、
それ以外の部分を第３の色で作成するようにする。
【００１４】
計測器からの距離の違いを色で表す深度画像を３色（例えば、白色、黒色、灰色の３色）で作成するようにすれば、計測器が取得した座標データに基づく画像処理を行うにあたり、３値化した画像処理（３色への画像処理）を行って比較的単純な深度画像を作成することで、その特徴的な部分を抽出する精度を上げることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トンネルの内壁面から付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】トンネル覆工表面計測装置が搭載された検査用車両の一構成例を示す側面図である。
【図２】図１の検査用車両の後部を示す背面図である。
【図３】図１の検査用車両の平面図である。
【図４】（Ａ）はトンネル覆工表面計測装置に用いられる計測ユニット（計測器）の一例を示す斜視図、（Ｂ）はその計測ユニットによる計測イメージを示す模式図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はトンネル覆工表面計測装置により計測可能な３種類のトンネルの断面形状と車両限界との関係を示す説明図である。
【図６】（Ａ）は図４に示す計測ユニットにより計測する３種類のトンネルの表面計測範囲を示す説明図、（Ｂ）は図４に示す計測ユニットを６個使用して（Ａ）の計測範囲を網羅できるようにするための各計測ユニットの設置位置と計測範囲との関係を示す説明図である。
【図７】トンネル覆工表面計測装置の非計測時（ユニット格納状態）の構成を示す背面図である。
【図８】トンネル覆工表面計測装置の非計測時（ユニット格納状態）を台車後方より見た様子を示す斜視図である。
【図９】トンネル覆工表面計測装置の計測時（ユニット拡張状態）の構成を示す背面図である。
【図１０】トンネル覆工表面計測装置の計測時（ユニット拡張状態）を台車後方より見た様子を示す斜視図である。
【図１１】トンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法に関するフローチャートである。
【図１２】トンネル内壁面の深度画像に関する説明図（Ａ）と、図１２（Ａ）のｂ部分の拡大図（Ｂ）と、図１２（Ａ）のｃ部分の拡大図（Ｃ）である。
【図１３】トンネル内壁面の写真画像に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１８】
本実施形態では、レーザー光を用いた光切断法を適用したトンネル覆工表面三次元形状計測ユニット（以下、単に計測ユニットと称する）を、複数個放射状に並べて設置した検査用車両を利用して、トンネルの内壁面に取り付けられている付帯構造物を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を抽出する方法について説明する。
図１〜図３は、複数個の計測ユニット（計測器）を備えたトンネル覆工表面計測装置（以下、単に計測装置と称する）が搭載された検査用車両の一構成例を示すもので、図１は検査用車両の側面図、図２は検査用車両の後部を示す背面図、図３は検査用車両の平面図である。
まずは、検査用車両１０や、検査用車両１０に搭載されている計測装置１４や計測ユニット４０について説明する。
【００１９】
図１に示すように、検査用車両１０は、レール上を転動する車輪１１を備えた台車１２と、台車１２上に設置されたコンテナ本体１３を有し、コンテナ本体１３内に、計測装置１４が進行方向に対して車両の後部に位置するように設けられている。また、作業員が着席するための座席１５Ａ，１５Ｂが進行方向に対して車両の前部に位置するように設けられ、コンテナ中央側部にベンチシート１５Ｃが設けられており、検査用車両１０を走行させながら計測装置１４によるトンネル覆工表面の計測が行えるように構成されている。
【００２０】
また、コンテナ本体１３の側壁には上記計測装置１４に対応して上下方向へ移動可能であって巻取り格納可能な側面シャッター１３Ａが設けられ、コンテナ本体１３の後壁には、図２に示すように、上記計測装置１４に対応して巻取り格納可能な後面シャッター１３Ｃが設けられている。図１には示されていないが、コンテナ本体１３の反対側の側壁にも同様な側面シャッター（１３Ｂ）が設けられている。
さらに、コンテナ本体１３の上壁には、図３に示すように、上記計測装置１４に対応してパネル状のスライドシャッター１３Ｄが一対のレール１６Ａ，１６Ｂに沿って車両の前後方向（図の左右方向）へ移動可能に設けられている。非計測中はシャッター１３Ａ〜１３Ｄによってコンテナ本体１３に設けられている開口部が閉塞され、計測中は開口部が解放される。
【００２１】
次に、コンテナ本体１３内に設置された計測装置１４の構成例について、図４〜図１０を用いて説明する。本実施形態の計測装置１４は複数の計測ユニット４０を備え、それらの計測ユニットが非計測時と計測時とで位置関係が変化するように構成されている。
このうち、図４（Ａ），（Ｂ）には、使用する計測ユニット４０の構成例と計測時のイメージが示されている。
【００２２】
計測ユニット４０は、レーザー光を用いた光切断法に従った計測が可能なトンネル覆工表面三次元形状計測ユニットであり、図４（Ａ）に示すように、直方体状をなすケース４０１の一面に内側へ向かって凹んだ曲面が形成されており、その曲面の一方の端にレーザー光をスリット状に出射するレーザー出射部４０２が設けられ、またその曲面の他方の端にレーザー照射面の形状を光学的に取得する形状取得部（エリアセンサ）４０３が設けられている。
この計測ユニット４０は、例えば、ライン幅２ｍ、最小深度１.５ｍ、最大深度３.６ｍ、ライン解像度１ｍｍ、１秒間に５６００ラインのレートで計測データを取得する。
具体的には、この計測ユニット４０は、図４（Ｂ）に示すように、レーザー出射部４０２より被計測面（例えば、トンネル内壁面Ｗ）に対してレーザー光をスリット状に照射して、レーザー光の照射ラインＬを含む円形領域Ａの表面三次元形状を形状取得部（エリアセンサ）４０３で取得し、データ処理を行って照射ラインＬに沿った凹凸形状を抽出し、それを照射ラインＬと直交する方向に連続して実行することで、被計測面（トンネル内壁面Ｗ）の表面形状（三次元形状）を生成し出力する機能を有している。
【００２３】
本発明者らは、上記のような特性を有する計測ユニット４０を用いてコンテナ本体１３内に設置する計測装置１４を設計するに当たり、先ず、使用する計測ユニット４０の数およびそれぞれのユニットの設置位置について検討した。検討に際しては、図５（Ａ）に示す複線標準型のトンネル、図５（Ｂ）に示す円形シールド型のトンネル、図５（Ｃ）に示す箱形のトンネルの３種類のトンネルの内壁面の形状を計測でき、かつ軌道曲線部のようにカント（傾き）およびシフトがあっても形状を計測できることを条件とした。また、計測ユニット４０の設置位置は車両限界Ｍを越えないことも条件とする。
【００２４】
図５からも分かるように、軌道（走行レール）はトンネル断面の中心線から右半分あるいは左半分のように偏っているため、トンネル内壁面全体を同時に計測することは困難であるので、片側半分ずつ計測して往復することで内壁面全体の計測値を得ることができる計測装置１４を設計することとした。なお、往路と復路では、検査用車両の走行方向を逆転させる。
図６（Ａ）には、上記条件下で見出した３種類の断面形状のトンネル内壁面の形状をすべて包含する計測範囲が、トンネル断面の片側半分について太線Ｂで示されている。なお、細線は３種類のトンネルの断面形状を示している。
【００２５】
検討の結果、使用する計測ユニットの性能を、断面幅２ｍ、設定最小深度１.６ｍ、設定最大深度３.５ｍとした場合、図６（Ａ）に示されている片側計測範囲Ｂのすべてをカバーするには、図６（Ｂ）に示す６つのポイントそれぞれに計測ユニットを置いて、それぞれの測定範囲が互いに一部重なるようにして円周方向に沿って並ぶように向きを調節して配置するのが良い。また、６個の計測ユニットのうち幾つかは車両の中心線に対して壁面から遠い側に配設するのが良い。さらに、最も下に配置するユニットの位置は、使用する車両の台車の床面よりも下方にするのが良いとの知見を得た。そして、上記知見から、検査用車両に搭載した場合の各計測ユニットの配置について検討したところ、計測時に最適な位置に各計測ユニットを配置したとすると、所望の大きさのコンテナ内に格納するのが困難になることが明らかになった。
【００２６】
そこで、前述したように、コンテナの両側面と背面および上面にシャッターで覆われた開口部を設け、非計測時には全計測ユニットを所望の大きさのコンテナ内に格納させておいて、計測時にはコンテナのシャッターを開けて計測ユニットを拡張させる方式を採用することとした。また、計測データの繋ぎ合わせを行う上では、計測時に複数の計測ユニットで同一の断面を同時に計測できる配置であるのが望ましいが、そのようなレイアウトは構造的に困難であるため、異なる断面で同時に計測して得られたデータを、後のデータ処理により計測位置のずれを考慮して繋ぎ合わせることで、各断面での計測データを得ることとした。なお、このようなデータの繋ぎあわせを可能にするため、表面形状の計測データと共に計測時の車両速度や走行位置も記録装置に記録しておくようにする。また、必ず所定の速度で検査用車両を走行させて表面形状の計測を行うようにすることで、計測時の車両速度の記録を省略することも可能である。
【００２７】
図７〜図１０には、上記のような方針に基づいて設計した計測装置１４の構成例が示されている。このうち、図７および図８は各計測ユニットが非計測時の格納状態にされている様子を示し、図９および図１０は各計測ユニットが計測時の拡張状態に移動されている様子を示している。
図７および図８に示すように、本実施形態の計測装置１４は、トンネルの右側内壁面の形状を計測するための６個の計測ユニット４０（００Ｒ，０１Ｒ，０２Ｒ，０３Ｒ，０４Ｒ，０５Ｒ）と、左側内壁面の形状を計測するための６個の計測ユニット４０（００Ｌ，０１Ｌ，０２Ｌ，０３Ｌ，０４Ｌ，０５Ｌ）とを備える。格納状態において、これらの計測ユニットのうち００Ｒ，０３Ｒおよび００Ｌ，０３Ｌは計測車両の中心線に近い位置に配置され、０１Ｒ，０２Ｒおよび０１Ｌ，０２Ｌは計測車両の中心線よりも計測対象の壁面に近い側に配置され、０４Ｒ，０５Ｒおよび０４Ｌ，０５Ｌは計測車両の中心線よりも計測対象の壁面から遠い側に配置されている。
【００２８】
また、計測装置１４は、台車１２上に載置されるベースプレート４１を備え、このベースプレート４１上に車両進行方向と平行をなすように４本のレール４２が設けられ、このレール４２上にはレールに沿って前後方向移動可能な可動プレート４３が載置されている。そして、この可動プレート４３の中央には、図７に示すように、Ｌ字状のアーム４４ａを有しアームの先端に計測ユニット００Ｒ，００Ｌが取り付けられているユニット回動機構４４が設けられているとともに、可動プレート４３上には上記レール４２と交差する方向に２対のレール４５Ａ，４５Ｂが設けられ、このレール４５Ａ，４５Ｂ上に、上記ユニット回動機構４４を挟むようにして一対の垂直姿勢の支持プレート４６Ａ，４６Ｂが左右方向移動可能に載置されている。
【００２９】
さらに、上記一対の支持プレート４６Ａ，４６Ｂの下部には計測ユニット０１Ｌ，０１Ｒがそれぞれ外向きの状態で固定され、支持プレート４６Ａ，４６Ｂの上部には計測ユニット０２Ｌ，０２Ｒがそれぞれ上向き加減でかつ外を向いた状態で固定されている。
一方、上記ベースプレート４１の上記支持プレート４６Ａ，４６Ｂの外側位置には、一対のユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂが設けられており、このユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂの上端には計測ユニット０５Ｒ，０５Ｌがそれぞれ上向き状態で固定されている。
また、コンテナ本体によって水平姿勢を保持するように固定された第１支持フレーム４９が設けられ、この第１支持フレーム４９の左右両端部にはユニット昇降機構５０Ａ，５０Ｂが設けられ、このユニット昇降機構５０Ａ，５０Ｂの上端に計測ユニット０４Ｒ，０４Ｌがそれぞれ内向き加減でかつ上を向いた状態で固定されている。
【００３０】
さらに、図７に示すように、第１支持フレーム４９の上方には、垂直方向の結合ロッド５１によって結合された第２支持フレーム５２が設けられ、この第２支持フレーム５２の中央部にユニット昇降機構５３が設けられ、このユニット昇降機構５３の上端に計測ユニット０３Ｒ，０３Ｌがそれぞれ内向きでかつ斜め上方を向いた状態で固定されている。
なお、上記ユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂ、５０Ａ，５０Ｂおよび５３は、それぞれ送りネジと該送りネジに螺合された可動ナットと送りネジを回転させるモータなどによって、送りネジ方式の昇降機構として構成されている。送りネジ方式の代わりに、油圧シリンダあるいはエアシリンダを用いた移動機構として構成しても良い。
【００３１】
上記のように構成された本実施形態の計測装置１４は、計測ユニット００Ｒ，００Ｌおよびユニット回動機構４４を搭載した可動プレート４３を、レール４２に沿って前方へ移動させてから、ユニット回動機構４４を動作させてＬ字状のアーム４４ａを１８０度回転させることで、図９に示すように、先端の計測ユニット００Ｒ，００Ｌを、ベースプレート４１よりも下方に位置させる。このとき、計測ユニット００Ｒ，００Ｌは、やや下向き加減でかつ外を向いた状態となる。その後、可動プレート４３上に立設された一対の支持プレート４６Ａ，４６Ｂをレール４５Ａ，４５Ｂに沿って内側へ移動させて、図１０のように、計測ユニット０１Ｒ，０２Ｒおよび０１Ｌ，０２Ｌを、背面視で互いに背中合わせにしたような状態に位置させる。
【００３２】
また、ユニット昇降機構４７Ａ，４７Ｂ、５０Ａ，５０Ｂおよび５３を動作させて、計測ユニット０３Ｒ，０４Ｒ，０５Ｒおよび０３Ｌ，０４Ｌ，０５をそれぞれ予め設定された所定の高さまで上昇させて、計測を開始する。
上記のように構成することにより、計測深度範囲が制限されている計測器（計測ユニット）を使用する場合においても、トンネル内壁上部まで計測を行うことができる。また、非計測時には格納位置まで降下させることで、コンテナの小型化が可能になる。
【００３３】
次に、本実施形態のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法について、図１１のフローチャート等に基づき説明する。
本実施形態では計測ユニット４０を用いて、トンネル内壁面Ｗに取り付けられている導水樋Ｊの劣化箇所を抽出する場合を例に説明する。
付帯構造物である導水樋Ｊは、ボルトによってトンネル内壁面Ｗに取り付けられており、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出することとする。
なお、計測ユニット４０は、前述したように、レーザー出射部４０２および形状取得部（エリアセンサ）４０３を備えている。
【００３４】
まず、図４（Ｂ）に示すように、トンネル内で検査用車両１０を走行させながら、計測ユニット４０（計測装置１４）によるトンネル内壁面Ｗの計測を行う。
具体的には、計測ユニット４０を導水樋Ｊが取り付けられているトンネル内壁面Ｗに向けて、トンネル内壁面Ｗの表面形状を計測し、その計測ユニット４０からの距離に関するデータを含むトンネル内壁面Ｗの座標データを取得する（ステップＳ１）。
この計測ユニット４０により取得したトンネル内壁面Ｗの座標データは、解析用コンピューター（図示省略）に出力される。
なお、解析用コンピューターは、制御部（ＣＰＵ）、記憶部、表示部、操作部、通信ユニット、プリンター等を備えて構成されており、画像処理などを実行可能としている。
【００３５】
次いで、解析用コンピューターにおいて、計測ユニット４０が取得した座標データに基づき、計測ユニット４０からの距離の違いを色又は明度で表したトンネル内壁面Ｗの深度画像を作成する（ステップＳ２）。
計測ユニット４０からの距離の違いを色で表す深度画像は、白黒の濃淡で作成し、例えば、白色、灰色、黒色の３色で作成する。
作成した深度画像からの劣化箇所抽出を行うにあたり、３値化した画像処理（３色への画像処理）を行って比較的単純な深度画像を作成することで、その特徴的な部分を抽出する精度を上げることが可能になる。
そして、例えば、図１２（Ａ）に示すように、トンネル内壁面Ｗの深度画像は、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも、所定距離以上遠い部分を白色、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも、所定距離以上近い部分を黒色、それ以外の部分を灰色の濃淡で作成する。その後、濃淡に閾値を設けて白色、黒色、灰色へ３値化された深度画像を作成している。
例えば、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも１０ｍｍ程度以上遠い部分を白色、計測ユニット４０からトンネル内壁面Ｗまでの距離よりも５ｍｍ程度以上近い部分を黒色、トンネル内壁面Ｗ自体を含むそれ以外の部分を灰色として、トンネル内壁面Ｗの深度画像が３値化されてあらわされる。
【００３６】
次いで、解析用コンピューターにおいて作成した深度画像に基づき、計測ユニット４０からの距離がトンネル内壁面Ｗよりも相対的に遠いことに相当する色（ここでは白色）で表された所定形状部分を導水樋Ｊ（付帯構造物）の劣化箇所として抽出する（ステップＳ３）。
ここでの所定形状は略円形状であり、深度画像において計測ユニット４０からの距離が遠いことに相当する白色で表された略円形状部分をパターンマッチング処理によって抽出し、導水樋Ｊの劣化箇所として抽出する。
上述したように、付帯構造物である導水樋Ｊは、ボルトによってトンネル内壁面Ｗに取り付けられており、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出するため、ボルトが抜け落ちて生じた小孔形状に相当する略円形状部分を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出する。
特に、ボルトが抜け落ちて生じた小孔には奥行きがあるため、深度画像において計測ユニット４０からの距離が遠いことに相当する白色で略円形状の小孔が表示されるので、深度画像中、白色で表された略円形状部分をパターンマッチング処理によって抽出することで、その小孔部分を導水樋Ｊの劣化箇所として抽出することができる。
【００３７】
例えば、説明図である図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、深度画像中、ボルトが抜け落ちて生じた小孔（劣化箇所）は、白色の略円形状部分として表されるので、その白色の略円形状部分を劣化箇所として抽出することができる。
これに対し、導水樋Ｊをトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部は、図１２（Ａ）（Ｃ）に示すように、深度画像中、黒色のドットのように表されている。
また、図１２（Ａ）に示すように、トンネル内壁面Ｗに沿って配設されているケーブルとケーブルの支持構造物は、深度画像中、黒色の線形状で表されており、その支持構造物をトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部は、深度画像中、黒色のドットのように表される。
【００３８】
ところで、図１２（Ａ）の深度画像と同じ部分のトンネル内壁面Ｗを写真撮影すると、図１３に示すような写真画像が得られる。
図１３に示した写真画像からは、ボルトが抜け落ちて生じた小孔と、導水樋Ｊをトンネル内壁面Ｗに固定しているボルトの頭部との区別が困難であることが分かる。
つまり、写真画像から導水樋Ｊの劣化箇所（ボルトが抜け落ちた小孔）を抽出することは困難であるが、本実施形態のように計測ユニット４０からの距離の違いを色又は明度で表した深度画像を用いれば、ボルトが抜け落ちて生じた小孔を導水樋Ｊの劣化箇所として好適に抽出することができる。
【００３９】
こうして抽出した導水樋Ｊの劣化箇所（ボルトが抜け落ちた小孔）に関する位置情報を所定の形式で出力して、劣化箇所の抽出処理を終了する。
【００４０】
このように、本実施形態のトンネル付帯構造物の劣化箇所抽出方法であれば、トンネル内壁面Ｗから付帯構造物（ここでは導水樋Ｊ）を取り付けるボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔などの劣化箇所を好適に抽出することができる。
【００４１】
なお、以上の実施の形態においては、トンネル内壁面Ｗに取り付けられている導水樋Ｊの劣化箇所として、ボルトやビスが抜け落ちて生じた小孔を抽出する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導水樋Ｊ以外の付帯構造物（例えば、ケーブルの支持構造物）の劣化箇所を抽出するようにしてもよい。
【００４２】
また、以上の実施の形態においては、３値化した画像処理を行って比較的単純な深度画像を作成するとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、４値化した画像処理や５値化した画像処理を行うようにしてもよい。
【００４３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、トンネル内壁の一方の片側半分を計測可能な６個の計測ユニットとトンネル内壁の他方の片側半分を計測可能な６個の計測ユニット、計１２個の計測ユニットを設けているが、片側半分を計測可能な６個の計測ユニットのみを設け、往路と復路で検査用車両の向きを反転して走行させるようにしても良い。あるいは、台車上でコンテナ全体を反転可能に構成しても良い。
【００４４】
また、計測ユニットの数は片側６個に限定されず、計測ユニットの性能（計測深度範囲や検査範囲）に応じて使用する計測ユニットの数を決定すれば良い。
さらに、本実施形態においては、コンテナ本体（筐体）に計測ユニットに対応した開口部およびシャッターを設けているが、開口部およびシャッターを設ける代わりに、コンテナ本体を分解可能な構成にして、計測時にはコンテナ本体を分解して計測装置全体を露出させて計測を行うようにしても良い。
【００４５】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    検査用車両
１１    車輪
１２    台車
１３    コンテナ本体
１３Ａ，１３Ｂ  側面シャッター
１３Ｃ  後面シャッター
１３Ｄ  スライドシャッター
１４    計測装置
４０    計測ユニット（計測器）
４０１  ケース
４０２  レーザー出射部
４０３  形状取得部（エリアセンサ）
４１    ベースプレート
４２    レール
４３    可動プレート
４４    ユニット回動機構
４５Ａ，４５Ｂ  レール
４６Ａ，４６Ｂ  支持プレート
４７Ａ，４７Ｂ  ユニット昇降機構
４９    第１支持フレーム
５０Ａ，５０Ｂ  ユニット昇降機構
５１    結合ロッド
５２    第２支持フレーム
５３    ユニット昇降機構
Ａ      円形領域
Ｌ      照射ライン
Ｗ      トンネル内壁面
Ｊ      導水樋（付帯構造物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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