(57)【要約】【課題】路面性状計測データの管理および解析を容易にすることを目的とする。【解決手段】画像成形部１２０は、路面を走行する計測車両２００に搭載され、路面を撮像するラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、路面の画像を路面画像として成形する。領域規定部１３０は、路面画像を複数の単位画像に分割する。路面性状検出部１４０は、路面画像に基づいて、複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出する。路面性状検出部１４０は、単位画像と、単位画像の路面性状を表す路面性状データと、単位画像を撮像した時刻と単位画像に撮像された路面の位置と単位画像を撮像した計測車両２００の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報１６２を生成する。【選択図】図１
2020144079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面を走行する計測車両に搭載されたラインカメラであって、前記路面を撮像するラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、前記路面の画像を路面画像として成形する画像成形部と、
前記路面画像を複数の単位画像に分割する領域規定部と、
前記路面画像に基づいて、前記複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出し、単位画像と、前記単位画像の路面性状を表す路面性状データと、前記単位画像を撮像した時刻と前記単位画像に撮像された路面の位置と前記単位画像を撮像した計測車両の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報を生成する路面性状検出部と
を備えた路面性状計測装置。
【請求項２】
前記路面性状計測装置は、
入力インタフェースを介して地図情報における位置を表す地図位置データを取得し、前記地図位置データにより表される位置を含む路面の単位画像と路面性状データと位置姿勢情報とを路面表示情報として抽出し、前記路面表示情報に含まれる情報を前記地図情報に重畳して表示する地図重畳部を備えた請求項１に記載の路面性状計測装置。
【請求項３】
前記地図重畳部は、
前記地図位置データにより表される位置を含む単位画像を前記地図情報に重畳して表示する請求項２に記載の路面性状計測装置。
【請求項４】
前記地図重畳部は、
前記地図位置データにより表される位置を含む単位画像における路面性状データと位置姿勢情報とを前記地図情報に重畳して表示する請求項２または請求項３に記載の路面性状計測装置。
【請求項５】
前記地図重畳部は、
前記地図位置データと前記単位路面性状情報とに基づいて、前記地図位置データにより表される位置を含む路面の路面性状データの分布を表す路面性状トレースを生成する請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の路面性状計測装置。
【請求項６】
前記路面性状検出部は、
前記路面性状として前記路面のひび割れを検出し、前記単位画像と、前記単位画像におけるひび割れの数と、前記単位画像の前記位置姿勢情報とを含む前記単位路面性状情報を生成する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の路面性状計測装置。
【請求項７】
前記領域規定部は、
前記路面の白線を検出し、検出した白線に基づいて、前記路面画像を複数の単位画像に分割する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の路面性状計測装置。
【請求項８】
路面を走行する計測車両であって、前記路面の路面性状を計測する路面性状計測ユニットと、前記計測車両の位置と姿勢を計測する位置姿勢計測ユニットとを備えた計測車両と、
前記路面性状計測ユニットにより計測された路面性状計測データと、前記位置姿勢計測ユニットにより計測された位置姿勢計測データとを用いて、前記路面性状を解析する路面性状計測装置と
を備え、
前記路面性状計測装置は、
前記路面性状計測ユニットに含まれるラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、前記路面の画像を路面画像として成形する画像成形部と、
前記路面画像を複数の単位画像に分割する領域規定部と、
前記路面画像に基づいて、前記複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出し、単位画像と、前記単位画像の路面性状を表す路面性状データと、前記単位画像を撮像した時刻と前記単位画像に撮像された路面の位置と前記単位画像を撮像した計測車両の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報を生成する路面性状検出部と
を備えた路面性状計測システム。
【請求項９】
画像成形部が、路面を走行する計測車両に搭載されたラインカメラであって、前記路面を撮像するラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、前記路面の画像を路面画像として成形し、
領域規定部が、前記路面画像を複数の単位画像に分割し、
路面性状検出部が、前記路面画像に基づいて、前記複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出し、単位画像と、前記単位画像の路面性状を表す路面性状データと、前記単位画像を撮像した時刻と前記単位画像に撮像された路面の位置と前記単位画像を撮像した計測車両の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報を生成する路面性状計測方法。
【請求項１０】
路面を走行する計測車両に搭載されたラインカメラであって、前記路面を撮像するラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、前記路面の画像を路面画像として成形する画像成形処理と、
前記路面画像を複数の単位画像に分割する領域規定処理と、
前記路面画像に基づいて、前記複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出し、単位画像と、前記単位画像の路面性状を表す路面性状データと、前記単位画像を撮像した時刻と前記単位画像に撮像された路面の位置と前記単位画像を撮像した計測車両の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報を生成する路面性状検出処理と
をコンピュータである路面性状計測装置に実行させる路面性状計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面性状計測データに位置情報を対応付けて管理する路面性状計測装置、路面性状計測システム、路面性状計測方法、および路面性状計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
路面の健全度を診断するためのシステムを路面性状計測システムという。路面性状計測システムでは、路面が映った路面画像が用いられ、路面のひび割れ、わだち掘れ、および平たん性が計測される。通常、路面性状計測システムは、計測を開始した地点からの移動距離と対応付けて路面性状計測データを保存する。このため、路面性状計測データと計測場所との紐づけを行う際、計測開始地点と計測ルートを別途データ管理しておく必要がある。
【０００３】
特許文献１には、位置情報を取得する位置情報計測ユニットと、路面性状を計測する路面性状計測ユニットとを搭載した計測車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１４７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、路面性状計測データの管理および解析のために、計測車両で取得された路面性状計測データと位置情報を有効活用することができない。
【０００６】
本発明に係る路面性状計測システムは、路面性状計測データの管理および解析を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の路面性状計測装置は、
路面を走行する計測車両に搭載されたラインカメラであって前記路面を撮像するラインカメラにより撮像されたライン画像を用いて、前記路面の画像を路面画像として成形する画像成形部と、
前記路面画像を複数の単位画像に分割する領域規定部と、
前記路面画像に基づいて、前記複数の単位画像の各単位画像における路面性状を検出し、単位画像と、前記単位画像の路面性状を表す路面性状データと、前記単位画像を撮像した時刻と前記単位画像に撮像された路面の位置と前記単位画像を撮像した計測車両の姿勢とを含む位置姿勢情報とを対応付けた単位路面性状情報を生成する路面性状検出部と
を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る路面性状計測装置によれば、路面性状計測データを高精度な位置姿勢情報と対応付けて管理できるので、路面性状計測データの管理および解析を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る路面性状計測システムの構成図。
【図２】路面性状計測ユニットの構成図。
【図３】路面性状計測ユニットの構成図。
【図４】実施の形態１に係る路面性状計測装置の機能構成図。
【図５】実施の形態１に係る路面性状計測処理のフロー図。
【図６】実施の形態１に係る路面画像を複数の単位画像に分割した図。
【図７】実施の形態１に係る単位路面性状情報の例を示す模式図。
【図８】実施の形態１において路面種別をユーザに入力させる機能の例。
【図９】実施の形態１において路面種別をユーザに入力させる機能の例。
【図１０】実施の形態１に係る路面種別に応じた判定パラメータの可変機能の例。
【図１１】実施の形態１に係る地図重畳部により表示される路面性状画面の例。
【図１２】実施の形態１に係る地図重畳部により表示される路面性状画面の別例。
【図１３】実施の形態１に係る路面性状トレースの例。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１１】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る路面性状計測システム５００の構成を示す図である。
路面性状計測システム５００は、計測車両２００と路面性状計測装置１００とを備える。路面性状計測システム５００は、路面のひび割れ、わだち掘れ、および平たん性といった項目を計測し、路面の健全度を診断する装置である。路面性状計測システム５００は、路面性状を計測する計測車両２００と、計測車両２００で取得した路面性状計測データ３０１を編集し、帳票出力する路面性状計測装置１００とにより構成される。
具体的には、ひび割れは、５０ｃｍ四方内の路面のひびの本数をカウントする必要があるため、ラインカメラによる映像取得を行う。路面横断面の凹凸を確認するわだち掘れ、ならびに路面進行方向の平たん度合を確認する平たん性は、一般的に対象物までの距離を計測するレーザスキャナを使用する。
【００１２】
計測車両２００は、位置姿勢計測ユニット２１０と路面性状計測ユニット２２０とを備える。計測車両２００は、計測車両取得データ３００を取得する。計測車両２００に搭載された位置姿勢計測ユニット２１０は、ＭＭＳ（モービルマッピングシステム）と呼ばれる。位置姿勢計測ユニット２１０は、ＭＭＳ計測ユニットとも呼ばれる。
位置姿勢計測ユニット２１０は、位置姿勢計測データ３０２を取得するための機器群である。位置姿勢計測データ３０２は道路地図の作成に必要なデータであり、ＭＭＳ計測データとも呼ばれる。
路面性状計測ユニット２２０は、路面性状計測データ３０１を取得するための機器群である。路面性状計測データ３０１は路面性状の検査に必要なデータである。
位置姿勢計測データ３０２および路面性状計測データ３０１は計測時刻を含んでいる。計測時刻とは、データを得るための計測が行われた時刻である。
【００１３】
路面性状計測装置１００は、路面性状計測データ３０１に含まれる複数のライン画像を繋ぎ合わせて路面画像を生成する。ライン画像とは、路面を細い幅で撮影して得られた画像である。路面性状計測装置１００は、計測車両２００に搭載されていてもよいし、計測車両２００以外のコンピュータに搭載されていてもよい。
【００１４】
また、路面性状計測装置１００は、位置姿勢計測データ３０２に対する後処理を行って後処理データ３０３を生成する。後処理データ３０３は、ＭＭＳ後処理データとも呼ばれる。位置姿勢計測データ３０２と後処理データ３０３とを総称してマッピング計測データともいう。なお、後処理データ３０３を生成する処理は、計測車両２００の位置姿勢計測ユニット２１０で実施されてもよい。また、後処理データ３０３を生成する処理は、計測車両２００および路面性状計測装置１００とは別のコンピュータで実施されてもよい。
路面性状計測装置１００は、路面性状計測データ３０１と位置姿勢計測データ３０２と後処理データ３０３とを、それぞれの計測時刻を用いて互いに関連付ける。
【００１５】
ここで、位置姿勢計測ユニット２１０の構成を説明する。
位置姿勢計測ユニット２１０は、受信機とレーザスキャナとラインカメラとＩＭＵ（ｉｎｅｒｔｉａｌ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｕｎｉｔ）といった機器を備える。受信機は、測位衛星から発信される測位信号を受信する。受信機によって得られるデータを測位観測データという。レーザスキャナは、路面周辺にレーザ光を照射して路面周辺の地物に対する相対距離および相対方位を計測する。レーザスキャナによって得られるデータを地物距離方位データという。ラインカメラは路面周辺を撮影する。ラインカメラによって得られる画像を撮影画像という。ＩＭＵは慣性計測装置の略称である。ＩＭＵは、計測車両２００の角速度および加速度を計測する。ＩＭＵによって得られるデータを慣性計測データという。
位置姿勢計測データ３０２は、測位観測データと地物距離方位データと撮影画像と慣性計測データとを含む。
【００１６】
図２および図３に基づいて、路面性状計測ユニット２２０の構成を説明する。
路面性状計測ユニット２２０は、高精度レーザ３３１とラインカメラ３３２とレーザ照明３３３と変位計３３４とを備える。
高精度レーザ３３１は、路面の各地点に向けてレーザ光を照射して路面の各地点に対する相対距離および相対方位を計測する。高精度レーザ３３１によって得られるデータを路面距離方位データという。路面距離方位データにより、路面性状のうちわだち掘れの状態が取得できる。
ラインカメラ３３２は、路面を走行する計測車両２００に搭載され、路面を撮像する。ラインカメラ３３２は、路面を細い幅で１ラインずつ撮影する。ラインカメラ３３２によって得られる画像をライン画像という。路面画像は、複数のライン画像を繋ぎ合わせることによって得られる画像である。ラインカメラ３３２とレーザ照明３３３から得られた路面画像により、路面性状のひび割れの状態が取得できる。
変位計３３４は路面との距離を計測する。変位計３３４によって得られるデータを路面距離データという。路面距離データにより、路面性状の平たん性の状態が取得できる。
路面性状計測データ３０１には、路面距離方位データと路面画像と路面距離データが含まれる。
【００１７】
計測車両２００は、ＭＭＳといった位置姿勢計測ユニット２１０を搭載しており、各ＧＰＳ時刻における正確な位置姿勢情報を計測する。このため、路面性状計測システム５００では、路面性状計測データの測定時刻から、位置姿勢情報を特定できる。すなわち、路面性状計測システム５００では、ＭＭＳによる高精度な位置姿勢情報と、道路縦横断勾配、わだち堀れ量、および路面画像といった路面性状計測データとを融合できる。よって、路面性状計測システム５００では、路面性状計測データとＭＭＳ計測データとの融合により、路面性状計測データと地図情報とを重畳することが可能となる。
【００１８】
図４を用いて、本実施の形態に係る路面性状計測装置１００の機能構成について説明する。
【００１９】
路面性状計測装置１００は、コンピュータである。路面性状計測装置１００は、プロセッサ９１０を備えるとともに、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、入力インタフェース９３０、出力インタフェース９４０、および通信装置９５０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ９１０は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００２０】
路面性状計測装置１００は、機能要素として、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０と記憶部１６０とを備える。記憶部１６０には、路面性状計測データ３０１、位置姿勢計測データ３０２、後処理データ３０３、地図情報１６１、および単位路面性状情報１６２が記憶される。
【００２１】
画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能は、ソフトウェアにより実現される。記憶部１６０は、メモリ９２１に備えられる。
【００２２】
プロセッサ９１０は、路面性状計測プログラムを実行する装置である。路面性状計測プログラムは、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能を実現するプログラムである。
プロセッサ９１０は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ９１０の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００２３】
メモリ９２１は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ９２１の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９２２は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置９２２の具体例は、ＨＤＤである。また、補助記憶装置９２２は、ＳＤ（登録商標）メモリカード、ＣＦ、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記録媒体であってもよい。なお、ＨＤＤは、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略語である。ＳＤ（登録商標）は、Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌの略語である。ＣＦは、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）の略語である。ＤＶＤは、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋの略語である。
【００２４】
入力インタフェース９３０は、マウス、キーボード、あるいはタッチパネルといった入力装置と接続されるポートである。また、入力インタフェース９３０は、路面性状計測データを取得するための記録装置と接続されるポートとしても使用される。入力インタフェース９３０は、具体的には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子である。なお、入力インタフェース９３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と接続されるポートであってもよい。
出力インタフェース９４０は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース９４０は、具体的には、ディスプレイポートまたはＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【００２５】
通信装置９５０は、レシーバとトランスミッタを有する。通信装置９５０は、無線で、ＬＡＮ、インターネット、あるいは電話回線といった通信網に接続している。通信装置９５０は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００２６】
路面性状計測プログラムは、プロセッサ９１０に読み込まれ、プロセッサ９１０によって実行される。メモリ９２１には、路面性状計測プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ９１０は、ＯＳを実行しながら、路面性状計測プログラムを実行する。路面性状計測プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置９２２に記憶されていてもよい。補助記憶装置９２２に記憶されている路面性状計測プログラムおよびＯＳは、メモリ９２１にロードされ、プロセッサ９１０によって実行される。なお、路面性状計測プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
【００２７】
路面性状計測装置１００は、プロセッサ９１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、路面性状計測プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ９１０と同じように、路面性状計測プログラムを実行する装置である。
【００２８】
路面性状計測プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値および変数値は、メモリ９２１、補助記憶装置９２２、または、プロセッサ９１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
【００２９】
画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えてもよい。また、画像収集処理と画像成形処理と領域規定処理と路面性状検出処理と地図重畳処理の「処理」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体」に読み替えてもよい。
路面性状計測プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、路面性状計測方法は、路面性状計測装置１００が路面性状計測プログラムを実行することにより行われる方法である。
路面性状計測プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、路面性状計測プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００３０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図５は、本実施の形態に係る路面性状計測処理Ｓ１００のフロー図である。
路面性状計測装置１００は、路面性状計測ユニット２２０により計測された路面性状計測データ３０１と、位置姿勢計測ユニット２１０により計測された位置姿勢計測データ３０２とを用いて、路面性状を解析する路面性状計測処理Ｓ１００を実施する。
路面性状計測処理Ｓ１００は、画像収集処理Ｓ１１０、画像成形処理Ｓ１２０、領域規定処理Ｓ１３０、路面性状検出処理Ｓ１４０、および地図重畳処理Ｓ１５０を備える。
【００３１】
ステップＳ１１０において、画像収集部１１０は、ラインカメラ３３２により撮像された路面のライン画像を収集する。具体的には、路面性状計測装置１００は、通信装置９５０あるいは入力インタフェース９３０を介して、路面性状計測ユニット２２０により計測された路面性状計測データ３０１を取得し、メモリ９２１に記憶する。路面性状計測データ３０１には、ラインカメラ３３２により撮像された路面のライン画像が含まれる。画像収集部１１０は、メモリ９２１に記憶されたライン画像を収集する。
【００３２】
ステップＳ１２０において、画像成形部１２０は、ラインカメラ３３２により撮像されたライン画像を用いて、路面の画像を路面画像２１として成形する。具体的には、画像成形部１２０は、ライン画像を束ねて、４メートル四方の路面画像２１を成形する。
【００３３】
ステップＳ１３０において、領域規定部１３０は、路面画像２１を複数の単位画像２２に分割する。具体的には、領域規定部１３０は、路面の白線２１１を検出し、検出した白線２１１に基づいて、路面画像２１を複数の単位画像２２に分割する。すなわち、領域規定部１３０は、検出した白線２１１を基準として、路面画像２１を複数の単位画像２２に分割する。領域規定部１３０は、白線自動抽出処理により、路面画像２１から白線２１１を検出する。そして、領域規定部１３０は、路面画像２１における白線２１１の内側のエリアを、データを取得するエリアと特定する。領域規定部１３０は、データを取得するエリアを複数の単位画像２２に分割する。単位画像２２は、具体的には、５０センチメートル四方の画像である。
【００３４】
図６は、本実施の形態に係る路面画像２１を複数の単位画像２２に分割した図の一部である。
図６の路面画像２１では、路面画像２１の白線２１１の右端を基準として、路面画像２１が複数の単位画像２２に分割されている。
【００３５】
ステップＳ１４０において、路面性状検出部１４０は、路面画像２１に基づいて、複数の単位画像の各単位画像２２における路面性状を検出する。そして、路面性状検出部１４０は、単位画像２２と、単位画像２２の路面性状を表す路面性状データ２２１と、位置姿勢情報２２２とを対応付けた単位路面性状情報１６２を生成する。位置姿勢情報２２２には、単位画像２２を撮像した時刻と単位画像に撮像された路面の位置と単位画像を撮像した計測車両の姿勢とが含まれる。具体的には、路面性状検出部１４０は、路面性状として路面のひび割れを検出する。そして、路面性状検出部１４０は、単位画像２２と、単位画像２２におけるひび割れの数と、単位画像２２の位置姿勢情報２２２とを含む単位路面性状情報１６２を生成する。単位画像２２におけるひび割れの数を検出する処理は、ひび割れ自動処理とも呼ばれる。
【００３６】
図７は、本実施の形態に係る単位路面性状情報１６２の例を示す模式図である。
単位路面性状情報１６２には、単位画像２２と、単位画像２２の路面性状データ２２１と、位置姿勢情報２２２とが対応付けられている。なお、単位路面性状情報１６２における位置姿勢情報２２２は、単位画像２２を特定することができれば単位画像２２のおけるどの位置を表わしていてもよい。また、単位路面性状情報１６２は、単位画像２２と、路面性状データ２２１と、位置姿勢情報２２２とを対応付けることができればどのような形式で構成されていてもよい。
【００３７】
ここで、ひび割れ自動処理の概要について説明する。
２値化によるひび割れの検出では、路面撮影の色むら、路面の粒度の粗さ、粗骨材、あるいは白線といった要因により、１つのひび割れが複数のひび割れとして過検出される場合がある。また、シミあるいは粗骨材といった要因による誤検出の発生により、ひび割れの数といった路面性状が正確に把握できない場合がある。
そこで、本実施の形態では、ひび割れ自動処理を以下のように実施する。
（１）路面画像の特徴量を算出し、アスファルトあるいはコンクリートといった路面種別、および路面の骨材粒度の大きさを判定し、ひび割れを抽出する際の判定パラメータを決定する。
（２）路面画像の２値化により抽出されたひび割れの領域に対しそれぞれの領域の面積、領域間の距離、および領域のお互いの角度（傾き）の差による領域の統合判定を行うことで途切れた領域として抽出されたひび割れの領域を１つのひび割れとして検出を行えるようにする。
（３）路面画像の２値化により抽出された背景輝度より低輝度の領域の面積とその領域に外接する円の面積の比より粗骨材の領域を抽出し、ひび割れの領域から除外する。
（４）ひび割れ抽出に用いられる各種判定パラメータについて、様々な路面状態に対する、多数の学習用画像、すなわち正解データといった情報を作成し、学習させ判定パラメータを更新することで、様々な路面の状況の変化あるいは路面の撮影条件に対応できるようにする。
【００３８】
また、上記（１）において、路面画像２１における路面種別をユーザに入力させる機能を有していてもよい。
図８および図９は、本実施の形態において路面種別をユーザに入力させる機能の一例を示す図である。
路面性状検出部１４０は、ユーザに路面種別を選択させる路面種別選択画面１４１をディスプレイに表示する。ユーザは、路面画像２１の範囲を指定して、路面種別選択画面１４１を介して、路面種別を指定する。路面性状検出部１４０は、指定された路面種別に基づいて、ひび割れの数を検出する際の判定パラメータを決定する。また、その他が指定された場合には、路面性状検出部１４０は、路面種別選択画面１４１を介して、ユーザに排水性、透水性、および保水性といった路面情報を指定させてもよい。路面性状検出部１４０は、これらの路面情報から判定パラメータを決定してもよい。
また、路面性状検出部１４０は、路面画像２１から自動的に路面種別を判定してもよい。
路面性状検出部１４０は、ユーザにより指定された路面種別、あるいは自動的に判定した路面種別に基づいて、判定パラメータを決定する。
【００３９】
図１０は、本実施の形態に係る路面種別に応じた判定パラメータの可変機能の例を示す図である。
図１０に示すように、コンクリート、アスファルト混合物、およびポーラスアスファルト混合物といった路面種別ごとに、ひび誤検知および道路シミの影響の大きさが異なる。路面性状検出部１４０は、ひび誤検知および道路シミの影響の違いを吸収するように、判定パラメータを決定する。
【００４０】
ステップＳ１５０において、地図重畳部１５０は、入力インタフェース９３０を介して地図情報１６１における位置を表す地図位置データ６１を取得する。地図重畳部１５０は、地図位置データ６１により表される位置を含む路面の単位画像２２と路面性状データ２２１と位置姿勢情報２２２とを、単位路面性状情報１６２から路面表示情報２３として抽出する。そして、地図重畳部１５０は、路面表示情報２３に含まれる情報を地図情報１６１に重畳してディスプレイに表示する。
地図重畳部１５０は、地図位置データ６１により表される位置を含む単位画像２２を地図情報１６１に重畳して表示する。あるいは、地図重畳部１５０は、地図位置データ６１により表される位置を含む単位画像２２における路面性状データ２２１と位置姿勢情報２２２とを地図情報１６１に重畳して表示する。
具体的には、以下の通りである。
【００４１】
図１１は、本実施の形態に係る地図重畳部１５０により表示される路面性状画面６２の例を示す図である。
地図重畳部１５０は、ディスプレイに地図情報１６１を表示し、ユーザに地図上の位置を表す地図位置データ６１を入力させる。地図重畳部１５０は、地図位置データ６１に基づいて、地図位置データ６１により表される位置周辺の単位画像２２の情報を路面表示情報２３として、単位路面性状情報１６２から抽出する。地図位置データ６１を基準として抽出する範囲は、予め設定されていてもよい。あるいは、地図重畳部１５０は、ユーザにより指定された範囲を地図位置データ６１として取得し、ユーザにより指定された範囲の単位画像２２の情報を、路面表示情報２３として単位路面性状情報１６２から抽出してもよい。
地図重畳部１５０は、抽出した路面表示情報２３を地図情報１６１に重畳し、路面性状画面６２を生成する。
【００４２】
図１１では、地図重畳部１５０は、路面表示情報２３に含まれる路面性状データ２２１を地図情報１６１に重畳した路面性状画面６２を表示している。地図重畳部１５０は、ユーザにより指定された地図位置データ６１を含む路面表示情報２３に含まれる路面性状データ２２１を地図情報１６１に重畳する。
【００４３】
図１２は、本実施の形態に係る地図重畳部１５０により表示される路面性状画面６２の別例を示す図である。
図１２では、地図重畳部１５０は、路面表示情報２３に含まれる単位画像２２を地図情報１６１に重畳した路面性状画面６２を表示している。具体例として、空港のような広範なエリアを計測車両２００が走行する場合がある。ユーザにより空港の任意の位置あるいは範囲を地図位置データ６１として指定された場合でも、地図重畳部１５０は、ユーザにより指定された位置あるいは範囲の単位画像２２の情報を、路面表示情報２３として単位路面性状情報１６２から抽出することができる。そして、地図重畳部１５０は、路面表示情報２３に含まれる位置姿勢情報２２２に基づいて単位画像２２を連結した路面画像２１を、地図情報１６１に重畳して路面性状画面６２を表示する。
【００４４】
また、地図重畳部１５０は、地図位置データ６１と単位路面性状情報１６２とに基づいて、地図位置データ６１により表される位置を含む路面の路面性状データ２２１の分布を表す路面性状トレース６３を生成してもよい。
具体的には、ユーザにより地図位置データ６１と路面性状トレース６３の表示要求とを取得すると、地図重畳部１５０は、路面性状トレース６３を生成し、ディスプレイに表示する。
【００４５】
図１３は、本実施の形態に係る路面性状トレース６３の例を示す図である。
図１３では、地図重畳部１５０は、ひびの数の分布を表す路面性状トレース６３を表示している。ユーザにより地図情報１６１における任意の位置あるいは範囲が指定されると、地図重畳部１５０は、ユーザにより指定された位置あるいは範囲の単位画像２２の情報を路面表示情報２３として単位路面性状情報１６２から抽出する。地図重畳部１５０は、路面表示情報２３に基づいて、具体例として、ひびの数の分布を表す路面性状トレース６３を表示する。
【００４６】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態に係る路面性状計測システムは、ＭＭＳを搭載しているため、路面性状計測データに、高精度な位置情報を付与することができる。このため、本実施の形態に係る路面性状計測システムによれば、地図情報との親和性が非常に高く、路面性状計測データを地図情報と重畳することができる。よって、本実施の形態に係る路面性状計測システムによれば、データの管理および解析を行うことが容易となる。
【００４７】
本実施の形態に係る路面性状計測システムでは、路面性状計測システムで計測する路面のひび割れ、わだち掘れ、および平たん性といった路面性状計測データに高精度な位置情報が付与されている。これにより、本実施の形態に係る路面性状計測システムでは、計測した路面性状計測データを、地図上に重畳することができる。したがって、本実施の形態に係る路面性状計測システムでは、ユーザにより指定された地図の任意地点の路面性状データ、すなわちひび割れ、わだち掘れ、および平たん性といった計測結果を瞬時に出力することが可能となる。
【００４８】
本実施の形態に係る路面性状計測システムでは、路面性状計測システムに含まれるＰＣ（パーソナルコンピュータ）あるいはナビゲーションシステムのディスプレイといった表示機器に地図が表示される。そして、表示機器に表示されている地図上において任意の地点が選択されると、当該地点の路面性状情報が地図に重畳されて出力される。あるいは、当該地点の路面性状情報が路面性状トレースとして出力される。本実施の形態に係る路面性状計測システムでは、このような路面性状データ解析ソフトウェアを有しているので、路面性状計測データの管理および解析が容易になる。
【００４９】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
本実施の形態では、路面性状データとしてひび割れの数を例として説明した。しかし、路面性状データとしてわだち掘れあるいは平たん性の計測結果を用いてもよい。すなわち、これらの路面性状のうちの複数を路面性状画面に表示してもよい。あるいは、路面性状のうちのいずれかの分布を路面性状トレースとして表示してもよい。
【００５０】
＜変形例２＞
本実施の形態では、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能がハードウェアで実現されてもよい。
【００５１】
路面性状計測装置１００は、プロセッサ９１０に替えて、電子回路を備える。
電子回路は、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能を実現する専用の電子回路である。
電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。
画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。また、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の一部またはすべての機能がファームウェアで実現されてもよい。
【００５２】
プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、路面性状計測装置１００において、画像収集部１１０と画像成形部１２０と領域規定部１３０と路面性状検出部１４０と地図重畳部１５０の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００５３】
以上の実施の形態では、路面性状計測装置の各部を独立した機能ブロックとして説明した。しかし、路面性状計測装置の構成は、上述した実施の形態のような構成でなくてもよい。路面性状計測装置の機能ブロックは、上述した実施の形態で説明した機能を実現することができれば、どのような構成でもよい。また、路面性状計測装置は、１つの装置でなく、複数の装置から構成されたシステムでもよい。
また、実施の形態１のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、１つの部分を実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態１の部分の自由な組み合わせ、あるいは実施の形態１の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態１において任意の構成要素の省略が可能である。
【００５４】
なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２１  路面画像、２２  単位画像、２３  路面表示情報、２１１  白線、２２１  路面性状データ、２２２  位置姿勢情報、６１  地図位置データ、６２  路面性状画面、６３
路面性状トレース、１００  路面性状計測装置、１１０  画像収集部、１２０  画像成形部、１３０  領域規定部、１４０  路面性状検出部、１４１  路面種別選択画面、１５０  地図重畳部、１６０  記憶部、１６１  地図情報、１６２  単位路面性状情報、２００  計測車両、２１０  位置姿勢計測ユニット、２２０  路面性状計測ユニット、３００
計測車両取得データ、３０１  路面性状計測データ、３０２  位置姿勢計測データ、３０３  後処理データ、３３１  高精度レーザ、３３２  ラインカメラ、３３３  レーザ照明、３３４  変位計、５００  路面性状計測システム、９１０  プロセッサ、９２１  メモリ、９２２  補助記憶装置、９３０  入力インタフェース、９４０  出力インタフェース、９５０  通信装置、Ｓ１００  路面性状計測処理。
【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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