(57)【要約】【課題】簡単に精度よく異形鉄筋の配筋情報を取得する。【解決手段】４００万画素以上の設定が可能であり、かつ、オートフォーカス機能を切れるデジタルカメラを決定し（Ｓ７０１、Ｓ７０２）、異形鉄筋を含む撮影対象部位を決定する（Ｓ７０５）。次に、撮影対象となる複数の異形鉄筋のうち、両端２本にマーカを付与し（Ｓ７０７）、デジタルカメラを用いて２ｍ離れた位置から撮影する（Ｓ７０８）。そして、デジタルカメラから携帯端末へ撮影された異形鉄筋の画像データを転送し、携帯端末を用いて画像処理を実行する（Ｓ７１４）。画像処理においては、画像データにおける１ピクセルあたりの長さである１ピクセル長を特定し、画像データにおける異形鉄筋の径長のピクセル数をカウントし、径長のピクセル数と、１ピクセル長とを乗ずることによって、径長を算出する。【選択図】図７
2010122008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する配筋情報取得装置であって、
撮影された前記異形鉄筋の画像データを取得する手段と、
前記画像データにおける１ピクセルあたりの長さである１ピクセル長を特定する手段と、
前記画像データにおける前記異形鉄筋の径長のピクセル数をカウントする手段と、
前記径長のピクセル数と、前記１ピクセル長とを乗ずることによって、前記径長を算出する手段と、
を備えることを特徴とする配筋情報取得装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配筋情報取得装置であって、
円形のパターンが付与された前記異形鉄筋の画像データから前記円形の最大直径のピクセル数を抽出する手段
をさらに備えることを特徴とする配筋情報取得装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の配筋情報取得装置であって、
前記異形鉄筋は、当該鉄筋の軸線に直交又は斜交する突起部である節と、当該鉄筋の軸線に沿って延在する突起部であるリブとを備え、
前記異形鉄筋の軸線方向に沿って連続的に所定数の径長を取得する手段と、
前記異形鉄筋の向きごとに、前記異形鉄筋の種類に対応する前記径長の代表値が取り得る下限値及び上限値を示す鉄筋種類情報を予め記憶する手段と、
前記径長の分布から、前記異形鉄筋の向きを特定する手段と、
前記異形鉄筋の向きに係る前記鉄筋種類情報から、前記径長の代表値が前記下限値と、前記上限値との間にある当該異形鉄筋の種類を特定する手段と、
をさらに備えることを特徴とする配筋情報取得装置。
【請求項４】
異形鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、
デジタルカメラを用いて、異形鉄筋を撮影するステップと、
撮影された前記異形鉄筋の画像データを前記デジタルカメラから情報処理装置に転送するステップと、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける１ピクセルあたりの長さである１ピクセル長を特定するステップと、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける前記異形鉄筋の径長のピクセル数をカウントするステップと、
前記情報処理装置を用いて、前記径長のピクセル数と、前記１ピクセル長とを乗ずることによって、前記径長を算出するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項５】
請求項４に記載の配筋情報取得方法であって、
前記デジタルカメラから前記異形鉄筋を見た場合、２以上の前記異形鉄筋が重なるとき、白いボードを前方の前記異形鉄筋と、後方の前記異形鉄筋との間に設置した後、前方の前記異形鉄筋を撮影するステップと、
前記デジタルカメラの撮影方向を変更して、未撮影の前記異形鉄筋を撮影するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置を用いて、前記異形鉄筋の径長を含む設計図面情報を予め記憶するステップと、
前記情報処理装置を用いて、算出した前記異形鉄筋の径長と、記憶した前記設計図面情報に含まれる前記異形鉄筋の径長との適合性を判定するステップと、
前記情報処理装置を用いて、前記適合性を判定した結果を出力するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場における鉄筋の本数、径長、間隔、材質等の配筋情報を取得する配筋情報取得装置及び配筋情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場においては、各種の工事について施工精度を確認するための検査を実施している。そして、事後の確認や検証等に供するために、着手前の状況、施工状況、完成状況等の多種多様な工事写真を撮影する必要がある。
【０００３】
その中でも、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋工事は、完成後の確認が非常に難しいことや、その完成度が構造耐力に大きく影響することにより、検査及び撮影の実施頻度が高く、管理業務において大きな割合を占めていた。特に、写真撮影においては、撮影した写真と、その関連情報（日時、撮影場所、撮影部位、設計情報、部材情報等）とを紐付ける手段として、当該関連情報を黒板に記述し、同一写真上に収める方法が一般的である。そして、関連情報の記述、それに係る図面、出来形の確認に膨大な時間を費やしているのが現状である。
【０００４】
これを解消する手段として、例えば、工事写真をデジタルカメラで撮像し、取得したデジタル画像と、そのデジタル画像から画像処理技術等により自動的に生成される関連情報とを紐付けて出力する方法が知られている。その一例が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１６１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方法には、以下のような問題点があるため、実際の現場においては、黒板を用いる方法が実施されている。
【０００６】
（１）デジタルカメラで工事写真を撮影し、画像処理によって配筋情報（鉄筋の本数、径長、間隔、材質等）を取得しようとする場合には、種々の撮影条件を設定する必要がある。デジタルカメラ側の条件には、撮影画素数、焦点距離等があり、撮影者側の条件には、対象との距離、撮影角度（水平、垂直）等がある。これらの条件は、特に画像処理を実行した場合に得られる情報の精度に対するパラメータとして作用する可能性があるが、これらの条件を一体的に定義した方法論はなく、取得された配筋情報の信頼性に問題があった。
【０００７】
（２）鉄筋工事において、現状最も一般的に使用されている鉄筋は異形鉄筋と呼ばれるものであり、コンクリートとの付着性を向上させるために、鉄筋表面に節、リブと呼ばれる凹凸が存在する。節は、鉄筋の軸線に直交する（斜交する場合もある）突起部である。リブは、鉄筋の軸線に沿って延在する突起部である。従って、鉄筋径を取得しようとする場合には、節、リブによる径長の分布を考慮しなければならないが、これを解決する方法論がなかった。
【０００８】
（３）撮像時の測距方法として、従来の場合には、光波距離計等の計測機器を別途備えるか、画像処理によって行う場合には、ステレオカメラ等により複数の画像を同時に取得する必要があるので、測距装置の大型化、高額化を招いていた。
【０００９】
（４）鉄筋径は、構造耐力にも大きな影響を及ぼす配筋出来形情報における重要な要素の一つであるが、見た目上の判別が非常に難しい。鉄筋径の正当性を写真上で証明するためには、スケールを入れて相当な近距離で撮影する必要があり、撮影前後の手順を含む作業全体に手間がかかっていた。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡単に精度よく異形鉄筋の配筋情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、異形鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する配筋情報取得装置であって、撮影された前記異形鉄筋の画像データを取得する手段と、前記画像データにおける１ピクセルあたりの長さである１ピクセル長を特定する手段と、前記画像データにおける前記異形鉄筋の径長のピクセル数をカウントする手段と、前記径長のピクセル数と、前記１ピクセル長とを乗ずることによって、前記径長を算出する手段と、を備えることを特徴とする。  
この構成によれば、簡単に精度よく異形鉄筋の径長を取得することができる。
【００１２】
また、本発明は、配筋情報取得装置であって、円形のパターンが付与された前記異形鉄筋の画像データから前記円形の最大直径のピクセル数を抽出する手段をさらに備えることを特徴とする。  
この構成によれば、円形のパターンを用いるため、どの方向からパターンを見ても最大直径が一定になるので、パターンの向きが変わっても、最大直径に対するピクセル数をカウントすることによって、１ピクセル当たりの長さを特定することができる。
【００１３】
また、本発明は、配筋情報取得装置であって、前記異形鉄筋が、当該鉄筋の軸線に直交又は斜交する突起部である節と、当該鉄筋の軸線に沿って延在する突起部であるリブとを備え、前記異形鉄筋の軸線方向に沿って連続的に所定数の径長を取得する手段と、前記異形鉄筋の向きごとに、前記異形鉄筋の種類に対応する前記径長の代表値が取り得る下限値及び上限値を示す鉄筋種類情報を予め記憶する手段と、前記径長の分布から、前記異形鉄筋の向きを特定する手段と、前記異形鉄筋の向きに係る前記鉄筋種類情報から、前記径長の代表値が前記下限値と、前記上限値との間にある当該異形鉄筋の種類を特定する手段と、をさらに備えることを特徴とする。  
この構成によれば、異形鉄筋の向きに対応した鉄筋種類情報を用いるので、節やリブのある異形鉄筋をどの角度から撮影したとしても、精度よく異形鉄筋の種類を取得することができる。
【００１４】
なお、本発明は、配筋情報取得方法を含む。その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単に精度よく異形鉄筋の配筋情報を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システムは、建設現場において、両端の２本の異形鉄筋にマーカ（パターン）を付し、デジタルカメラを用いて当該２本を含む異形鉄筋を撮影し、携帯端末（配筋情報取得装置）を用いて撮影画像から異形鉄筋の本数、径長及びピッチ（間隔）等の配筋情報を求め、径長の分布から各鉄筋の種類（規格、公称直径や呼び径）を推定するものである。これによれば、現場で簡単に精度よく配筋情報を取得できるので、設計図面情報と比較、照合することにより、その場で出来形の正当性を判断することができる。
【００１７】
≪システムの構成と概要≫
図１は、配筋情報システム１の構成を示す図である。配筋情報取得システム１は、建設現場におけるデジタルカメラ３及び携帯端末４と、事務所における管理サーバ５とを備える。デジタルカメラ３と、携帯端末４との間は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等による接続でデータの送受信が可能である。携帯端末４と、管理サーバ５との間は、無線通信等によりデータの送受信が可能である。
【００１８】
デジタルカメラ３は、鉄筋を含む柱、梁、床、壁等の撮影対象部位２を撮影するものであって、画素数が４００万画素以上であり、オートフォーカス機能をオフにできるものが用いられる。携帯端末４は、携帯型情報処理機器であり、デジタルカメラ３から撮影したデジタル画像を取り込んで配筋情報を生成し、管理サーバ５から設計図面情報を受信し、配筋情報と、設計図面情報とを比較、照合することにより、出来形が正当か否かを判定する。なお、携帯端末４は、ＰＣ（Personal Computer）やサーバで代用してもよい。管理サーバ５は、設計図面情報や工事写真情報を記憶する記憶部５５を備え、それらの情報を携帯端末４と送受信する。
【００１９】
≪装置の構成≫
図２は、携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。携帯端末４は、通信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備える。通信部４１は、デジタルカメラ３や管理サーバ５とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＵＳＢポートやＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、鉄筋規格情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部４４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、携帯端末４全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２０】
図３は、管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ５は、通信部５１、表示部５２、入力部５３、処理部５４及び記憶部５５を備える。通信部５１は、無線ネットワークを介して携帯端末４とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。表示部５２は、処理部５４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ等によって実現される。入力部５３は、オペレータがデータ（例えば、設計図面情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部５４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、管理サーバ５全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部５５は、処理部５４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２１】
≪データの構成≫
図４は、配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部４５は、画像処理プログラム４５１及び鉄筋規格情報４５２を記憶する。画像処理プログラム４５１は、デジタルカメラ３で撮影された画像データから配筋情報を取得し、設計図面情報との適合性を判定する処理を行うプログラムであり、当該処理の必要に応じて処理部４４の指示により記憶部４５から読み出される。鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）４５２は、径長の分布から鉄筋の規格（種類）を求めるために用いられるテーブル情報である。その詳細は、別途説明する。
【００２２】
図４（ｂ）は、管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部５５は、設計図面情報５５１及び工事写真情報５５２を予め記憶する。設計図面情報５５１は、鉄筋等、建造物の設計に係る図面情報（異形鉄筋の径長を含む）であり、管理者により記憶部５５に登録され、必要に応じて管理サーバ５から携帯端末４に送信される。工事写真情報５５２は、実際の建設現場における建造物の写真情報であり、デジタルカメラ３で撮影された写真情報が、携帯端末４経由で管理サーバ５に送信され、記憶部５５に記憶される。
【００２３】
図５は、異形鉄筋の状態を定義する図である。異形鉄筋は、建物の構造用材料の一つであり、鉄製の棒を圧延して表面に凹凸を設けた棒状の鋼材である。凹凸として、図５に示すように、節と、リブとが設けられている。鉄筋の軸線に対して垂直な方向から見た（撮影した）場合、リブの位置（角度）によって異形鉄筋の径長が異なる。以下、リブが正面に向いた状態をリブ位置０°として、３つの状態について説明する。
【００２４】
図５（ａ）は、リブ位置０°の状態を示す。この状態のリブは、正面に位置するので、径長には影響しない。図面に向かって右側の節と、左側の節とは、軸線方向に沿って交互に設けられている。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ０と、１つの節を含む径長ｄ１とが抽出される。
【００２５】
図５（ｂ）は、リブ位置９０°の状態を示す。この状態のリブは両端に位置し、節はリブに含まれるので、異形鉄筋の径長としては、両端のリブを含む径長ｄ２が抽出される。
【００２６】
図５（ｃ）は、リブ位置６０°の状態を示す。この状態のリブは、突起の高さによっては径長に影響を与える。図面に向かって右側の節は見えるが、左側の節は見えない。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ３と、１つの節を含む径長ｄ４とが抽出される。なお、図１１は、実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【００２７】
図６は、携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。鉄筋規格情報４５２は、撮影した鉄筋画像における径長の分布からリブ位置を推定し、さらに該当する鉄筋の規格（種類）を特定するためのテーブル情報であり、呼び径４５２１、公称直径４５２２及びリブ位置４５２３を含むレコードから構成される。呼び径４５２１は、異形鉄筋の呼び径を示す。公称直径４５２２は、呼び径４５２１の異形鉄筋について一般に言われる直径（径長）を示す。リブ位置４５２３は、リブが正面の状態を０°とした場合のリブの位置（角度）を示すものであり、そのリブ位置４５２３が０〜６０［°］、６０〜７５［°］及び７５〜９０［°］の３つの場合に対してそれぞれ径長の下限値及び上限値が示されている。なお、節やリブの形状や大きさに応じて径長の見え方が変わるので、リブ位置４５２３の範囲は、２つに分けてもよいし、４つ以上に分けてもよい。
【００２８】
鉄筋径の推定においては、まず、径長の分布から３つのリブ位置４５２３のうち、１つが推定され、径長の中央値（median）を下限値及び上限値の範囲と比較、照合し、呼び径４５２１及び公称直径４５２２の鉄筋規格を特定する。その詳細は、後記する。
【００２９】
≪システムの処理≫
図７は、鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。これは、建設現場において、撮影者がデジタルカメラ３を用いて鉄筋を撮影し、その撮影画像を携帯端末４に転送し、携帯端末４を用いて撮影画像から配筋情報を取得する手順を示すものである。
【００３０】
まず、撮影者は、デジタルカメラ３を決定する（Ｓ７０１）。その際、４００万画素以上の設定が可能であり、かつ、オートフォーカス機能を切れるものか否かを確認し（Ｓ７０２）、その条件が合わなければ（Ｓ７０２のＮＯ）、再度デジタルカメラ３を選び直す（Ｓ７０１）。当該条件が合えば（Ｓ７０２のＹＥＳ）、決定したデジタルカメラ３のオートフォーカス機能をオフにし、撮影対象部位２と、デジタルカメラ３との間の距離が２ｍで焦点が合うように調節する（Ｓ７０３）。これ以降は、焦点距離を一定とする。そして、キャリブレーションボードを撮影し、カメラパラメータを取得する（Ｓ７０４）。これは、カメラキャリブレーションと呼ばれるもので、格子模様や等間隔ドットを印刷した紙であるボードを撮影することにより、デジタルカメラ３の歪み等を検出するものである。
【００３１】
次に、撮影者は、鉄筋を含む撮影対象部位２を決定する（Ｓ７０５）。その際、デジタルカメラ３で撮影対象部位２を撮影した場合に、同一方向に配筋された鉄筋が前後に並んでいて、前の鉄筋が後ろの鉄筋と重なって見えるか否かを確認する（Ｓ７０６）。
【００３２】
重ならなければ（Ｓ７０６のＮＯ）、撮影対象の複数の鉄筋からなる鉄筋群のうち、両端２本にマーカを取り付ける（Ｓ７０７）。マーカは、自然界に存在しない特徴的な形状であり、事前にその大きさ（寸法）が分かっているものであって、マーカの大きさと、撮影した画像におけるマーカ内のピクセル数とから１ピクセル当たりの長さ（１ピクセル長）を求め、一方、２つのマーカ間をスキャンすることで両端の間にある鉄筋を認識し、さらには、撮影対象部位２と、デジタルカメラ３との間の距離を推定するために用いられる。図１０は、マーカの例を示す図である。クロスマーカ及び円形マーカが示されている。鉄筋にマーカを付与することにより、デジタルカメラ３から同一の距離にあるマーカ及び鉄筋を撮影できるため、撮影された画像データにおいて、マーカと鉄筋との間で１ピクセル当たりの長さが等しくなるので、精度よく径長やピッチを求めることができる。そして、対象を２ｍ離れた位置からデジタルカメラ３で撮影し（Ｓ７０８）、撮影画像を携帯端末４に転送し、画像処理を実行する（Ｓ７１４）。なお、デジタルカメラ３の撮影方向の垂直角度は約０°とし、水平角度は任意とする。
【００３３】
Ｓ７０６において鉄筋が重なっていれば（Ｓ７０６のＹＥＳ）、撮影者は、重なっている鉄筋の間に白いボードを設置する（Ｓ７０９）。これによれば、白いボードで後ろの鉄筋を見えなくすることで、前の鉄筋を鮮明に撮影することができる。続いて、一回の撮影対象となる鉄筋群のうち、両端２本にマーカを取り付ける（Ｓ７１０）。このとき、２つのマーカは、デジタルカメラ３から見えるように取り付ける。そして、対象を２ｍ離れた位置からデジタルカメラ３で撮影する（Ｓ７１１）。その後、撮影対象部位２に含まれる鉄筋が全て撮影できたか否かを確認する（Ｓ７１２）。全て撮影できていなければ（Ｓ７１２のＮＯ）、撮影方向を変更し（Ｓ７１３）、撮影できていない鉄筋を鮮明に撮影できるように鉄筋の間に白いボードを再度設置する（Ｓ７０９）。このように、一つの撮影対象部位２に含まれる鉄筋を一度に撮影できない場合には、複数回に分けて全ての鉄筋を撮影する。
【００３４】
鉄筋が全て撮影できていれば（Ｓ７１２のＹＥＳ）、撮影者は、撮影画像をデジタルカメラ３から携帯端末４に転送し、画像処理を実行する（Ｓ７１４）。携帯端末４による画像処理の詳細は、後記する。そして、携帯端末４の表示部４２に配筋異常情報が表示されたか否かを確認する（Ｓ７１５）。配筋異常情報が表示されなければ（Ｓ７１５のＮＯ）、配筋情報が正常であるとして、撮影作業を終了する。一方、配筋異常情報が表示されれば（Ｓ７１５のＹＥＳ）、撮影者は、配筋の是正を現場の作業者に指示し（Ｓ７１６）、是正が実施された後、撮影対象部位２を再度決定する（Ｓ７０５）。
【００３５】
図８は、携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。この処理は、携帯端末４がデジタルカメラ３から画像データを取得し、内蔵の画像メモリに格納したときに行われる。
【００３６】
まず、携帯端末４は、画像処理プログラムを呼び出す（Ｓ８０１）。具体的には、処理部５４が、記憶部５５から画像処理プログラム４５１を読み出し、主記憶装置（メインメモリ）にロードし、プログラムカウンタ（制御ポインタ）を画像処理プログラム４５１の開始アドレスに位置付ける。これにより、携帯端末４の処理部４４が画像処理プログラム４５１に従って処理を開始する。その処理フローがＳ８０２〜Ｓ８１４に示される。
【００３７】
まず、携帯端末４（処理部４４）は、デジタル画像、焦点距離Ｆｐ［pixel］及びマーカ内基準長Ｌｍ［ｍｍ］を取得する（Ｓ８０２）。デジタル画像は、デジタルカメラ３から、ＵＳＢケーブルを経由して取得する。焦点距離Ｆｐ及びマーカ内基準長Ｌｍは、撮影者の操作により入力部５３を通じて取得する。なお、マーカ内基準長Ｌｍは、マーカにおける基準となる長さであり、例えば、円形マーカならば、その円の直径の長さが適用される。次に、画像の補正及び二値化を行う（Ｓ８０３）。具体的には、Ｓ７０４のカメラパラメータを用いてデジタル画像の歪み等を補正し、補正したデジタル画像をピクセル値＝０又は１の白黒画像に変換する。図１２は、画像の二値化処理を行った結果の例を示す図である。４本の鉄筋が配筋され、両端の鉄筋にマーカが貼付されている。
【００３８】
続いて、携帯端末４は、二値化された画像データから鉄筋の輪郭を検出し、両端の鉄筋にあるマーカの輪郭を検出する（Ｓ８０４）。図１２を用いて説明すると、背景が白色（ピクセルの値＝１）で、鉄筋やマーカが黒色（ピクセルの値＝０）になっているので、例えば、画像データを水平右方向にスキャンしたときに、ピクセルの値が１から０に変化する箇所を左側輪郭（左側エッジ）として検出し、ピクセルの値が０から１に変化する箇所を右側輪郭（右側エッジ）として検出する。次に、マーカ間の対のエッジを鉄筋として認識し、鉄筋本数を取得する（Ｓ８０５）。図１２では、マーカ間には、左側エッジ及び右側エッジの対が２つあるので、マーカ間には２本の鉄筋があり、マーカ貼付の両端鉄筋２本を加算して、合計４本の鉄筋があることが認識される。
【００３９】
続いて、携帯端末４は、画像データ内におけるマーカ内基準長Ｌｍの占有ピクセルＬｐ［pixel］を抽出し、画像スケール（１ピクセル当たりの長さ）を取得する（Ｓ８０６）。具体的には、マーカである円形の直径のうち、最大の直径を特定し、その径長に含まれるピクセル数Ｌｐをカウントする。そして、マーカ内基準長Ｌｍをピクセル数Ｌｐで除することにより、１ピクセル当たりの長さが求められる。これによれば、円形のマーカを用いることにより、どの方向からマーカを見ても最大直径が一定になるので、マーカの向きが変わっても精度よく１ピクセル当たりの長さを特定することができる。さらに、配筋ピッチ（鉄筋の間隔）を計測する（Ｓ８０７）。ここで、配筋ピッチは、隣り合う鉄筋の中心軸間の間隔を示すものであり、例えば、左側エッジ間距離及び右側エッジ間距離の平均値として算出される。
【００４０】
さらに、携帯端末４は、各鉄筋の径を推定する（Ｓ８０８）。鉄筋径を推定することによって、鉄筋の種類を特定する。この処理の詳細は、サブルーチンの処理として別途説明する。
【００４１】
続いて、携帯端末４は、デジタルカメラ３と、鉄筋との間の距離Ｄ［ｍｍ］を推定する（Ｓ８０９）。距離Ｄは、次の式１によって算出される。  
Ｄ＝Ｆｐ×（Ｌｍ／Ｌｐ）  ・・・  式１
【００４２】
ここで、Ｌｍ／Ｌｐは、１ピクセル当たりの長さであり、それを焦点距離Ｆｐ［pixel］に乗ずることで、実際の距離Ｄ［ｍｍ］が求められる。次に、デジタルカメラ３の座標（位置）、姿勢及び設計図面情報を取得する。デジタルカメラ３の座標は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器を接続することにより、撮影画像に付与される位置情報として取得する。デジタルカメラ３の姿勢は、撮影時のカメラ姿勢を検知する機能（デジタルカメラ３又は接続機器の機能）により取得する。設計図面情報は、携帯端末４が、管理サーバ５の記憶部５５に記憶された設計図面情報５５１を受信することにより、取得する。そして、撮影された画像の対象部位（工事箇所）を特定し、該当する設計図面情報との適合性を判定する（Ｓ８１１）。例えば、推定した異形鉄筋の径長と、設計図面情報に含まれる異形鉄筋の径長との適合性を判定する。
【００４３】
図面通りできていれば（Ｓ８１２のＹＥＳ）、携帯端末４は、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１３）。設計図面情報は、図面上の鉄筋の対象部位、座標、本数、ピッチ、径長等である。認識情報は、実際の鉄筋の本数、ピッチ及び径長である。図面通りできていなければ（Ｓ８１２のＮＯ）、異常内容を示す配筋異常情報、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１４）。なお、適合性の判定結果を表示部４２に出力するのではなく、通信部４１を通じて他の装置に送信することも可能である。
【００４４】
図９は、携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示す図である。これは、画像処理プログラムのうち、鉄筋径の推定サブルーチンの処理であり、二値化した画像データから、各鉄筋の連続的な径長を抽出し、その径長データを整形してデータの個数及び最頻値を求め、最頻値を個数で除した値（径長データのばらつきの指標値）に応じて鉄筋の規格を特定するものである。
【００４５】
まず、携帯端末４は、配筋方向に１pixelずつの連続的な径長［pixel］を抽出する（Ｓ９０１）。図１２で説明すると、鉄筋が垂直方向に立っているが、その垂直方向（高さ方向、配筋方向）に基準点を１pixelずつずらしながら、その基準点を通る水平な直線のうち、鉄筋内に含まれる部分（ピクセルの値＝１）のピクセル数をカウントする。
【００４６】
次に、携帯端末４は、データの整形として、配筋方向にマーカから±５００［pixel］における径長を抜き出す（Ｓ９０２）。そして、抜き出した１０００個の径長の中央値Ｍを取得する（Ｓ９０３）。この場合、中央値Ｍは、５００番目の径長と、５０１番目の径長との平均値になる。さらに、データの整形として、１０００個の径長データのうち、０．８Ｍ〜１．２Ｍに該当するデータを抜き出す（Ｓ９０４）。そして、抜き出した径長データの個数Ｎを取得する（Ｓ９０５）。さらに、データの整形として、Ｎ×０．０１個未満のデータを削除する（Ｓ９０６）。これによれば、径長データの個数Ｎの１％に満たない個数のデータを除外するので、測定誤差等によって極端に大きい、又は、極端に小さい径長データ等を排除することができる。その後、整形終了後のデータ個数Ｎｉ及び最頻値Ｙmaxを取得する（Ｓ９０７）。
【００４７】
そこで、Ｙmax／Ｎｉの値を求め、その値に応じて鉄筋の状態（リブ位置）を推定する。これは、異形鉄筋には節及びリブが設けられているため、鉄筋の向きによって節及びリブの見え方が変わり、抽出される径長データの分布も変わるので、逆に径長データのばらつきの指標値から鉄筋の向きを推定するものである。
【００４８】
まず、Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５未満の場合（Ｓ９０８のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が０°〜６０°であり（Ｓ９０９）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１０）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２（図６参照）におけるリブ位置４５２３のうち、０〜６０の欄を参照する（Ｓ９１１）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５以上、かつ、０．４５未満の場合（Ｓ９１２のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が６０°〜７５°であり（Ｓ９１３）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１４）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、６０〜７５の欄を参照する（Ｓ９１５）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．４５以上の場合（Ｓ９１２のＮＯ）、鉄筋の状態（リブ位置）が７５°〜９０°であり（Ｓ９１６）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１７）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、７５〜９０の欄を参照する（Ｓ９１８）。
【００４９】
鉄筋規格情報４５２を参照した結果、中央値Ｍｉに対応する鉄筋規格（呼び径４５２１及び公称直径４５２２）が存在するか否かを判定する（Ｓ９１９）。具体的には、中央値Ｍｉを含む径長の下限値と上限値の組合せが各欄にあるか否かを判定する。存在すれば（Ｓ９１９のＹＥＳ）、該当した鉄筋規格を取得する。存在しなければ（Ｓ９１９のＮＯ）、計測が失敗したことになる（Ｓ９２１）。これによれば、鉄筋のリブ位置（向き）に対応した鉄筋規格情報４５２を用いるので、どの角度から撮影したとしても、精度よく鉄筋規格を取得することができる。
【００５０】
以上本発明の実施の形態について説明したが、図１に示す配筋情報取得システム１の各装置を機能させるために、各装置の処理部で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システム１が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、建設現場において、撮影対象部位２に含まれる異形鉄筋の画像をデジタルカメラ３で撮影し、携帯端末４で画像処理を行うことによって、径長やピッチを含む配筋情報を取得するので、その場で施工状況を確認することができる。一方、撮影画像を携帯端末４や管理サーバ５に記憶することによって、必ずしもその場ではなく、後になって施工状況を確認することもできる。次に、マーカや、デジタルカメラ３、携帯端末４等を用いることで、簡単に精度よく配筋情報を取得することができる。そして、携帯端末４の鉄筋規格情報４５２を参照することにより、径長の分布から鉄筋の向きを推定し、異形鉄筋の種類（呼び径４５２１及び公称直径４５２２）を特定することができる。さらに、デジタルカメラ３の焦点距離、位置及び姿勢を取得し、焦点距離から、デジタルカメラ３と異形鉄筋との間の距離を特定し、当該距離、デジタルカメラ３の位置及び姿勢から、異形鉄筋の位置を特定することができるので、管理サーバ５の設計図面情報５５１と比較、照合することによって、実際の施工状況と設計図面との適合性を確認することができる。
【００５２】
さらなる効果として、画像処理を前提とした工事写真撮影時の最適条件（デジタルカメタ３の撮影角度、焦点距離等）を明らかにしたことにより、円滑な撮影作業が可能になるとともに、出力された配筋出来形情報に関しても一定の信頼性を持たせることができる。
【００５３】
次に、通常の出来形写真と同一の写真上で鉄筋径を算出できるので、必ずしも近距離で撮影する必要はなく、撮影前後の手順を含む作業全体にかかる手間を大幅に減らすことができる。
【００５４】
さらに、白いボードやマーカといった比較的安価なツールによって自動測距が可能であり、また、撮影するだけでよいので、他の測定機器のような測距のみを目的とした特別な行為が不要である。この測距情報と、既存の技術（ＧＰＳ機能、デジタルコンパス等）によるカメラ状態情報とを組合せることにより、撮影対象の唯一化が可能になる。そして、撮影対象に係る情報と、ＣＡＤ（Computer Aided Design）情報等と連携させることにより、即時検査や自動アルバム作成等の新たなアプリケーションを実現することが可能になる。
【００５５】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、図９のＳ９０３で１０００個の径長データから中央値を取得するものとしたが、他の代表値（例えば、最頻値等）を取得するようにしてもよい。また、マーカは円形に限らず、例えば、正面から見たときに四角形のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】配筋情報システム１の構成を示す図である。
【図２】携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。
【図３】管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。
【図４】配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示し、（ｂ）は管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。
【図５】異形鉄筋の状態を定義する図であり、（ａ）はリブ位置０°の状態を示し、（ｂ）はリブ位置９０°の状態を示し、（ｃ）はリブ位置６０°の状態を示す。
【図６】携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。
【図７】鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。
【図８】携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。
【図９】携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示す図である。
【図１０】マーカの例を示す図である。
【図１１】実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【図１２】鉄筋画像の二値化処理を行った結果の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１      配筋情報取得システム
２      撮影対象部位
３      デジタルカメラ
４      携帯端末（配筋情報取得装置、情報処理装置）
４４    処理部
４５    記憶部
４５１  鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）
５      管理サーバ
Ｄ      距離
Ｆｐ    焦点距離
Ｌｍ    マーカ内基準長
Ｌｐ    占有ピクセル
【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１２】
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【図１】
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【図１０】
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【図１１】
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