(57)【要約】【課題】構造物の表面における不連続面を検出する。【解決手段】構造物の表面を検査する検査装置であって、構造物の表面において不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち第１領域内に局所的に熱を加える加熱部と、第２領域における温度を取得する取得部と、取得部によって取得された温度に基づいて、構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出部と、を備える検査装置、検査方法、及びプログラムを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表面を検査する検査装置であって、
前記構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち前記第１領域内に局所的に熱を加える加熱部と、
前記第２領域における温度を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された温度に基づいて、前記構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出部と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記第１領域内にエネルギー線を照射して熱を加える照射部を有する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記照射部は、前記エネルギー線としてレーザー光を照射する、
請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記構造物の表面温度分布を取得し、
前記検出部は、前記第１領域と前記第２領域とにおける前記表面温度分布の拡がり方の違いによって前記不連続面を検出する、
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記取得部は、複数の時刻における前記構造物の表面温度分布を時系列に取得し、
前記検出部は、前記構造物の表面において予め定められた温度以上になった領域が予め定められた広さ以上に拡がった時点における前記表面温度分布の拡がり方の違いによって前記不連続面を検出する、
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記構造物の表面における前記不連続面候補を、画像データに基づいて抽出する抽出部を更に備える、
請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記構造物の表面における前記不連続面候補の形状に基づいて、前記照射部を制御する制御部を更に備える、
請求項５に記載の検査装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記不連続面候補が前記構造物の表面において直線状に延びている部分に隣接した位置に前記照射部が前記エネルギー線を照射するように制御する、
請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
前記不連続面候補が前記構造物の表面の面内において凸部を有する曲線を形成している場合に、前記制御部は、前記凸部が前記第２領域から前記第１領域へ突出する向きになるように前記第１領域及び前記第２領域を設定し、
前記制御部は、設定された前記第１領域内において前記凸部に隣接した位置に前記照射部が前記エネルギー線を照射するように制御する、
請求項７に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記不連続面候補の形状に沿う複数の位置に前記照射部が前記エネルギー線を照射するように制御する、
請求項７に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記不連続面候補の幅が予め定められた値より広いか否かを判断する判断部を有し、
前記不連続面候補の幅が予め定められた値より広いと前記判断部が判断した場合には、前記制御部は、前記不連続面候補の幅内に照射スポットが収まるように前記照射部を制御する、
請求項７に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記照射部が、前記構造物の表面において前記不連続面候補の存在しない位置に対してエネルギー線を照射する較正照射を更に実行し、
前記取得部は、前記較正照射の実行に伴う前記構造物の表面温度分布を時系列に更に取得し、
前記較正照射の実行に伴う表面温度分布に基づいて、前記構造物の表面が予め定められた温度以上になった領域が予め定められた広さ以上になる時点を設定する設定部を更に備え、
前記検出部は、前記設定部によって設定された時点において前記第１領域と前記第２領域とにおける前記表面温度分布の拡がり方の違いによって前記不連続面を検出する、
請求項４に記載の検査装置。
【請求項１３】
前記照射部が、更に、前記不連続面候補の位置にかかわらず前記構造物の表面における複数の位置に対してエネルギー線を照射する試験照射を実行し、
前記構造物の表面における前記不連続面候補を、前記試験照射に伴う前記構造物の表面温度分布の拡がりにおける非対称性に基づいて抽出する抽出部を更に備える、
請求項３に記載の検査装置。
【請求項１４】
前記照射部は、前記試験照射において、前記構造物の表面において前記エネルギー線をライン状に走査する、
請求項１３に記載の検査装置。
【請求項１５】
前記照射部は、照射スポットの大きさを調整する調整部を備えており、
前記調整部が照射スポットを拡げることによって、前記照射部は、前記不連続面候補、第１領域、及び第２領域に対して前記エネルギー線を照射する広範囲照射を選択的に実行する、請求項３に記載の検査装置。
【請求項１６】
前記構造物上の位置と、前記検出部による前記不連続面の検出結果とを対応づけて記憶するデータベースを更に備える、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項１７】
構造物の表面を検査する検査方法であって、
前記構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち前記第１領域内に局所的に熱を加える加熱段階と、
前記第２領域における温度を取得する取得段階と、
取得された温度に基づいて、前記構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出段階と、
を備える検査方法。
【請求項１８】
構造物の表面を検査するためにコンピュータを制御するプログラムであって、前記コンピュータに、
前記構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち前記第１領域内に局所的に熱を加えるように制御する加熱制御機能と、
前記第２領域における温度を取得する取得機能と、
取得された温度に基づいて、前記構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出機能と、を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、検査方法及びプログラムに関する。
【０００２】
従来、コンクリート等の基材で形成された構造物を日射または熱線ランプにより一様に加熱した上で、構造物内のひび割れを赤外線サーモカメラで検出する検査装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、及び非特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１０−１９７３７１号公報
［特許文献２］  特開２００９−２３６５２８号公報
［非特許文献］
［非特許文献１］  高橋正亨、他１名，「赤外線を利用したコンクリートのひび割れ深さの測定に関する基礎的研究」，プレストレストコンクリート技術協会，第１７回シンポジウム論文集，２００８年１１月発行）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
検査装置は、コンクリート等の構造物の表面を一様に加熱したときに、ひび割れ部分とコンクリート等の基材との間の温度差を赤外線サーモカメラで検出することによって、ひび割れを検出する。しかしながら、構造物の表面を一様に加熱する方法では、ひび割れ部分が微細な場合に、サーモカメラの分解能によっては、ひび割れを検出することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、構造物の表面を検査する検査装置であって、構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち第１領域内に局所的に熱を加える加熱部と、第２領域における温度を取得する取得部と、取得部によって取得された温度に基づいて、構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出部と、を備える検査装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、構造物の表面を検査する検査方法であって、構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち第１領域内に局所的に熱を加える加熱段階と、第２領域における温度を取得する取得段階と、取得された温度に基づいて、構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出段階と、を備える検査方法を提供する。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、構造物の表面を検査するためにコンピュータを制御するプログラムであって、コンピュータに、構造物の表面における不連続面候補によって区分される第１領域及び第２領域のうち第１領域内に局所的に熱を加えるように制御する加熱制御機能と、第２領域における温度を取得する取得機能と、取得された温度に基づいて、構造物の表面に表れている不連続面を検出する検出機能と、を実現させるプログラムを提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】検査装置１０の使用状況の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における検査装置１０の概要を示す図である。
【図３】第１実施形態の検査装置１０における表面温度分布２１２と不連続面候補２０４との関係を示す図である。
【図４】第１実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】照射位置２１０の設定の一例を示す図である。
【図６】照射位置２１０の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】照射位置２１０の設定の他例を示す図である。
【図８】照射位置２１０の設定処理の他例を示すフローチャートである。
【図９】複数の照射位置の設定を示す図である。
【図１０】複数の照射位置の設定処理を含む処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ライン状の照射領域２２０の設定を示す図である。
【図１２】ライン状の照射領域２２０の設定処理を含む処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】複数の照射位置２１０についての他の設定例を示す図である。
【図１４】第２実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】測定時点の設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】不連続面候補２０４の幅内に照射スポットが収まるように制御する一例を示す図である。
【図１７】不連続面候補２０４の幅内に照射スポットが収まるように制御する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】第３実施形態の検査装置１０におけるライン状の照射領域２２６と表面温度分布２２８との関係の一例を示す図である。
【図１９】第３実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】第４実施形態の検査装置１０における照射部３０の一例を示す図である。
【図２１】第４実施形態の検査装置１０による広範囲照射の一例を示す図である。
【図２２】本発明の第１から第４実施形態に係る検査装置１０の情報処理部１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、検査装置１０の使用状況の一例を示す図である。本実施形態の検査装置１０は、構造物２００の表面を検査する。検査装置１０は、車両２に搭載されてよい。車両２は、路面上を走行可能な自動車であってもよく、レール上を走行可能な鉄道車両であってもよい。車両２は、構造物２００に併設されたガイド機構に沿って移動可能な無人車両であってもよい。本例の車両２は、自動車である。
【００１１】
検査装置１０は、車両２の外面に取り付けられてよい。本例では、検査装置１０は、車両２の荷台部分に取り付けられている。検査装置１０は、検査対象である構造物２００の表面の不連続面を検出する。構造物２００は、トンネル、落石等を防止するための法面、ダム、堤防、道路、橋梁、または港湾構造物等の土木構造物であってもよく、あるいは、ビルディング等の建築構造物であってもよい。
【００１２】
構造物２００は、コンクリートで作られたコンクリート構造物であってよく、鉄等の金属材料で主要な部材が作られた金属構造物であってもよく、コンクリートと金属材料の複合構造を有する複合構造物であってもよい。構造物２００の材質は限定されない。構造物２００の表面の不連続面は、ひび割れ、クラック、き裂、またはコールドジョイントであってよい。本例では、構造物２００はコンクリートで作られたトンネルであり、不連続面は、トンネル内壁におけるひび割れである。
【００１３】
検査装置１０は、画像診断用撮像部２０、照射部３０、サーモカメラ４０、及び情報処理部１００を備えてよい。画像診断用撮像部２０は、構造物２００の表面の画像診断用データを取得する。画像診断用データは、構造物２００の表面の画像データを含んでよい。例えば画像データは、トンネル内壁の画像データである。
【００１４】
画像診断用撮像部２０は、ＣＣＤカメラ等の撮像装置であってよい。あるいは、画像診断用撮像部２０は、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ：光画像検出と測距）技術によって画像診断用データを取得する装置であってもよい。ＬＩＤＡＲ技術によれば、レーザー光３２を構造物２００の表面に照射して、その散乱光を測定することによって、構造物２００の表面の画像診断用データが取得される。
【００１５】
照射部３０は、構造物２００の表面に対してエネルギー線を照射して局所的に熱を加える加熱部の一例である。照射部３０と構造物２００との間の距離は、検査環境にもよるが３０ｃｍ以上１０ｍ以下程度であってよい。本例の照射部３０は、エネルギー線としてレーザー光３２を照射する。レーザー光３２は、赤外レーザー光、可視レーザー光、または紫外レーザー光であってよい。エネルギー線は、局所的に加熱できる観点からはレーザー光３２が好ましいが、レーザー光３２に限られない。エネルギー線は、ショートアークキセノン球から発する光を放物面反射鏡で集光した赤外線光であってもよい。サーモカメラ４０は、構造物２００の表面から放射される赤外線を分析して構造物２００の表面温度分布を測定する。
【００１６】
照射部３０は、レーザー光３２を不連続面候補に近接する位置に照射してよい。レーザー照射によって構造物２００の表面が局所的に加熱される。情報処理部１００は、照射部３０によって局所的に加熱された構造物２００の表面の面内方向における熱伝搬（熱伝導）の違いを検出することによって、不連続面候補が真の不連続面であるか、線状汚れ等の変色部にすぎないかを判断する。
【００１７】
熱伝搬の違いは、サーモカメラ４０によって観測される表面温度分布によって判断されてよい。サーモカメラ４０によって得られる表面温度分布は、熱伝導パターンを示している。不連続面候補を越えて面内方向に熱が伝搬しにくい場合には、情報処理部１００は、不連続面候補が真の不連続面であると判断し、不連続面候補を越えて面内方向に熱が伝搬しやすい場合には、情報処理部１００は、不連続面候補が真の不連続面でないと判断してよい。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態における検査装置１０の概要を示す図である。構造物２００の表面２０２上には、構造物２００の表面２０２における不連続面候補２０４が存在する。不連続面候補２０４は、真の不連続面２０５の場合もあれば、外観上不連続面に見えるにすぎない変色部の場合もある。変色部は、例えば、線状汚れまたは模様等である。
【００１９】
表面２０２は、不連続面候補２０４によって第１領域２０６と第２領域２０８に区分される。照射部３０は、第１領域２０６及び第２領域２０８のうち第１領域２０６内に局所的にレーザー光３２を照射して、熱を加える加熱部３１として機能する。第１領域２０６と第２領域２０８とは、表面２０２において完全に分離されている必要はない。第１領域２０６と第２領域２０８とは、不連続面候補２０４によって部分的に区分されていればよい。不連続面候補２０４の端部の領域において、第１領域２０６と第２領域２０８とは互いに連結されていてよい。
【００２０】
照射部３０は、レーザー発振器３４及び走査部３６を備える。レーザー発振器３４は、レーザー光３２を出力する。本例では、レーザー発振器３４として、半導体レーザー発振器を用いる。走査部３６は、レーザー発振器３４から出力されたレーザー光３２を予め定められた方向に反射する複数の光学素子と、光学素子の向きを変更するアクチュエータを備えてよい。走査部３６は、ビームスキャンユニットとも呼ばれる。走査部３６は、アクチュエータが光学素子の角度を調整することによって、レーザー光３２の方向及び焦点距離を自由に変更できる。これにより、走査部３６は、レーザー光３２の照射位置２１０を変更してよい。
【００２１】
情報処理部１００は、コンピュータであってよい。情報処理部１００は、画像診断用撮像部２０、照射部３０、及びサーモカメラ４０と通信可能に接続されてよい。情報処理部１００は、取得部１２０及び検出部１３０を備える。情報処理部１００は、更に、制御部１４０、設定部１５０、データベース部１６０、及び操作入力部１７０を備えてよい。
【００２２】
情報処理部１００には、事前に取得された構造物２００の表面２０２の画像データと、画像データ中に含まれる不連続面候補２０４のパターン情報が格納されてよい。例えば、画像データとパターン情報とはデータベース部１６０に格納される。構造物２００の表面２０２の画像データは、例えば、トンネル内壁の画像データである。不連続面候補２０４のパターン情報は、事前に別車両を用いて取得した情報であってもよいが、同じ車両２に搭載された画像診断用撮像部２０によって得られた画像診断用データ（画像データ）を利用して取得されてもよい。パターン情報は、不連続面候補２０４の占める形状及び位置座標を含んでいてよい。
【００２３】
なお、同じ車両２に搭載された画像診断用撮像部２０によって得られた画像データを利用して不連続面候補２０４のパターン情報を取得するために、検査装置１０は、抽出部１１０を備えてよい。抽出部１１０は画像診断用撮像部２０に接続されてよい。抽出部１１０は、画像データに基づいて不連続面候補２０４を自動的に抽出する。抽出部１１０は、抽出された不連続面候補２０４のパターン情報を取得する。
【００２４】
抽出部１１０は、画像診断によって明らかに真の不連続面２０５であると判別可能な部分については、画像診断用データのみにより不連続面２０５として検出してよい。この場合、真の不連続面２０５であると判別可能な部分は、不連続面候補２０４から除かれる。そして、抽出部１１０は、真の不連続面２０５であるか否かが明確に判別できない表面状態の部分を、本例の検査装置１０によって検査される不連続面候補２０４として抽出してよい。これにより、検査装置１０の処理負担を軽減することができる。
【００２５】
なお、抽出部１１０は、検査装置１０の一部として含まれていなくてもよい。抽出部１１０は、検査装置１０とは別に構成された画像診断システムであってよい。すなわち、本例の検査装置１０は、画像診断用データによる画像診断システムと自由に組み合わせて使用されてよく、最終的な不連続面２０５のふるい分けのために利用されてよい。
【００２６】
運用者は、情報処理部１００に表示された不連続面候補２０４の中から、手動または自動により、識別を行う対象を選択する。一例において、運用者が、ユーザインターフェースである操作入力部１７０を通じて、手動により検査装置１０に対して、識別を行う対象を指示する。例えば、画像診断用データを見ながら、運用者がタッチパネル上で不連続面候補２０４を指示する。一方、複数の不連続面候補２０４の中から、識別を行う対象が、一定の順序に沿って自動的に選択されてもよい。
【００２７】
取得部１２０は、第２領域２０８における温度を取得する。但し、取得部１２０は、第１領域２０６及び第２領域２０８を含む領域全体の温度を取得してよい。本例では、取得部１２０は、サーモカメラ４０による検出結果を用いて構造物２００の表面温度分布２１２を取得してよい。サーモカメラ４０自体が取得部１２０であってもよく、この場合は、別個の取得部１２０は不要である。また、取得部１２０が第２領域２０８における温度を取得するためには、必ずしもサーモカメラ４０は必要ではなく、サーモカメラ４０に代えて、第２領域２０８の温度を測定できる温度測定部を備えてよい。
【００２８】
検出部１３０は、取得部１２０によって取得された温度に基づいて、構造物２００の表面２０２に表れている不連続面２０５を検出する。特に、検出部１３０は、第１領域２０６と第２領域２０８とにおける表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって、不連続面２０５を検出してよい。制御部１４０は、構造物２００の表面２０２における不連続面候補２０４の形状に基づいて、照射部３０を制御してよい。制御部１４０は、不連続面候補２０４の形状に応じて、照射位置２１０を決定してもよく、第１領域２０６と第２領域２０８を設定してもよい。
【００２９】
制御部１４０は、不連続面候補２０４のサイズ等を判断する判断部１４２を含んでよい。設定部１５０は、各種の設定をする。データベース部１６０は、構造物２００上の位置と、検出部１３０による不連続面２０５の検出結果とを対応づけて記憶する。データベース部１６０は、構造物２００の表面２０２の座標と、真の不連続面２０５の位置を関連づけて記憶することによって、構造物２００の保守管理に役立てることができる。
【００３０】
図３は、第１実施形態の検査装置１０における表面温度分布２１２と不連続面候補２０４との関係を示す。不連続面候補２０４は、真の不連続面２０５と、線状汚れ等の変色部２０７との場合がある。図３の上段は、不連続面候補２０４が、真の不連続面２０５である場合における表面温度分布２１２の拡がり方を示す。図３の下段は、不連続面候補２０４が、線状汚れ等の変色部２０７である場合の表面温度分布２１２の拡がり方を示す。
【００３１】
図３においては、レーザー発振器３４として、波長８０８ｎｍで最大出力が４０Ｗの半導体レーザー発振器を用いて、レーザー発振器３４によって出力が１０Ｗのレーザー光３２をコンクリート表面に５秒間照射した場合が示される。図３は、表面温度分布２１２として、予め定められた温度以上となった領域である温度上昇領域を例示している。
【００３２】
まず、照射部３０は、不連続面候補２０４から距離ｄだけ離れた照射位置２１０を０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度のスポット径（スポットサイズ）に集光された光を照射して加熱する。図３に示される例では、スポット径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。照射位置２１０が加熱位置となる。照射部３０は、レーザー光３２を照射してよい。レーザー光３２を利用することによって、検出システムを安価に構成することができる。
【００３３】
コンクリート等の構造物２００が高熱で変性しない範囲でなるべく強く加熱するために、照射部３０における照射光強度、加熱時間（照射時間）、及びスポット径が決定されてよい。検査装置１０は、自動測定によって照射光強度、加熱時間、及びスポット径の少なくとも一つを決定してよい。照射光強度、加熱時間、及び対象部の温度上昇速度には一般的な対応関係があるものの、構造物２００素材及び表面状態によって差異が生じる。したがって、検査装置１０は、構造物２００の表面状態等に応じて、光強度、加熱時間、及びスポット径を補正してよい。
【００３４】
例えば、検査装置１０は、初期設定された光強度、加熱時間、及びスポット径でレーザー光３２を照射して構造物２００を加熱する途中で、サーモカメラ４０等によって構造物２００の照射位置２１０の温度を測定する。照射部３０は、対象となる構造物２００の温度測定結果に基づいて、光強度、加熱時間、及びスポット径の初期設定値を補正してよい。補正によって、短時間に多くの熱量を構造物２００に送り込み、かつ照射位置の温度が過度に上昇して構造物２００の表面が熱変性することを防止できる。
【００３５】
照射光強度、加熱時間、及びスポット径には、以下のような傾向があり、互いにトレードオフがある。具体的には、一定量以上の総熱量を投入しないと、その後の熱伝搬により温度上昇領域が広がったときに熱が薄く拡散してしまい不連続面２０５の形状の判定が難しい。一方、照射光強度が高くなるほど、単位時間に送り込む熱量が多くなるため熱伝搬の温度勾配が急峻になり不連続面２０５の検出精度が向上する。また、加熱時間が短くなるほど、一か所の測定時間が短くなり、システムの運用レートが向上する。
【００３６】
一方、照射位置の温度が過度に上昇しないためには、照射スポット径が大きいほど好ましく、照射光強度が低いほど好ましい。微細なひび割れ等の不連続面２０５を短時間で検出するためには、加熱エリアを小さくできるほどよく、すなわち、スポット径が小さいほどよい。以上のとおり、対象物への一定量以上の総熱量の供給を確保しつつ照射位置において構造物２００が変性温度に達しない範囲で、単位時間当たりの熱量を高く、かつスポット径を小さくするように、検査装置１０は、照射光強度、加熱時間、及びスポット径を調整してよい。
【００３７】
距離ｄは、レーザー光３２の照射強度及びサーモカメラ４０の空間分解能に応じて、適宜に設定してよい。不連続面候補２０４の位置と、加熱部分である照射位置２１０との間の距離ｄは、その後の熱伝搬を追跡する確認時間に影響する。検査装置１０の高速化のためには、できるだけ不連続面候補２０４に近い位置に小さな集光スポットで加熱することが望ましい。
【００３８】
したがって、距離ｄは、サーモカメラ４０の空間分解能の限界を超えない範囲で、なるべく短くすることが望ましい。これにより、検査装置１０による処理時間を短くすることができる。例えば、距離ｄは、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。図３に示される例では、距離ｄは５ｍｍである。また、レーザー光３２のスポット径を局所的に絞ることによって、構造物２００を一様に加熱する場合と比べて、レーザー光源の光出力を低く抑えることができるので、検査装置１０を小型化することができる。
【００３９】
取得部１２０は、複数の時刻における構造物２００の表面温度分布２１２を時系列に取得してよい。取得部１２０は、サーモカメラ４０の測定結果に基づいて、レーザー光３２の照射中及びレーザー光３２の一定時間の照射完了後における構造物２００の表面温度分布２１２を一定の時間間隔で時系列に取得してよい。但し、レーザー光３２の照射中は、レーザー光３２に起因する近赤外光成分をサーモカメラ４０が受光して影響を受ける場合がある。したがって、レーザー光３２の一定時間の照射完了後から表面温度分布２１２を時系列に取得してよい。
【００４０】
レーザー照射直後の表面温度分布２１２は、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるか線状汚れ等の変色部２０７であるかによらず、レーザー光３２の照射位置２１０中心にして円状に拡がる。一方、温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がった時点における表面温度分布２１２の拡がり方は、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるか線状汚れ等の変色部２０７であるかに依存する。温度上昇領域の半径が距離ｄ以上となると、温度上昇領域が不連続面候補２０４に達する。
【００４１】
図３に示される例では、レーザー照射完了後５秒の時点において、温度上昇領域の半径が、距離ｄに所定値α（αは、０以上）を加えた距離ｄ＋αまで拡がる。温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がる時点、すなわち、温度上昇領域の半径が距離ｄ＋αに拡がる時点は、レーザー照射完了後５秒に限られず、レーザー光３２の照射強度、構造物２００の材質、および不連続面候補２０４からの照射位置２１０までの距離に応じて予め設定されてよい。
【００４２】
検出部１３０は、構造物２００の表面２０２において温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がった時点における表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって不連続面２０５を検出する。本例では、レーザー照射完了後５秒の時点における表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって、不連続面２０５を検出する。不連続面候補２０４が単なる線状汚れ等の変色部２０７であって、内部が均質なコンクリート等であれば、図３の下段に示されるとおり、変色部２０７に依存せずに等方的に熱が伝導する。したがって、温度上昇領域は、円状を示す。表面温度分布２１２は対称性を示す。
【００４３】
一方、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５である場合には、不連続面２０５は、熱伝搬を阻害する。不連続面２０５の隙間が狭くても、不連続面２０５における熱伝搬は、均質な物質における熱伝搬に比べて小さい。したがって、真の不連続面２０５に起因して、第１領域２０６から第２領域２０８への熱伝搬速度が低くなるため、温度上昇領域は第２領域２０８に拡がりづらい。これにより、温度上昇領域は、円状ではなく、円形の一部が、不連続面２０５において欠けたパターン、例えば半円のパターンを示す。すなわち、表面温度分布２１２は、非対称性を示す。
【００４４】
表面温度分布２１２の非対称性、特に、円形の一部が欠損したパターンを温度上昇領域が示すか否かによって、検出部１３０は、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるか、線状汚れ等の変色部２０７かを識別することができる。検出部１３０は、不連続面候補２０４の中から真の不連続面２０５を検出する。したがって、画像情報のみを用いた技術では、変色部２０７との識別が困難であった１０％以上２０％以下の不連続面候補２０４に対しても、遠隔検出することが可能となる。したがって、画像情報のみを用いた技術における８０％以上９０％以下という判別精度を高めることができる。
【００４５】
さらに、検出部１３０は、不連続面候補２０４のパターン情報と、サーモカメラ４０の映像から画像処理で得られた表面温度分布２１２に関するパターンとを重ね合せて、新たな画像を生成してもよい。検出部１３０は、生成された画像に基づいて、温度上昇領域の欠けた部分として与えられる不連続面２０５の形状及び位置が、不連続面候補２０４の形状及び位置と一致するか否かを判断してもよい。
【００４６】
温度上昇領域の欠けた部分の形状及び位置が、不連続面候補２０４の形状及び位置と一致する場合に、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であると判断してよい。これにより、不連続面２０５以外の要因による検出結果への影響を軽減することができる。但し、不連続面候補２０４のパターン情報と重ね合せることなく、表面温度分布２１２の拡がりに欠けがあるかを自動判定してもよい。
【００４７】
検出部１３０は、表面温度分布２１２における第１領域２０６における温度と第２領域２０８における温度との間の温度勾配に基づいて、不連続面２０５の深さを推定してもよい。ひび割れ等の不連続面２０５が深いほど、第１領域２０６と第２領域２０８との間の温度勾配は大きくなり、第１領域２０６における温度と第２領域２０８における温度との間の差が大きくなる。
【００４８】
検出部１３０は、表面２０２内における表面温度分布２１２の各瞬間の画像に対して、空間的に微分操作を施して微分画像を取得してよい。微分操作は、１階または複数階の微分処理を含んでよい。熱伝搬の阻害部として働く不連続面２０５における微分画像の値は、他部分の微分画像の値に比べて高い値を示す。
【００４９】
したがって、予め定められていた閾値と微分画像の各座標の値とを比較することによって、表面温度分布２１２の拡がりにおいて欠けた部分を検出しやすくなる。それゆえ、検出部１３０は、不連続面２０５の有無、位置、及び形状を検出しやすくなる。また、等方的に熱が伝導した場合の各瞬間の温度分布予想値を、検出された表面温度分布映像の各瞬間の画像から差し引く等の処理を追加することで、判定精度を高めてもよい。なお、サーモカメラ４０による測定データの記録と同時並行して、検出部１３０は、微分処理等の各種画像処理を実行してよい。
【００５０】
また、検出部１３０は、微分処理によって得られた値の大きさによって、不連続面２０５の深さを推定してよい。検出部１３０は、表面温度分布２１２をパターン認識して、表面温度分布２１２に非対称性があるか否かを自動的に判断してよい。あるいは、検出部１３０は、表面温度分布２１２を空間的に微分して得られた画像をパターン認識して、表面温度分布２１２に非対称性があるか否かを自動的に判断してよい。
【００５１】
本例の検査装置１０は、第１領域２０６、第２領域２０８、および不連続面候補２０４の全体を一様に加熱して不連続面２０５を検出する場合と異なり、第１領域２０６を局所的に加熱して、第１領域２０６から第２領域２０８への構造物２００の面内方向における熱伝搬速度の違いを利用して、不連続面２０５を検出する。第１領域２０６と第２領域２０８との温度差を利用して、第１領域２０６と第２領域２０８との間の不連続面２０５を検出する。したがって、第１領域２０６と第２領域２０８を一様に加熱する場合と比べて、サーモカメラ４０の空間分解能の影響を受けにくい。それゆえ、コンクリート等の構造物２００の表面２０２における細かいひび割れ等を検出することができる。
【００５２】
本例の検査装置１０によれば、構造物２００の表面２０２を一様に加熱する場合と比べて、不連続面２０５の存在の有無による表面温度分布２１２の変化を識別しやすい。したがって、表面温度分布２１２の形状をパターン認識しやすくなり、不連続面２０５を自動的に検出しやすくなる。また、検出精度も高まる。
【００５３】
本例の検査装置１０によれば、外観上、不連続面候補２０４が不連続面２０５であるか線状汚れ等の変色部２０７であるかを判断しにくい場合にも、面内方向の熱伝搬速度の違いによって、不連続面２０５を抽出して検出することができる。また、構造物２００の表面２０２を一様に加熱する場合と比べて、スポット径を絞ってレーザー照射するので、レーザー発振器３４などの発光源を省電力化することができる。大型の発光源を要しないので、検査装置１０を小型化できる。
【００５４】
図４は、第１実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。図４は、構造物２００の表面２０２を検査する検査方法の一例を示す。検査装置１０は、画像診断用撮像部２０、他の装置、あるいはデータベース部１６０から、対象とする構造物２００の画像診断用データを取得する（ステップＳ１０１）。
【００５５】
抽出部１１０は、画像診断用データに基づいて不連続面候補２０４を抽出する（ステップＳ１０２）。例えば、ひび割れ等の不連続面候補２０４は、外観が他の部分に比べて暗い場合がある。したがって、抽出部１１０は、特定値以下の画素値が占める領域を抽出することで、不連続面候補２０４を抽出してもよい。抽出部１１０は、エッジ強調処理等の画像処理を画像診断用データである画像データに対して施した上で、特定の画像値が占める領域を不連続面候補２０４として抽出してもよい。
【００５６】
他のシステムによって、事前に取得された構造物２００の表面２０２の画像データと、画像データ中に含まれる不連続面候補２０４のパターン情報とが存在する場合には、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理は省略される。不連続面候補２０４がサーモカメラ４０の視野に入るようにサーモカメラ４０が向きを機械的に操作して自動調整してよい。情報処理部１００が、不連続面候補２０４の位置及び形状に基づいて、サーモカメラ４０が向くべき方向を算出し、サーモカメラ４０に自動調整を指示してよい。
【００５７】
検査装置１０は、照射位置２１０を設定する照射位置設定処理を実行する（ステップＳ１０３）。検査装置１０は、構造物２００の表面２０２において、不連続面候補２０４によって第１領域２０６と第２領域２０８とを区分する。検査装置１０は、不連続面候補２０４の占める位置と形状とに基づいて、第１領域２０６と第２領域２０８とを設定してよい。制御部１４０は、不連続面候補２０４によって区分されて得られた第１領域２０６において、レーザー光３２の照射位置２１０を設定する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
照射部３０は、加熱段階において、第１領域２０６内にエネルギー線としてレーザー光３２を照射する（ステップＳ１０４）。照射部３０は、第１領域２０６へのレーザー光３２の照射によって、構造物２００の表面２０２において第１領域２０６内に局所的に熱を加える（ステップＳ１０４）。照射部３０は、予め定められた照射時間に亘ってレーザー光３２を照射してよい。一例では、照射部３０は、５秒間の照射時間の間、レーザー光３２を照射する。
【００５９】
本例では、検査装置１０は、照射部３０によるレーザー光３２の照射が完了した後、予め定められた時間間隔の間、待機する（ステップＳ１０５）。取得部１２０は、取得段階において、第２領域２０８における温度を取得する。取得段階では、サーモカメラ４０による温度検出結果によって、構造物２００の表面温度分布２１２を取得してよい（ステップＳ１０６）。
【００６０】
検出部１３０は、構造物２００の表面２０２において温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がったかを判断する（ステップＳ１０７）。温度上昇領域が予め定められた以上に拡がっていない場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１０５に戻る。温度上昇領域が予め定められた領域まで拡がるのを待って（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１０８に進む。具体的には、温度上昇領域が不連続面候補２０４と所定範囲以上にオーバーラップするまで待って、処理がステップＳ１０８に進む。本例では、本例の検出部１３０は、温度上昇領域の直径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度に達するまで待つ。
【００６１】
検出部１３０は、検出段階において、構造物２００の表面２０２において温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がった時点における表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって不連続面２０５を検出する。例えば、検出部１３０は、第１領域２０６と第２領域２０８とにおける表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって不連続面２０５を検出する。一例として、検出部１３０は、表面温度分布２１２が不連続面候補２０４の位置で円弧状に欠けがあるか否かを判断することによって（ステップＳ１０８）、不連続面２０５を検出してよい。
【００６２】
検出部１３０は、表面温度分布２１２の拡がりに、欠けた部分が存在する場合には（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、検出部１３０は、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出する。データベース部１６０は、検出結果を記録する（ステップＳ１１０）。一例として、データベース部１６０は、構造物２００上の位置座標と、検出部１３０による不連続面２０５の検出結果とを対応づけて記憶する。一方、表面温度分布２１２の拡がりに、欠けた部分が存在しない場合には（ステップＳ１０８：ＮＯ）、検出部１３０は、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出することなく、処理がステップＳ１１１に進む。なお、データベース部１６０は、構造物２００上の位置座標と関連づけて、不連続面候補２０４が不連続面２０５ではなかった旨を記録してもよい。
【００６３】
不連続面候補２０４が真の不連続面２０５である場合には、不連続面２０５は、第１領域２０６から第２領域２０８への熱伝搬を阻害する。したがって、第１領域２０６と第２領域２０８とにおける表面温度分布２１２の拡がり方に違いが生じる。この結果、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５である場合には、表面温度分布２１２に、欠けた部分が存在する。
【００６４】
なお、検出部１３０は、表面温度分布映像の各瞬間の画像に対して、空間的に微分操作を施して微分画像を取得してよい。微分操作は、１階または複数階の微分処理を含んでよい。熱伝搬の阻害部として働く不連続面２０５における微分画像の値は、他部分の微分画像の値に比べて高い値を示す。したがって、予め定められていた閾値と微分画像の各座標の値とを比較することによって、表面温度分布２１２の拡がりにおいて欠けた部分を強調することができる。等方的に熱が伝導した場合の各瞬間の温度分布予想値を、検出された表面温度分布映像の各瞬間の画像から差し引く等の処理を追加することで、判定精度を高めてもよい。
【００６５】
一方、不連続面候補２０４が、単なる線状汚れ等の変色部２０７である場合には、変色部２０７の位置によらず、表面温度分布２１２が対称的に円型に拡がる。第１領域２０６と第２領域２０８とにおける表面温度分布２１２の拡がり方が均一である。不連続面候補２０４が線状汚れ等の変色部２０７である場合には、表面温度分布２１２の拡がりにおいて、欠けた部分が存在しない。したがって、表面温度分布２１２に、欠けた部分があるか否かによって、検出部１３０は、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるか、線状汚れ等の変色部２０７であるのかを判断することができる。
【００６６】
次いで、検査装置１０は、不連続面候補２０４が他にもあるかを判断する（ステップＳ１１１）。不連続面候補２０４が他にある場合には（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１０３に戻る。そして、すべての不連続面候補２０４について、ステップＳ１０３からステップＳ１１０の処理が完了し、不連続面候補２０４が他にない場合には（ステップＳ１１１：ＮＯ）、処理が終了する。
【００６７】
図５は、照射位置２１０の設定の一例を示す図である。図５は、図４のステップＳ１０３の処理内容の一例を示す。本例では、制御部１４０は、構造物２００の表面２０２における不連続面候補２０４の形状に基づいて、照射部３０を制御する。制御部１４０は、不連続面候補２０４が構造物２００の表面２０２において直線状に延びている直線状部分２１４に隣接した位置に照射部３０がエネルギー線を照射するように制御してよい。
【００６８】
図６は、照射位置２１０の設定処理の一例を示すフローチャートである。図６は、図４のステップＳ１０３の処理内容の一例を示すフローチャートである。制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４において、直線状に延びている直線状部分２１４を検出する（ステップＳ２０１）。直線状部分２１４の検出には、種々のパターン認識の手法を用いることができる。
【００６９】
次いで、制御部１４０は、表面２０２内において、直線状部分２１４の法線方向に予め定められた距離ｄだけ離れた位置を照射位置２１０とするように照射部３０を制御する（ステップＳ２０２）。制御部１４０は、直線状部分２１４によって区分される２つの領域のうちの一方を第１領域２０６として選択し、第１領域２０６内において、照射位置２１０を設定してよい。
【００７０】
不連続面候補２０４の直線状部分２１４に隣接した位置にエネルギー線としてレーザー光３２を照射するように制御部１４０が照射部３０を制御する。これにより、表面温度分布２１２が照射位置２１０を中心として円状に拡がるときに、検出部１３０は、表面温度分布２１２の拡がりに欠けが生じているかを判別しやすくなる。
【００７１】
図７は、照射位置２１０の設定の他例を示す図である。図７は、図４のステップＳ１０３の処理内容の他例を示す。本例では、不連続面候補２０４が構造物２００の表面２０２の面内において凸部２１６を有する曲線を形成している。制御部１４０は、凸部２１６が第２領域２０８から第１領域２０６へ突出する向きになるように第１領域２０６及び第２領域２０８を設定する。制御部１４０は、設定された第１領域２０６内において凸部２１６に隣接した位置に照射部３０がレーザー光３２を照射するように制御する。
【００７２】
図８は、照射位置２１０の設定処理の他例を示すフローチャートである。図８は、図４のステップＳ１０３の処理内容の他例を示すフローチャートである。制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４において、各点における曲率を算出してよい。制御部１４０は、不連続面候補２０４が凸部２１６を有する曲線であるかを判断する（ステップＳ３０１）。
【００７３】
不連続面候補２０４が凸部２１６を有する曲線である場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、制御部１４０は、凸部２１６を抽出し、凸部２１６の曲線の傾きから、凸部２１６が突出する方向を判断する。図７に示される例では、凸部２１６は、図中の下方から上方へ突出する。制御部１４０は、凸部２１６が突出する方向に応じて、第１領域２０６及び第２領域２０８を設定する。具体的には、凸部２１６が第２領域２０８から第１領域２０６へ突出する向きになるように第１領域２０６及び第２領域２０８を設定する（ステップＳ３０２）。図７に示される例では、不連続面候補２０４を境界として、図中の上方が第１領域２０６に設定され、図中の下方が第２領域２０８に設定される。
【００７４】
制御部１４０は、第１領域２０６内において、凸部２１６の頂点から法線方向に予め定められた距離ｄだけ離れた位置を照射位置２１０とするように照射部３０を制御する（ステップＳ３０３）。本例によれば、本例とは逆に凸部２１６が第１領域２０６から第２領域２０８へ突出する向きになるように第１領域２０６及び第２領域２０８を設定する場合と比べて、表面温度分布２１２の拡がりに欠けが生じているかを判別しやすくなる。不連続面候補２０４が凸部２１６を複数有する場合には、それぞれの凸部２１６毎に、加熱する側の第１領域２０６と、測温する側の第２領域２０８とを変更してもよい。
【００７５】
一方、不連続面候補２０４が凸部２１６を有する曲線でない場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、制御部１４０は、ステップＳ３０４及びステップＳ３０５の処理を実行してよい。ステップＳ３０４及びステップＳ３０５の処理は、上述した図６におけるステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００７６】
図９は、複数の照射位置の設定を示す図である。制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４の形状に沿う照射位置２１０‐１、２１０‐２、２１０‐３、２１０‐４、及び２１０‐５に照射部３０がエネルギー線としてのレーザー光３２を照射するように制御する。
【００７７】
図１０は、複数の照射位置の設定処理を含むフローチャートである。ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、及びステップＳ４０５〜ステップＳ４１０における処理は、図４のステップＳ１０１、ステップＳ１０２、及びステップＳ１０５〜ステップＳ１１０における処理と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４の形状に沿う複数の位置に照射位置２１０‐１から照射位置２１０‐５を設定する（ステップＳ４０３）。
【００７８】
図９に示されるとおり、制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４を、表面２０２内において不連続面候補２０４の法線方向に予め定められた距離ｄだけ平行移動して平行線２１８を生成してよい。不連続面候補２０４と平行線２１８との間の距離ｄは、サーモカメラ４０の空間分解能の限界を超えない範囲で、なるべく短くすることが望ましい。例えば、距離ｄは、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
【００７９】
制御部１４０は、平行線２１８上に複数の照射位置２１０‐１、２１０‐２、２１０‐３、２１０‐４、及び２１０‐５を予め定められた間隔で配置する。隣接する照射位置の間隔は、等間隔であってよい。隣接する点同士の間隔は、距離ｄより大きく設定されてよい。間隔は、３０ｍｍ以上であってよい。制御部１４０による制御下において、照射部３０は、複数の照射位置２１０‐１、２１０‐２、２１０‐３、２１０‐４、及び２１０‐５のうち一つの照射位置にレーザー光３２を照射する（ステップＳ４０４）。検査装置１０は、図４のステップＳ１０５からステップＳ１１０と同様の処理であるステップＳ４０５からステップＳ４１０の処理を実行して、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるか、線状汚れ等の変色部２０７であるかを判断する。
【００８０】
制御部１４０は、一つの不連続面候補２０４に対して設定された照射位置が他にもあるかを判断する（ステップＳ４１１）。設定された照射位置２１０が他にもある場合には（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４０４に戻り、他の照射位置２１０に対して、レーザー照射する（ステップＳ４０４）。
【００８１】
一方、設定された複数の照射位置２１０‐１、２１０‐２、２１０‐３、２１０‐４、及び２１０‐５について、すべてステップＳ４０４からステップＳ４１０の処理が完了し、他に照射位置２１０がない場合には（ステップＳ４１１：ＮＯ）、検査装置１０は、不連続面候補２０４が他にもあるかを判断する（ステップＳ４１２）。不連続面候補２０４が他にもある場合には（ステップＳ４１２：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ４０３に戻る。そして、すべての不連続面候補２０４について、ステップＳ４０３からステップＳ４１１の処理が完了し、不連続面候補２０４が他にない場合には（ステップＳ４１２：ＮＯ）、処理が終了する。
【００８２】
図１１は、ライン状の照射領域２２０の設定を示す図である。上記した例においては、検査装置１０が照射位置２１０を一点または複数点として設定する場合を説明したが、本例の検査装置１０は、この場合に限られない。図１１に示される例では、制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４の形状に沿うライン状に、エネルギー線の照射領域２２０が設定するように制御してよい。
【００８３】
図１２は、ライン状の照射領域２２０の設定処理を含む処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ５０１、ステップＳ５０２、ステップＳ５０５〜ステップＳ５０７、ステップＳ５０９〜ステップＳ５１１における処理は、図４のステップＳ１０１、ステップＳ１０２、及びステップＳ１０５〜ステップＳ１０７、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１１における処理と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４の形状に沿うライン状に照射領域２２０を設定する（ステップＳ５０３）。
【００８４】
図１１に示されるとおり、制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４を、表面２０２内において不連続面候補２０４の法線方向に予め定められた距離ｄだけ平行移動して、ライン状の照射領域２２０を設定してよい。
【００８５】
制御部１４０は、照射部３０に対して、ライン状の照射領域２２０上をレーザー光３２が走査しながらレーザー照射するように制御する。照射部３０は、走査部３６によって、レーザー光３２を走査しながらレーザー照射する（ステップＳ５０４）。走査部３６は、構造物２００内の熱伝搬速度に比べて高い走査速度で、レーザー光３２を走査させる。このような構成によれば、ライン状のスポット形状をしたレーザー光３２を構造物２００に照射とした場合と同様の加熱特性を生じさせることができる。
【００８６】
照射部３０が、レーザー照射によって、ライン状の照射領域２２０を加熱すると、表面温度分布２１２は、照射領域２２０の両側に拡がる。不連続面候補２０４が線状汚れ等の変色部２０７に過ぎない場合には、表面温度分布２１２は、照射領域２２０からみて両側に均等に伝わる。しかしながら、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５である場合には、照射領域２２０からみて不連続面候補２０４側には、表面温度分布２１２は不連続面２０５を超えて拡がりにくい。一方、照射領域２２０からみて不連続面候補２０４と反対側には、表面温度分布２１２は、特に阻害されることなく拡がる。
【００８７】
したがって、検出部１３０は、構造物２００の表面２０２において温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がった時点において（ステップＳ５０７：ＹＥＳ）、表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって不連続面２０５を検出することができる。検出部１３０は、表面温度分布２１２の拡がりに非対称性がある場合には（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出する（ステップＳ５０９）。データベース部１６０は、検出結果を記録する（ステップＳ５１０）。
【００８８】
一方、表面温度分布２１２の拡がりに非対称性がない場合には（ステップＳ５０８：ＮＯ）、不連続面候補２０４は線状汚れ等の変色部２０７に過ぎないと考えられるので、検出部１３０は、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出することなく、処理がステップＳ５１１に進む。検査装置１０は、不連続面候補２０４が他になくなるまで（ステップＳ５１１：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３〜ステップＳ５１０の処理を繰り返す。
【００８９】
本例の検査装置１０によれば、ライン状の照射領域２２０を加熱することによって、照射領域２２０を中心とした表面温度分布２１２の拡がりの非対称性によって一つの不連続面２０５を一度に検出することができる。特に、不連続面候補２０４の形状に沿うようにライン状の照射領域２２０が設けられることによって、温度上昇領域が、不連続面候補２０４上の各位置に到達する時間が均等になるので、不連続面候補２０４の長手方向全体を検出することができる。
【００９０】
なお、不連続面候補２０４の形状に沿う複数の位置に照射位置２１０‐１から照射位置２１０‐５を設定する場合（図９）、及び、不連続面候補２０４の形状に沿うライン状の照射領域２２０を設定する場合（図１０）を説明したが、本例の検査装置１０は、これらの場合に限定されない。図１３は、複数の照射位置についての他の設定例を示す図である。図１３において、照射例Ａとして示されるように、複数の照射位置２１０‐１〜照射位置２１０‐５が不連続面候補２０４を横切るように配列されてもよい。同様に、ライン状の照射領域２２０が、不連続面候補２０４を横切るように配列されてもよい。
【００９１】
照射例Ａの場合には、照射位置２１０‐１、２１０‐２、及び２１０‐３と、照射位置２１０‐４、及び２１０‐５とは、不連続面候補２０４を挟んで、互いに逆側の領域に位置する。照射位置２１０‐１、２１０‐２、及び２１０‐３にレーザー光３２を照射する場合には、照射位置２１０‐１、２１０‐２、及び２１０‐３が存在する側の領域が第１領域２０６となり、照射位置２１０‐４、及び２１０‐５にレーザー光３２を照射する場合には、照射位置２１０‐４、及び２１０‐５が存在する側の領域が第１領域２０６となる。このように、制御部１４０は、照射位置２１０の位置に応じて、動的に第１領域２０６と第２領域２０８とを切り換えてよい。
【００９２】
図１３において、照射例Ｂとして示されるとおり、不連続面候補２０４に区分される領域の片側において、不連続面候補２０４の形状に沿うことなく複数の照射位置２１０‐１、２１０‐２、及び２１０‐３が設定されてよい。照射例Ｃとして示されるとおり、照射部３０は、不連続面候補２０４を挟んで一方の領域に照射位置２１０‐１を設定し、他方に領域に照射位置２１０‐２を設定してもよい。
【００９３】
照射部３０が照射位置２１０‐１にレーザー光３２を照射して加熱する処理においては、一方の照射位置２１０‐１が存在する領域が第１領域２０６となり、他方の照射位置２１０‐２が存在する領域が第２領域２０８となる。
【００９４】
図１〜図１３に示される第１実施形態の検査装置１０においては、複数の時刻における構造物２００の表面温度分布２１２を時系列に取得する場合を説明した。しかしながら、本発明の態様は、この場合に限られない。図１４は、第２実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。本例の検査装置１０は、複数の時刻における構造物２００の表面温度分布２１２を時系列に取得しなくてもよい。検査装置１０の使用状況及び概要等は、第１実施形態の検査装置１０の場合と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。
【００９５】
図１４のステップＳ６０１、ステップＳ６０３〜ステップＳ６０５、ステップＳ６０７、ステップＳ６０８〜ステップＳ６１１における処理は、図４のステップＳ１０１、ステップＳ１０２〜ステップ１０４、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８〜ステップＳ１１１における処理と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。
【００９６】
本例の検査装置１０は、構造物２００の表面２０２が予め定められた温度以上になった領域が予め定められた広さ以上になる時点を測定時点として設定する（ステップＳ６０２）。測定時点は、照射部３０がレーザー光３２の照射を開始してからの経過時間として設定されてもよく、照射部３０がレーザー光３２の照射を完了してからの経過時間として設定されてもよい。検査装置１０は、必ずしも、ステップＳ６０２をステップＳ６０３より前に実行しなくてもよい。ステップＳ６０２とステップＳ６０３の処理は並行して実行されてよい。
【００９７】
測定時点は、構造物２００の材質と、不連続面候補２０４と照射位置２１０との間の距離ｄ、及び構造物２００の表面２０２に付着した水分量に依存する。照射位置２１０を加熱した場合に、熱が不連続面候補２０４の位置まで到達する前に第２領域２０８の温度を測定したり表面温度分布２１２を測定したりしても、不連続面候補２０４が真の不連続面２０５であるかを判断することができない。
【００９８】
したがって、本例では、測定時点においては、不連続面候補２０４と照射位置２１０との間の距離ｄに付加的に距離α（αは、０以上）を加えた距離ｄ＋αを熱が伝搬するのに必要な時間が経過する。本例では、後述するとおり、検査装置１０が、自動的に測定時点を設定する。検査装置１０は、ステップＳ６０３からステップＳ６０５の処理を実行する。特に、照射部３０は、加熱段階において、第１領域２０６内にエネルギー線としてレーザー光３２を照射する（ステップＳ６０５）。照射部３０は、予め定められた時間にわたってレーザー光３２を照射する。
【００９９】
取得部１２０は、設定された測定時点が経過したかを判断する（ステップＳ６０６）。例えば、取得部１２０は、レーザー光３２の照射開始からの経過時間または照射完了からの経過時間が予め定められた時間となったかを判断する。設定した測定時点が経過した場合には（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、取得部１２０は、サーモカメラ４０による検出結果による温度検出結果によって、構造物２００の表面温度分布２１２を取得する（ステップＳ６０７）。
【０１００】
検出部１３０は、第１領域２０６と第２領域２０８とにおける表面温度分布２１２の拡がり方の違いによって不連続面２０５を検出する。具体的には、検出部１３０は、表面温度分布２１２の拡がりに、欠けた部分が存在するか否かを判断する（ステップＳ６０８）。表面温度分布２１２の拡がりに、欠けた部分が存在する場合には（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、検出部１３０は、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出する（ステップＳ６０９）。データベース部１６０は、検出結果を記録する（ステップＳ６１０）。
【０１０１】
表面温度分布２１２の拡がりに、欠けた部分が存在しない場合には（ステップＳ６０８：ＮＯ）、検出部１３０は、不連続面候補２０４を真の不連続面２０５として検出することなく、処理がステップＳ６１１に進む。不連続面候補２０４が他にある場合には、処理は、ステップＳ６０４に戻る。一方、すべての不連続面候補２０４について、ステップＳ６０３からステップＳ６１０の処理が完了し、不連続面候補２０４が他にない場合には（ステップＳ６１１：ＮＯ）、処理が終了する。
【０１０２】
図１５は、測定時点の設定処理の一例を示すフローチャートである。図１５は、図１４のステップＳ６０２の処理内容の一例を示すフローチャートである。検査装置１０は画像診断用データを用いて、予め定められた距離内に不連続面候補２０４が存在しない領域を抽出する（ステップＳ７０１）。予め定められた距離は、上述した距離ｄ＋αとしてよい。抽出部１１０が、不連続面候補２０４の抽出処理と並列して、ステップＳ７０１の不連続面候補不在領域の抽出を実行してもよい。
【０１０３】
照射部３０は、較正照射を実行する。具体的には、照射部３０は、構造物２００の表面２０２において予め定められた距離内に不連続面候補２０４が存在しない位置に対して、エネルギー線としてレーザー光３２を照射する（ステップＳ７０２）。本例では、検査装置１０は、照射部３０によるレーザー光３２の照射が完了した後、予め定められた時間間隔の間、待機する（ステップＳ７０３）。取得部１２０は、サーモカメラ４０による温度検出結果によって、構造物２００の表面温度分布２１２を取得する（ステップＳ７０４）。
【０１０４】
検出部１３０は、構造物２００の表面２０２において温度上昇領域が予め定められた広さ以上に拡がったかを判断する（ステップＳ７０５）。温度上昇領域が予め定められた以上に拡がっていない場合には（ステップＳ７０５：ＮＯ）、処理は、ステップＳ７０３に戻る。すなわち、取得部１２０は、較正照射の実行（ステップＳ７０２）に伴う構造物２００の表面２０２の表面温度分布２１２を時系列に更に取得する。温度上昇領域が予め定められた領域まで拡がるのを待って（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、設定部１５０は、測定時点を記録する（ステップＳ７０６）。
【０１０５】
設定部１５０は、較正照射の実行に伴う表面温度分布２１２に基づいて、構造物２００の表面２０２が予め定められた温度以上になった領域が予め定められた広さ以上になる時点を測定時点として設定する。一例として、設定部１５０は、温度上昇領域が予め定められた領域まで拡がった時点における、レーザー光３２の照射開始からの経過時間または照射完了からの経過時間を測定時点として設定してよい。但し、測定時点は、別の基準時からの経過時間であってもよい。
【０１０６】
構造物２００の表面２０２における熱伝搬速度は、構造物２００の表面２０２の比熱等によって影響されるため、構造物２００の表面２０２における水分量によって変化し得る。本例の検査装置１０によれば、較正照射を実行して測定時点を自動的に較正するので、対象となる構造物２００の表面２０２の状態に応じた適切な測定時点を設定することができる。したがって、不連続面２０５の検出精度を高めることができる。
【０１０７】
但し、測定時点の設定は、図１５に示される場合に限られない。運用者が操作入力部１７０によって、測定時間についての指示情報を入力してもよい。この場合、設定部１５０は、操作入力部１７０から指示情報を取得し、指示情報に基づいて、測定時点を設定する。
【０１０８】
図１６は、不連続面候補２０４の幅内に照射スポットが収まるように制御する一例を示す図である。図１６では、不連続面候補２０４は、第１エッジ２２２と第２エッジ２２４によって区間されている。不連続面候補２０４の幅Ｗによっては、検査装置１０は、不連続面候補２０４自体を第１領域２０６に含めてよい。不連続面候補２０４のうち第２エッジ２２４によって、第１領域２０６と第２領域２０８とが区分される。第２エッジ２２４は、不連続面候補２０４において第２領域２０８と隣接するエッジである。
【０１０９】
制御部１４０は、判断部１４２を有してよい。判断部１４２は、不連続面候補２０４の幅Ｗが予め定められた値より広いかを判断する。不連続面候補２０４の幅が予め定められた値より広いと判断部１４２が判断した場合には、本例の制御部１４０は、不連続面候補２０４の幅Ｗ内にレーザー光３２等のエネルギー線の照射スポットが収まるように照射部３０を制御する。したがって、図１６に示される制御も、構造物２００の表面２０２における不連続面候補２０４の形状に基づいて、制御部１４０が、照射部３０を制御する処理の一例である。
【０１１０】
図１７は、不連続面候補２０４の幅内に照射スポットが収まるように制御する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１７は、図４のステップＳ１０５の処理内容、または図１４のステップＳ６０４の処理内容の一例を示すフローチャートである。判断部１４２は、不連続面候補２０４の占める位置と形状とに基づいて、不連続面候補２０４の幅Ｗを取得する。判断部１４２は、取得した不連続面候補２０４の幅Ｗが予め定められた値より広いかを判断する（ステップＳ８０１）。
【０１１１】
判断部１４２は、不連続面候補２０４の幅Ｗが、レーザー光３２のスポット径以上であるか否かを判断してよく、スポット径のｋ倍（但し、ｋは１以上の数）以上であるか否かを判断してもよい。不連続面候補２０４の幅Ｗが、予め定められた値より広いと判断される場合（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、制御部１４０は、不連続面候補２０４の幅Ｗ内に照射スポットが収まるように照射部３０を制御する（ステップＳ８０２）。
【０１１２】
例えば、制御部１４０は、照射位置２１０を不連続面候補２０４の中央部分、すなわち、図１６の第１エッジ２２２と第２エッジ２２４の中間位置に設定する。一方、不連続面候補２０４の幅Ｗが、予め定められた値より狭いと判断される場合は（ステップＳ８０１：ＮＯ）、制御部１４０は、不連続面候補２０４の幅Ｗ内に照射位置２１０を設定しない。図１７に示される例では、制御部１４０は、取得された不連続面候補２０４において、直線状に延びている直線状部分２１４を検出し（ステップＳ８０３）、直線状に延びている直線状部分２１４に隣接した位置に照射位置２１０を設定してよい（ステップＳ８０４）。
【０１１３】
ステップＳ８０３及びステップＳ８０４の処理は、図５に示される処理と同様である。また、検査装置１０は、ステップＳ８０３及びステップＳ８０４の処理に代えて、図７、図９、図１１、または図１３に示された処理を実行してもよい。本例のように、不連続面候補２０４の幅Ｗが、予め定められた値より広い場合には、不連続面候補２０４の幅Ｗ内にだけレーザー光３２を照射してもよいが、本例は、この場合に限られない。
【０１１４】
不連続面候補２０４の幅Ｗが、予め定められた値より広い場合に、照射部３０は、図５、図７、図９、図１１、及び図１３に示された処理等のように第１領域２０６内において不連続面候補２０４の幅以外の部分にレーザー光３２を照射するのに加えて、さらに、不連続面候補２０４の幅Ｗ内にレーザー光３２を照射してもよい。不連続面候補２０４が真の不連続面２０５である場合、不連続面２０５の幅Ｗ内だけを局所的に加熱すると、不連続面２０５以外の表面２０２へ熱が伝搬しづらい。したがって、表面温度分布２１２が全体的に拡がりづらい。
【０１１５】
これに対して、不連続面候補２０４が線状汚れ等の変色部２０７に過ぎない場合には、変色部２０７の幅Ｗ内だけを局所的に加熱しても変色部２０７以外の表面２０２へ熱が伝搬する。すなわち、表面温度分布２１２が円状に拡がる。本例のように不連続面２０５の幅Ｗ内だけを局所的に加熱することによって、不連続面候補２０４が不連続面２０５である場合と変色部２０７である場合とで、表面温度分布２１２の拡がり方の差が、より明確になる。
【０１１６】
図１８は、第３実施形態の検査装置１０におけるライン状の照射領域２２６と表面温度分布２２８との関係の一例を示す図である。構造物２００の表面２０２が汚れ等によって覆われていて、画像診断用データ（画像データ）からは不連続面候補２０４の有無が分からない場合がある。例えば、表面２０２が、汚れ、析出したカルシウム、及び排気中の粒子状物質によって、構造物２００の表面２０２が覆い隠されていると、画像診断用データからは、不連続面候補２０４の有無が判定できない。
【０１１７】
本例の検査装置１０は、画像診断用データからは不連続面候補２０４の有無が分からない場合にも、適用することができる。したがって、画像情報のみを用いた技術における８０％以上９０％程度である判別精度を更に高めることができる。検査装置１０の使用状況及び概要等は、抽出部１１０が不連続面候補２０４を抽出するときに用いるデータの違いを除いて、第１及び第２実施形態の検査装置１０の場合と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。
【０１１８】
本例の照射部３０は、更に、試験照射を実行してよい。試験照射では、照射部３０は、不連続面候補２０４の位置にかかわらず構造物２００の表面２０２における複数の位置に対してエネルギー線としてレーザー光３２を照射する。そして、抽出部１１０は、試験照射に伴う構造物２００の表面温度分布２２８の拡がりにおける非対称性に基づいて、不連続面候補２０４を抽出する。照射部３０は、試験照射において、構造物２００の表面２０２においてレーザー光３２をライン状に走査してよい。
【０１１９】
試験照射において、本例における照射部３０は、構造物２００において表面２０２の複数の位置においてライン状の照射領域２２６を設定する。制御部１４０は、照射部３０に対して、ライン状の照射領域２２６‐１上をレーザー光３２が走査しながらレーザー照射するように制御する。走査部３６は、構造物２００内の熱伝搬速度に比べて高い走査速度で、レーザー光３２を走査させる。このような構成によれば、ライン状のスポット形状をしたレーザー光３２を構造物２００に照射した場合と同様の加熱特性を生じさせることができる。
【０１２０】
照射部３０が、試験照射におけるレーザー光３２の照射によってライン状の照射領域２２６‐１を加熱すると、表面温度分布２２８‐１は、照射領域２２６−１を中心として両側に拡がる。他の照射領域２２６‐２〜２２６‐６がそれぞれ加熱される場合にも、不連続面２０５が存在しない場合には、表面温度分布２２８‐２〜２２８−６は、各照射領域２２６‐２〜２２６‐６を中心として両側に均等に拡がる。しかしながら、不連続面２０５が存在する場合には、表面温度分布２２８‐３に示されるとおり、表面温度分布２２８の拡がりに、非対称部分２９０が生じる。
【０１２１】
本例では、抽出部１１０は、試験照射に伴う構造物２００の表面温度分布２２８の拡がりにおける非対称部分２９０を不連続面候補２０４として抽出する。本例の抽出部１１０は、画像診断用データに基づいて不連続面候補２０４を抽出するのに代えて、試験照射に伴う構造物２００の表面温度分布２２８の拡がりにおける非対称部分２９０に基づいて、不連続面候補２０４を抽出する。
【０１２２】
図１９は、第３実施形態の検査装置１０における処理の一例を示すフローチャートである。照射部３０は、不連続面候補２０４の位置にかかわらず、構造物２００の表面２０２の複数の位置において、ライン状にレーザー光３２を走査しながら、レーザー光３２の試験照射を実行する（ステップＳ９０１）。図１８に示されるように、照射部３０は、互いに平行な複数の直線状の照射領域２２６‐１〜２２６‐６を設定することが望ましいが、必ずしも、この場合に限られない。
【０１２３】
検査装置１０は、予め設定された測定時点が経過した測定時点が経過したかを判断する（ステップＳ９０２）。測定時点は、設定部１５０が設定してよい。測定時点は、照射部３０がレーザー光３２の試験照射を開始してからの経過時間として設定されてもよく、照射部３０がレーザー光３２の試験照射を完了してからの経過時間として設定されてもよい。なお、運用者が操作入力部１７０によって、測定時間についての指示情報を入力してもよく、あるいは、設定部１５０は、図１５において説明したような較正照射に基づいて、自動的に測定時点を設定してもよい。
【０１２４】
設定した測定時間が経過した場合には（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、取得部１２０は、サーモカメラ４０による検出結果による温度検出結果によって、構造物２００の表面温度分布２２８‐１〜２２８‐６を取得する（ステップＳ９０３）。抽出部１１０は、表面温度分布２２８‐１〜２２８‐８の拡がりに非対称部分２９０が存在するか否かを判断してよい（ステップＳ９０４）。非対称部分２９０が存在する場合には（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、抽出部１１０は、非対称部分２９０を不連続面候補２０４として抽出してよい（ステップＳ９０５）。
【０１２５】
不連続面候補２０４が抽出された後の処理（ステップＳ９０６からステップＳ９１４）は、第１実施形態における図４のステップＳ１０３〜ステップＳ１１１の処理と同様である。なお、検査装置１０は、ステップＳ９０６〜ステップＳ９１４の処理に代えて、第２実施形態における図１４のステップＳ６０３〜ステップＳ６１１を実行してもよい。
【０１２６】
本例の検査装置１０によれば、構造物２００の表面２０２が汚れによって覆われている等の理由によって、画像診断用データからは不連続面候補２０４を抽出できない場合においても、熱伝搬の非対称性に基づいて不連続面候補２０４を抽出することができる。なお、構造物２００の一部の領域においては、画像診断用データに基づいて不連続面候補２０４を抽出可能な表面状態であり、別の領域においては、画像診断用データに基づいて不連続面候補２０４を抽出不可能な表面状態である場合に、検査装置１０は、抽出不可能な表面状態の領域を選択して、抽出不可能な表面状態の領域についてのみ、本例の処理を適用してもよい。
【０１２７】
また、試験照射に伴う構造物２００の表面温度分布２２８の拡がりにおける非対称部分２９０を不連続面候補２０４として抽出する場合を説明したが、非対称部分２９０を不連続面２０５として検出してもよい。但し、試験照射のみでは、照射領域２２６‐１〜２２６‐６と不連続面２０５との位置関係によっては、不連続面２０５の全体を検出しづらい場合がある。したがって、本例のように、非対称部分２９０を不連続面候補２０４として抽出した上で、不連続面候補２０４によって区分される第１領域２０６及び第２領域２０８のうち、第２領域２０８に局所的に熱を加えて、第２領域２０８における温度を取得することによって、不連続面候補２０４に近接して局所的に加熱してよい。これにより、より正確に不連続面２０５を検出することができる。
【０１２８】
図２０は、第４実施形態の検査装置１０における照射部３０の一例を示す図である。本例の検査装置１０において、加熱部３１として機能する照射部３０は、スポット径調整用光学系３８を備えている。スポット径調整用光学系３８は、照射部３０から照射されるレーザー光３２の照射スポットの大きさを調整する調整部である。スポット径調整用光学系３８は、複数の光学部品と光学部品の位置を調整するアクチュエータとを備えてよい。第４実施形態の検査装置１０は、照射部３０がスポット径を調整可能である点を除いて、第１〜第３実施形態の場合と同様である。
【０１２９】
スポット径調整用光学系３８は、照射部３０からのレーザー光３２の照射モードを局所照射と広範囲照射とで切り換える。局所照射においては、照射部３０は、レーザー光３２を１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度のスポット径に集光して構造物２００の表面２０２に照射する。広範囲照射においては、照射部３０は、局所モードの場合に比べて大きなスポット径で構造物２００の表面２０２に照射する。一例では、広範囲照射において、照射部３０は、レーザー光３２を５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下のスポット径で構造物２００の表面２０２に照射する。
【０１３０】
第１〜第３実施形態において説明したような第１領域２０６を局所的に加熱するためには、スポット径調整用光学系３８は、照射モードを局所照射に切り換える。一方、スポット径調整用光学系３８が、レーザー光３２の照射スポットを拡げることによって、本例の照射部３０は、不連続面候補２０４、第１領域２０６、及び第２領域２０８に対してレーザー光３２をエネルギー線として照射する広範囲照射を選択的に実行する。
【０１３１】
図２１は、第４実施形態の検査装置１０による広範囲照射の一例を示す図である。広範囲照射の場合には、照射部３０から照射されるレーザー光３２は、広範囲スポット２３０に照射される。広範囲照射では、単位面積あたりの照射強度が局所照射の場合に比べて低くなる。したがって、それを補うために、照射部３０は、スポット径調整用光学系３８が照射モードを局所照射モードに切り換えるのに連動して、レーザー発振器３４の出力を高くするように調整してもよい。
【０１３２】
広範囲照射においては、構造物２００を一様に加熱し、構造物２００内のひび割れをサーモカメラ４０で検出することができる。したがって、本例の検査装置１０によれば、使用用途に応じて、不連続面候補２０４、第１領域２０６、及び第２領域２０８を含む表面２０２に対してレーザー光３２を一様に加熱して分析することもできる。例えば、構造物２００であるコンクリート表面から加えられた熱が、コンクリートの深さ方向に伝達されるときに、内部の空隙部分では、熱伝導が阻害されるため、表面２０２から観測される温度が高く観測される。
【０１３３】
図２２は、本発明の第１から第４実施形態に係る検査装置１０の情報処理部１００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本例のコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、およびＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、ＵＳＢコネクタ２０５０、および入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部と、を備える。
【０１３４】
ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【０１３５】
入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。
【０１３６】
また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、ＵＳＢコネクタ２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。ＵＳＢコネクタ２０５０は、ＵＳＢフラッシュメモリ２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、ＵＳＢコネクタ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。
【０１３７】
ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、ＵＳＢフラッシュメモリ２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて運用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。
【０１３８】
プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされ、構造物２００の表面２０２を検査するためにコンピュータ１９００に、加熱制御機能、取得機能、及び検出機能を実現させてよい。加熱制御機能は、構造物２００の表面２０２において不連続面候補２０４によって区分される第１領域２０６及び第２領域２０８のうち第１領域２０６内に局所的に熱を加えるように制御する機能である。取得機能は、第２領域２０８における温度を取得する機能である。検出機能は、取得された温度に基づいて、構造物２００の表面２０２に表れている不連続面２０５を検出する機能である。
【０１３９】
プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である取得部１２０、検出部１３０、制御部１４０、判断部１４２、設定部１５０、データベース部１６０、及び操作入力部１７０として機能する。そして、この具体的手段によって、本例におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の検査装置１０が構築される。
【０１４０】
一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、ＵＳＢフラッシュメモリ２０９０、またはＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
【０１４１】
また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５）、ＵＳＢコネクタ２０５０（ＵＳＢフラッシュメモリ２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本例においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する本例おける各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本例においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。
【０１４２】
また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本例中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本例において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
【０１４３】
また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
【０１４４】
以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、ＵＳＢフラッシュメモリ２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、またはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
【０１４５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１４６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１４７】
２・・・車両 、１０・・・検査装置、２０・・・画像診断用撮像部、３０・・・照射部、３１・・・加熱部、３２・・・レーザー光、３４・・・レーザー発振器、３６・・・走査部、３８・・・スポット径調整用光学系、４０・・・サーモカメラ、１００・・・情報処理部、１１０・・・抽出部、１２０・・・取得部、１３０・・・検出部、１４０・・・制御部、１４２・・・判断部、１５０・・・設定部、１６０・・・データベース部、１７０・・・操作入力部、２００・・・構造物、２０２・・・表面、２０４・・・不連続面候補、２０５・・・不連続面、２０６・・・第１領域、２０７・・・変色部、２０８・・・第２領域、２１０・・・照射位置、２１２・・・表面温度分布、２１４・・・直線状部分、２１６・・・凸部、２１８・・・平行線、２２０・・・照射領域、２２２・・・第１エッジ、２２４・・・第２エッジ、２２６・・・照射領域、２２８・・・表面温度分布 、２３０・・・広範囲スポット、２９０・・・非対称部分、 １９００・・・コンピュータ、２０００・・・ＣＰＵ、２０１０・・・ＲＯＭ、２０２０・・・ＲＡＭ、２０３０・・・通信インターフェイス、２０４０・・・ハードディスクドライブ 、２０５０・・・ＵＳＢコネクタ、２０６０・・・ＤＶＤドライブ 、２０７０・・・入出力チップ 、２０７５・・・グラフィック・コントローラ 、２０８０・・・表示装置、２０８２・・・ホスト・コントローラ、２０８４・・・入出力コントローラ 、２０９０・・・ＵＳＢフラッシュメモリ、２０９５・・・ＤＶＤ−ＲＯＭ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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