(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが線画の幅とひび割れの幅との比較を容易に行うことができ、ひび割れの幅を正確に且つ迅速に計測することができる計測支援装置及び計測支援方法を提供する。【解決手段】計測支援装置１３は、画像取得部１２１と、表示部１２５と、対象物の幅を計測するための複数の線画が配列され、かつ各線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成するスケール画像生成部１２７と、撮影画像内の対象物に線画を沿わせて表示させる重畳表示制御部１２９と、複数の線画の移動を指示する第１の操作部１３１と、を備え、スケール画像生成部は、第１の操作部からの指示に基づいてスケールを複数の線画が配列された方向に移動し、互いに対向する一対のスケールを有するスケール画像を生成する。【選択図】図３
2018004308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状の対象物を含む撮影画像を取得する画像取得部と、
取得された前記撮影画像を表示する表示部と、
前記対象物の幅を計測するための複数の線画が配列され、かつ各前記線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成するスケール画像生成部と、
前記撮影画像が表示された前記表示部に、前記生成されたスケール画像を重畳して表示させる重畳表示制御部であって、前記撮影画像内の前記対象物に前記線画を沿わせて表示させる前記重畳表示制御部と、
前記複数の線画の移動を指示する第１の操作部と、を備え、
前記スケール画像生成部は、前記第１の操作部からの指示に基づいて前記スケールを前記複数の線画が配列された方向に移動し、互いに対向する一対の前記スケールを有する前記スケール画像を生成する計測支援装置。
【請求項２】
前記スケール画像生成部は、前記互いに対向する一対の前記スケールの間に、前記撮影画像における前記対象物の表示領域を有する前記スケール画像を生成する請求項１に記載の計測支援装置。
【請求項３】
前記スケール画像生成部は、前記線画が直線形状又は曲線形状である前記スケール画像を生成する請求項１又は２に記載の計測支援装置。
【請求項４】
前記画像取得部で取得された前記撮影画像における前記対象物の形状を認識する形状認識部をさらに備え、
前記スケール画像生成部は、前記線画が前記形状認識部で認識された前記対象物の形状である前記スケール画像を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項５】
前記スケール画像生成部は、前記線画の配列の一端に達した場合には前記線画の配列の他端より同方向に移動が開始される前記スケール画像を生成する請求項１から４のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項６】
前記重畳表示制御部により、前記撮影画像内の前記対象物に前記線画を沿わせた箇所を拡大表示させる拡大表示制御部をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項７】
前記取得された前記撮影画像に基づいて、前記対象物の前記撮影画像内の位置及び方向を検出する対象物検出部をさらに備え、
前記重畳表示制御部は、前記検出された前記対象物の位置及び方向に基づいて、前記対象物に前記線画を重ねて又は平行にさせて前記スケール画像を表示させる請求項１から６のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項８】
前記撮影画像における前記対象物の幅を画像処理によって推測する推測部をさらに備え、
前記スケール画像生成部は、前記推測部で推測された前記対象物の前記幅に最も近い前記線画を少なくとも有する前記スケール画像を生成する請求項１から７のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項９】
前記スケール画像の平行移動及び回転移動を指示する第２の操作部をさらに備え、
前記重畳表示制御部は、前記第２の操作部からの指示に基づいて前記スケール画像を平行移動及び回転移動させる請求項１から８のいずれか１項に記載の計測支援装置。
【請求項１０】
線状の対象物を含む撮影画像を取得する画像取得ステップと、
取得された前記撮影画像を表示する表示ステップと、
前記対象物の幅を計測するための複数の線画が配列され、かつ各前記線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成するスケール画像生成ステップと、
前記表示ステップで表示された前記撮影画像に、前記生成されたスケール画像を重畳して表示させる重畳表示制御ステップであって、前記撮影画像内の前記対象物に前記線画を沿わせて表示させる前記重畳表示制御ステップと、
前記複数の線画の移動を指示する第１の操作ステップと、を含み、
前記スケール画像生成ステップでは、前記第１の操作ステップでの指示に基づいて前記スケールを前記複数の線画が配列された方向に移動し、互いに対向する一対の前記スケールを有する前記スケール画像を生成する計測支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測支援装置及び計測支援方法に関し、特にユーザによる対象物の幅の計測を支援する計測支援装置及び計測支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、対象物をカメラで撮影し、その撮影画像を使用して対象物のサイズの計測を行う技術が提案されている。例えば、橋梁、トンネル、道路、及びビル等の構造物におけるひび割れ等の損傷を対象物とした場合には、ひび割れ等をカメラで撮影し、その撮影画像を加工又は解析して、ひび割れ等のサイズの計測を行う技術が知られている。
【０００３】
特許文献１では、ひび割れが撮影された撮影画像と、ひび割れのサイズを測定するためのクラックスケール画像とを合成して表示させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８５７８５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には、クラックスケール画像に複数の線画及び各線画の示す幅を示す数値で構成された一つのスケールを有するクラックスケール画像が示されている。
【０００６】
ここで、一般に撮影画像上のひび割れ（ひび割れ画像）とクラックスケール画像の線画とを比較してひび割れの幅を測定する場合には、ユーザは、試行錯誤を重ねてひび割れの幅に最も近い線画を見つけ出す。すなわち、ひび割れの幅を測定する場合にユーザは、クラックスケール画像の複数の線画とひび割れ画像との比較を繰り返して、ひび割れ画像の幅と最も合致する幅を有する線画を見つけ出し、その線画に基づいてひび割れの幅を計測する。したがって、クラックスケール画像の線画の幅とひび割れ画像のひび割れの幅との比較が容易に行えると、ユーザはより正確で迅速なひび割れ計測を行うことができる。
【０００７】
上述した特許文献１では、撮影画像にクラックスケール画像の表示領域を設け、その表示領域をひび割れ画像に近く調節し、ひび割れ画像に沿って線画が表示されるように調節することが記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、一つのスケールをひび割れ画像の近くに表示させたとしても、ひび割れの幅と線画の幅との比較が困難な場合がある。すなわち、一つのスケールをひび割れ画像の近くに表示させた場合には、ひび割れの幅と線画の幅との比較は一箇所でしか行われないので、ひび割れの幅と線画の幅との比較が困難になる場合がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザが線画の幅とひび割れの幅との比較を容易に行うことができ、ひび割れの幅を正確に且つ迅速に計測することができる計測支援装置及び計測支援方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一の態様である計測支援装置は、線状の対象物を含む撮影画像を取得する画像取得部と、取得された撮影画像を表示する表示部と、対象物の幅を計測するための複数の線画が配列され、かつ各線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成するスケール画像生成部と、撮影画像が表示された表示部に、生成されたスケール画像を重畳して表示させる重畳表示制御部であって、撮影画像内の対象物に線画を沿わせて表示させる重畳表示制御部と、複数の線画の移動を指示する第１の操作部と、を備え、スケール画像生成部は、第１の操作部からの指示に基づいてスケールを複数の線画が配列された方向に移動し、互いに対向する一対のスケールを有するスケール画像を生成する。
【００１１】
本態様によれば、スケール画像生成部が生成するスケール画像は、線画を線画が配列された方向に移動させることができ、互いに対向する一対のスケールを有する。これにより本態様ではユーザは、線画の幅とひび割れの幅との比較を少なくとも二箇所で行うことができ、容易に線画の幅とひび割れの幅との比較を行うことができ、ひび割れの幅を正確に且つ迅速に計測することができる。
【００１２】
好ましくは、スケール画像生成部は、互いに対向する一対のスケールの間に、撮影画像における対象物の表示領域を有するスケール画像を生成する。
【００１３】
本態様によれば、スケール画像生成部が生成するスケール画像は、互いに対向する一対のスケールの間に、撮影画像における対象物の表示領域を有する。これにより本態様では、撮影画像における対象物がスケールで挟み込まれるように表示されるので、ユーザは、線画の幅とひび割れの幅との比較を容易に行うことができる。
【００１４】
好ましくは、スケール画像生成部は、線画が直線形状又は曲線形状であるスケール画像を生成する。
【００１５】
本態様によれば、スケール画像生成部は、線画が直線形状又は曲線形状であるスケール画像を生成する。これにより本態様は、対象物が直線形状又は曲線形状である場合であっても、線画と対象物とが似た形状となるので、対象物の幅の測定を正確且つ迅速に行うことができる。
【００１６】
好ましくは、計測支援装置は、画像取得部で取得された撮影画像における対象物の形状を認識する形状認識部をさらに備え、スケール画像生成部は、線画が形状認識部で認識された対象物の形状であるスケール画像を生成する。
【００１７】
本態様によれば、形状認識部により撮影画像における対象物の形状が認識され、スケール画像生成部は形状認識部が認識した形状に基づいてスケール画像を生成する。したがって、本態様は、スケール画像生成部が生成する線画を対象物の形状に合った形状とすることができるので、対象物の幅の測定を正確に且つ迅速に行うことができる。
【００１８】
好ましくは、スケール画像生成部は、線画の配列の一端に達した場合には線画の配列の他端より同方向に移動が開始されるスケール画像を生成する。
【００１９】
本態様によれば、ユーザが線画の配列の一方の端部まで線画を移動させた場合に、線画の配列の他端から線画の移動が始まることにより、ユーザは一方向に移動させることにより再度比較を行うことができ、スムーズなスケール画像の操作性を提供することができる。一方で、ユーザが線画の配列の一方の端部まで線画を移動させた場合に、端部に移動したことによりその方向への移動が停止してしまうと、スムーズなスケール画像の操作性は実現されない場合がある。
【００２０】
好ましくは、重畳表示制御部により、撮影画像内の対象物に線画を沿わせた箇所を拡大表示させる拡大表示制御部をさらに備える。
【００２１】
本態様によれば、拡大表示制御部は、対象物に線画を沿わせた箇所を拡大表示させるので、ユーザは対象物とスケール画像との対比をより容易に行うことができる。
【００２２】
好ましくは、計測支援装置は、取得された撮影画像に基づいて、対象物の撮影画像内の位置及び方向を検出する対象物検出部をさらに備え、重畳表示制御部は、検出された対象物の位置及び方向に基づいて、対象物に線画を重ねて又は平行にさせてスケール画像を表示させる。
【００２３】
本態様によれば、対象物検出部により撮影画像における対象物の位置及び方向が検出され、重畳表示制御部により検出された対象物の位置及び方向に基づいて、対象物に線画を重ねて又は平行にさせてスケール画像が表示される。これにより、本態様は、ユーザは対象物とスケール画像との対比をより容易に行うことができる。
【００２４】
好ましくは、計測支援装置は、撮影画像における対象物の幅を画像処理によって推測する推測部をさらに備え、スケール画像生成部は、推測部で推測された対象物の幅に最も近い線画を少なくとも有するスケール画像を生成する。
【００２５】
本態様によれば、推測部により撮影画像における対象物の幅が推測され、その後重畳表示制御部により推測された対象物の幅に最も近い線画を対象物に重畳表示される。これにより、本態様は、対象物の幅に最も近い線画が対象物に重畳表示されるので、ユーザは対象物とスケール画像との対比をより容易に行うことができる。
【００２６】
好ましくは、計測支援装置は、スケール画像の平行移動及び回転移動を指示する第２の操作部をさらに備え、重畳表示制御部は、第２の操作部からの指示に基づいてスケール画像を平行移動及び回転移動させる。
【００２７】
本態様によれば、第２の操作部からの指示に基づいてスケール画像を平行移動及び回転移動させるので、スケール画像をより撮影画像における対象物に沿わせることができる。
【００２８】
本発明の一の態様である計測支援方法は、線状の対象物を含む撮影画像を取得する画像取得ステップと、取得された撮影画像を表示する表示ステップと、対象物の幅を計測するための複数の線画が配列され、かつ各線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成するスケール画像生成ステップと、表示ステップで表示された撮影画像に、生成されたスケール画像を重畳して表示させる重畳表示制御ステップであって、撮影画像内の対象物に線画を沿わせて表示させる重畳表示制御ステップと、複数の線画の移動を指示する第１の操作ステップと、を含み、スケール画像生成ステップでは、第１の操作ステップでの指示に基づいてスケールを複数の線画が配列された方向に移動し、互いに対向する一対のスケールを有するスケール画像を生成する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、スケール画像生成部が生成するスケール画像は、線画を線画が配列された方向に移動させることができ、互いに対向する一対のスケールを有するので、ユーザは、線画の幅とひび割れの幅との比較を少なくとも二箇所で行い、容易に線画の幅とひび割れの幅との比較を行い、ひび割れの幅を正確に且つ迅速に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の適用対象の例である橋梁を示す図である。
【図２】計測支援システムを概念的に示す図である。
【図３】計測支援装置の機能ブロック図を示している。
【図４】スケールの表示形態及び移動動作に関して説明する図である。
【図５】スケールの表示形態及び移動動作に関して説明する図である。
【図６】計測支援装置の動作フローを示す図である。
【図７】計測支援装置の機能ブロック図である。
【図８】計測支援装置の表示部の表示例に関して説明する図である。
【図９】空間分解能に関して説明を行うための図である。
【図１０】ひび割れの幅と輝度分布との関係を説明するための図である。
【図１１】ひび割れの幅と輝度分布との関係を説明するための図である。
【図１２】輝度分布と線画の濃淡表示の対応関係の例を示す図である。
【図１３】線画の濃淡表示について、階調値の例を付して説明する図である。
【図１４】線画の濃淡表示について、階調値の例を付して説明する図である。
【図１５】計測支援装置の機能ブロック図である。
【図１６】スケール画像を示す概念図である。
【図１７】線画生成の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】撮影画像の例を示す図である。
【図１９】ひび割れの画像を回転した状態を示す図である。
【図２０】ひび割れの幅方向と直交する方向に沿って複数の濃度分布を取得する様子を示す図である。
【図２１】ひび割れの一部を拡大した様子を示す図である。
【図２２】濃度分布（各ピクセル位置での濃度）の例を示す図である。
【図２３】濃度分布を曲線近似した様子を示す図である。
【図２４】濃度分布をシフトして整列する様子を示す図である。
【図２５】従来の方法により濃度分布を求める様子を示す図である。
【図２６】スマートフォンの外観図である。
【図２７】図２６に示すスマートフォンの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面に従って本発明に係る計測支援装置及び計測支援方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３２】
計測支援装置及び計測支援方法での対象物としては、様々なものを採用することができる。以下の説明では、対象物がひび割れの場合について説明を行うが、本発明が適用される対象物はひび割れに限定されるものではない。
【００３３】
図１は、本発明に係る計測支援装置及び計測支援方法における計測対象物（対象物）であるひび割れが存在する構造物の例である橋梁１（構造物、コンクリート構造物）の構造を示す斜視図である。図１に示す橋梁１は主桁３を有し、主桁３は接合部３Ａで接合されている。主桁３は橋台及び／または橋脚の間に渡され、床版２上の車輌等の荷重を支える部材である。また主桁３の上部には、車輌等が走行するための床版２が打設されている。床版２は鉄筋コンクリート製のものとする。なお橋梁１は、床版２及び主桁３の他に図示せぬ横桁、対傾構、及び横構等の部材を有する。
【００３４】
橋梁１の損傷を検査する場合、検査員（ユーザ）はカメラ１１（図２参照）を用いて橋梁１を下方から撮影し（図１のＤ３方向）、検査範囲について画像を取得する。撮影は、橋梁１の延伸方向（図１のＤ１方向）及びその直交方向（図１のＤ２方向）に適宜移動しながら行う。なお橋梁１の周辺状況により検査員の移動が困難な場合は、橋梁１に沿って移動可能な移動体にカメラ１１を設けて撮影してもよい。このような移動体には、カメラ１１の昇降機構及び／または、パン及び／またはチルト機構を設けてもよい。なお移動体の例としては車輌、ロボット、及び飛翔体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また撮影は検査員によるカメラ１１への指示入力（例えばレリーズボタンの押し下げ操作）に応じて行われる。
【００３５】
図２は、カメラ１１と本発明の実施形態に係る計測支援装置１３とから構成される計測支援システム１０を概念的に示す図である。計測支援システム１０ではカメラ１１で撮影された対象物の撮影画像は、無線又は有線を使用して計測支援装置に送信される。図２では、カメラ１１により床版２の対象物であるひび割れＡが撮影され、その撮影画像が計測支援装置１３であるコンピュータに無線通信により送信されている。カメラ１１は、ひび割れＡが撮影可能なデジタルカメラが使用され、ステレオ画像が取得可能なデジタルカメラ、ＴＯＦ(Time of Flight)カメラが用いられてもよい。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
次に、計測支援装置１３の各機能に関して説明する。図３は、計測支援装置１３の機能ブロック図である。
【００３７】
計測支援装置１３は、画像取得部１２１、対象物検出部１２３、表示部１２５、スケール画像生成部１２７、重畳表示制御部１２９、操作部１３１、及びスケール操作部１３５から構成される。
【００３８】
画像取得部１２１は、対象物が撮影された撮影画像を取得する。撮影画像は例えばカメラ１１により取得され、撮影画像には幅計測の計測対象である線状の像が含まれている。
【００３９】
対象物検出部１２３は、取得された撮影画像に基づいて、対象物の撮影画像内の位置及び方向を検出する。すなわち、対象物検出部１２３は、撮影画像を画像処理することにより対象物を検出する。なお、対象物検出部１２３が行う撮影画像の画像処理は公知の技術が適用される。対象物検出部１２３の検出結果は、重畳表示制御部１２９に送られてスケール画像を撮影画像に重畳表示させるときに利用される。すなわち、撮影画像とスケール画像との重畳表示が重畳表示制御部１２９により自動で行われる場合には、重畳表示制御部１２９は、対象物検出部１２３の検出結果である対象物の位置及び方向に基づいて、撮影画像中の対象物に線画を重ねて又は平行にさせてスケール画像を表示させる。一方、スケール画像を撮影画像に手動で重畳表示させる場合には、重畳表示制御部１２９は、操作部（第２の操作部）１３１からの指示に基づいて、スケール画像を移動させて撮影画像に重畳表示させる。例えば、操作部１３１からスケール画像を平行移動及び回転移動させる指示が発せられた場合には、重畳表示制御部１２９は、スケール画像を平行移動及び回転移動させて、スケール画像と撮影画像中の対象物とを重畳表示させる。
【００４０】
このように重畳表示制御部１２９は、撮影画像が表示された表示部１２５に、生成したスケール画像を重畳して表示させる。また重畳表示制御部１２９は、撮影画像内の対象物にスケール画像を沿わせて表示させる。ここで、撮影画像内の対象物にスケール画像を沿わせて表示させるとは、撮影画像の対象物の近傍にスケール画像を表示させること、及び対象物に重畳してスケール画像を表示させることを含む。
【００４１】
表示部１２５は、取得した撮影画像及び生成されたスケール画像を表示する。また撮影画像に重畳表示されたスケール画像も表示する。
【００４２】
スケール画像生成部１２７は、対象物の幅を計測するための複数の線画が配列されており、各線画の幅を示す数値が付されたスケールの全部又は一部を含むスケール画像を生成する。なお、ここで、線画とはひび割れの幅を測定するための一定の幅を持った線状の画像であり、スケールはその線画と線画の幅に対応し線画が示す幅の数値とで構成されるものであり、スケール画像１００に表示される目盛りである。また、スケール画像生成部１２７は、スケール操作部１３５（第１の操作部）からの指示に基づいてスケールを複数の線画が配列された方向に移動させるスケール画像１００を生成する。すなわちスケール画像生成部１２７は、スケールがユーザからの指示に基づいて移動可能に表示される。このように、スケール画像のスケールのみが移動することにより、スケール画像全体を移動させなくてもひび割れの幅と線画の幅との比較を行うことが可能となる。さらにスケール画像生成部１２７は、線画の配列の一端に達した場合には線画の配列の他端より同方向に移動が開始されるスケール画像を生成する。例えばスケール画像生成部１２７は、スケールの一端と他端とが連結されたスケール画像を生成し、線画の配列の一端に達した後に線画の配列の他端より同方向の移動が開始されるスケール画像を生成する。
【００４３】
スケール操作部１３５（第１の操作部）は線画の移動を指示する。例えばスケール操作部１３５は表示部１２５におけるタッチパネルで構成され、ユーザからのスケールの移動の指示を受け付ける。
【００４４】
図４及び図５は、スケール１０１の表示形態及びスクロール回転に関して説明する図である。例えばスケール画像生成部１２７は、スケール１０１の一端と他端とを連結させ、スケール操作部１３５からの指示に基づいてスケール１０１をスクロールさせるスケール画像１００を生成する。すなわちスケール画像生成部１２７は、ユーザからのスケール操作部１３５を介してのスケール１０１のスクロールの指示に基づいて、スケール１０１がスクロールする画像を生成する。また、図４及び図５に示したスケール画像１００は０．１ｍｍから０．６ｍｍのスケール１０１（目盛り）を有するものであり、図４及び図５で示されたスケール画像１００はスケール１０１の一部を含むものである。なお、スケール画像１００は、スケール１０１の全て（図４及び図５に示された場合では０．１ｍｍから０．６ｍｍのスケール全て）を含む態様にしてもよい。
【００４５】
具体的にはスケール画像生成部１２７は、図４及び図５に記載されているようにスケール１０１が、図４及び図５の矢印方向にスクロール回転（ドラム回転）するスケール画像１００を生成する。ここでスケール１０１のスクロール回転とは、図４に記載されているようにスケール１０１の０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの線画が表示されていたスケール画像１００が、図５に記載されているにスケール１０１の０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍの線画が表示されたスケール画像１００に遷移することをいう。
【００４６】
また、図４及び図５に記載されているスケール画像１００のスケール１０１は、上述したように０．１ｍｍから０．６ｍｍの範囲のものであり、線画の配列の一端は０．１ｍｍの線画であり、線画の配列の他端は０．６ｍｍである。そしてスケール画像１００では、０．１ｍｍの線画の次に０．６ｍｍの線画が配列されており、０．６ｍｍの線画までスケール１０１が移動された場合には次に０．１ｍｍの線画から始まる。なおスケール画像１００は、図４及び図５の矢印方向にスクロール回転するように示しているが、これに限定されるものではなく、矢印の逆方向、又は両方向にスクロール回転してもよい。
【００４７】
またスケール画像生成部１２７は、互いに対向する一対のスケール１０１を有するスケール画像１００を生成する。ここで互いに対向する一対のスケール１０１は、０．１から０．６の線画と線画の幅を示す数値とで構成された一つのスケール１０１（図４に向かって左側のスケール）と、０．１から０．６の線画と線画の幅を示す数値とで構成された一つのスケール１０１（図４に向かって右側のスケール）とで構成される。このように対向する一対のスケール１０１を有するスケール画像１００では、撮影画像における対象物（例えばひび割れ）を対向するスケールとスケールとの間に表示させることによって、ユーザは撮影画像とスケールとの比較を正確に且つ迅速に行うことができる。すなわち、スケール画像１００は対向するスケールとスケールとの間に対象物の表示領域Ｂを有し、ユーザは各スケール毎でひび割れの幅と線画の幅との比較を行うことができるので、ユーザは正確に且つ迅速なひび割れの幅の計測を行うことができる。
【００４８】
なお対向する一対のスケール（二つのスケール）は、同期して移動可能でもよいし、互いに独立して移動可能でもよい。一対のスケールが独立して動作する場合には、それぞれのスケールで異なる線幅を計測することが可能となる。
【００４９】
図６は、計測支援装置１３の動作フローを示す図である。
【００５０】
先ず、計測支援装置１３の画像取得部１２１は撮影画像を取得する（画像取得ステップ：ステップＳ１１）。撮影画像は、例えばカメラ１１により対象物が撮影された撮影画像である。その後、計測支援装置１３のスケール画像生成部１２７はスケール画像１００を生成する（スケール画像生成ステップ：ステップＳ１２）。スケール画像生成部１２７は互いに対向する一対のスケールを有するスケール画像を生成する。その後、重畳表示制御部１２９は、撮影画像とスケール画像１００とを重畳表示する（表示ステップ及び重畳表示制御ステップ：ステップＳ１３）。その後、スケール操作部１３５を介してスケール画像１００のスケールの移動の指示を受け付ける（第１の操作ステップ：ステップＳ１４）。そして、スケール画像生成部１２７は、移動の指示に応じたスケール画像１００を逐次生成する。
【００５１】
上述の各構成及び機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは両者の組み合わせによって適宜実現可能である。例えば、上述の処理ステップ（処理手順）をコンピュータに実行させるプログラム、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体（非一時的記録媒体）、或いはそのようなプログラムをインストール可能なコンピュータに対しても本発明を適用することが可能である。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の応用例２に関して説明をする。本例ではスケール画像１００の線画が曲線形状となる。
【００５３】
図７は、本例の計測支援装置１３の機能ブロック図である。なお、図３で既に説明を行った箇所は、同じ符号を付し説明を省略する。
【００５４】
計測支援装置１３は、画像取得部１２１、対象物検出部１２３、推測部１４１、形状認識部１４３、表示部１２５、スケール画像生成部１２７、重畳表示制御部１２９、操作部１３１、スケール操作部１３５、及び拡大表示制御部１４５から構成される。本例の計測支援装置１３は、図３で示された計測支援装置１３と比較して、推測部１４１、形状認識部１４３、及び拡大表示制御部１４５が追加されている。
【００５５】
推測部１４１は、撮影画像における対象物の幅を画像処理によって推測する。すなわち、推測部１４１は、公知の画像処理技術を撮影画像に適用し、対象物の幅を推測する。そして重畳表示制御部１２９は、推測部で推測された対象物の幅に最も近い線画を対象物に重畳表示させる。
【００５６】
形状認識部１４３は、撮影画像における対象物の形状を認識する。すなわち、形状認識部１４３は、公知の画像処理技術を撮影画像に適用し、対象物の形状を認識する。そしてスケール画像生成部１２７は、線画が形状認識部１４３で認識された対象物の形状であるスケール画像１００を生成する。例えば形状認識部１４３は撮影画像におけるひび割れの形状を画像処理により認識し、スケール画像生成部１２７は形状認識部１４３の認識結果に基づいて線画を生成する。
【００５７】
拡大表示制御部１４５は、重畳表示制御部１２９により、撮影画像内の対象物に線画を沿わせた箇所を拡大表示させる。すなわち拡大表示制御部１４５は、重畳表示制御部１２９が線画を撮影画像のひび割れに沿わせた場合に、その沿わせた箇所を拡大する。
【００５８】
図８は、本例の計測支援装置１３の表示部１２５の表示例に関して説明する図である。図８では、推測部１４１で撮影画像におけるひび割れＡの幅が推測され、その推測された幅に最も近い０．４ｍｍの線画が撮影画像におけるひび割れＡに重畳表示されている。具体的には、推測部１４１により撮影画像におけるひび割れＡが０．４ｍｍと推測され、その推測結果に基づいて重畳表示制御部１２９は０．４ｍｍに最も近い線画（図８の場合は０．４ｍｍの線画）を撮影画像のひび割れＡに重畳表示させる。
【００５９】
またスケール画像生成部１２７は、形状認識部１４３で認識された撮影画像のひび割れＡの形状に応じた線画を生成する。すなわち、形状認識部１４３はひび割れＡの形状を曲線形状と認識し、スケール画像生成部１２７はその認識結果に基づいて線画を曲線形状で生成する。スケール１０１Ａとスケール１０１Ｂは、互いに対向する一対のスケールであり、ひび割れＡの曲線形状に沿った形状である線画を有している。
【００６０】
さらに図８では拡大表示制御部１４５により、線画がひび割れＡに沿っている箇所が拡大表示（符号Ｃで示す）されている。このように拡大表示されることによって、検査員は撮影画像のひび割れＡの幅を正確に計測することができる。
【００６１】
＜応用例＞
次に本発明の応用例に関して説明する。応用例では、スケール画像１００の線画が濃淡表示される。
【００６２】
撮影画像における対象物は、対象物からの光束を受光する撮像素子の出力値が一定ではないために濃淡を有して表示される場合がある。すなわち、対象物からの光束を素子全体で受光した場合の出力値と素子の一部で受光した場合の素子から出力値とは異なり、この場合例えば輝度値が異なることにより撮影画像においては対象物が濃淡を有して表示される。
【００６３】
特にひび割れ等の細い線状を撮影した撮影画像では、ひび割れが濃淡を有するように表示される場合がある。例えば、カメラ１１の空間分解能と同等又はそれよりも細いひび割れは、撮影画像において濃淡を有する線状の画像として表示される。
【００６４】
一方で、対象物を撮影し、その撮影画像とスケール画像１００とを重畳表示させて対象物のサイズの計測を支援する場合には、撮影画像における対象物とスケール画像１００との表示が同じであると、対象物とスケールとの比較が行い易くなり、より正確なサイズの計測を迅速に行うことができる。例えば、撮影画像における対象物と幅の計測のための線画との濃淡が同程度であると、対象物と線画との比較が行い易く、より正確な対象物の幅の計測を迅速に行うことができる。
【００６５】
したがって、スケール画像１００における線画の濃淡を撮影画像における対象物の濃淡表示に合わせて生成することにより、ユーザは、線画と対象物との比較を容易に行うことができるようになり、正確な対象物の幅の計測を迅速に行うことができる。本例では、ユーザがこのように正確な対象物の幅の計測を迅速に行えるように、線画を濃淡表示させる。なお、特に対象物として線幅が小さい線状のものであると、本例の効果が好適に奏される。線幅が小さい線状のものとは、例えば構造物のひび割れ、血管等が挙げられる。
【００６６】
先ず本例における空間分解能に関して説明をする。
【００６７】
本例における空間分解能とは、カメラ１１に搭載される撮像素子（ＣＣＤ（charge coupled device））を構成する画素（ピクセル）の１つが画像上で表す大きさが実際の被写体ではどれくらいの大きさに対応するかの指標である。以下に詳細に空間分解能に関して説明する。
【００６８】
図９は、空間分解能に関して説明を行うための図である。なお図９におけるＸ軸方向はカメラ１１の鉛直方向であり、Ｙ軸方向は鉛直方向に垂直に交わる水平方向を示している。
【００６９】
図９は、カメラ１１により床版２を正対して撮影する場合の床版２の撮影範囲等を示す図である。
【００７０】
ここで、カメラ１１に搭載されるレンズ１７は、焦点距離ｆが３ｃｍであり、搭載されている撮像素子１９は、水平方向及び垂直方向の寸法がそれぞれ２ｃｍ及び１．５ｃｍ（不図示）で、水平方向及び垂直方向の画素数が４０００×３０００画素（画素ピッチｐ＝５μｍ）で構成されているものとする。
【００７１】
図９に示すように、このカメラ１１によりカメラ１１（レンズ１７）からの距離（被写体距離）が６ｍの床版２を正対して撮影すると、床版２の撮影範囲は４ｍ×３ｍとなる。
【００７２】
また、この場合の空間分解能は、１ｍｍ／画素である。また例えば、被写体距離が６ｍから３ｍに変わった場合には、空間分解は０．５ｍｍ／画素である。
【００７３】
図１０及び図１１は、ひび割れの幅と輝度分布との関係を説明するための図であり、図１０は空間分解能が１ｍｍ／画素の条件で、ひび割れの幅が０．５ｍｍのひび割れを撮影した場合の輝度分布を示し、図１１は空間分解能が１ｍｍ／画素の条件で、ひび割れの幅が０．３ｍｍのひび割れを撮影した場合の輝度分布を示している。
【００７４】
図１０において符号２１は、０．５ｍｍの幅を有するひび割れを撮影した場合の、理想的なひび割れ画像の輝度分布を示す。ひび割れの幅０．５ｍｍに比べて空間分解能が十分に高い場合、理想的な輝度分布又は理想的な輝度分布に近い輝度分布が得られ、ひび割れの幅を精度よく測定することができるが、この場合、特殊なカメラ（超高解像度カメラ）や床版２の撮影範囲を狭くして撮影する（ズーム倍率を高くする、又は被写体距離を短くする）必要があり、現実的でない。
【００７５】
空間分解能が０．５ｍｍ／画素の条件で、０．５ｍｍの幅を有するひび割れを撮影した場合、実際には、図１０の符号２３に示すように、０．５ｍｍよりも幅が広く、かつ濃度差の低い輝度分布を有するひび割れ画像として撮影される。
【００７６】
図１１では、ひび割れの幅が０．３ｍｍである場合について示されている。図１０における符号２１に示したものと同様に符号２５は、理想的なひび割れ画像の輝度分布を示す。
【００７７】
また、符号２７は、空間分解能が０．５ｍｍ／画素の条件で、０．３ｍｍの幅を有するひび割れを撮影した場合の、ひび割れ画像の輝度分布を示している。ただし、０．３ｍｍのひび割れと０．５ｍｍのひび割れとでは、撮影時の空間分解能が同一であるため、輝度分布の幅は変わらないが、０．３ｍｍのひび割れ画像の輝度分布のピークは、０．５ｍｍのひび割れ画像の輝度分布のピークよりも低くなる。
【００７８】
図１２は、ひび割れ画像の輝度分布と線画の濃淡表示の対応関係の例を示す図である。
【００７９】
図１２の符号２９で示される輝度分布は、２ｍ先の床版２に発生している０．１ｍｍのひび割れを、空間分解能が０．１ｍｍ／画素以下の条件で撮影した場合に得られるひび割れ画像の輝度分布である。そして、図１２で示される線画３１は、幅０．１ｍｍのひび割れを測定するための線画であり、符号２９で示された輝度分布に対応する濃淡表示を有する。すなわち線画３１は、符号２９で示された輝度分布を表現できる数式モデルと撮影条件とに基づいて濃淡表示され、幅０．１ｍｍのひび割れを撮影した場合に得られるひび割れ画像の輝度分布と同等の輝度分布を有するように表示される。なお、線画３１は濃淡表示の説明のために拡大表示されている。また、符号２９で示される輝度分布は、幅が既知のひび割れを撮影して取得してもよいし、幅が既知のひび割れのモデルを撮影することにより取得してもよい。
【００８０】
図１３及び図１４は、線画の濃淡表示における階調値の例を付して説明する図である。図１３の線画３３は０．２ｍｍの幅を示す線画であり、図１４の線画３５は０．１ｍｍの幅を示す線画であり、各線画の横には濃淡表示に対応する階調値が示されている。図１３の線画３３は、中心では０の階調値を示すが線画の幅方向の中心から外に向かって階調値が段々と変化して６４、１２８と変化する。また図１４の線画３５は、中心では階調値６４を示すが線画の幅方向の中心から外に向かって階調値が段々と変化して９６、１２８と変化する。線画の濃淡表示は、例えばこのように階調値を変えることにより行われる。
【００８１】
このように、スケール画像１００の線画において幅方向に輝度分布を持たせて濃淡表示を行うことによって、同等の幅を有するひび割れも撮影画像において同じように濃淡表示されているので、ユーザは撮影画像におけるひび割れとスケール画像１００との比較を正確に且つ迅速に行うことができる。
【００８２】
次に、計測支援装置１３の各機能に関して説明する。図１５は、計測支援装置１３の機能ブロック図である。なお、図３で既に説明を行った箇所は、同じ符号を付し説明を省略する。
【００８３】
計測支援装置１３は、画像取得部１２１、対象物検出部１２３、表示部１２５、スケール画像生成部１２７、重畳表示制御部１２９、操作部１３１、スケール操作部１３５、及び記憶部１３３から構成される。なお、図３で既に説明を行った箇所は同じ符号を付し説明は省略する。
【００８４】
スケール画像生成部１２７は、線画が示す幅方向の輝度分布を表現できる数式モデルと対象物を撮影したときの撮影条件とに基づいて、スケール画像を生成する。例えばスケール画像生成部１２７は、ガウス関数を表す数式モデルに基づいてスケール画像を生成する。なおスケール画像生成部１２７が行う数式モデルと撮影条件とに基づいてスケール画像の生成に関する詳しい説明は後述する。
【００８５】
図１６は、スケール画像生成部１２７が生成するスケール画像の例を示す概念図である。なお図１６に示される図では互いに対向する一対のスケールのうちの一つのスケールが示されている。スケール画像１００は、複数の直線形状の線画１０３が平行に配列され、線画１０３が示す幅の数値と線画１０３から構成されるスケール１０１が示されている。具体的にはスケール画像１００は、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、及び０．５ｍｍの幅を計測するための線画１０３を有し、各線画１０３は線画１０３が示す幅の数値とともに示されている。また各線画１０３は、各線画が示す幅を有する対象物が撮影画像上において示す輝度分布と同様な輝度分布及び幅を有するように生成される。
【００８６】
線画の濃淡表示は、撮影画像における同じ幅有する対象物と同等の濃淡表示を有するように、スケール画像生成部１２７により生成されている。例えば線画の濃淡表示及び幅は、線画が示す幅を有する線状のモデルを、対象物を撮影する場合と同じ撮影条件によりカメラ１１で撮影をし、その撮影により取得した撮影画像におけるモデル画像の輝度分布及びモデル画像の幅と同じにする。すなわちスケール画像生成部１２７は、上述したモデル画像の輝度分布を表現できる数式モデルとモデルを撮影したときの撮影条件に基づいて、線画を生成する。
【００８７】
記憶部１３３は、計測支援装置１３で行われる演算及び処理に必要な情報を記憶する。例えば記憶部１３３は、線画１０３の輝度分布（濃淡表示）に使用される数式モデルを記憶する。なお数式モデルについては後で詳述する。また例えば記憶部１３３は、線状のモデルをカメラ１１により撮影し、その線状のモデルが撮影画像上で示す幅及び輝度分布に関する情報を記憶する。
【００８８】
次に、計測支援装置１３が行うスケール画像生成において使用するモデル画像の幅、幅方向の輝度分布、及び輝度分布を表現する数式モデルの取得に関して説明する。ここでは、幅が既知のモデルを基準被写体としてモデル画像を取得して線画を生成する場合について説明する。なお、基準被写体とは別の方法により幅が測定された、あるいは人為的に作成された等により幅が既知である被写体であるものとする。ここで基準被写体について「幅が既知」とは、測定精度への要求に応じて幅に不確定性がある場合をも含むものとする。
【００８９】
また以下の説明では、上述した計測支援装置１３を備えるコンピュータ（スケール画像生成部１２７）により、輝度分布及び数式モデルを取得する場合について説明する。なお輝度分布は以下に説明するように取得する場合に限定されない。
【００９０】
図１７は線画生成の処理手順を示すフローチャートである。まずカメラ１１は、検査員の指示入力（例えばレリーズボタンの押し下げ操作）に応じて橋梁１（床版２）に生じているひび割れ（線状の被写体の一例）を撮影して画像を取得する（ステップＳ１０２：撮影工程）。画像の取得は、画像取得部１２１の制御により自動的に行ってもよい。図１８は、撮影画像の例を示す図であり、ひび割れＣ１−１〜Ｃ１−４からなるひび割れ群Ｃ１が被写体として撮影された画像ｉ１を示している。それぞれのひび割れＣ１−１〜Ｃ１−４は、他の測定方法により幅が知られているものとし、ひび割れＣ１−１〜Ｃ１−４は線状のモデルである。
【００９１】
画像取得部１２１には、撮影して得られた画像（ここでは画像ｉ１）が入力される（ステップＳ１０４：画像入力工程）。なお、入力された画像に対し、必要に応じアオリ補正等の処理を行ってもよい。また、入力された画像は１つでも複数でもよく、複数の画像が入力された場合には画像を合成して（つなぎ合わせて）１つの画像を生成してもよい。
【００９２】
スケール画像生成部１２７は、ひび割れが正面画像の上下方向に配置されるように、ステップＳ１０４で入力した画像を回転する（ステップＳ１０６工程：画像回転工程）。ここでは、ひび割れＣ１−２が上下方向に配置されるように画像ｉ１を回転する。回転して得られた画像（画像ｉ１Ｒ）を図１９に示す。なおステップＳ１０６では、ひび割れＣ１−２をベクトル化して、ベクトルの方向が上下方向を向くように画像ｉ１を回転することができる。このように画像を回転することで、複数の輝度分布を容易に取得することができる。なお正面画像とは、被写体の正面から撮影した画像（撮影方向が撮影面と垂直である画像）を意味する。
【００９３】
スケール画像生成部１２７は、回転後の画像ｉ１Ｒについて、ひび割れＣ１−２の幅方向の濃度分布（輝度分布）を、幅方向と直交する方向に沿って複数取得する（ステップＳ１０８：濃度分布取得工程）。濃度分布の取得の様子を図２０に示す。図２０では、ひび割れＣ１−２の幅方向の濃度分布を、幅方向と直交する方向（矢印Ｄ４の方向）に沿って複数取得している。
【００９４】
図２０中の点線は、濃度分布（輝度分布）の取得位置である。このように、複数の位置において濃度分布を取得することが、濃淡表示を正解なものとする観点より好ましい。
【００９５】
図２１はひび割れＣ１−２のＡ−Ａ線付近における拡大図であり、各ピクセル位置での濃度を模擬的に示したものである。図２１では、図２０のＡ−Ａ線の部分での濃度を取得するものとする。
【００９６】
図２１のようにして取得した濃度分布の例を図２２に示す。図２２の横軸はピクセル位置（整数値）、縦軸は濃度を示す。図２２の黒丸は各ピクセル位置での濃度であり、図２２の上方向に向かうほど明るく（階調値が大きく）、下方向に向かうほど暗い（階調値が小さい）状態を示す。
【００９７】
図２２のような濃度分布に対し、スケール画像生成部１２７は、図２２のように濃度分布を曲線近似して、中心になるピクセル位置を実数値で推定する（ステップＳ１１０：中心推定工程）。近似は、濃度分布の複数の点を通る曲線（２次曲線、３次曲線等）を求めることにより行うことができる。また、中心位置を求めるための曲線近似は、濃度分布の一部の点について行ってよい。図２３では点Ｐ１〜Ｐ４について２次曲線ＣＶで近似した例を示している。この２次曲線ＣＶを微分することでピーク位置を求めることができ、図２２の例ではピクセル位置０．４（実数値）で濃度がピークになる（最も暗くなる）ものとする。
【００９８】
ステップＳ１１０で濃度分布の中心が推定されたら、スケール画像生成部１２７はピクセル位置ゼロで濃度がピークになるように、濃度分布全体を幅方向にシフトする（ステップＳ１１２：整列工程）。図２３の例では、濃度分布を−０．４ピクセル分シフトする。シフトした結果の例を図２４に示す。
【００９９】
スケール画像生成部１２７は、ステップＳ１０８（濃度分布取得工程）で取得した全ての濃度分布についてステップＳ１１０（中心推定工程）及びステップＳ１１２（整列工程）の処理を繰り返し（ステップＳ１１４でＮｏの間）、全ての濃度分布についてこれらの処理が終了したら（ステップＳ１１４でＹｅｓ）ステップＳ１１６へ進む。全ての濃度分布についてステップＳ１１０及びステップＳ１１２の処理を行うことにより、中心が揃った複数の濃度分布を得ることができ、以下に示す確率分布関数を正確に求めることができる。なお、これに対し従来の手法では、図２５のように各ピクセル位置での濃度を単純な直線で結んで濃度分布としているので、正確な指標を求めることができない。
【０１００】
ステップＳ１１６では、中心が揃った複数の濃度分布に対応する確率分布関数を算出する（関数算出工程）。具体的には、下記の式（１）のような関数Ｆ(ｘ)をひび割れのモデルとして濃度データを非線形回帰分析し、パラメータα，λ，及びｃを求める。パラメータα，λはガウス関数の形状を示すパラメータであり、パラメータｃはひび割れ周囲の明るさを示すパラメータである。
【０１０１】
【数１】
2018004308.tif 000003
パラメータが算出できたら、スケール画像生成部１２７は、上述の式（１）に基づいてひび割れＣ１−２の幅を示す線画Ｓ１を生成する（ステップＳ１１８：指標生成工程）。
【０１０２】
ステップＳ１１８に続いて、スケール画像生成部１２７はひび割れ周囲の明るさ、ひび割れまでの距離、及びひび割れ周囲の色に応じて、生成した線画を補正する（ステップＳ１２０：補正工程）。例えば、上述した線画Ｓ１の輝度分布に対し以下の式（２）のようにひび割れ周囲の明るさ、ひび割れまでの距離、及びひび割れ周囲の色の関数である補正係数Ｃｆ（＝ｆ（ｃ，ｄ，ｇ））を乗じて得られた値を、補正後の線画Ｓ２の輝度分布とする。式（２）中、ｃは上述したひび割れ周囲の明るさを示すパラメータｃであり、ｄはひび割れまでの距離、ｇはひび割れ周囲の色を示す。
【０１０３】
（Ｓ２の輝度分布）＝（Ｓ１の輝度分布）×Ｃｆ        …（２）
このようにして、ひび割れＣ１−２の幅と線画Ｓ２の値との関係を知ることができる。そして上述したステップＳ１０２からステップＳ１２０までの処理を幅が既知の他のひび割れ（例えば図２４のひび割れＣ１−１，Ｃ１−３，Ｃ１−４）について繰り返すことで、ひび割れ幅と線画との関係を把握することができる。
【０１０４】
本実施形態では、このように中心を揃えた複数の濃度分布に対応する数式モデルに基づいて線画を生成し、生成した線画をひび割れ周囲の明るさ等に基づいて補正するので、測定環境やノイズの影響を低減して正確かつ安定的に線画を生成することができる。そして、幅が既知の被写体（上述の例では、ひび割れＣ１−２）について線画を生成することで、被写体の幅と線画との関係を把握することができる。
【０１０５】
［スマートフォンの構成例］
次に計測支援装置１３を構成するコンピュータの具体例に関して説明する。
【０１０６】
図２６は、計測支援装置１３の一例であるコンピュータを搭載するスマートフォン３００の外観を示すものである。図２６に示すスマートフォン３００は、平板状の筐体３０２を有し、筐体３０２の一方の面に表示部としての表示パネル３２１（表示部１２５）と、入力部（操作部１３１、スケール操作部１３５）としての操作パネル３２２とが一体となった表示入力部３２０を備えている。また、係る筐体３０２は、スピーカ３３１と、マイクロホン３３２、操作部３４０と、カメラ部３４１とを備えている。なお、筐体３０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【０１０７】
図２７は、図２６に示すスマートフォン３００の構成を示すブロック図である。図２７に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部３１０と、表示入力部３２０と、通話部３３０と、操作部３４０と、カメラ部３４１と、記憶部３５０と、外部入出力部３６０と、ＧＰＳ(global positioning system)受信部３７０と、モーションセンサ部３８０と、電源部３９０と、主制御部３０１とを備える。また、スマートフォン３００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網とを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【０１０８】
無線通信部３１０は、主制御部３０１の指示にしたがって、移動通信網に収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。係る無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１０９】
表示入力部３２０は、主制御部３０１の制御により、画像（静止画像及び動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル３２１と、操作パネル３２２とを備える。
【０１１０】
表示パネル３２１は、ＬＣＤ(liquid crystal display)、ＯＥＬＤ(organic electro-luminescence display)などを表示デバイスとして用いたものである。操作パネル３２２は、表示パネル３２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指やペン型入力装置によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。係るデバイスをユーザの指やペン型入力装置によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部３０１に出力する。次いで、主制御部３０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル３２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０１１１】
図２６に示すように、スマートフォン３００の表示パネル３２１と操作パネル３２２とは一体となって表示入力部３２０を構成しているが、操作パネル３２２が表示パネル３２１を完全に覆うような配置となっている。係る配置を採用した場合、操作パネル３２２は、表示パネル３２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル３２２は、表示パネル３２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１１２】
なお、表示領域の大きさと表示パネル３２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル３２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体３０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル３２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１１３】
通話部３３０は、スピーカ３３１やマイクロホン３３２を備え、マイクロホン３３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部３０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部３０１に出力したり、無線通信部３１０あるいは外部入出力部３６０により受信された音声データを復号してスピーカ３３１から出力するものである。また、図２６に示すように、例えば、スピーカ３３１を表示入力部３２０が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン３３２を筐体３０２の側面に搭載することができる。
【０１１４】
操作部３４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図２６に示すように、操作部３４０は、スマートフォン３００の筐体３０２の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１１５】
記憶部３５０は、主制御部３０１の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部３５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部３５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部３５２により構成される。なお、記憶部３５０を構成するそれぞれの内部記憶部３５１と外部記憶部３５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１１６】
外部入出力部３６０は、スマートフォン３００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ（local area network）、ブルートゥース（bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）、赤外線通信（infrared data association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（ultra wideband）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０１１７】
スマートフォン３００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（memory card）やＳＩＭ(subscriber identity module card)／ＵＩＭ(user identity module card)カード、オーディオビデオＩ／Ｏ（input/output）端子を介して接続される外部オーディオビデオ機器、無線接続される外部オーディオビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ（personal digital assistant）、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン３００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン３００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにする。
【０１１８】
ＧＰＳ受信部３７０は、主制御部３０１の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン３００の緯度、経度、高度を含む位置を検出する。ＧＰＳ受信部３７０は、無線通信部３１０や外部入出力部３６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１１９】
モーションセンサ部３８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部３０１の指示にしたがって、スマートフォン３００の物理的な動きを検出する。スマートフォン３００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン３００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部３０１に出力されるものである。
【０１２０】
電源部３９０は、主制御部３０１の指示にしたがって、スマートフォン３００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１２１】
主制御部３０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部３５０が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン３００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部３０１は、無線通信部３１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１２２】
アプリケーション処理機能は、記憶部３５０が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部３０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部３６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【０１２３】
また、主制御部３０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部３２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部３０１が、上記画像データを復号し、係る復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部３２０に表示する機能のことをいう。
【０１２４】
更に、主制御部３０１は、表示パネル３２１に対する表示制御と、操作部３４０、操作パネル３２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１２５】
表示制御の実行により、主制御部３０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル３２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１２６】
また、操作検出制御の実行により、主制御部３０１は、操作部３４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル３２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１２７】
更に、操作検出制御の実行により主制御部３０１は、操作パネル３２２に対する操作位置が、表示パネル３２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル３２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１２８】
また、主制御部３０１は、操作パネル３２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１２９】
カメラ部３４１は、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）撮像センサやＣＣＤ（charge coupled device）撮像センサなどの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラである。また、カメラ部３４１は、主制御部３０１の制御により、撮像によって得た画像データを例えばＪＰＥＧ(joint photographic coding experts group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部３５０に記録したり、外部入出力部３６０や無線通信部３１０を通じて出力することができる。図２６に示すスマートフォン３００において、カメラ部３４１は表示入力部３２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部３４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部３２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部３４１が搭載されてもよい。なお、複数のカメラ部３４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部３４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部３４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０１３０】
また、カメラ部３４１はスマートフォン３００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル３２１にカメラ部３４１で取得した画像を表示することや、操作パネル３２２の操作入力のひとつとして、カメラ部３４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部３７０が位置を検出する際に、カメラ部３４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部３４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン３００のカメラ部３４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部３４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。なお、カメラ部３４１は、対象物を撮影するカメラ１１としても使用することができる。
【０１３１】
なお、上述した計測支援装置１３の機能は主に主制御部３０１で実現される。
【０１３２】
以上で本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３３】
１        橋梁
２        床版
３        主桁
３Ａ      接合部
１０      計測支援システム
１１      カメラ
１３      計測支援装置
１９      撮像素子
３１、３３、３５、１０３      線画
１００    スケール画像
１０１    スケール
１２１    画像取得部
１２３    対象物検出部
１２５    表示部
１２７    スケール画像生成部
１２９    重畳表示制御部
１３１    操作部
１３３    記憶部
１３５    スケール操作部
１４１    推測部
１４３    形状認識部
１４５    拡大表示制御部
３００    スマートフォン
３０１    主制御部
３０２    筐体
３１０    無線通信部
３２０    表示入力部
３２１    表示パネル
３２２    操作パネル
３３０    通話部
３３１    スピーカ
３３２    マイクロホン
３４０    操作部
３４１    カメラ部
３５０    記憶部
３５１    内部記憶部
３５２    外部記憶部
３６０    外部入出力部
３７０    ＧＰＳ受信部
３７０    受信部
３８０    モーションセンサ部
３９０    電源部
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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