(57)【要約】【課題】調査時間の短縮化が可能で、かつ、調査精度を向上させることができるクラック調査装置とクラック調査方法並びにクラック調査プログラムを得る。【解決手段】コンクリート構造物の表面を撮影して表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサ３１と、表面を視認するための望遠鏡２と、望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段２２と、を備えたクラック調査装置１であって、視準調整手段２２は、赤外線画像に表示されている表面の温度分布に基づいて光学系２１を構成するレンズの焦点を調整する。さらに、過去の調査結果から得られたクラックの形状の特徴を将来のクラック判定に利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面を撮影して上記表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、
上記表面を視認するための望遠鏡と、
上記望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、
を備えたクラック調査装置であって、
上記視準調整手段は、上記赤外線画像に表示されている上記表面の温度分布に基づいて上記レンズの焦点を調整することを特徴とするクラック調査装置。
【請求項２】
上記望遠鏡は、
対物レンズと、
接眼レンズと、
上記対物レンズと上記接眼レンズとを結ぶ光軸上に配置されている焦点板と、
上記焦点板上に結像する物体像の合焦状態を調整するための合焦レンズと、
上記合焦レンズを上記光軸の方向に沿って移動させる駆動手段と、
上記焦点板上に結像する物体像を電気信号に変換して出力する変換手段と、
を備え、
上記視準調整手段は、上記変換手段により出力された電気信号に基づいて、上記駆動手段を制御して上記合焦レンズを上記光軸の方向に沿って移動させる、
請求項１記載のクラック調査装置。
【請求項３】
上記赤外線画像の画像解析を行う画像解析手段、
を備え、
上記視準調整手段は、上記画像解析の結果に基づいてクラック候補を検出し、検出されたクラック候補に対して上記レンズの焦点を調整する、
請求項１または２記載のクラック調査装置。
【請求項４】
上記クラック候補の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
上記取得された位置情報を記憶するための記憶手段と、
を備え、
上記視準調整手段は、上記記憶手段に記憶されている位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項１または２記載のクラック調査装置。
【請求項５】
上記記憶手段には、過去に取得された位置情報が記憶されていて、
上記視準調整手段は、上記位置情報取得手段が上記クラック候補の位置情報を取得したときに、今回取得された上記位置情報と上記記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報とを比較し、上記比較の結果に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項４記載のクラック調査装置。
【請求項６】
上記今回取得された上記位置情報が上記記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報と相違するときにのみ、上記今回取得された位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項５記載のクラック調査装置。
【請求項７】
上記表面の温度分布が記憶される記憶手段、
を備え、
上記視準調整手段は、上記記憶手段に記憶されている上記温度分布に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項１または２記載のクラック調査装置。
【請求項８】
上記表面の温度分布には、上記表面の位置情報が含まれていて、
上記視準調整手段は、上記記憶手段に記憶されている上記表面の位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項７記載のクラック調査装置。
【請求項９】
上記記憶手段には、過去に取得された温度分布が記憶されていて、
上記視準調整手段は、上記赤外線センサが上記表面の温度分布を取得したときに、今回取得された上記温度分布と上記記憶手段に記憶されている過去に取得された温度分布とを比較し、上記比較の結果に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項７記載のクラック調査装置。
【請求項１０】
上記今回取得された上記温度分布が上記記憶手段に記憶されている過去に取得された温度分布と相違するときにのみ、上記今回取得された温度分布に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項９記載のクラック調査装置。  
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１乃至１０のいずれかに記載のクラック調査装置として機能させることを特徴とするクラック調査プログラム。
【請求項１２】
コンクリート構造物の表面を撮影して上記表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、
上記表面を視認するための望遠鏡と、
上記望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、
を備えた装置により実行されるクラック調査方法であって、
上記赤外線センサが、上記赤外線画像を取得するステップと、
上記視準調整手段が、上記取得された赤外線画像に基づいて上記レンズの焦点を調整するステップと、
を有してなることを特徴とするクラック調査方法。
【請求項１３】
コンクリート構造物の表面を視認するための望遠鏡と、
上記望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、
クラックパターンが記憶されている記憶手段と、
画像解析手段と、
上記視準調整手段により合焦された箇所の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を備えた装置により実行されるクラック調査方法であって、
上記視準調整手段が、上記望遠鏡のレンズの焦点を、上記コンクリート構造物の表面の一部に合焦するステップと、
上記画像解析手段が、上記合焦されたコンクリート構造物の表面の一部の拡大画像を画像解析して、上記記憶手段に記憶されている上記クラックパターンと同一あるいは類似の画像が含まれているか否かを判定するステップと、
上記位置情報取得手段が、上記クラックパターンと同一あるいは類似の画像が含まれているときに、その画像の位置情報を取得するステップと、
を有してなることを特徴とするクラック調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルなどのコンクリート構造物の外壁の表面に発生する浮きなどの変状に伴うクラック（ひび割れ）の調査技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外壁の浮き・剥離が発生して、浮いた箇所などが滑落する危険性があるため、外壁の浮きなどを早期に発見して、浮いた箇所などを予防保全することで、滑落を防止することが求められている。
【０００３】
これまでにも、外壁の浮きなどを発見するための調査方法として、外壁の一部を破壊した上で調査する破壊調査法や、非破壊での打音法、赤外線法（例えば、特許文献１参照。）や望遠鏡を用いた目視による目視法（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３４３８３号公報
【特許文献２】特許第３９９６９４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、破壊調査法では、調査後の補修が必要となってしまう。また、打音法では、異常音を聞き分けることができる聴力に調査精度が依存してしまう。さらに、赤外線法では、外壁の表面の凹部と凸部で表面温度に差が生じ得ることから、調査精度を向上させるには、外壁の表面の立体形状を考慮した上で判定するなど、複雑な情報処理が必要となる。さらにまた、目視法では、調査範囲が広い（例えば、超高層ビルなどの外壁で面積が広い）場合には、調査時間が長くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、調査時間の短縮化が可能で、かつ、調査精度を向上させることができるクラック調査装置とクラック調査方法並びにクラック調査プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるクラック調査装置は、コンクリート構造物の表面を撮影して表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、表面を視認するための望遠鏡と、望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、を備えたクラック調査装置であって、視準調整手段は、赤外線画像に表示されている表面の温度分布に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、望遠鏡は、対物レンズと、接眼レンズと、対物レンズと接眼レンズとを結ぶ光軸上に配置されている焦点板と、焦点板上に結像する物体像の合焦状態を調整するための合焦レンズと、合焦レンズを光軸の方向に沿って移動させる駆動手段と、焦点板上に結像する物体像を電気信号に変換して出力する変換手段と、を備え、視準調整手段は、変換手段により出力された電気信号に基づいて、駆動手段を制御して合焦レンズを光軸の方向に沿って移動させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、赤外線画像の画像解析を行う画像解析手段を備え、視準調整手段は、画像解析の結果に基づいてクラック候補を検出し、検出されたクラック候補に対してレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、クラック候補の位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得された位置情報を記憶するための記憶手段と、を備え、視準調整手段は、記憶手段に記憶されている位置情報に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、記憶手段には、過去に取得された位置情報が記憶されていて、視準調整手段は、位置情報取得手段がクラック候補の位置情報を取得したときに、今回取得された位置情報と記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報とを比較し、比較の結果に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、今回取得された位置情報が記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報と相違するときにのみ、今回取得された位置情報に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、表面の温度分布が記憶される記憶手段、を備え、視準調整手段は、記憶手段に記憶されている温度分布に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、表面の温度分布には、表面の位置情報が含まれていて、視準調整手段は、記憶手段に記憶されている表面の位置情報に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、記憶手段には、過去に取得された温度分布が記憶されていて、視準調整手段は、赤外線センサが表面の温度分布を取得したときに、今回取得された温度分布と記憶手段に記憶されている過去に取得された温度分布とを比較し、比較の結果に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかるクラック調査装置は、今回取得された温度分布が記憶手段に記憶されている過去に取得された温度分布と相違するときにのみ、今回取得された温度分布に基づいてレンズの焦点を調整することを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかるクラック調査プログラムは、コンピュータを、本発明にかかるクラック調査装置として機能させることを特徴とする。
【００１８】
本発明にかかるクラック調査方法は、コンクリート構造物の表面を撮影して表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、表面を視認するための望遠鏡と、望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、を備えた装置により実行されるクラック調査方法であって、赤外線センサが、赤外線画像を取得するステップと、視準調整手段が、取得された赤外線画像に基づいてレンズの焦点を調整するステップと、を有してなることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかるクラック調査方法は、コンクリート構造物の表面を視認するための望遠鏡と、望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、クラックパターンが記憶されている記憶手段と、画像解析手段と、視準調整手段により合焦された箇所の位置情報を取得する位置情報取得手段と、を備えた装置により実行されるクラック調査方法であって、視準調整手段が、望遠鏡のレンズの焦点を、コンクリート構造物の表面の一部に合焦するステップと、画像解析手段が、合焦されたコンクリート構造物の表面の一部の拡大画像を画像解析して、記憶手段に記憶されているクラックパターンと同一あるいは類似の画像が含まれているか否かを判定するステップと、位置情報取得手段が、クラックパターンと同一あるいは類似の画像が含まれているときに、その画像の位置情報を取得するステップと、
を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、調査時間の短縮化が可能で、かつ、調査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明にかかるクラック調査装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図２】上記クラック調査装置が備える赤外線カメラの撮像範囲の例を示す模式図である。
【図３】上記撮像範囲を撮像して取得された赤外線画像の例を示す模式図である。
【図４】上記クラック調査装置が備える望遠鏡の視野の例を示す模式図である。
【図５】上記撮像範囲と視野との位置関係を示す模式図である。
【図６】本発明にかかるクラック調査方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【図７】上記クラック調査方法において実行されるクラック発生箇所候補の抽出処理の例を示すフローチャートである。
【図８】上記クラック調査方法において実行される視順調整処理の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるクラック調査装置とクラック調査方法並びにクラック調査プログラムの実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明にかかるクラック調査装置を操作する利用者が、コンクリート構造物であるビルの外壁の表面全体を調査対象としてクラックの発生箇所を調査する場合を例に説明する。
【００２３】
図１は、本発明にかかるクラック調査装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。クラック調査装置１は、望遠鏡２、赤外線カメラ３、位置情報取得手段４、を有してなる。クラック調査装置１は、ビルの外壁の全体を見渡すことができる場所に設置されて位置決めされる。クラック調査の間、クラック調査装置１の設置位置は固定されたままで望遠鏡２の視野や赤外線カメラ３の撮像範囲が可変となるように、望遠鏡２や赤外線カメラ３はクラック調査装置１に設けられている。
【００２４】
なお、望遠鏡２の移動（後述する光学系２１を構成する接眼レンズと対物レンズとを結ぶ光軸の方位角や仰角の変更）や合焦は、利用者がクラック調査装置１の操作手段を操作することで実現することもできるし、後述するように、視準調整手段２２が自動的に行うこともできる。よって、望遠鏡２の移動や合焦は、視準調整手段２２により自動的に行った後に、利用者が視準状況を視認しながら操作手段を操作して微調整することもできる。
【００２５】
望遠鏡２は、利用者が調査対象の全体または一部を目視するための手段であり、光学系２１と視準調整手段２２とを有してなる。
【００２６】
光学系２１は、図示しない対物レンズと、接眼レンズと、これら対物レンズと接眼レンズとを結ぶ光軸上に配置されている焦点板と、焦点板上に結像する物体像の合焦状態を調整するための合焦レンズと、合焦レンズを前述の光軸上に沿って往復に移動させる駆動手段と、前述の焦点板上に結像する物体像を電気信号に変換して出力する変換手段とを備えている。
【００２７】
視準調整手段２２は、望遠鏡２の視準を調整するための手段である。ここで、視準調整手段２２が調整するのは、望遠鏡２の視準方向と光学系２１のレンズの焦点である。
【００２８】
赤外線カメラ３は、調査対象である外壁の表面の温度分布を取得するための手段で、赤外線センサ３１と、画像解析手段３２と、記憶手段３３と、マスタＭとを有してなる。
【００２９】
赤外線センサ３１は、外壁の表面から放射される赤外線を赤外線カメラ３のレンズで集光して検出素子（サーモパイル）に焦点を結び、集光された赤外線の強弱に応じた電気信号を検出素子から得て、温度分布を示す赤外線画像を出力する手段である。
【００３０】
画像解析手段３２は、赤外線センサ３１が出力した赤外線画像を画像解析して、赤外線カメラ３の撮像範囲内でのクラック発生箇所候補を抽出する手段である。
【００３１】
クラック発生箇所候補の抽出の例としては、例えば、赤外線画像に表示された領域内で周囲と温度差のある領域を特定し、特定した領域内に所定のクラック形状が含まれているか否かを判定し、所定のクラック形状が含まれていると判定されたときに、特定した領域をクラック発生箇所候補として抽出する。ここで、クラック形状が含まれているか否かの検索範囲を、周囲と温度差のある領域内に限っているのは、浮きに伴うクラックが発生している部分の表面温度は、その周囲の表面温度と温度差が生じることが知られているためである。換言すれば、周囲と温度差が生じている領域には、浮きに伴うクラックが発生している可能性が高い、と判断できるためである。なお、画像解析の結果、赤外線画像内に周囲との温度差のある領域が含まれていないと判定されたときには、赤外線画像に対応する撮像範囲は、浮きに伴うクラックが発生している可能性が低いとして、その撮像範囲はクラック発生箇所候補としては抽出しない。
【００３２】
なお、所定のクラック形状が含まれているか否かの判定は、例えば、所定のクラック形状に関する情報（形状の特徴を示す情報）が、あらかじめ赤外線カメラ３のマスタＭに記憶されていて、画像解析手段３２は、マスタＭに記憶されている情報を参照しながら赤外線画像を解析して行う。
【００３３】
記憶手段３３は、後述する本発明にかかるクラック調査方法を実現するために必要な情報が記憶される手段である。
【００３４】
位置情報取得手段４は、位置情報の取得対象物（例えば、外壁の表面のある一点）の位置情報（例えば、３次元座標）を取得するための手段であり、レーザ光を発光する光源と、光源からの射出光の反射光を受光する受光素子と、光源からレーザ光が射出されてから受光素子がその反射光を受光するまでの時間を計測する時計手段と、光源から射出されるレーザ光の仰角と方位角とを特定するセンサと、上記時計手段により計測された時間と上記センサにより特定されたレーザ光の仰角と方位角とを用いて、被照射物（位置情報の取得対象物）の光源からの相対座標を算出する相対座標算出部と、光源の絶対座標を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）等と、ＧＰＳ等で特定された絶対座標と相対座標算出部が算出した相対座標とを用いて被照射物の絶対座標を算出する絶対座標算出部、とを備えている。
【００３５】
位置情報取得手段４は、クラック調査装置１の利用者の操作により、レーザ光を被照射物に対して発光して、被照射物の位置情報（例えば、絶対座標）を取得する。利用者は、クラック調査装置１に設けられた接眼レンズを通じて調査対象の所望の箇所（被照射物）を視認し、その状態でクラック調査装置１に設けられた操作手段を操作することで、レーザ光をその箇所に向けて発光させることができる。
【００３６】
ここで、調査対象であるビルの外壁と、赤外線カメラ３による撮像範囲と、赤外線カメラ３により取得される赤外線画像と、赤外線画像に表示される温度分布と、望遠鏡２の視野と、の対応関係について説明する。
【００３７】
図２は、調査対象であるビルの外壁Ｂと赤外線カメラ３による撮像範囲Ｔとの位置関係を示す模式図である。利用者は、赤外線カメラ３を操作して、ビルの外壁Ｂの表面を撮像して外壁Ｂの表面の温度分布を示す赤外線画像を取得する。ここで、赤外線カメラ３の撮像範囲に比べて外壁Ｂの面積は広いため、赤外線カメラ３による外壁Ｂの撮像回数は、複数回となる。
【００３８】
撮像順序、つまり、赤外線カメラ３の撮像範囲の設定方法としては、例えば、図２の紙面左上隅に撮像範囲を設定して撮像する。
【００３９】
ここで、利用者は、望遠鏡２の接眼レンズを介して外壁Ｂを視認しながら、赤外線カメラ３の撮像範囲を設定する。このように、利用者は、望遠鏡２の接眼レンズを介して、赤外線カメラ３の撮像範囲を設定すると共に、後述するように、光学系２１の視野に表示された外壁Ｂの一部領域の拡大図を視認する。このような接眼レンズの用途を、利用者はクラック調査装置１の操作手段を操作することで、赤外線カメラ３の撮像範囲の設定用と、光学系２１を介して表示される拡大図の視認用とに切り替える。
【００４０】
次に、撮像範囲を紙面右方向に移動させて撮像する。このとき、先の撮像範囲と次の撮像範囲とが連続あるいは一部重複するように、次の撮像範囲を設定する。これを繰り返してビルの外壁Ｂの右端まで撮像し終えると、次に、これまで撮像した撮像範囲と連続あるいは一部重複するように、撮像範囲を紙面下方向に移動させて、外壁Ｂの左端から右端まで撮像範囲を移動させながら撮像する。これを繰り返してビルの外壁Ｂの表面全体の赤外線画像を取得する。その結果、ビルの外壁Ｂの表面全体の温度分布を取得することができる。
【００４１】
図３は、赤外線カメラ３の撮像範囲Ｔを撮像した赤外線画像Ｐ（Ｔ）の例を示す模式図である。赤外線画像Ｐ（Ｔ）には、撮像範囲Ｔの温度分布が表示されていて、周囲との温度差がある（例えば、周囲よりも低温である）領域として、２つの領域Ｕ１とＵ２が表示されていることを示していることを示している。
【００４２】
図４は、赤外線画像Ｐ（Ｔ）に表示されていた領域Ｕ１に合焦された望遠鏡２の視野Ｆを示す模式図である。また、図５は、ビルの外壁Ｂと赤外線カメラ３の撮像範囲Ｔ（前述のとおり、撮像範囲Ｔは複数回設定される撮像範囲のうちの１つ）と、望遠鏡２の視野Ｆとの位置関係を示す模式図である。つまり、図４に示されているのは、利用者が望遠鏡２の接眼レンズを覗いて視認する領域Ｕ１の拡大図である。ここで、領域Ｕ１には、２本の線画像Ｃ１とＣ２とが表示されていることを示している。利用者は、図４に示した望遠鏡２の視野Ｆに表示された線画像Ｃ１とＣ２を観察して、これらがクラックか否か（クラック以外の例えば汚れか否か）を判定する。
【００４３】
図６は、本発明にかかるクラック調査方法の実施の形態を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、赤外線カメラ３でクラック発生箇所候補の抽出処理が実行される（ステップＳ１）。
【００４５】
図７は、クラック発生箇所候補の抽出処理の例を示すフローチャートである。クラック発生箇所候補の抽出処理では、まず、赤外線カメラ３の撮像範囲の設定が行われる（ステップＳ１１）。撮像範囲の設定方法については、前述のとおりである。
【００４６】
次いで、位置情報取得手段４が設定された撮像範囲の３次元座標を取得する（ステップＳ１２）。撮像範囲の３次元座標の取得は、利用者がクラック調査装置１の操作手段を操作して赤外線カメラ３を移動させて撮像範囲を設定すると、位置情報取得手段４が動作して、設定された撮像範囲の３次元座標を取得する。
【００４７】
次いで、赤外線センサ３１が、設定された撮像範囲を撮像して赤外線画像を出力する（ステップＳ１３）。
【００４８】
次いで、画像解析手段３２が、赤外線センサ３１により出力された赤外線画像の画像解析を行う（ステップＳ１４）。画像解析手段３２は、前述のとおり、マスタＭに記憶されている情報を参照しながら赤外線画像を解析する。すなわち、例えば、画像解析手段３２は、赤外線画像にマスタＭに記憶されているクラック形状の特徴を備えた画像が含まれているか否かを検索する。検索の結果、クラック形状の特徴を備えた画像が含まれていると判定した場合、画像解析手段３２は、この赤外線画像が撮像された撮像範囲をクラック発生箇所候補として抽出して（ステップＳ１５）、取得されたこの撮像範囲の３次元座標を記憶手段３３に記憶する（ステップＳ１６）。
【００４９】
なお、前述のとおり、記憶手段３３に記憶されるクラック発生箇所候補の３次元座標は、クラック発生箇所候補として抽出された撮像範囲（例えば、図２の撮像範囲Ｔ）の３次元座標であるが、これに代えて、クラック発生箇所候補の３次元座標として、撮像範囲内に存在する周囲との温度差がある領域（例えば、図３の領域Ｕ１と領域Ｕ２）の３次元座標としてもよい。このように、撮像範囲内に存在する周囲との温度差がある領域の３次元座標を、クラック発生箇所候補の位置情報として記憶手段３３に記憶しておくことで、後述する、視準調整処理において、クラックの発生の可能性が高い領域に合焦させることができるため、撮像範囲に合焦される場合に比べて、利用者による合焦のための操作を不要とすることができるため、調査時間の短縮化を図ることができる。
【００５０】
図６に戻る。
クラック発生箇所候補の抽出処理は、全調査範囲に対して実行されるまで、つまり、ビルの外壁Ｂの全面に対して実行されるまで繰り返される（ステップ２のＮ）。クラック発生箇所の抽出処理が全調査範囲に対して実行されると（ステップ２のＹ）、視準調整処理が実行される（ステップ３）。視準調整処理は、赤外線カメラ３によるクラック発生箇所候補の抽出処理の結果、クラック発生箇所候補として抽出された撮像範囲に望遠鏡２の視準を調整するための処理であって、視準調整手段２２によって実行される。
【００５１】
図８は、視準調整処理の例を示すフローチャートである。視準調整処理では、まず、視準調整手段２２が、記憶部３３に記憶されているクラック発生箇所候補の３次元座標を取得する（ステップＳ３１）。
【００５２】
次いで、視準調整手段２２が、取得したクラック発生箇所候補の３次元座標に基づいて、望遠鏡２の視準方向を調整する（ステップＳ３２）。視準方向の調整は、取得されたクラック発生箇所候補の３次元座標を視準可能となるように、水平方向と垂直方向それぞれの望遠鏡２の視準方向を変更して行う。視準方向の調整の結果、例えば、図５に示したように、ビルの外壁Ｂ内の撮像範囲Ｔ内の所定の領域（視野Ｆ）に望遠鏡２の視準方向が設定される。ただし、この時点においては、望遠鏡２のレンズは所定の領域（視野Ｆ）には合焦されていない。
【００５３】
ここで、望遠鏡２の視準方向を変更するための機構について説明する。望遠鏡２には、水平方向の視準方向を変更するための駆動部と、垂直方向の視準方向を変更するための駆動部とが設けられ、これらの駆動部を制御することで、望遠鏡２が水平方向や垂直方向に回動する。これら駆動部の駆動内容は、記憶手段３３に記憶されているクラック発生箇所候補の３次元座標に基づいて決定される。また、望遠鏡２には、水平面内の回動による方位角の変位を感知するセンサと、水平面と直交する垂直面内の回動による仰角の変位を感知するセンサとが設けられていて、前述の駆動部は、これらセンサから出力される信号に基づいて望遠鏡２の視準方向を特定しながら、望遠鏡２を回動させる。
【００５４】
次いで、視準調整手段２２が、光学系２１を構成するレンズの焦点を、記憶部３３に記憶されているクラック発生箇所候補の３次元座標に基づいて調整する（ステップＳ３３）。焦点の調整の結果、例えば、図４に示したように、ビルの外壁Ｂ内の撮像範囲Ｔ内の所定の視野Ｆに望遠鏡２の焦点が合焦され、利用者は接眼レンズを介して視野Ｆの拡大図を視認することができる。
【００５５】
図６に戻る。
視準調整の終了後、クラック判定処理が実行される（ステップＳ４）。ここで、クラック判定処理は、利用者が図４に示した視野Ｆに表示されているクラック発生箇所候補の拡大図を視認しながら行う。その結果、例えば、利用者が視野Ｆに表示されている線画像Ｃ１と線画像Ｃ２を発見し、これらをクラックと判定した場合、線画像Ｃ１と線画像Ｃ２の３次元座標がクラックの３次元座標として記憶部３３に記憶される。クラックの３次元座標は、位置情報取得手段４により取得されて記憶部３３に記憶される。すなわち、例えば、線画像Ｃ１を発見した利用者は、クラック調査装置１の操作手段を操作して、視野Ｆ内に表示される選択マークを線画像Ｃ１に重ね合わせ、この状態で、利用者が操作手段を操作すると、位置情報取得手段４は選択マークが示す外壁Ｂの箇所の３次元座標を取得する。選択マークを線画像Ｃ１上の複数個所に重ね合わせて、各箇所の３次元座標を取得し、これらがクラックの３次元座標として記憶部３３に記憶される。
【００５６】
クラック判定処理は、記憶部３３に記憶されているクラック発生箇所候補のすべてにおいて実行される（ステップＳ５）。
【００５７】
ここで、クラックの判定処理は、前述のように利用者が視認しながら行うのに代えて、例えば、図４に示した視野Ｆに表示されているクラック発生箇所候補の拡大図を画像解析することで実現するようにしてもよい。すなわち、例えば、画像解析手段３２が、マスタＭを参照しながら、光学系２１を介して取得されるクラック発生箇所候補の拡大図を解析する。解析は、マスタＭに記憶されているクラックの形状の特徴を備えた形状が上記拡大図内に存在するか否かの検索により行い、存在する場合には、検索された形状をクラックとして判定し、その３次元座標を位置情報取得手段４により取得して記憶部３３に記憶する。
【００５８】
以上説明した実施の形態によれば、赤外線カメラ３が撮像した赤外線画像に表示されている温度分布に基づいてクラック発生箇所候補を抽出し、望遠鏡２のレンズの焦点を抽出されたクラック発生箇所候補に合焦させることができる。したがって、利用者は、調査対象を赤外線カメラ３で撮像することで、調査対象の中で、クラックが発生している可能性が高い領域のみの拡大図を望遠鏡２で確認することができるため、効率良く、クラックの調査を行うことができる。また、合焦された拡大図でクラックの有無を確認することができるため、調査精度を向上させることができる
【００５９】
なお、以上説明した実施の形態では、視準調整処理（図６のステップＳ３参照）は、クラック発生箇所候補の抽出処理（図６のステップＳ１参照）において抽出されたクラック発生箇所の３次元座標を用いて実行される。これに代えて、例えば、視準調整処理は、クラック発生箇所候補の抽出処理で抽出されたクラック発生箇所の３次元座標が、すでに記憶部３３に記憶されているか否かの比較結果に基づいて行うようにしてもよい。すなわち、例えば、今回のクラック発生箇所候補の抽出処理で取得されたクラック発生箇所の３次元座標が、過去に実行されたクラック発生箇所の抽出処理で取得されて記憶部３３に記憶されている３次元座標と比較する。
【００６０】
この比較の結果、例えば、今回取得された３次元座標が記憶部３３に記憶されていないときには、今回、視準調整処理を実行し、その後、クラック判定処理（図６のステップＳ４参照）を実行する。
【００６１】
一方、前述の比較の結果、例えば、今回取得された３次元座標が過去に取得済で記憶部３３に記憶されているときには、例えば、過去（直近）に取得された日からの経過期間に応じて、所定の期間内であれば今回は視準調整処理およびクラック判定処理は実行せず、所定の期間経過後であれば今回は視準調整処理とクラック判定処理とを実行する。あるいは、前述の比較の結果、例えば、今回取得された３次元座標が過去に取得済で記憶部３３に記憶されているときに、今回取得された３次元座標（群）と過去に取得された３次元座標（群）とを比較してクラックの範囲が大きくなっていると判定できるときには、今回は視準調整処理およびクラック判定処理を実行し、クラックの範囲が大きくなっていないと判定できるときには、今回は視準調整処理およびクラック判定処理は実行しないようにしてもよい。
【００６２】
このように、今回取得されたクラック発生箇所の３次元座標が過去の調査ですでに取得済であるか否かにより、今回のクラック判定処理を実行するか否かを選択的に決定することで、例えば、過去にクラック判定を行った箇所を、今回も重複してクラック判定することを回避することができ、調査時間の短縮化を図ることができる。
【００６３】
また、以上説明した実施の形態では、赤外線カメラ３による赤外線画像の撮像範囲の設定は、利用者がクラック調査装置１の操作手段を操作しながら行うものであったが、自動的に設定できる機構をクラック調査装置１に設けるようにしてもよい。すなわち、例えば、赤外線画像の取得に先立って、あらかじめ、調査対象であるビルの外壁Ｂの３次元座標を位置情報取得手段４により取得する。前述の機構は、位置情報取得手段４が取得した調査対象の３次元座標に基づいて赤外線画像の撮像範囲の３次元座標を算出し、算出された３次元座標に基づいて赤外線カメラ３を移動させて撮像していく。
【００６４】
このように、利用者による撮像範囲の設定操作を介さずに、赤外線カメラ３による撮像範囲を調査対象の位置情報に基づいて設定する機構を設けることで、利用者による撮像範囲の設定操作を介した場合に比べて調査時間の短縮化を図ることができる。
【００６５】
なお、これまで説明した実施の形態は、赤外線カメラ３が撮像した赤外線画像に表示されている温度分布に基づいてクラック発赤箇所候補を抽出し、望遠鏡２のレンズの焦点を抽出されたクラック発生箇所候補に合焦させることで、クラック調査の調査時間の短縮化を図ると共に、調査精度を向上させるものであった。調査の結果、クラック判定処理（図６のステップＳ４参照）においてクラックと判定された箇所の３次元座標は、記憶部３３に記憶される。すなわち、記憶部３３には、調査の結果、クラックと判定された形状を示す情報が記憶されていく。そこで、この記憶部３３に記憶されている（調査の結果、蓄積されてきた）形状を示す情報のそれぞれに共通する形状等を特定することで、クラックに共通する形状を特定することができる。
【００６６】
そこで、記憶部３３に記憶されている形状を示す情報に基づいてクラックと判定すべき形状を示す情報を特定し、この特定されたクラックと判定すべき形状に基づいて望遠鏡２で観察される形状がクラックか否かを判定する画像解析手段を望遠鏡が備えるようにしてもよい。すなわち、この実施の形態におけるクラック調査装置によれば、望遠鏡のレンズの焦点が記憶部３３に記憶されているクラック発生箇所候補に合焦されると共に、前述の画像解析手段が、光学系を介して取得されるクラック発生箇所候補の拡大図を解析して、クラックの存否を判定することができる。
【００６７】
また、本発明にかかるクラック調査装置のさらに別の実施の形態として、前述の光学系を介して取得されるクラック発生箇所候補の拡大図を解析してクラックの存否を判定する画像解析手段を備えた望遠鏡と、位置情報取得手段４と、記憶手段とを備え、赤外線カメラは備えていないものであってもよい。ここで、この実施の形態におけるクラック調査装置の記憶手段には、図１に示したクラック調査装置１の記憶手段３３に記憶される情報、つまり、過去にクラックと判定された形状に共通する形状を示す情報（クラックパターン）が記憶されている。これらクラックパターンは、例えば、別のクラック調査装置（例えば、図１に示した赤外線カメラ３を備えたクラック調査装置）において取得・記憶された情報を、通信ネットワークなどを介してこの実施の形態におけるクラック調査装置が受信して記憶手段に記憶しておく。
【００６８】
この実施の形態におけるクラック調査装置によれば、例えば、利用者が視準調整手段２２を手動で操作しながら、光学系２１のレンズを、調査対象のある箇所に合焦させる。望遠鏡の画像解析手段は、合焦されて拡大表示された拡大図を画像解析して、記憶手段に記憶されているクラックパターンと同一あるいは類似の形状が含まれているか否かを判定する。クラックパターンと同一あるいは類似の形状が拡大図に含まれていると判定されたときには、位置情報取得手段４がその箇所の３次元座標を取得して、記憶手段に記憶する。この記憶手段に記憶された情報は、次のクラック判定に利用するようにしてもよい。
【００６９】
なお、クラック判定処理（図６のステップＳ４参照）において記憶手段に記憶されるクラックと判定された箇所の３次元座標は、その箇所の滑落の危険度（滑落する可能性の割合：例えば、実際にその箇所が滑落しているか否かを利用者が目視で判定して危険度を設定するようにしてもよい）を記憶するようにしてもよい。このような記憶手段に記憶された滑落の危険度は、クラック判定処理において、クラックと判定するか否かの参考情報として利用してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  クラック調査装置
２  望遠鏡
２１  光学系
２２  視準調整手段
３  赤外線カメラ
３１  赤外線センサ
３２  画像解析手段
３３  記憶手段
４  位置情報取得手段
Ｍ  マスタ
【図１】
2011242205.tif 000003
【図２】
2011242205.tif 000004
【図３】
2011242205.tif 000005
【図４】
2011242205.tif 000006
【図５】
2011242205.tif 000007
【図６】
2011242205.tif 000008
【図７】
2011242205.tif 000009
【図８】
2011242205.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月23日(2010.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面を撮影して上記表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、
上記赤外線センサにより取得された赤外線画像の画像解析を行う画像解析手段と、
上記表面を視認するための望遠鏡と、
上記望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、
を備えたクラック調査装置であって、
上記赤外線センサによる撮影範囲は上記表面の一部の範囲であって、上記赤外線センサによる複数回の撮影により上記表面の全範囲の赤外線画像が取得され、
上記画像解析手段は、上記赤外線センサが上記表面の一部の範囲の赤外線画像を取得したときに、取得された赤外線画像に表示された領域内に周囲と温度差のある領域が含まれているか否かを判定し、
上記周囲と温度差のある領域が含まれていると判定されたときに、上記周囲と温度差のある領域の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
上記取得された位置情報が記憶される記憶手段と、
を有してなり、
上記視準調整手段は、上記表面の全範囲の赤外線画像が取得された後に、上記記憶手段に記憶されている位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整することを特徴とするクラック調査装置。
【請求項２】
上記望遠鏡は、
対物レンズと、
接眼レンズと、
上記対物レンズと上記接眼レンズとを結ぶ光軸上に配置されている焦点板と、
上記焦点板上に結像する物体像の合焦状態を調整するための合焦レンズと、
上記合焦レンズを上記光軸の方向に沿って移動させる駆動手段と、
上記焦点板上に結像する物体像を電気信号に変換して出力する変換手段と、
を備え、
上記視準調整手段は、上記変換手段により出力された電気信号に基づいて、上記駆動手段を制御して上記合焦レンズを上記光軸の方向に沿って移動させる、
請求項１記載のクラック調査装置。
【請求項３】
上記記憶手段には、過去に取得された位置情報が記憶されていて、
上記視準調整手段は、上記位置情報取得手段が位置情報を取得したときに、今回取得された上記位置情報と上記記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報とを比較し、上記比較の結果に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項１記載のクラック調査装置。
【請求項４】
上記視準調整手段は、上記今回取得された上記位置情報が上記記憶手段に記憶されている過去に取得された位置情報と相違するときにのみ、上記今回取得された位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整する、
請求項３記載のクラック調査装置。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１乃至４のいずれかに記載のクラック調査装置として機能させることを特徴とするクラック調査プログラム。
【請求項６】
コンクリート構造物の表面を撮影して上記表面の温度分布が視認可能な赤外線画像を取得するための赤外線センサと、
上記赤外線センサにより取得された赤外線画像の画像解析を行う画像解析手段と、
上記表面を視認するための望遠鏡と、
上記望遠鏡のレンズの焦点を調整する視準調整手段と、
を備えた装置により実行されるクラック調査方法であって、
上記赤外線センサによる撮影範囲は上記表面の一部の範囲であって、上記赤外線センサによる複数回の撮影により上記表面の全範囲の赤外線画像が取得され、
上記装置が、上記赤外線センサを用いて、上記赤外線画像を取得するステップと、
上記装置が、上記画像解析手段を用いて、上記取得された赤外線画像に表示された領域内で周囲と温度差のある領域が含まれているか否かを判定するステップと、
上記周囲と温度差のある領域が含まれていると判定されたとき、上記装置が、上記周囲と温度差のある領域の位置情報を取得するステップと、
上記装置が、上記取得された位置情報を記憶手段に記憶するステップと、
上記装置が、上記表面の全範囲の赤外線画像が取得された後に、上記記憶手段に記憶されている位置情報に基づいて上記レンズの焦点を調整するステップと、
を有してなることを特徴とするクラック調査方法。