(57)【要約】【課題】膨大な量の撮像データおよび計測データから、局所的な情報を容易に抽出可能とする。【解決手段】実施形態に係る情報処理装置は、路面の状態の、路面の車両進行方向に従った計測データを取得する取得部と、計測データに基づき、路面の車両進行方向に対する所定の距離単位で路面の状態を示す状態特性値に変換する変換部と、状態特性値に基づく調書を作成する作成部と、状態特性値に基づく画面を表示部に表示させる表示制御部と、を備える。変換部は、計測データに基づき、路面の車両進行方向に対する、規定された第１の距離単位に応じた状態特性値である第１の状態特性値と、第１の距離単位より距離が短い第２の距離単位に応じた状態特性値である第２の状態特性値と、に変換する。【選択図】図１４
2019163624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面の状態の、該路面の車両進行方向に従った計測データを取得する取得部と、
前記計測データに基づき、前記路面の車両進行方向に対する所定の距離単位で前記路面の状態を示す状態特性値に変換する変換部と、
前記状態特性値に基づく調書を作成する作成部と、
前記状態特性値に基づく画面を表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記変換部は、
前記計測データに基づき、前記路面の車両進行方向に対する、規定された第１の距離単位に応じた前記状態特性値である第１の状態特性値と、該第１の距離単位より距離が短い第２の距離単位に応じた前記状態特性値である第２の状態特性値と、に変換する
情報処理装置。
【請求項２】
前記作成部は、
前記第１の状態特性値に基づく第１の調書と、前記第２の状態特性値に基づく第２の調書と、を作成する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、
前記第１の状態特性値に基づく第１の表示に対し、前記第２の状態特性値に基づく第２の表示に含まれる該第２の状態特性値に対応する位置を示す情報を表示させる
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数を算出するために用いる、ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性をそれぞれ示す各指標を含み、
前記表示制御部は、
前記ひび割れ率を示す指標に対応する前記第２の状態特性値による画面に対して、前記わだち掘れ量および前記平坦性のうち少なくとも一方を示す指標に対応する前記第２の状態特性値による画面を、計測位置を対応させて重畳させ、前記表示部に表示させる
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記計測データは、計測を行った地点の座標を示す座標情報を含み、
前記表示制御部は、
前記第２の状態特性値を示す表示を、前記座標情報に基づき地図情報に関連付けて前記表示部に表示させる
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数であって、
前記表示制御部は、
前記第２の状態特性値を示す表示を、前記舗装の維持管理指数の値に応じた色を用いて前記地図情報に関連付けて表示させる
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記変換した前記状態特性値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数を算出するために用いる、ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性をそれぞれ示す各指標を含み、
前記記憶部に記憶される前記第２の状態特性値に対し、前記ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性のうち少なくとも１をパラメータとして用いて検索を行う検索部
をさらに備え、
前記表示制御部は、
前記検索部により検索された前記第２の状態特性値に基づく画面を前記表示部に表示させる
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数を算出するために用いる、ひび割れ率を示す指標を含み、
前記ひび割れ率に基づきひび割れ状態を解析する解析部
をさらに備える
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
路面の状態の、該路面の車両進行方向に従った計測データを取得する取得ステップと、
前記計測データに基づき、前記路面の車両進行方向に対する所定の距離単位で前記路面の状態を示す状態特性値に変換する変換ステップと、
前記状態特性値に基づく調書を作成する作成ステップと、
前記状態特性値に基づく画面を表示部に表示させる表示制御ステップと、
を有し、
前記変換ステップは、
前記計測データに基づき、前記路面の車両進行方向に対する、規定された第１の距離単位に応じた前記状態特性値である第１の状態特性値と、該第１の距離単位より距離が短い第２の距離単位に応じた前記状態特性値である第２の状態特性値と、に変換する
情報処理方法。
【請求項１０】
情報を表示する表示部と、
路面の状態の、該路面の車両進行方向に従った計測データに基づき変換された、該車両進行方向に対する、規定された第１の距離単位に応じた状態特性値である第１の状態特性値と、該第１の距離単位より距離が短い第２の距離単位に応じた前記状態特性値である第２の状態特性値と、に基づく画面を前記表示部に表示させる表示制御部と、
を備える
表示装置。
【請求項１１】
前記表示制御部は、
前記第１の状態特性値に基づく第１の表示に対し、前記第２の状態特性値に基づく第２の表示に含まれる該第２の状態特性値に対応する位置を示す情報を表示させる
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数を算出するために用いる、ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性をそれぞれ示す各指標を含み、
前記表示制御部は、
前記ひび割れ率を示す指標に対応する前記第２の状態特性値による画面に対して、前記わだち掘れ量および前記平坦性のうち少なくとも一方を示す指標に対応する前記第２の状態特性値による画面を、計測位置を対応させて重畳させ、前記表示部に表示させる
請求項１０または請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記計測データは、計測を行った地点の座標を示す座標情報を含み、
前記表示制御部は、
前記第２の状態特性値を示す表示を、前記座標情報に基づき地図情報に関連付けて前記表示部に表示させる
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数であって、
前記表示制御部は、
前記第２の状態特性値を示す表示を、前記舗装の維持管理指数の値に応じた色を用いて前記地図情報に関連付けて表示させる
請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記変換した前記状態特性値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記状態特性値は、舗装の維持管理指数を算出するために用いる、ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性をそれぞれ示す各指標を含み、
前記表示制御部は、
前記記憶部に記憶される前記第２の状態特性値に対し、前記ひび割れ率、わだち掘れ量、および、平坦性のうち少なくとも１をパラメータとして用いて検索された前記第２の状態特性値に基づく画面を前記表示部に表示させる
請求項１０乃至請求項１４の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
路面の状態の該路面の車両進行方向に従った計測データを取得する取得部と、
前記計測データに基づき、前記車両進行方向に対する所定の距離単位で前記路面の状態を示す状態特性値に変換する変換部と、
前記状態特性値に基づく調書を作成する作成部と、
前記状態特性値に基づく画面を表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記変換部は、
前記計測データに基づき、前記距離単位が１００メートル未満の状態特性値に変換する
情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
舗装道路は、車両の通行や天候などの影響により損傷するため、道路性状を定期的に検査する必要があり、従来から様々な検査方式が提案されている。道路性状の検査項目として、ひび割れの本数、わだち掘れ（道路幅方向の凹凸）の深さ、および、平坦性（車両進行方向の凹凸）の３つの指標が定められている。これらの指標に対し、ひび割れについては、目視またはカメラ画像を用いて計測を行う。また、わだち掘れおよび平坦性については、３次元形状計測データの取得が必要となる。そのため、一般的には、ひび割れ撮像用のカメラ機材と、わだち掘れを計測するための光切断計測機材と、平坦性を計測するための、車両の前後２箇所以上に設置した路面高さセンサと、の３機材を併用して検査を実施する。
【０００３】
特許文献１には、道路を走行しながら路面を繰り返し撮影し、撮影された原画像を繋ぎ合わせて路面画像を記述し、路面画像に基づき道路のクラックの位置や進展形状を特定するようにした技術が開示されている。特許文献１では、路面画像を縮小した縮小路面画像を記述し、この縮小路面画像に対してクラックの位置および進展形状を識別可能に重ね合わせたクラック識別画像を出力可能としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の構成では、より多くの路線において検査が可能となっている一方で、収集される撮像データおよび計測データが膨大となる。そのため、局所的な損傷情報を抽出する作業に労力を要するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、膨大な量の撮像データおよび計測データから、局所的な情報を容易に抽出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、路面の状態の、路面の車両進行方向に従った計測データを取得する取得部と、計測データに基づき、路面の車両進行方向に対する所定の距離単位で路面の状態を示す状態特性値に変換する変換部と、状態特性値に基づく調書を作成する作成部と、状態特性値に基づく画面を表示部に表示させる表示制御部と、を備え、変換部は、計測データに基づき、路面の車両進行方向に対する、規定された第１の距離単位に応じた状態特性値である第１の状態特性値と、第１の距離単位より距離が短い第２の距離単位に応じた状態特性値である第２の状態特性値と、に変換する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、道路性状の検査における３つの指標に係る計測を、簡易な構成で実行可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、わだち掘れ量の計測を説明するための図である。
【図２】図２は、平坦性の計測を説明するための図である。
【図３】図３は、既存の調書の例を示す図である。
【図４】図４は、既存の調書の例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る撮像システムの構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラによる、車両の進行方向の撮像範囲を説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラによる、車両の道路幅方向の撮像範囲を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラによるステレオ撮像範囲の、車両の進行方向における重複を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係る、３台のステレオカメラを備える撮像システムの例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る撮像システムの概略的な構成の例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る撮像システムのハードウェア構成の例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係るステレオカメラの一例の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施形態に適用可能な情報処理装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施形態に適用可能な情報処理装置の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。
【図１５】図１５は、実施形態に係る平坦性の算出処理を示す一例のフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施形態に適用可能なデプスマップの生成処理を示す一例のフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施形態に適用可能な三角法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、実施形態に適用可能な、カメラ位置および向きの推定処理を示す一例のフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態に適用可能な、カメラ位置および向きの推定処理を説明するための図である。
【図２０】図２０は、実施形態に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。
【図２１】図２１は、第１の実施形態に係る、所調書データによる調書の例を示す図である。
【図２２】図２２は、実施形態の第１の変形例に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施形態の第１の変形例に係る地図データ出力の例を示す図である。
【図２４】図２４は、実施形態の第２の変形例に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。
【図２５】図２５は、実施形態の第２の変形例に係る調書データに対する検索処理を示す一例のフローチャートである。
【図２６】図２６は、実施形態の第２の変形例に係る検索結果の表示例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施形態の第２の変形例に係る検索結果の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、情報処理装置、情報処理方法および表示装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
［既存の道路性状の検査方法の概略］
実施形態の説明に先んじて、既存の道路性状の検査方法について、概略的に説明する。道路性状を評価するための指標として、舗装の維持管理指数（ＭＣＩ：Maintenance  Control  Index）が定められている。ＭＣＩは、舗装の供用性を、「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」および「平坦性」という３種類の路面性状値によって定量的に評価するものである。
【００１１】
これらのうち、「ひび割れ率」は、路面を５０ｃｍのメッシュに分割した各領域において、ひび割れの本数およびパッチング面積に応じて、下記の通り、ひび割れ面積を算出し、算出結果を式（１）に適用して、ひび割れ率を求める。
【００１２】
ひび割れ１本⇒０.１５ｍ2のひび
ひび割れ２本⇒０.２５ｍ2のひび
パッチング面積０〜２５％⇒ひび割れ０ｍ2
パッチング面積２５〜７５％⇒ひび割れ０.１２５ｍ2
パッチング面積７５％以上⇒ひび割れ０.２５ｍ2
【００１３】
【数１】
2019163624.tif 000003
【００１４】
「わだち掘れ量」は、図１（ａ）および図１（ｂ）に例示されるように、１車線について２本発生する「わだち」の深さＤ1およびＤ2を計測し、計測された深さＤ1およびＤ2のうち大きい値を採用する。「わだち」の掘れ方には、幾つかのパターンがあるので、それぞれのパターンに合わせた計測方法が規定される。図１（ａ）は、２本の「わだち」の間が、２本の「わだち」の両端より高い場合、図１（ｂ）は、２本の「わだち」の間が、２本の「わだち」の両端より低い場合の計測方法の例を示している。
【００１５】
平坦性は、路面の車両の進行方向に沿って、基準面からの高さを１．５ｍ間隔で３箇所、計測する。例えば、図２に示されるように、車両の下面に１．５ｍ間隔で３箇所、測定器を設け、高さＸ1、Ｘ2およびＸ3を計測する。計測された高さＸ1、Ｘ2およびＸ3に基づき式（２）により変位量ｄを求める。この計測を、車両を移動させながら複数回実行する。これにより得られた複数の変位量ｄに基づき式（３）を計算し、平坦性σを算出する。
【００１６】
【数２】
2019163624.tif 000004
【００１７】
【数３】
2019163624.tif 000005
【００１８】
上述した「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」および「平坦性」の計測を、１００ｍの評価区間毎に実行する。損傷箇所が予め分かっている場合は、１００ｍを４０ｍ＋６０ｍなどより小さい単位に分割して計測を行う場合もある。１００ｍ単位で実行された計測結果に基づきＭＣＩを算出し、調書を作成する。
【００１９】
ＭＣＩは、計測したひび割れ率Ｃ［％］、わだち掘れ量Ｄ［ｍｍ］、および、平坦性σ［ｍｍ」に基づき、表１に示される４つの式を計算して値ＭＣＩ、ＭＣＩ１、ＭＣＩ２およびＭＣＩ３を算出する。そして、算出された値ＭＣＩ、ＭＣＩ１、ＭＣＩ２およびＭＣＩ３のうち、最小値をＭＣＩとして採用する。採用されたＭＣＩに基づき表２に示す評価基準に従い評価を行い、評価区間の路面に修繕が必要か否かを判定する。
【００２０】
【表１】
2019163624.tif 000006
【００２１】
【表２】
2019163624.tif 000007
【００２２】
また、計測結果に基づき路面性状調査の調査結果を纏めた調書を作成する。図３および図４は、既存の調書の例を示す図である。図３は、計測距離単位である１００ｍ毎に計測値を表示する調書（調書Ａとする）の例を示す。図４は、当該計測距離単位である１００ｍ毎に、代表位置での画像と共に計測値を表示する調書（調書Ｂとする）の例を示す。
【００２３】
図３の例では、調書Ａは、計測区間の累積距離、計測区間内の施設などの位置および名称、計測区間の起点および終点の座標（緯度、経度）、計測区間の区間距離、点検年月日、点検方法、評価値および算出値の各項目が含まれる。これらのうち、累積距離および区間距離は、例えば１００ｍ毎の値が表示される。また、評価値は、それぞれ計測距離単位である１００ｍ毎に処理された、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄおよび平坦性σが含まれる。この例では、パッチング数も評価値に含まれている。算出値は、計測距離単位である１００ｍにおけるＭＣＩ値およびＭＣＩ値の算出に用いた式（１＝ＭＣＩ、２＝ＭＣＩ１、３＝ＭＣＩ２、４＝ＭＣＩ３）と、縦断凹凸（ＩＲＩ：International  Roughness  Index）とが表示される。
【００２４】
調書Ｂは、図４に示されるように、計測距離単位である１００ｍ毎の、区間（累積距離）、施設等、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σ、ＭＣＩ、ＩＲＩの各値と、代表位置の画像とが含まれる。
【００２５】
［実施形態］
次に、実施形態に係る撮像システムについて説明する。実施形態では、ステレオ撮像が可能なカメラ（ステレオカメラ）を車両に取り付けて路面を撮像する。撮像されたステレオ撮像画像に基づき撮像位置から路面に対する奥行き情報を取得して路面の３次元形状を生成し、３次元路面データを作成する。この３次元路面データを解析することで、ＭＣＩを求めるために用いる「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」および「平坦性」を取得することができる。
【００２６】
より具体的に説明する。ステレオカメラは、所定の長さ（基線長と呼ぶ）を離して設けられた２つのカメラを備え、この２つのカメラで撮像された２枚ペアの撮像画像（ステレオ撮像画像と呼ぶ）を出力する。このステレオ撮像画像に含まれる２枚の撮像画像間で対応する点を探索することで、撮像画像中の任意の点について、奥行き距離を復元することができる。撮像画像の全域について奥行きを復元し、各画素を奥行き情報により表したデータを、デプスマップと呼ぶ。すなわち、デプスマップは、それぞれ３次元の情報を持つ点の集合からなる３次元点群情報である。
【００２７】
このステレオカメラを車両の後方など１箇所に下向きに取り付け地面を撮像できるようにし、計測したい道路に沿って車両を移動させる。説明のため、測定のために車両に搭載するステレオカメラは、撮像範囲が、道路幅方向の規定の長さをカバーしているとする。
【００２８】
わだち掘れ量Ｄは、このステレオカメラにより撮像されたステレオ撮像画像から復元されたデプスマップ中の道路幅方向にストライプ状に切り取った部分の奥行き値を並べる。この奥行きの道路幅方向の変化に基づき、わだち掘れ深さＤ1およびＤ2を計算することができる。
【００２９】
ひび割れ率Ｃは、路面を撮像した撮像画像を解析して「ひび」などを検出し、検出結果に基づき上述した式（１）による計算を行うことで取得する。
【００３０】
ここで、車両の進行方向では、１回の撮像による撮像範囲が限定されるため、例えば１００ｍ区間のひび割れ率Ｃを１回の撮像による撮像画像に基づき計算することができない。そこで、車両を道路に従い移動させながら、撮像範囲の車両の進行方向の長さに応じた移動毎に順次、撮像を行う。このとき、前回の撮像における撮像範囲と、今回の撮像における撮像範囲とが、予め設計された重複率以上で重複するように、撮像のトリガを制御する。
【００３１】
このように、車両の移動に応じて撮像のトリガを制御することで、計測したい道路の路面を漏れなく撮像できる。そのため、車両の進行に応じて順次撮像された撮像画像をスティッチングと呼ばれる画像処理などを用いて繋ぎ合わせて、例えば１００ｍ区間の路面の画像を含む１枚の画像を生成する。この画像を目視確認あるいは解析することで、道路面上のひび割れ率Ｃを計測できる。
【００３２】
平坦性の測定は、Structure  from  Motion（以下、ＳｆＭ）と呼ばれる、異なる撮像地点の画像から十分に重複して撮像された画像に基づき、その撮像位置を推定する技術を使う。
【００３３】
ＳｆＭの処理の概要について説明する。まず、撮像範囲を重複して撮像された画像を用い、それぞれの画像中で同一地点を撮像した点を対応点として検出する。対応点は、可能な限り多数を検出することが望ましい。次に、例えば１枚目の画像の撮像地点から、２枚目の画像の撮像地点へのカメラの移動を、回転と並進を未知パラメータとして、検出した対応点の座標を用いた連立方程式を立て、最もトータルの誤差が小さくなるようなパラメータを求める。このようにして、２枚目の画像の撮像位置を算出できる。
【００３４】
上述したように、それぞれの撮像地点におけるステレオ撮像画像から、画像中の任意の点の奥行きがデプスマップとして復元できている。１枚目のステレオ撮像画像に対応するデプスマップに対して、２枚目のステレオ撮像画像に対応するデプスマップを、上述の連立方程式により求めた２枚目のカメラの撮像位置を原点としたデプスマップに座標変換する。これにより、２枚のデプスマップを、１枚目のデプスマップの座標系に統一することができる。換言すれば、２枚のデプスマップを合成して１枚のデプスマップを生成できる。
【００３５】
この処理を、例えば計測距離単位である１００ｍ区間において撮像した全てのステレオ撮像画像に基づくデプスマップについて行い合成することで、１つの３次元空間中に、１００ｍ区間の道路面が復元される。このようにして復元された道路面の奥行き値を上述の式（２）に適用することで、変位量ｄを算出できる。この変位量ｄを上述の式（３）に適用して、平坦性σを算出する。
【００３６】
実施形態では、車両に搭載したステレオカメラによる撮像と、撮像されたステレオ撮像画像に対する画像処理を行うことによって、ＭＣＩを求めるための、道路面の平坦性σ、わだち掘れ量Ｄ、および、ひび割れ率Ｃを、纏めて計測することができる。実施形態では、この計測を、ステレオカメラとステレオ撮像画像に対する画像処理を行う情報処理装置とからなる撮像システムを用いて実施可能であり、ＭＣＩを簡易な構成により求めることが可能となる。
【００３７】
また、既存技術では、ＭＣＩを求めるための３つの指標に係る計測を、それぞれ別個の装置にて実行するため、データの保存や、データ同士の時刻同期などの制御と管理が煩雑になっていた。これに対して、実施形態では、ＭＣＩを求めるための３つの指標を共通のステレオ撮像画像に基づき算出するため、データの保存や、データ同士の時刻同期などの制御や管理が容易となる。
【００３８】
［実施形態に適用可能なカメラ配置］
次に、実施形態に適用可能なカメラ配置の例について説明する。図５は、実施形態に係る撮像システムの構成例を示す図である。図５（ａ）は、実施形態に係る撮像システムが車両１に搭載される様子を車両１の側面から示した図である。図５（ａ）において、図の左端に向けた方向が、車両１の進行方向とする。すなわち、図５（ａ）において、車両１の左端側が車両１の前部であり、右端側が車両１の後部である。図５（ｂ）は、当該車両１を後部側から見た例を示す図である。
【００３９】
実施形態に係る撮像システムは、当該撮像システムを搭載する移動体としての車両１の車体後部に撮像装置取付用の取付部２を備える取付部材３を固定し、取付部２に１以上のステレオカメラ６を取り付ける。ここでは、図５（ｂ）に例示されるように、車両１の車体の幅方向の両端側に、２台のステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒが取り付けられるものとする。各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒは、車両１が移動する路面４を撮像する向きに取り付けられる。好ましくは、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒは、路面４を垂直方向から撮像するように取り付けられる。
【００４０】
以降、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒを区別する必要の無い場合には、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒをステレオカメラ６として纏めて記述する。
【００４１】
ステレオカメラ６は、例えば車両１の内部に設置された、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５により制御される。作業者はＰＣ５を操作し、ステレオカメラ６による撮像開始を指示する。撮像開始が指示されると、ＰＣ５は、ステレオカメラ６による撮像を開始する。撮像は、ステレオカメラ６すなわち車両１の移動速度に応じてタイミング制御され、繰り返し実行される。
【００４２】
作業者は、例えば必要な区間の撮像の終了に応じてＰＣ５を操作し撮像終了を指示する。ＰＣ５は、撮像終了の指示に応じて、ステレオカメラ６による撮像を終了させる。
【００４３】
図６および図７は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラ６の撮像範囲の例を示す図である。なお、図６および図７において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４４】
図６は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラ６による、車両１の進行方向の撮像範囲（進行方向視野Ｖｐとする）を説明するための図である。なお、図６は、上述の図１と同様に、図の左端に向けた方向を、車両１の進行方向としている。進行方向視野Ｖｐは、図６に示されるように、ステレオカメラ６の画角αと、ステレオカメラ６の路面４に対する高さｈとに従い決定される。
【００４５】
図７は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラ６による、車両１の道路幅方向の撮像範囲を説明するための図である。図７は、車両１を後部側から見た図であり、図５（ｂ）と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４６】
図７（ａ）において、ステレオカメラ６Ｌは、２つの撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRを備える。撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRを結ぶ線を基線、その長さを基線長と呼び、ステレオカメラ６Ｌは、基線が車両１の進行方向に対して垂直になるように配置される。ステレオカメラ６Ｒも同様に、基線長だけ離れた２つの撮像レンズ６ＲLおよび６ＲRを備え、基線が車両１の進行方向に対して垂直になるように配置される。
【００４７】
図７（ｂ）は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの撮像範囲の例を示す。ステレオカメラ６Ｌにおいて、撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRそれぞれの撮像範囲６０ＬLおよび６０ＬRは、基線長および高さｈに応じてずれて重ねられる。ステレオカメラ６Ｒについても同様に、撮像レンズ６ＲLおよび６ＲRそれぞれによる、撮像範囲６０ＲLおよび６０ＲRは、基線長および高さｈに応じてずれて重ねられる。
【００４８】
以下、特に記載の無い限り、これら撮像範囲６０ＬLおよび６０ＬR、ならびに、撮像範囲６０ＲLおよび６０ＲRを、それぞれ纏めてステレオ撮像範囲６０Ｌおよび６０Ｒと呼ぶ。ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒは、図７（ｂ）に示されるように、ステレオ撮像範囲６０Ｌおよび６０Ｒが、ステレオ撮像範囲６０Ｌの車両１の幅方向の一端と、ステレオ撮像範囲６０Ｒの当該幅方向の他端とが、領域６１において所定の重複率で重複するように、配置される。
【００４９】
図８は、実施形態に適用可能な、ステレオカメラ６Ｌによるステレオ撮像範囲６０Ｌの、車両１の進行方向における重複を示す図である。なお、図８において、左カメラ視野ＶLおよび右カメラ視野ＶRは、それぞれステレオカメラ６Ｌにおける撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRの視野（撮像範囲）を示している。移動中の車両１において、ステレオカメラ６Ｌにより２回の撮像を行ったものとする。ステレオカメラ６Ｌは、１回目は、ステレオ撮像範囲６０Ｌ（撮像範囲６０ＬLおよび６０ＬR）の撮像を行い、２回目は、ステレオ撮像範囲６０Ｌに対して、車両１の進行方向に、車両１の移動距離に応じた距離だけ移動したステレオ撮像範囲６０Ｌ’（撮像範囲６０ＬL’および６０ＬR’）の撮像を行う。
【００５０】
このとき、ステレオ撮像範囲６０Ｌとステレオ撮像範囲６０Ｌ’とが、進行方向視野Ｖｐに対して予め定められた進行方向重複率Ｄｒ以上の重複率で重複するように、ステレオカメラ６Ｌの撮像タイミングを制御する。このように、時間軸に沿ってステレオ撮像範囲６０Ｌおよび６０Ｌ’を順次撮像することで、ステレオ撮像範囲６０Ｌおよび６０Ｌ’を撮像した２枚のステレオ撮像画像を繋ぎ合わせる処理を容易とすることができる。
【００５１】
なお、上述では、実施形態に係る撮像システムが２台のステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒを用いるものとして説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、実施形態に係る撮像システムは、図９（ａ）に示されるように、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに対してさらに１台のステレオカメラ６Ｃを加え、３台のステレオカメラ６Ｌ、６Ｒおよび６Ｃを用いて構成してもよい。
【００５２】
図９（ａ）の例では、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの間隔が、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒのみを用いる場合に比べて広げられ、その中央部にステレオカメラ６Ｃが配置されている。図９（ｂ）に示されるように、ステレオカメラ６Ｃの撮像レンズ６ＣLおよび６ＣRによる撮像範囲６０ＣLおよび６０ＣRにより、ステレオ撮像範囲６０Ｃが構成される。ステレオカメラ６Ｌ、６Ｃおよび６Ｒは、それぞれによる各ステレオ撮像範囲６０Ｌ、６０Ｃおよび６０Ｒが車両１の幅方向に所定の重複率で以て重複するように配置される。
【００５３】
このように、１車線を撮像するために、３台のステレオカメラ６Ｌ、６Ｃおよび６Ｒを用いることで、車線の右側、中央および左側にそれぞれ撮像範囲を設定して撮像が可能となり、高画質（高解像）なステレオ撮像画像を、少ない台数のステレオカメラで撮像可能となる。ここで、特に道路幅は、一般的には、３．５ｍと規定されている。そこで、この道路幅の３．５ｍに対応して、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにより車線の道路幅方向の両端を撮像し、ステレオカメラ６Ｃにより中央部を撮像することが考えられる。
【００５４】
なお、撮像範囲がこの規定される道路幅（３．５ｍ）をカバー可能な画角を有するステレオカメラを１台のみ用いて、撮像システムを構成してもよい。
【００５５】
［実施形態に係る撮像システムの構成］
次に、実施形態に係る撮像システムの構成について説明する。以下では、撮像システムが２台のステレオカメラを備えるものとして説明を行う。
【００５６】
図１０は、実施形態に係る撮像システムの概略的な構成の例を示すブロック図である。図１０において、撮像システム１０は、撮像部１００1および１００2と、撮像制御部１０１と、情報処理部１０２と、計測データ記憶部１０３と、表示制御部１０４と、ユーザ入力部１０５と、表示部１０６と、を含む。計測データ記憶部１０３は、例えばストレージ５００４の所定の記憶領域を適用することができる。
【００５７】
撮像部１００1および１００2は、それぞれ上述したステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに対応する。撮像制御部１０１は、撮像部１００1および１００2の撮像タイミング、露光、シャッタ速度などの撮像動作を制御する。情報処理部１０２は、撮像制御部１０１から出力された各ステレオ撮像画像に基づき、路面４の３次元情報からなる３次元路面データを生成する。情報処理部１０２は、生成した３次元路面データを計測データ記憶部１０３に記憶する。
【００５８】
また、情報処理部１０２は、計測データ記憶部１０３に記憶した３次元路面データに基づき、例えばひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄおよび平坦性σの各指標を算出し、算出した各指標を用いてＭＣＩを求める。このとき、情報処理部１０２は、既存の１００ｍの距離計測単位（規定単位と呼ぶ）毎に各指標およびＭＣＩを求めると共に、１００ｍよりも短い単位（短単位と呼ぶ）で、規定単位内で局所的に各指標およびＭＣＩを求める。短単位は、１ｍ、５ｍ、１０ｍ、２０ｍなどであり、距離単位が１００ｍ未満であれば、適宜、設定することができる。情報処理部１０２は、複数の短単位それぞれにより各指標およびＭＣＩを求めることができる。情報処理部１０２は、こうして求めた規定単位毎の各指標およびＭＣＩと、短単位毎の各指標およびＭＣＩと、を計測データ記憶部１０３に記憶することができる。
【００５９】
なお、短単位の最短の長さは、１ｍとすることが好ましい。これは、ポットホールや、マンホールなど構造物周囲の「ヘアクラック」など、１ｍ程度の範囲で発生する損傷が存在するためである。短単位を最短１ｍから設定できるようにすることで、これら損傷を問題無く把握することが可能となる。
【００６０】
また、情報処理部１０２は、これら各指標およびＭＣＩに基づき調書を作成する。作成した調書は、計測データ記憶部１０３に記憶される。情報処理部１０２は、規定単位毎の各指標およびＭＣＩに基づく調書（以下、規定調書と呼ぶ）と、短単位毎の各指標およびＭＣＩに基づく調書（以下、局所調書と呼ぶ）と、を作成することができる。
【００６１】
ユーザ入力部１０５は、例えばキーボード、マウス、タブレット、タッチパネルといった入力デバイスに対してなされるユーザ入力を受け付ける。表示部１０６は、ＬＣＤ(Liquid  Crystal  Display)などの表示デバイスと、表示デバイスを駆動する駆動回路とを含み、表示デバイスに対して表示制御信号に応じた画面を表示させる。表示制御部１０４は、ユーザ入力部１０５に対するユーザ入力に応じて表示制御信号を生成し、生成した表示制御信号を表示部１０６に供給する。例えば、表示制御部１０４は、ユーザ入力に応じて、計測データ記憶部１０３から調書を読み出し、表示部１０６に表示させることができる。
【００６２】
図１１は、実施形態に係る撮像システム１０のハードウェア構成の例を示すブロック図である。図１１において、撮像システム１０は、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒと、図５のＰＣ５に対応する情報処理装置５０と、入力装置５１と、表示装置５２と、を含む。
【００６３】
情報処理装置５０は、所定のタイミングでトリガを生成し、生成したトリガをステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに送る。ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒは、このトリガに応じて撮像を行う。ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにより撮像された各ステレオ撮像画像は、情報処理装置５０に供給される。情報処理装置５０は、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒから供給された各ステレオ撮像画像をストレージなどに記憶、蓄積する。情報処理装置５０は、蓄積したステレオ撮像画像に基づき、デプスマップの生成、生成したデプスマップの繋ぎ合わせ、などの画像処理を実行し、３次元路面データを生成する。
【００６４】
また、情報処理装置５０は、生成した３次元路面データに基づき、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σといった路面性状を示す各指標を、規定単位毎および短単位毎に算出する。情報処理装置５０は、算出された各指標から、規定単位毎のＭＣＩと、短単位毎のＭＣＩと、を求める。
【００６５】
入力装置５１は、例えばキーボード、マウス、タブレットといった入力デバイスである。表示装置５２は、ＬＣＤなどの表示デバイスとその駆動回路とを含む。情報処理装置５０は、入力装置５１に対するユーザ入力に応じて、各指標やＭＣＩの算出を行い、表示装置５２に対して調書を表示させる。また、情報処理装置５０は、調書を所定のデータ形式で出力することもできる。
【００６６】
図１２は、実施形態に係るステレオカメラ６Ｌの一例の構成を示すブロック図である。なお、ステレオカメラ６Ｒは、このステレオカメラ６Ｌと同様の個性にて実現可能であるので、ここでの説明を省略する。
【００６７】
図１２において、ステレオカメラ６Ｌは、撮像光学系６００Lおよび６００Rと、撮像素子６０１Lおよび６０１Rと、駆動部６０２Lおよび６０２Rと、信号処理部６０３Lおよび６０３Rと、出力部６０４と、を含む。これらのうち、撮像光学系６００L、撮像素子６０１L、駆動部６０２L、および、信号処理部６０３Lは、上述した撮像レンズ６ＬLに対応する構成である。同様に、撮像光学系６００R、撮像素子６０１R、駆動部６０２R、および、信号処理部６０３Rは、上述した撮像レンズ６ＬRに対応する構成である。
【００６８】
撮像光学系６００Lは、画角α、焦点距離ｆを有する光学系であって、被写体からの光を撮像素子６０１Lに投射する。例えばＣＭＯＳ(Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor)を用いた光センサであって、投射された光に応じた信号を出力する。なお、撮像素子６０１Lに、ＣＣＤ(Charge  Coupled  Device)による光センサを適用してもよい。駆動部６０２Lは、撮像素子６０１Lを駆動し、撮像素子６０１Lから出力された信号に対してノイズ除去、ゲイン調整などの所定の処理を施して出力する。信号処理部６０３Lは、駆動部６０２Lから出力された信号に対してＡ／Ｄ変換を施して、当該信号をディジタル方式の画像信号（撮像画像）に変換する。信号処理部６０３Lは、変換した画像信号に対してガンマ補正など所定の画像処理を施して出力する。信号処理部６０３Lから出力された撮像画像は、出力部６０４に供給される。
【００６９】
撮像光学系６００R、撮像素子６０１R、駆動部６０２R、および、信号処理部６０３Rの動作は、上述の撮像光学系６００L、撮像素子６０１L、駆動部６０２L、および、信号処理部６０３Lと同様なので、ここでの説明を省略する。
【００７０】
駆動部６０２Lおよび６０２Rは、例えば情報処理装置５０から出力されたトリガが供給される。駆動部６０２Lおよび６０２Rは、このトリガに従い、撮像素子６０１Lおよび６０１Rから信号を取り込み、撮像を行う。
【００７１】
ここで、駆動部６０２Ｌおよび６０２Ｒは、撮像素子６０１Ｌおよび６０１Ｒにおける露光を、一括同時露光方式により行う。この方式は、グローバルシャッタと呼ばれる。これに対して、ローリングシャッタは、画素位置の上から順番（ライン順）に光を取り込んでいく方式であるため、フレーム中の各ラインは、厳密に同じ時刻の被写体を写したものではない。ローリングシャッタ方式の場合、１フレームの撮像信号を取り込んでいる間にカメラもしくは被写体が高速に動いてしまうと、被写体の像がライン位置に応じてずれて撮像されてしまう。そのため、実施形態に係るステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒでは、グローバルシャッタを用いて、投影幾何的に正しく道路形状が撮像されるようにする。
【００７２】
出力部６０４は、信号処理部６０３Lおよび６０３Rから供給された各フレームの撮像画像を、１組のステレオ撮像画像として出力する。出力部６０４から出力されたステレオ撮像画像は、情報処理装置５０に送られ、蓄積される。
【００７３】
図１３は、実施形態に適用可能な情報処理装置５０の一例の構成を示すブロック図である。図１３において、情報処理装置５０は、それぞれバス５０３０に接続されたＣＰＵ(Central  Processing  Unit)５０００と、ＲＯＭ(Read  Only  Memory)５００１と、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)５００２と、グラフィクスＩ／Ｆ（インタフェース）５００３と、ストレージ５００４と、入力デバイス５００５と、データＩ／Ｆ５００６と、通信Ｉ／Ｆ５００７と、を備える。さらに、情報処理装置５０は、それぞれバス５０３０に接続されたカメラＩ／Ｆ５０１０と、ＧＮＳＳ部５０２１と、を備える。
【００７４】
ストレージ５００４は、データを不揮発に記憶する記憶媒体であって、ハードディスクドライブやフラッシュメモリを適用できる。ストレージ５００４は、ＣＰＵ５０００が動作するためのプログラムやデータが記憶される。
【００７５】
ＣＰＵ５０００は、例えば、ＲＯＭ５００１やストレージ５００４に予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ５００２をワークメモリとして用い、この情報処理装置５０の全体の動作を制御する。グラフィクスＩ／Ｆ５００３は、ＣＰＵ５０００によりプログラムに従い生成された表示制御信号に基づき、ディスプレイ５０２０が対応可能な表示信号を生成する。ディスプレイ５０２０は、グラフィクスＩ／Ｆ５００３から供給された表示信号に応じた画面を表示する。
【００７６】
入力デバイス５００５は、ユーザ操作を受け付け、受け付けたユーザ操作に応じた制御信号を出力する。入力デバイス５００５としては、マウスやタブレットといったポインティングデバイスや、キーボードを適用できる。また、入力デバイス５００５とディスプレイ５０２０とを一体的に形成し、所謂タッチパネル構成としてもよい。
【００７７】
データＩ／Ｆ５００６は、外部の機器との間でデータの送受信を行う。データＩ／Ｆ５００６としては、例えばＵＳＢ(Universal  Serial  Bus)を適用可能である。通信Ｉ／Ｆ５００７は、ＣＰＵ５０００の指示に従い、外部のネットワークに対する通信を制御する。
【００７８】
カメラＩ／Ｆ５０１０は、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに対するインタフェースである。各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒから出力された各ステレオ撮像画像は、カメラＩ／Ｆ５０１０を介して、例えばＣＰＵ５０００に渡される。また、カメラＩ／Ｆ５０１０は、ＣＰＵ５０００の指示に従い上述したトリガを生成し、生成したトリガを各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに送る。
【００７９】
ＧＮＳＳ部５０２１は、(Global  Navigation  Satellite  System)の信号を受信し、位置情報および速度情報を取得する。ＧＮＳＳ部５０２１は、受信したＧＮＳＳによる信号のドップラー効果に基づき車両１の速度を示す速度情報を取得する。なお、速度情報は、車両１から直接的に取得することもできる。車両１に各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒが取り付けられている場合、ＧＮＳＳ部５０２１が取得する速度情報は、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの、被写体（路面）に対する速度を示す。
【００８０】
図１４は、第１の実施形態に適用可能な情報処理装置５０の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。図１４において、情報処理装置５０は、撮像画像取得部５００と、ＵＩ部５０１と、制御部５０２と、撮像制御部５０３と、位置情報取得部５０４と、を含む。情報処理装置５０は、さらに、マッチング処理部５１０と、３Ｄ情報生成部５１１と、３Ｄ情報取得部５２０と、状態特性値算出部５２１と、調書処理部５２２と、表示情報生成部５２３と、を含む。
【００８１】
これら撮像画像取得部５００、ＵＩ部５０１、制御部５０２、撮像制御部５０３、位置情報取得部５０４、マッチング処理部５１０、３Ｄ情報生成部５１１、３Ｄ情報取得部５２０、状態特性値算出部５２１、調書処理部５２２および表示情報生成部５２３は、ＣＰＵ５０００上で動作するプログラムにより実現される。これに限らず、これら撮像画像取得部５００、ＵＩ部５０１、制御部５０２、撮像制御部５０３、位置情報取得部５０４、マッチング処理部５１０、３Ｄ情報生成部５１１、３Ｄ情報取得部５２０、状態特性値算出部５２１、調書処理部５２２および表示情報生成部５２３の一部または全部を、互いに協働して動作するハードウェア回路により構成してもよい。
【００８２】
位置情報取得部５０４は、ＧＮＳＳ部５０２１から現在位置を示す位置情報を取得する。位置情報は、例えば緯度および経度の情報として取得される。撮像画像取得部５００は、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒから、ステレオ撮像画像を取得する。また、撮像画像取得部５００は、ステレオ撮像画像の取得の際に、位置情報取得部５０４により現在位置を示す位置情報を取得し、取得した位置情報を、当該ステレオ撮像画像と関連付ける。撮像画像取得部５００は、取得したステレオ撮像画像および位置情報を、例えばストレージ５００４に記憶する。また、撮像画像取得部５００は、例えばストレージ５００４から、記憶されたステレオ撮像画像および位置情報を取得する。
【００８３】
ＵＩ部５０１は、入力デバイス５００５やディスプレイ５０２０に対する表示によるユーザインタフェースを実現する。制御部５０２は、この情報処理装置５０全体の動作を制御する。
【００８４】
撮像制御部５０３は、上述した撮像制御部１０１に対応する。すなわち、撮像制御部５０３は、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの被写体（路面４）に対する速度を示す速度情報を取得し、取得した速度情報と、予め設定される各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの画角α、高さｈと、に基づき、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの撮像を指示するためのトリガを生成する。
【００８５】
マッチング処理部５１０は、撮像画像取得部５００により取得されたステレオ撮像画像を構成する２枚の撮像画像を用いてマッチング処理を行う。３Ｄ情報生成部５１１は、３次元情報に係る処理を行う。例えば、３Ｄ情報生成部５１１は、マッチング処理部５１０によるマッチング処理の結果を用いて三角法などにより深度情報を求め、求めた深度情報に基づき３次元点群情報を生成する。また、３Ｄ情報生成部５１１は、車両１の進行方向に向けて重複部分を持たせながら順次撮像されたステレオ撮像画像に基づき生成された３次元点群情報から、３次元路面情報を生成する。
【００８６】
３Ｄ情報取得部５２０は、３Ｄ情報生成部５１１によりステレオ撮像画像毎に求めた３次元点群情報を取得する。状態特性値算出部５２１は、３Ｄ情報取得部５２０により取得された各３次元点群情報と、撮像画像取得部５００により取得された各ステレオ撮像画像とを用いて、ＭＣＩを求めるための各指標としての、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄおよび平坦性σの各状態特性値を算出する。すなわち、状態特性値算出部５２１は、路面を計測した計測データである各３次元点群情報と、各ステレオ撮像画像とを、各状態特性値に変換する変換部であるといえる。また、このとき、状態特性値算出部５２１は、当該ステレオ撮像画像に関連付けられた位置情報も取得する。状態特性値算出部５２１は、算出した各状態特性値と、取得した位置情報とを関連付けて、計測データ記憶部１０３（ストレージ５００４）に記憶する。
【００８７】
調書処理部５２２は、調書に関する処理を行う。例えば、調書処理部５２２は、状態特性値算出部５２１により算出された各状態特性値に基づきＭＣＩを求め、位置情報を含めて調書データを作成する。調書処理部５２２は、上述した規定単位毎に処理した規定調書データや、短単位毎に処理した局所調書データを作成し、例えば計測データ記憶部１０３に記憶する。また、調書処理部５２２は、ユーザ指示に応じて、規定調書データや局所調書データに対する検索を行い、検索結果を出力する。
【００８８】
表示情報生成部５２３は、例えばユーザ入力に応じたＵＩ部５０１からの指示に従い、調書処理部５２２により出力された調書を表示する表示情報を生成する。また、表示情報生成部５２３は、ユーザ入力に応じたＵＩ部５０１からの指示に従い、状態特性値算出部５２１により算出された各状態特性値に基づく画面を表示させる表示情報を生成する。
【００８９】
情報処理装置５０における実施形態に係る各機能を実現するためのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ(Compact  Disk)、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ(Digital  Versatile  Disk)などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供される。これに限らず、当該プログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、当該ネットワークを介してダウンロードさせることにより提供してもよい。また、当該プログラムをインターネットなどのネットワークを経由して提供または配布するように構成してもよい。
【００９０】
当該プログラムは、撮像画像取得部５００、ＵＩ部５０１、制御部５０２、撮像制御部５０３、マッチング処理部５１０、３Ｄ情報生成部５１１、３Ｄ情報取得部５２０、状態特性値算出部５２１、調書処理部５２２および表示情報生成部５２３を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵ５０００がストレージ５００４などの記憶媒体から当該プログラムを読み出して実行することにより、上述した各部がＲＡＭ５００２などの主記憶装置上にロードされ、撮像画像取得部５００、ＵＩ部５０１、制御部５０２、撮像制御部５０３、マッチング処理部５１０、３Ｄ情報生成部５１１、３Ｄ情報取得部５２０、状態特性値算出部５２１、調書処理部５２２および表示情報生成部５２３が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００９１】
［実施形態に係るトリガ生成方法］
次に、実施形態に係る、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに対して撮像を指示するためのトリガの生成方法について、より詳細に説明する。実施形態において、撮像処理部１０１は、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの被測定物（路面４）に対するステレオ撮像範囲の、車両１の速度の方向の距離を、車両１が速度情報が示す速度で移動する時間に対して、当該時間より短い所定時間以下の時間間隔でトリガを生成する。
【００９２】
すなわち、トリガは、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにおける路面４の撮影範囲が、車両１の進行方向に所定の重複率（進行方向重複率Ｄｒ）を保つように発生させる必要がある。これは、後述するように、各ステレオ撮像画像から撮像位置を算出する処理において、安定的に精度の高いカメラ位置を算出するため、十分な対応点を検出できるようにすることが目的である。進行方向重複率Ｄｒの下限値は、例えば実験的に「６０％」のように決定される。
【００９３】
実施形態において、トリガの生成方法は、下記の３通りの方法を適用できる。
（１）一定時間間隔で生成する方法（第１の生成方法）
（２）カメラの移動速度を検出して生成する方法（第２の生成方法）
（３）撮像画像を用いて移動距離を算出して生成する方法（第３の生成方法）
【００９４】
（第１の生成方法）
先ず、トリガの第１の生成方法について説明する。第１の生成方法においては、撮像中の車両１の最高速度Ｓｐｅｅｄと、撮像範囲の大きさ（撮像範囲の車両１の進行方向の長さ）と、からトリガの時間間隔を決める。撮像制御部１０１は、車両１におけるシステム設定値や、情報処理装置５０に対するユーザ入力により、車両１の最高速度Ｓｐｅｅｄを予め取得しておく。撮像制御部５０３は、トリガの時間間隔を、取得した最高速度Ｓｐｅｅｄと、進行方向視野Ｖｐおよび進行方向重複率Ｄｒと、を用いて、下記の式（４）により算出する。なお、進行方向重複率Ｄｒは、上述した下限値が適用される。
【００９５】
【数４】
2019163624.tif 000008
【００９６】
式（４）により、１秒間に生成すべきトリガ数ｆｐｓが算出される。トリガ数ｆｐｓの逆数が、生成すべき次のトリガまでの時間間隔となる。
【００９７】
進行方向視野Ｖｐは、模式的には、図６を用いて説明したように、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの路面４からの高さｈと、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの画角αと、に基づき設定できる。実際は、さらに、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの路面４に対する角度なども考慮して、進行方向視野Ｖｐを設定する。
【００９８】
ここで、移動中の車両１が右もしくは左にカーブした際には、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒのうち外側にあるカメラの移動量が大きくなる。そのため、車両１の最高速度Ｓｐｅｅｄをそのまま使うのではなく、外側カメラの位置に基づく回転移動の速度を使うと、より好ましい。
【００９９】
撮像制御部５０３は、生成したトリガに応じて撮像されたステレオ撮像画像を、全て例えばストレージ５００４やＲＡＭ５００２に記憶し、蓄積する。
【０１００】
（第２の生成方法）
次に、トリガの第２の生成方法について説明する。上述した第１の方法は、シンプルである一方、車両１が停止している状態や、所定の速度よりも低速で移動している状態では、最高速度Ｓｐｅｅｄに対して過剰に細かい間隔で撮像することになり、蓄積されるステレオ撮像画像の量が大きくなってしまう。第２の生成方法では、撮像制御部５０３は、カメラの移動速度を検出し、検出された移動速度に応じてトリガを生成する。
【０１０１】
撮像制御部５０３は、例えばＧＮＳＳ部５０２１により取得された速度情報が示す現在の車両１の速度を、式（４）の最高速度Ｓｐｅｅｄとして用いて、次のトリガまでの時間間隔を算出し、撮像を行う。第２の生成方法によれば、車両１の移動速度が小さいほど、トリガ生成の時間間隔が長くなり、無駄な撮像が行われることが抑制される。
【０１０２】
撮像制御部５０３は、生成したトリガに応じて撮像されたステレオ撮像画像を、全て例えばストレージ５００４やＲＡＭ５００２に記憶し、蓄積する。
【０１０３】
なお、この第２の生成方法と、上述した第１の生成方法は、組み合わせて実施することが可能である。
【０１０４】
（第３の生成方法）
次に、トリガの第３の生成方法について説明する。第３の生成方法では、上述した第１の生成方法と同様に、車両１の最高速度Ｓｐｅｅｄに基づいた一定時間間隔でトリガを生成する。ここで、第３の生成方法においては、トリガに応じて撮像されたステレオ撮像画像を、全て蓄積するのではなく、進行方向重複率Ｄｒが予め設定された値を下回った場合にのみ蓄積する。
【０１０５】
後述するが、車両１の進行方向に重複するように撮像されたステレオ撮像画像のみを用いて、カメラ（車両１）の移動距離を算出することが可能である。
【０１０６】
撮像制御部５０３は、最後に蓄積されたステレオ撮像画像と、直前に撮像されたステレオ撮像画像とを用いてカメラの移動距離を算出する。撮像制御部５０３は、算出した距離が、進行方向重複率Ｄｒの下限値に対応した移動距離を超えたか否かを判定する。撮像制御部５０３は、超えたと判定した場合には、直前に撮像されたステレオ撮像画像を蓄積する。一方、撮像制御部５０３は、超えていないと判定した場合は、直前に撮像したステレオ撮像画像を破棄する。
【０１０７】
これにより、車両１の現在速度を計測するためのセンサを用いずとも、移動速度が小さいときには無駄な画像蓄積が行われないことになる。
【０１０８】
［実施形態に係る路面性状値の算出方法］
次に、実施形態に係る路面性状値の算出方法について説明する。以下では、実施形態に係る平坦性σ、わだち掘れ量Ｄおよびひび割れ率Ｃの計測方法について説明する。
【０１０９】
（平坦性）
図１５は、実施形態に係る平坦性の算出処理を示す一例のフローチャートである。ステップＳ１００で、撮像画像取得部５００により、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにより撮像され、例えばストレージ５００４に記憶されたステレオ撮像画像が取得される。ステレオ撮像画像が取得されると、処理は、並列して処理が可能なステップＳ１０１ａおよびステップＳ１０１ｂに移行する。
【０１１０】
ステップＳ１０１ａでは、ステップＳ１００で取得されたステレオ撮像画像に基づきデプスマップが生成される。図１６および図１７を用いて、実施形態に適用可能なデプスマップの生成処理について説明する。図１６は、実施形態に適用可能なデプスマップの生成処理を示す一例のフローチャートである。
【０１１１】
ステップＳ１２０で、マッチング処理部５１０は、撮像画像取得部５００からステレオ撮像画像を取得する。次のステップＳ１２１で、マッチング処理部５１０は、取得したステレオ撮像画像を構成する２枚の撮像画像に基づきマッチング処理を行う。次のステップＳ１２２で、３Ｄ情報生成部５１１は、ステップＳ１２１のマッチング処理結果に基づき深度情報を計算し、３次元点群情報であるデプスマップを生成する。
【０１１２】
ステップＳ１２１およびステップＳ１２２の処理について、より具体的に説明する。実施形態では、ステレオ撮像画像を構成する２枚の撮像画像を用いて、ステレオ法により深度情報を計算する。ここでいうステレオ法は、２つのカメラにより異なる視点から撮像された２枚の撮像画像を用い、一方の撮像画像のある画素（参照画素）に対して、他方の撮像画像内における対応する画素（対応画素）を求め、参照画素と対応画素とに基づき三角法により深度（奥行き値）を算出する方法である。
【０１１３】
ステップＳ１２１で、マッチング処理部５１０は、撮像画像取得部５００から取得した、ステレオ撮像画像を構成する２枚の撮像画像を用い、基準となる一方の撮像画像における参照画素を中心とする所定サイズの領域に対応する、探索対象となる他方の撮像画像内の領域を、当該他方の撮像画像内で移動させて、探索を行う。
【０１１４】
対応画素の探索は、様々な方法が知られており、例えば、ブロックマッチング法を適用することができる。ブロックマッチング法は、一方の撮像画像において参照画素を中心としてＭ画素×Ｎ画素のブロックとして切り出される領域の画素値を取得する。また、他方の撮像画像において、対象画素を中心としてＭ画素×Ｎ画素のブロックとして切り出される領域の画素値を取得する。画素値に基づき、参照画素を含む領域と、対象画素を含む領域との類似度を計算する。探索対象の画像内でＭ画素×Ｎ画素のブロックを移動させながら類似度を比較し、最も類似度が高くなる位置のブロックにおける対象画素を、参照画素に対応する対応画素とする。
【０１１５】
類似度は、様々な計算方法により算出できる。例えば、式（５）に示される、正規化相互相関（ＮＣＣ：Normalized  Cross-Correlation）は、コスト関数の１つであって、コストを示す数値ＣNCCの値が大きいほど、類似度が高いことを示す。式（５）において、値ＭおよびＮは、探索を行うための画素ブロックのサイズを表す。また、値Ｉ(ｉ，ｊ)は、基準となる一方の撮像画像における画素ブロック内の画素の画素値を表し、値Ｔ(ｉ，ｊ)は、探索対象となる他方の撮像画像における画素ブロック内の画素値を表す。
【０１１６】
【数５】
2019163624.tif 000009
【０１１７】
マッチング処理部５１０は、上述したように、一方の撮像画像における、Ｍ画素×Ｎ画素の画素ブロックに対応する、他方の撮像画像における画素ブロックを、他方の撮像画像内で例えば画素単位で移動ながら式（５）の計算を実行し、数値ＣNCCを算出する。他方の撮像画像において、数値ＣNCCが最大となる画素ブロックの中心画素を、参照画素に対応する対象画素とする。
【０１１８】
図１６の説明に戻り、ステップＳ１２２で、３Ｄ情報生成部５１１は、ステップＳ１２１のマッチング処理により求められた、参照画素および対応画素に基づき、三角法を用いて奥行き値（深度情報）を算出し、ステレオ撮像画像を構成する一方の撮像画像および他方の撮像画像に係る３次元点群情報を生成する。
【０１１９】
図１７は、実施形態に適用可能な三角法を説明するための図である。図中のターゲット物体４０３（例えば路面４上の１点）までの距離Ｓを、各撮像素子４０２（撮像素子６０１Lおよび６０１Rに対応）に撮像された画像内の撮像位置情報から算出することが処理の目的である。すなわち、この距離Ｓが、対象となる画素の深度情報に対応する。距離Ｓは、下記の式（６）により計算される。
【０１２０】
なお、式（６）において、値ｂａｓｅｌｉｎｅは、カメラ４００ａおよび４００ｂ間の基線の長さ（基線長）を表す。これは、図７の例では、撮像レンズ６ＬLおよび６ＬR（ステレオカメラ６Ｌの場合）による基線長に対応する。値ｆは、レンズ４０１（撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRに対応）の焦点距離を表す。値ｑは、視差を表す。視差ｑは、参照画素と対応画素の座標値の差分に、撮像素子の画素ピッチを乗じた値である。対応画素の座標値は、ステップＳ１２１のマッチング処理の結果に基づき得られる。
【０１２１】
【数６】
2019163624.tif 000010
【０１２２】
この式（６）が、２つのカメラ４００ａおよび４００ｂ、すなわち、撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRを利用した場合の距離Ｓの算出方法となる。これは２つのカメラ４００ａおよび４００ｂ、すなわち、撮像レンズ６ＬLおよび６ＬRによりそれぞれ撮像された撮像画像から距離Ｓを算出するものである。実施形態では、この式（６）による算出方法を、ステレオカメラ６Ｌの撮像レンズ６ＬLおよび６ＬR、ならびに、ステレオカメラ６Ｒの撮像レンズ６ＲLおよび６ＲRにより撮像された各撮像画像に適用して、画素毎に距離Ｓを算出する。
【０１２３】
図１５の説明に戻り、ステップＳ１０１ｂで、３Ｄ情報生成部５１１は、カメラ位置および向きを推定する。ここで、カメラ位置は、例えばステレオカメラ６Ｌを一体と捉えた場合のその中心座標を示す。ステップＳ１０１ｂの処理の詳細については、後述する。
【０１２４】
ステップＳ１０１ａおよびステップＳ１０１ｂの処理が終了すると、処理がステップＳ１０２に移行される。ステップＳ１０２で、３Ｄ情報生成部５１１は、時系列上で隣接する２つのデプスマップについて、ステップＳ１０１ｂで推定したカメラ位置および向きに基づき、前時刻のデプスマップの座標系に合うように、当該前時刻の次の次時刻のデプスマップの座標変換を行う。
【０１２５】
なお、前時刻および次時刻は、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにおいてトリガに応じて時系列上で連続的に実行された１回目の撮像と、２回目の撮像とにおいて、１回目の撮像が行われた時刻を前時刻、２回目の撮像が行われた時刻を次時刻としている。すなわち、前時刻のデプスマップは、１回目の撮像によるステレオ撮像画像に基づき生成されたデプスマップであり、次時刻のデプスマップは、２回目の撮像によるステレオ撮像画像に基づき生成されたデプスマップである。
【０１２６】
次のステップＳ１０３で、３Ｄ情報生成部５１１は、ステップＳ１０２で座標変換された次時刻のデプスマップを、前時刻のデプスマップに統合する。すなわち、ステップＳ１０２の座標変換により、前時刻および次時刻の２つのデプスマップが共通の座標系に並ぶため、これら２つのデプスマップを統合することができる。この、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理を、全ての時刻で撮像されたステレオ撮像画像に対して実施する。
【０１２７】
なお、図７や図９に示すように、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒ、あるいは、ステレオカメラ６Ｌ、６Ｃおよび６Ｒを道路幅方向に複数台並べて用いる場合、道路幅方向に並んだステレオカメラ同士（例えばステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒ）においても、同様にしてカメラ位置および向きを推定し、その後、デプスマップ統合を行う。
【０１２８】
また、上述した第３の生成方法における、カメラ（車両１）の移動距離は、ステップＳ１０２の座標変換、および、ステップＳ１０３のデプスマップ統合処理において、算出が可能である。
【０１２９】
次のステップＳ１０４で、３Ｄ情報取得部５２０は、３Ｄ情報生成部５１１から、ステップＳ１０３で統合されたデプスマップを取得する。そして、状態特性値算出部５２１は、３Ｄ情報取得部５２０に取得されたデプスマップに基づき、平坦性σを算出する。すなわち、デプスマップが統合されると、計測した区間の道路について路面形状が、１つの３次元空間中の点群として復元される。点群が復元されると、路面上の各サンプリング地点について、規定に従い前後１．５ｍ地点の座標を結んだ座標系を取り、中心部分の３次元点群までの距離を算出することで、式（２）と同様に変位量ｄを算出でき、式（３）に従い、この変位量ｄから平坦性σを算出できる。
【０１３０】
（わだち掘れ量）
わだち掘れ量Ｄについては、ステップＳ１０４で、状態特性値算出部５２１は、３Ｄ情報取得部５２０に取得されたデプスマップを道路幅方向にスキャンすることで、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるような深さＤ1およびＤ2を取得することができる。これら取得した深さＤ1およびＤ2と、デプスマップをスキャンした断面の情報に基づき、わだち掘れ量Ｄを求めることができる。
【０１３１】
（ひび割れ率）
状態特性値算出部５２１は、例えば、ステップＳ１０３において統合されたデプスマップに対し、ステップＳ１００で取得されたステレオ撮像画像を適用する。すなわち、状態特性値算出部５２１は、車両１の進行方向に、進行方向重複率Ｄｒで以て重複して撮像された各ステレオ撮像画像を統合する。状態特性値算出部５２１は、統合した画像に対して規定に従い５０ｃｍのメッシュを設定し、画像解析により各メッシュ内のひび、パッチングなどの情報を取得し、取得した情報に基づき規定に従いひび割れ率Ｃを算出する。
【０１３２】
（カメラ位置および向きの推定処理）
次に、上述した図１５のフローチャートにおけるステップＳ１０１ｂの、カメラ位置および向きの推定処理について、より詳細に説明する。図１８は、実施形態に適用可能な、カメラ位置および向きの推定処理を示す一例のフローチャートである。実施形態では、カメラ位置および向きを、上述したＳｆＭを用いて推定する。
【０１３３】
ステップＳ１３０で、３Ｄ情報生成部５１１は、撮像画像取得部５００からステレオ撮像画像を取得する。ここで、３Ｄ情報生成部５１１は、時系列上で連続的に撮像された２枚のステレオ撮像画像（前時刻のステレオ撮像画像、次時刻のステレオ撮像画像、とする）を取得する。次に、ステップＳ１３１で、３Ｄ情報生成部５１１は、取得した各ステレオ撮像画像から特徴点を抽出する。この特徴点抽出処理は、各ステレオ撮像画像の対応点として検出しやすい点を見つける処理であって、典型的には、画像中の変化があり、かつ変化が一様でないコーナーと呼ばれる点を検出する。
【０１３４】
次のステップＳ１３２で、３Ｄ情報生成部５１１は、前時刻のステレオ撮像画像内で特徴点として抽出された点と同じ場所を撮像した点を、次時刻のステレオ撮像画像内から検出する。この検出処理は、オプティカルフローと呼ばれる手法や、ＳＩＦＴ(Scale-Invariant  Feature  Transform)、ＳＵＲＦ(Speed-Upped  Robust  Feature)などに代表される特徴点マッチングと呼ばれる手法を適用することができる。
【０１３５】
次のステップＳ１３３で、３Ｄ情報生成部５１１は、カメラの初期位置および向きを推定する。３Ｄ情報生成部５１１は、ステップＳ１３２において各ステレオ撮像画像で検出された対応点の座標を固定値とし、次時刻のステレオ撮像画像を撮像したカメラの位置および向きをパラメータとして連立方程式を解くことで、カメラの位置を推定し、３次元座標を算出する（ステップＳ１３４）。
【０１３６】
図１９を参照しながら、カメラの初期位置および向きの推定方法について説明する。式（７）は、空間の点Ｘjを、カメラ（視点）Ｐiに投影した座標ｘijの関係を表している。なお、式（７）において、値ｎが３次元空間における点の数、値ｍは、カメラ（撮像画像）の数をそれぞれ表す。
【０１３７】
【数７】
2019163624.tif 000011
【０１３８】
各値Ｐは、それぞれのカメラについて、３次元空間の点の座標をその画像の２次元座標に変換する投影行列であって、次式（８）で表される。式（８）は、右辺に示す３次元座標の２行２列の変換行列と、３次元座標から２次元座標への射影変換ｆiから成る。
【０１３９】
【数８】
2019163624.tif 000012
【０１４０】
図１９において、カメラに映った座標ｘijのみが与えられた連立方程式を用いて、値Ｘjと値Ｐiとを算出する。この連立方程式の解法には、線形最小二乗法を用いることができる。
【０１４１】
次のステップＳ１３５で、３Ｄ情報生成部５１１は、ステップＳ１３４で算出されたカメラ位置を示す３次元座標を最適化する。連立方程式を解いて算出されたカメラの位置および向きは、十分な精度を有していない場合がある。そのため、算出された値を初期値として最適化処理を行うことで、精度を向上させる。
【０１４２】
画像上探索により取得された対応点座標と、ステップＳ１３４で算出された３次元座標および式（８）の投影行列をパラメータとして上述した式（７）により算出される２次元座標ｘij（再投影座標と呼ばれる）と、の差は、残差と呼ばれる。カメラの位置および向きを算出するために用いた全てのステレオ撮像画像中の、全ての対応点について、この残差の総和が最小になるように、パラメータを最適化演算によって調整する。これを、バンドル調整と呼ぶ。バンドル調整による全体最適化を行うことで、カメラの位置および向きの精度を向上させることができる。
【０１４３】
以上が、通常のＳｆＭにおけるカメラ位置および向き推定のベース処理である。実施形態では、基線長が既知のステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒを使用しているため、車両１の移動に応じて撮像範囲を重複させて撮像されたステレオ撮像画像における対応点の検出に加えて、ステレオ撮像画像を構成する２枚の撮像画像における対応点の探索が容易である。したがって、空間での３次元座標Ｘjが実スケール（現実の大きさ）で確定し、移動後のカメラの位置および向きも安定的に算出できる。
【０１４４】
なお、上述したように、実施形態に係る撮像システム１０では、情報処理装置５０においてトリガを生成し、生成したトリガを各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒに全てのカメラに分配することで、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒが同期して撮像を行う構成となっている。このとき、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒが有するクロック生成器や、情報処理装置５０においてトリガを分配するためのトリガ分配部品、情報処理装置５０や各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにおけるトリガ配線長の差異などの影響により、実際に各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒがトリガを取り込んで撮像を実行するタイミングに僅かなズレが発生する可能性がある。この撮像タイミングのズレは、可能な限り抑制することが好ましい。
【０１４５】
特に基線長が既知であるステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒの間では、撮像タイミングのズレを極力抑えることが望ましい。例えば、カメラＩ／Ｆ５０１０から各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒにトリガ供給の配線を行う際に、トリガの品質確保のための中継器や、静電ノイズなどから保護するためにフォトカプラを経由する場合がある。この場合に、ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒ間でこれら中継器やフォトカプラを共有することが望ましい。
【０１４６】
［実施形態に係る調書作成処理］
次に、実施形態に係る調書作成処理について、より具体的に説明する。図２０は、実施形態に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。調書データの作成が開始されると、ステップＳ２００で、調書処理部５２２は、規定に従い、計測および算出対象要素を取得して出力し、規定調書データを作成する。ここで、規定に従った計測および算出対象要素は、規定単位毎に処理した各評価値（ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σなど）と、各評価値に基づき求めた算出値（ＩＲＩ、ＭＣＩ値、ＭＣＩ式選択値）と、を含む。
【０１４７】
調書処理部５２２は、これらの計測および算出対象要素を、例えば所定のフォーマットに適用させて、規定調書の調書データを作成する。ここで作成される調書データは、例えば図５および図６で説明した調書Ａおよび調書Ｂと同等である。なお、調書Ｂに含まれる画像は、例えば車両１に搭載されるドライブレコーダにより取得される画像を適用できる。
【０１４８】
次のステップＳ２０１で、調書処理部５２２は、局所計測および算出対象要素を計測データ記憶部１０３から取得し、局所調書データを作成する。ここで、局所計測および算出対象要素は、短単位（５ｍ、１０ｍ、２０ｍなど）毎に処理された、各評価値（ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σなど）と、各評価値に基づき求めた算出値（ＩＲＩ、ＭＣＩ値、ＭＣＩ式選択値など）を含む。各評価値は、局所的に処理された、局所ひび割れ面積率ＣL、局所わだち掘れ量ＤL、局所平坦性σLである。また、算出値は、局所ＭＣＩLとなる。これらのうち、局所わだち掘れ量ＤLは、短単位の中央位置でのデータに基づく。
【０１４９】
図２１は、第１の実施形態に係る、ステップＳ２０１で出力される局所調書データによる調書Ａの例を示す図である。ここでは、短単位が１０ｍであるものとして説明を行う。図２１において、区間の項目における距離の累積値が短単位の１０ｍ単位とされ、区間距離がそれぞれ１０ｍとされる。また、各位置情報、各評価値、各算出値も、１０ｍ毎に処理された値が用いられる。調書Ｂも、同様に作成することが可能である。
【０１５０】
実施形態に係る情報処理装置５０は、このように、調書作成の際に、規定単位毎の、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄおよび平坦性σと、これらに基づき求めたＭＣＩとを出力し、規定調書データを作成すると共に、短単位毎のひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄおよび平坦性σと、これらに基づき求めたＭＣＩとを出力し、局所調書データを作成する。そのため、膨大な量の撮像データおよび計測データからの、局所的な情報の抽出が容易となる。
【０１５１】
［実施形態の第１の変形例］
次に、実施形態の第１の変形例について説明する。図２２は、実施形態の第１の変形例に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。なお、図２２において、上述した図２０のフローチャートによる処理と共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。ステップＳ２００、ステップＳ２０１で、調書処理部５２２は、上述と同様に、規定に従い計測および算出対象要素を取得して出力し、規定調書データを作成し、局所計測および算出対象要素を取得して出力し、局所調書データを作成する。
【０１５２】
次のステップＳ２１０で、調書処理部５２２は、計測区間に対応する地図データを出力する。計測データには、緯度および経度の情報が含まれる。上述したように、撮像画像取得部５００は、各ステレオカメラ６Ｌおよび６Ｒからステレオ撮像画像を取得する際に、位置情報取得部５０４により現在位置を示す位置情報を取得し、取得した位置情報を、当該ステレオ撮像画像と関連付ける。調書処理部５２２は、この位置情報に基づき地図データを出力し、当該位置情報と地図データ上の位置とを関連付ける。ここで、調書処理部５２２は、計測を行う区間に対応する地区の地図データを予め持っているものとする。
【０１５３】
図２３は、実施形態の第１の変形例に係る地図データ出力の例を示す図である。図２３の例では、地図データに基づく地図画像７００に対して、計測を行った、すなわち、車両１を移動させつつステレオ撮像画像を撮像した経路７０１が強調して表示されている。また、経路７０１は、地図画像７００において、図２３の下部の凡例に示すように、ＭＣＩ値により色分けして表示される。これにより、路面性状を直感的に把握することが可能となる。
【０１５４】
なお、図２３では、経路７０１をＭＣＩ値に応じて色分けして表示しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、経路７０１の表示を変化させる基準は、ＭＣＩ値に限らず、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σ、ひび割れ面積率、局所わだち掘れ量ＣL、局所平坦性σLおよび局所ＭＣＩLの中から選択できる。
【０１５５】
［実施形態の第２の変形例］
次に、実施形態の第２の変形例について説明する。図２４は、実施形態の第２の変形例に係る調書作成処理を示す一例のフローチャートである。なお、図２４において、上述した図２２のフローチャートによる処理と共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。ステップＳ２００、ステップＳ２０１で、調書処理部５２２は、上述と同様に、規定に従い計測および算出対象要素を取得して出力し、規定調書データを作成し、局所計測および算出対象要素を取得して出力し、局所調書データを作成する。ステップＳ２１０で、調書処理部５２２は、計測区間に対応する地図データを出力する。
【０１５６】
次のステップＳ２２０で、調書処理部５２２は、事象分析を行い、分析結果を出力する。調書処理部５２２は、事象分析により、例えば、局所ひび割れ率ＣLを用いて、縦断ひび、横断ひび、密集ひび、がある可能性箇所を解析する。ここで、ひびが１本のみ、検出されたメッシュが縦方向（車両１の進行方向）にｎ個以上並んでいる場合は、縦断ひびの可能性箇所、横方向（道路幅方向）にｎ個以上並んでいる場合は横断ひびの可能性箇所、とする。また、ひびが２本以上検出されたメッシュがｎ×ｎ個集結している場合は、密集ひびの可能性箇所とする。
【０１５７】
なお、縦断ひび、横断ひび、密集ひびを判定するための値ｎは、予め設定されているものとする。また、値ｎは、後の検索、表示の際に変更することが可能である。
【０１５８】
実施形態の第２の変形例では、規定の距離計測単位よりも短い距離単位でひび割れ率Ｃの処理を行っている。そのため、より詳細な解析を容易に実行できる。
【０１５９】
次に、実施形態の第２の変形例に係る、検索処理について説明する。図２５は、実施形態の第２の変形例に係る調書データに対する検索処理を示す一例のフローチャートである。ステップＳ３００で、調書処理部５２２は、ステップＳ２００で規定に従い計測および算出対象要素（ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、平坦性σ、ＭＣＩ値など）を取得して規定調書データを作成し、作成した規定調書データに基づく表示を行う。規定調書データと共に、規定調書データに含まれる位置情報に対応する地図情報を表示させてもよい。
【０１６０】
ここで、ステップＳ３００での調書データおよび地図情報の表示に応じて、ユーザ入力により検索指示が入力されたものとする（ステップＳ３０１）。検索指示は、短単位の長さ（５ｍ、１０ｍ、２０ｍなど）の設定、ステップＳ２２０で説明した事象分析および可能性箇所の検出に関する値ｎの設定、検索パラメータの設定などを含む。検索パラメータの例としては、局所ひび割れ面積率ＣLや、局所平坦性σLの各値、横断ひび割れ、縦断ひび割れ、密集ひび割れの可能性箇所の表示、などがある。これらの検索パラメータは、単独でもよいし、複数の検索パラメータで論理和や論理積を取ることもできる。
【０１６１】
次のステップＳ３０２で、調書処理部５２２は、ステップＳ３０１の検索指示に応じた検索結果を、例えば調書Ａ（図２１参照）、調書Ｂ、地図情報（図２３参照）のうち１以上の形式で出力し、ディスプレイ５０２０に表示させる。ここで、出力されるデータは、ステップＳ３０１において入力される検索指示で設定された検索パラメータに合致した区間のデータである。データの表示順序は、例えば、数値昇順、降順など選択可能とされる。
【０１６２】
ステップＳ３０２での検索結果の表示に応じて、ユーザ入力により局所データ表示指示が入力されたものとする（ステップＳ３０３）。例えば、調書処理部５２２は、ユーザ入力により、検索結果に含まれる、データを表示させたい区間と、表示内容とが指示される。
【０１６３】
次のステップＳ３０４で、表示情報生成部５２３は、ステップＳ３０３で入力された局所データ表示指示に応じた画面を表示させる表示情報を生成する。例えば、局所データ表示指示が、検索結果に対して指示された短単位の区間における調書Ｂおよび地図情報の表示指示である場合、表示情報生成部５２３は、当該短単位の区間の位置情報、評価値、算出値に基づき調書Ｂおよび地図情報を表示させる表示情報を生成する。この表示情報に応じて、ディスプレイ５０２０に調書Ｂおよび地図情報が表示される。
【０１６４】
以下では、煩雑さを避けるために、表示情報生成部５２３が表示情報を生成し、生成された表示情報に応じてディスプレイ５０２０に所定の画面が表示されることを、表示情報生成部５２３が画面を表示させる、などのように記述する。
【０１６５】
さらに、表示情報生成部５２３は、図２６に例示されるように、ディスプレイ５０２０における表示領域８００に対し、検索結果に基づく短単位の区間の画像８２０を、規定単位である１００ｍの区間の路面の画像８１０と共に、当該１００ｍの路面の画像８１０内での位置を示しつつ（区間８２０’で示す）、表示させる。また、この画像８２０には、メッシュ部８２１に示されるように、５０ｃｍメッシュのひび本数（メッシュ部８２１の右上隅に表示）が表示されている。この図２６の表示に対して、さらに、画像８２０の区間における局所わだち掘れ量ＤLの値と、局所平坦性σLの値と、を表示させることができる。
【０１６６】
さらに、表示情報生成部５２３は、この図２６の表示に対して、局所わだち掘れ量ＤLの値と、局所平坦性σLの値を、グラフィカルに表示させることが可能である。表示情報生成部５２３は、例えば、図２７に例示されるように、画像８２０に対して、重畳表示８２００〜８２０４のように、局所わだち掘れ量ＤLや局所平坦性σLの値に応じた透明度の画像を重畳させることができる。これに限らず、局所わだち掘れ量ＤLや局所平坦性σLの値に応じて、画像８２０の表示の濃淡を変化させることもできる。併せて、図２４のフローチャートのステップＳ２２０で求めた、事象分析の結果や、可能性箇所の情報をさらに表示させることもできる。
【０１６７】
ステップＳ３０４により表示される画面において、確認事項などのメモ入力を行うことが可能である（ステップＳ３０５）。例えば、画像目視を経ての事象分析確定情報、修繕優先度に関わる情報、その他備考情報、などを入力することが稽えられる。調書処理部５２２は、ユーザ入力による保存指示に応じて、入力されたメモ情報を、調書と関連付けて保存することができる。
【０１６８】
このように、実施形態の第２の変形例では、調書データを短単位で検索、表示できるので、路面性状のより詳細な評価を行うことが可能である。
【０１６９】
なお、上述の各実施形態は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。
【符号の説明】
【０１７０】
１  車両
４  路面
５  ＰＣ
６，６Ｌ，６Ｒ  ステレオカメラ
６ＬL，６ＬR，６ＲL，６ＲR  撮像レンズ
１０  撮像システム
５０  情報処理装置
６０Ｃ，６０Ｌ，６０Ｒ  ステレオ撮像範囲
６０ＣL，６０ＣR，６０ＬL，６０ＬR，６０ＲL，６０ＲR  撮像範囲
１００1，１００2  撮像部
１０１，５０３  撮像制御部
１０３  生成部
５００  撮像画像取得部
５１０  マッチング処理部
５１１  ３Ｄ情報生成部
５２０  ３Ｄ情報取得部
５２１  状態特性値算出部
５２２  調書処理部
５２３  表示情報生成部
７００  地図画像
５０２１  ＧＮＳＳ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７１】
【特許文献１】特許第４８４８５３２号公報
【図１】
2019163624.tif 000013
【図２】
2019163624.tif 000014
【図３】
2019163624.tif 000015
【図４】
2019163624.tif 000016
【図５】
2019163624.tif 000017
【図６】
2019163624.tif 000018
【図７】
2019163624.tif 000019
【図８】
2019163624.tif 000020
【図９】
2019163624.tif 000021
【図１０】
2019163624.tif 000022
【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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