(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面が撮影された可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定する矩形設定部と、
対象物の表面が撮影された可視画像の背景輝度値と、前記矩形設定部が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、前記複数の矩形ブロックのうち、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する候補矩形判定部と、
前記候補矩形判定部が判定した変状候補矩形のうち、互いに隣接する変状候補矩形の領域を統合した変状候補領域を設定する候補矩形統合部と、
前記候補矩形統合部が設定した変状候補領域の外周を形成する輪郭ブロックを抽出する候補輪郭抽出部と、
前記候補輪郭抽出部が抽出した各輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該各輪郭ブロックが前記変状矩形であるかどうかを判定し、前記変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を前記変状領域と確定する候補輪郭判定部
とを備えた変状検出装置。
【請求項２】
前記対象物の表面が撮影された可視画像における輝度を変換した変換後可視画像を生成する画像変換部を備え、
前記矩形設定部は、前記画像変換部が生成した変換後可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定し、
前記候補矩形判定部は、前記画像変換部が生成した変換後可視画像の背景輝度値と、前記矩形設定部が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、前記変状候補矩形を判定する
ことを特徴とする請求項１記載の変状検出装置。
【請求項３】
前記矩形設定部は、
前記可視画像の解像度に応じて、前記矩形ブロックの大きさを可変とする
ことを特徴とする請求項１記載の変状検出装置。
【請求項４】
前記候補輪郭判定部が確定した複数の前記変状領域のうちの２つの変状領域間の最短距離を求め、求めた最短距離と閾値とに基づき、当該２つの変状領域を統合するか否かの判定を行う輪郭間距離判定部と、
前記輪郭間距離判定部が、前記２つの変状領域を統合すると判定した場合に、当該２つの変状領域を統合し、統合後変状領域とする領域統合部と、
前記領域統合部が統合した統合後変状領域に関する情報からなる変状データを生成するデータ生成部と、
前記領域統合部が統合した統合後変状領域に関する情報に基づく画像データを生成する画像生成部
とを備えた請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の変状検出装置。
【請求項５】
前記変状領域とは、漏水により変状した領域であり、
前記候補矩形判定部は、
前記矩形ブロック内の平均輝度値が、前記背景輝度値からオフセット値を減算した閾値より小さい場合に、当該矩形ブロックを前記変状候補矩形と判定する
ことを特徴とする請求項１記載の変状検出装置。
【請求項６】
前記変状領域とは、析出物により変状した領域であり、
前記候補矩形判定部は、
前記矩形ブロック内の平均輝度値が、前記背景輝度値にオフセット値を加算した閾値より大きい場合に、当該矩形ブロックを前記変状候補矩形と判定する
ことを特徴とする請求項１記載の変状検出装置。
【請求項７】
前記対象物が撮影された複数枚の撮影画像をカメラから取得し、当該複数枚の撮影画像を一枚に統合して前記可視画像を生成する可視画像生成部
を備えた請求項１記載の変状検出装置。
【請求項８】
矩形設定部が、対象物の表面が撮影された可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定するステップと、
候補矩形判定部が、対象物の表面が撮影された可視画像の背景輝度値と、前記矩形設定部が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、前記複数の矩形ブロックのうち、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定するステップと、
候補矩形統合部が、前記候補矩形判定部が判定した変状候補矩形のうち、互いに隣接する変状候補矩形の領域を統合した変状候補領域を設定するステップと、
候補輪郭抽出部が、前記候補矩形統合部が設定した変状候補領域の外周を形成する輪郭ブロックを抽出するステップと、
候補輪郭判定部が、前記候補輪郭抽出部が抽出した各輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該各輪郭ブロックが前記変状矩形であるかどうかを判定し、前記変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を前記変状領域と確定するステップ
とを備えた変状検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象物の表面の変状箇所を検出する変状検出装置および変状検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物の表面を撮像した画像データに基づき、当該対象物の表面の変状箇所を検出する技術が知られている。
例えば、特許文献１には、コンクリート表面を撮像したコンクリート表面画像に対して横方向に強い平滑化処理を行い、当該平滑化処理を実施した画像に対し、背景に比べてより黒い領域を漏水候補領域として抽出し、当該漏水候補領域について、輝度値、面積、幅および高さを特定して、指定した条件の範囲内にある領域を漏水領域として抽出し、領域の穴埋めおよび周囲領域の閉合処理等を行って、最終的な漏水領域を表示するコンクリート表面の変状領域の検出方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０２８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような技術では、漏水領域は横幅が広いことを前提にしており、漏水領域の判定を、平滑化した画像から判定するため、判定漏れが発生し得るという課題があった。また、漏水候補領域に対して、輝度値、面積、幅および高さに基づく固定値の閾値によって漏水領域であるかどうかの判定を行うため、小さな漏水領域を見逃す可能性があるという課題があった。また、撮影条件等によっても、微細な領域に対する漏水の検出が困難となるという課題があった。【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、微細な領域に対しても、変状領域の検出を可能とする変状検出装置および変状検出方法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】
【０００６】
この発明に係る変状検出装置は、対象物の表面が撮影された可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定する矩形設定部と、対象物の表面が撮影された可視画像の背景輝度値と、矩形設定部が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、複数の矩形ブロックのうち、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する候補矩形判定部と、候補矩形判定部が判定した変状候補矩形のうち、互いに隣接する変状候補矩形の領域を統合した変状候補領域を設定する候補矩形統合部と、候補矩形統合部が設定した変状候補領域の外周を形成する輪郭ブロックを抽出する候補輪郭抽出部と、候補輪郭抽出部が抽出した各輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該各輪郭ブロックが変状矩形であるかどうかを判定し、変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を変状領域と確定する候補輪郭判定部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、微細な領域に対しても、変状領域の検出を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る変状検出装置の構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態１において、変状検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施の形態１において、画像変換部が変換後可視画像を生成する動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態１において、画像変換部が変換後可視画像を生成する動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態１において、候補矩形統合部が、変状候補矩形の領域を統合する動作を具体的に説明するための図である。
【図６】実施の形態１において、候補輪郭判定部によるステップＳＴ２０７の動作を詳細に説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態１において、候補輪郭判定部が、変状候補領域の輪郭ブロックについて、漏水によって変状した変状矩形であるかどうかの判定を行う動作を説明するための図である。
【図８】注目輪郭ブロック内の平均輝度値と各参照ブロック内の平均輝度値を、各矩形ブロック平均輝度順に並べた一例を示す図である。
【図９】注目輪郭ブロック内の平均輝度値と各参照ブロック内の平均輝度値を、各矩形ブロック平均輝度順に並べた他の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１において、輪郭間距離判定部の動作の一例を説明するための図である。
【図１１】実施の形態１において、データ生成部の動作の一例を説明するための図である。
【図１２】実施の形態１において、画像用データで示される画像の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３Ａ，図１３Ｂは、実施の形態１に係る変状検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
変状検出装置１０は、対象物の表面を撮影した可視画像に基づき、対象物の表面における変状領域を検出する。実施の形態１では、一例として、対象物をコンクリート製のトンネルの内壁、対象物の表面をトンネルの内壁の表面とする。以下の説明では、「トンネルの内壁」とは、「トンネルの内壁の表面」を意味するものとする。また、実施の形態１では、変状検出装置１０は、トンネルの内壁における漏水領域を変状領域として検出するものとする。
【００１０】
図１は、実施の形態１に係る変状検出装置１０の構成の一例を示す図である。
図１に示すように、変状検出装置１０は、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ記録部３と、データ出力部４と、画像出力部５とを備える。
可視画像生成部２は、カメラ（図１では図示省略）から、トンネルの内壁が撮像された複数枚の撮影画像を取得し、一枚に統合して、可視画像を生成する。
具体的には、ユーザが、トンネル内において、トンネルの内壁をカメラによって撮影する。この際、ユーザは、トンネルの内壁を複数回に分けて撮影する。可視画像生成部２は、カメラから、ユーザによって撮影された複数枚の撮影画像を取得し、取得した複数枚の撮影画像について、画像同士の位置合わせ、または、歪み補正等を実施して、当該複数枚の撮影画像を統合し、トンネルの内壁を撮影した１枚の可視画像とする。このとき、可視画像生成部２は、可視画像を、２５６階調のグレイスケール画像として生成する。なお、可視画像におけるトンネルの内壁の範囲が広い場合、可視画像生成部２は、例えば、「スパン」と呼ばれる１０ｍ×１０ｍ程度の覆工コンクリート単位毎に１つの可視画像を生成する。
可視画像生成部２は、可視画像を画像処理部１に出力する。
【００１１】
画像処理部１は、可視画像生成部２から出力された可視画像に基づき、トンネルの内壁の漏水領域（以下「変状領域」という。）を検出する。
画像処理部１は、画像変換部１０１と、背景輝度値算出部１０２と、候補矩形判定部１０３と、候補矩形統合部１０４と、候補輪郭抽出部１０５と、候補輪郭判定部１０６と、輪郭間距離判定部１０７と、領域統合部１０８と、データ生成部１０９と、画像生成部１１０とを有する。候補矩形判定部１０３は、矩形設定部１０３１を有する。
画像変換部１０１は、可視画像生成部２から出力された可視画像について、輝度値の分布（以下「輝度分布」という。）を求める。そして、画像変換部１０１は、求めた輝度分布に基づき、可視画像の輝度の変換を行い、変換後可視画像を生成する。画像変換部１０１は、生成した変換後可視画像を背景輝度値算出部１０２および候補矩形判定部１０３に出力する。
背景輝度値算出部１０２は、画像変換部１０１から出力された変換後可視画像の背景輝度値を算出する。具体的には、背景輝度値算出部１０２は、変換後可視画像について、輝度値のヒストグラムを作成し、最大画素数となる輝度値を背景輝度値とする。背景輝度値算出部１０２は、背景輝度値の情報を候補矩形判定部１０３に出力する。
【００１２】
候補矩形判定部１０３は、画像変換部１０１から出力された変換後可視画像と、背景輝度値算出部１０２から出力された背景輝度値とに基づき、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する。
具体的には、まず、候補矩形判定部１０３の矩形設定部１０３１は、変換後可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定する。
そして、候補矩形判定部１０３は、背景輝度値算出部１０２が算出した変換後可視画像の背景輝度値と、矩形設定部１０３１が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値に基づき、複数の矩形ブロックのうち、変状候補矩形となる矩形ブロックを判定する。具体的には、漏水領域を変状領域とする場合、候補矩形判定部１０３は、矩形ブロック内の平均輝度値が、変状領域を判定するための閾値（以下「第１の閾値」という。）より小さい場合に、当該矩形ブロックを、変状候補矩形と判定する。
【００１３】
なお、矩形設定部１０３１は、カメラがトンネルの内壁を撮影した撮影画像の撮影解像度に応じて、矩形ブロックの矩形の大きさを可変とする。例えば、撮影解像度が１画素あたり０．２５ｍｍの場合、矩形設定部１０３１は、１ブロックを８画素×８ラインとしてブロック分けし、撮影解像度が１画素あたり０．５ｍｍの場合、矩形設定部１０３１は、１ブロックを４画素×４ラインとしてブロック分けする等である。矩形設定部１０３１は、撮影解像度の情報を、カメラから取得するようにすればよい。
矩形ブロックの矩形の大きさを、撮影画像の撮影解像度に応じて可変とすることで、実際の単位面積当たりの領域に割り当てるブロックの大きさを最適にすることができる。
一方、矩形ブロックのサイズを大きく取ることにより、変状の特徴である輝度勾配または分散の大きなブロックの個数が、変状領域と判定される判定条件を満たさないケースも発生する。そのため、サイズを小さく取ることで、変状領域の判定の精度を高めることもできる。
候補矩形判定部１０３は、変状候補矩形の情報を、候補矩形統合部１０４に出力する。
【００１４】
候補矩形統合部１０４は、候補矩形判定部１０３から出力された変状候補矩形の情報に基づき、互いに隣接する複数の変状候補矩形の領域を１つの領域として統合し、統合した領域を、変状領域の候補となる変状候補領域と設定する。候補矩形統合部１０４は、変状候補領域の情報を、候補輪郭抽出部１０５に出力する。
【００１５】
候補輪郭抽出部１０５は、候補矩形統合部１０４から出力された変状候補領域の情報に基づき、変状候補領域の輪郭ブロックを抽出する。
実施の形態１において、領域の輪郭とは領域の外周をいい、当該領域の輪郭を形成する変状候補矩形を輪郭ブロックという。実施の形態１において、領域の輪郭を形成する輪郭ブロックとは、矩形ブロックが有する４辺のうち、少なくとも１辺が、領域の輪郭を形成している矩形ブロックである。
このとき、候補輪郭抽出部１０５は、変状候補領域の輪郭ブロックに、輪郭ラベルを付与する。
候補輪郭抽出部１０５は、抽出した、変状候補領域の輪郭ブロックの情報と、変状候補領域の輪郭ブロックに付与された輪郭ラベルの情報とを、変状候補輪郭情報として、変状候補領域および変状候補矩形の情報に付与し、候補輪郭判定部１０６に出力する。
【００１６】
候補輪郭判定部１０６は、候補輪郭抽出部１０５から出力された変状候補輪郭情報に基づき、変状候補領域の再判定を行う。具体的には、候補輪郭判定部１０６は、変状候補領域の輪郭ブロックについて、当該輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロックの輝度の特徴量に基づき、当該輪郭ブロックが変状矩形であるかどうかの判定を行う。特徴量の詳細については後述する。
候補輪郭判定部１０６は、変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を変状領域と確定する。また、候補輪郭判定部１０６は、変状領域を形成する変状候補矩形を、変状矩形と確定する。このとき、候補輪郭判定部１０６は、変状矩形であると確定した輪郭ブロックに、輪郭ラベルを再付与する。
候補輪郭判定部１０６は、変状領域の輪郭ブロックの情報と、変状領域の輪郭ブロックに付与された輪郭ラベルの情報とを、判定後変状輪郭情報として、変状領域および変状矩形の情報に付与し、輪郭間距離判定部１０７に出力する。
【００１７】
輪郭間距離判定部１０７は、候補輪郭判定部１０６から出力された判定後変状輪郭情報に基づき、変状領域のうちの２つの変状領域間の最短距離を求め、求めた最短距離と閾値（以下「第２の閾値」という。）とに基づき、当該２つの変状領域を統合するか否かの判定を行う。
輪郭間距離判定部１０７は、統合すると判定した変状領域に統合フラグを付与し、統合フラグを付与した変状領域の情報を、判定後変状輪郭情報および変状矩形の情報とともに、領域統合部１０８に出力する。
【００１８】
領域統合部１０８は、輪郭間距離判定部１０７から出力された変状領域の情報に基づき、統合フラグが付与されている変状領域を統合して統合後変状領域とし、変状領域の輪郭ブロックに付与されている輪郭ラベルの再付与を行う。
領域統合部１０８は、統合後変状領域の情報、当該統合後変状領域に含まれる変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報を、データ生成部１０９および画像生成部１１０に出力する。
【００１９】
データ生成部１０９は、領域統合部１０８から出力された統合後変状領域の情報、変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報に基づき、変状データを生成する。変状データとは、具体的には、例えば、統合後変状領域の輪郭および当該輪郭に付与されたラベルの情報、および、統合後変状領域の位置情報等を含むデータである。データ生成部１０９は、変状データを、データ出力部４に出力する。
【００２０】
画像生成部１１０は、領域統合部１０８から出力された統合後変状領域の情報、変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報に基づき、変状領域に関する情報を画像として表示させるための画像用データを生成する。
画像生成部１１０は、画像用データを、画像出力部５に出力する。
【００２１】
データ記録部３は、可視画像生成部２から出力された可視画像を記録する。また、データ記録部３は、画像処理部１において生成され、変状領域の判定に用いられる変換後可視画像等、画像処理部１の処理で用いられるデータおよび画像処理部１の処理において出力される中間データを記録する。また、データ記録部３は、画像処理部１が変状領域を検出し、最終結果として出力する、変状データ、および、画像用データを記録する。
なお、この実施の形態１では、データ記録部３は、変状検出装置１０が備えるものとしているが、これに限らず、データ記録部３は、変状検出装置１０の外部の、変状検出装置１０が参照可能な場所に備えられるものとしてもよい。
【００２２】
データ出力部４は、画像処理部１のデータ生成部１０９から出力された変状データを外部の記録装置等（図示省略）に出力する。データ出力部４は、変状データを、データ記録部３に記録させるようにしてもよい。
画像出力部５は、画像処理部１の画像生成部１１０から出力された画像データを、外部の表示装置等（図示省略）に出力する。画像出力部５は、画像用データを、データ記録部３に記録させるようにしてもよい。
【００２３】
次に、実施の形態１の変状検出装置１０の動作について説明する。
図２は、実施の形態１において、変状検出装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２４】
可視画像生成部２は、カメラから、トンネルの内壁が撮像された複数枚の撮影画像を取得し、一枚に統合して、可視画像を生成する（ステップＳＴ２０１）。このとき、可視画像生成部２は、可視画像を、２５６階調のグレイスケール画像とする。
可視画像生成部２は、可視画像を画像処理部１に出力する。
【００２５】
画像処理部１の画像変換部１０１は、ステップＳＴ２０１において可視画像生成部２から出力された可視画像における輝度を変換して、変換後可視画像を生成する（ステップＳＴ２０２）。
ここで、図３および図４は、実施の形態１において、画像変換部１０１が変換後可視画像を生成する動作を説明するための図である。
まず、画像変換部１０１は、可視画像生成部２から出力された可視画像について、輝度レベルの変換を行う。具体的には、画像変換部１０１は、可視画像について、可視画像上の水平方向に並んだ画素のライン単位に平均輝度値を求め、当該平均輝度値が２５６階調の中間レベルの輝度値である１２８となるように可視画像内の輝度値をシフトする補正を行う。これにより、画像変換部１０１は、撮影光源とトンネルの内壁との関係において、垂直方向の輝度値のムラを軽減する。
図４Ａは、可視画像生成部２から出力された可視画像の一例を示す図であり、図３Ａは、図４Ａに示すような可視画像の輝度値のヒストグラムを示す図である。なお、図３において、横軸は輝度値を示し、縦軸は各輝度値における画素の個数を示している。
画像変換部１０１が、可視画像に対して、ライン単位の平均輝度値を１２８とした補正を行うと、補正後の可視画像は、図４Ｂに示すような画像となる。また、図４Ｂに示すような、補正後の可視画像の輝度値のヒストグラムは、図３Ｂに示すようになる。
【００２６】
続いて、画像変換部１０１は、可視画像について、補正後の可視画像に対しての、画素データの輝度値から、累積ヒストグラムを求め、当該累積ヒストグラムの累積度数のグラフの傾きが一定となるよう、可視画像の輝度値を変換し、変換後可視画像を生成する。
累積ヒストグラムとは、図３Ｂのヒストグラムに関し、最初の輝度値０から輝度値ごとの画素数を累積したものである。画像変換部１０１は、当該累積ヒストグラムの累積画素数のグラフの傾きが一定となるように、可視画像の輝度値を変換する。
具体的には、画像変換部１０１は、以下の変換式を用いて、可視画像の輝度値を変換する。
ｘ’＝ＩＮＴ（（ｈｉｓｔ（ｘ）−ｘｍｉｎ）×（Ｌ−１）／（１−ｘｍｉｎ））
ｘ’：変換後の輝度値
ｈｉｓｔ（ｘ）：変換前輝度値ｘに対する累積画素数÷補正後の可視画像の総画素数
ｘｍｉｎ：ｈｉｓｔ（ｘ）の最小値
Ｌ：階調数（＝２５６）
ＩＮＴ（）：整数化関数
図４Ｃは、画像変換部１０１が可視画像の輝度値を変換した変換後可視画像を示す図であり、図３Ｃは、図４Ｃに示すような変換後可視画像のヒストグラムを示す図である。
このように、累積ヒストグラムの累積度数のグラフの傾きが一定となるよう、可視画像の輝度値を変換し、変換後可視画像とする処理は、照明条件、または、トンネル内壁とカメラとの位置関係等によって、撮影画像の輝度値の濃淡が相違してくることによる影響を取り除き、画像の全体的なバランスを改善するために行う。
画像変換部１０１は、生成した変換後可視画像を背景輝度値算出部１０２および候補矩形判定部１０３に出力する。
【００２７】
背景輝度値算出部１０２は、ステップＳＴ２０２において画像変換部１０１から出力された変換後可視画像の背景輝度値を算出する（ステップＳＴ２０３）。具体的には、背景輝度値算出部１０２は、変換後可視画像の輝度値のヒストグラムを作成し、最大画素数となる輝度値を背景輝度値とする。背景輝度値算出部１０２は、背景輝度値の情報を候補矩形判定部１０３に出力する。
【００２８】
候補矩形判定部１０３は、ステップＳＴ２０２において画像変換部１０１から出力された変換後可視画像と、ステップＳＴ２０３において背景輝度値算出部１０２から出力された背景輝度値とに基づき、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する（ステップＳＴ２０４）。
具体的には、まず、候補矩形判定部１０３の矩形設定部１０３１は、変換後可視画像を分割して複数の矩形ブロックを設定する。
そして、候補矩形判定部１０３は、背景輝度値算出部１０２が算出した変換後可視画像の背景輝度値と、矩形設定部１０３１が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、複数の矩形ブロックのうち、変状候補矩形となる矩形ブロックを判定する。具体的には、漏水領域を変状領域とする場合、候補矩形判定部１０３は、矩形ブロック内の平均輝度値が、第１の閾値より小さい場合に、当該矩形ブロックを、変状候補矩形と判定する。
候補矩形判定部１０３は、変状領域を判定するための第１の閾値を、例えば、背景輝度値からオフセット値を減算した値（背景輝度値−Ｔｈｌｏｗ１）とする。オフセット値であるＴｈｌｏｗ１は、比較的、背景輝度値に近い値を設定するものとする。当該値は、予め、ユーザが設定しておくようにすればよい。
なお、候補矩形判定部１０３が変状候補矩形と判定する矩形ブロックには、漏水以外の、汚れまたは色むら等による変状も含まれ得る。漏水以外の変状によって変状候補矩形と判定された矩形ブロックは、後述する候補輪郭判定部１０６の処理において除外される。
候補矩形判定部１０３は、変状候補矩形の情報を、候補矩形統合部１０４に出力する。
【００２９】
候補矩形統合部１０４は、ステップＳＴ２０４において候補矩形判定部１０３から出力された変状候補矩形の情報に基づき、互いに隣接する複数の変状候補矩形の領域を１つの領域として統合し、統合した領域を、変状候補領域と設定する（ステップＳＴ２０５）。
ある１つの変状候補矩形について、当該１つの変状候補矩形と隣接する他の変状候補矩形が存在しない場合は、候補矩形統合部１０４は、当該１つの変状候補矩形を変状候補領域とする。すなわち、１つの変状候補領域は、１つ以上の変状候補矩形によって形成されることになる。
【００３０】
ここで、図５は、実施の形態１において、候補矩形統合部１０４が、変状候補矩形の領域を統合する動作を具体的に説明するための図である。
図５は、複数の矩形ブロックが設定された変換後可視画像上で変状候補矩形を示したイメージの一例を示している。
なお、図５において、変状候補矩形は、矩形ブロックを太枠で囲むことで表現している。
まず、候補矩形統合部１０４は、候補矩形判定部１０３によって変状候補矩形と判定された矩形ブロックのうち、１つの矩形ブロックを選択し、当該選択された矩形ブロック（以下「注目ブロック」という。図５では５０１で示す）の領域を、当該注目ブロックと隣接する８つの他の矩形ブロックのうち変状候補矩形と判定された矩形ブロックの領域と統合する。
【００３１】
例えば、図５において、注目ブロック５０１の位置を、Ｘｉ，ｊの座標であらわすとすると、候補矩形統合部１０４は、当該注目ブロック５０１の領域と、当該注目ブロック５０１と隣接する８つの矩形ブロック（Ｘｉ−１，ｊ−１〜Ｘｉ＋１，ｊ＋１）のうち、変状候補矩形と判定された矩形ブロック（Ｘｉ−１，ｊ−１、Ｘｉ，ｊ−１、Ｘｉ＋１，ｊ−１、Ｘｉ−１，ｊ）の領域とを統合する。
さらに、候補矩形統合部１０４は、現在の注目ブロック５０１の領域と隣接する矩形ブロックの領域とを統合した領域と隣接する、すでに形成されている他の領域があれば、あわせて統合する。
例えば、図５において、すでに統合されている矩形ブロック群（図５において５０２で示す矩形ブロックの矩形ブロック群）の領域があるので、候補矩形統合部１０４は、当該矩形ブロック群の領域についても、あわせて統合する。
そして、候補矩形統合部１０４は、統合した領域を、変状候補領域とし、当該変状候補領域の情報を、候補輪郭抽出部１０５に出力する。
【００３２】
候補輪郭抽出部１０５は、ステップＳＴ２０５において候補矩形統合部１０４から出力された変状候補領域の情報に基づき、変状候補領域の輪郭を形成する輪郭ブロックを抽出する（ステップＳＴ２０６）。
このとき、候補輪郭抽出部１０５は、輪郭ブロックに、輪郭ラベルを付与する。
【００３３】
例えば、変状候補領域が、図５に示すような内容であったとすると、候補輪郭抽出部１０５は、当該変状候補領域の輪郭ブロックとして、（Ｘｉ−１，ｊ−４、Ｘｉ＋１，ｊ−４、Ｘｉ＋２，ｊ−４、Ｘｉ＋２，ｊ−３、Ｘｉ＋２，ｊ−２、Ｘｉ＋２，ｊ−１、Ｘｉ＋１，ｊ−１、Ｘｉ，ｊ、Ｘｉ−１，ｊ、Ｘｉ−２，ｊ−１、Ｘｉ−３，ｊ、Ｘｉ−３，ｊ＋１、Ｘｉ−２，ｊ＋２、Ｘｉ−４，ｊ＋１、Ｘｉ−５，ｊ、Ｘｉ−４，ｊ−１、Ｘｉ−５，ｊ−２、Ｘｉ−６，ｊ−２、Ｘｉ−６，ｊ−３、Ｘｉ−５，ｊ−３、Ｘｉ−４，ｊ−２、Ｘｉ−３，ｊ−２、Ｘｉ−２，ｊ−２、Ｘｉ−１，ｊ−２、Ｘｉ，ｊ−３）の変状候補矩形を抽出し、抽出した輪郭ブロックに、輪郭ラベルを付与する。
なお、候補輪郭抽出部１０５は、変状候補領域が複数ある場合は、変状候補領域毎に、それぞれ異なる輪郭ラベルを付与する。
候補輪郭抽出部１０５は、抽出した、変状候補領域の輪郭ブロックの情報と、変状候補領域の輪郭ブロックに付与された輪郭ラベルの情報とを、変状候補輪郭情報として、変状候補領域および変状候補矩形の情報に付与し、候補輪郭判定部１０６に出力する。
【００３４】
候補輪郭判定部１０６は、ステップＳＴ２０６において候補輪郭抽出部１０５から出力された変状候補輪郭情報に基づき、変状候補領域の再判定を行う（ステップＳＴ２０７）。具体的には、候補輪郭判定部１０６は、変状候補領域の輪郭ブロックについて、当該輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該輪郭ブロックが、漏水によって変状した変状領域を形成する変状矩形であるかどうかの判定を行う。ステップＳＴ２０７における、候補輪郭判定部１０６による変状候補領域の再判定処理は、漏水以外の変状による変状候補矩形を変状候補領域から除外し、漏水によって変状した変状領域および当該変状領域に含まれる変状矩形を確定することを目的としている。
【００３５】
ここで、図６は、実施の形態１において、候補輪郭判定部１０６によるステップＳＴ２０７の動作を詳細に説明するフローチャートである。
候補輪郭判定部１０６は、複数の輪郭ブロックのうち、１つの輪郭ブロックを選択し、当該選択された輪郭ブロック（以下「注目輪郭ブロック」という。）の周辺に存在する２４の矩形ブロック（以下「参照ブロック」という。）について、各参照ブロック内の平均輝度値、および、輝度値の分散の値（以下「分散値」という。）を算出する（ステップＳＴ６０１）。
図７は、実施の形態１において、候補輪郭判定部１０６が、変状候補領域の輪郭ブロックについて、漏水によって変状した変状矩形であるかどうかの判定を行う動作を説明するための図である。図７では、複数の矩形ブロックが設定された変換後可視画像上で、例えば、図５で示したような変状候補領域が判定され、判定された変状候補領域の輪郭ブロックには輪郭ラベル「１」が付与されているイメージを示している。
【００３６】
まず、候補輪郭判定部１０６は、ステップＳＴ６０１において、輪郭ラベル「１」が付与された輪郭ブロックである注目輪郭ブロック５０１（Ｘｉ，ｊ）の周辺に存在する２４の矩形ブロック（Ｘｉ−２，ｊ−２〜Ｘｉ＋２，ｊ＋２）を参照ブロックとし、各参照ブロック内の平均輝度値および分散値を算出する。
【００３７】
次に、候補輪郭判定部１０６は、以下の設定条件（１）および（２）にあてはまる参照ブロックの個数をそれぞれ算出する（ステップＳＴ６０２）。
（１）参照ブロックの平均輝度値＜背景輝度値−Ｔｈｌｏｗ２（Ｔｈｌｏｗ２＜Ｔｈｌｏｗ１）
（２）参照ブロックの分散値＞背景分散値＋Ｔｈｖａｒｉａｎｃｅ
なお、Ｔｈｌｏｗ２は、背景輝度値とＴｈｌｏｗ１の中間の値とする。例えば、背景輝度値が１２８、Ｔｈｌｏｗ１が８６とすると、Ｔｈｌｏｗ２は６８、または、５０等とする。
また、背景分散値は、変換後可視画像の全矩形ブロックの分散値のヒストグラムにて、設定された範囲を単位として区切った場合に、当該区切られた範囲の分散値を有する矩形ブロックの数が最大となる範囲の中間値とする。例えば、変換後可視化像の全矩形ブロックに対する分散値のヒストグラムにて、設定された範囲を５０とすると、分散値２００〜２４９を有する矩形ブロックの数が最大となった場合、背景分散値を２５５とする。
また、Ｔｈｖａｒｉａｎｃｅは、いくつかの可視画像のサンプルの背景領域に該当する矩形ブロックの分散値に基づき予め設定されている。
【００３８】
候補輪郭判定部１０６は、ステップＳＴ６０２で算出した参照ブロックの個数が、以下の判定条件（３）および（４）を満たすかどうかを判定する（ステップＳＴ６０３）。
（３）上記（１）の設定条件にあてはまる参照ブロックの個数≦Ｔｈｂｉｎａｒｉｚｅ１
（４）上記（２）の設定条件にあてはまる参照ブロックの個数＞Ｔｈｂｉｎａｒｉｚｅ２
ここでは、例えば、Ｔｈｂｉｎａｒｉｚｅ１＝８、Ｔｈｂｉｎａｒｉｚｅ２＝８とする。なお、Ｔｈｂｉｎａｒｉｚｅ１およびＴｈｂｉｎａｒｉｚｅ２の値は適宜設定可能とする。
【００３９】
ここで、図８および図９は、注目輪郭ブロック内の平均輝度値と各参照ブロック内の平均輝度値を、各矩形ブロック平均輝度順に並べた一例を示す図である。
図８に示すような場合、上記の設定条件（３）を満たす。図９に示すような場合、上記の設定条件（３）を満たさない。
【００４０】
ステップＳＴ６０３において、（３）および（４）の両方の設定条件を満たす場合（ステップＳＴ６０３の“ＹＥＳ”の場合）、候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック５０１を、漏水によって変状した変状領域を形成する変状矩形と判定する。（ステップＳＴ６０４）。
例えば、図７の場合において、上記（１）の設定条件にあてはまる参照ブロックの個数が「３」、上記（２）の設定条件にあてはまる参照ブロックの個数が「１０」であったとすると、当該個数は、判定条件（３）および（４）の両方の設定条件を満たすので、候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック５０１を漏水によって変状した変状領域を形成する変状矩形と判定する。このとき、候補輪郭判定部１０６は、当該注目輪郭ブロック５０１に付与された輪郭ラベルはそのままとしておく。すなわち、注目輪郭ブロック５０１の輪郭ラベルは「１」のままである。
【００４１】
一方、ステップＳＴ６０３において、（３）または（４）のいずれかの判定条件を満たさない場合（ステップＳＴ６０３の“ＮＯ”の場合）、候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック５０１は、漏水によって変状した変状領域の変状矩形ではないと判定し、注目輪郭ブロック５０１に付与されている輪郭ラベルの情報を削除し、当該注目輪郭ブロック５０１を、変状候補領域から除外する（ステップＳＴ６０５）。すなわち、候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック５０１を、変状候補矩形から除外する。
例えば、図７の場合において、上記（１）の設定条件にあてはまる参照ブロックの個数が「２０」であったとすると、当該個数は、判定条件（３）の判定条件を満たさないので、候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック５０１に付与されている輪郭ラベル「１」を削除し、当該注目輪郭ブロック５０１を、変状候補領域から除外する。
漏水領域を変状領域とする場合、変状領域は、一般的に、輪郭ブロックにて輝度勾配が急峻であることが多く、シミ等による漏水以外の輪郭ブロックでは、輝度勾配が緩やかなことが多い。候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック周辺の各参照ブロックで輝度勾配を算出し、輝度勾配が緩やか（上記設定条件（１）を満たす）な参照ブロックの個数が多い（上記判定条件（３）を満たさない）場合、当該注目輪郭ブロックは変状領域ではないと判断する。
また、漏水領域を変状領域とする場合、変状領域は、一般的に、背景よりも輝度値の散らばりが大きい傾向にある。候補輪郭判定部１０６は、注目輪郭ブロック周辺の各参照ブロックの分散値を算出し、当該参照ブロックの分散値の散らばりが大きい（上記設定条件（２）を満たす）参照ブロックの個数が少ない（上記判定条件（４）を満たさない）場合、当該注目輪郭ブロックは変状領域ではないと判断する。
このように、漏水領域を変状領域とする場合、変状領域は、一般的に、背景輝度値よりも輝度値が低く、背景分散値よりも大きな分散値となる傾向があるため、候補輪郭判定部１０６は、上記判定条件（３）および判定条件（４）で判定し、参照ブロックを含め、当該判定条件（３）および判定条件（４）に該当する参照ブロックが閾値以上の個数あれば、注目輪郭ブロックは変状領域の可能性が高いと判断する。
【００４２】
候補輪郭判定部１０６は、以上の処理を、全ての輪郭ブロックに対して行い、新たに変状候補領域の輪郭ブロックとなった変状候補矩形があるかどうか判定する（ステップＳＴ６０６）。
ステップＳＴ６０６において、新たに輪郭ブロックとなった変状候補矩形がある場合（ステップＳＴ６０６の“ＹＥＳ”の場合）、候補輪郭判定部１０６は、当該新たな輪郭ブロックを注目輪郭ブロックとして、ステップＳＴ６０１〜ステップＳＴ６０５の処理を繰り返す。
候補輪郭判定部１０６は、新たに輪郭ブロックとなった変状候補矩形が存在しなくなるまで、ステップＳＴ６０１〜ステップＳＴ６０５の処理を繰り返す。
例えば、図７に示すように、輪郭ブロック（Ｘｉ−４，ｊ−３、Ｘｉ−４，ｊ−１、Ｘｉ−５，ｊ、Ｘｉ−４，ｊ＋１、Ｘｉ−３，ｊ＋１、および、Ｘｉ−３，ｊ＋２）が、変状候補領域の変状候補矩形から除外されたとする。
この場合、新たに、変状候補矩形（Ｘｉ−３，ｊ−１、および、Ｘｉ−４，ｊ）が、輪郭ブロックとなる。そこで、候補輪郭判定部１０６は、新たな輪郭ブロック（Ｘｉ−３，ｊ−１、および、Ｘｉ−４，ｊ）について、ステップＳＴ６０１〜ステップＳＴ６０５の処理を行うことになる。
【００４３】
ステップＳＴ６０６において、新たに輪郭ブロックとなった変状候補矩形がない場合（ステップＳＴ６０６の“ＮＯ”の場合）、すなわち、全ての輪郭ブロックについて、漏水によって変状した変状領域を形成する変状矩形であるかどうかの判定を終了した場合、候補輪郭判定部１０６は、変状候補領域の輪郭ブロックに対して、輪郭ラベルの再付与を行う（ステップＳＴ６０７）。具体的には、候補輪郭判定部１０６は、ステップＳＴ２０６において候補輪郭抽出部１０５が同一の輪郭ラベルを付与した輪郭ブロックで囲まれた変状候補領域が複数に分かれた場合、分かれた変状候補領域の輪郭ブロックについて、別の輪郭ラベルを付与する。
例えば、図７において、７０１および７０２で示す変状候補領域に含まれる変状候補矩形は、もともと１つの変状候補領域に属しており、ステップＳＴ２０６において、当該変状候補領域の輪郭ブロックには「１」の輪郭ラベルが付与されていた（図５参照）。しかし、候補輪郭判定部１０６が、輪郭ブロックは、漏水によって変状した変状領域の変状矩形かどうかを判定する処理を行った結果、当該１つの変状候補領域が、７０１に示す変状候補領域と７０２に示す変状候補領域に分かれた。
そこで、候補輪郭判定部１０６は、例えば、７０２に示す変状候補領域の輪郭ブロックについては、輪郭ラベル「３」を付与する。なお、候補輪郭判定部１０６は、候補輪郭抽出部１０５同様、異なる変状候補領域にはそれぞれ異なる輪郭ラベルを付与する。今、図７に示すように、輪郭ブロックに輪郭ラベル「２」が付与されている変状候補領域７０３があるので、候補輪郭判定部１０６は、変状候補領域７０２の輪郭ブロックには、例えば、他の変状候補領域の輪郭ブロックと重複しない輪郭ラベル「３」を付与する。
なお、候補輪郭判定部１０６は、特定の輪郭ラベル（例えば「１」）が付与されていた輪郭ブロックについて、そのまま当該特定の輪郭ラベルを当該輪郭ブロックに輪郭ラベルとして再付与しても、他の変状候補領域の輪郭ブロックの輪郭ラベルと重複しない場合は、当該特定の輪郭ラベルが付与されていた輪郭ブロックには、当該特定の輪郭ラベルを再付与してもよい。例えば、図７に示す変状候補領域７０１の輪郭ブロックには、「１」の輪郭ラベルが再付与される。
そして、候補輪郭判定部１０６は、漏水によって変状したと判定し、輪郭ラベルを再付与した輪郭ブロックで囲まれた領域を変状領域と確定する。また、候補輪郭判定部１０６は、変状領域を形成する変状候補矩形を、変状矩形と確定する。
その後、ステップＳＴ２０４に戻り、候補矩形判定部１０３は、変状矩形と確定されなかった輪郭ブロックを除外した変状候補領域の輪郭ブロックとなる変状候補矩形について、オフセット値であるＴｈｌｏｗ１の値を、１回目に変状候補矩形となる矩形ブロックを判定した際の値よりも小さい値に設定して、２回目の変状候補矩形となる矩形ブロックの判定を行う。そして、以降の処理を再び行い、候補輪郭判定部１０６は、ステップＳＴ２０７において、１回目の判定で変状矩形と確定されなかった輪郭ブロックを除外した変状候補矩形が統合された変状候補領域の輪郭ブロックについて、漏水によって変状した変状領域の変状矩形かどうかを判定する。候補輪郭判定部１０６は、２回目の判定で、漏水によって変状した変状領域の変状矩形と判断した輪郭ブロックに輪郭ラベルを付与し、当該輪郭ブロックで囲まれた領域を変状領域と確定する。
１回目の判定で除外された輪郭ブロックは、漏水以外の、汚れまたは色むら等によって変状した矩形ブロックと判断された矩形ブロックである。２回目の判定で、さらに、漏水以外の、汚れまたは色むら等によって変状した矩形ブロックで囲まれた領域内に存在する、漏水によって変状した矩形ブロックで囲まれた変状領域の判定を行う。
以降、汚れまたは色むら等によって変状したと判断した矩形ブロックを除外した変状候補領域の輪郭ブロックがなくなるまで、当該判定を繰り返す。
【００４４】
候補輪郭判定部１０６は、変状領域の輪郭ブロックの情報と、変状領域の輪郭ブロックに付与された輪郭ラベルの情報とを、判定後変状輪郭情報として、変状領域および変状矩形の情報に付与し、輪郭間距離判定部１０７に出力する。
【００４５】
図２のフローチャートに戻る。
輪郭間距離判定部１０７は、ステップＳＴ２０７において候補輪郭判定部１０６から出力された判定後変状輪郭情報に基づき、変状領域のうちの２つの変状領域間の最短距離を求め、求めた最短距離と第２の閾値とに基づき、当該２つの変状領域を統合するか否かの判定を行う（ステップＳＴ２０８）。
【００４６】
ここで、図１０は、実施の形態１において、輪郭間距離判定部１０７の動作の一例を説明するための図である。
例えば、図１０に示すように、候補輪郭判定部１０６によって、４つの変状領域が確定されて、それぞれ、輪郭ブロックに輪郭ラベル「１」〜「４」が付与されていたとする。
まず、輪郭間距離判定部１０７は、変状領域ごとに、隣接する領域間の最短距離を求める。
例えば、図１０の例でいうと、輪郭間距離判定部１０７は、以下のとおり隣接する変状領域間の最短距離を求める。
輪郭ラベル１の変状領域と輪郭ラベル２の変状領域の領域間の最短距離：３
輪郭ラベル１の変状領域と輪郭ラベル３の変状領域の領域間の最短距離：２
輪郭ラベル１の変状領域と輪郭ラベル４の変状領域の領域間の最短距離：１０
輪郭ラベル２の変状領域と輪郭ラベル３の変状領域の領域間の最短距離：１７
輪郭ラベル２の変状領域と輪郭ラベル４の変状領域の領域間の最短距離：８
輪郭ラベル３の変状領域と輪郭ラベル４の変状領域の領域間の最短距離：２１
【００４７】
次に、輪郭間距離判定部１０７は、求めた、隣接する変状領域間の最短距離が、予め設定された第２の閾値Ｔｈｃｏｎｎｅｃｔｅｄ以下の場合、当該隣接する変状領域について、統合すると判定し、該当の変状領域に統合フラグを付与する。
例えば、Ｔｈｃｏｎｎｅｃｔｅｄ＝８であったとすると、輪郭間距離判定部１０７は、輪郭ラベル１の変状領域と輪郭ラベル２の変状領域、および、輪郭ラベル１の変状領域と輪郭ラベル３の変状領域を統合すると判定する。そして、輪郭間距離判定部１０７は、統合すると判定した変状領域に統合フラグを付与する。すなわち、輪郭ラベル１〜輪郭ラベル３の変状領域に、統合フラグが付与される。
【００４８】
輪郭間距離判定部１０７は、統合フラグを付与した変状領域の情報を、判定後変状輪郭情報および変状矩形の情報とともに、領域統合部１０８に出力する。
【００４９】
領域統合部１０８は、輪郭間距離判定部１０７から出力された変状領域の情報に基づき、統合フラグが付与されている変状領域を統合して統合後変状領域とし、変状領域の輪郭ブロックに付与されている輪郭ラベルの再付与を行う（ステップＳＴ２０９）。
例えば、図１０の例でいうと、領域統合部１０８は、輪郭ラベル１〜輪郭ラベル３の変状領域を統合し、統合した統合後変状領域の輪郭ブロックに輪郭ラベル「１」を再付与する。
領域統合部１０８は、統合後変状領域の情報、当該統合後変状領域に含まれる変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報を、データ生成部１０９および画像生成部１１０に出力する。
【００５０】
データ生成部１０９は、ステップＳＴ２０９において領域統合部１０８から出力された統合後変状領域の情報、変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報に基づき、変状データを生成する（ステップＳＴ２１０）。変状データとは、具体的には、例えば、統合後変状領域の輪郭および当該輪郭に付与された輪郭ラベルの情報、および、統合後変状領域の位置情報等を含むデータである。
【００５１】
データ生成部１０９は、例えば、各統合後変状領域について、同じ輪郭ラベルが付与された全ての輪郭ブロックを含み、かつ、当該全ての輪郭ブロックと最短の直線で外接する線を統合後変状領域の輪郭包囲線とする。また、データ生成部１０９は、輪郭ブロックと凸性の欠如部分の面積が最小となる端点に存在する輪郭ブロックの座標を、統合後変状領域の位置情報とする。例えば、図１０の例でいうと、データ生成部１０９は、図１１に太線で示す線を、統合後変状領域の統合後輪郭１１０１とし、白丸１１０２で示す輪郭ブロックの座標を、統合後変状領域の位置情報とする。
なお、輪郭ブロックの座標は、変換後可視画像上における画素単位の座標であり、輪郭を含む当該輪郭ブロックの端点となる、左上、左下、右上、右下のいずれかの座標となる。
輪郭包囲線のデータ、および、統合後変状領域の位置情報は、変状データに含まれる。
そして、データ生成部１０９は、変状データを、データ出力部４に出力する。
【００５２】
データ出力部４は、ステップＳＴ２１０においてデータ生成部１０９から出力された変状データを、外部の記録装置等（図示省略）に出力する（ステップＳＴ２１２）。データ出力部４は、変状データを、データ記録部３に記録させるようにしてもよい。
このように、統合後変状領域の輪郭に対する位置情報等をデータ化し、記録しておくことにより、例えば、他の分析装置等が、当該外部の記録装置等に記録している変状データを参照し、変状領域の解析処理等に用いることができる。
【００５３】
画像生成部１１０は、ステップＳＴ２０９において領域統合部１０８から出力された統合後変状領域の情報、変状矩形の情報、輪郭ブロックの情報、および、輪郭ラベルの情報に基づき、変状領域に関する情報を画像として表示させるための画像用データを生成する（ステップＳＴ２１１）。画像用データで示される画像は、具体的には、図１２に示すように、変換後可視画像上において、変状領域の輪郭を重畳した画像である。すなわち、画像用データとは、例えば、図１２に示すようなイメージの画像を表示させるためのデータである。
画像生成部１１０は、画像用データを、画像出力部５に出力する。
【００５４】
画像出力部５は、ステップＳＴ２１１において画像生成部１１０から出力された画像データを、外部の表示装置等（図示省略）に出力する（ステップＳＴ２１３）。画像出力部５は、画像用データを、データ記録部３に記録させるようにしてもよい。
例えば、変状領域に関する情報を、イメージとして画像で表示させることで、ユーザは、表示装置等を確認し、変状領域の解析等を行うことができる。
【００５５】
なお、以上の実施の形態１では、変状検出装置１０は、トンネルの内壁の漏水領域を変状領域として検出するものとしたが、これは一例に過ぎず、変状検出装置１０は、コンクリート表面において白華等の析出物が出現している領域を変状領域として検出することもできる。
なお、この場合、白華等の析出物は輝度が高いとされるため、候補矩形判定部１０３は、変状候補矩形を判定する際の第１の閾値には、背景輝度値にオフセット値を加算した値（背景輝度値＋Ｔｈｈｉｇｈ１）を用いるようにし、矩形ブロックの平均輝度値が第１の閾値よりも大きい場合に、当該矩形ブロックを変状候補矩形と判定するようにする。
また、候補輪郭判定部１０６は、変状候補領域の輪郭ブロックについて、析出物によって変状した変状領域の変状矩形であるかどうかの判定を行う際の設定条件（１）として、以下の設定条件を用いるようにする。
参照ブロックの平均輝度値＞背景輝度値＋Ｔｈｈｉｇｈ２（Ｔｈｈｉｇｈ２＞Ｔｈｈｉｇｈ１）
また、以上の実施の形態１では、変状検出装置１０は、画像変換部１０１を備えるようにしたが、画像変換部１０１は必須ではない。
例えば、変状を検出する対象となる、元々の画像が、トンネルの内壁の画像のような、ムラが想定される画像とは異なり、ムラのないような画像である場合には、画像変換部１０１を備えないようにすることもできる。画像変換部１０１による変換後可視画像の生成処理は、撮影環境または状況等により必要に応じて実施される。
【００５６】
図１２Ａ，図１２Ｂは、実施の形態１に係る変状検出装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
この発明の実施の形態１において、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５の各機能は、処理回路１２０１により実現される。すなわち、変状検出装置１０は、カメラから取得した複数枚の撮影画像に基づき、トンネルの内壁の漏水領域を変状領域として検出し、検出した変状領域に関する情報をイメージ画像として表示あるいは記憶させる制御を行うための処理回路１２０１を備える。
処理回路１２０１は、図１２Ａに示すように専用のハードウェアであっても、図１２Ｂに示すようにメモリ１２０５に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２０６であってもよい。
【００５７】
処理回路１２０１が専用のハードウェアである場合、処理回路１２０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
【００５８】
処理回路１２０１がＣＰＵ１２０６の場合、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。すなわち、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１２０２、メモリ１２０５等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１２０６、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路により実現される。また、ＨＤＤ１２０２、メモリ１２０５等に記憶されたプログラムは、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ１２０５とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、および、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等が該当する。
【００５９】
なお、画像処理部１と、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、画像処理部１については専用のハードウェアとしての処理回路１２０１でその機能を実現し、可視画像生成部２と、データ出力部４と、画像出力部５については処理回路がメモリ１２０５に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
データ記録部３は、例えば、ＨＤＤ１２０２を使用する。なお、これは一例にすぎず、データ記録部３は、ＤＶＤ、メモリ１２０５等によって構成されるものであってもよい。さらに、変状検出装置１０とネットワークで接続されているＨＤＤ等であってもよい。
また、変状検出装置１０は、カメラ、外部の記録装置、または、外部の表示装置等の外部機器との通信を行う入力インタフェース装置１２０３、出力インタフェース装置１２０４を有する。
【００６０】
以上のように、実施の形態１によれば、変状検出装置１０は、対象物の表面が撮影された可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定する矩形設定部１０３１と、対象物の表面が撮影された可視画像の背景輝度値と、矩形設定部１０３１が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、複数の矩形ブロックのうち、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する候補矩形判定部１０３と、候補矩形判定部１０３が判定した変状候補矩形のうち、互いに隣接する変状候補矩形の領域を統合した変状候補領域を設定する候補矩形統合部１０４と、候補矩形統合部１０４が設定した変状候補領域の外周を形成する輪郭ブロックを抽出する候補輪郭抽出部１０５と、候補輪郭抽出部１０５が抽出した各輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該各輪郭ブロックが変状矩形であるかどうかを判定し、変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を変状領域と確定する候補輪郭判定部１０６とを備えるようにした。これにより、微細な領域に対しても、変状領域の検出を可能とすることができる。
【００６１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
この発明に係る変状検出装置は、微細な領域に対しても、変状領域の検出を可能とできるように構成したため、対象物の表面の変状箇所を検出する変状検出装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  画像処理部、２  可視画像生成部、３  データ記録部、４  データ出力部、５  画像出力部、１０  変状検出装置、１０１  画像変換部、１０２  背景輝度値算出部、１０３  候補矩形判定部、１０４  候補矩形統合部、１０５  候補輪郭抽出部、１０６  候補輪郭判定部、１０７  輪郭間距離判定部、１０８  領域統合部、１０９  データ生成部、１１０  画像生成部、１０３１  矩形設定部、１２０１  処理回路、１２０２  ＨＤＤ、１２０３  入力インタフェース装置、１２０４  出力インタフェース装置、１２０５  メモリ、１２０６  ＣＰＵ。
【要約】
対象物の表面が撮影された可視画像を分割する複数の矩形ブロックを設定する矩形設定部（１０３１）と、対象物の表面が撮影された可視画像の背景輝度値と、矩形設定部が設定した各矩形ブロック内の平均輝度値とに基づき、複数の矩形ブロックのうち、変状領域を形成する変状矩形の候補となる変状候補矩形を判定する候補矩形判定部（１０３）と、候補矩形判定部が判定した変状候補矩形のうち、互いに隣接する変状候補矩形の領域を統合した変状候補領域を設定する候補矩形統合部（１０４）と、候補矩形統合部が設定した変状候補領域の外周を形成する輪郭ブロックを抽出する候補輪郭抽出部（１０５）と、候補輪郭抽出部が抽出した各輪郭ブロックの周囲の各矩形ブロック内の輝度の特徴量に基づき、当該各輪郭ブロックが変状矩形であるかどうかを判定し、変状矩形であると判定した輪郭ブロックで囲まれた領域を前記変状領域と確定する候補輪郭判定部（１０６）とを備えた。【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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