(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の時刻における構造物に含まれる複数の第１の変状の情報と、前記第１の時刻とは異なる第２の時刻における前記構造物に含まれる複数の第２の変状の情報とを取得する取得部と、
前記複数の第１の変状の情報と前記複数の第２の変状の情報とに基づいて、前記複数の第１の変状のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線と、前記複数の第２の変状のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線とを設定する設定部と、
前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いに基づいて、前記複数の第１の変状のうち少なくとも１つの第１の変状と前記複数の第２の変状のうち少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する決定部と、
前記複数の対応付け候補の各々について、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状とをパターンマッチング処理によって比較し、比較した結果に基づいて、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状との対応付けを行う対応付け部と、を備える
ことを特徴とする変状管理装置。
【請求項２】
前記決定部は、
前記複数の第１の領域の各々を、前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域に決定し、
前記複数の第２の領域の各々を、前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域よりも大きな領域に決定し、
前記複数の第２の領域のうち１つの第２の領域に前記複数の第１の領域のうち１つの第１の領域が含まれる場合に、前記複数の第１の変状のうち前記１つの第１の領域に含まれる第１の変状と前記複数の第２の変状のうち前記１つの第２の領域に含まれる第２の変状とを含む組み合わせを前記複数の対応付け候補の１つに決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の変状管理装置。
【請求項３】
前記決定部は、
前記複数の第１の領域の各々を、前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域よりも大きな領域に決定し、
前記複数の第２の領域の各々を、前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域に決定し、
前記複数の第１の領域のうち１つの第１の領域に前記複数の第２の領域のうち１つの第２の領域が含まれる場合に、前記複数の第１の変状のうち前記１つの第１の領域に含まれる第１の変状と前記複数の第２の変状のうち前記１つの第２の領域に含まれる第２の変状とを含む組み合わせを前記複数の対応付け候補の１つに決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の変状管理装置。
【請求項４】
前記対応付け部は、
前記第１の時刻において撮像された前記構造物の画像から前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域の画像を第１の変状画像として前記複数の対応付け候補の各々について抽出し、前記第２の時刻において撮像された前記構造物の画像から前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域の画像を第２の変状画像として前記複数の対応付け候補の各々について抽出する抽出部と、
前記複数の対応付け候補の各々について、前記第１の変状画像と前記第２の変状画像とのうち大きい方の変状画像に含まれる画像と小さい方の変状画像とを比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果に基づいて、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状とを対応付けた情報を生成する生成部と、を備える
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の変状管理装置。
【請求項５】
前記対応付け部による前記対応付けの結果に基づいて、前記構造物に生じる変状の変化を判定する変状変化判定部を備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の変状管理装置。
【請求項６】
前記構造物に生じる変状の変化を判定する変状変化判定部を備え、
前記比較部は、
前記大きい方の変状画像に含まれる画像と前記小さい方の変状画像との類似度を示す部分スコアを算出し、
前記変状変化判定部は、
前記小さい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線の大きさを、前記大きい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線と同じ大きさに変更し、変更した囲み線で囲まれる領域の画像を範囲変更画像として前記構造物の画像から抽出する抽出部と、
前記大きい方の変状画像と前記範囲変更画像とをパターンマッチング処理によって比較し、前記大きい方の変状画像と前記範囲変更画像との類似度を示す全体スコアを算出する比較部と、
前記部分スコアと前記全体スコアとに基づいて、前記構造物に生じる変状の変化を判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の変状管理装置。
【請求項７】
コンピュータが実行する変状管理方法であって、
第１の時刻における構造物に含まれる複数の第１の変状の情報と、前記第１の時刻とは異なる第２の時刻における前記構造物に含まれる複数の第２の変状の情報とを取得する取得ステップと、
前記複数の第１の変状の情報と前記複数の第２の変状の情報とに基づいて、前記複数の第１の変状のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線と、前記複数の第２の変状のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線とを設定する設定ステップと、
前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いに基づいて、前記複数の第１の変状のうち少なくとも１つの第１の変状と前記複数の第２の変状のうち少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する決定ステップと、
前記複数の対応付け候補の各々について、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状とをパターンマッチング処理によって比較し、比較した結果に基づいて、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状との対応付けを行う対応付けステップと、を含む
ことを特徴とする変状管理方法。
【請求項８】
第１の時刻における構造物に含まれる複数の第１の変状の情報と、前記第１の時刻とは異なる第２の時刻における前記構造物に含まれる複数の第２の変状の情報とを取得する取得ステップと、
前記複数の第１の変状の情報と前記複数の第２の変状の情報とに基づいて、前記複数の第１の変状のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線と、前記複数の第２の変状のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線とを設定する設定ステップと、
前記複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と前記複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いに基づいて、前記複数の第１の変状のうち少なくとも１つの第１の変状と前記複数の第２の変状のうち少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する決定ステップと、
前記複数の対応付け候補の各々について、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状とをパターンマッチング処理によって比較し、比較した結果に基づいて、前記少なくとも１つの第１の変状と前記少なくとも１つの第２の変状との対応付けを行う対応付けステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする変状管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、異なる時刻において構造物に含まれる変状を対応付ける変状管理装置、変状管理方法、および変状管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルまたは橋梁などの構造物の表面に生じるひび割れなどの変状は、経時的な変化などが監視され、かかる変化の状態に基づいて、必要に応じた対策が講じられている。変状の変化は、例えば、トンネルまたは橋梁などの構造物の表面を異なる時刻に撮影して得られる画像を解析することによって行うことができる。【０００３】
例えば、特許文献１には、第１の時刻および第２の時刻に各々撮像された画像から検出されるひび割れに対応する部分を含む輪郭線を抽出し、輪郭線により構成される図形の重心を特徴点として検出し、特徴点の数および特徴点間の距離を特徴量として抽出する技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、第１の時刻に撮像された画像の上述した特徴量と第２の時刻に撮像された画像の上述した特徴量とが近似している場合、特徴点を比較することで、ひび割れの変化を解析する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１９−２０２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、経時的な変化によって複数のひび割れが連結することなどによってひび割れの大きさが大きく変わると、輪郭線により構成される囲み線の重心位置が大きく変化する場合がある。この場合、上記特許文献１に記載の技術では、第１の時刻に撮像された画像から得られるひび割れと第２の時刻に撮像された画像から得られるひび割れとを対応付けることが難しい。このことは、ひび割れ以外の変状についても同様である。【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、互いに異なる時刻において構造物に含まれる複数の変状を精度よく対応付けることができる変状管理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の変状管理装置は、取得部と、設定部と、決定部と、対応付け部と、を備える。取得部は、第１の時刻における構造物に含まれる複数の第１の変状の情報と、第１の時刻とは異なる第２の時刻における構造物に含まれる複数の第２の変状の情報とを取得する。設定部は、複数の第１の変状の情報と複数の第２の変状の情報とに基づいて、複数の第１の変状のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線と、複数の第２の変状のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線とを設定する。決定部は、複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いに基づいて、複数の第１の変状のうち少なくとも１つの第１の変状と複数の第２の変状のうち少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する。対応付け部は、複数の対応付け候補の各々について、少なくとも１つの第１の変状と少なくとも１つの第２の変状とをパターンマッチング処理によって比較し、比較した結果に基づいて、少なくとも１つの第１の変状と少なくとも１つの第２の変状との対応付けを行う。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、互いに異なる時刻において構造物に含まれる複数の変状を精度よく対応付けることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる構造物管理システムの構成の一例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる第１の時刻においてトンネルの内壁に含まれる第１の変状と第２の時刻においてトンネルの内壁に含まれる第２の変状の一例を示す図
【図３】実施の形態１にかかる第１の囲み線および第２の囲み線の一例を示す図
【図４】実施の形態１にかかる処理部によって実行されるパターンマッチング処理を説明するための図
【図５】実施の形態１にかかる変状管理装置の具体的構成の一例を示す図
【図６】実施の形態１にかかる変状情報の一例を示す図
【図７】実施の形態１にかかるベクトルで表される変状の一例を示す図
【図８】実施の形態１にかかる第１の撮像画像および第２の撮像画像の各々の一例を示す図
【図９】実施の形態１にかかる複数の第１の変状のベクトルおよび複数の第２の変状のベクトルの一例を示す図
【図１０】実施の形態１にかかる複数の第１の変状のうち対応する第１の変状のベクトルを各々囲む複数の第１の囲み線の一例を示す図
【図１１】実施の形態１にかかる複数の第２の変状のうち対応する第２の変状のベクトルを各々囲む複数の第２の囲み線の一例を示す図
【図１２】実施の形態１にかかる決定部による第１の対応付け候補の決定方法を説明するための図
【図１３】実施の形態１にかかる設定部によって設定される第１の対応付け候補を説明するための図
【図１４】実施の形態１にかかる決定部による第２の対応付け候補の決定方法を説明するための図
【図１５】実施の形態１にかかる設定部によって設定される第２の対応付け候補を説明するための図
【図１６】実施の形態１にかかる決定部による統合処理後の複数の対応付け候補の一例を示す図
【図１７】図１６に示す複数の対応付け候補における第１の変状の変状ＩＤと第２の変状の変状ＩＤとの組み合わせを含む対応付け候補情報の一例を示す図
【図１８】実施の形態１にかかる対応付け部の抽出部によって抽出される複数の第１の変状画像および複数の第２の変状画像の一例を示す図
【図１９】実施の形態１にかかる対応付け部の比較部による第１の変状画像と第２の変状画像との比較方法の一例を示す図
【図２０】実施の形態１にかかる対応付け部の比較部によって算出されるスコアを含む対応付け候補情報の一例を示す図
【図２１】実施の形態１にかかる対応付け部の生成部による対応付け情報の生成方法を説明するための図
【図２２】実施の形態１にかかる変状管理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート
【図２３】実施の形態１にかかる処理部によって実行される対応付け候補決定処理の一例を示すフローチャート
【図２４】実施の形態１にかかる処理部によって実行される対応付け決定処理の一例を示すフローチャート
【図２５】実施の形態１にかかる変状管理装置の処理部のハードウェア構成の一例を示す図
【図２６】実施の形態２にかかる変状管理装置の構成の一例を示す図
【図２７】実施の形態２にかかる変状変化判定部の抽出部による範囲変更画像の抽出方法を説明するための図
【図２８】実施の形態２にかかる対応付け部の比較部によって算出される部分スコアと変状変化判定部の比較部によって算出される全体スコアを含む対応付け候補情報の一例を示す図
【図２９】実施の形態２にかかる変状管理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート
【図３０】実施の形態２にかかる変状変化判定処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施の形態にかかる変状管理装置、変状管理方法、および変状管理プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの開示が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる構造物管理システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる構造物管理システム１は、変状管理装置１０と表示装置１１とを備え、構造物を管理する。構造物管理システム１によって管理される構造物は、トンネルであるが、橋梁、道路、またはビルなどであってもよい。変状管理装置１０は、トンネルの内壁をＸＹ軸座標系に展開したと仮定して、トンネルの内壁に含まれる変状を管理する。ＸＹ軸座標系は、直交座標系の一例であり、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで表される。
【００１２】
変状管理装置１０は、通信部２０と、記憶部３０と、処理部４０とを備える。通信部２０は、無線または有線によって情報を外部装置へ送信したり、外部装置から送信される情報を無線または有線によって受信したりする。
【００１３】
記憶部３０は、第１の時刻Ｔ１においてトンネルの内壁に含まれる複数の変状の情報と、第１の時刻Ｔ１よりも新しい時刻である第２の時刻Ｔ２においてトンネルの内壁に含まれる複数の変状の情報とを記憶している。第１の時刻Ｔ１と第２の時刻Ｔ２との時間間隔は、例えば、月単位の間隔または年単位の間隔である。
【００１４】
以下において、第１の時刻Ｔ１におけるトンネルの内壁に含まれる変状を第１の変状と記載し、第２の時刻Ｔ２におけるトンネルの内壁に含まれる変状を第２の変状と記載する場合がある。また、複数の第１の変状の情報を第１の変状情報と記載し、複数の第２の変状の情報を第２の変状情報と記載する場合がある。また、第１の変状および第２の変状の各々を個別に区別せずに示す場合、変状と記載する場合がある。
【００１５】
変状管理装置１０で管理される変状は、ひび割れ、漏水、または剥離などである。第１の変状情報は、例えば、各第１の変状のベクトルを示すベクトル情報を含む。同様に、第２の変状情報は、例えば、各第２の変状のベクトルを示すベクトル情報を含む。変状のベクトルは、１以上の線分と複数のノードとを用いて表され、各ノードの位置はＸＹ軸座標系の座標で示される。以下においては、変状はひび割れであるが、変状管理装置１０は、漏水または剥離に対する処理も、ひび割れに対する処理と同様に行うことができる。
【００１６】
なお、第１の変状情報は、例えば、複数の画素で各第１の変状を示す画像情報であってもよい。同様に、第２の変状情報は、例えば、複数の画素で各第２の変状を示す画像情報であってもよい。これらの画像情報は、変状を表す複数の画素の情報を含み、変状を表す複数の画素の各々の位置はＸＹ軸座標系の座標で示される。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかる第１の時刻においてトンネルの内壁に含まれる第１の変状と第２の時刻においてトンネルの内壁に含まれる第２の変状の一例を示す図である。図２に示す例では、第１の時刻Ｔ１において、トンネルの内壁には３つの第１の変状５０ａ，５０ｂ，５０ｃが生じており、第２の時刻Ｔ２において、トンネルの内壁には、２つの第２の変状６０ａ，６０ｂが生じている。第２の変状６０ｂは、経時的な変化によって２つの第１の変状５０ｂ，５０ｃが連結された変状である。
【００１８】
以下において、第１の変状５０ａ，５０ｂ，５０ｃの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の変状５０と記載する場合があり、第２の変状６０ａ，６０ｂの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の変状６０と記載する場合がある。
【００１９】
図１に示す処理部４０は、第１の変状情報および第２の変状情報を記憶部３０から読み出し、読み出した第１の変状情報および第２の変状情報に基づいて、各第１の変状５０に第１の囲み線を設定し、各第２の変状６０に第２の囲み線を設定する。第１の囲み線は、第１の変状５０を囲み、第２の囲み線は、第２の変状６０を囲む。第１の囲み線および第２の囲み線の各々は、矩形の線であるが、変状を囲む線であればよく、矩形以外の線でもよい。
【００２０】
図３は、実施の形態１にかかる第１の囲み線および第２の囲み線の一例を示す図である。図３では、第１の囲み線５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、第２の囲み線６１ａ，６１ｂとが示されている。第１の囲み線５１ａ，５１ｂ，５１ｃの各々は、第１の変状５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち対応する第１の変状を囲むことができる最小の大きさの矩形の線である。同様に、第２の囲み線６１ａ，６１ｂの各々は、第２の変状６０ａ，６０ｂのうち対応する第２の変状を囲むことができる最小の大きさの矩形の線である。
【００２１】
以下において、第１の囲み線５１ａ，５１ｂ，５１ｃの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の囲み線５１と記載する場合があり、第２の囲み線６１ａ，６１ｂの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の囲み線６１と記載する場合がある。図３に示す例では、第１の囲み線５１および第２の囲み線６１の各々は、Ｘ軸に平行でＹ軸方向に互いに対向する２つの辺と、Ｙ軸に平行でＸ軸方向に互いに対向する２つの辺とから形成される。
【００２２】
図１に示す処理部４０は、ＸＹ軸座標系において、複数の第１の囲み線５１の各々で囲まれる領域を含む第１の領域と複数の第２の囲み線６１の各々で囲まれる領域を含む第２の領域との重なり度合いを判定する。処理部４０は、判定した重なり度合いに基づいて、複数の第１の変状５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち少なくとも１つと複数の第２の変状６０ａ，６０ｂのうち少なくとも１つとを各々含む複数の対応付け候補を決定する。
【００２３】
第１の領域は、第１の囲み線５１で囲まれる領域または第１の囲み線５１で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域である。同様に、第２の領域は、第２の囲み線６１で囲まれる領域と同じ領域または第２の囲み線６１で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域である。
【００２４】
例えば、処理部４０は、ＸＹ軸座標系において、第１の囲み線５１で囲まれる領域を第１の領域とし、第２の囲み線６１で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域を第２の領域として、第１の領域が第２の領域に含まれるか否かを判定する。処理部４０は、第１の領域が第２の領域に含まれる第１の変状５０と第２の変状６０との組み合わせを対応付け候補として決定する。第１の領域が第２の領域に含まれる場合、第２の領域に対する第１の領域の重なり度合いは１００％である。なお、処理部４０は、第２の領域に対する第１の領域の重なり度合いが１００％よりも小さい閾値以上である場合に、第１の領域と第２の領域とに含まれる第１の変状５０と第２の変状６０との組み合わせを対応付け候補として決定することもできる。
【００２５】
なお、処理部４０は、ＸＹ軸座標系において、第１の囲み線５１で囲まれる領域を第１の領域とし、第２の囲み線６１で囲まれる領域を第２の領域として、第１の領域が第２の領域に含まれる割合が予め設定された閾値以上であるか否かを判定することもできる。この場合、処理部４０は、第１の領域が第２の領域に含まれる割合が予め設定された閾値以上である第１の変状５０と第２の変状６０との組み合わせを対応付け候補として決定する。
【００２６】
図３に示す例では、第１の変状５０ａと第２の変状６０ａとの組み合わせが対応付け候補として決定され、第１の変状５０ｂ，５０ｃの各々と第２の変状６０ｂとの組み合わせが対応付け候補として決定される。このように、第２の変状６０ｂは、第１の変状５０ｂおよび第１の変状５０ｃの各々との組み合わせで対応付け候補として決定される。そのため、処理部４０は、経時的な変化によって複数の変状が連結した場合であっても、互いに異なる時刻においてトンネルの内壁に含まれる複数の変状を対応付けるための対応付け候補を精度よく対応付けることができる。
【００２７】
次に、処理部４０は、複数の対応付け候補の各々について、少なくとも１つの第１の変状５０と少なくとも１つの第２の変状６０とをパターンマッチング処理によって比較する。そして、処理部４０は、比較した結果に基づいて、少なくとも１つの第１の変状５０と少なくとも１つの第２の変状６０との対応付けを行う。
【００２８】
記憶部３０は、第１の時刻Ｔ１において撮像されたトンネルの内壁の画像である第１の撮像画像の情報である第１の画像情報と、第２の時刻Ｔ２において撮像されたトンネルの内壁の画像である第２の撮像画像の情報とを記憶している。第１の画像情報において、第１の撮像画像を構成する各画素には、ＸＹ軸座標系の座標が関連付けられており、第２の画像情報において、第２の撮像画像を構成する各画素には、ＸＹ軸座標系の座標が関連付けられている。
【００２９】
処理部４０は、例えば、ＸＹ軸座標系において、第１の撮像画像から第１の囲み線５１で囲まれる領域の画像である第１の変状画像を抽出する。また、処理部４０は、例えば、ＸＹ軸座標系において、第２の撮像画像から第２の囲み線６１で囲まれる領域の画像である第２の変状画像を抽出する。
【００３０】
図４は、実施の形態１にかかる処理部によって実行されるパターンマッチング処理を説明するための図である。図４に示すように、処理部４０は、図３で示される第１の囲み線５１ａ，５１ｂ，５１ｃで囲まれる領域の画像である第１の変状画像５２ａ，５２ｂ，５２ｃを第１の撮像画像から抽出する。また、処理部４０は、図３で示される第２の囲み線６１ａ，６１ｂで囲まれる領域の画像である第２の変状画像６２ａ，６２ｂを第２の撮像画像から抽出する。
【００３１】
以下、第１の変状画像５２ａ，５２ｂ，５２ｃの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の変状画像５２と記載し、第２の変状画像６２ａ，６２ｂの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の変状画像６２と記載する場合がある。
【００３２】
処理部４０は、複数の対応付け候補の各々について、第１の変状画像５２と第２の変状画像６２とのパターンマッチング処理を行う。処理部４０は、パターンマッチング処理において、第１の変状画像５２のサイズと第２の変状画像６２のサイズとを比較し、サイズが大きい方の変状画像に含まれる画像とサイズが小さい方の変状画像との類似度を示すスコアを算出する。例えば、処理部４０は、第１の変状画像５２および第２の変状画像６２のうち小さい方の変状画像が、大きい方の変状画像のうちどの領域の画像と類似度が最も高いかを判定する。処理部４０は、類似度が最も高いと判定した領域の類似度を、スコアとして算出する。
【００３３】
図４に示す例では、第１の変状画像５２ａは、第２の変状画像６２ａよりも小さく、第１の変状画像５２ｂ，５２ｃは、第２の変状画像６２ｂよりも小さい。この場合、処理部４０は、例えば、第２の変状画像６２ａのうち第１の変状画像５２ａとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアとして算出する。同様に、処理部４０は、第２の変状画像６２ｂのうち第１の変状画像５２ｂとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアとして算出する。また、処理部４０は、第２の変状画像６２ｂのうち第１の変状画像５２ｃとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアとして算出する。
【００３４】
処理部４０は、算出したスコアが予め設定された閾値以上になる第１の変状画像５２と第２の変状画像６２との組み合わせがある場合、これらの組み合わせの対応付け候補に含まれる第１の変状５０と第２の変状６０とを対応付けた情報である対応付け情報を生成する。処理部４０は、生成した対応付け情報を記憶部３０に記憶させる。処理部４０は、記憶部３０に記憶された対応付け情報を記憶部３０から読み出して表示装置１１に表示させたり、記憶部３０に記憶された対応付け情報を記憶部３０から読み出して通信部２０から送信させたりすることができる。
【００３５】
なお、処理部４０によるパターンマッチング処理は、第１の撮像画像および第２の撮像画像を用いずに、第１の変状情報および第２の変状情報を用いて行ってもよい。この場合、処理部４０は、第１の変状情報に含まれる第１の変状５０のベクトルおよび第２の変状情報に含まれる第２の変状６０のベクトルのうち一方のベクトルのうち他方のベクトルとの類似度が最も高い部分の類似度をスコアとして算出する。一方のベクトルは、変状を囲む囲み線が大きい方のベクトルであり、他方のベクトルは、変状を囲む囲み線が小さい方のベクトルである。
【００３６】
また、処理部４０は、第１の変状情報および第２の変状情報に変状を複数の画素で示す変状画像が含まれる場合、第１の変状情報に含まれる第１の変状５０の変状画像および第２の変状情報に含まれる第２の変状６０の変状画像のうち一方の変状画像のうち他方の変状画像との類似度が最も高い領域の類似度をスコアとして算出することもできる。この場合、一方の変状画像は、変状を囲む囲み線が大きい方の変状画像であり、他方の変状画像は、変状を囲む囲み線が小さい方の変状画像である。
【００３７】
このように、変状管理装置１０は、パターンマッチング処理によって、複数の対応付け候補の中から、互いに対応付ける第１の変状５０と第２の変状６０との組み合わせを決定する。そのため、互いに異なる時刻でトンネルの内壁に含まれる第１の変状５０と第２の変状６０とを精度よく対応付けることができる。また、変状管理装置１０は、変状を囲む囲み線を用いた簡易な処理によって対応付け候補を決定することによって、パターンマッチング処理の対象となる第１の変状５０と第２の変状６０との組み合わせを事前に絞り込むことから、処理負荷を軽減することができる。
【００３８】
以下、変状管理装置１０のさらに詳細な構成および処理の一例について説明する。図５は、実施の形態１にかかる変状管理装置の具体的構成の一例を示す図である。図５に示すように、変状管理装置１０は、通信部２０と、記憶部３０と、処理部４０とを備える。通信部２０は、例えば、インターネットに代表されるＷＡＮ(Wide  Area  Network)、またはＬＡＮ(Local  Area  Network)などの通信ネットワークに接続され、外部装置と通信ネットワークを介して情報の送受信を行う。
【００３９】
記憶部３０は、第１の変状情報３１ａ、第２の変状情報３１ｂ、第１の画像情報３２、第２の画像情報３３、および対応付け情報３４を記憶する。第１の変状情報３１ａは、第１の時刻Ｔ１においてトンネルの内壁に含まれる複数の第１の変状５０のベクトルを示すベクトル情報を含む。第１の変状情報３１ａは、例えば、第１の時刻Ｔ１においてトンネルの内壁を撮像して得られる画像である撮像画像に基づいて作業者によるＣＡＤ（Computer-Aided  Design）などを用いた手書きの描画によって生成される情報である。なお、第１の変状情報３１ａは、不図示の変状検出装置によって撮像画像から自動で検出される第１の変状５０のベクトルを示す情報であってもよい。
【００４０】
第２の変状情報３１ｂは、第２の時刻Ｔ２においてトンネルの内壁に含まれる複数の第２の変状６０のベクトルを示すベクトル情報を含む。第２の変状情報３１ｂは、例えば、第２の時刻Ｔ２においてトンネルの内壁を撮像して得られる画像である撮像画像に基づいて作業者によるＣＡＤなどを用いた手書きの描画によって生成される情報である。なお、第２の変状情報３１ｂは、不図示の変状検出装置によって撮像画像から自動で検出される第２の変状６０のベクトルを示す情報であってもよい。以下において、第１の変状情報３１ａおよび第２の変状情報３１ｂを各々個別に区別せずに示す場合、変状情報３１と記載する場合がある。
【００４１】
図６は、実施の形態１にかかる変状情報の一例を示す図である。図６に示すように、変状情報３１は、各変状のベクトルを構成する線分とノードに関する情報を含む。具体的には、変状情報３１は、「変状ＩＤ」、「線分ＩＤ」、「始点ノード番号」、「終点ノード番号」、「線分の長さ」、「始点ノードＸ座標」、「始点ノードＹ座標」、「始点ノード分岐点フラグ」、「始点ノード変状終点フラグ」、「終点ノードＸ座標」、「終点ノードＹ座標」、「終点ノード分岐点フラグ」、および「終点ノード変状終点フラグ」が互いに線分毎に関連付けられた情報を含む。
【００４２】
「変状ＩＤ」は、各変状に固有の識別情報である。「線分ＩＤ」は、変状のベクトルを構成する各線分に固有の識別情報である。「始点ノード番号」は、線分の始端のノードである始点ノードの番号を示す情報である。「終点ノード番号」は、線分の終端のノードである終点ノードの番号を示す情報である。「線分の長さ」は、変状のベクトルを構成する線分の長さを示す情報である。「始点ノードＸ座標」は、始点ノードのＸ軸上の座標を示す情報である。「始点ノードＹ座標」は、始点ノードのＹ軸上の座標を示す情報である。
【００４３】
「始点ノード分岐点フラグ」は、始点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっているか否かを示す情報である。「始点ノード分岐点フラグ」が「１」である場合、始点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっていることを示す。また、「始点ノード分岐点フラグ」が「０」である場合、始点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっていないことを示す。
【００４４】
「始点ノード変状終点フラグ」は、始点ノードが変状の終点となっているか否かを示す情報である。「始点ノード変状終点フラグ」が「１」である場合、始点ノードが変状の終点となっていることを示す。また、「始点ノード変状終点フラグ」が「０」である場合、始点ノードが変状の終点となっていないことを示す。
【００４５】
「終点ノードＸ座標」は、終点ノードのＸ軸上の座標を示す情報である。「終点ノードＹ座標」は、終点ノードのＹ軸上の座標を示す情報である。「終点ノード分岐点フラグ」は、終点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっているか否かを示す情報である。「終点ノード分岐点フラグ」が「１」である場合、終点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっていることを示す。また、「終点ノード分岐点フラグ」が「０」である場合、終点ノードが２つ以上の他の線分のノードとなっていないことを示す。
【００４６】
「終点ノード変状終点フラグ」は、終点ノードが変状の終点となっているか否かを示す情報である。「終点ノード変状終点フラグ」が「１」である場合、終点ノードが変状の終点となっていることを示す。また、「終点ノード変状終点フラグ」が「０」である場合、終点ノードが変状の終点となっていないことを示す。
【００４７】
図７は、実施の形態１にかかるベクトルで表される変状の一例を示す図である。図７に示す例では、変状ＩＤが「１」である変状のベクトルが示されている。変状ＩＤが「１」である変状のベクトルは、線分ＩＤ「１」〜「４」までの線分とノード番号「１」〜「５」までのノードとによって表される。なお、図７においては、変状ＩＤが「１」である変状が破線で示されている。
【００４８】
図５に示す第１の画像情報３２は、第１の時刻Ｔ１において撮像されたトンネルの内壁の画像である第１の撮像画像の情報を含み、第２の画像情報３３は、第２の時刻Ｔ２において撮像されたトンネルの内壁の画像である第２の撮像画像の情報を含む。第１の撮像画像および第２の撮像画像は、トンネルの内壁を２次元平面に展開したと仮定した場合における展開画像である。
【００４９】
第１の撮像画像および第２の撮像画像は、例えば、複数のカメラを搭載する計測車両がトンネル内を走行している状態で複数のカメラの各々によって撮像された複数の画像を貼り合わせることで得られるトンネルの内壁の展開画像である。ここでは、第１の撮像画像および第２の撮像画像は、輝度で表されるモノクロ画像であるものとして説明するが、カラー画像であってもよい。
【００５０】
図８は、実施の形態１にかかる第１の撮像画像および第２の撮像画像の各々の一例を示す図である。図８に示す第１の撮像画像８０には、第１の変状５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆが含まれている。以下において、第１の変状５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆは、変状ＩＤが「Ａ１」，「Ａ２」，「Ａ３」，「Ａ４」，「Ａ５」，「Ａ６」の変状であるものとする。
【００５１】
図８に示す第２の撮像画像８１には、第２の変状６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈが含まれている。以下において、第２の変状６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈは、変状ＩＤが「Ｂ１」，「Ｂ２」，「Ｂ３」，「Ｂ４」，「Ｂ５」，「Ｂ６」，「Ｂ７」，「Ｂ８」の変状であるものとする。
【００５２】
図５に戻って、変状管理装置１０の説明を続ける。図５に示すように、変状管理装置１０の処理部４０は、取得部４１と、設定部４２と、決定部４３と、対応付け部４４と、出力部４５とを備える。
【００５３】
取得部４１は、第１の変状情報３１ａ、第２の変状情報３１ｂ、第１の画像情報３２、および第２の画像情報３３を記憶部３０から読み出して取得する。また、取得部４１は、不図示の外部装置から送信されて通信部２０によって受信された第１の変状情報３１ａ、第２の変状情報３１ｂ、第１の画像情報３２、および第２の画像情報３３を取得し、取得したこれらの情報を記憶部３０に記憶させる。
【００５４】
設定部４２は、取得部４１によって取得された第１の変状情報３１ａと第２の変状情報３１ｂとに基づいて、第１の変状を含む第１の囲み線と、第２の変状を囲む第２の囲み線とをＸＹ軸座標系に設定する。
【００５５】
図９は、実施の形態１にかかる複数の第１の変状のベクトルおよび複数の第２の変状のベクトルの一例を示す図である。図９に示す例では、第１の変状５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆの各々がベクトルで表され、第２の変状６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈの各々がベクトルで表されている。
【００５６】
図１０は、実施の形態１にかかる複数の第１の変状のうち対応する第１の変状のベクトルを各々囲む複数の第１の囲み線の一例を示す図である。図１０に示すように、設定部４２は、第１の変状情報３１ａに基づいて、第１の変状５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆのベクトルのうち対応する第１の変状のベクトルを各々囲む複数の第１の囲み線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆを設定する。
【００５７】
以下、第１の変状５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の変状５５と記載する場合がある。また、第１の囲み線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の囲み線５６と記載する場合がある。第１の囲み線５６は、矩形の線であり、Ｘ軸に平行で互いに対向する２つの辺とＹ軸に平行で互いに対向する２つの辺とで構成される。第１の囲み線５６は、第１の変状５５のベクトルが外接するように設定される。具体的には、第１の囲み線５６には、第１の変状５５のベクトルを含み且つ第１の変状５５のベクトルを構成するノードが接するように設定される。
【００５８】
図１１は、実施の形態１にかかる複数の第２の変状のうち対応する第２の変状のベクトルを各々囲む複数の第２の囲み線の一例を示す図である。図１１に示すように、設定部４２は、第２の変状情報３１ｂに基づいて、第２の変状６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈのベクトルのうち対応する第２の変状のベクトルを各々囲む複数の第２の囲み線６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈを設定する。
【００５９】
以下、第２の変状６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の変状６５と記載する場合がある。また、第２の囲み線６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の囲み線６６と記載する場合がある。第２の囲み線６６は、矩形の線であり、第１の囲み線５６と同様に、Ｘ軸に平行で互いに対向する２つの辺とＹ軸に平行で互いに対向する２つの辺とで構成される。第２の囲み線６６は、第２の変状６５のベクトルが外接するように設定される。具体的には、第２の囲み線６６には、第２の変状６５のベクトルを含み且つ第２の変状６５のベクトルを構成するノードが接するように設定される。
【００６０】
図１０および図１１に示す例では、第１の囲み線５６および第２の囲み線６６は、矩形の線であるが、変状を囲む線であればよい。例えば、第１の囲み線５６および第２の囲み線６６は、矩形以外の多角形の線でもよく、円形または楕円形の線であってもよい。また、第１の囲み線５６および第２の囲み線６６は、変状のベクトルに外接する大きさに限定されず、変状のベクトルに外接する大きさよりも大きくてもよい。
【００６１】
図５に示す決定部４３は、複数の第１の囲み線５６のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と複数の第２の囲み線６６のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いを判定する。決定部４３は、判定した重なり度合いに基づいて、複数の第１の変状５５のうち少なくとも１つと複数の第２の変状６５のうち少なくとも１つとを各々含む複数の対応付け候補を決定する。
【００６２】
第１の領域は、第１の囲み線５６で囲まれる領域または第１の囲み線５６で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域である。同様に、第２の領域は、第２の囲み線６６で囲まれる領域と同じ領域または第２の囲み線６６で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域である。
【００６３】
決定部４３は、ＸＹ軸座標系において、第１の囲み線５６で囲まれる領域を第１の領域に決定し、第２の囲み線６６で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域を第２の領域に決定して、第１の領域が第２の領域に含まれるか否かを判定する。決定部４３は、第１の領域が第２の領域に含まれる第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせを第１の対応付け候補として決定する。
【００６４】
図１２は、実施の形態１にかかる決定部による第１の対応付け候補の決定方法を説明するための図である。図１２に示す例では、第２の領域６７に対する第１の領域５７の重なり度合いが判定される。第２の領域６７は、第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれる領域を含む領域であり、第１の領域５７は、第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれる領域を含む領域である。
【００６５】
第１の領域５７は、第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれる領域であり、第１の頂点の座標Ｐｓｏ（Ｘｓｏ，Ｙｓｏ）と第２の頂点の座標Ｐｅｏ（Ｘｅｏ，Ｙｅｏ）で規定される。なお、第１の囲み線５６は、第１の領域５７における第１の頂点の座標Ｐｓｏおよび第２の頂点の座標Ｐｅｏと同じ位置の２つの座標によって規定される。
【００６６】
第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６は、第１の頂点の座標Ｐｎ１（Ｘｓｎ，Ｙｓｎ）と第２の頂点の座標Ｐｎ２（Ｘｅｎ，Ｙｅｎ）で規定される。第２の領域６７は、第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれる領域よりも大きい領域であり、第１の頂点の座標Ｐｓｎ（Ｘｓｎ＋α，Ｙｓｎ＋α）と第２の頂点の座標Ｐｅｎ（Ｘｅｎ＋α，Ｙｅｎ＋α）で規定される。すなわち、第２の領域６７は、第２の囲み線６６で囲まれる領域に対し、Ｘ軸の正方向と負方向およびＹ軸の正方向と負方向の各々がマージンα分だけ大きな領域である。第２の領域６７は、第２の囲み線６６にマージンを加えた囲み線で囲まれる領域ともいえる。
【００６７】
図１２に示す例では、第１の領域５７の全体が第２の領域６７に対して重なっている状態であり、第１の領域５７が第２の領域６７に含まれる。この場合、設定部４２は、第２の領域６７に対する第１の領域５７の重なり度合いが１００％であり、第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせを第１の対応付け候補として設定する。
【００６８】
決定部４３は、互いに異なる第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせのすべてについて、第１の領域５７が第２の領域６７に含まれるか否かを判定する。図１３は、実施の形態１にかかる設定部によって設定される第１の対応付け候補を説明するための図である。図１３に示す例では、第１の変状５５ａと第２の変状６５ａとの組み合わせ、第１の変状５５ｂと第２の変状６５ｂとの組み合わせ、第１の変状５５ｃと第２の変状６５ｂとの組み合わせ、および第１の変状５５ｅと第２の変状６５ｄとの組み合わせの各々が第１の対応付け候補として設定される。
【００６９】
このように、決定部４３は、マージンαを持たせた第２の領域６７に対する第１の領域５７の重なり度合いを判定する。そのため、決定部４３は、第１の変状５５のベクトルと第２の変状６５のベクトルとの間において位置または向きにずれがあった場合であっても第１の対応付け候補として決定することができる。第１の変状５５のベクトルと第２の変状６５のベクトルとの間における位置または向きのずれは、作業者による手書きの描画によって生じたり、第１の時刻Ｔ１と第２の時刻Ｔ２とで撮像条件が異なることになどによって生じたりする。
【００７０】
また、決定部４３は、第２の領域６７に対する第１の領域５７の重なり度合いに基づいて、第１の対応付け候補を決定する。そのため、決定部４３は、複数の第１の変状５５が連結して１つの第２の変状６５になった場合であっても、複数の第１の変状５５の各々と１つの第２の変状６５との組み合わせを第１の対応付け候補として決定することができる。
【００７１】
また、決定部４３は、ＸＹ軸座標系において、第１の囲み線５６で囲まれる領域よりも予め設定された長さだけ大きな領域を第１の領域５７に決定し、第２の囲み線６６で囲まれる領域を第２の領域６７に決定して、第２の領域６７が第１の領域５７に含まれるか否かを判定する。決定部４３は、第２の領域６７が第１の領域５７に含まれる第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせを第２の対応付け候補として決定する。
【００７２】
図１４は、実施の形態１にかかる決定部による第２の対応付け候補の決定方法を説明するための図である。図１４に示す例では、第１の領域５７に対する第２の領域６７の重なり度合いが判定される。
【００７３】
第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６は、第１の頂点の座標Ｐｏ１（Ｘｓｏ，Ｙｓｏ）と第２の頂点の座標Ｐｏ２（Ｘｅｏ，Ｙｅｏ）で規定される。第１の領域５７は、第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれる領域よりも大きい領域であり、第１の頂点の座標Ｐｓｏ（Ｘｓｏ＋α，Ｙｓｏ＋α）と第２の頂点の座標Ｐｅｏ（Ｘｅｏ＋α，Ｙｅｏ＋α）で規定される。すなわち、第１の領域５７は、第１の囲み線５６で囲まれる領域に対し、Ｘ軸の正方向と負方向およびＹ軸の正方向と負方向の各々がマージンα分だけ大きな領域である。第１の領域５７は、第１の囲み線５６にマージンを加えた囲み線で囲まれる領域といえる。
【００７４】
第２の領域６７は、第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれる領域であり、第１の頂点の座標Ｐｓｎ（Ｘｓｎ，Ｙｓｎ）と第２の頂点の座標Ｐｅｎ（Ｘｅｎ，Ｙｅｎ）で規定される。なお、第２の囲み線６６は、第２の領域６７における第１の頂点の座標Ｐｓｎおよび第２の頂点の座標Ｐｅｎと同じ位置の２つの座標によって規定される。
【００７５】
図１４に示す例では、第２の領域６７の全体が第１の領域５７に対して重なっている状態であり、第２の領域６７が第１の領域５７に含まれる。この場合、設定部４２は、第１の領域５７に対する第２の領域６７の重なり度合いが１００％であり、第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせを第２の対応付け候補として設定する。
【００７６】
決定部４３は、互いに異なる第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせのすべてについて、第２の領域６７が第１の領域５７に含まれるか否かを判定する。図１５は、実施の形態１にかかる設定部によって設定される第２の対応付け候補を説明するための図である。図１５に示す例では、第２の変状６５ｃと第１の変状５５ｄとの組み合わせ、および第２の変状６５ｅと第１の変状５５ｆとの組み合わせの各々が第２の対応付け候補として設定される。また、第２の変状６５ｆと第１の変状５５ｆとの組み合わせ、第２の変状６５ｇと第１の変状５５ｆとの組み合わせ、および第２の変状６５ｈと第１の変状５５ｆとの組み合わせの各々が第２の対応付け候補として設定される。
【００７７】
このように、決定部４３は、マージンαを持たせた第１の領域５７に対する第２の領域６７の重なり度合いを判定する。そのため、決定部４３は、第１の変状５５のベクトルと第２の変状６５のベクトルとの間で位置または向きにずれがあった場合であっても第２の対応付け候補として決定することができる。また、決定部４３は、第１の領域５７に対する第２の領域６７の重なり度合いに基づいて、第２の対応付け候補を決定する。そのため、決定部４３は、１つの第１の変状５５の一部が補修されて複数の第２の変状６５に分割された場合であっても、１つの第１の変状５５と複数の第２の変状６５の各々との組み合わせを第２の対応付け候補として決定することができる。
【００７８】
また、決定部４３は、複数の第１の対応付け候補と複数の第２の対応付け候補との統合処理を行う。決定部４３は、統合処理において、第１の対応付け候補と第２の対応付け候補とで同じ第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせがあるか否かを判定する。決定部４３は、第１の対応付け候補と第２の対応付け候補とで同じ第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせがある場合、同じ第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせの第１の対応付け候補および第２の対応付け候補の一方を削除する。
【００７９】
例えば、決定部４３が図１３に示す複数の第１の対応付け候補を決定し、決定部４３が図１５に示す複数の第２の対応付け候補を決定したとする。この場合、第１の対応付け候補と第２の対応付け候補とで重複がないため、第１の対応付け候補および第２の対応付け候補のいずれも削除されない。
【００８０】
決定部４３は、統合処理において、同じ組み合わせを有する第１の対応付け候補と第２の対応付け候補がある場合、その一方を削除した後、複数の第１の対応付け候補と複数の第２の対応付け候補とを統合する。以下において、統合後の第１の対応付け候補および第２の対応付け候補の各々を対応付け候補と記載する。
【００８１】
図１６は、実施の形態１にかかる決定部による統合処理後の複数の対応付け候補の一例を示す図であり、図１７は、図１６に示す複数の対応付け候補における第１の変状の変状ＩＤと第２の変状の変状ＩＤとの組み合わせを含む対応付け候補情報の一例を示す図である。なお、上述したように、第１の変状５５ａ〜５５ｆの変状ＩＤは、「Ａ１」〜「Ａ６」であり、第２の変状６５ａ〜６５ｈの変状ＩＤは、「Ｂ１」〜「Ｂ８」である。
【００８２】
図１６および図１７では、第１の変状５５ａと第２の変状６５ａとの組み合わせの対応付け候補、第１の変状５５ｂと第２の変状６５ｂとの組み合わせの対応付け候補、および第１の変状５５ｃと第２の変状６５ｂとの組み合わせの対応付け候補が示されている。また、図１６および図１７では、第１の変状５５ｄと第２の変状６５ｃとの組み合わせの対応付け候補、第１の変状５５ｅと第２の変状６５ｄとの組み合わせの対応付け候補、および第１の変状５５ｆと第２の変状６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈの組み合わせの対応付け候補が示されている。
【００８３】
なお、各対応付け候補の情報は、第１の変状５５と第２の変状６５とを１対１で組み合わせた情報であってもよい。例えば、決定部４３は、図１６に示す第１の変状５５ｆと第２の変状６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈとの組み合わせの対応付け候補に代えて、第１の変状５５ｆと第２の変状６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈの各々との組み合わせの４つの対応付け候補を決定することもできる。この場合、複数の対応付け候補の情報は、例えば、図１７に示すような第１の変状５５の変状ＩＤと第２の変状６５の変状ＩＤとの組み合わせの情報を含む。なお、第１の変状５５ｆと第２の変状６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈとの組み合わせの対応付け候補は、図１７に示すような第１の変状５５ｆの変状ＩＤと第２の変状６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈの各々の変状ＩＤとの組み合わせで表されてもよい。
【００８４】
図５に戻って、変状管理装置１０の処理部４０の説明を続ける。処理部４０の対応付け部４４は、決定部４３によって決定された複数の対応付け候補の各々について、少なくとも１つの第１の変状５５と少なくとも１つの第２の変状６５とをパターンマッチング処理によって比較する。対応付け部４４は、比較した結果に基づいて、少なくとも１つの第１の変状５５と少なくとも１つの第２の変状６５との対応付けを行う。
【００８５】
対応付け部４４は、抽出部４６と、比較部４７と、生成部４８とを備える。抽出部４６は、複数の対応付け候補について、取得部４１によって取得された第１の画像情報３２および第２の画像情報３３から複数の第１の変状画像および複数の第２の変状画像を抽出する。
【００８６】
具体的には、抽出部４６は、第１の画像情報３２の第１の撮像画像８０から複数の第１の囲み線５６のうち対応付け候補に含まれる第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれる領域の画像である第１の変状画像を対応付け候補毎に抽出する。また、抽出部４６は、第２の画像情報３３の第２の撮像画像８１から複数の第２の囲み線６６のうち対応付け候補に含まれる第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれる領域の画像である第２の変状画像を対応付け候補毎に抽出する。
【００８７】
図１８は、実施の形態１にかかる対応付け部の抽出部によって抽出される複数の第１の変状画像および複数の第２の変状画像の一例を示す図であり、図１６に示す複数の対応付け候補が決定部４３によって決定された場合の例を示している。
【００８８】
図１８に示す例では、抽出部４６は、第１の画像情報３２の第１の撮像画像８０から複数の第１の変状画像５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆを抽出する。複数の第１の変状画像５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆの各々は、第１の囲み線５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆのうち対応する第１の囲み線５６で囲まれる領域の画像である。以下、第１の変状画像５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆの各々を個別に区別せずに示す場合、第１の変状画像５８と記載する場合がある。
【００８９】
また、図１８に示す例では、抽出部４６は、第２の画像情報３３の第２の撮像画像８１から複数の第２の変状画像６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈを抽出する。複数の第２の変状画像６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈの各々は、複数の第２の囲み線６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈのうち対応する第２の囲み線６６で囲まれる領域の画像である。以下、第２の変状画像６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈの各々を個別に区別せずに示す場合、第２の変状画像６８と記載する場合がある。また、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８の各々を変状画像と記載する場合がある。
【００９０】
比較部４７は、対応付け候補毎に、抽出部４６で抽出された第１の変状画像５８と第２の変状画像６８とを、変状画像における各画素の輝度に基づくパターンマッチング処理によって比較する。図１９は、実施の形態１にかかる対応付け部の比較部による第１の変状画像と第２の変状画像との比較方法の一例を示す図である。図１９に示すように、比較部４７は、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうちサイズが大きい方の変状画像である第２の変状画像６８に含まれる画像とサイズが小さい方の変状画像である第１の変状画像５８とをパターンマッチング処理によって比較する。
【００９１】
比較部４７は、パターンマッチング処理において、大きい方の第１の変状画像５８に含まれる画像と小さい方の第２の変状画像６８との類似度を示すスコアを算出する。例えば、比較部４７は、パターンマッチング処理において、小さい方の変状画像である第１の変状画像５８が、大きい方の変状画像である第２の変状画像６８のうちどの領域の画像と類似度が最も高いかを判定する。比較部４７は、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣとして算出する。図１９に示す例では、比較部４７は、第２の変状画像６８のうち第１の変状画像５８との類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣとして算出する。
【００９２】
図２０は、実施の形態１にかかる対応付け部の比較部によって算出されるスコアを含む対応付け候補情報の一例を示す図である。図２０に示すように、比較部４７は、複数の対応付け候補の各々について、スコアＳＣを算出する。図２０に示す例では、各対応付け候補のスコアＳＣを区別するために、スコアＳＣがスコアＳＣ１〜ＳＣ９で表される。
【００９３】
ここで、抽出部４６によって図１８に示す複数の第１の変状画像５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆおよび複数の第２の変状画像６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈが抽出されたとする。図１８に示す例では、第１の変状画像５８ａは、第２の変状画像６８ａよりも小さく、第１の変状画像５８ｂ，５８ｃは、第２の変状画像６８ｂよりも小さく、第１の変状画像５８ｄは、第２の変状画像６８ｃよりも大きい。また、第１の変状画像５８ｅは、第２の変状画像６８ｄよりも小さく、第１の変状画像５８ｆは、第２の変状画像６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈよりも大きい。
【００９４】
したがって、比較部４７は、第２の変状画像６８ａのうち第１の変状画像５８ａとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ１として算出する。比較部４７は、第２の変状画像６８ｂのうち第１の変状画像５８ｂとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ２として算出する。比較部４７は、第２の変状画像６８ｂのうち第１の変状画像５８ｃとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ３として算出する。
【００９５】
また、比較部４７は、第１の変状画像５８ｄのうち第２の変状画像６８ｃとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ４として算出する。比較部４７は、第２の変状画像６８ｄのうち第１の変状画像５８ｅとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ５として算出する。比較部４７は、第１の変状画像５８ｆのうち第２の変状画像６８ｅとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ６として算出する。
【００９６】
また、比較部４７は、第１の変状画像５８ｆのうち第２の変状画像６８ｆとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ７として算出する。比較部４７は、第１の変状画像５８ｆのうち第２の変状画像６８ｇとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ８として算出する。比較部４７は、第１の変状画像５８ｆのうち第２の変状画像６８ｈとの類似度が最も高い領域を判定し、類似度が最も高いと判定した領域の類似度をスコアＳＣ９として算出する。
【００９７】
生成部４８は、比較部４７によって算出されるスコアＳＣが予め設定された閾値Ｓｔｈ１以上である第１の変状画像５８と第２の変状画像６８との組み合わせの対応付け候補に含まれる第１の変状５５と第２の変状６５とを対応付けた情報である対応付け情報３４を生成する。対応付け情報３４には第１の変状５５の変状ＩＤと第２の変状６５の変状ＩＤとが互いに関連付けられた情報が含まれる。生成部４８は、生成した対応付け情報３４を記憶部３０に記憶させる。
【００９８】
図２１は、実施の形態１にかかる対応付け部の生成部による対応付け情報の生成方法を説明するための図である。図２１に示す例では、スコアＳＣ１〜ＳＣ３，ＳＣ５〜ＳＣ９が閾値Ｓｔｈ１以上であり、スコアＳＣ４が閾値Ｓｔｈ１未満である。そのため、生成部４８は、複数の組み合わせ候補から第１の変状５５ｄと第２の変状６５ｃとの組み合わせの対応付け候補を除外して、対応付け情報３４を生成する。この場合、対応付け情報３４には、変状ＩＤ「Ａ１」と変状ＩＤ「Ｂ１」との組み合わせ、変状ＩＤ「Ａ２」と変状ＩＤ「Ｂ２」との組み合わせ、変状ＩＤ「Ａ３」と変状ＩＤ「Ｂ２」との組み合わせ、および変状ＩＤ「Ａ５」と変状ＩＤ「Ｂ４」との組み合わせの各々の情報が含まれる。また、対応付け情報３４には、変状ＩＤ「Ａ６」と変状ＩＤ「Ｂ５」との組み合わせ、変状ＩＤ「Ａ６」と変状ＩＤ「Ｂ６」との組み合わせ、変状ＩＤ「Ａ６」と変状ＩＤ「Ｂ７」との組み合わせ、および変状ＩＤ「Ａ６」と変状ＩＤ「Ｂ８」との組み合わせの各々の情報が含まれる。
【００９９】
なお、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８との間の回転、位置ずれ、またはひずみの差などによって対応付け候補が誤って除外されないように閾値Ｓｔｈ１を調整することで、対応付け部４４によって第１の変状５５と第２の変状６５との対応付けを精度よく行うことができる。
【０１００】
また、比較部４７は、例えば、変状画像における各画素の輝度に基づいて、変状画像に含まれる変状の画像を特定し、特定した変状に基づいてパターンマッチング処理を行うこともできる。例えば、比較部４７は、変状画像における輝度が予め設定された条件を満たす複数の画素で構成される画像を変状の画像として特定することができる。
【０１０１】
また、比較部４７は、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８がカラー画像である場合、変状画像における輝度および色が予め設定された条件を満たす複数の画素で構成される画像を変状の画像として特定することもできる。
【０１０２】
また、比較部４７は、機械学習によって生成された畳み込みニューラルネットワークなどの学習済モデルによって変状の画像を特定し、特定した変状に基づいてパターンマッチング処理を行うこともできる。
【０１０３】
出力部４５は、記憶部３０に記憶された対応付け情報３４を記憶部３０から読み出して表示装置１１に表示させることができる。また、出力部４５は、ネットワークに接続された外部装置へ有線または無線によって記憶部３０に記憶された対応付け情報３４を記憶部３０から読み出して通信部２０に送信させたりすることができる。
【０１０４】
つづいて、フローチャートを用いて変状管理装置１０の処理部４０による処理を説明する。図２２は、実施の形態１にかかる変状管理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【０１０５】
図２２に示すように、処理部４０は、第１の変状情報３１ａ、第２の変状情報３１ｂ、第１の画像情報３２、および第２の画像情報３３などの情報を記憶部３０から読み出して取得する情報取得処理を行う（ステップＳ１０）。
【０１０６】
次に、処理部４０は、ステップＳ１０で取得された第１の変状情報３１ａと第２の変状情報３１ｂとに基づいて、第１の囲み線設定処理と第２の囲み線設定処理とを含む囲み線設定処理を行う（ステップＳ１１）。第１の囲み線設定処理は、第１の変状５５のベクトルを囲む第１の囲み線５６を第１の変状５５毎に設定する処理である。第２の囲み線設定処理は、第２の変状６５のベクトルを囲む第２の囲み線６６を第２の変状６５毎に設定する処理である。
【０１０７】
次に、処理部４０は、複数の対応付け候補を決定する対応付け候補決定処理を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理は、図２３に示すステップＳ２０〜Ｓ２７の処理であり、後で詳述する。
【０１０８】
次に、処理部４０は、ステップＳ１０で取得した第１の画像情報３２と第２の画像情報３３とに基づいて、第１の画像抽出処理と第２の画像抽出処理を含む画像抽出処理を行う（ステップＳ１３）。第１の画像抽出処理は、各対応付け候補に含まれる第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれる領域の画像を第１の画像情報３２の第１の撮像画像８０から抽出する処理である。第２の画像抽出処理は、各対応付け候補に含まれる第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれる領域の画像を第２の画像情報３３の第２の撮像画像８１から抽出する処理である。
【０１０９】
次に、処理部４０は、対応付け決定処理を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の処理は、図２４に示すステップＳ３０〜Ｓ３５の処理であり、後で詳述する。そして、処理部４０は、ステップＳ１４における対応付け決定処理の結果に基づいて、対応付け情報３４を生成し、生成した対応付け情報３４を記憶部３０に記憶する対応付け情報生成処理を行い（ステップＳ１５）、図２２に示す処理を終了する。
【０１１０】
図２３は、実施の形態１にかかる処理部によって実行される対応付け候補決定処理の一例を示すフローチャートである。図２３に示す対応付け候補決定処理において、処理部４０は、第２の囲み線６６にマージンを加えた囲み線で囲まれる第２の領域６７に対する、第１の囲み線５６で囲まれる第１の領域５７の重なり度合いを判定する（ステップＳ２０）。
【０１１１】
処理部４０は、ステップＳ２０で判定した重なり度合いに基づいて、第２の領域６７に第１の領域５７が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２１）。処理部４０は、第２の領域６７に第１の領域５７が含まれると判定した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、第１の領域５７に含まれる第１の変状５５と第２の領域６７に含まれる第２の変状６５との組み合わせを第１の対応付け候補に決定する（ステップＳ２２）。
【０１１２】
処理部４０は、ステップＳ２２の処理が終了した場合、または第２の領域６７に第１の領域５７が含まれないと判定した場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、未実行の組み合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。未実行の組み合わせは、第１の囲み線５６と第２の囲み線６６との複数の組み合わせのうちステップＳ２０，Ｓ２１の処理が行われていない組み合わせである。
【０１１３】
処理部４０は、未実行の組み合わせがあると判定した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０に移行する。また、処理部４０は、未実行の組み合わせがないと判定した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、第１の囲み線５６にマージンを加えた囲み線で囲まれる第１の領域５７に対する、第２の囲み線６６で囲まれる第２の領域６７の重なり度合いを判定する（ステップＳ２４）。
【０１１４】
処理部４０は、ステップＳ２４で判定した重なり度合いに基づいて、第１の領域５７に第２の領域６７が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２５）。処理部４０は、第１の領域５７に第２の領域６７が含まれると判定した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、第１の領域５７に含まれる第１の変状５５と第２の領域６７に含まれる第２の変状６５との組み合わせを第２の対応付け候補に決定する（ステップＳ２６）。
【０１１５】
処理部４０は、ステップＳ２６の処理が終了した場合、または第１の領域５７に第２の領域６７が含まれないと判定した場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、未実行の組み合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ２７）。未実行の組み合わせは、第１の囲み線５６と第２の囲み線６６との複数の組み合わせのうちステップＳ２４，Ｓ２５の処理が行われていない組み合わせである。
【０１１６】
処理部４０は、未実行の組み合わせがあると判定した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２４に移行する。また、処理部４０は、未実行の組み合わせがないと判定した場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、図２３に示す処理を終了する。
【０１１７】
図２４は、実施の形態１にかかる処理部によって実行される対応付け決定処理の一例を示すフローチャートである。図２４に示す対応付け決定処理において、処理部４０は、第１の画像情報３２および第２の画像情報３３から、１つの対応付け候補に含まれる第１の変状５５および第２の変状６５の各々を囲む囲み線で囲まれた領域の画像を抽出する（ステップＳ３０）。
【０１１８】
ステップＳ３０の処理において、処理部４０は、１つの対応付け候補に含まれる第１の変状５５を囲む第１の囲み線５６で囲まれた領域の画像を第１の変状画像５８として第１の画像情報３２の第１の撮像画像８０から抽出する。また、処理部４０は、１つの対応付け候補に含まれる第２の変状６５を囲む第２の囲み線６６で囲まれた領域の画像を第２の変状画像６８として第２の画像情報３３の第２の撮像画像８１から抽出する。
【０１１９】
次に、処理部４０は、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうち大きい方の変状画像に含まれる画像と小さい方の変状画像との類似度を示すスコアＳＣを算出する（ステップＳ３１）。そして、処理部４０は、ステップＳ３１で算出したスコアＳＣが閾値Ｓｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１２０】
処理部４０は、スコアＳＣが閾値Ｓｔｈ１以上ではないと判定した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、スコアＳＣが閾値Ｓｔｈ以上１ではない対応付け候補を対応付けから除外する（ステップＳ３３）。処理部４０は、ステップＳ３３の処理が終了した場合、またはスコアＳＣが閾値Ｓｔｈ１以上であると判定した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、未実行の対応付け候補があるか否かを判定する（ステップＳ３４）。未実行の対応付け候補は、図２２に示すステップＳ１２において決定された複数の対応付け候補のうちステップＳ３０〜Ｓ３３の処理が行われていない未実行の対応付け候補である。
【０１２１】
処理部４０は、未実行の対応付け候補があると判定した場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３０に移行する。また、処理部４０は、未実行の対応付け候補がないと判定した場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、ステップＳ３３で除外していない対応付け候補に含まれる第１の変状５５と第２の変状６５とを対応付けて（ステップＳ３５）、図２４に示す処理を終了する。
【０１２２】
図２５は、実施の形態１にかかる変状管理装置の処理部のハードウェア構成の一例を示す図である。図２５に示すように、変状管理装置１０の処理部４０は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入出力インタフェイス１０３とを備えるコンピュータを含む。
【０１２３】
プロセッサ１０１、メモリ１０２、および入出力インタフェイス１０３は、例えば、バス１０４によって互いにデータの送受信が可能である。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、取得部４１、設定部４２、決定部４３、対応付け部４４、および出力部４５の機能を実行する。プロセッサ１０１は、例えば、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、およびシステムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）のうち一つ以上を含む。
【０１２４】
メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）のうち一つ以上を含む。また、メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）のうち一つ以上を含む。なお、変状管理装置１０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）およびＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などの集積回路を含んでいてもよい。
【０１２５】
以上のように、変状管理装置１０は、取得部４１と、設定部４２と、決定部４３とを備える。取得部４１は、第１の時刻Ｔ１における構造物に含まれる複数の第１の変状５５の情報と、第２の時刻Ｔ２における構造物に含まれる複数の第２の変状６５の情報とを取得する。設定部４２は、複数の第１の変状５５の情報と複数の第２の変状６５の情報とに基づいて、複数の第１の変状５５のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線５６と、複数の第２の変状６５のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線６６とを設定する。決定部４３は、複数の第１の囲み線５６のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域５７の各々と複数の第２の囲み線６６のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域６７の各々との重なり度合いに基づいて、複数の第１の変状５５のうち少なくとも１つの第１の変状と複数の第２の変状６５のうち少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する。これにより、変状管理装置１０は、互いに異なる時刻において構造物に含まれる複数の変状を精度よく対応付けることができる。例えば、変状管理装置１０は、第１の領域５７と第２の領域６７の重なり度合いに基づいて、対応付け候補を決定することから、互いに異なる時刻において構造物に含まれる複数の変状を対応付けるための対応付け候補を精度よく決定することができる。また、変状管理装置１０は、変状を囲む囲み線を用いた簡易な処理によって対応付け候補を決定することによって、パターンマッチング処理の対象となる第１の変状５５と第２の変状６５との組み合わせを絞り込むことから、処理負荷を軽減することができる。
【０１２６】
また、決定部４３は、複数の第１の領域５７の各々を、複数の第１の囲み線５６のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域に決定する。また、決定部４３は、複数の第２の領域６７の各々を、複数の第２の囲み線６６のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域よりも大きな領域に決定する。そして、決定部４３は、複数の第２の領域６７のうち１つの第２の領域に複数の第１の領域５７のうち１つの第１の領域が含まれる場合に、複数の第１の変状５５のうち１つの第１の領域５７に含まれる第１の変状と複数の第２の変状６５のうち１つの第２の領域６７に含まれる第２の変状とを含む組み合わせを複数の対応付け候補の１つに決定する。これにより、変状管理装置１０は、第１の変状５５と第２の変状６５との間に位置または向きなどにずれがある場合であっても、対応付け候補を精度よく決定することができる。
【０１２７】
また、決定部４３は、複数の第１の領域５７の各々を、複数の第１の囲み線５６のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域よりも大きな領域に決定する。対応付け部４４は、複数の第２の領域６７の各々を、複数の第２の囲み線６６のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域に決定する。決定部４３は、複数の第１の領域５７のうち１つの第１の領域に複数の第２の領域６７のうち１つの第２の領域が含まれる場合に、複数の第１の変状５５のうち１つの第１の領域５７に含まれる第１の変状と複数の第２の変状６５のうち１つの第２の領域６７に含まれる第２の変状とを含む組み合わせを複数の対応付け候補の１つに決定する。これにより、変状管理装置１０は、第１の変状５５と第２の変状６５との間に位置または向きなどにずれがある場合であっても、対応付け候補を精度よく決定することができる。
【０１２８】
また、対応付け部４４は、抽出部４６と、比較部４７と、生成部４８とを備える。抽出部４６は、第１の時刻Ｔ１において撮像された構造物の画像から複数の第１の囲み線５６のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域の画像を第１の変状画像５８として対応付け候補毎に抽出する。また、抽出部４６は、第２の時刻Ｔ２において撮像された構造物の画像から複数の第２の囲み線６６のうち対応する第２の囲み線６６で囲まれる領域の画像を第２の変状画像６８として対応付け候補毎に抽出する。比較部４７は、対応付け候補毎に、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８とのうち大きい方の変状画像に含まれる画像と小さい方の変状画像とを比較する。生成部４８は、比較部４７による比較の結果に基づいて、少なくとも１つの第１の変状画像５８と少なくとも１つの第２の変状画像６８とを対応付けた情報を生成する。このように、変状管理装置１０は、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８とを比較することによって、第１の変状５５と第２の変状６５とを対応付けることから、第１の変状５５と第２の変状６５との対応付けを精度よく行うことができる。
【０１２９】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる変状管理装置は、第１の変状の画像と第２の変状の画像とから各々算出される複数種類のスコアに基づいて、構造物に生じる変状の変化を判定する点で、実施の形態１にかかる変状管理装置１０と異なる。
【０１３０】
図２６は、実施の形態２にかかる変状管理装置の構成の一例を示す図である。図２６に示すように、実施の形態２にかかる変状管理装置１０Ａは、処理部４０に代えて、処理部４０Ａを備える点で変状管理装置１０と異なる。処理部４０Ａは、変状変化判定部４９を備える点で、処理部４０と異なる。
【０１３１】
変状変化判定部４９は、抽出部９０と、比較部９１と、判定部９２とを備える。抽出部９０は、対応付け部４４によって抽出された第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうちサイズが小さい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線の大きさを、サイズが大きい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線と同じ大きさに変更する。抽出部９０は、変更した囲み線で囲まれる領域の画像を範囲変更画像として撮像画像から抽出する。
【０１３２】
図２７は、実施の形態２にかかる変状変化判定部の抽出部による範囲変更画像の抽出方法を説明するための図である。図２７では、画像の抽出対象となる対応付け候補が第１の変状５５ｃと第２の変状６５ｂとの組み合わせである場合の例が示されており、第１の変状５５ｃを囲む第１の囲み線５６ｃで囲まれる領域は、第２の変状６５ｂを囲む第２の囲み線６６ｂで囲まれる領域よりも小さい。
【０１３３】
抽出部９０は、第１の囲み線５６ｃの大きさを第２の囲み線６６ｂの大きさと同じ大きさの囲み線５９ｃに変更する。第２の囲み線６６ｂの位置と囲み線５９ｃの位置とは同じである。抽出部９０は、第１の画像情報３２の第１の撮像画像８０から囲み線５９ｃで囲まれる領域７１の画像を範囲変更画像として抽出する。
【０１３４】
比較部９１は、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうち大きい方の変状画像と範囲変更画像との輝度に基づくパターンマッチング処理によって、大きい方の変状画像と範囲変更画像との類似度を示すスコアである全体スコアＥＮ＿ＳＣを算出する。比較部９１は、算出した全体スコアＥＮ＿ＳＣを対応付け候補情報に追加する。なお、実施の形態２において、対応付け部４４によって算出されるスコアＳＣは、全体スコアＥＮ＿ＳＣと区別するために、部分スコアＰ＿ＳＣと記載する。
【０１３５】
図２８は、実施の形態２にかかる対応付け部の比較部によって算出される部分スコアと変状変化判定部の比較部によって算出される全体スコアを含む対応付け候補情報の一例を示す図である。図２８に示すように、比較部４７は、複数の対応付け候補の各々について、部分スコアＰ＿ＳＣを算出し、算出した部分スコアＰ＿ＳＣを対応付け候補情報に追加する。図２８に示す例では、各対応付け候補の部分スコアＰ＿ＳＣが部分スコアＰ＿ＳＣ１〜Ｐ＿ＳＣ９で表される。また、図２８に示す例では、各対応付け候補の全体スコアＥＮ＿ＳＣを区別するために、全体スコアＥＮ＿ＳＣが全体スコアＥＮ＿ＳＣ１〜ＥＮ＿ＳＣ９で表される。
【０１３６】
判定部９２は、比較部４７によって算出された部分スコアＰ＿ＳＣと比較部９１によって算出された全体スコアＥＮ＿ＳＣとに基づいて、トンネルの内壁に生じる変状の変化を判定する。例えば、判定部９２は、複数の対応付け候補の各々について、部分スコアＰ＿ＳＣが閾値Ｓｔｈ１以上でかつ全体スコアＥＮ＿ＳＣが閾値Ｓｔｈ２未満である場合、変状の変化が大きいと判定する。また、判定部９２は、複数の対応付け候補の各々について、部分スコアＰ＿ＳＣが閾値Ｓｔｈ１以上でかつ全体スコアＥＮ＿ＳＣが閾値Ｓｔｈ３以上である場合、変状の変化が小さいと判定する。なお、閾値Ｓｔｈ２は、閾値Ｓｔｈ３以下の値である。
【０１３７】
また、判定部９２は、対応付け部４４による対応付けの結果に基づいて、トンネルの内壁に生じる変状の変化を判定することができる。例えば、判定部９２は、対応付け部４４による対応付けの結果に基づいて、変状が成長したと判定したり、変状が補修されたと判定したりすることができる。
【０１３８】
判定部９２は、対応付けされた第１の変状５５と第２の変状６５のうち第２の変状６５が第１の変状５５よりも長い場合、変状が大きくなっていると判定することができる。この場合、判定部９２は、例えば、第１の変状情報３１ａに基づいて、第１の変状５５の長さを判定し、第２の変状情報３１ｂに基づいて、第２の変状６５の長さを判定する。変状の長さは、例えば、変状のベクトルを構成する全ての線分の長さを足し合せた値である。また、判定部９２は、第１の変状画像５８が第２の変状画像６８よりも小さい場合、または第１の囲み線５６が第２の囲み線６６よりも小さい場合、変状が大きくなっていると判定することもできる。
【０１３９】
また、判定部９２は、対応付け部４４によって１つの第２の変状６５に対して複数の第１の変状５５が対応付けられた場合、複数の変状が連結されたと判定する。また、判定部９２は、対応付け部４４によって第１の変状５５に対応付けられなかった第２の変状６５を新規に発生した変状であると判定する。判定部９２は、変状が大きくなっていると判定した場合、または複数の変状が連結されたと判定した場合、変状が成長したと判定することができる。
【０１４０】
また、判定部９２は、対応付けされた第１の変状５５と第２の変状６５のうち第１の変状５５が第２の変状６５よりも長い場合、変状が小さくなったと判定する。また、判定部９２は、第２の変状画像６８が第１の変状画像５８よりも小さい場合、または第２の囲み線６６が第１の囲み線５６よりも小さい場合、変状が小さくなっていると判定することもできる。判定部９２は、変状が小さくなったと判定した場合、変状が補修されたと判定することができる。
【０１４１】
また、判定部９２は、対応付け部４４によって１つの第１の変状５５に対して複数の第２の変状６５が対応付けられた場合、変状が分割されたと判定する。また、判定部９２は、対応付け部４４によって第２の変状６５に対応付けられなかった第１の変状５５がある場合、変状が消滅したと判定する。判定部９２は、変状が小さくなっていると判定した場合、変状が分割されたと判定した場合、または変状が消滅したと判定した場合、変状が補修されたと判定することができる。判定部９２は、判定した結果を示す情報を記憶部３０に記憶する。
【０１４２】
出力部４５は、変状変化判定部４９による判定結果を示す情報を記憶部３０から読み出して表示装置１１に表示させたり、変状変化判定部４９による判定結果を示す情報を記憶部３０から読み出して通信部２０から送信させたりすることができる。
【０１４３】
つづいて、フローチャートを用いて変状管理装置１０Ａの処理部４０Ａによる処理を説明する。図２９は、実施の形態２にかかる変状管理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２９に示すステップＳ４０〜Ｓ４５の処理は、図２２に示すステップＳ１０〜Ｓ１５の処理と同じであり、説明を省略する。
【０１４４】
変状管理装置１０Ａの処理部４０Ａは、ステップＳ４５の処理が終了した場合、変状変化判定処理を行い（ステップＳ４６）、図２９に示す処理を終了する。ステップＳ４６の処理は、図３０に示すステップＳ５０〜Ｓ５３の処理である。
【０１４５】
図３０は、実施の形態２にかかる変状変化判定処理の一例を示すフローチャートである。図３０に示すように、処理部４０Ａは、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうち小さい方の変状画像に対応する囲み線を、大きい方の変状画像に対応する囲み線と同じサイズに変更し、変更した囲み線で囲まれる領域に対応する画像を範囲変更画像として抽出する（ステップＳ５０）。
【０１４６】
次に、処理部４０Ａは、第１の変状画像５８および第２の変状画像６８のうち大きい方の変状画像と範囲変更画像との類似度を示す全体スコアＥＮ＿ＳＣを算出する（ステップＳ５１）。そして、処理部４０Ａは、未実行の対応付け候補があるか否かを判定する（ステップＳ５２）。未実行の対応付け候補は、複数の対応付け候補のうちステップＳ５０，Ｓ５１の処理が行われていない対応付け候補である。
【０１４７】
処理部４０Ａは、未実行の対応付け候補があると判定した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５０に移行する。また、処理部４０Ａは、未実行の対応付け候補がないと判定した場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、第１の変状５５と第２の変状６５との対応付け結果、部分スコアＰ＿ＳＣ、および全体スコアＥＮ＿ＳＣに基づいて、変状の変化を判定し（ステップＳ５３）、図３０に示す処理を終了する。
【０１４８】
実施の形態２にかかる変状管理装置１０Ａの処理部４０Ａのハードウェア構成例は、図２５に示す変状管理装置１０の処理部４０のハードウェア構成と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、取得部４１、設定部４２、決定部４３、対応付け部４４、出力部４５、および変状変化判定部４９の機能を実行することができる。
【０１４９】
以上のように、実施の形態２にかかる変状管理装置１０Ａは、対応付け部４４による対応付けの結果に基づいて、構造物に生じる変状の変化を判定する変状変化判定部４９を備える。これにより、変状管理装置１０Ａは、構造物に生じる変状の変化を把握することができる。
【０１５０】
また、対応付け部４４の比較部４７は、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８のうち大きい方の変状画像に含まれる一部の画像と小さい方の変状画像との類似度を示す部分スコアＰ＿ＳＣをスコアＳＣとして算出する。変状変化判定部４９は、抽出部９０と、比較部９１と、判定部９２とを備える。抽出部９０は、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８のうち小さい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線の大きさを、大きい方の変状画像を抽出するために用いられた囲み線と同じ大きさに変更する。抽出部９０は、変更した囲み線で囲まれる領域の画像を範囲変更画像として構造物の画像から抽出する。比較部９１は、第１の変状画像５８と第２の変状画像６８のうち大きい方の変状画像と範囲変更画像とをパターンマッチング処理によって比較し、大きい方の変状画像と範囲変更画像との類似度を示す全体スコアＥＮ＿ＳＣを算出する。判定部９２は、部分スコアＰ＿ＳＣと全体スコアＥＮ＿ＳＣとに基づいて、構造物に生じる変状の変化を判定する。これにより、変状管理装置１０Ａは、構造物に生じる変状の変化を精度よく判定することができる。
【０１５１】
なお、変状管理装置１０，１０Ａは、複数の装置から構成されてもよい。例えば、変状管理装置１０，１０Ａは、互いに異なる位置に配置される無線または有線によって情報を送受信する複数の装置から構成されてもよい。
【０１５２】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  構造物管理システム、１０，１０Ａ  変状管理装置、１１  表示装置、２０  通信部、３０  記憶部、３１  変状情報、３１ａ  第１の変状情報、３１ｂ  第２の変状情報、３２  第１の画像情報、３３  第２の画像情報、３４  対応付け情報、４０，４０Ａ  処理部、４１  取得部、４２  設定部、４３  決定部、４４  対応付け部、４５  出力部、４６，９０  抽出部、４７，９１  比較部、４８  生成部、４９  変状変化判定部、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅ，５５ｆ  第１の変状、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５８，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆ  第１の変状画像、５７  第１の領域、６０，６０ａ，６０ｂ，６５，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅ，６５ｆ，６５ｇ，６５ｈ  第２の変状、６７  第２の領域、６２，６２ａ，６２ｂ，６８，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇ，６８ｈ  第２の変状画像、７１  領域、８０  第１の撮像画像、８１  第２の撮像画像、９２  判定部、Ｔ１  第１の時刻、Ｔ２  第２の時刻。
【要約】
変状管理装置（１０）は、設定部（４２）と、決定部（４３）と、対応付け部（４４）とを備える。設定部（４２）は、複数の第１の変状のうち対応する第１の変状を各々囲む複数の第１の囲み線と、複数の第２の変状のうち対応する第２の変状を各々囲む複数の第２の囲み線とを設定する。決定部（４３）は、複数の第１の囲み線のうち対応する第１の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第１の領域の各々と複数の第２の囲み線のうち対応する第２の囲み線で囲まれる領域を各々含む複数の第２の領域の各々との重なり度合いに基づいて、少なくとも１つの第１の変状と少なくとも１つの第２の変状とを各々含む複数の対応付け候補を決定する。対応付け部（４４）は、複数の対応付け候補の各々について、パターンマッチング処理によって比較した結果に基づいて、少なくとも１つの第１の変状と少なくとも１つの第２の変状との対応付けを行う。【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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