(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムであって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の３次元形状を計測可能な第１の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに１８０度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の３次元形状を計測可能な第２の計測位置に固定させる固定・反転手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第１の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の３次元形状計測結果と、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第２の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の３次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する画像加工手段と
を備えたトンネル覆工面調査システム。
【請求項２】
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムに用いる車両であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の３次元形状を計測可能な第１の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに１８０度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の３次元形状を計測可能な第２の計測位置に固定させる固定・反転手段と
を備えたトンネル覆工面調査システムに用いる車両。
【請求項３】
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項１記載のトンネル覆工面調査システム。
【請求項４】
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項２記載のトンネル覆工面調査システムに用いる車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工面調査システムおよびトンネル覆工面調査システムに用いる車両に関し、特に、トンネル覆工面の高さ情報を含む３次元形状を示す画像を得て、トンネルの健全度（劣化度）を調査するためのシステムおよび車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、すでに、特許文献１に示されるように、車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、走行路面の表面の３次元形状（横断方向、縦断方向、高さ）を計測する走行路面調査システムを提案している。
【０００３】
この特許文献１で提案された発明によれば、１台の車両を走行させながら走行路面の３次元形状を示す画像を取得することができ、その画像を用いて、走行路面に生じたわだちなどの凹凸を正確に確認することができ、もって走行路面の健全度（劣化度）を調査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９５６２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トンネル覆工面は、高さ情報のない２次元的な情報のみの可視化画像だけでは、たとえ、そこに、ひび割れが撮影されていたとしても、それがはく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを判断することができない。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができるトンネル覆工面調査システムおよびそれにン用いる車両を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明は、
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムであって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の３次元形状を計測可能な第１の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに１８０度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の３次元形状を計測可能な第２の計測位置に固定させる固定・反転手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第１の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の３次元形状計測結果と、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第２の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の３次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する画像加工手段と
を備えたトンネル覆工面調査システムであることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明において、
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムに用いる車両であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の３次元形状を計測可能な第１の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに１８０度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の３次元形状を計測可能な第２の計測位置に固定させる固定・反転手段と
を備えたトンネル覆工面調査システムに用いる車両であることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明において、
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第２発明において、
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、高さ情報を含むトンネル覆工面の表面の３次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係るトンネル覆工面調査システムに用いる車両の左側面を示すである。
【図２】図２は、車両がトンネル内の左側の走行車線を走行している状態を示す断面図であり、車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の３次元形状を計測している様子を示す図である。
【図３】図３は、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段を斜視図にて示す図である。
【図４】図４は、スリットレーザ光投光手段から投光されるスリットレーザ光の投光方向と、撮影手段の撮影方向（視準線）との関係を示す図であり、図４（ａ）は、図３の矢視Ａ方向、つまり車両の右側面からみた図であり、図４（ｂ）は、斜視図にて示したものである。
【図５】図５は、車両がトンネル内の右側の走行車線を走行している状態を示す断面図である。
【図６】図６は、実施例のトンネル覆工面調査システムで行われる処理の手順を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目に形成されたひび割れと打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れを示す図で、図７（ｂ）は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目に形成されたひび割れの拡大図で、図７（ｃ）は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れの拡大図である。
【図８】図８は、パーソナルコンピュータでは行われる画像加工処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るトンネル覆工面調査システムおよびトンネル覆工面調査システムに用いる車両の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るトンネル覆工面調査システムに用いる車両１の左側面を示す。
【００１５】
車両１は、たとえば道路維持作業に用いられる作業用トラックをベースとする作業車両である。
【００１６】
車両１の荷台部分は、コンテナ状になっており、コンテナの一方の側面（図１では左側面）の扉と、コンテナの天井の扉が開閉自在となっている。図１では、扉が開いた状態を示している。
【００１７】
撮影手段１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆ）およびレーザ光投光手段２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ）は、車両１の上記扉が開かれたときに、トンネルの覆工面を撮影でき、照明できるように、車両１の荷台に設けられている。撮影手段１０およびレーザ光投光手段２０は、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０に設置されている。撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０は、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１を備えている。複数（６台）のスリットレーザ光投光手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと複数（６台）の撮影手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１の周方向に沿って、千鳥状に配置されている。画像処理部５０は、撮影手段１０で撮影された画像データを受け取り、トンネル覆工面の３次元画像を生成する画像処理を行う。
【００１８】
図２は、車両１がトンネル内の左側の走行車線１５０Ｌを走行している状態を示す断面図であり、車両１に搭載した撮影手段１０およびスリットレーザ光投光手段２０とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面１００の表面の３次元形状を計測している様子を示している。なお、説明の便宜上、トンネルのセンターラインＴＣの図中左側の路面を左側の走行車線１５０Ｌとし、トンネルのセンターラインＴＣの図中右側の路面を右側の追い越し車線１５０Ｒと称する。また、トンネルの覆工面１００のうちトンネルのセンターラインＴＣで区切られた左側を、左側側面１０１Ｌとし、トンネルの覆工面１００のうちトンネルのセンターラインＴＣで区切られた右側を、右側側面１０１Ｒとする。
【００１９】
照明手段２０は、トンネル覆工面１００の両側面のうち片側側面である左側側面１０１Ｌの周方向に沿った各エリア１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆに向けて、トンネル覆工面１００の周方向に沿って長いスリットレーザ光Ｌをそれぞれ投光する複数（実施例では６台）のスリットレーザ光投光手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを含んで構成されている。なお、６台のスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆを代表させるときは、スリットレーザ光投光手段２０と呼ぶことにする。
【００２０】
撮影手段１０（図２では、図示せず、図１参照）は、エリアカメラであり、トンネル覆工面１００の両側面のうち片側側面である左側側面１０１Ｌの周方向に沿った各エリア１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆを、スリットレーザ光Ｌの投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数（実施例では６台）の撮影手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを含んで構成されている。なお、以下では、６台の撮影手段１０ａ〜１０ｆを代表させるときは、撮影手段１０と呼ぶことにする。
【００２１】
スリットレーザ光投光手段２０および撮影手段１０は、トンネル覆工面１００の両側面１０１Ｌ、１０１Ｒのうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１を有する撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０に設置されている。
【００２２】
図３は、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０を斜視図にて示している。
【００２３】
６台の撮影手段１０ａ〜１０ｆは、６台のスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆにそれぞれに対応して、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段２０の設置箇所から、車両進行方向に所定距離ｄだけ離間して配置されている。
【００２４】
すなわち、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０は、トンネル覆工面１００の周方向に平行な断面、つまり車両１の進行方向に垂直な断面が扇状に形成された部材３２を含んで構成されており、扇状部材３２の円弧面あるいは略円弧面に相当する設置面３１に、１対のスリットレーザ光投光手段２０および撮影手段１０が、周方向に沿って等間隔にあるいは略等間隔に配列されている。
【００２５】
ここで、複数（６台）のスリットレーザ光投光手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと複数（６台）の撮影手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１の周方向に沿って、千鳥状に配置されている。
【００２６】
よって、各スリットレーザ光投光手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆから投光され各エリア１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆに照射されるスリットレーザ光Ｌがそれぞれ、隣り合うもの同士で互いに重なってしまうことを回避できる（図２参照）。このため機器をセッティングするに際してスリットレーザ光Ｌの干渉を考慮する必要がなくなり、機器のセッティングを容易に行うことができる。
【００２７】
固定・反転手段４０は、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０の鉛直中心の軸Ｃである駆動軸４１と、ステージ４２を含んで構成されている。ステージ４２は、車両１のフレームに固定されている。撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０を、トンネル覆工面１００の両側面１０１Ｌ、１０１Ｒのうち一方の片側側面である左側側面１０１Ｌの３次元形状を計測可能な第１の計測位置に固定させるとともに、駆動軸４１をモータなどによって、ステージ４２に対して相対的に回転駆動させて、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０を鉛直中心軸Ｃ回りに１８０度反転させて、トンネル覆工面１００の両側面１０１Ｌ、１０１Ｒのうち他方の片側側面である右側側面１０１Ｒの３次元形状を計測可能な第２の計測位置に固定させる。
【００２８】
図２、図３は、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０が、第１の計測位置に固定された状態を示している。
【００２９】
図４は、スリットレーザ光投光手段２０から投光されるスリットレーザ光Ｌの投光方向と、撮影手段１０の撮影方向（視準線１１ａ）との関係を示す図であり、図４（ａ）は、図３の矢視Ａ方向、つまり車両１の右側面からみた図であり、図４（ｂ）は、斜視図にて示したものである。
【００３０】
スリットレーザ光投光手段２０からは、トンネル覆工面１００の表面に対して垂直な方向に向けてスリットレーザ光Ｌが投光され、トンネル覆工面１００の周方向、つまり車両１の進行方向に対して垂直な方向に沿って長いスリットレーザ光Ｌが照射される。撮影手段１０は、トンネル覆工面１００の表面に対して傾斜された視準線１１ａをもって、トンネル覆工面１００の表面に照射されたスリットレーザ光Ｌを斜め方向から撮影する。
【００３１】
トンネル覆工面１００の表面が平面の場合には、当該表面に照射されたスリットレーザ光Ｌが直線として撮影される。しかし、トンネル覆工面１００の表面に凹凸などの歪みがある場合には、当該表面に照射されたスリットレーザ光Ｌが歪んで撮影される。この歪みをプロファイル化することにより、分解能が０．５ｍｍ以下で、トンネル覆工面１００の表面の形状変化を計測することができる。
【００３２】
図５は、車両１がトンネル内の右側の走行車線１５０Ｒを走行している状態を示す断面図である。固定・反転手段４０によって、撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０が、第１の撮影位置から、鉛直中心軸Ｃ回りに１８０度反転されて、第２の計測位置に固定された状態を示している。
【００３３】
スリットレーザ光投光手段２０ｆ、２０ｅ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｂ、２０ａは、トンネル覆工面１００の両側面のうち他方の片側側面である右側側面１０１Ｒの周方向に沿った各エリア１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌに向けて、トンネル覆工面１００の周方向に沿って長いスリットレーザ光Ｌをそれぞれ投光する。
【００３４】
撮影手段１０ｆ、１０ｅ、１０ｄ、１０ｃ、１０ｂ、１０ａ（図２では、図示せず）は、トンネル覆工面１００の両側面のうち他方の片側側面である右側側面１０１Ｒの周方向に沿った各エリア１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌを、スリットレーザ光Ｌの投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する。
【００３５】
ここで、前述したように、複数（６台）のスリットレーザ光投光手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆと複数（６台）の撮影手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面３１の周方向に沿って、千鳥状に配置されている（図３参照）。
【００３６】
よって、各スリットレーザ光投光手段２０ｆ、２０ｅ、２０ｄ、２０ｃ、２０ｂ、２０ａから投光され各エリア１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌに照射されるスリットレーザ光Ｌがそれぞれ、隣り合うもの同士で互いに重なってしまうことを回避できる。
【００３７】
図６は、実施例のトンネル覆工面調査システムで行われる処理の手順を示している。
まず、撮影手段１０およびスリットレーザ光投光手段２０が第１の計測位置に固定された状態で、車両１を、左側の走行車線１５０Ｌに沿って走行させる。車両１を走行させながら、６台の撮影手段１０ａ〜１０ｆおよびスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆを動作させる。これによりトンネル覆工面１００の左側側面１０１Ｌの各エリア１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆに照射されたスリットレーザ光Ｌがそれぞれ、６台の撮影手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆによって車両１の進行に伴い順次撮影される。各撮影手段１０ａ〜１０ｆによって撮影されたトンネル覆工面１００の左側側面１０１Ｌの各エリア１００Ａ〜１００Ｆの画像データは、画像処理部５０に取り込まれる（図２参照；ステップ２０１）。
【００３８】
つぎに、固定・反転手段４０によって撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段３０を鉛直中心軸Ｃ回りに１８０度反転させて、撮影手段１０ａ〜１０ｆおよびスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆを第２の計測位置に固定する（ステップ２０２）。
【００３９】
撮影手段１０ａ〜１０ｆおよびスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆが第２の計測位置に固定された状態で、車両１を、右側の追い越し車線１５０Ｒに沿って走行させる。
【００４０】
車両１を走行させながら、６台の撮影手段１０ａ〜１０ｆおよびスリットレーザ光投光手段２０ａ〜２０ｆを動作させる。これによりトンネル覆工面１００の右側側面１０１Ｒの各エリア１００Ｇ、１００Ｈ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌに照射されたスリットレーザ光がそれぞれ、６台の撮影手段１０ｆ、１０ｅ、１０ｄ、１０ｃ、１０ｂ、１０ａによって車両１の進行に伴い順次撮影される。各撮影手段１０ｆ〜１０ａによって撮影されたトンネル覆工面１００の右側側面１０１Ｒの各エリア１００Ｌ〜１００Ｇの画像データは、画像処理部５０に取り込まれる（図５参照；ステップ２０３）。
【００４１】
画像処理部５０に取り込まれたトンネル覆工面１００の左側側面１０１Ｌの各エリア１００Ａ〜１００Ｆの画像データおよび右側側面１０１Ｒの各エリア１００Ｇ〜１００Ｌの画像データは、画像加工処理のために、たとえば外部のパーソナルコンピュータに取り込まれる（ステップ２０４）。
【００４２】
図７（ａ）は、トンネル覆工面１００の打ち継ぎ目に形成されたひび割れ３０１の部位と打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れ３０２の部位を示している。
【００４３】
図７（ｂ）は、トンネル覆工面１００の打ち継ぎ目に形成されたひび割れ３０１の拡大図で、図７（ｃ）は、トンネル覆工面１００の打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れ３０２の拡大図である。いずれも、ひび割れ３０１、３０２は表面に１ｍｍ程度の浮き上がりが形成されているのがわかる。
【００４４】
打ち継ぎ目は、強度的に弱い部分であり、ひび割れが生じやすい。トンネル覆工面１００に形成されたひび割れは、単なる可視画像だけでは、それがはく落につながる１ｍｍ以上の浮き上がりを伴うものであるかどうかを判定することができない。
【００４５】
本実施例では、トンネル覆工面１００の３次元形状画像を得て、はく落につながる１ｍｍ以上の浮き上がりを伴うひび割れであるかどうかを判別することができる。
【００４６】
図８は、パーソナルコンピュータでは行われる画像加工処理例を示している。
【００４７】
トンネル覆工面１００の左側側面１０１Ｌの各エリア１００Ａ〜１００Ｆの画像データおよびトンネル覆工面１００の右側側面１０１Ｒの各エリア１００Ｌ〜１００Ｇの画像データを、つなぎ合わせることで、トンネル覆工面１００の全周（左右両側面１０１Ｌ、１０１Ｒ）について、車両１が進行した区間におけるトンネル覆工面１００の３次元画像１２０が得られる。図８において、１１１は、トンネル覆工面１００の各スパンを区切る目地を示している。
【００４８】
３次元画像１２０は、トンネル覆工面１００の周方向、車両１の進行方向の各２次元位置ごとに、トンネル覆工面１００の高さが示された高さ画像である。たとえば高さが高い部位ほど明色に変化し、高さが低い部位ほど暗色に変化する。
【００４９】
たとえば、３次元画像１２０に示されるひび割れ３０３が薄く表示され、ひび割れ３０４が濃く表示されている場合には、ひび割れ３０４の方が浮き上がりが大きく、はく落の危険が高いということを判別することができる。ここで、高さ情報を含まない通常の可視画像では、トンネル覆工面１００に形成された色ムラや汚れをひび割れと誤判定する可能性を排除できたなかったが、本実施例によれば、トンネル覆工面１００の全周にわたり、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。
【００５０】
トンネル覆工面１００の３次元画像１２０を画像加工処理にするにあたり、本出願人の先願であり既に特許された（特許第５１４０８９２号）赤外線熱画像解析装置の技術を適用して、より精度の高い解析を行うようにしてもよい。
【００５１】
この赤外線熱画像解析装置の技術は、赤外線画像に重畳された温度勾配の情報を除去して、健全部と損傷部との相違がより明確となる画像を表示するというものである。
【００５２】
赤外線熱画像解析装置の技術を、トンネル覆工面１００の３次元画像１２０に適用して画像加工処理を行うことにより、トンネル覆工面１００において、健全な平坦な部位と、はく落につながるおそれのある１ｍｍ以上の浮き上がりのある部位３０４ａとの相違がより明確となる画像が得られる。したがって、一層、トンネル覆工面１００の全周にわたり、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両  １０（１０ａ〜１０ｆ）  撮影手段  ２０（２０ａ〜２０ｆ）  スリットレーザ光投光手段  ３０  撮影手段／スリットレーザ光投光手段設置手段  ３１  円弧面状あるいは略円弧面状の設置面  ４０  固定・反転手段  ４１  駆動軸  １００  トンネル覆工面  １００Ａ〜１００Ｌ  各エリア
【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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