(57)【要約】  検査装置（３０）は、構造物（１１０）を締結する複数の締結部材（１３０）を検査する検査装置（３０）であって、複数の締結部材（１３０）を互いに異なる時刻に撮像した第一画像（Ｐ１）及び第二画像（Ｐ２）を含む複数の画像を取得する取得部（３１）と、第一画像（Ｐ１）及び第二画像（Ｐ２）に基づいて、複数の締結部材（１３０）それぞれの変位である第一変位を検出する検出部（３２）と、第一変位に基づいて、複数の締結部材（１３０）の中から他の締結部材（１３０）と動きが異なる注目締結部材を特定する特定部（３３）とを備える。
2020044725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置であって、
前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得する取得部と、
前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出する検出部と、
前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定する特定部とを備える
検査装置。
【請求項２】
前記第一画像及び前記第二画像の少なくとも一方は、前記構造物に荷重が加えられているときに撮像された画像である
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検出部は、さらに前記複数の締結部材それぞれの変位の代表値である第二変位を検出し、
前記特定部は、さらに前記第二変位に基づいて、前記注目締結部材を特定する
請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記複数の画像は、前記第一画像及び前記第二画像を含む３以上の画像を含み、
前記検出部は、前記複数の画像に基づいて、複数時点の前記第一変位及び前記第二変位を検出し、
前記特定部は、前記複数時点の前記第一変位及び前記第二変位に基づいて、前記注目締結部材を特定する
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記複数の締結部材は、当て板を介して前記構造物を締結しており、
前記複数の画像のそれぞれは、さらに前記当て板を含む画像であり、
前記検出部は、前記複数の締結部材及び前記当て板の全体が変位した場合、前記当て板の変位に応じて前記第一変位を補正する
請求項３又は４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記特定部は、前記複数の締結部材の中から、前記第一変位が前記第二変位から所定値以上異なる締結部材を前記注目締結部材と特定する
請求項３〜５のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の平均値又は中央値であり、
前記所定値は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の標準偏差に基づいて決定される
請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の平均値又は中央値であり、
前記所定値は、前記複数の締結部材の寸法に基づいて決定される
請求項６に記載の検査装置。
【請求項９】
前記平均値又は前記中央値は、ロバスト推定により算出される
請求項７又は８に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記第一変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の一方を含み、
前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の前記一方の代表値を含む
請求項３〜９のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記第一変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離を含み、
前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の代表値を含み、
前記特定部は、前記注目締結部材において、さらに前記回転角及び前記移動距離の何れが前記他の締結部材と異なる動きをするかを特定する
請求項３〜９のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記複数の画像は、１回の撮像動作で撮像された動画を構成する画像である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１３】
さらに、前記複数の画像を撮像する撮像部を備える
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１４】
構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置の検査方法であって、
前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得するステップと、
前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出するステップと、
前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定するステップとを含む
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁等のインフラ構造物のボルト継手部分の点検は、作業員が定期的に橋梁等のボルト継手部分を目視検査又は打音検査することで行われている。しかし、ボルト本数は膨大であり、またボルトの設置場所によっては確認作業が困難となり、作業員の負担となっている。そこで特許文献１には、カメラを用いてボルトのゆるみ検査を自動検査するボルトゆるみ検査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】特開平８−２７８１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法では、１つのボルトに対し、過去のボルトの計測データと現在のボルトの計測データとからボルトのゆるみを判定するので、リファレンスとなる過去の計測データが必要となる。【０００５】
そこで、本開示は、構造物を締結する複数の締結部材を簡便に検査することができる検査装置及び検査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】
本開示の一態様に係る検査装置は、構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置であって、前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得する取得部と、前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出する検出部と、前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定する特定部とを備える。【０００７】
本開示の一態様に係る検査方法は、構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置の検査方法であって、前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得するステップと、前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出するステップと、前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定するステップとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様に係る検査装置、及び、検査方法によれば、構造物を締結する複数の締結部材を簡便に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る検査システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る検査装置の機能構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、構造物に荷重負荷がないときに撮像装置が撮像した画像を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、構造物に荷重負荷があるときに撮像装置が撮像した画像を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態に係るボルトにおける変位の時系列データを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態に係るボルトにおける変位の平均値からの差を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る記憶部が記憶するボルトの寸法を含むテーブルである。
【図７Ａ】図７Ａは、撮像装置が撮像する締結部分の他の一例である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、撮像装置が撮像する締結部分のさらに他の一例である。
【図８Ａ】図８Ａは、構造物全体が動く前に撮像装置が撮像した画像を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、構造物全体が動いたときに撮像装置が撮像した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の概要）
本開示の一態様に係る検査装置は、構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置であって、前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得する取得部と、前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出する検出部と、前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定する特定部とを備える。
【００１１】
これにより、検査装置は、複数の締結部材の中での相対的な動きに基づいて、異常の可能性がある締結部材を特定することができる。つまり、検査装置は、予め取得されたリファレンスとなるデータがなくても、異常の可能性がある締結部材である注目締結部材を特定することができる。そのため、検査装置は、例えば、５°以上回転すると異常の可能性がある、などの明確な判定基準がなくても、注目締結部材を特定可能である。よって、本開示の一態様に係る検査装置は、構造物を締結する複数の締結部材を簡便に検査することができる。
【００１２】
また、前記第一画像及び前記第二画像の少なくとも一方は、前記構造物に荷重が加えられているときに撮像された画像であってもよい。
【００１３】
これにより、異常の可能性がある締結部材と異常の可能性がない締結部材との変位の差が顕著に現れるので、検査装置は、より簡便に検査をすることができる。
【００１４】
また、前記検出部は、さらに前記複数の締結部材それぞれの変位の代表値である第二変位を検出し、前記特定部は、さらに前記第二変位に基づいて、前記注目締結部材を特定してもよい。
【００１５】
これにより、特定部は、第一変位及び第二変位の関係に基づいて、注目締結部材を特定することができるので、注目締結部材を精度よく特定することができる。
【００１６】
また、前記複数の画像は、前記第一画像及び前記第二画像を含む３以上の画像を含み、前記検出部は、前記複数の画像に基づいて、複数時点の前記第一変位及び前記第二変位を検出し、前記特定部は、前記複数時点の前記第一変位及び前記第二変位に基づいて、前記注目締結部材を特定してもよい。
【００１７】
これにより、特定部による注目締結部材の特定における誤差及びノイズの影響を低減することができるので、注目締結部材をより精度よく特定することができる。
【００１８】
また、前記複数の締結部材は、当て板を介して前記構造物を締結しており、前記複数の画像のそれぞれは、さらに前記当て板を含む画像であり、前記検出部は、前記複数の締結部材及び前記当て板の全体が変位した場合、前記当て板の変位に応じて前記第一変位を補正してもよい。
【００１９】
これにより、複数の締結部材自体の変位に基づいて注目締結部材を特定することができるので、特定精度がより向上する。
【００２０】
また、前記特定部は、前記複数の締結部材の中から、前記第一変位が前記第二変位から所定値以上異なる締結部材を前記注目締結部材と特定してもよい。
【００２１】
これにより、第一変位の第二変位に対する差と所定値とを比較するといった簡易な方法で、注目締結部材を特定することができる。
【００２２】
また、前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の平均値又は中央値であり、前記所定値は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の標準偏差に基づいて決定されてもよい。
【００２３】
これにより、第二変位は、複雑な計算をすることなく容易に求めることができる。検出部の処理量の低減につながる。
【００２４】
また、前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの前記第一変位の平均値又は中央値であり、前記所定値は、前記複数の締結部材の寸法に基づいて決定されてもよい。
【００２５】
これにより、締結部材の寸法に基づいて所定量が決定される。所定量が移動距離に対する値である場合、移動距離が締結部材の寸法に基づいて決定されるので、当該締結部材の寸法に応じた所定量で注目締結部材を特定することができる。よって、検査装置は、締結部材の寸法に応じて適切に注目締結部材を特定することができる。
【００２６】
また、前記平均値又は前記中央値は、ロバスト推定により算出されてもよい。
【００２７】
これにより、外れ値を除いた第一変位に基づいて平均値及び中央値が算出されるので、注目締結部材を特定しやすくなる。
【００２８】
また、前記第一変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の一方を含み、前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の前記一方の代表値を含んでもよい。
【００２９】
これにより、回転角及び移動距離の両方を用いた場合に比べ、検出部及び特定部における処理量を低減することができる。
【００３０】
また、前記第一変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離を含み、前記第二変位は、前記複数の締結部材それぞれの回転角及び移動距離の代表値を含み、前記特定部は、前記注目締結部材において、さらに前記回転角及び前記移動距離の何れが前記他の締結部材と異なる動きをするかを特定してもよい。
【００３１】
これにより、特定部は、回転角及び移動距離の一方に他の締結部材と異なる動きをするボルトを、注目締結部材であると特定することができる。また、特定部は、回転角及び移動距離の何れが他の締結部材と異なるかを特定するので、検査員はその結果により異常モードを推測することができる。よって、回転角及び移動距離の一方を用いた場合に比べ、より精度よく注目締結部材を特定することができる。
【００３２】
また、前記複数の画像は、１回の撮像動作で撮像された動画を構成する画像であってもよい。
【００３３】
これにより、１回の撮像動作で撮像された複数の画像により、注目締結部材を特定することができる。
【００３４】
また、さらに、前記複数の画像を撮像する撮像部を備えてもよい。
【００３５】
これにより、検査装置は、外部から画像を取得しなくても、構造物を締結する複数の締結部材の検査を行うことができるようになる。
【００３６】
本開示の一態様に係る検査方法は、構造物を締結する複数の締結部材を検査する検査装置の検査方法であって、前記複数の締結部材を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得するステップと、前記第一画像及び前記第二画像に基づいて、前記複数の締結部材それぞれの変位である第一変位を検出するステップと、前記第一変位に基づいて、前記複数の締結部材の中から他の締結部材と動きが異なる注目締結部材を特定するステップとを含む。
【００３７】
これにより、検査方法は、複数の締結部材の中での相対的な動きに基づいて、異常の可能性がある締結部材を特定することができる。つまり、検査方法は、予め取得されたリファレンスとなるデータがなくても、異常の可能性がある締結部材である注目締結部材を特定することができる。そのため、検査方法は、例えば、何°以上回転すると異常の可能性がある、などの明確な判定基準がなくても、注目締結部材を特定可能である。よって、本開示の一態様に係る検査方法は、構造物を締結する複数の締結部材を簡便に検査することができる。
【００３８】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の非一時的記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。プログラムは、記録媒体に予め記憶されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
【００３９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４０】
なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００４１】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００４２】
また、本明細書において、平行の要素間の関係性を示す用語、および、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
【００４３】
また、以下の明細書において、画像は、静止画である例について説明する。動画は、複数の静止画によって構成される。
【００４４】
（実施の形態）
以下、本実施の形態に係る検査装置等について、図１〜図７Ｂを参照しながら説明する。
【００４５】
［１.検査システムの構成］
まずは、本実施の形態に係る検査装置３０を含む検査システム１０について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る検査システム１０の概略構成を示す図である。
【００４６】
図１に示すように、検査システム１０は、撮像装置２０と検査装置３０とを備える。検査システム１０は、構造物１１０の締結部分１００（例えば、ボルト綱手部分）において、構造物１１０を締結するための複数のボルト１３０（締結部材の一例）の変位を検査するシステムである例について説明する。本実施の形態では、検査装置３０は、構造物１１０を締結する複数のボルト１３０のゆるみを検査するための装置である。なお、構造物１１０を締結するとは、構造物１１０を構成する各構成部同士を締結することを意味する。図１では、構造物１１０のうち手前側（紙面上において左側）に位置する部分と、構造物１１０のうち奥側（紙面上において右側）に位置する部分とを締結している例を示している。
【００４７】
構造物１１０は、例えば、橋梁などのインフラ構造物であってもよい。また、構造物１１０は、鋼構造物であってもよい。本実施の形態では、構造物１１０は、自動車又は電車などの車両が走行する道路又は鉄道などを通すための構造物（例えば、橋）である場合を説明する。なお、ボルト１３０の変位とは、例えば、ボルト１３０の回転角及び移動距離の少なくとも一方を含む。なお、回転角は、回転方向及び回転した角度を含み、移動距離は、移動方向及び移動した距離を含む。また、ここでの移動距離は、現実に移動した距離ではなく、現実に移動した距離に対応する値である。移動距離は、例えば、現実に移動した距離に対応する、画像内における画素数である。
【００４８】
構造物１１０は、例えば、１枚の当て板１２０を介して取り付けられた複数のボルト１３０を用いて締結されている。複数のボルト１３０は、例えば、当て板１２０上に２次元状に規則正しく配置されている。図１では、当て板１２０は矩形状であるが、形状は特に限定されない。なお、当て板１２０は、設けられなくてもよい。
【００４９】
また、構造物１１０を締結する締結部材は、ボルト１３０に限定されない。構造物１１０は、ボルト１３０とナットとにより締結される。よって、締結部材は、ナットであってもよい。また、締結部材は、構造物１１０を締結する部材であればよく、例えば、リベットであってもよいし、その他の部材であってもよい。締結部材は、構造物１１０を締結する部材であって、例えば、検査員が定期的に検査することが義務づけられている部材であってもよい。また、複数のボルト１３０は、例えば、全て同じ種類のボルトである。
【００５０】
撮像装置２０は、例えばイメージセンサを備えるデジタルビデオカメラ又はデジタルスチルカメラである。撮像装置２０は、構造物１１０を締結する複数のボルト１３０のゆるみを検査するための動画を撮像する。具体的には、撮像装置２０は、複数のボルト１３０の動画を撮像する。
【００５１】
撮像装置２０は、１つの当て板１２０に取り付けられている３以上のボルト１３０を同時に撮像する。本実施の形態では、撮像装置２０は、１つの当て板１２０に取り付けられている複数のボルト１３０全てを同時に撮像する。すなわち、複数のボルト１３０の全てが、撮像装置２０の被写対象である。撮像装置２０は、例えば、１つの当て板１２０に取り付けられているなど、同じ状況で設置されている複数のボルト１３０を同時に撮像する。撮像装置２０は、例えば、複数のボルト１３０と、当て板１２０の外形とがわかる程度の画角で撮像してもよい。すなわち、複数の画像（動画）は、当て板１２０に配置された複数のボルト１３０を含む画像である。
【００５２】
撮像装置２０は、例えば、構造物１１０にかかる荷重が変化している期間を含んで、ボルト１３０の動画を撮像する。撮像装置２０は、例えば、構造物１１０が橋であれば、車両が橋を走行している期間を含む動画を撮像する。
【００５３】
動画は、構造物１１０の同じ部分（つまり、締結部分１００）を撮像した動画である。動画は、複数の画像（複数のフレーム）で構成される。撮像装置２０は、例えば、締結部分１００の複数のボルト１３０の全てを同時に撮像する。
【００５４】
なお、撮像装置２０は、撮像した１以上の画像に車両が含まれる場合、当該１以上の画像が構造物１１０に荷重が加えられたときの画像であるとしてもよい。すなわち、撮像装置２０は、締結部分１００と構造物１１０を走行する車両とを含む画角で撮像してもよい。また、撮像装置２０は、車両（例えば、電車）が構造物１１０を通過する時刻を記憶しており、動画のうち当該時刻に撮像した１以上の画像を構造物１１０に荷重が加えられたときの画像であるとしてもよい。
【００５５】
検査装置３０は、例えばコンピュータであり、プロセッサ（図示せず）と、ソフトウェアプログラムが格納されたメモリ（図示せず）とを備える。プロセッサがソフトウェアプログラムを実行することによって、検査装置３０は、後述する複数の機能を実現する。また、検査装置３０は、専用の電子回路（図示せず）で構成されてもよい。この場合、後述する複数の機能は、別々の電子回路で実現されてもよいし、集積された１つの電子回路で実現されてもよい。
【００５６】
検査装置３０は、撮像装置２０と通信可能に接続され、撮像装置２０によって撮像された動画に基づいて締結部分１００の複数のボルト１３０の検査を行う。本実施の形態において、検査とは、複数のボルト１３０のゆるみ及び移動を評価することを意味する。ゆるみの評価の具体例としては、例えば、複数のボルト１３０のうちゆるみが発生しているボルト１３０の特定、及び、複数のボルト１３０のうちボルト移動が発生しているボルト１３０の特定などがある。
【００５７】
ここで、検査装置３０の構成について、さらに図２を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る検査装置３０の機能構成を示す図である。
【００５８】
図２に示すように、検査装置３０は、取得部３１、検出部３２、特定部３３、出力部３４、及び、記憶部３５を備える。
【００５９】
取得部３１は、構造物１１０にかかる荷重が変化している期間を含んで連続的に撮像された複数のボルト１３０の動画を取得する。取得部３１は、例えば、複数のボルト１３０を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得する。取得部３１が取得する動画は、構造物１１０を締結する複数のボルト１３０の全てが撮像された動画である。また、動画とは、例えば、撮像装置２０により１回の撮像動作で撮像された動画である。すなわち、複数の画像は、１回の撮像動作で撮像された動画を構成する画像である。なお、撮像動作とは、撮像装置２０が撮像を開始する操作を取得してから、当該操作における撮像を停止する操作を取得するまでに撮像装置２０で行われる撮像のための動作である。撮像動作とは、例えば、シャッタの開閉などを含む。
【００６０】
取得部３１による動画の取得方法は、特に限定されない。取得部３１は、撮像装置２０から無線通信によって動画を取得してもよいし、着脱可能なメモリ（例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ）を介して撮像装置２０から動画を取得してもよい。
【００６１】
なお、取得部３１が取得するデータは動画に限定されない。取得部３１は、複数のボルト１３０を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を取得してもよい。取得部３１が取得する第一画像及び第二画像の少なくとも一方は、構造物１１０に荷重が加えられているときに撮像された画像である。例えば、第一画像及び第二画像の少なくとも一方は、構造物１１０を車両が通過しているときに撮像された画像である。
【００６２】
検出部３２は、第一画像及び第二画像に基づいて、複数のボルト１３０それぞれの変位である第一変位、及び、複数のボルト１３０それぞれの変位の代表値である第二変位を検出する。複数の画像に第一画像及び第二画像を含む３以上の画像が含まれる場合、検出部３２は、複数の画像に基づいて、複数時点の第一変位及び第二変位を検出する。複数の画像が第一画像〜第三画像を含む場合、検出部３２は、第一画像〜第三画像の１つの画像を基準とし、２つの第一変位及び２つの第二変位を検出する。なお、他と異なる動きを特定する精度を向上させる観点から、複数の画像には多くの画像が含まれるとよい。複数の画像は、構造物１１０に荷重がかかっている期間と、その前後の荷重がかかっていない期間の少なくとも一方とを含む動画を構成するとよい。なお、検出部３２は、少なくとも第一変位を検出すればよい。
【００６３】
検出部３２によるボルト１３０の回転及び移動の検出方法は特に限定されないが、周知の方法により検出することができる。検出部３２は、例えば、第一画像及び第二画像を周知の画像解析方法によって解析し、第一画像及び第二画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの角度及び位置を検出する。検出部３２は、第一画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの角度及び第二画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの角度から、複数のボルト１３０それぞれの回転角を検出する。また、検出部３２は、第一画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの位置及び第二画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの位置から、複数のボルト１３０それぞれの移動距離を検出する。
【００６４】
検出部３２は、例えば、第一画像及び第二画像それぞれから複数のボルト１３０の外形を検出することで、複数のボルト１３０それぞれの角度及び位置を検出してもよい。画像解析方法は、例えば、特徴点抽出（例えば、エッジ抽出）などであるが、ボルト１３０の形状を検出できる方法であればそれ以外であってもよい。
【００６５】
なお、ボルト１３０の回転とは、例えば、ボルト１３０の中心（図４Ａに示す中心ｃ）を通りねじ山が形成された軸部が伸びる方向と平行な方向を回転軸とし、ボルト１３０が動くことを意味する。また、ボルト１３０の移動とは、例えば、ボルト１３０の中心ｃが、軸部が伸びる方向と直交する面上を動くことを意味する。
【００６６】
検出部３２は、例えば、所定の時刻において撮像された画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの角度及び位置を基準とし、変位を検出する。検出部３２は、例えば、所定の時刻において撮像された画像に含まれる複数のボルト１３０それぞれの角度及び位置からの差分を変位として検出する。
【００６７】
なお、検出部３２は、ボルト１３０の脱落を検出してもよい。検出部３２は、例えば、記憶部３５に記憶されている締結部分１００の複数のボルト１３０の個数及び配列の少なくとも一方に関する基準情報と、動画に基づいて検出されたボルト１３０の個数及び配置の少なくとも一方を含む対象情報とから、ボルト１３０の脱落を検出してもよい。検出部３２は、例えば、基準情報に含まれるボルト１３０の個数又は配列と対象情報に含まれるボルト１３０の個数又は配列とが一致しない場合、ボルト１３０が脱落していることを検出してもよい。
【００６８】
特定部３３は、複数のボルト１３０の中から、ゆるんでいる可能性があるボルト１３０を特定する。特定部３３は、１つのボルト１３０において、過去及び現在の画像に基づく変位からゆるんでいる可能性があるボルト１３０を特定するわけではなく、複数のボルト１３０の相対的な変位からゆるんでいる可能性があるボルト１３０を特定する。言い換えると、特定部３３は、複数のボルト１３０の中から他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を特定する。なお、以降において、他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルト（注目締結部材の一例）とも記載する。注目ボルトは、異常（例えば、ゆるみ）が発生している可能性があるボルト１３０であり、検査員による目視検査又は打音検査の対象となるボルト１３０である。
【００６９】
特定部３３は、例えば、統計的な指標を用いて、注目ボルトを特定する。特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０の変位の代表値（第二変位の一例）と、複数のボルト１３０それぞれの変位（第一変位の一例）とに基づいて、注目ボルトを特定する。特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０それぞれの変位と代表値との差に基づいて、注目ボルトを特定してもよい。特定部３３は、複数のボルト１３０の中から、第一変位が第二変位から所定値以上異なるボルト１３０を注目ボルトと特定してもよい。特定部３３は、複数時点の第一変位及び第二変位がある場合、当該複数時点の第一変位及び第二変位に基づいて、注目ボルトを特定してもよい。
【００７０】
所定値は、例えば、標準偏差の定数倍（例えば、１倍又は２倍など）であってもよい。例えば、特定部３３は、変位が代表値から標準偏差の定数倍以上異なるボルト１３０を注目ボルトであると特定してもよい。また、代表値は、複数のボルト１３０の変位の平均値であってもよいし、中央値（メディアン）であってもよいし、ロバスト推定値であってもよい。ロバスト推定値は、ＲＡＮＳＡＣ（ＲＡＮｄｏｍ  ＳＡｍｐｌｅ  Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）推定値やＭ推定値などがある。ＲＡＮＳＡＣ推定値とは、複数の第一変位からＲＡＮＳＡＣ推定により外れ値の影響を除外した第一変位から算出される平均値又は中央値である。検出部３２は、第一変位から平均値又は中央値を算出することで、代表値を検出する。なお、以降において、代表値は、平均値である例について説明する。
【００７１】
特定部３３は、回転角及び移動距離のそれぞれにおいて、注目ボルトを特定してもよい。すなわち、特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０の回転角の平均値（第二変位の一例）と、複数のボルト１３０それぞれの回転角（第一変位の一例）とに基づいて、回転における注目ボルトを特定する。また、特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０の移動距離の平均値（第二変位の一例）と、複数のボルト１３０それぞれの移動距離（第一変位の一例）とに基づいて、移動における注目ボルトを特定する。言い換えると、特定部３３は、注目ボルトにおいて、回転角及び移動距離の何れが他のボルト１３０と異なる動きをするかを特定する。
【００７２】
特定部３３は、例えば、注目ボルトを特定する情報と、回転及び移動のいずれにより注目ボルトと特定されたかを示す情報とを出力部３４に出力する。なお、平均値とは、同一時刻に撮像された複数のボルト１３０の変位を平均した値を意味する。この場合、第一変位には、複数のボルト１３０それぞれの回転角及び移動距離が含まれ、第二変位には、複数のボルト１３０それぞれの回転角及び移動距離の代表値が含まれる。
【００７３】
回転において他のボルト１３０と動きが異なっており、かつ移動において他のボルト１３０と動きが異なっていないボルト１３０は、回転における注目ボルトであり、例えば、当該ボルト１３０がゆるんでいる可能性がある。また、回転において他のボルト１３０と動きが異なっておらず、かつ移動において他のボルト１３０と動きが異なっているボルト１３０は、移動における注目ボルトであり、例えば、ボルト１３０はゆるんでいないがボルト１３０と構造物１１０又は当て板１２０との間に隙間が生じている可能性がある。つまり、ボルト１３０はゆるんでいないが、ボルト１３０の受け手に異常がある可能性がある。また、回転及び移動において他のボルト１３０と動きが異なっているボルト１３０は、例えば、ボルト１３０がゆるんでおり、かつボルト１３０の受け手に異常がある可能性がある。
【００７４】
このように、特定部３３がボルト１３０の回転及び移動を別々に検出することで、注目ボルトの異常モード（ボルトのゆるみ又は受け手の異常など）を区分けすることができる。
【００７５】
特定部３３は、例えば、平均値、中央値、及び、ロバスト推定値（例えば、ＲＡＮＳＡＣ推定値）からの変位の差が大きい１以上のボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよい。特定部３３は、例えば、平均値からの差が最も大きいボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよいし、平均値からの差が大きい所定数（例えば、３つ）のボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよい。
【００７６】
なお、特定部３３は、例えば、平均値、中央値、及び、ロバスト推定値（例えば、ＲＡＮＳＡＣ推定値）からの差により注目ボルトを特定することに限定されない。特定部３３は、例えば、平均値、中央値、及び、ロバスト推定値と、複数のボルト１３０それぞれの変位との比率から注目ボルトを特定してもよい。特定部３３は、比率が最も大きい又は最も小さいボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよい。また、特定部３３は、ボルト１３０の回転方向又は移動方向の違いから注目ボルトを特定してもよい。特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０のうち他のボルト１３０と回転方向が異なるボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよい。また、特定部３３は、３以上の画像から取得される第一変位及び第二変位の時系列データの比較により注目ボルトを特定してもよい。また、特定部３３は、上記の特定方法の組み合わせにより、複数のボルト１３０の中から注目ボルトを特定してもよい。
【００７７】
また、特定部３３は、例えば、当て板１２０に配置されているといった同じ状況で設置されている複数のボルト１３０の中から注目ボルトを特定する。よって、同じ状況で設置されていない複数のボルト１３０の中から注目ボルトを特定する場合に比べ、特定部３３の特定精度は向上する。
【００７８】
出力部３４は、特定部３３が特定した結果を出力する。出力部３４は、複数のボルト１３０のうち所定の変位があるボルト１３０がわかるように、結果を出力する。出力部３４は、検査装置３０の外部の装置（例えば、表示装置）に結果を出力してもよいし、検査装置３０がディスプレイなどの表示部を備えている場合、当該表示部に結果を出力してもよい。
【００７９】
出力部３４は、例えば、第一画像又は第二画像を用いて、所定の変位があるボルト１３０がわかるように結果を出力してもよい。出力部３４は、第一画像又は第二画像に複数のボルト１３０それぞれの異常度合いを示す表示を重畳した画像を結果として出力してもよい。出力部３４は、例えば、複数のボルト１３０の異常度合いを、色の違いで表示してもよい。出力部３４は、例えば、複数のボルト１３０の異常度合いを、ボルト１３０を囲む枠の色、又は、ボルト１３０の透過色の違いで表示してもよい。なお、出力部３４が出力する結果はこれに限定されず、所定の変位があるボルト１３０がわかるような結果であればよい。
【００８０】
記憶部３５は、検査装置３０が備える各処理部（例えば、検出部３２及び特定部３３）が実行する制御プログラムを記憶する記憶装置である。また、記憶部３５は、取得部３１を介して取得した動画などを記憶してもよい。記憶部３５は、例えば、半導体メモリなどによって実現される。
【００８１】
上記のように、検査装置３０は、第一変位及び第二変位に基づいて、つまり複数のボルト１３０それぞれの動き（回転及び移動）の時系列データに基づいて、複数のボルト１３０の中から他のボルトと異なる動きをするボルトを注目ボルトとして特定する。すなわち、検査装置３０は、ボルト１３０の回転及び移動を、過去のデータ（例えば、現在の撮像より以前に撮像された画像など）を用いることなく、現在撮像している動画（又は、第一画像及び第二画像）から注目ボルトを特定する。
【００８２】
［２.検査装置の動作］
次に、検査装置３０の動作について、図３〜図６を参照しながら説明する。図３は、本実施の形態に係る検査装置３０の動作を示すフローチャートである。なお、検査システム１０の動作としては、図３に示すステップＳ１０の前に、撮像装置２０が複数のボルト１３０を撮像する撮像ステップが含まれる。撮像ステップでは、例えば、構造物１１０に荷重がかかっている期間を含む動画が撮像される。
【００８３】
図３に示すように、検査装置３０は、取得部３１を介して撮像装置２０から複数のボルト１３０を撮像した動画を取得する（Ｓ１０）。検査装置３０は、撮像装置２０から逐次画像を取得することで動画を取得してもよいし、所定の期間撮像した動画を取得してもよい。すなわち、ステップＳ１０では、検査装置３０は、複数のボルト１３０を互いに異なる時刻に撮像した第一画像及び第二画像を含む複数の画像を取得する。なお、検査装置３０は、撮像装置２０の撮像が終了した後に、複数の画像を撮像装置２０から取得してもよい。
【００８４】
次に、検出部３２は、動画から複数のボルト１３０それぞれの変位を検出する（Ｓ２０）。検出部３２による変位の検出について、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明する。図４Ａは、構造物１１０に荷重負荷がないときに撮像装置２０が撮像した画像Ｐ１を示す図である。図４Ａに示す画像Ｐ１は、例えば、第一画像の一例である。図４Ｂは、構造物１１０に荷重負荷があるときに撮像装置２０が撮像した画像Ｐ２を示す図である。図４Ｂに示す画像Ｐ２は、例えば、第二画像の一例である。つまり、図４Ａ及び図４Ｂは、取得部３１が取得する動画を構成する複数の画像のうち、第一画像及び第二画像を示す。検出部３２による変位の検出の一例として、第一画像及び第二画像を用いて説明する。なお、画像Ｐ１におけるボルト１３０ｂを含む横１列に配置された４つのボルト１３０は、縦方向（紙面上での上下方向）の位置が同じであるとする。
【００８５】
検出部３２は、図４Ａに示す画像Ｐ１における複数のボルト１３０それぞれの角度（傾き）及び位置を基準として、画像Ｐ２における複数のボルト１３０それぞれにおける角度及び位置の変位を検出する。すなわち、検出部３２は、画像Ｐ１及びＰ２に基づいて、複数のボルト１３０それぞれにおける回転角及び移動距離を検出する。
【００８６】
図４Ｂに示す例では、領域Ｒ１に位置するボルト１３０ａは、図４Ａの領域Ｒ１に対応する位置のボルト１３０ａから回転角θ°回転している。また、領域Ｒ２に位置するボルト１３０ｂは、図４Ａの領域Ｒ２に対応する位置のボルト１３０ｂから移動距離ｄだけ移動している。検出部３２は、ボルト１３０ａの変位として、回転角θを検出し、ボルト１３０ｂの変位として、移動距離ｄを検出する。検出部３２は、画像Ｐ１に示す複数のボルト１３０の角度及び位置を基準として、画像Ｐ２以外の時刻に撮像された画像においても変位を検出する。すなわち、検出部３２は、画像Ｐ１及びＰ２に基づいて、複数時点における複数のボルト１３０それぞれにおける回転角及び移動距離を検出する。なお、移動距離ｄは、例えば、画像内の画素数で示される。また、移動距離ｄは、図４Ａ及び図４Ｂにおけるボルト１３０ｂの中心ｃが移動した距離に対応する。
【００８７】
ここで、ボルト１３０における変位の時系列データについて図５Ａを参照しながら説明する。図５Ａは、本実施の形態に係るボルト１３０における変位の時系列データを示す図である。図５Ａは、１つの動画における４つのボルト１３０ｃ〜１３０ｆの回転角（変位の一例）の時系列データを示す。また、図５Ａに示す「荷重負荷あり」の期間は、構造物１１０に荷重負荷があるときを示しており、例えば電車２００が構造物１１０を通過している期間を示す。なお、以下においてボルト１３０ｃ〜１３０ｆを区別せずに説明する場合には、ボルト１３０とも記載する。
【００８８】
図５Ａに示すように、荷重負荷ありのときの回転角の変位に大きな差異が生じている。ボルト１３０ｃは、荷重負荷ありの期間において、他の３つのボルト１３０ｄ〜１３０ｆと異なる動きをしている。このようにボルト１３０ｃがゆるんでいる場合、荷重負荷ありの期間において、回転角に差がでやすい。そのため、検出部３２は、少なくとも荷重負荷ありのときに撮像された画像（例えば、画像Ｐ２）を用いて変位を検出するとよい。他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を容易に特定する観点から、動画は、荷重負荷ありの期間を含んで撮像されるとよい。なお、検出部３２は、ボルト１３０の変位を荷重負荷ありの期間に撮影された動画（または画像）を含まずに検出してもよい。ボルト１３０の変位は、例えば、構造物１１０を電車２００が通過する前と、通過した後とに撮像された動画（又は画像）から検出されてもよい。
【００８９】
検出部３２は、図５Ａに示す動画の中のある時刻の画像を基準に、複数のボルト１３０それぞれの変位を検出する。そして、検出部３２は、時刻ごとにボルト１３０ｃ〜１３０ｆそれぞれの変位及び変位の平均値を算出することで、第一変位及び第二変位を検出する。
【００９０】
図３を再び参照して、特定部３３は、変位に基づいて、複数のボルト１３０の中から他と異なる動きをするボルト１３０を特定する（Ｓ３０）特定部３３は、例えば、複数のボルト１３０のうちの１つのボルト１３０の変位と、複数のボルト１３０の変位の代表値である平均値との差が所定値以上である場合、当該ボルト１３０を他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０であると特定する。特定部３３は、複数のボルト１３０のそれぞれにおいて、上記の処理を行う。
【００９１】
ここで、特定部３３における、複数のボルト１３０の中から他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０の特定について図５Ｂを参照しながら説明する。図５Ｂは、本実施の形態に係るボルト１３０における変位の平均値からの差を示す図である。具体的には、図５Ｂは、ボルト１３０ｃ〜１３０ｆのうち、ボルト１３０ｃにおける回転角の変位に対する平均値からの差の時系列データを示す図である。なお、図５Ｂに示す回転角の変位の平均値は、ボルト１３０ｃ〜ボルト１３０ｆそれぞれの回転角の変位を時刻ごとに平均した値である。また、図５Ｂに示す上限基準値は、平均値に標準偏差の定数倍を加算した値であり、下限基準値は、平均値から標準偏差の定数倍を減算した値である。標準偏差は、時刻ごとに当該時刻におけるボルト１３０ｃ〜１３０ｆの回転角から算出される。なお、便宜上、平均値、上限基準値、及び、下限基準値を、直線で示している。
【００９２】
図５Ｂに示すように、荷重負荷がある期間において、ボルト１３０ｃの回転角は、平均値から大きく異なっていることがわかる。荷重負荷ありの期間において、ボルト１３０ｃは、他のボルト１３０ｄ〜１３０ｆに比べて大きく回転している。つまり、ボルト１３０ｃは、荷重負荷ありの期間において、他のボルト１３０ｄ〜１３０ｆと異なる動きをしている。
【００９３】
特定部３３は、上限基準値及び下限基準値の少なくとも一方を超える、つまり変位の平均値からの差が上限基準値及び下限基準値の間にない場合、当該ボルト１３０（図５Ｂではボルト１３０ｃ）が他のボルト１３０（図５Ａに示すボルト１３０ｄ〜１３０ｆ）と異なる動きをする注目ボルトであると特定する。
【００９４】
特定部３３は、ステップＳ３０で特定した結果、つまりボルト１３０ｃに関する情報を出力部３４に出力する。特定部３３は、例えば、撮像装置２０が撮像した画像に含まれる複数のボルト１３０のうち、ステップＳ３０で特定したボルト１３０ｃに所定の目印を付した画像を出力部３４に出力してもよいし、ステップＳ３０で特定したボルト１３０ｃの複数のボルト１３０に対する位置を示す情報を出力部３４に出力してもよい。また、特定部３３は、他と異なる動きをするボルト１３０ｃが存在することを示す情報を出力部３４に出力してもよい。なお、特定部３３は、出力部３４に出力した情報を記憶部３５に記憶してもよい。
【００９５】
そして、出力部３４は、ステップＳ３０で特定部３３が特定した結果を出力する（Ｓ４０）。出力部３４は、検査装置３０が表示部を備える場合は当該表示部に特定した結果を出力してもよいし、検査装置３０の外部の表示装置に特定した結果を出力してもよい。
【００９６】
なお、上記では、検出部３２は、第一変位及び第二変位の両方を検出する例について説明したが、これに限定されない。検出部３２は、少なくとも第一変位を検出すればよい。そして、特定部３３は、第一変位に基づいて注目ボルトを特定してもよい。特定部３３は、例えば、第一変位の中から他のボルト１３０の変位と異なる変位のボルト１３０を注目ボルトであると特定してもよい。第一変位が回転角である場合、特定部３３は、例えば、第一変位の中から、回転角が最も大きいボルト１３０を注目ボルトであると特定してもよい。
【００９７】
以上のように、検査装置３０は、構造物１１０を締結する複数のボルト１３０（締結部材の一例）を検査する検査装置である。検査装置３０は、複数のボルト１３０を互いに異なる時刻に撮像した画像Ｐ１（第一画像の一例）及び画像Ｐ２（第二画像の一例）を取得する取得部３１と、画像Ｐ１及びＰ２に基づいて、複数のボルトそれぞれの変位である第一変位を検出する検出部３２と、第一変位に基づいて複数のボルト１３０の中から他のボルト１３０と動きが異なるボルト１３０ａ及び１３０ｂ（図４Ａ及び図４Ｂを参照）を特定する特定部３３とを備える。
【００９８】
これにより、検査装置３０は、複数のボルト１３０の中での相対的な動きに基づいて、異常の可能性があるボルト１３０（例えば、ゆるんでいるボルト１３０）を特定することができる。つまり、検査装置３０は、予め取得されたリファレンスとなるデータがなくても、異常の可能性があるボルト１３０を特定することができる。そのため、検査装置３０は、例えば、何°以上回転すると異常の可能性がある、などの明確な判定基準がなくても、異常の可能性があるボルト１３０を特定可能である。よって、本開示の一態様に係る検査装置３０は、構造物１１０を締結する複数のボルト１３０を簡便に検査することができる。
【００９９】
上記の検査装置３０は、複数のボルト１３０それぞれの変位を絶対値判定するための基準（リファレンス）がなくてもゆるみなどが発生している注目ボルトを特定することができる。つまり、検査装置３０は、絶対値による判定基準（例えば、５°回転する、及び、５ｍｍ以上移動するなどの判定基準）がなくても、ゆるみなどが発生している注目ボルトを特定することができる。
【０１００】
なお、検出部３２は、画像Ｐ１、つまり構造物１１０に荷重負荷がないときに撮像装置２０が撮像した画像（例えば、第一画像）を基準とする例について説明したが、これに限定されない。検出部３２は、例えば、画像Ｐ２、つまり、構造物１１０に荷重負荷があるときに撮像装置２０が撮像した画像（例えば、第二画像）を基準として変位を検出してもよい。検出部３２は、例えば、撮像装置２０が撮像した動画を構成する複数の画像の中の１つの画像を基準に変位を検出する。
【０１０１】
なお、特定部３３は、標準偏差を用いて決定された所定値により他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を特定する例について説明したが、所定値は標準偏差を用いて決定されることに限定されない。所定値は、ボルト１３０の形状に応じて決定されてもよい。所定値は、例えば、ボルト１３０の寸法に基づいて決定されてもよい。所定値の決定に用いられるボルト１３０の寸法は、例えば、ボルト１３０のねじ山が形成された軸部、および、当該軸部の一端に設けられた頭部のうち、撮像装置２０が撮像している部分の寸法であってもよい。撮像装置２０がボルト１３０の頭部を撮像している場合（図４Ａなどを参照）、所定値は、ボルト１３０の頭部の寸法に応じて決定されてもよい。図６は、本実施の形態に係る記憶部３５が記憶するボルト１３０の寸法を含むテーブルＴである。
【０１０２】
図６に示すように、記憶部３５は、ボルト１３０の種類、ボルト１３０の寸法、及び、所定値を対応付けて記憶する。ボルト１３０の種類（図６中に示すＡ、Ｂ）は、ボルト１３０が六角ボルトである場合、ボルト１３０の呼び名（例えば、Ｍ３３など）であってもよい。ボルト１３０の寸法（図６中に示す５０ｍｍ、７０ｍｍ）は、ボルト１３０が六角ボルトである場合、例えば、二面幅である。所定値は、例えば、ボルト１３０の寸法に基づいて予め設定された値（図６中に示す５ｍｍ、７ｍｍ）である。なお、テーブルＴは、ボルトの種類及びボルトの寸法のうち、少なくとも一方を含んでいればよい。
【０１０３】
検出部３２は、撮像装置２０が撮像した動画において、ボルト１３０を構成するピクセル数と、記憶部３５に記憶されているテーブルＴとに基づいて、ボルト１３０の変位として、ボルト１３０が移動した移動距離ｄ、つまり実際にボルト１３０が設置されている空間において移動した距離（例えば、実寸距離）を検出する。検出部３２は、複数のボルト１３０ごとに検出した実寸距離から平均値を算出する。
【０１０４】
特定部３３は、撮像装置２０が撮像したボルト１３０の種類に応じた所定値を記憶部３５から読み出し、読み出した所定値と平均値とに基づいて、上限基準値及び下限基準値を設定してもよい。上限基準値は、例えば、平均値に読み出した所定値を加算して設定される。また、下限基準値は、例えば、平均値に読み出した所定値を減算して設定される。
【０１０５】
特定部３３は、ボルト１３０の移動において他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を特定する場合、上限基準値により、ボルト１３０の上方向（例えば、鉛直上方）への移動において他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトであると特定する。また、特定部３３は、下限基準値により、ボルト１３０の下方向（例えば、鉛直下方）への移動において他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトであると特定する。なお、検査装置３０は、例えば、検査員からボルト１３０の種類を取得してもよいし、ボルト１３０を撮像した画像を画像解析することでボルト１３０に設けられている当該ボルト１３０を特定する情報（例えば、頭部に設けられたボルト１３０の種類などを示す凹凸）からボルト１３０の種類を取得してもよい。
【０１０６】
以上のように、検査装置３０は、ボルト１３０の実寸値情報からボルト１３０の移動距離の実寸を検出することができる。特定部３３は、ボルト１３０の寸法に応じて設定された上限基準値及び下限基準値を用いて、他と動きが異なるボルト１３０を特定することができる。つまり、特定部３３による注目ボルトの特定精度が向上する。また、検査装置３０は、撮像装置２０から取得した動画では実寸がわからない場合であっても、上記の方法により実寸を用いて他と異なる動きをするボルト１３０を特定することができる。
【０１０７】
なお、特定部３３は、ボルト１３０の寸法に基づいて他と異なる動きをするボルト１３０を特定できればよく、ボルト１３０の寸法を用いて所定の演算を行うことにより所定値を算出してもよい。
【０１０８】
なお、上記では、複数のボルト１３０は１枚の当て板１２０を介して構造物１１０を締結していたが、これに限定されない。ボルト１３０による構造物１１０の締結について、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。図７Ａは、撮像装置２０が撮像する締結部分１００の他の一例である。図７Ｂは、撮像装置２０が撮像する締結部分１００のさらに他の一例である。
【０１０９】
図７Ａに示すように、構造物１１０は、例えば、当て板１２０を介さずに複数のボルト１３０（締結部材の一例）で締結されていてもよい。そして、撮像装置２０は、例えば、当て板１２０を介さずに構造物１１０を締結する複数のボルト１３０を撮像する。つまり、撮像装置２０は、同じ状況で設置されている複数のボルト１３０を撮像する。
【０１１０】
検査装置３０は、当て板１２０を含まない締結部分１００を撮像した複数の画像を撮像装置２０から取得する。検査装置３０は、当て板１２０を介さずに構造物１１０を締結する複数のボルト１３０の中から、他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトとして特定する。
【０１１１】
また、例えば、図７Ｂに示すように、締結部分１００において、構造物１１０は、複数の当て板（例えば、第一の当て板１２０ａ及び第二の当て板１２０ｂ）を介して複数のボルト１３０で締結されていてもよい。そして、撮像装置２０は、例えば、複数の当て板を介して構造物１１０を締結する複数のボルト１３０を撮像する。つまり、撮像装置２０は、同じ状況で設置されている複数のボルト１３０を撮像する。
【０１１２】
検査装置３０は、複数の当て板を含む締結部分１００を撮像した複数の画像を撮像装置２０から取得する。検査装置３０は、複数の当て板を介して構造物１１０を締結する複数のボルト１３０の中から、他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトとして特定する。
【０１１３】
この場合、検査装置３０は、複数の当て板ごとに、当該当て板に配置されている複数のボルト１３０の中から、他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよいし、複数の当て板それぞれに設けられる複数のボルト１３０の全ての中から他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を注目ボルトとして特定してもよい。なお、第一の当て板１２０ａ及び第二の当て板１２０ｂの形状は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【０１１４】
（実施の形態の変形例）
以下、本変形例に係る検査装置３０等について、図８Ａおよび図８Ｂを参照しながら説明する。なお、検査装置３０の構成は、実施の形態と同様であり、説明を省略する。本変形例では、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、構造物１１０全体、つまり締結部分１００全体が移動した場合について説明する。図８Ａは、構造物１１０全体が動く前に撮像装置２０が撮像した画像Ｐ３示す図である。図８Ｂは、構造物１１０全体が動いたときに撮像装置２０が撮像した画像Ｐ４を示す図である。画像Ｐ３は例えば第一画像の一例であり、画像Ｐ４は例えば第二画像の一例である。図８Ｂでは、図８Ａの状態から、締結部分１００の全体が動いている（回転している）様子を示している。
【０１１５】
なお、締結部分１００の全体が動くとは、例えば、構造物１１０への荷重負荷（例えば、電車２００が構造物１１０を通過するときの荷重負荷）による構造物１１０の撓み、又は、撮像装置２０の振動などにより生じ得る。
【０１１６】
取得部３１は、撮像装置２０から当て板１２０を含む画像を取得する。つまり、複数の画像のそれぞれは、当て板１２０を含む画像である。
【０１１７】
検出部３２は、図８Ａに示す画像Ｐ３における複数のボルト１３０それぞれの角度（傾き）及び位置を基準として、図８Ｂに示す画像Ｐ４における複数のボルト１３０それぞれにおける角度及び位置の変位を検出する。このとき、画像Ｐ３及びＰ４から検出される変位には、締結部分１００全体の移動による変位が含まれる。そこで、検出部３２は、締結部分１００全体の動きがボルト１３０の変位の検出に影響を与えないようにする。検出部３２は、締結部分１００全体の動きを補正することで、締結部分１００全体の動きが変位の検出に影響を与えないようにする。
【０１１８】
検出部３２は、例えば、画像Ｐ３の当て板１２０と画像Ｐ４の当て板１２０とから、締結部分１００全体の支配的な動き（回転及び移動）を検出し、当該支配的な動きを複数のボルト１３０それぞれの変位に演算することで、ボルト１３０自体の変位を検出する。ここでの演算とは、例えば、複数のボルト１３０それぞれの変位から、締結部分１００全体の変位を取り除く処理である。
【０１１９】
検出部３２が締結部分１００全体の動きを検出する方法は、特に限定されず、ブレ補正（例えば、手ブレ補正）に用いられている技術が適用可能である。検出部３２は、例えば、画像Ｐ３の当て板１２０と画像Ｐ４の当て板１２０との差分から動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルに応じて複数のボルト１３０それぞれの変位を補正してもよい。
【０１２０】
動きベクトルは、例えば、１フレームの画像を複数のウィンドウ（１フレームの画像より小さい小領域）に分け、ウィンドウ単位で取得されてもよい。複数のウィンドウのそれぞれは、当て板１２０の少なくとも一部を含む領域である。つまり、動きベクトルは、１枚の画像に複数設定されてもよい。これにより、検出部３２は、複数のボルト１３０ごとで締結部分１００全体の移動による変位が異なる場合であっても、適切に補正することができる。
【０１２１】
また、動きベクトルは、複数のウィンドウそれぞれで取得された動きベクトルから算出された１つの動きベクトルであってもよい。つまり、動きベクトルは、１枚の画像に１つ設定されてもよい。これにより、検出部３２は、締結部分１００全体の支配的な動き補正することができる。
【０１２２】
以上のように、検出部３２は、複数のボルト１３０（締結部材の一例）及び当て板１２０の全体（例えば、締結部分１００全体）が移動した場合、当て板１２０の移動に応じて複数のボルト１３０それぞれの変位を補正する。つまり、第一変位及び第二変位を補正する。
【０１２３】
これにより、特定部３３は、締結部分１００全体が動いた場合でも、さらにその中で他のボルト１３０と異なる動きをするボルト１３０を特定することができる。
【０１２４】
なお、締結部分１００全体の動きと、ボルト１３０自体の動きとでは、締結部分１００全体の動きの方が大きいことがある。そのため、締結部分１００全体の動きを補正する場合、Ｓ／Ｎの低下を抑制する観点から、３以上の画像が用いられるとよい。すなわち、締結部分１００全体の動きが補正された３以上の画像に基づく変位の時系列データを用いることで、締結部分１００全体の動きを補正する場合であっても、精度よく注目ボルトを特定することができる。
【０１２５】
（他の実施の形態）
以上、本開示の１つまたは複数の態様に係る検査装置及び検査方法について、実施の形態及び変形例（以降において、実施の形態等とも記載する）に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態等に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態等に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１２６】
例えば、上記実施の形態等では、検査装置は、撮像装置を有していなかったが、撮像装置を有していてもよい。この場合には撮像装置は、検査装置の一部である撮像部として機能する。また、検査装置に含まれる複数の機能構成（取得部、検出部、特定部及び出力部など）は、分散コンピューティング又はクラウドコンピューティングによって実現されてもよい。
【０１２７】
また、上記実施の形態等では、上限基準値及び平均値の差分（第一所定値とも記載する）と、下限基準値及び平均値の差分（第二所定値とも記載する）とが等しい例について説明したが、第一所定値と第二所定値とは異なる値であってもよい。
【０１２８】
また、上記変形例では、複数のボルト及び当て板の全体（例えば、締結部分全体）が移動した場合、第一変位及び第二変位の両方を補正する例について説明したが、少なくとも第一変位を補正すればよい。第二変位は、補正された第一変位から算出されてもよい。
【０１２９】
また、上記実施の形態等における検査装置が備える構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。例えば、検査装置は、取得部と、検出部と、特定部と、出力部と、を有するシステムＬＳＩから構成されてもよい。
【０１３０】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１３１】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１３２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１３３】
また、本開示の一態様は、このような検査装置だけではなく、検査装置に含まれる特徴的な構成部をステップとする検査方法であってもよい。また、本開示の一態様は、検査方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本開示の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。
【０１３４】
なお、上記各実施の形態等において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態等の検査装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本開示は、構造物の継手部分を検査する検査装置に広く利用可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０    検査システム
２０    撮像装置
３０    検査装置
３１    取得部
３２    検出部
３３    特定部
３４    出力部
３５    記憶部
１００    締結部分
１１０    構造物
１２０    当て板
１２０ａ    第一の当て板
１２０ｂ    第二の当て板
１３０、１３０ａ〜１３０ｆ    ボルト（締結部材）
２００    電車
θ    回転角
ｃ    中心
ｄ    移動距離
Ｐ１、Ｐ３    画像（第一画像）
Ｐ２、Ｐ４    画像（第二画像）
Ｒ１、Ｒ２    領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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