(57)【要約】損傷原因を高い確率で推定することができる構造物の損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び、損傷原因推定サーバを提供する。構造物の撮影画像及び損傷原因のデータを有するデータベース（１１０）と、点検対象の対象構造物の撮影画像を取得する画像取得部（１１５）と、撮影画像から損傷を検出する損傷検出部（１２５）と、データベース（１１０）を用いて損傷に類似する類似損傷を抽出する類似損傷抽出部（１３０）と、類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示部（１３５）と、を備える構造物の損傷原因推定システム（１００）である。また、構造物の損傷原因推定システム（１００）を用いた損傷原因推定方法、及び、損傷原因推定サーバである。
2020110717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の補修前の損傷の撮影画像、及び、前記構造物の損傷原因のデータを有するデータベースと、
点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得部と、
撮影画像中の前記対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、前記対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得部と、
前記画像取得部で取得した前記撮影画像から損傷を検出し、かつ、前記実寸情報取得部で取得した情報に基づき、前記損傷の程度を算出する損傷検出部と、
前記損傷検出部で検出した前記損傷の、前記データベース内に設けられた前記構造物の損傷との類似度を判定することにより、前記類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出部と、
前記類似損傷抽出部で抽出した前記類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示部と、を備える構造物の損傷原因推定システム。
【請求項２】
前記データベースは、前記構造物の、損傷の種類、損傷の位置、及び、損傷の程度を含む損傷情報を有する請求項１に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項３】
前記対象構造物の構造情報、環境情報、及び、履歴情報の少なくとも１つ以上の情報を取得する情報取得部を備え、
前記データベースは、前記構造物の構造情報、環境情報、及び、履歴情報の少なくとも１つ以上の情報を有し、
前記類似損傷抽出部は、前記損傷情報に加えて、前記情報取得部で取得した前記構造情報、前記環境情報、及び、前記履歴情報の少なくとも１つ以上の情報に基づいて前記類似度を判定する請求項２に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項４】
前記損傷原因提示部は、前記類似度の高い順に、前記類似損傷の損傷原因及び前記類似損傷の情報を提示する請求項１から３のいずれか１項に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項５】
前記損傷原因提示部は、前記類似損傷抽出部で抽出された前記類似損傷の前記損傷原因の頻度を算出し、前記損傷原因及び前記頻度を提示する請求項１から３のいずれか１項に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項６】
前記画像取得部は、前記対象構造物を分割撮影した画像群を取得し、
前記画像群をパノラマ合成処理するパノラマ合成部を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項７】
前記データベースは、前記構造物の前記損傷の過去の複数時点の撮影画像及び損傷情報の少なくともいずれか一方を有し、
前記画像取得部は、前記対象構造物の経時画像を取得し、
前記類似損傷抽出部は、前記構造物の前記損傷の過去の複数時点の前記撮影画像及び前記損傷情報から求めた前記損傷の位置又は前記損傷の程度の経時変化を、前記類似度の判定に用いる請求項１から６のいずれか１項に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項８】
前記類似損傷抽出部は、それぞれの情報に重みづけされている請求項１から７のいずれか１項に記載の構造物の損傷原因推定システム。
【請求項９】
画像取得部が、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得工程と、
実寸情報取得部が、撮影画像中の前記対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、前記対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得工程と、
損傷検出部が、前記画像取得工程で取得した前記撮影画像から損傷を検出し、かつ、前記実寸情報取得工程で取得した情報に基づき、前記損傷の程度を算出する損傷検出工程と、
構造物の補修前の撮影画像、及び、前記構造物の損傷原因のデータを有するデータベースを用いて、類似損傷抽出部が、前記損傷検出工程で検出した前記損傷の、前記データベース内に設けられた前記構造物の損傷との類似度を判定することにより、前記類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出工程と、
損傷原因提示部が、前記類似損傷抽出工程で抽出した前記類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示工程と、を備える構造物の損傷原因推定方法。
【請求項１０】
ネットワークを介してユーザ端末に接続され、点検を行う対象構造物の損傷原因を推定する損傷原因推定サーバであって、
構造物の補修前の損傷の撮影画像、及び、前記構造物の損傷原因のデータを有するデータベースと、
点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得部と、
撮影画像中の前記対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、前記対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得部と、
前記画像取得部で取得した前記撮影画像から損傷を検出し、かつ、前記実寸情報取得部で取得した情報に基づき、前記損傷の程度を算出する損傷検出部と、
前記損傷検出部で検出した前記損傷の、前記データベース内に設けられた前記構造物の損傷との類似度を判定することにより、前記類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出部と、
前記類似損傷抽出部で抽出した前記類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示部と、
前記ネットワークを介して前記ユーザ端末から前記撮影画像を受信する受信部と、前記ユーザ端末に前記損傷原因提示部で提示する前記損傷原因を送信する送信部と、を有する通信部と、を備える構造物の損傷原因推定サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び損傷原因推定サーバに係り、特に、過去に点検した構造物の損傷原因の結果を含むデータベースを用いて損傷原因を推定する損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び損傷原因推定サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁等の社会インフラ構造物は、定期的に点検を行う必要がある。定期点検においては、目視点検の結果から、損傷の原因を推定及び特定し、対策区分の判定（補修の必要性の判断）等の診断をしている。
【０００３】
損傷原因の推定及び特定には、高度な技量及び経験が必要であり、検査員（診断員）により結果がばらつくなど、損傷原因を推定することが困難な場合があった。また熟練した検査員の人手不足も適切な損傷原因の推定が行えないことの要因となっていた。
【０００４】
道路等の構造物を含むインフラストラクチャ―の変状を評価するシステムとして、例えば、下記の特許文献１には、変状情報に対する共起確率である共起性情報と、処理対象となる変状情報とに基づいて、処理対象となる変状情報に類似度の高い変状情報の推薦順位のリストを生成するインフラストラクチャ―の変状の評価を支援するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−９５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている変状情報の中には、ひび割れ、遊離石灰等の損傷項目名称の他に、構造種別名称、又は、他の情報として、「交通量」、「構造物の情報」、「建設年」等も含んで良いことが記載されている。しかしながら、例えば、交通量や、構造物の情報は、損傷原因を特定するための一つの条件にすぎず、交通量が多いから疲労による劣化であると判定することができず、純粋に損傷原因のみを求めるシステムがもとめられていた。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされ、過去の点検時の損傷原因を特定したデータベースを用いて、今回の点検対象の構造物の損傷状況と類似の損傷例を抽出し、列挙することにより、損傷原因を高い確率で推定することができる構造物の損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び、損傷原因推定サーバ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】
【０００８】
本発明の目的を達成するために、本発明に係る構造物の損傷原因推定システムは、構造物の補修前の損傷の撮影画像、及び、構造物の損傷原因のデータを有するデータベースと、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得部と、撮影画像中の対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得部と、画像取得部で取得した撮影画像から損傷を検出し、かつ、実寸情報取得部で取得した情報に基づき、損傷の程度を算出する損傷検出部と、損傷検出部で検出した損傷の、データベース内に設けられた構造物の損傷との類似度を判定することにより、類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出部と、類似損傷抽出部で抽出した類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示部と、を備える。
【０００９】
本発明の目的を達成するために、本発明に係る構造物の損傷原因推定方法は、画像取得部が、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得工程と、実寸情報取得部が、撮影画像中の対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得工程と、損傷検出部が、画像取得工程で取得した撮影画像から損傷を検出し、かつ、実寸情報取得工程で取得した情報に基づき、損傷の程度を算出する損傷検出工程と、構造物の補修前の撮影画像、及び、構造物の損傷原因のデータを有するデータベースを用いて、類似損傷抽出部が、損傷検出工程で検出した損傷の、データベース内に設けられた構造物の損傷との類似度を判定することにより、類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出工程と、損傷原因提示部が、類似損傷抽出工程で抽出した類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示工程と、を備える。
【００１０】
本発明の目的を達成するために、本発明に係る構造物の損傷原因推定サーバは、ネットワークを介してユーザ端末に接続され、点検を行う対象構造物の損傷原因を推定する損傷原因推定サーバであって、構造物の補修前の損傷の撮影画像、及び、構造物の損傷原因のデータを有するデータベースと、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する画像取得部と、撮影画像中の対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、対象構造物の実際の長さを取得する実寸情報取得部と、画像取得部で取得した撮影画像から損傷を検出し、かつ、実寸情報取得部で取得した情報に基づき、損傷の程度を算出する損傷検出部と、損傷検出部で検出した損傷の、データベース内に設けられた構造物の損傷との類似度を判定することにより、類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する類似損傷抽出部と、類似損傷抽出部で抽出した類似損傷の損傷原因を提示する損傷原因提示部と、ネットワークを介してユーザ端末から撮影画像を受信する受信部と、ユーザ端末に損傷原因提示部で提示する損傷原因を送信する送信部と、を有する通信部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構造物の損傷原因推定システムによれば、過去の点検時に特定した損傷原因を含むデータベースを用いて、点検を行う対象構造物の損傷状況と類似の損傷例を抽出することができる。データベースから点検対象の損傷と類似度の高い損傷を抽出し、損傷原因を列挙することにより、ユーザが損傷原因を特定する際に、結果を参考にできるので、損傷原因推定の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】橋梁を下側から見た外観図である。
【図２】構造物の損傷原因推定システムの構成を示すブロック図である。
【図３】損傷の類似度を判定する概念を示すグラフ図である。
【図４】損傷原因を提示する方法を説明する図である。
【図５】構造物の損傷原因推定方法のフローチャートである。
【図６】構造物の損傷原因推定サーバの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に従って、本発明の一実施形態に係る構造物の損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び損傷原因推定サーバについて説明する。
【００１４】
＜橋梁の構造＞
図１は、構造物の一つである橋梁１を下から見た状態を示す斜視図である。図１に示す橋梁１は、主桁２と、横桁３と、対傾構４と、横構５と、床版６と、による立体的構造を有し、これらの部材がボルト、リベット、溶接等により連結されて構成されている。主桁２等の上部には、車輌等が走行するための床版６が打設されている。床版６は、鉄筋コンクリート製の床版が一般的である。主桁２は橋台又は橋脚の間に渡されて床版６上の車輌等の荷重を支える部材であり、また床版６の面（水平面）と直交する面（鉛直方向の面）を有する。横桁３は、荷重を複数の主桁２で支持するため、主桁２を連結する部材である。対傾構４及び横構５は、それぞれ風及び地震の横荷重に抵抗するため、主桁２を相互に連結する部材である。なお、本実施形態において、構造物は、橋梁に限らずトンネル、ビル等、及び、道路等でもよい。
【００１５】
＜構造物の損傷原因推定システム＞
図２は、本発明の一実施形態に係る損傷原因推定システム１００、及び、デジタルカメラ２００の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態に係る損傷原因推定システム１００は、データベース１１０と、画像取得部１１５と、実寸情報取得部１２０と、損傷検出部１２５と、類似損傷抽出部１３０と、損傷原因提示部１３５と、を有する。また、点検を行う対象構造物の情報であって、データベース１１０内に保有する構造物に対応する損傷原因及び構造情報等の他の情報を取得する情報取得部１４０、推定される損傷原因を表示する表示制御部１４５、及び、推定される損傷原因を出力する出力部１５０を備えることもできる。
【００１７】
損傷原因推定システム１００は、点検を行う対象となる対象構造物を撮影して取得した画像から、損傷を検出し、その損傷の損傷原因を推定するシステムであり、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等に適用することができる。画像取得部１１５で取得する画像は、デジタルカメラ２００で取得することができる。デジタルカメラ２００は、損傷原因推定システム１００と別々の筺体に組み込んでもよいし、一体化してもよい。また、デジタルカメラ２００を損傷原因推定システム１００の一部として組み込み、本実施形態の構造物の損傷原因推定システムを構成してもよい。
【００１８】
＜デジタルカメラの構成＞
デジタルカメラ２００は、図示せぬ撮影レンズ及び撮像素子を備える撮像光学系２１０により画像を取得する。撮像素子の例としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の撮像素子及びＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型の撮像素子を挙げることができる。撮像素子の受光面上にはＲ（赤），Ｇ（緑），又はＢ（青）のカラーフィルタが設けられており、各色の信号に基づいて被写体のカラー画像を取得することができる。デジタルカメラ２００は、無線通信部２２０及びアンテナ２２２を介して損傷原因推定システム１００との無線通信を行い、撮影された画像が画像取得部１１５に入力されて後述する処理が行われる。
【００１９】
デジタルカメラ２００での撮影において、１回の撮影で対象となる構造物、又は、部位の全体画像が取得できない場合、対象となる構造物又は部位を分割撮影した画像群を取得する。画像取得部１１５は、パノラマ合成部１１６を備え、パノラマ合成部１１６で画像群をパノラマ合成処理した画像を用いることもできる。デジタルカメラ２００は、例えば、５０００×４０００画素程度の画素数を有する汎用のコンパクトデジタルカメラでよい。
【００２０】
＜構造物の損傷原因推定システムの各構成＞
損傷原因推定システム１００は、主として、データベース１１０、画像取得部１１５、実寸情報取得部１２０、損傷検出部１２５、類似損傷抽出部１３０、及び、損傷原因提示部１３５から構成されている。これらは、互いに接続されて必要な情報が送受信される。また、損傷原因推定システム１００は、アンテナ１１７を介してデジタルカメラ２００との間で無線通信を行い、デジタルカメラ２００で撮影された撮影画像を取得する。
【００２１】
≪データベース≫
データベース１１０は、構造物の補修前の撮影画像、及び、構造物の損傷原因が格納される記録手段である。
【００２２】
損傷原因としては、コンクリート部材の損傷原因の例として、（１）疲労（繰り返し荷重）、塩害、中性化、アルカリ骨材反応、凍害、及び、化学的浸食等の劣化、（２）施工時の水和熱、及び、乾燥収縮等の施工時要因、（３）過大な外力の作用、及び、不適切な設計等の構造的要因、が挙げられる。また、鋼部材の損傷原因の例として、（１）疲労（繰り返し荷重）、及び、塩害等の劣化、（２）過大な外力の作用、及び、不適切な設計等の構造的要因、が挙げられる。
【００２３】
また、構造物の損傷情報を含むことができる。構造物の損傷情報としては、損傷の種類、損傷の位置、損傷の程度（長さ、幅、面積、密度及び深さなど、また、これらの平均値又は最大値など）を含むことができる。
【００２４】
その他の情報として、構造情報、環境情報、及び、履歴情報を含んでもよい。構造情報としては、（１）構造の種類、例えば、橋梁の場合、桁橋、ラーメン橋、トラス橋、アーチ橋、斜張橋、吊橋等、（２）部材の種類、例えば、橋梁の場合、床版、橋脚、橋台、桁など、（３）材料、例えば、鋼、鉄筋コンクリート、ＰＣ（プレストレストコンクリート（Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ））等、が挙げられる。
【００２５】
また、環境情報としては、１日あたり、１ヶ月あたり、１年あたり、累積、等の交通量、海からの距離、平均気温、平均湿度、降雨量、降雪量等の気候、等が挙げられる。
【００２６】
また、履歴情報としては、施工時の気温等の施工時条件、経年数、補修履歴、地震、台風、洪水などの災害履歴、たわみ、振動の振幅、振動の周期等のモニタリング情報、等が挙げられる。
【００２７】
さらに、データベース１１０内には、構造物の損傷の過去の複数時点の撮影画像及び損傷情報の少なくともいずれか一方を記憶することもできる。過去の撮影画像及び損傷情報を記憶することにより、類似度を判定する際に、対象構造物の経時変化についても類似度の判定に用いることができる。
【００２８】
≪画像取得部≫
画像取得部１１５は、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する。撮影画像は、対象構造物の構造物単位、又は、部材単位で画像を取得する。
【００２９】
画像取得部１１５は、デジタルカメラ２００（又は記録媒体、ネットワーク等）から橋梁１の撮影画像を取得する。撮影画像は、１回の撮影で全体を取得した画像でもよく、撮影画像を取得する領域を所定の解像度で１回の撮影でカバーできない時は、画像群として対象構造物を分割撮影した複数の画像でもよい。複数の画像を取得した場合は、パノラマ合成部１１６でパノラマ合成処理を行う。パノラマ合成処理は、画像同士の対応点を検出し、画像同士の対応点に基づいて撮影画像を合成する。
【００３０】
また、画像取得部１１５は、定期的に対象構造物の撮影画像を取得し、対象構造物の経時画像を取得してもよい。後述する類似損傷抽出部１３０にて、類似損傷を検出する際に、対象構造物の経時変化も類似度の判定に用いることができる。なお、経時画像は、少なくとも前回の点検時の画像と今回の点検時の画像を取得できていればよい。
【００３１】
≪実寸情報取得部≫
実寸情報取得部１２０は、画像取得部１１５で取得した撮影画像中の対象構造物における特徴的部分の実寸サイズ、又は、対象構造物の実際の長さを取得する。対象構造物の実際の長さを求める方法としては、撮影画像の単位画素当りの対象構造物の実際の長さを示す解像度を取得することにより、求めることができる。他の方法としては、構造物の長さがわかる物質と一緒に撮影する、又は、スケールを投影して撮影する等により行うことができる。
【００３２】
≪損傷検出部≫
損傷検出部１２５は、画像取得部１１５で取得した撮影画像から損傷を検出する。また、実寸情報取得部１２０で取得した情報に基づき損傷の程度を算出する。
【００３３】
検出する損傷としては、構造物がコンクリート部材の場合は、ひび割れ、漏水及び遊離石灰、剥離及び鉄筋露出、及び、うき等の損傷を検出する。構造物が鋼部材の場合は、亀裂、腐食、及び、防食機能の劣化等の損傷を検出する。これらの損傷のいずれか一つ以上を検出する。
【００３４】
検出は、機械学習による検出器、及び、検出アルゴリズムによって検出することができる。
【００３５】
例えば、ひび割れの検出を行うために計測する項目としては、位置、大きさ、方向、範囲、形状等があるが、構造物の種類、特徴等の条件に応じて設定することができる。ひび割れの検出は、種々の手法により行うことができるが、例えば、特許４００６００７号公報に記載されたひび割れ検出方法を用いることができる。この方法は、ウェーブレット画像を作成する工程と、ウェーブレット画像に基づいてひび割れ領域を判定する工程と、を有するひび割れ検出方法である。ウェーブレット画像を作成する工程では、対比される２つの濃度に対応したウェーブレット係数を算定し、かつ、その２つの濃度をそれぞれ変化させた場合のそれぞれのウェーブレット係数を算定してウェーブレット係数テーブルを作成し、ひび割れ検出対象であるコンクリート表面を撮影した入力画像をウェーブレット変換する。ひび割れ領域を判定する工程では、ウェーブレット係数テーブル内において、局所領域内の近傍画素の平均濃度と注目画素の濃度に対応するウェーブレット係数を閾値として、注目画素のウェーブレット係数と閾値とを比較することによりひび割れ領域とひび割れでない領域とを判定する。
【００３６】
≪類似損傷抽出部≫
類似損傷抽出部１３０は、損傷の種類、損傷の位置、損傷の程度に基づいて、類似度を判定し、データベース１１０から類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する。
【００３７】
また、損傷情報に加えて、損傷の位置及び損傷の程度の経時変化に基づいて類似度を判定してもよい。さらに、データベース１１０内の構造情報、環境情報、履歴情報、災害情報、検査情報のいずれか一つ以上に基づいて類似度を判定し、抽出することもできる。
【００３８】
類似度の判定は、上記の情報を特徴ベクトルとする特徴空間で、点検対象の構造物とデータベースに保存されている他の構造物の損傷との間の距離を算出し、この距離がある閾値以下となる損傷を類似損傷として抽出する。
【００３９】
図３は、類似度を判定する概念を示すグラフ図である。特徴ベクトルによる特徴空間は、類似度を判定する際に用いられる、損傷の種類、損傷の位置、損傷の程度、損傷の位置及び損傷の程度の経時変化、構造情報、環境情報、履歴情報、災害情報、及び、検査情報から選択されるパラメータの多次元の空間とすることができる。なお。図３については、説明を容易にするため、２次元の空間で図示している。
【００４０】
図３においては、横軸を特徴ベクトル（１）として、ひび割れの最大幅をプロットし、縦軸を特徴ベクトル（２）として、供用開始後の年数をプロットしている。そして、点検を行う対象構造物を中心とした所定の距離を閾値とし、この閾値以下の損傷を類似損傷として抽出する。図３においては、対象構造物を中心に破線で示す円が閾値以下であることを示す。
【００４１】
なお、類似損傷を抽出する際は、パラメータに重みづけされていない距離（ユークリッド距離）としてもよく、重みづけされている距離（マハラノビス距離）としてもよい。どのパラメータにどのような重みづけをするかは、主成分分析等の統計的手法で決定されてもよい。
【００４２】
≪損傷原因提示部≫
損傷原因提示部１３５は、類似損傷抽出部１３０で抽出した類似損傷の損傷原因を提示する。損傷原因を提示する方法としては、例えば、次のように提示することができる。図４は、損傷原因を提示する方法を説明する図である。
【００４３】
（１）類似度の高い順に類似損傷の情報を列挙して提示する。
【００４４】
類似損傷抽出部１３０で抽出した類似損傷の中で、類似度が高い、例えば、類似度が上位１００位までの類似損傷の情報を類似度が高い順に列挙する（例１）。
【００４５】
（２）類似損傷の損傷原因の割合を提示する。
【００４６】
類似損傷抽出部１３０で抽出した類似損傷の中で、類似度が高い、例えば、類似度が上位１００位までの類似損傷に対して、損傷原因の頻度（割合）を算出し、損傷原因とともに提示する。例えば、図４の例２においては、１０件の類似損傷（Ａ〜Ｊ）に対して、疲労が７件、塩害が２件、アルカリ骨材反応１件であるため、疲労（７０％）、塩害（２０％）、アルカリ骨材反応（１０％）と提示する。
【００４７】
（３）抽出した類似損傷対し、データベース上の損傷原因を列挙する。
【００４８】
類似損傷抽出部１３０で抽出した類似損傷に対し、順番を並べ替えることなく、損傷原因を列挙してもよい。
【００４９】
なお、図４においては、記載を簡略化するために、損傷事例として損傷事例Ａ〜Ｊの１０件を示して説明しているが、実際は上述したような１００位までの１００件を抽出し、損傷原因を提示することが好ましい。
【００５０】
また、提示する情報は損傷原因のみでなく、対象構造物の撮影画像、損傷情報（損傷の種類、損傷の位置、損傷の程度（長さ、幅及び面積等））等の情報も提示することができる。
【００５１】
本発明の一実施形態において、提示する損傷原因は、補修することにより、直せる可能性がある原因を提示する。例えば、コンクリート部材の損傷原因の例では、劣化として、疲労、塩害、中性化、アルカリ骨材反応、凍害、化学的浸食等が挙げられる。施工時要因として、施工時の水和熱、乾燥収縮等が挙げられる。構造的要因として、課題な外力の作用、不適切な設計等が挙げられる。鋼部材の損傷原因の例では、劣化として、疲労、塩害等が挙げられる。構造的要因として、課題な外力の作用、不適切な設計が挙げられる。
【００５２】
≪情報取得部≫
情報取得部１４０は、点検を行う対象構造物の構造情報、環境情報、及び、履歴情報（以下、「構造物情報等」ともいう）を取得する。構造情報、環境情報、及び、履歴情報としては、上述したデータベース１１０内に含まれる情報と同様の情報を取得する。
【００５３】
情報取得部１４０での情報の取得は、不図示の操作部により入力することができる。操作部は、入力デバイスとしてキーボード及びマウスを含む。また、後述するモニタ表示部１４６がタッチパネルを有する場合には、そのタッチパネル等も含む。ユーザはこれらのデバイス及びモニタ表示部１４６の画面を介して、構造物等の情報を入力することができ、情報取得部１４０は、入力された構造物情報等を取得する。
【００５４】
≪表示制御部≫
表示制御部１４５は、モニタ表示部１４６を備えており、取得した撮影画像、抽出した類似損傷の損傷原因、及び、点検を行う対象構造物の情報を表示させる。また、モニタ表示部１４６に表示する情報の制御等、表示画面全般を制御する。モニタ表示部１４６は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置である。
【００５５】
≪出力部≫
出力部１５０は、損傷原因提示部１３５で提示する損傷原因を文字、又は、表のデータとして出力する。また、取得した撮影画像を、出力する。なお、これらの情報は、図面のデータとして出力してもよい。
【００５６】
＜損傷原因推定方法の手順＞
損傷原因推定システムによる損傷原因推定方法について説明する。図５は、損傷原因推定方法の手順を示すフローチャートである。
【００５７】
（画像取得工程）
画像取得工程は、点検を行う対象構造物の撮影画像を取得する工程である（ステップＳ１２）。撮影画像は、デジタルカメラ２００により撮影される。損傷原因推定システム１００は、デジタルカメラ２００（撮像光学系２１０、無線通信部２２０、アンテナ２２２）、アンテナ１１７及び画像取得部１１５を介して、撮影画像を取得する。
【００５８】
撮影された画像が、複数の撮影画像（画像群）である場合、複数の撮影画像を１つの画像に合成するパノラマ合成処理を行う。撮影画像の合成は、合成情報の算出、例えば、撮影画像同士の対応点、及び、対応点に基づいて算出した射影変換行列等を算出し、対応点に基づいて画像を合成する。
【００５９】
（実寸情報取得工程）
実寸情報取得工程は、画像取得工程で取得した撮影画像中の対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、対象構造物の実際の長さを取得する（ステップＳ１４）。
【００６０】
（損傷検出工程）
損傷検出工程は、画像取得工程で取得した画像から撮影画像から損傷を検出する工程である（ステップＳ１６）。また、実寸情報取得工程で取得した情報に基づいて、損傷の程度を算出する。
【００６１】
（類似損傷抽出工程）
類似損傷抽出工程は、損傷検出工程で検出した損傷を、データベース１１０を用いて、データベース１１０内に設けられた構造物の損傷との類似度を判定し、類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出する（ステップＳ１８）。
【００６２】
類似損傷の抽出は、補修後の構造物を定期的に点検し、この点検履歴をデータベース１１０内に記録し、この点検記録に基づいた経時変化により、類似度を判定することもできる。
【００６３】
（損傷原因提示工程）
損傷原因提示工程は、類似損傷抽出工程で抽出した類似損傷の損傷原因を提示する。（ステップＳ２０）。損傷原因の提示は、類似損傷の類似度が高い順に対応する損傷原因を提示する、又は、抽出した類似損傷の中で、各損傷原因の占める割合を損傷原因とともに提示する、等の方法により、損傷原因を決定しやすいように提示させることができる。
【００６４】
＜構造物の損傷原因推定サーバ＞
図６は、本発明の一実施形態に係る損傷原因推定サーバ３００の概略構成を示すブロック図である。なお、図２に示した損傷原因推定システム１００と同じ構成要素には、同じ符号を付してあり、以下では説明を省略する。
【００６５】
本実施形態に係る損傷原因推定サーバ３００は、データベース１１０と、画像取得部１１５と、実寸情報取得部１２０と、損傷検出部１２５と、類似損傷抽出部１３０と、損傷原因提示部１３５と、通信部３０５と、を有する。また、点検を行う対象構造物の情報であって、データベース１１０内に保有する構造物の構造情報等の他の情報を取得する情報取得部１４０を備えることもできる。
【００６６】
損傷原因推定サーバ３００は、通信部３０５を有し、ネットワークを介してユーザ端末４００に接続されている。通信部３０５は、受信部３０６及び送信部３０７を備える。受信部３０６は、ユーザ端末４００から点検を行う対象構造物の撮影画像を受信する。受信した撮影画像は、画像取得部１１５に送信し、図２の損傷原因推定システム１００と同様に処理され、損傷原因提示部１３５で、点検を行う対象構造物の損傷原因が提示される。受信部３０６は、ユーザ端末４００に入力された構造物情報等を受信し、情報取得部１４０に送信し、類似損傷抽出部１３０での類似度の判定に用いることもできる。
【００６７】
損傷原因提示部１３５で提示された損傷原因は、通信部３０５に送信され、送信部３０７は提示された損傷原因をユーザ端末４００に送信する。ユーザは、ユーザ端末４００を確認することにより、損傷原因決定の精度を高めることができる。
【００６８】
以上説明したとおり、本実施形態の構造物の損傷原因推定システム、損傷原因推定方法、及び、損傷原因推定サーバによれば、データベース１１０内から類似する類似損傷を抽出し、抽出した類似損傷の損傷原因を提示することにより、ユーザは高い精度で損傷原因の決定を行うことができる。
【００６９】
上述の各実施形態において、データベース１１０、画像取得部１１５、パノラマ合成部１１６、実寸情報取得部１２０、損傷検出部１２５、類似損傷抽出部１３０、損傷原因提示部１３５、情報取得部１４０、表示制御部１４５、出力部１５０、通信部３０５、受信部３０６、及び送信部３０７といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【００７０】
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサ（例えば、複数のＦＰＧＡ、あるいはＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
【００７１】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
【００７２】
上記記載から、以下の付記項１に記載の構造物の損傷原因推定システムを把握することができる。
［付記項１］
構造物の補修前の損傷の撮影画像、及び、前記構造物の損傷原因のデータを記憶するメモリと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
点検を行う対象構造物の撮影画像を取得し、
撮影画像中の前記対象構造物における特徴的な部分の実寸サイズ、又は、前記対象構造物の実際の長さを取得し、
前記画像取得部で取得した前記撮影画像から損傷を検出し、かつ、前記実寸情報取得部で取得した情報に基づき、前記損傷の程度を算出し、
前記検出した前記損傷の、前記メモリに記憶された前記構造物の損傷との類似度を判定することにより、前記類似度の高い１つ以上の類似損傷を抽出し、
前記抽出した前記類似損傷の損傷原因を提示する構造物の損傷原因推定システム。
【符号の説明】
【００７３】
１  橋梁
２  主桁
３  横桁
４  対傾構
５  横構
６  床版
１００  損傷原因推定システム
１１０  データベース
１１５  画像取得部
１１６  パノラマ合成部
１１７、２２２  アンテナ
１２０  実寸情報取得部
１２５  損傷検出部
１３０  類似損傷抽出部
１３５  損傷原因提示部
１４０  情報取得部
１４５  表示制御部
１４６  モニタ表示部
１５０  出力部
２００  デジタルカメラ
２１０  撮像光学系
２２０  無線通信部
３００  損傷原因推定サーバ
３０５  通信部
３０６  受信部
３０７  送信部
４００  ユーザ端末
【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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【国際調査報告】
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