特許 6659929 道路路面撮影システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6659929

(24)【登録日】2020年2月12日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】道路路面撮影システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20200220BHJP

   G01N 25/72 20060101ALI20200220BHJP

   G01N 21/35 20140101ALI20200220BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20200220BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/17 F

   G01N25/72 J

   G01N21/35

   G01N21/27 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-21014(P2016-21014)

(22)【出願日】2016年2月5日

(65)【公開番号】特開2017-138276(P2017-138276A)

(43)【公開日】2017年8月10日

【審査請求日】2018年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】593093858

【氏名又は名称】西日本高速道路エンジニアリング関西株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】509147444

【氏名又は名称】ＮＥＸＣＯ西日本イノベーションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(74)【代理人】

【識別番号】100143373

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 裕人

(72)【発明者】

【氏名】樅山 好幸

(72)【発明者】

【氏名】松井 俊吾

(72)【発明者】

【氏名】内田 勇治

(72)【発明者】

【氏名】阪上 隆英

【審査官】 嶋田 行志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３７２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０４９９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１６９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８６８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０２６５１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１８４７８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

Ｇ０１Ｎ ２５／００−２５／７２

Ｇ０１Ｊ １／００− １／６０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面を所定の第一方向に沿って走行する車両に取り付けられ、前記路面の赤外線による画像を、赤外撮像画像として撮像する赤外画像撮像部と、
前記車両の走行距離を検出する走行距離検出部と、
前記走行距離検出部によって検出された走行距離に基づき、前記車両が予め設定された基準距離走行する都度、前記赤外画像撮像部によって、所定の撮像範囲を１回、撮像させる撮像制御部と、
前記赤外画像撮像部によって撮像された前記赤外撮像画像に画像処理を施すことにより赤外線路面画像を生成する赤外画像処理部と、
前記車両に取り付けられ、前記路面の可視光による画像を、可視撮像画像として撮像する可視画像撮像部とを備え、
前記撮像制御部は、前記走行距離検出部によって検出された走行距離に基づき、前記可視画像撮像部による撮像を、前記赤外画像撮像部による前記１回毎の撮像と同期して行わせる道路路面撮影システム。

【請求項2】

前記赤外画像撮像部による前記路面の前記撮像範囲の、前記第一方向の長さは、前記基準距離の予め設定された設定数倍にされ、前記設定数は二以上の自然数であり、
前記画像処理は、前記赤外画像撮像部により連続して撮像された複数の前記赤外撮像画像に基づくと共に前記路面に正対した画像である複数の正対画像を、前記各正対画像上での前記第一方向に対応する方向である第二方向に沿って、前記各正対画像上において前記路面における前記基準距離に対応する長さである基準画像長分、ずらしながら重ね合わせる重ね合わせ処理を含む請求項１に記載の道路路面撮影システム。

【請求項3】

前記赤外画像撮像部の撮像方向は、前記路面の垂線に対して傾斜しており、
前記画像処理は、前記赤外画像撮像部により連続して撮像された前記各赤外撮像画像を、ホモグラフィ変換により前記正対画像に変換する正対変換処理を含む請求項１又は２に記載の道路路面撮影システム。

【請求項4】

前記走行距離検出部は、前記車両が予め設定された設定距離走行する都度、パルス信号を出力し、
前記撮像制御部は、前記パルス信号に基づいて前記赤外画像撮像部による前記１回毎の撮像と前記可視画像撮像部による撮像とを同期させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の道路路面撮影システム。

【請求項5】

前記赤外線路面画像と、前記可視撮像画像とを、撮像された前記路面の位置が互いに対応するように表示する表示部をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の道路路面撮影システム。

【請求項6】

前記車両をさらに備える請求項１〜５いずれか１項に記載の道路路面撮影システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路路面の検査を主な目的として道路の撮影を行う道路路面撮影システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、赤外線検出器を搭載した車両を移動させることで道路等から放射される赤外線を走査、検出することで、道路等の検査を行う検査方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、赤外線による検査では、良好な検査結果が得られないという不都合があった（例えば、特許文献２の段落０００８参照。）。

【0003】

そこで、赤外線検出器に加えて、ビデオカメラと電磁波レーダーとを併用することによって、欠陥の検出精度を向上する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６０−８９７４０号

【特許文献2】特開２００２−２５７７４４号

【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、特許文献２に記載の技術で用いられる電磁波レーダーは、コストが高いために、検査するための検査システムのコストが増大するという不都合があった。

【0006】

本発明の目的は、赤外線による検査精度を向上しつつ、コストを低減することが容易な道路路面撮影システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る道路路面撮影システムは、路面を所定の第一方向に沿って走行する車両に取り付けられ、前記路面の赤外線による画像を、赤外撮像画像として撮像する赤外画像撮像部と、前記車両の走行距離を検出する走行距離検出部と、前記走行距離検出部によって検出された走行距離に基づき、前記車両が予め設定された基準距離走行する都度、前記赤外画像撮像部によって撮像を実行させる撮像制御部と、前記赤外画像撮像部によって撮像された前記赤外撮像画像に画像処理を施すことにより赤外線路面画像を生成する赤外画像処理部とを備え、前記赤外画像撮像部による前記路面の前記撮像範囲の、前記第一方向の長さは、前記基準距離の予め設定された設定数倍にされ、前記設定数は二以上の自然数であり、前記画像処理は、前記赤外画像撮像部により連続して撮像された複数の前記赤外撮像画像に基づくと共に前記路面に正対した画像である複数の正対画像を、前記各正対画像上での前記第一方向に対応する方向である第二方向に沿って、前記各正対画像上において前記路面における前記基準距離に対応する長さである基準画像長分、ずらしながら重ね合わせる重ね合わせ処理を含む。

【0008】

この構成によれば、車両を走行させつつ路面を赤外線で撮像した複数の赤外撮像画像を重ね合わせることにより赤外線路面画像が得られるので、赤外線路面画像の精度が向上する結果、赤外線による検査精度を向上することができる。また、背景技術のように、電磁波レーダーを用いなくてよいので、コストを低減することが容易である。また、重ね合わせられる複数の赤外撮像画像は、車両が予め設定された基準距離走行する都度、赤外画像撮像部によって撮像されたものであるため、重ね合わせられる複数の赤外撮像画像を得るために、複数の撮像手段を備える必要がない。

【0009】

また、前記赤外画像撮像部の撮像方向は、前記路面の垂線に対して傾斜しており、前記画像処理は、前記赤外画像撮像部により連続して撮像された前記各赤外撮像画像を、ホモグラフィ変換により前記正対画像に変換する正対変換処理を含むことが好ましい。

【0010】

この構成によれば、車両に斜めに傾けて赤外画像撮像部を取り付けることによって、撮像可能な路面面積を増大することが容易である。

【0011】

また、前記車両に取り付けられ、前記路面の可視光による画像を、可視撮像画像として撮像する可視画像撮像部をさらに備え、前記撮像制御部は、前記走行距離検出部によって検出された走行距離に基づき、前記可視画像撮像部による撮像を前記赤外画像撮像部と同期して行わせることが好ましい。

【0012】

この構成によれば、路面の可視光による画像が可視撮像画像として撮像されるので、可視光による可視撮像画像と赤外線による赤外撮像画像との併用によって、道路の検査精度を向上させることが容易になる。また、可視画像撮像部による撮像が赤外画像撮像部と同期されるので、可視撮像画像と赤外撮像画像とで、同一の撮像位置の画像を対比させることが容易となる。

【0013】

また、前記走行距離検出部は、前記車両が予め設定された設定距離走行する都度、パルス信号を出力し、前記撮像制御部は、前記パルス信号に基づいて前記赤外画像撮像部による撮像と前記可視画像撮像部による撮像とを同期させることが好ましい。

【0014】

この構成によれば、パルス信号に基づいて赤外画像撮像部による撮像と可視画像撮像部による撮像とを同期させるので、赤外画像撮像部による撮像と可視画像撮像部による撮像とを同期させることが容易である。

【0015】

また、前記赤外線路面画像と、前記可視撮像画像とを、撮像された前記路面の位置が互いに対応するように表示する表示部をさらに備えることが好ましい。

【0016】

この構成によれば、赤外線路面画像と、可視撮像画像とが、撮像された路面の位置が互いに対応するように表示されるので、可視撮像画像と赤外撮像画像とで、同一の撮像位置の画像を対比させることができる結果、道路の検査精度を向上させることが容易になる。

【0017】

また、前記車両をさらに備えることが好ましい。

【0018】

この構成によれば、車両を含んで道路路面撮影システムが構成される。

【発明の効果】

【0019】

このような構成の道路路面撮影システムは、赤外線による検査精度を向上しつつ、コストを低減することが容易である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る道路路面撮影システムの構成を概念的に示す説明図である。

【図2】図１に示す撮像範囲と、撮像範囲の走行方向に沿う方向の長さ、基準距離、及び設定数との関係を説明するための説明図である。

【図3】赤外画像処理部の正対変換処理について説明するための説明図である。

【図4】赤外画像処理部によって実行される重ね合わせ処理について説明するための説明図である。

【図5】表示処理部によってディスプレイの表示画面に表示された赤外線路面画像と、可視撮像画像との一例を示す画面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る道路路面撮影システムの構成を概念的に示す説明図である。

【0022】

図１に示す道路路面撮影システム１は、車両２、赤外線サーモグラフィーカメラ３（赤外画像撮像部）、ラインセンサカメラ４（可視画像撮像部）、走行距離検出部５、撮像制御部６、コンピュータ７、及びディスプレイ８（表示部）を備えている。

【0023】

車両２は、道路Ｒの路面ＲＳ上を走行する。図１に示す例では、紙面左方向が車両２の走行方向Ｄ１（第一方向）となっている。道路Ｒは、例えば高速道路である。道路Ｒは、床版Ｒ３、防水層Ｒ２、及び表層Ｒ１がこの順に積層されて構成されている。表層Ｒ１はアスファルト、防水層Ｒ２は水を通さない素材（例えば樹脂シート）の層、床版Ｒ３はコンクリートの板である。なお、床版Ｒ３の代わりに路盤が設けられていてもよい。

【0024】

赤外線サーモグラフィーカメラ３は、赤外線による画像を撮像するカメラである。赤外線サーモグラフィーカメラ３は、後述するパルス信号Ｐ３のパルスタイミングで撮像を実行する。赤外線サーモグラフィーカメラ３は、車両２の、例えば後端上部に取り付けられている。赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像方向３１は、車両２の後端上部から後方、かつ斜め下方に向けられている。撮像方向３１は、赤外線サーモグラフィーカメラ３の光学系の光軸方向、あるいは赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像範囲３２の中心と赤外線サーモグラフィーカメラ３を結ぶラインである。

【0025】

撮像方向３１は、路面ＲＳの垂線ＲＶに対して傾斜している。路面ＲＳの撮像範囲３２の、走行方向Ｄ１に沿う方向の長さＬａは、例えば１ｍとされている。撮像範囲３２の走行方向Ｄ１と直交する方向の幅は、路面ＲＳの幅（車両２が走行している車線の幅）よりも大きくされていることが好ましい。

【0026】

このように、赤外線サーモグラフィーカメラ３を車両２の後端上部に取り付け、撮像方向３１を路面ＲＳの垂線ＲＶに対して傾斜させることで、長さＬａを増大させ、赤外線サーモグラフィーカメラ３によって撮像される路面ＲＳの面積を増大させることができる。なお、赤外線サーモグラフィーカメラ３は、車両２の先端上部に取り付けられ、撮像方向３１が前方かつ斜め下方に向けられていてもよい。また、赤外線サーモグラフィーカメラ３は、単一のカメラで構成される例に限らない。複数のカメラを組み合わせて赤外線サーモグラフィーカメラ３を構成し、複数のカメラの撮像範囲を合成して撮像範囲３２としてもよい。

【0027】

ラインセンサカメラ４は、可視光による画像をライン状に撮像するカメラである。ラインセンサカメラ４は、後述するパルス信号Ｐ４のパルスタイミングで撮像を実行する。ラインセンサカメラ４は、例えば車両２の後端から後方に突出するように設けられ、下方を向いて撮像するようにされている。

【0028】

ラインセンサカメラ４は、例えば走行方向Ｄ１と直交する方向（紙面奥行き方向）に延びるライン状に、路面ＲＳを可視画像で撮像する。ラインセンサカメラ４の撮像範囲は、走行方向Ｄ１に沿う方向の長さＬｂが、例えば１ｍｍとされている。ラインセンサカメラ４の撮像範囲の走行方向Ｄ１と直交する方向の幅は、赤外線サーモグラフィーカメラ３と同様、路面ＲＳの幅（車両２が走行している車線の幅）よりも大きくされていることが好ましい。

【0029】

なお、ラインセンサカメラ４は、車両２の先端側に設けられていてもよい。また、ラインセンサカメラ４は、単一のカメラで構成される例に限らない。複数のカメラを組み合わせてラインセンサカメラ４を構成し、複数のカメラの撮像範囲を連結してラインセンサカメラ４の撮像範囲が構成されるようにしてもよい。

【0030】

走行距離検出部５は、例えば車両２の車体下部に、路面ＲＳと対向するように配設されている。走行距離検出部５は、車両２の走行距離を検出する。具体的には、走行距離検出部５は、例えば車両２が予め設定された設定距離Ｌｓ走行する都度、パルス信号Ｐ５を出力することで、車両２の走行距離を検出する。設定距離Ｌｓは、例えば１０ｍｍとされている。すなわち、走行距離検出部５は、車両２が１０ｍｍ走行する都度、パルス信号Ｐ５を出力する。

【0031】

走行距離検出部５としては、例えば市販の非接触速度計を用いることができ、例えば株式会社小野測器製の非接触速度計ＬＣ−５２００を用いることができる。なお、走行距離検出部５は、車両２の走行距離を検出することができればよく、必ずしも設定距離Ｌｓ走行する都度パルス信号を出力するものに限らない。

【0032】

撮像制御部６は、走行距離検出部５から出力されたパルス信号Ｐ５に基づいて、車両２が予め設定された基準距離Ｌｃ走行する都度、赤外線サーモグラフィーカメラ３によって撮像を実行させる。また、撮像制御部６は、パルス信号Ｐ５に基づいて、ラインセンサカメラ４による撮像を、赤外線サーモグラフィーカメラ３による撮像と同期して行わせる。

【0033】

具体的には、撮像制御部６は、パルス信号Ｐ５のパルス列を、逓倍する逓倍回路と分周する分周回路とを備えている。撮像制御部６は、例えばパルス信号Ｐ５のパルス列を１０分周してパルス信号Ｐ３を生成し、このパルス信号Ｐ３を赤外線サーモグラフィーカメラ３へ出力する。パルス信号Ｐ５は、車両２が１０ｍｍ走行する都度出力されるパルスであり、１パルスが１０ｍｍに対応しているから、パルス信号Ｐ３の１パルスは１００ｍｍに対応する。この場合、パルス信号Ｐ３はパルス信号Ｐ５が分周された信号であるから、パルス信号Ｐ３とパルス信号Ｐ５のパルスタイミングは同期している。

【0034】

また、撮像制御部６は、例えばパルス信号Ｐ５のパルス列を１０逓倍してパルス信号Ｐ４を生成し、このパルス信号Ｐ４をラインセンサカメラ４へ出力する。パルス信号Ｐ５の１パルスは１０ｍｍに対応しているから、パルス信号Ｐ４の１パルスは１ｍｍに対応する。この場合、パルス信号Ｐ４はパルス信号Ｐ５が逓倍された信号であるから、パルス信号Ｐ４とパルス信号Ｐ５のパルスタイミングは同期している。従って、パルス信号Ｐ３，Ｐ４は共にパルス信号Ｐ５と同期しているから、パルス信号Ｐ３とパルス信号Ｐ４も互いに同期している。

【0035】

赤外線サーモグラフィーカメラ３は、パルス信号Ｐ３のパルスタイミングで撮像を実行するから、赤外線サーモグラフィーカメラ３は、車両２が１００ｍｍ走行する都度撮像する。すなわち、撮像制御部６の分周回路によって、基準距離Ｌｃは１００ｍｍに設定される。撮像範囲３２の走行方向Ｄ１に沿う方向の長さＬａは、上述の通り１ｍとされているから、長さＬａは、基準距離Ｌｃの１０倍にされている。すなわち、予め設定された設定数Ｎｓは１０とされ、設定数Ｎｓは二以上の自然数であり、長さＬａは、基準距離Ｌｃの設定数Ｎｓ倍とされている。

【0036】

図２は、図１に示す撮像範囲３２と、長さＬａ、基準距離Ｌｃ、及び設定数Ｎｓとの関係を説明するための説明図である。図２に示すように、赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像範囲３２は、走行方向Ｄ１の長さＬａが１ｍ、撮像の都度ずれる基準距離Ｌｃが１００ｍｍであるから、各撮像範囲３２は、撮像の都度１ｍ−１００ｍｍ＝９０ｍｍの範囲が重複する。

【0037】

そして、１０回撮像が繰り返されると、符号ａ１で示すように、路面ＲＳの位置Ａ１の赤外線画像が１０回（設定数Ｎｓ回）撮像されることになる。以後、符号ａ２〜ａ１０で示すように、路面ＲＳの位置Ａ２〜Ａ１０の赤外線画像がそれぞれ１０回（設定数Ｎｓ回）撮像される。これにより、道路路面撮影システム１によれば、車両２を走行させつつ、路面ＲＳの同一位置の赤外線画像を、設定数Ｎｓ回撮像することができる。

【0038】

なお、撮像が開始されてからの走行距離が、基準距離Ｌｃの設定数Ｎｓ−１倍以下の範囲、すなわち撮像開始からの走行距離が１００ｍｍ×９＝９００ｍｍ以下の位置範囲では、撮像回数が９回以下になる。従って、撮像が開始されてからの走行距離が基準距離Ｌｃの設定数Ｎｓ倍に満たない範囲で撮像された画像データは、削除してもよく、あるいは画像精度が低い参考データとしてもよい。

【0039】

一方、ラインセンサカメラ４は、パルス信号Ｐ４のパルスタイミングで撮像を実行するから、ラインセンサカメラ４は、車両２が１ｍｍ走行する都度撮像する。また、上述したとおり、ラインセンサカメラ４の撮像範囲は、走行方向Ｄ１に沿う方向の長さＬｂが１ｍｍである。すなわち、撮像制御部６の逓倍回路によって、撮像範囲の走行方向Ｄ１に沿う方向の長さＬｂと、撮像の都度ずれる撮像位置のずれ量とが等しくされている。これにより、ラインセンサカメラ４は、路面ＲＳの可視光画像を走査するように連続的に撮影することで、可視撮像画像Ｇｋを生成する。

【0040】

また、パルス信号Ｐ３とパルス信号Ｐ４が互いに同期しているから、ラインセンサカメラ４と赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像タイミングも同期している。従って、ラインセンサカメラ４で撮像された可視光画像と赤外線サーモグラフィーカメラ３で撮像された赤外線画像とで、同一の位置で撮像された画像同士を対応付けることが容易である。

【0041】

ディスプレイ８は、液晶表示装置等のいわゆるディスプレイ表示装置である。なお、表示部は、ディスプレイ表示装置に限らない。例えば紙媒体に印刷することで画像を表示するプリンターであってもよい。

【0042】

コンピュータ７としては、いわゆるパーソナルコンピュータ等、種々のコンピュータを用いることができる。コンピュータ７は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、所定の制御プログラム等を記憶する不揮発性の記憶部であるＨＤＤ（Hard Disk Drive）と、赤外線サーモグラフィーカメラ３及びラインセンサカメラ４から出力された画像データを受信するためのインターフェイス回路と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。コンピュータ７は、例えばＨＤＤに記憶された制御プログラムを実行することによって、赤外画像処理部７１、画像記憶部７２、及び表示処理部７３として機能する。

【0043】

赤外画像処理部７１は、正対変換処理と、重ね合わせ処理とを実行する。正対変換処理は、赤外線サーモグラフィーカメラ３により連続して撮像された各赤外撮像画像Ｇ１を、ホモグラフィ変換により正対画像Ｇ２に変換する処理である。重ね合わせ処理は、各正対画像Ｇ２を、それらの各正対画像上での走行方向Ｄ１に対応する方向である走行方向Ｄ２（第二方向）に沿って、それらの各正対画像Ｇ２上において路面ＲＳにおける基準距離Ｌｃに対応する基準画像長Ｌｇ分、ずらしながら重ね合わせる処理である。

【0044】

図３は、赤外画像処理部７１の正対変換処理について説明するための説明図である。赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像方向３１は、路面ＲＳの垂線ＲＶに対して傾斜しているので、実際の地面に対する撮像範囲３２は、（１）で示すように台形形状となっている。このように台形形状の撮像範囲３２の画像が、赤外線サーモグラフィーカメラ３によって撮像されると、（２）で示すように外形が矩形の赤外撮像画像Ｇ１となる。その結果、検査対象の路面ＲＳの画像が、いわゆる遠近法のように遠方が細くなる形状となるため、その実際の路面ＲＳと赤外撮像画像Ｇ１に写っている路面ＲＳの画像との縮尺倍率が、路面ＲＳの画像位置によって異なる。

【0045】

しかしながら、重ね合わせ処理を実行するためには、撮影位置をずらしながら撮像された複数の赤外撮像画像Ｇ１について、同一位置が撮像された画像同士で縮尺倍率が同一でなければ画像を重ね合わすことができない。そこで、路面ＲＳに対して正対して撮像する仮想カメラＶ、すなわち撮像方向が路面ＲＳに対して垂直な仮想カメラＶを仮定する。そして、（３）で示すように、赤外撮像画像Ｇ１を、このような仮想カメラＶで路面ＲＳを撮像した場合に得られる正対画像Ｇ２に変換する。

【0046】

赤外画像処理部７１は、ホモグラフィ変換（homography）として知られている画像処理方法を用いて赤外撮像画像Ｇ１を正対画像Ｇ２に変換する。赤外画像処理部７１は、赤外線サーモグラフィーカメラ３によって赤外撮像画像Ｇ１が撮像される都度正対画像Ｇ２に変換してもよく、複数の赤外撮像画像Ｇ１を一旦記憶部に記憶させておき、後ほど記憶部から各赤外撮像画像Ｇ１を読み出して正対画像Ｇ２に変換してもよい。

【0047】

次に、重ね合わせ処理について説明する。図４は、赤外画像処理部７１によって実行される重ね合わせ処理について説明するための説明図である。図４に示す正対画像Ｇ２の外縁が、撮像範囲３２に対応している。

【0048】

赤外画像処理部７１は、重ね合わせ処理によって、正対変換処理により得られた複数の正対画像Ｇ２を、元となる赤外撮像画像Ｇ１が撮像された順に、走行方向Ｄ２へ基準画像長Ｌｇずつずらしながら重ね合わせることにより、赤外線路面画像Ｇ３を生成する。この場合、撮像が開始されてからの走行距離が、基準距離Ｌｃの設定数Ｎｓ−１倍以下の範囲、すなわち撮像開始からの走行距離が１００ｍｍ×９＝９００ｍｍ以下の位置範囲が撮像された正対画像Ｇ２の数は、設定数Ｎｓに満たないので、この範囲に対応する部分の画像は削除してもよく、あるいは画像精度が低い参考データとしてもよい。

【0049】

撮像が開始されてからの走行距離が基準距離Ｌｃの設定数Ｎｓ−１倍を超える範囲、すなわち撮像開始からの走行距離が９００ｍｍを超える位置範囲については、その位置の路面ＲＳが撮像された正対画像Ｇ２が、設定数Ｎｓ重ね合わせられる。

【0050】

重ね合わせは、各正対画像Ｇ２について、基準画像長Ｌｇずつずらした状態で互いに対応する位置の各画素値を、積算する処理であってもよく、その各画素値を平均する処理であってもよい。このように、複数の正対画像Ｇ２について、路面ＲＳの同一位置に対応する複数（設定数Ｎｓ）の画素値を重ね合わせることによって、赤外線路面画像Ｇ３が得られる。

【0051】

図１を参照して画像記憶部７２は、赤外画像処理部７１によって生成された赤外線路面画像Ｇ３と、ラインセンサカメラ４によって撮像された可視撮像画像Ｇｋとを記憶部に記憶させる。表示処理部７３は、記憶部から、赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとを読み出して、撮像された路面ＲＳの位置が互いに対応するようにディスプレイ８に表示させる。このとき、赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとは、パルス信号Ｐ５に基づき、同期したタイミングで撮像されているので、互いの位置関係を対応させるのが容易である。

【0052】

赤外線路面画像Ｇ３を生成する過程で、画像の重ね合わせ数が設定数Ｎｓに満たない部分を削除した場合は、対応する長さ分、可視撮像画像Ｇｋの先頭部分を削除すればよい。また、赤外線路面画像Ｇ３を生成する過程で、画像の重ね合わせ数が設定数Ｎｓに満たない部分を削除しなかった場合は、そのまま赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとを用いればよい。これにより、赤外線路面画像Ｇ３の先頭位置と、可視撮像画像Ｇｋの先頭位置とを揃えることで、互いの位置関係を対応させることができる。

【0053】

図５は、表示処理部７３によってディスプレイ８の表示画面Ｇｄに表示された赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとの一例を示す画面図である。図５に示す例では、赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとを、互いの位置関係を上下に並べて対応させている。なお、位置関係の対応は、左右に並べて対応させてもよく、あるいは赤外線路面画像Ｇ３と、可視撮像画像Ｇｋとを重ねて表示することで対応させてもよい。

【0054】

まず、ラインセンサカメラ４により可視光で撮像された可視撮像画像Ｇｋを見ると、略矩形形状の画像Ｂ１，Ｂ２や、線状の画像Ｂ３、Ｂ４が写っている。この画像Ｂ１，Ｂ２は、道路Ｒの表層Ｒ１を補修した後であり、道路Ｒの欠陥ではない。一方、画像Ｂ３、Ｂ４は、道路のひび割れである可能性が高い。このように、可視撮像画像Ｇｋによれば、表層Ｒ１の補修跡やひび割れなど、路面ＲＳの状態を確認することができる。

【0055】

次に、赤外線サーモグラフィーカメラ３によって撮像された赤外撮像画像Ｇ１に基づく赤外線路面画像Ｇ３を見ると、可視撮像画像Ｇｋの画像Ｂ１，Ｂ２に対応する位置に、画像Ｂ１，Ｂ２と同様の矩形をした画像Ｂ５，Ｂ６が認められる。画像Ｂ５，Ｂ６は、表層Ｒ１の補修に使われた補修材料が、他の部分と異なっているために生じた温度差が、赤外撮像画像Ｇ１の画像Ｂ５，Ｂ６として現れたものである。このように、赤外線路面画像Ｇ３と可視撮像画像Ｇｋとを対比することによって、画像Ｂ５，Ｂ６は、道路Ｒの欠陥ではないと判断できる。

【0056】

一方、可視撮像画像Ｇｋの画像Ｂ３，Ｂ４に対応する赤外線路面画像Ｇ３の位置に、黒い影のような画像Ｂ７、Ｂ８が写っている。この場合、道路Ｒのひび割れから表層Ｒ１に染みこんだ雨水が、防水層Ｒ２の上に溜まっていたり、雨水の浸食で空洞ができていたりするといった欠陥が生じていると判断できる。画像Ｂ９〜Ｂ１１のような画像ムラ、すなわち温度ムラが生じている場合にも、表層Ｒ１の浸食や、床版Ｒ３のクラック等の欠陥が生じていると判断することができる。

【0057】

このように、道路路面撮影システム１によれば、複数の赤外撮像画像Ｇ１を重ね合わせて赤外線路面画像Ｇ３を生成するので、画素値の加算により重ね合わせた場合には、道路の欠陥により生じた微小な赤外線レベルの違いが増大されて赤外線路面画像Ｇ３でその欠陥を確認することが容易になり、画素値の平均により重ね合わせた場合には、赤外撮像画像Ｇ１のノイズ成分がキャンセルされて本来の道路欠陥により生じた画像が精度よく表示される結果、その欠陥を確認することが容易になる。

【0058】

また、赤外線路面画像Ｇ３と可視撮像画像Ｇｋとを対比させてその画像を確認することができるので、道路の欠陥状況をより詳細に確認することが可能となる。

【0059】

このように、道路路面撮影システム１によれば、赤外線による検査精度を向上することができる。また、背景技術のように、電磁波レーダーを用いなくてもよいので、コストを低減することが容易である。

【0060】

なお、コンピュータ７及びディスプレイ８を車両２に搭載する例を示したが、必ずしもコンピュータ７及びディスプレイ８は、車両２に搭載されていなくてもよい。例えば、コンピュータ７及びディスプレイ８は、車両２外の建屋内に設置されていてもよい。この場合、赤外撮像画像Ｇ１や可視撮像画像Ｇｋを、記憶媒体に記憶しておいてコンピュータ７に供給したり、あるいは無線通信手段等を用いてコンピュータ７へ送信したりしてもよい。コンピュータ７は、このようにして得られた赤外撮像画像Ｇ１及び可視撮像画像Ｇｋから赤外線路面画像Ｇ３を生成し、赤外線路面画像Ｇ３と可視撮像画像Ｇｋとをディスプレイ８に表示させる構成としてもよい。あるいは、コンピュータ７の一部とディスプレイ８とを、車両２外の建屋内に設置してもよい。例えば、表示処理部７３及びディスプレイ８は、車両２外の建屋内に設置されていてもよい。そして、赤外線路面画像Ｇ３と可視撮像画像Ｇｋとを、記憶媒体又は無線通信手段等によって表示処理部７３へ供給するようにしてもよい。

【0061】

また、道路路面撮影システム１は、必ずしもラインセンサカメラ４を備えていなくてもよく、可視撮像画像Ｇｋを表示しない構成としてもよい。また、赤外線サーモグラフィーカメラ３の撮像方向３１は、必ずしも路面ＲＳの垂線ＲＶに対して傾斜していなくてもよく、赤外線サーモグラフィーカメラ３が路面ＲＳに対して正対して配設され、撮像方向３１が路面ＲＳの垂線ＲＶと一致していてもよい。この場合、赤外画像処理部７１は、正対変換処理を実行しなくてもよく、赤外撮像画像Ｇ１をそのまま正対画像Ｇ２として用いることができる。

【符号の説明】

【0062】

１ 道路路面撮影システム
２ 車両
３ 赤外線サーモグラフィーカメラ（赤外画像撮像部）
４ ラインセンサカメラ（可視画像撮像部）
５ 走行距離検出部
６ 撮像制御部
７ コンピュータ
８ ディスプレイ（表示部）
３１ 撮像方向
３２ 撮像範囲
７１ 赤外画像処理部
７２ 画像記憶部
７３ 表示処理部
Ｄ１ 走行方向（第一方向）
Ｄ２ 走行方向（第二方向）
Ｇ１ 赤外撮像画像
Ｇ２ 正対画像
Ｇ３ 赤外線路面画像
Ｇｄ 表示画面
Ｇｋ 可視撮像画像
Ｌｃ 基準距離
Ｌｇ 基準画像長
Ｌｓ 設定距離
Ｎｓ 設定数
Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ パルス信号
Ｒ 道路
Ｒ１ 表層
Ｒ２ 防水層
Ｒ３ 床版
ＲＳ 路面
ＲＶ 垂線
Ｖ 仮想カメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】