特開 2023-88919 計測装置及び計測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023088919

(43)【公開日】2023-06-27

(54)【発明の名称】計測装置及び計測方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/16 20060101AFI20230620BHJP

   E01D 11/00 20060101ALI20230620BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20230620BHJP

   G06T 7/77 20170101ALI20230620BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20230620BHJP

【ＦＩ】

G01B11/16 H

E01D11/00

E01D22/00 A

G06T7/77

E04H9/02 331A

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023033376

(22)【出願日】2023-03-06

(62)【分割の表示】P 2020509604の分割

【原出願日】2018-11-12

(31)【優先権主張番号】P 2018058926

(32)【優先日】2018-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】今川 太郎

(72)【発明者】

【氏名】日下 博也

(72)【発明者】

【氏名】野田 晃浩

(57)【要約】

【課題】構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができる計測装置を提供する。
【解決手段】計測装置１２０は、構造物７０に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、構造物７０を可動可能に支持する支持部材８０の複数の画像を取得し、複数の画像に基づいて、支持部材８０の変位を計測し、計測された支持部材８０の変位に対して主成分を抽出する制御部を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、当該構造物を可動可能に支持する支持部材の複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測し、前記計測された前記支持部材の変位に対して主成分を抽出する制御部を備える
計測装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記抽出された主成分による前記支持部材の変位を表示させる
請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記主成分の変位の向きと変位の距離とを表示させる
請求項２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記抽出された主成分による前記支持部材の変位に基づいて、前記支持部材が規定の動きをしているか否かの判定を行う
請求項２に記載の計測装置。

【請求項5】

前記構造物は、橋桁であって、
前記支持部材は、支承である
請求項１に記載の計測装置。

【請求項6】

前記構造物は、吊り構造物の橋桁であって、
前記支持部材は、前記吊り構造物のケーブルである
請求項１に記載の計測装置。

【請求項7】

前記構造物は、吊り構造物の橋桁であって、
前記支持部材は、前記吊り構造物のケーブルであって、
前記制御部は、前記ケーブルの振動数、または、前記振動数から前記ケーブルの張力を求め、
前記制御部は、前記抽出された主成分の振動数または前記張力に基づいて、前記判定を行う
請求項４に記載の計測装置。

【請求項8】

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～請求項７のいずれか１項に記載の計測装置。

【請求項9】

構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する計測方法であって、
前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された前記構造物の複数の画像を取得し、
前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測し、
前記計測された前記支持部材の変位に対して主成分を抽出する
計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位の計測に関する。

【背景技術】

【0002】

対象物の外観を調査する技術として、例えば、特許文献１には、カメラを通して得た構造物又は製品の原映像から亀裂幅を測定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１３９２８５号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Tohru SHINKE, et al, ”PRACTICAL FORMULAS FOR ESTIMATION OF CABLE TENSION BY VIBRATION METHOD”, Proc. Jpn. Soc. Civ. Eng., No. 294, 1980

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

構造物を可動可能に支持する支持部材において、例えその支持部材の外観に問題が無くても、その支持部材が規定通りに可動しないと、構造物又は支持部材に想定外のストレスが掛かり、構造物又は支持部材が破損してしまうことがある。

【0006】

そこで、本開示は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができる計測装置及び計測方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る計測装置は、構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、当該構造物を可動可能に支持する支持部材の複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測し、前記計測された前記支持部材の変位に対して主成分を抽出する制御部を備える。

【0008】

また、本開示の一態様に係る計測方法は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する計測方法であって、前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された前記構造物の複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測し、前記計測された前記支持部材の変位に対して主成分を抽出する。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一態様に係る計測装置及び計測方法によれば、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態に係る計測システムの構成例を示す外観図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る支持部材の側面を示す模式図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る測定装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4A】図４Ａは、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。

【図4B】図４Ｂは、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。

【図4C】図４Ｃは、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。

【図4D】図４Ｄは、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る計測処理のフローチャートである。

【図6】図６は、実施の形態における複数の画像の一例を示す図である。

【図7】図７は、他の実施の形態に係る計測システムの構成例を示す外観図である。

【図8】図８は、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本開示の概要）
本開示の一態様に係る計測装置は、構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、当該構造物を可動可能に支持する支持部材の複数の画像を取得する取得部と、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測する計測部と、を備える。

【0012】

上記構成の計測装置によると、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができる。

【0013】

また、さらに、前記計測部によって計測された前記支持部材の変位に基づいて、前記支持部材が規定の動きをしているか否かの判定を行う判定部を備えるとしてもよい。

【0014】

これにより、上記構成の計測装置を利用するユーザは、支持部材が規定の動きをしているか否かを知ることができる。

【0015】

また、さらに、前記計測部によって計測された前記支持部材の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する抽出部を備え、前記判定部は、前記抽出部によって抽出された主成分に基づいて前記判定を行うとしてもよい。

【0016】

これにより、上記構成の計測装置は、支持部材の変位の成分のうち、特徴的な成分に基づいて、支持部材が規定の動きをしているか否かの判定を行うことができるようになる。このため、上記構成の計測装置によると、より精度良く、支持部材が規定の動きをしているか否かを判定し得る。

【0017】

また、前記構造物は、橋桁であって、前記支持部材は、支承であって、前記規定の動きは、回転を含むとしてもよい。

【0018】

これにより、上記構成の計測装置によると、橋桁を回転可能に支持する支承に対して、その支承が規定通りの回転動作をしているか否かを判定し得る。

【0019】

また、前記構造物は、橋桁であって、前記支持部材は、支承であって、前記規定の動きは、並進を含むとしてもよい。

【0020】

これにより、上記構成の計測装置によると、橋桁を並進可能に支持する支承に対して、その支承が規定通りの並進動作をしているか否かを判定し得る。

【0021】

また、前記構造物は、吊り構造物の橋桁であって、前記支持部材は、前記吊り構造物のケーブルであって、前記規定の動きは、前記ケーブルの引張られた方向の垂直方向への動きを含むとしてもよい。

【0022】

これにより、上記構成の計測装置によると、吊り構造物の橋桁を可動可能に支持するケーブルに対して、そのケーブルが、規定通りの、引張られた方向の垂直方向への変位動作をしているか否かを判定し得る。

【0023】

また、前記構造物は、吊り構造物の橋桁であって、前記支持部材は、前記吊り構造物のケーブルであって、前記抽出部は、前記ケーブルの振動数、または、前記振動数から前記ケーブルの張力を求め、前記判定部は、前記抽出部によって抽出された主成分の振動数または前記張力に基づいて、前記判定を行うとしてもよい。

【0024】

これにより、吊り構造物の橋桁を可動可能に支持するケーブルに対して、そのケーブルが振動動作をする際の振動数が規定通りであるか否か、又は、そのケーブルが変位する際の張力が規定通りであるか否かを判定し得る。

【0025】

また、さらに、前記複数の画像を撮像する撮像部を備えるとしてもよい。

【0026】

これにより、上記構成の計測装置によると、外部から画像を取得しなくても、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができるようになる。

【0027】

本開示の一態様に係る計測方法は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する計測方法であって、前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された前記構造物の複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測する。

【0028】

上記計測方法によると、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測することができる。

【0029】

以下、本開示の一態様に係る計測装置の具体例について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序等は、一例であって本開示を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、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。

【0030】

なお、本開示の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの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及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0031】

（実施の形態）
［検査システムの構成］
まず、実施の形態に係る計測システムの構成例について図１を参照しながら具体的に説明する。図１は、実施の形態に係る計測システムの構成例を示す外観図である。計測システム１００は、撮像装置１１０と計測装置１２０とを備える。

【0032】

撮像装置１１０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１１０は、構造物７０を可動可能に支持する支持部材８０の画像を経時的に撮像する。本実施の形態では、一例として、構造物７０が、橋桁であり、支持部材８０が、橋脚９０の上に設置され、橋桁を駆動可動に支持する支承であるとして説明する。

【0033】

図２は、支持部材８０が支承である例における、支持部材８０の側面を示す模式図である。

【0034】

図２に例示されるように、支持部材８０は、図面に垂直な方向を回転軸とする回転が可能な回転可動部８１と、図面の左右方向（水平方向）に並進（スライド）が可能な並進可動部８２とを含む。

【0035】

支持部材８０は、回転可動部８１と並進可動部８２とを含んで構成されることで、構造物７０（橋桁）を、回転可能に支持し、かつ、並進可能に支持する。このように、支持部材８０の行う規定の動きには、回転と並進とが含まれる。

【0036】

なお、構造物７０は、必ずしも橋桁に限定される必要はないし、支持部材８０は、必ずしも支承に限定される必要はない。一例として、構造物７０が、コンプレッサであり、支持部材８０が、コンプレッサを建物の壁面に取り付けるダンパーであってもよい。また、他の一例として、構造物７０が住宅であり、支持部材８０が、基礎と住宅との間に配置される免震機構であってもよい。免震機構は、例えば、積層ゴムであってもよい。

【0037】

再び図１に戻って、計測システム１００の説明を続ける。

【0038】

撮像装置１１０は、具体的には、構造物７０に係る荷重が変化しているときに、支持部材８０の画像を撮像する。例えば、構造物７０が橋桁であり、支持部材８０が支承であれば、車両が橋桁を走行しているとき、風などによって橋桁になにがしかの力が掛かっているとき等に複数の画像が撮像される。

【0039】

複数の画像は、支持部材８０の同じ部分の画像であり、互いに異なる時刻に撮像された画像である。具体的には、複数の画像は、例えば映像に含まれる複数のフレームである。

【0040】

計測装置１２０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又はインストラクション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、計測装置１２０は、後述する複数の機能を実現する。また、計測装置１２０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。

【0041】

計測装置１２０は、撮像装置１１０と、例えば、通信可能に接続され、撮像装置１１０によって撮像された複数の画像に基づいて支持部材８０の変位を計測する。

【0042】

［計測装置の機能構成］
次に、実施の形態に係る計測装置１２０の機能構成について図３を参照しながら説明する。

【0043】

図３は、実施の形態に係る計測装置１２０の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、計測装置１２０は、取得部１２１と、計測部１２２と、抽出部１２３と、領域特定部１２４と、判定部１２５と、規定の動き特定部１２６とを備える。

【0044】

取得部１２１は、構造物７０に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、構造物７０を可動可能に支持する支持部材８０の複数の画像を取得する。例えば、取得部１２１は、撮像装置１１０から無線通信によって複数の画像を取得する。また例えば、取得部１２１は、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１１０から複数の画像を取得してもよい。

【0045】

計測部１２２は、取得部１２１によって取得された複数の画像に基づいて、支持部材８０の変位を計測する。具体的には、計測部１２２は、支持部材８０の表面における各局所領域の変位を計測する。局所領域は、１画素に対応する領域であっても構わないし、複数画素に対応する領域であっても構わない。計測部１２２は、各局所領域の変位として、例えば、各局所領域の動きベクトルを算出するとしてもよい。この場合、計測部１２２は、例えば、ブロックマッチング法を利用して、各局所領域の動き推定を行うことで、各局所領域の動きベクトルを算出する。

【0046】

抽出部１２３は、計測部１２２によって計測された支持部材８０の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する。具体的には、抽出部１２３は、計測部１２２によって計測された各局所領域の変位のうち、後述の領域特定部１２４によって特定される特定領域に含まれる各局所領域の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する。多変量解析の一例としては、例えば、主成分分析が考えられる。

【0047】

図４Ａ～図４Ｄは、領域特定部１２４によって特定される特定領域が回転可動部８１である場合において、抽出部１２３によって抽出された、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。図４Ａは、各局所領域における変位の第１主成分を示し、図４Ｂは、各局所領域における変位の第２主成分を示し、図４Ｃは、各局所領域における変位の第３主成分を示し、図４Ｄは、各局所領域における変位の第４主成分を示す。図４Ａ～図４Ｄの各矢印は、各局所領域の、変位の向きと変位の距離とを示す。

【0048】

図４Ｄに示されるように、回転可動部８１の各局所領域における変位の第４主成分は、回転可動部８１の回転を示す。

【0049】

なお、抽出部１２３は、計測部１２２によって計測された支持部材８０の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する構成であれば、必ずしも、計測部１２２によって計測された各局所領域の変位のうち、領域特定部１２４によって特定される特定領域に含まれる各局所領域の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する構成の例に限定される必要はない。例えば、抽出部１２３は、支持部材８０の表面における各局所領域の変位全てに対して多変量解析を行って主成分を抽出してもよい。

【0050】

領域特定部１２４は、抽出部１２３が行う主成分の抽出の対象とする局所領域を含む特定領域を特定する。領域特定部１２４は、例えば、ユーザインターフェース（例えば、タッチパネル）を含み、計測装置１２０を利用するユーザによる入力操作に基づいて、ユーザによって指定される領域を特定領域として特定してもよい。また、領域特定部１２４は、例えば、取得部１２１によって取得された複数の画像に対して、画像認識処理を含むＡＩ処理を行うことで、支持部材８０のうちの可動可能部分含む領域を、特定領域として特定してもよい。

【0051】

判定部１２５は、計測部１２２によって計測された支持部材８０の変位に基づいて、支持部材８０が規定の動きをしているか否かを判定する。具体的には、判定部１２５は、抽出部１２３によって抽出された主成分に基づいて、支持部材８０が規定の動きをしているか否かを判定する。判定部１２５は、例えば、抽出部１２３によって抽出された主成分の中に、後述の規定の動き特定部１２６によって特定される既定の動きを示す主成分が存在する場合に、支持部材８０が規定の動きをしている旨の判定を行い、既定の動きを示す主成分が存在しない場合に、支持部材８０が規定の動きをしていない旨の判定を行ってもよい。一例として、判定部１２５は、規定の動き特定部１２６によって特定される既定の動きが、回転可動部８１の回転である場合において、抽出部１２３によって抽出された、各変位領域における変位の主成分の中に、図４Ｄに例示されるような、回転可動部８１の回転を示す主成分が含まれる場合に、支持部材８０が規定の動きをしている旨の判定を行う。

【0052】

なお、判定部１２５は、計測部１２２によって計測された支持部材８０の変位に基づいて、支持部材８０が規定の動きをしているか否かを判定する構成であれば、必ずしも、抽出部１２３によって抽出された主成分に基づいて行う構成の例に限定される必要はない。

【0053】

規定の動き特定部１２６は、支持部材８０が行う規定の動きを特定する。規定の動き特定部１２６は、例えば、ユーザインターフェース（例えば、タッチパネル）を含み、計測装置１２０を利用するユーザによる入力操作に基づいて、ユーザによって指定される動きを、支持部材８０が行う規定の動きとして特定してもよい。また、領域特定部１２４は、例えば、取得部１２１によって取得された複数の画像に対して、画像認識処理を含むＡＩ処理を行うことで、支持部材８０が行う規定の動きを特定してもよい。

【0054】

［計測装置の動作］
以下、上記構成の計測装置１２０が行う動作について説明する。

【0055】

計測装置１２０は、その特徴的な動作として、計測処理を行う。ここでは、計測装置１２０が行う計測処理の詳細について、図５、図６を参照しながら説明する。

【0056】

図５は、計測装置１２０が行う検査処理のフローチャートである。図６は、実施の形態における複数の画像の一例を示す図である。

【0057】

計測処理は、撮像装置１１０によって撮像された複数の画像に基づいて、構造物７０を可動可能に支持する支持部材８０を計測する処理である。

【0058】

計測処理は、例えば、計測装置１２０が、計測装置１２０のユーザによって計測処理を開始する旨の操作がなされることで開始される。

【0059】

計測処理が開始されると、取得部１２１は、構造物７０に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された、構造物７０を可動可能に支持する支持部材８０の複数の画像を取得する（ステップＳ１０１）。

【0060】

例えば、図６に示すように、取得部１２１は、支持部材８０の同じ部分を含み、互いに異なる時刻に撮影された画像１１～１４を取得する。

【0061】

複数の画像が取得されると、計測部１２２は、取得された複数の画像に基づいて、支持部材８０の変位を計測する（ステップＳ１０２）。より具体的には、計測部１２２は、取得された複数の画像に基づいて、支持部材８０の表面における各局所領域の変位を計測する。

【0062】

支持部材８０の変位が計測されると、領域特定部１２４は、抽出部１２３が行う主成分の抽出の対象とする局所領域を含む特定領域を特定する（ステップＳ１０３）。領域特定部１２４は、例えば、ユーザによって指定される領域を特定領域として特定してもよいし、例えば、取得部１２１によって取得された複数の画像に対して、画像認識処理を含むＡＩ処理を行うことで、支持部材８０のうちの可動可能部分含む領域を、特定領域として特定してもよい。

【0063】

なお、ステップＳ１０３の処理は、必ずしもステップＳ１０２の処理の後に行われる必要はない。ステップＳ１０３の処理は、例えば、ステップＳ１０２の処理と並列に行われてもよいし、ステップＳ１０２の処理の前に行われてもよい。

【0064】

特定領域が特定されると、抽出部１２３は、支持部材８０の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する（ステップＳ１０４）。より具体的には、抽出部１２３は、計測部１２２によって計測された各局所領域の変位のうち、領域特定部１２４によって特定された特定領域に含まれる各局所領域の変位に対して多変量解析を行って主成分を抽出する。

【0065】

主成分が抽出されると、規定の動き特定部１２６は、支持部材８０が行う規定の動きを特定する（ステップＳ１０５）。規定の動き特定部１２６は、例えば、ユーザによって指定される動きを規定の動きとして特定してもよいし、取得部１２１によって取得された複数の画像に対して、画像認識処理を含むＡＩ処理を行うことで、規定の動きを特定してもよい。

【0066】

なお、ステップＳ１０５の処理は、必ずしもステップＳ１０４の処理の後に行われる必要はない。ステップＳ１０５の処理は、例えば、ステップＳ１０４の処理と並列に行われてもよいし、ステップＳ１０４の処理の前に行われてもよい。

【0067】

既定の動きが特定されると、判定部１２５は、計測部１２２によって計測された支持部材８０の変位に基づいて、支持部材８０が規定の動きをしているか否かを判定する。より具体的には、判定部１２５は、抽出部１２３によって抽出された主成分の中に、規定の動き特定部１２６によって特定された既定の動きを示す主成分が存在する場合に、支持部材８０が規定の動きをしている旨の判定を行い、既定の動きを示す主成分が存在しない場合に、支持部材８０が規定の動きをしていない旨の判定を行う。

【0068】

最後に、判定部１２５は、計測結果として、支持部材８０の変位と、支持部材８０が規定の動きをしているか否かの判定結果とを出力する（ステップＳ１０６）。例えば、判定部１２５は、ディスプレイ（図示せず）に計測結果を表示する。また例えば、判定部１２５は、他の装置（例えばスマートフォン又はタブレットコンピュータなど）に計測結果を送信してもよい。

【0069】

［考察］
上述したように、計測装置１２０は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する。そして、計測装置１２０は、支持部材が規定の動きをしているか否かを判定する。このため、計測装置１２０を利用するユーザは、構造物又は支持部材に想定外のストレスが掛かることに起因した、構造物又は支持部材の破損の可能性に係る知見を得ることができる。

【0070】

（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計測装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

【0071】

例えば、構造物が橋桁で、支持部材がケーブルの斜張橋について説明する。図７は、他の実施の形態に係る計測システムの構成例を示す外観図である。図７において、斜張橋７００は、構造物が橋桁７１１で、支持部材が主塔７１２に張られたケーブル７０１～７１０である。抽出部１２３は、斜張橋７００を撮像した画像から、画像認識を用いてケーブル７０１～７１０の領域を検出し、ケーブル７０１～７１０が橋桁７１１と主塔７１２で引張られた方向と垂直の方向への動きを求め、ケーブルごとに主成分の振動数を抽出する。

【0072】

図８は、各局所領域における変位の主成分の一例を示す模式図である。図８に１本のケーブルの変位の第１主成分８０２と第２主成分８０３を抽出した結果を示す。図８において破線８０１は静止状態のケーブル位置を示す。規定の動きとしては、振動の振幅値を用いても良いし、各主成分の振動数を求め振動数が規定の数値範囲に含まれるかを判断してもよい。荷重の変化は橋桁７１１の上を通過する車両の荷重や、ケーブル７０１～７１０へのハンマーや手動等の強制加振を用いても良い。

【0073】

更に、抽出部１２３は、主成分の振動数からケーブルの張力を算出し、ケーブルごとの張力が規定の値の範囲内か否かを判断してもよい。ケーブルの振動数から張力を算出する方法は、非特許文献１に記載の方法などを用いることができる。

【0074】

さらに、斜張橋以外にもケーブルを有する構造物として吊り橋などの吊り構造物や送電構造物などを対象としても良い。

【0075】

また、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本実施の形態に施したものや、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。

【0076】

例えば、上記実施の形態では、計測装置は、撮像装置を含んでいなかったが、撮像装置を含んでもよい。この場合には撮像装置は、計測装置の一部である撮像部として機能する。

【0077】

また、計測装置に含まれる複数の機能構成（取得部、計測部、抽出部、領域特定部、判定部及び既定の動き特定部など）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。

【0078】

なお、上記各実施の形態では、動き推定でブロックマッチングを用いる例を説明したが、これに限定されない。例えば、他の局所画像特徴量（例えばＨＯＧ（Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｇｒａｄｉｅｎｔｓ）、ＳＩＦＴ（Ｓｃａｌｅｄ Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ））をマッチングすることにより動き推定が行われてもよい。

【0079】

また、上記実施の形態における計測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、計測装置１２０は、取得部１２１と、計測部１２２と、抽出部１２３と、領域特定部１２４と、判定部１２５と、規定の動き特定部１２６とを有するシステムＬＳＩから構成されてもよい。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

また、本開示の一態様は、このような計測装置だけではなく、計測装置に含まれる特徴的な構成部をステップとする計測方法であってもよい。また、本開示の一態様は、計測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。

【0084】

なお、上記各実施の形態において、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、上記各実施の形態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。

【0085】

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する計測方法であって、前記構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された前記構造物の複数の画像を取得し、前記複数の画像に基づいて、前記支持部材の変位を計測することを実行させる。

【0086】

本開示は、構造物を可動可能に支持する支持部材の変位を計測する計測装置に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0087】

７０ 構造物
８０ 支持部材
１００ 計測システム
１１０ 撮像装置
１２０ 計測装置
１２１ 取得部
１２２ 計測部
１２３ 抽出部
１２４ 領域特定部
１２５ 判定部
１２６ 既定の動き特定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】