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JP6936691B2 - Crack detection device, crack detection method, and computer program - Google Patents

Crack detection device, crack detection method, and computer program Download PDF

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JP6936691B2 JP2017202715A JP2017202715A JP6936691B2 JP 6936691 B2 JP6936691 B2 JP 6936691B2 JP 2017202715 A JP2017202715 A JP 2017202715A JP 2017202715 A JP2017202715 A JP 2017202715A JP 6936691 B2 JP6936691 B2 JP 6936691B2
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Description

本明細書によって開示される技術は、ひび割れ検出装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to crack detectors.

対象物(例えば、建築物や土木構造物の壁)におけるひび割れ(クラック)の発生状況を診断するために、対象物を撮像した画像に対する画像処理を行うことにより、該画像からひび割れを検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような画像処理を用いたひび割れ検出によれば、例えば現場作業員の目視による場合と比較して、効率的に、かつ、精度良く、対象物におけるひび割れの発生状況を診断することができる。 A technique for detecting cracks in an image of an object (for example, a wall of a building or a civil engineering structure) by performing image processing on an image of the object in order to diagnose the occurrence of cracks in the image. Is known (see, for example, Patent Document 1). According to the crack detection using such image processing, it is possible to efficiently and accurately diagnose the crack occurrence state in the object as compared with the case of visual inspection by a field worker, for example.

特開2012−98045号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-98045

上記従来の技術では、ひび割れ検出精度の点で向上の余地がある。すなわち、上記従来の技術では、ひび割れを表す画素ではないが、ひび割れを表す画素の画素値に近い画素値を有する画素(例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素)を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが少なからず発生する。そのため、上記従来の技術には、このような誤検出や検出漏れの発生を抑制してひび割れ検出精度をさらに向上させる、という課題がある。 In the above-mentioned conventional technique, there is room for improvement in terms of crack detection accuracy. That is, in the above-mentioned conventional technique, a pixel that is not a pixel representing a crack but has a pixel value close to the pixel value of a pixel representing a crack (for example, a pixel representing a stain on the surface of an object) is erroneously detected as a crack. There are not a few false positives and omissions in which cracks that actually exist cannot be detected. Therefore, the above-mentioned conventional technique has a problem of suppressing the occurrence of such erroneous detection and detection omission and further improving the crack detection accuracy.

本明細書では、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させる、という課題を解決することが可能な技術を開示する。 The present specification discloses a technique capable of solving the problem of improving the accuracy of crack detection using image processing.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 The techniques disclosed herein can be realized, for example, in the following forms.

(1)本明細書に開示されるひび割れ検出装置は、対象物のひび割れを検出するひび割れ検出装置であって、N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを記憶する記憶部と、前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行するラインフィルタ処理部と、前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する候補判定部と、を備える。本ひび割れ検出装置では、ラインフィルタ処理部が、ラインフィルタグループを用いてラインフィルタ処理を実行する。ラインフィルタグループを構成する各ラインフィルタは、N行×N列の要素から構成され、中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下であるフィルタである。各ラインフィルタにおける要素値が正の値である各要素が並ぶ上記直線の傾きは、互いに異なっている。ラインフィルタ処理部は、ラインフィルタ処理において、対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、ラインフィルタグループを構成する各ラインフィルタについて、対象画像上にラインフィルタを配置し、ラインフィルタの要素の要素値と対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素の画素値を、各ラインフィルタについて算出された上記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像における画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が比較的大きい値になる。また、本ひび割れ検出装置では、候補判定部は、処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素に設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分(すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分)を含んでいる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分(例えば、対象物の表面の汚れ等)を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。 (1) The crack detection device disclosed in the present specification is a crack detection device that detects cracks in an object, and is composed of elements of N rows × N columns (where N is an odd number of 3 or more). The element value of each element overlapping the straight line passing through the central element located in the center of the row direction and the column direction is a positive value, and the element value of the element separated from the straight line in the direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more. A line filter group composed of a plurality of line filters in which is 0 or less, and the slopes of the straight lines in each of the line filters are different from each other. The pixels constituting the image are sequentially selected as the pixels of interest, and for each of the line filters constituting the line filter group, the line filter is placed on the target image so that the central element of the line filter overlaps the pixels of interest. The original response value is calculated by performing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter that are arranged and overlapped with each other and the pixel values of the pixels of the target image, and the pixel values of the attention pixels are set to each. A line filter processing unit that executes a line filter process that generates at least one post-processed target image by replacing it with a response value calculated based on the original response value calculated for the line filter, and the post-processed target image. A candidate determination unit is provided which sets a pixel whose pixel value is equal to or higher than a predetermined threshold value as a crack candidate pixel having a high probability of being a pixel representing a crack. In this crack detection device, the line filter processing unit executes line filter processing using the line filter group. Each line filter constituting the line filter group is composed of elements of N rows × N columns, and the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element is a positive value, and the direction orthogonal to the straight line from the straight line. This is a filter in which the element value of an element separated by a predetermined distance or more is 0 or less. The slopes of the straight lines in which the elements whose element values are positive in each line filter are arranged are different from each other. In the line filter processing, the line filter processing unit sequentially selects the pixels constituting the target image as the pixels of interest, arranges the line filter on the target image for each line filter constituting the line filter group, and elements of the line filter. The original response value is calculated by executing a predetermined calculation using the element value of and the pixel value of the pixel of the target image, and the pixel value of the pixel of interest is set based on the original response value calculated for each line filter. By substituting with the calculated response value, at least one processed target image is generated. According to such a line filter process, a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more). In, the pixel value of the target image after the line filter processing becomes a relatively large value. Further, in the present crack detection device, the candidate determination unit determines, in the processed target image, pixels whose pixel values are equal to or greater than a predetermined threshold value, that is, pixels constituting a region having a line segment component having a certain length or longer. , Set as a crack candidate pixel. In general, a crack generated in an object contains a component of a line segment having a certain length or more (that is, a component that is elongated and extends linearly). Therefore, according to this crack detection device, a portion that is not a crack but has a pixel value close to the crack portion (for example, dirt on the surface of an object) is erroneously detected as a crack, or actually exists. It is possible to suppress the occurrence of detection omissions in which cracks cannot be detected, and it is possible to improve the accuracy of crack detection using image processing.

(2)上記ひび割れ検出装置において、前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像おける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (2) In the crack detection device, the predetermined calculation calculates a power value having the pixel value as the base and the element value as a power index, and the power value of all the elements constituting the line filter. The operation may be such that the product is the original response value. According to this crack detection device, in a region where pixels having a relatively large pixel value in a target image are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more). The pixel value of the target image after the line-filter processing becomes a large value that can be more clearly distinguished from the pixel value of the other region. Therefore, according to this crack detection device, it is possible to effectively suppress the occurrence of erroneous detection and detection omission, and it is possible to effectively improve the accuracy of crack detection using image processing.

(3)上記ひび割れ検出装置において、前記所定の演算は、前記画素値と前記要素値との乗算値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記乗算値の和を前記原レスポンス値とする演算である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像おける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像の画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本ひび割れ検出装置によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (3) In the crack detection device, the predetermined calculation calculates a multiplication value of the pixel value and the element value, and the sum of the multiplication values for all the elements constituting the line filter is the original response. It may be configured as a value operation. According to this crack detection device, in a region where pixels having a relatively large pixel value in a target image are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more). The pixel value of the target image after the line-filter processing becomes a large value that can be more clearly distinguished from the pixel value of the other region. Therefore, according to this crack detection device, it is possible to effectively suppress the occurrence of erroneous detection and detection omission, and it is possible to effectively improve the accuracy of crack detection using image processing.

(4)上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタ処理部は、前記ラインフィルタ毎に前記処理後対象画像を生成し、一の前記ラインフィルタについての前記処理後対象画像の生成のために算出される前記レスポンス値は、前記一のラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に第1の重み係数を乗算した値と、前記一のラインフィルタに対して前記直線の傾きが近接する少なくとも1つの他の前記ラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に前記第1の重み係数より小さい重み係数を乗算した各値と、の和である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるひび割れの方向がラインフィルタにおける上記直線の傾きから少しずれている場合においてもひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (4) In the crack detection device, the line filter processing unit generates the processed target image for each line filter, and is calculated for generating the processed target image for one of the line filters. The response value is a value obtained by multiplying the original response value calculated by using the one line filter by a first weighting coefficient, and at least one whose slope of the straight line is close to that of the one line filter. The configuration may be the sum of the original response values calculated by using the other line filter and each value obtained by multiplying the original response value by a weighting coefficient smaller than that of the first weighting coefficient. According to this crack detection device, cracks can be detected accurately even when the direction of cracks in the target image deviates slightly from the inclination of the straight line in the line filter, and the accuracy of crack detection using image processing can be improved. It can be effectively improved.

(5)上記ひび割れ検出装置において、前記レスポンス値は、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値の内の最大値である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (5) In the crack detection device, the response value may be the maximum value among the original response values calculated for each line filter. According to this crack detection device, cracks in a target image can be detected with high accuracy, and the accuracy of crack detection using image processing can be effectively improved.

(6)上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタは、前記直線に重なる各要素の要素値が第1の正の値であり、前記直線から前記直線に直交する方向に第1の距離以上離れた要素の要素値が0以下であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に前記第1の距離未満離れた要素の要素値が前記第1の正の値より小さい第2の正の値であるフィルタである構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、対象画像におけるある程度の幅を有するひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (6) In the crack detection device, in the line filter, the element value of each element overlapping the straight line is the first positive value, and the line filter is separated from the straight line by a first distance or more in the direction orthogonal to the straight line. A second positive value in which the element value of the element is 0 or less and the element value of the element separated from the straight line by less than the first distance in the direction orthogonal to the straight line is smaller than the first positive value. It may be configured as a filter which is. According to this crack detection device, cracks having a certain width in the target image can be detected with high accuracy, and the accuracy of crack detection using image processing can be effectively improved.

(7)上記ひび割れ検出装置において、前記記憶部は、前記Nの値が互いに異なる複数の前記ラインフィルタグループを記憶し、前記ラインフィルタ処理部は、複数の前記ラインフィルタグループの内の1つの選択と、前記対象画像を対象とした、または、前記ラインフィルタ処理が少なくとも1回実行されている場合には直前に実行された前記ラインフィルタ処理後の前記処理後対象画像を対象とした、選択された前記ラインフィルタグループを用いた前記ラインフィルタ処理の実行と、を繰り返し実行する構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、1回のみのラインフィルタ処理を実行する場合と比較して、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (7) In the crack detection device, the storage unit stores a plurality of the line filter groups having different N values from each other, and the line filter processing unit selects one of the plurality of line filter groups. And, if the target image is targeted, or if the line filter processing is executed at least once, the target image after the processing after the line filtering processing executed immediately before is selected. The line filter process may be executed repeatedly using the line filter group. According to this crack detection device, it is possible to effectively suppress the occurrence of erroneous detection and detection omission as compared with the case where the line filter processing is executed only once, and the crack detection using image processing is performed. The accuracy of can be effectively improved.

(8)上記ひび割れ検出装置において、前記ラインフィルタ処理部は、前記Nの値が大きい順に前記ラインフィルタグループの選択を行う構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ノイズ画素を誤ってひび割れ画素として検出する誤検出の発生をより確実に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 (8) In the crack detection device, the line filter processing unit may be configured to select the line filter group in descending order of the value of N. According to this crack detection device, it is possible to more reliably suppress the occurrence of erroneous detection in which noise pixels are erroneously detected as crack pixels, and it is possible to effectively improve the accuracy of crack detection using image processing. ..

(9)上記ひび割れ検出装置において、さらに、前記ひび割れ候補画素を示す画像をディスプレイに表示させる表示制御部を備える構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ユーザに、対象物におけるひび割れの発生状況を把握させることができる。 (9) The crack detection device may further include a display control unit that displays an image showing the crack candidate pixels on the display. According to this crack detection device, the user can grasp the occurrence status of cracks in the object.

(10)上記ひび割れ検出装置において、前記対象物は、壁状の構造物である構成としてもよい。本ひび割れ検出装置によれば、ひび割れの発生が問題になりやすい対象物であり、かつ、比較的広い範囲でひび割れの検出を行う必要がある対象物である壁状の構造物について、ひび割れの検出を、効率的に、かつ、精度良く実行することができる。 (10) In the crack detection device, the object may be a wall-shaped structure. According to this crack detection device, crack detection is performed on a wall-shaped structure that is an object in which crack generation is likely to be a problem and in which crack detection needs to be performed in a relatively wide range. Can be executed efficiently and accurately.

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ひび割れ検出装置、ひび割れ検出方法、それらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することが可能である。さらに、本明細書に開示される技術は、ロボットを用いた自動検査システムの要素技術としても有用である。 The techniques disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, a crack detection device, a crack detection method, a computer program for realizing the functions of those devices or methods, and the like. It can be realized in the form of a non-temporary recording medium or the like on which a computer program is recorded. Further, the technique disclosed in the present specification is also useful as an elemental technique of an automatic inspection system using a robot.

第1実施形態におけるひび割れ検出装置100の構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the crack detection apparatus 100 in 1st Embodiment. ひび割れ検出処理の実行時に表示部120に表示される画面(処理時画面S1)の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the screen (processing screen S1) which is displayed on the display unit 120 at the time of execution of a crack detection process. ひび割れ検出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the crack detection process. ひび割れ検出処理の結果を含む処理時画面S1の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the processing screen S1 including the result of the crack detection processing. ひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the crack candidate detection processing. ラインフィルタグループLFGの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a line filter group LFG. 対象画像IOの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the target image IO. ラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the line filter processing using the line filter group LFG. ラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the line filter processing using the line filter group LFG. ひび割れ候補領域CCの設定結果の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the setting result of the crack candidate region CC. ひび割れ候補確認処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the crack candidate confirmation processing. ひび割れ候補確認処理の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the crack candidate confirmation processing. 第2実施形態におけるひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the crack candidate detection processing in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the line filter group LFG in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the line filter processing using the line filter group LFG in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the line filter processing using the line filter group LFG in 2nd Embodiment.

A.第1実施形態:
A−1.装置構成:
図1は、第1実施形態におけるひび割れ検出装置100の構成を概略的に示す説明図である。ひび割れ検出装置100は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット型端末、スマートフォン等の汎用コンピュータである。ひび割れ検出装置100は、記憶部110と、表示部(ディスプレイ)120と、入力部130と、インターフェース部140と、制御部170とを備える。これらの各部は、バス190を介して互いに通信可能に接続されている。
A. First Embodiment:
A-1. Device configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the crack detection device 100 according to the first embodiment. The crack detection device 100 is a general-purpose computer such as a personal computer, a tablet terminal, or a smartphone. The crack detection device 100 includes a storage unit 110, a display unit (display) 120, an input unit 130, an interface unit 140, and a control unit 170. Each of these parts is communicably connected to each other via a bus 190.

表示部120は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、各種の画像や情報を表示する。入力部130は、例えばキーボードやマウス、マイク等により構成され、ユーザの操作や音声による指示を受け付ける。インターフェース部140は、例えば、LANインターフェースやUSBインターフェース等により構成され、有線または無線により他の装置(例えば、撮像装置320)との通信を行う。 The display unit 120 is composed of, for example, a liquid crystal display or the like, and displays various images and information. The input unit 130 is composed of, for example, a keyboard, a mouse, a microphone, or the like, and receives user operations and voice instructions. The interface unit 140 is composed of, for example, a LAN interface, a USB interface, or the like, and communicates with another device (for example, an image pickup device 320) by wire or wirelessly.

記憶部110は、例えばハードディスクドライブ(HDD)等により構成され、各種のプログラムやデータを記憶する。例えば、記憶部110には、後述するひび割れ検出処理を実行するためのひび割れ検出プログラムCPが格納されている。ひび割れ検出プログラムCPは、例えば、CD−ROMやDVD−ROM、USBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体(図示しない)に格納された状態で提供され、ひび割れ検出装置100にインストールすることにより記憶部110に格納される。 The storage unit 110 is composed of, for example, a hard disk drive (HDD) or the like, and stores various programs and data. For example, the storage unit 110 stores a crack detection program CP for executing a crack detection process described later. The crack detection program CP is provided in a state of being stored in a computer-readable recording medium (not shown) such as a CD-ROM, a DVD-ROM, or a USB memory, and is installed in the crack detection device 100 to store the crack detection program CP. It is stored in 110.

また、記憶部110には、画像データIdが格納されている。画像データIdは、例えば、対象物(本実施形態では、建築物310の壁)を、デジタルスチルカメラ等の撮像装置320で撮像することにより生成されたものである。画像データIdは、インターフェース部140を介してひび割れ検出装置100に入力され、記憶部110に格納される。 Further, the image data Id is stored in the storage unit 110. The image data Id is generated by, for example, capturing an object (in this embodiment, the wall of the building 310) with an image pickup device 320 such as a digital still camera. The image data Id is input to the crack detection device 100 via the interface unit 140 and stored in the storage unit 110.

制御部170は、例えばCPUやROM、RAM等により構成され、記憶部110から読み出したコンピュータプログラムを実行することにより、ひび割れ検出装置100の動作を制御する。例えば、制御部170は、ひび割れ検出プログラムCPを読み出して実行することにより、後述のひび割れ検出処理を実行するひび割れ検出処理部200として機能する。ひび割れ検出処理部200は、表示制御部210と、候補検出処理部220と、候補確認処理部230とを含む。また、候補検出処理部220は、ラインフィルタ処理部222と、候補判定部224と、候補領域設定部226とを含む。また、候補確認処理部230は、矩形算出部232と、確認判定部234とを含む。これら各部の機能については、後述のひび割れ検出処理の説明に合わせて説明する。 The control unit 170 is composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like, and controls the operation of the crack detection device 100 by executing a computer program read from the storage unit 110. For example, the control unit 170 functions as a crack detection processing unit 200 that executes a crack detection process described later by reading and executing the crack detection program CP. The crack detection processing unit 200 includes a display control unit 210, a candidate detection processing unit 220, and a candidate confirmation processing unit 230. Further, the candidate detection processing unit 220 includes a line filter processing unit 222, a candidate determination unit 224, and a candidate area setting unit 226. Further, the candidate confirmation processing unit 230 includes a rectangle calculation unit 232 and a confirmation determination unit 234. The functions of each of these parts will be described in accordance with the description of the crack detection process described later.

A−2.ひび割れ検出処理:
次に、ひび割れ検出装置100により実行されるひび割れ検出処理について説明する。ひび割れ検出処理は、対象物を撮像した画像に対する画像処理を行うことにより、該画像からひび割れ(クラック)を検出する処理である。一般に、対象物に発生するひび割れは、線分の成分(すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分)を含んでいる。本実施形態では、このようなひび割れの特徴を利用して、精度の高いひび割れ検出処理を実現している。なお、本実施形態では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物310のタイル張りの壁(すなわち、壁状の構造物)である。
A-2. Crack detection process:
Next, the crack detection process executed by the crack detection device 100 will be described. The crack detection process is a process of detecting cracks in an image obtained by capturing an image of an object by performing image processing on the image. In general, a crack generated in an object contains a component of a line segment (that is, a component that is elongated and extends linearly). In the present embodiment, the crack detection process with high accuracy is realized by utilizing such a feature of the crack. In the present embodiment, the object of the crack detection process is a tiled wall (that is, a wall-shaped structure) of the building 310.

図2は、ひび割れ検出処理の実行時に表示部120に表示される画面(以下、「処理時画面S1」という)の一例を示す説明図である。処理時画面S1は、表示制御部210によって表示部120に表示される。処理時画面S1は、画像選択領域R1と、手法選択領域R2と、画像表示領域R3とを含んでいる。画像選択領域R1は、ひび割れ検出処理の対象となる対象画像IOを選択するための領域である。手法選択領域R2は、ひび割れ検出処理に使用する手法(アルゴリズム)を選択するための領域である。画像表示領域R3は、対象画像IO等を表示するための領域である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a screen (hereinafter, referred to as “processing screen S1”) displayed on the display unit 120 when the crack detection process is executed. The processing screen S1 is displayed on the display unit 120 by the display control unit 210. The processing screen S1 includes an image selection area R1, a method selection area R2, and an image display area R3. The image selection area R1 is an area for selecting a target image IO to be subjected to the crack detection process. The method selection area R2 is an area for selecting a method (algorithm) used for the crack detection process. The image display area R3 is an area for displaying the target image IO and the like.

処理時画面S1の画像選択領域R1には、記憶部110に記憶された画像データId(図1参照)の表す画像の識別子(ファイル名やサムネイル等)が、選択肢として表示される。画像選択領域R1に表示された画像の選択肢の中から、ユーザが入力部130を介して所望の画像(例えば、「画像1」)を選択すると、選択された画像が対象画像IOとして設定され、画像表示領域R3に表示される。なお、画像選択領域R1には、ひび割れ検出処理により検出されたひび割れの個数を表示する個数表示欄R11が含まれている。 In the image selection area R1 of the processing screen S1, an image identifier (file name, thumbnail, etc.) represented by the image data Id (see FIG. 1) stored in the storage unit 110 is displayed as an option. When the user selects a desired image (for example, "image 1") from the image choices displayed in the image selection area R1 via the input unit 130, the selected image is set as the target image IO. It is displayed in the image display area R3. The image selection area R1 includes a number display column R11 for displaying the number of cracks detected by the crack detection process.

また、処理時画面S1の手法選択領域R2には、ひび割れ検出処理を構成する後述の各処理(ひび割れ候補検出処理、ひび割れ候補確認処理)に使用する手法(アルゴリズム)の選択肢が表示される。手法選択領域R2に表示された複数の手法の中から、ユーザが入力部130を介して各処理についての所望の手法(例えば、ひび割れ候補検出処理の「手法A」、および、ひび割れ候補確認処理の「手法H」)を選択し、「実行」ボタンB1を選択すると、選択された手法を用いたひび割れ検出処理が開始される。なお、図2に示すように、本実施形態では、対象画像IOは、建築物310のタイル張りの壁が写った画像であり、画像を構成する各画素が256階調の画素値で表現されたグレースケール画像である。このグレースケール画像では、黒色画素の画素値が最小値(すなわち、0)であり、白色画素の画素値が最大値(すなわち、255)である。また、対象画像IOには、ひび割れを表す画素(以下、「ひび割れ画素Pc」という)や、ひび割れ画素Pcではないが、ひび割れ画素Pcの画素値に近い画素値を有する画素(例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素であり、以下、「ノイズ画素Pn」という)が含まれている。 Further, in the method selection area R2 of the processing screen S1, options of the method (algorithm) used for each of the processes (crack candidate detection process, crack candidate confirmation process) described later that constitute the crack detection process are displayed. From the plurality of methods displayed in the method selection area R2, the user uses the input unit 130 to perform a desired method for each process (for example, "method A" of the crack candidate detection process and the crack candidate confirmation process. When "Method H") is selected and the "Execute" button B1 is selected, the crack detection process using the selected method is started. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the target image IO is an image showing the tiled wall of the building 310, and each pixel constituting the image is represented by a pixel value of 256 gradations. This is a grayscale image. In this grayscale image, the pixel value of the black pixel is the minimum value (that is, 0), and the pixel value of the white pixel is the maximum value (that is, 255). Further, the target image IO includes a pixel representing a crack (hereinafter referred to as "crack pixel Pc") and a pixel that is not a crack pixel Pc but has a pixel value close to the pixel value of the crack pixel Pc (for example, an object). It is a pixel representing dirt on the surface and the like, and includes (hereinafter, referred to as “noise pixel Pn”).

図3は、ひび割れ検出処理の流れを示すフローチャートである。まず、ひび割れ検出処理部200は、必要により対象画像IOに対する前処理を実行する(S120)。前処理としては、例えば、対象画像IOの画素値を補正する処理や、対象画像IOからタイルを表す画像領域(以下、「タイル領域」という)を抽出し、タイル領域以外の画像領域(目地の領域等)をひび割れ検出の対象範囲から除外する処理等が挙げられる。なお、タイル領域を抽出する処理は、公知の手法を用いて実行することができる。また、対象画像IOにおけるひび割れ検出の対象範囲が予め定められている場合には、タイル領域を抽出する処理が実行される必要はない。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the crack detection process. First, the crack detection processing unit 200 executes preprocessing for the target image IO, if necessary (S120). As preprocessing, for example, a process of correcting the pixel value of the target image IO, an image area representing a tile (hereinafter referred to as "tile area") is extracted from the target image IO, and an image area (joint area) other than the tile area is extracted. Areas, etc.) may be excluded from the target range for crack detection. The process of extracting the tile region can be executed by using a known method. Further, when the target range for crack detection in the target image IO is predetermined, it is not necessary to execute the process of extracting the tile area.

次に、候補検出処理部220は、ひび割れ候補検出処理を実行する(S130)。ひび割れ候補検出処理は、対象画像IOから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccを含むひび割れ候補領域CCを検出する処理である。ひび割れ候補検出処理の内容については、後に詳述する。 Next, the candidate detection processing unit 220 executes the crack candidate detection processing (S130). The crack candidate detection process is a process of detecting a crack candidate region CC including a crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack, from the target image IO. The details of the crack candidate detection process will be described later.

次に、ひび割れ検出処理部200は、ひび割れ候補検出処理(S130)において、少なくとも1つのひび割れ候補領域CCが検出されたか否かを判定する(S140)。ひび割れ候補領域CCが検出されたと判定された場合には(S140:YES)、候補確認処理部230が、ひび割れ候補確認処理を実行する(S150)。ひび割れ候補確認処理は、対象画像IOから検出されたひび割れ候補領域CCが、真にひび割れを表す画像領域であるひび割れ領域CRであるか否かを確認する処理である。ひび割れ候補確認処理の内容については、後に詳述する。また、ひび割れ候補検出処理においてひび割れ候補領域CCが検出されなかったと判定された場合には(S140:NO)、ひび割れ候補確認処理(S150)はスキップされる。 Next, the crack detection processing unit 200 determines whether or not at least one crack candidate region CC is detected in the crack candidate detection process (S130) (S140). When it is determined that the crack candidate region CC has been detected (S140: YES), the candidate confirmation processing unit 230 executes the crack candidate confirmation process (S150). The crack candidate confirmation process is a process for confirming whether or not the crack candidate region CC detected from the target image IO is the crack region CR, which is an image region that truly represents a crack. The details of the crack candidate confirmation process will be described later. If it is determined that the crack candidate region CC is not detected in the crack candidate detection process (S140: NO), the crack candidate confirmation process (S150) is skipped.

次に、表示制御部210は、ひび割れ検出処理の結果を表示部120に表示させる(S160)。図4は、ひび割れ検出処理の結果を含む処理時画面S1の一例を示す説明図である。図4に示す処理時画面S1の例では、画像表示領域R3に表示された対象画像IO上に、検出されたひび割れ領域CRを示す画像(すなわち、ひび割れ候補画素Pccの少なくとも一部を示す画像)が表示されている。また、処理時画面S1の画像選択領域R1の個数表示欄R11には、対象画像IOから検出されたひび割れ領域CRの個数(例えば、1個)が示されている。ユーザは、ひび割れ検出処理の結果を示す処理時画面S1を通じて、対象画像IOに表された対象物(例えば、建築物310の壁)におけるひび割れの発生状況を把握することができる。 Next, the display control unit 210 causes the display unit 120 to display the result of the crack detection process (S160). FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the processing screen S1 including the result of the crack detection processing. In the example of the processing screen S1 shown in FIG. 4, an image showing the detected crack region CR on the target image IO displayed in the image display region R3 (that is, an image showing at least a part of the crack candidate pixels Pcc). Is displayed. Further, in the number display field R11 of the image selection area R1 of the processing screen S1, the number of cracked areas CR detected from the target image IO (for example, one) is shown. The user can grasp the occurrence state of cracks in the object (for example, the wall of the building 310) represented by the target image IO through the processing screen S1 showing the result of the crack detection process.

A−3.ひび割れ候補検出処理:
次に、ひび割れ候補検出処理(図3のS130)について詳細に説明する。上述したように、ひび割れ候補検出処理は、対象画像IOから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccを含むひび割れ候補領域CCを検出する処理である。図5は、ひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートである。
A-3. Crack candidate detection process:
Next, the crack candidate detection process (S130 in FIG. 3) will be described in detail. As described above, the crack candidate detection process is a process of detecting a crack candidate region CC including a crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack, from the target image IO. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the crack candidate detection process.

なお、図1に示すように、ひび割れ検出装置100の記憶部110には、ラインフィルタグループLFGが格納されている。本実施形態では、記憶部110に、後述するラインフィルタLFの1辺の要素数(以下、「単位要素数」という)が互いに異なる複数のラインフィルタグループLFGが格納されている。以下の説明では、単位要素数NのラインフィルタグループLFGを、ラインフィルタグループLFG(N)と表す。単位要素数Nは、3以上の奇数である。 As shown in FIG. 1, the line filter group LFG is stored in the storage unit 110 of the crack detection device 100. In the present embodiment, the storage unit 110 stores a plurality of line filter groups LFG having different numbers of elements on one side (hereinafter, referred to as “number of unit elements”) of the line filter LF, which will be described later. In the following description, the line filter group LFG having a unit number of elements N is referred to as a line filter group LFG (N). The number of unit elements N is an odd number of 3 or more.

図6は、ラインフィルタグループLFGの一例を示す説明図である。図6には、単位要素数Nが7であるラインフィルタグループLFG(7)と、単位要素数Nが9であるLFG(9)とが例示されている。記憶部110に格納されるラインフィルタグループLFGの個数や、各ラインフィルタグループLFGの単位要素数Nは、任意に設定可能である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the line filter group LFG. FIG. 6 illustrates a line filter group LFG (7) in which the number of unit elements N is 7, and an LFG (9) in which the number of unit elements N is 9. The number of line filter groups LFG stored in the storage unit 110 and the number N of unit elements of each line filter group LFG can be arbitrarily set.

単位要素数NのラインフィルタグループLFG(N)は、N行×N列の要素から構成された複数のラインフィルタLF(N)から構成されている。各ラインフィルタLF(N)は、中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、該直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下であるフィルタである。本実施形態では、各ラインフィルタLF(N)において、中央要素CEを通る直線に重なる各要素(図6の要素列L0を構成する各要素)の要素値は1であり、該直線から2要素分離れた各要素(図6の要素列L2を構成する各要素)の要素値は0であり、該直線から3要素分離れた各要素(図6の要素列L3を構成する各要素)の要素値は−0.2であり、該直線から4要素分以上離れた各要素(図6の要素列LXを構成する各要素)の要素値は0である。また、本実施形態では、各ラインフィルタLF(N)において、中央要素CEを通る直線から1要素分離れた各要素(図6の要素列L1を構成する各要素)の要素値は0.2である。なお、本実施形態で用いられる各ラインフィルタLF(N)において、2要素分の距離は特許請求の範囲における第1の距離に相当し、要素値「1」は特許請求の範囲における第1の正の値に相当し、要素値「0.2」は特許請求の範囲における第2の正の値に相当する。 The line filter group LFG (N) having the number of unit elements N is composed of a plurality of line filters LF (N) composed of elements of N rows × N columns. In each line filter LF (N), the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element CE is a positive value, and the element value of the element separated from the straight line in the direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more. Is a filter in which is 0 or less. In the present embodiment, in each line filter LF (N), the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element CE (each element constituting the element string L0 in FIG. 6) is 1, and two elements from the straight line. The element value of each separated element (each element constituting the element sequence L2 in FIG. 6) is 0, and each element separated by three elements from the straight line (each element constituting the element sequence L3 in FIG. 6) The element value is −0.2, and the element value of each element (each element constituting the element sequence LX in FIG. 6) separated from the straight line by 4 elements or more is 0. Further, in the present embodiment, in each line filter LF (N), the element value of each element separated by one element from the straight line passing through the central element CE (each element constituting the element sequence L1 in FIG. 6) is 0.2. Is. In each line filter LF (N) used in the present embodiment, the distance for two elements corresponds to the first distance in the claims, and the element value "1" is the first in the claims. It corresponds to a positive value, and the element value "0.2" corresponds to a second positive value in the claims.

また、あるラインフィルタグループLFG(N)を構成する複数のラインフィルタLF(N)のそれぞれは、要素値が1である要素が並ぶ上記直線の傾き(以下、「フィルタ角度」という)が互いに異なっている。本実施形態では、ラインフィルタグループLFG(N)は、フィルタ角度が30度ずつ互いに異なる12個のラインフィルタLF(N)から構成されている。例えば、図6に示すように、単位要素数Nが7であるラインフィルタグループLFG(7)を構成する1つのラインフィルタLF(7)−0は、要素値が1である要素が水平方向(図の左右方向)に並んでおり(すなわち、フィルタ角度が0度であり)、他の1つのラインフィルタLF(7)−90は、要素値が1である要素が垂直方向(図の上下方向)に並んでいる(すなわち、フィルタ角度が90度である)。ラインフィルタグループLFG(7)は、他にも、フィルタ角度が30度であるラインフィルタLF(7)−30や、フィルタ角度が60度であるラインフィルタLF(7)−60等を含んでいる。他のラインフィルタグループLFGについても同様である。 Further, each of the plurality of line filters LF (N) constituting a certain line filter group LFG (N) has different slopes of the straight lines (hereinafter, referred to as “filter angles”) in which the elements having the element value of 1 are arranged. ing. In the present embodiment, the line filter group LFG (N) is composed of 12 line filters LF (N) having filter angles different from each other by 30 degrees. For example, as shown in FIG. 6, in one line filter LF (7) -0 constituting the line filter group LFG (7) in which the number of unit elements N is 7, the element having an element value of 1 is in the horizontal direction ( The other line filter LF (7) -90 is arranged in the horizontal direction (that is, the filter angle is 0 degrees), and the element having the element value of 1 is in the vertical direction (vertical direction in the figure). ) (Ie, the filter angle is 90 degrees). The line filter group LFG (7) also includes a line filter LF (7) -30 having a filter angle of 30 degrees, a line filter LF (7) -60 having a filter angle of 60 degrees, and the like. .. The same applies to other line filter groups LFG.

ひび割れ候補検出処理(図5)が開始されると、候補検出処理部220のラインフィルタ処理部222は、対象画像IOに対して白黒反転処理を行う。これにより、対象画像IOは、黒色画素の画素値が最大値(すなわち、255)であり、白色画素の画素値が最小値(すなわち、0)である画像となる。次に、候補検出処理部220のラインフィルタ処理部222は、記憶部110に記憶された複数のラインフィルタグループLFGの中から1つのラインフィルタグループLFGを選択する(S210)。本実施形態では、ラインフィルタ処理部222は、未選択のラインフィルタグループLFGの内、単位要素数Nが最も大きいラインフィルタグループLFGを選択する。ラインフィルタ処理部222は、選択されたラインフィルタグループLFGを記憶部110から読み出すことによって取得する。 When the crack candidate detection process (FIG. 5) is started, the line filter processing unit 222 of the candidate detection processing unit 220 performs a black-and-white inversion process on the target image IO. As a result, the target image IO becomes an image in which the pixel value of the black pixel is the maximum value (that is, 255) and the pixel value of the white pixel is the minimum value (that is, 0). Next, the line filter processing unit 222 of the candidate detection processing unit 220 selects one line filter group LFG from the plurality of line filter group LFGs stored in the storage unit 110 (S210). In the present embodiment, the line filter processing unit 222 selects the line filter group LFG having the largest number of unit elements N among the unselected line filter group LFGs. The line filter processing unit 222 acquires the selected line filter group LFG by reading it from the storage unit 110.

次に、ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOを対象として、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を実行する(S220)。図7は、対象画像IOの一例を示す説明図である。図7には、対象画像IOの一部分(図2のX1部に相当する部分)の構成が拡大して示されている。図7に示す例では、対象画像IOに、ひび割れを表すひび割れ画素Pcと、ひび割れ以外の背景(正常なタイル部分)を表す背景画素Pbとが含まれている。ひび割れ画素Pcは、画素値が比較的大きく(すなわち、比較的黒色の画素値に近く)、背景画素Pbは、画素値が比較的小さい(すなわち、比較的白色の画素値に近い)。さらに、図7に示す例では、対象画像IOに、ひび割れ画素Pcではないが、ひび割れ画素Pcの画素値に近い画素値を有する画素(例えば、対象物の表面の汚れ等を表す画素)であるノイズ画素Pnも含まれている。 Next, the line filter processing unit 222 executes line filter processing using the selected line filter group LFG for the target image IO (S220). FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the target image IO. FIG. 7 shows an enlarged configuration of a part of the target image IO (a part corresponding to the X1 part of FIG. 2). In the example shown in FIG. 7, the target image IO includes a crack pixel Pc representing a crack and a background pixel Pb representing a background (normal tile portion) other than the crack. The cracked pixel Pc has a relatively large pixel value (that is, is relatively close to the black pixel value), and the background pixel Pb has a relatively small pixel value (that is, is relatively close to the white pixel value). Further, in the example shown in FIG. 7, the target image IO is a pixel that is not the cracked pixel Pc but has a pixel value close to the pixel value of the cracked pixel Pc (for example, a pixel representing dirt on the surface of the object). The noise pixel Pn is also included.

図8は、ラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートである。また、図9は、ラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。図9のA欄には、対象画像IO(の一部)を構成する各画素の画素値が示されている。この例では、対象画像IOの中央付近に位置する垂直方向(図の上下方向)に伸びる領域(破線で囲まれた領域)において、画素値が比較的大きくなっている。この領域は、ひび割れ画素Pcにより構成されたひび割れ領域CRである。また、図9のB欄には、単位要素数Nが7でありフィルタ角度が90度であるラインフィルタLF(7)−90(図6参照)を用いたフィルタ演算の例が示されている。また、図9のC欄には、ラインフィルタLF(7)−90を用いたフィルタ演算後の対象画像IOが示されている。なお、フィルタ角度θ(度)のラインフィルタを用いたフィルタ演算後の対象画像IOを、フィルタ演算後対象画像IO(f)−θという。 FIG. 8 is a flowchart showing a line filter process using the line filter group LFG. Further, FIG. 9 is an explanatory diagram showing an outline of line filter processing using the line filter group LFG. In column A of FIG. 9, the pixel value of each pixel constituting (a part of) the target image IO is shown. In this example, the pixel value is relatively large in a region (area surrounded by a broken line) extending in the vertical direction (vertical direction in the figure) located near the center of the target image IO. This region is a crack region CR composed of crack pixels Pc. Further, in column B of FIG. 9, an example of a filter calculation using the line filter LF (7) -90 (see FIG. 6) in which the number of unit elements N is 7 and the filter angle is 90 degrees is shown. .. Further, in column C of FIG. 9, the target image IO after the filter calculation using the line filter LF (7) -90 is shown. The target image IO after the filter calculation using the line filter having the filter angle θ (degrees) is referred to as the target image IO (f) −θ after the filter calculation.

ラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理(図8)では、まず、ラインフィルタ処理部222が、対象画像IOを構成する画素の1つを注目画素SPとして選択する(S221)。図9のA欄には、対象画像IOを構成する画素の1つが注目画素SPとして選択された状態が示されている。 In the line filter processing (FIG. 8) using the line filter group LFG, first, the line filter processing unit 222 selects one of the pixels constituting the target image IO as the pixel of interest SP (S221). In column A of FIG. 9, a state in which one of the pixels constituting the target image IO is selected as the pixel of interest SP is shown.

次に、ラインフィルタ処理部222は、選択されたラインフィルタグループLFGを構成するラインフィルタLFの1つを選択し(S222)、選択されたラインフィルタLFを対象画像IO上に配置する(S223)。このとき、注目画素SPにラインフィルタLFの中央要素CEが重なるようにする。図9のA欄には、対象画像IO上に配置されるラインフィルタLF(7)−90の位置が太実線で示されている。 Next, the line filter processing unit 222 selects one of the line filter LFs constituting the selected line filter group LFG (S222), and arranges the selected line filter LF on the target image IO (S223). .. At this time, the central element CE of the line filter LF is overlapped with the pixel of interest SP. In column A of FIG. 9, the positions of the line filters LF (7) -90 arranged on the target image IO are indicated by thick solid lines.

次に、ラインフィルタ処理部222は、互いに重なり合うラインフィルタLFの要素の要素値と対象画像IOの画素の画素値とを用いた所定のフィルタ演算を実行することにより、原レスポンス値Roを算出する(S224)。具体的には、ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOの画素の画素値を底としラインフィルタLFの要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、ラインフィルタLFを構成するすべての要素についての上記べき乗値の積を、原レスポンス値Roとして算出する。例えば、単位要素数Nが7であるラインフィルタグループLFG(7)を用いたラインフィルタ処理における1回目のS222のステップにおいて、図6に示すフィルタ角度が90度のラインフィルタLF(7)−90が選択されたものとする。この場合には、原レスポンス値Roは、図9のB欄に示すように、30−0.2×30×1500.2×200×・・・×30−0.2×30−0.2×30×1500.2×200×・・・×30−0.2=1.2×1018となる。 Next, the line filter processing unit 222 calculates the original response value Ro by executing a predetermined filter calculation using the element values of the elements of the line filter LF that overlap each other and the pixel values of the pixels of the target image IO. (S224). Specifically, the line filter processing unit 222 calculates a power value that should have the pixel value of the pixel of the target image IO as the base and the element value of the line filter LF as a power index, and for all the elements constituting the line filter LF. The product of the above exponentiation values is calculated as the original response value Ro. For example, in the first step of S222 in the line filter processing using the line filter group LFG (7) in which the number of unit elements N is 7, the line filter LF (7) −90 having a filter angle of 90 degrees shown in FIG. Is selected. In this case, the original response value Ro is 30 −0.2 × 300 0 × 150 0.2 × 200 1 × ・ ・ ・ × 30 −0.2 × 30 −, as shown in column B of FIG. 0.2 × 300 0 × 150 0.2 × 200 1 × ・ ・ ・ × 30 −0.2 = 1.2 × 10 18 .

原レスポンス値Roの算出(S224)の後、ラインフィルタ処理部222は、現在選択されているラインフィルタグループLFGを構成するすべてのラインフィルタLFの選択が完了したか否かを判定し(S225)、未選択のラインフィルタLFがあると判定した場合には(S225:NO)、S222に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、単位要素数Nが7であるラインフィルタグループLFG(7)を用いたラインフィルタ処理における2回目のS222のステップにおいて、図6に示すフィルタ角度が0度のラインフィルタLF(7)−0が選択されたものとする。この場合には、対象画像IO上にラインフィルタLF(7)−0が配置され(S223)、原レスポンス値Roの算出(S224)が行われる。このとき、原レスポンス値Roは、30−0.2×30−0.2×150−0.2×200−0.2×・・・×30−0.2×30×30×150×200×・・・×30−0.2=3.6×1012となる。 After calculating the original response value Ro (S224), the line filter processing unit 222 determines whether or not all the line filter LFs constituting the currently selected line filter group LFG have been selected (S225). If it is determined that there is an unselected line filter LF (S225: NO), the process returns to S222 and the above processing is repeated. For example, in the second step of S222 in the line filter processing using the line filter group LFG (7) in which the number of unit elements N is 7, the line filter LF (7) -0 having a filter angle of 0 degrees shown in FIG. Is selected. In this case, the line filter LF (7) -0 is arranged on the target image IO (S223), and the original response value Ro is calculated (S224). At this time, the original response value Ro is, 30 -0.2 × 30 -0.2 × 150 -0.2 × 200 -0.2 × ··· × 30 -0.2 × 30 0 × 30 0 × 150 0 × 2000 0 × ・ ・ ・ × 30 −0.2 = 3.6 × 10 12 .

ここで、あるフィルタ角度のラインフィルタLFについて算出された原レスポンス値Roが大きいということは、対象画像IOにおける該ラインフィルタLFに重なった画像領域において、該ラインフィルタLFのフィルタ角度の方向(要素値が1である要素が並ぶ直線の方向であり、例えばラインフィルタLF(7)−90では垂直方向)に画素値が比較的大きい(すなわち、黒色に近い)画素が並んでいることを意味する。例えば、図9のA欄に示す例では、対象画像IOにおけるラインフィルタLFに重なった画像領域において、垂直方向に画素値が比較的大きい画素が並んでいる。そのため、この例では、フィルタ角度が90度であるラインフィルタLF(7)−90を用いて算出された原レスポンス値Ro(1.2×1018)は、フィルタ角度が0度であるラインフィルタLF(7)−0を用いて算出された原レスポンス値Ro(3.6×1012)より大きくなっている。このように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像IOにおいて、注目画素SPを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ(単位要素数Nに相当する長さ)以上並んでいると、該方向に一致するフィルタ角度を有するラインフィルタLFについての原レスポンス値Roが比較的大きい値となる。 Here, the fact that the original response value Ro calculated for the line filter LF of a certain filter angle is large means that the direction (element) of the filter angle of the line filter LF in the image region overlapping the line filter LF in the target image IO. It is the direction of a straight line in which elements having a value of 1 are lined up, and means that pixels having a relatively large pixel value (that is, close to black) are lined up in a line filter LF (7) -90, for example, in the vertical direction). .. For example, in the example shown in column A of FIG. 9, pixels having relatively large pixel values are arranged in the vertical direction in the image region overlapping the line filter LF in the target image IO. Therefore, in this example, the original response value Ro (1.2 × 10 18 ) calculated by using the line filter LF (7) −90 having a filter angle of 90 degrees is a line filter having a filter angle of 0 degrees. It is larger than the original response value Ro (3.6 × 10 12) calculated using LF (7) -0. As described above, in the line filter processing of the present embodiment, in the target image IO, a pixel having a relatively large pixel value centered on the pixel of interest SP has a predetermined length (a length corresponding to the number of unit elements N) in a specific direction. ) When they are lined up as above, the original response value Ro for the line filter LF having a filter angle corresponding to the direction becomes a relatively large value.

ラインフィルタ処理部222は、ラインフィルタLFの選択(S222)から原レスポンス値Roの算出(S224)までの処理を繰り返し実行し、現在選択されているラインフィルタグループLFGを構成するすべてのラインフィルタLFの選択が完了した(すなわち、現在選択されている注目画素SPについて、すべてのラインフィルタLFについての原レスポンス値Roの算出が完了した)と判定した場合には(S225:YES)、対象画像IOを構成するすべての画素について注目画素SPとしての選択が完了したか否かを判定し(S227)、未選択の画素があると判定した場合には(S227:NO)、S221に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、対象画像IO中の未選択の画素の1つが新たに注目画素SPとして選択され、新たに選択された注目画素SPについて、現在選択されているラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理が行われることによって、各ラインフィルタLFについての原レスポンス値Roが算出される。 The line filter processing unit 222 repeatedly executes the processes from the selection of the line filter LF (S222) to the calculation of the original response value Ro (S224), and all the line filter LFs constituting the currently selected line filter group LFG. (That is, for the currently selected pixel SP of interest, the calculation of the original response value Ro for all the line filters LF has been completed) (S225: YES), the target image IO It is determined whether or not the selection as the pixel of interest SP is completed for all the pixels constituting the above (S227), and if it is determined that there are unselected pixels (S227: NO), the process returns to S221 and described above. Repeat the process. That is, one of the unselected pixels in the target image IO is newly selected as the pixel of interest SP, and the newly selected pixel of interest SP is subjected to line filter processing using the currently selected line filter group LFG. By doing so, the original response value Ro for each line filter LF is calculated.

このような処理が繰り返されることにより、対象画像IOを構成するすべての画素について、現在選択されているラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFについての原レスポンス値Roが算出される。上述したように、対象画像IOを構成する各画素の画素値が、フィルタ角度θ(度)のラインフィルタを用いたフィルタ演算により算出された原レスポンス値Roに置き換えられた画像を、フィルタ演算後対象画像IO(f)−θという。図9のC欄には、ラインフィルタLF(7)−90を用いたフィルタ演算後対象画像IO(f)−90の一部が示されている。このフィルタ演算後対象画像IO(f)−90では、中央付近に位置する垂直方向(図の上下方向)に伸びる領域(ひび割れ領域CRに対応する領域)の原レスポンス値Roが比較的大きい値になっている。 By repeating such processing, the original response value Ro for each line filter LF constituting the currently selected line filter group LFG is calculated for all the pixels constituting the target image IO. As described above, after the filter calculation, the pixel value of each pixel constituting the target image IO is replaced with the original response value Ro calculated by the filter calculation using the line filter of the filter angle θ (degrees). The target image is called IO (f) -θ. In column C of FIG. 9, a part of the target image IO (f) -90 after the filter calculation using the line filter LF (7) -90 is shown. In the target image IO (f) -90 after this filter calculation, the original response value Ro of the region (the region corresponding to the crack region CR) extending in the vertical direction (vertical direction in the figure) located near the center becomes a relatively large value. It has become.

ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOを構成するすべての画素について注目画素SPとしての選択が完了したと判定した場合には(S227:YES)、各ラインフィルタLFについて(各フィルタ角度について)、原レスポンス値Roに基づき重み付けレスポンス値Rwを算出し、対象画像IOの各画素の画素値を重み付けレスポンス値Rwに置き換えることによって、ラインフィルタLF毎の(フィルタ角度毎の)処理後対象画像を生成する(S228)。その後、ラインフィルタ処理を終了する。なお、重み付けレスポンス値Rwは、特許請求の範囲におけるレスポンス値に相当する。 When the line filter processing unit 222 determines that the selection as the pixel of interest SP has been completed for all the pixels constituting the target image IO (S227: YES), for each line filter LF (for each filter angle), By calculating the weighted response value Rw based on the original response value Ro and replacing the pixel value of each pixel of the target image IO with the weighted response value Rw, the processed target image for each line filter LF (for each filter angle) is generated. (S228). After that, the line filter processing is finished. The weighted response value Rw corresponds to the response value in the claims.

重み付けレスポンス値Rwの算出は、以下のように行う。例えば、フィルタ角度90度についての重み付けレスポンス値Rwは、フィルタ角度90度のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに第1の重み係数W1を乗算した値と、フィルタ角度が90度に近い他のラインフィルタLF(例えば、フィルタ角度が60度および120度のラインフィルタLF)を用いて算出された原レスポンス値Roに第2の重み係数W2(ただし、第2の重み係数W2<第1の重み係数W1)を乗算した値と、の和である。第1の重み係数W1は、例えば「1」に設定され、第2の重み係数W2は、例えば「0.2」に設定される。なお、あるフィルタ角度についての重み付けレスポンス値Rwの算出の際に用いられる他のフィルタ角度の数は、2つに限られず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。例えば、フィルタ角度90度についての重み付けレスポンス値Rwの算出の際に、フィルタ角度が60度および120度のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに加えて、フィルタ角度が30度および150度のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roが用いられてもよい。また、その際に、フィルタ角度が30度および150度のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに乗算される第2の重み係数W2の値は、フィルタ角度が60度および120度のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに乗算される第2の重み係数W2の値と同一でもよいし、該第2の重み係数W2の値より小さいとしてもよい。 The weighted response value Rw is calculated as follows. For example, the weighted response value Rw for a filter angle of 90 degrees is the value obtained by multiplying the original response value Ro calculated using the line filter LF with a filter angle of 90 degrees by the first weighting coefficient W1 and the filter angle of 90 degrees. A second weighting factor W2 (provided that the second weighting factor W2 < It is the sum of the value obtained by multiplying the first weighting factor W1). The first weighting factor W1 is set to, for example, "1", and the second weighting factor W2 is set to, for example, "0.2". The number of other filter angles used in calculating the weighted response value Rw for a certain filter angle is not limited to two, and may be one or three or more. For example, when calculating the weighted response value Rw for a filter angle of 90 degrees, in addition to the original response value Ro calculated using the line filter LF with filter angles of 60 degrees and 120 degrees, the filter angle is 30 degrees and The original response value Ro calculated using the line filter LF of 150 degrees may be used. At that time, the value of the second weighting coefficient W2 to be multiplied by the original response value Ro calculated by using the line filter LF having the filter angles of 30 degrees and 150 degrees has the filter angles of 60 degrees and 120 degrees. It may be the same as the value of the second weighting coefficient W2 multiplied by the original response value Ro calculated by using the line filter LF of the above, or may be smaller than the value of the second weighting coefficient W2.

このように、本実施形態のラインフィルタ処理(図8)では、対象画像IOにおいて、順次選択された注目画素SPを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ(単位要素数Nに相当する長さ)以上並んでいる箇所がある場合に、該特定の方向に対応するラインフィルタLF(フィルタ角度)について算出された重み付けレスポンス値Rwによって、注目画素SPの画素値が比較的大きい値に置き換えられ、そのような箇所が無い場合に、注目画素SPの画素値が比較的小さい値に置き換えられる。そのため、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の該特定の方向に対応するラインフィルタLFについての対象画像IOの画素値が比較的大きい値になる。 As described above, in the line filter processing (FIG. 8) of the present embodiment, in the target image IO, pixels having a relatively large pixel value centered on the sequentially selected pixel of interest SP have a predetermined length (unit) in a specific direction. When there are locations that are lined up at least (the length corresponding to the number of elements N), the pixel value of the pixel of interest SP is determined by the weighted response value Rw calculated for the line filter LF (filter angle) corresponding to the specific direction. It is replaced with a relatively large value, and when there is no such portion, the pixel value of the pixel of interest SP is replaced with a relatively small value. Therefore, in the line filter processing of the present embodiment, after the line filter processing, in a region (a region having a line segment component) in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more. The pixel value of the target image IO for the line filter LF corresponding to the specific direction is relatively large.

図5に示すように、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理(S220)が完了すると、候補判定部224は、ラインフィルタ処理後の対象画像IOにおいて、画素値が予め定められた閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccとして設定する(S240)。上述したように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が比較的大きい値になるため、画素値が閾値以上である画素をひび割れ候補画素Pccに設定するものとしている。 As shown in FIG. 5, when the line filter processing (S220) using the selected line filter group LFG is completed, the candidate determination unit 224 determines the pixel value in the target image IO after the line filter processing in advance. A pixel having a threshold value or more is set as a crack candidate pixel Pcc having a high probability of being a pixel representing a crack (S240). As described above, in the line filter processing of the present embodiment, a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a line segment having a certain length or more). In the region having a component), since the pixel value of the target image IO after the line filter processing becomes a relatively large value, the pixel whose pixel value is equal to or larger than the threshold value is set as the crack candidate pixel Pcc.

次に、候補領域設定部226は、設定されたひび割れ候補画素Pccを含む画像領域を、ひび割れを表す画像領域である蓋然性の高いひび割れ候補領域CCとして設定する(S250)。なお、ひび割れ候補領域CCは、ひび割れ候補画素Pccのみから構成されるとしてもよいし、ひび割れ候補画素Pccではない画素を僅かに含んでいてもよい。例えば、一群のひび割れ候補画素Pccにより囲まれた領域の内側に、ひび割れ候補画素Pccではない画素が僅かに存在する場合に、そのようなひび割れ候補画素Pccではない画素を含めてひび割れ候補領域CCを設定するものとしてもよい。 Next, the candidate area setting unit 226 sets the image area including the set crack candidate pixel Pcc as the crack candidate area CC having a high probability of being the image area representing the crack (S250). The crack candidate region CC may be composed of only the crack candidate pixels Pcc, or may include a small number of pixels that are not the crack candidate pixels Pcc. For example, when there are a few pixels that are not the crack candidate pixels Pcc inside the region surrounded by the group of crack candidate pixels Pcc, the crack candidate region CC including the pixels that are not the crack candidate pixels Pcc is included. It may be set.

図10は、ひび割れ候補領域CCの設定結果の一例を示す説明図である。図10では、ひび割れ候補画素Pccに設定された画素(ひび割れ候補領域CC)に、ハッチングが付されている。図10に示された例では、真にひび割れを表すひび割れ画素Pc(破線で囲んで示す)の大部分が、ひび割れ候補画素Pccに設定されている。これは、ひび割れ画素Pcにより構成される画像領域が、比較的長い線分の成分を含むからである。一方、ノイズ画素Pn(破線で囲んで示す)はすべて、ひび割れ候補画素Pccには設定されていない。すなわち、これらのノイズ画素Pnが誤ってひび割れとして検出される誤検出の発生が防止されている。ノイズ画素Pnにより構成される画像領域は、ひび割れ画素Pcにより構成される画像領域が含むような比較的長い線分の成分を含まないため、ひび割れ候補画素Pccとして設定されていないのである。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the setting result of the crack candidate region CC. In FIG. 10, hatching is attached to the pixel (crack candidate region CC) set in the crack candidate pixel Pcc. In the example shown in FIG. 10, most of the crack pixel Pc (shown by the broken line) that truly represents the crack is set to the crack candidate pixel Pcc. This is because the image region composed of the cracked pixels Pc contains components of relatively long line segments. On the other hand, all the noise pixels Pn (shown by the broken line) are not set in the crack candidate pixel Pcc. That is, the occurrence of erroneous detection in which these noise pixels Pn are erroneously detected as cracks is prevented. The image region composed of the noise pixels Pn does not include a component of a relatively long line segment as included in the image region composed of the crack pixels Pc, and therefore is not set as the crack candidate pixel Pcc.

次に、ラインフィルタ処理部222は、記憶部110に記憶されたすべてのラインフィルタグループLFGの選択が完了したか否かを判定し(S260)、未選択のラインフィルタグループLFGがあると判定した場合には(S260:NO)、S210に戻って上述の処理を繰り返す。なお、上述したように、ラインフィルタグループLFGの選択(S210)の際には、未選択のラインフィルタグループLFGの内、単位要素数Nが最も大きいラインフィルタグループLFGを選択する。また、複数の各ラインフィルタグループLFGのそれぞれを用いた上述の処理においてひび割れ候補領域CCが設定された場合には、各ひび割れ候補領域CCを合算するなどして、最終的なひび割れ候補領域CCを設定する。 Next, the line filter processing unit 222 determines whether or not the selection of all the line filter groups LFG stored in the storage unit 110 is completed (S260), and determines that there is an unselected line filter group LFG. In the case (S260: NO), the process returns to S210 and the above processing is repeated. As described above, when the line filter group LFG is selected (S210), the line filter group LFG having the largest number of unit elements N is selected from the unselected line filter group LFGs. Further, when the crack candidate region CC is set in the above-mentioned processing using each of the plurality of line filter groups LFG, the final crack candidate region CC is calculated by adding up the crack candidate region CCs. Set.

以上説明したひび割れ候補検出処理により、対象画像IOから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccを含むひび割れ候補領域CCが検出される。 By the crack candidate detection process described above, the crack candidate region CC including the crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack and has a high probability, is detected from the target image IO.

A−4.ひび割れ候補確認処理:
次に、ひび割れ候補確認処理(図3のS150)について詳細に説明する。上述したように、ひび割れ候補確認処理は、対象画像IOから検出されたひび割れ候補領域CCが、真にひび割れを表す画像領域であるひび割れ領域CRであるか否かを確認する処理である。図11は、ひび割れ候補確認処理の流れを示すフローチャートである。また、図12は、ひび割れ候補確認処理の概要を示す説明図である。
A-4. Crack candidate confirmation process:
Next, the crack candidate confirmation process (S150 in FIG. 3) will be described in detail. As described above, the crack candidate confirmation process is a process for confirming whether or not the crack candidate region CC detected from the target image IO is the crack region CR, which is an image region that truly represents a crack. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the crack candidate confirmation process. Further, FIG. 12 is an explanatory diagram showing an outline of the crack candidate confirmation process.

はじめに、候補確認処理部230は、1つのひび割れ候補領域CCを選択する(S310)。図12には、選択された1つのひび割れ候補領域CCが示されている。上述したように、本実施形態では、ひび割れ候補領域CCは、ひび割れ候補画素Pccから構成された画像領域である。 First, the candidate confirmation processing unit 230 selects one crack candidate region CC (S310). FIG. 12 shows one selected crack candidate region CC. As described above, in the present embodiment, the crack candidate region CC is an image region composed of the crack candidate pixels Pcc.

次に、候補確認処理部230の矩形算出部232は、選択されたひび割れ候補領域CCを内包する最小矩形REを算出する(S320)。図12には、選択されたひび割れ候補領域CCを内包する最小矩形REが示されている。 Next, the rectangle calculation unit 232 of the candidate confirmation processing unit 230 calculates the minimum rectangle RE including the selected crack candidate region CC (S320). FIG. 12 shows the smallest rectangle RE that includes the selected crack candidate region CC.

次に、候補確認処理部230の確認判定部234は、最小矩形REの幅Wrに対する長さLr(ただし、Lr≧Wr)の比(以下、「アスペクト比(Lr/Wr)」という)が、所定の閾値Th1以上であるか否かを判定する(S330)。なお、最小矩形REの幅Wrは、ひび割れ候補領域CCの幅に相当し、最小矩形REの長さLrは、ひび割れ候補領域CCの長さに相当する。 Next, in the confirmation determination unit 234 of the candidate confirmation processing unit 230, the ratio of the length Lr (however, Lr ≧ Wr) to the width Wr of the minimum rectangle RE (hereinafter, referred to as “aspect ratio (Lr / Wr)”) is determined. It is determined whether or not it is equal to or higher than a predetermined threshold value Th1 (S330). The width Wr of the minimum rectangle RE corresponds to the width of the crack candidate region CC, and the length Lr of the minimum rectangle RE corresponds to the length of the crack candidate region CC.

確認判定部234は、最小矩形REのアスペクト比(Lr/Wr)が閾値Th1以上である場合には(S330:YES)、選択されたひび割れ候補領域CCは、真にひび割れを表すひび割れ領域CRであると判定する(S340)。一方、確認判定部234は、最小矩形REのアスペクト比(Lr/Wr)が閾値Th1未満である場合には(S330:NO)、選択されたひび割れ候補領域CCは、真にひび割れを表すひび割れ領域CRではなく、ひび割れではないものが誤って検出されたもの(誤検出)であると判定する(S350)。上述したように、対象物に発生するひび割れは線分の成分を含んでいるため、真にひび割れを表すひび割れ領域CRのアスペクト比は、ある程度大きい値となる。そのため、本実施形態では、ひび割れ候補領域CC(を内包する最小矩形RE)のアスペクト比が比較的大きい場合に、該ひび割れ候補領域CCは真のひび割れ領域CRであると判定し、ひび割れ候補領域CC(を内包する最小矩形RE)のアスペクト比が比較的小さい場合に、該ひび割れ候補領域CCは真のひび割れ領域CRではないと判定するものとしている。 When the aspect ratio (Lr / Wr) of the minimum rectangle RE is equal to or greater than the threshold Th1 (S330: YES), the confirmation determination unit 234 determines that the selected crack candidate region CC is a crack region CR that truly represents a crack. It is determined that there is (S340). On the other hand, when the aspect ratio (Lr / Wr) of the minimum rectangle RE is less than the threshold Th1 (S330: NO), the confirmation determination unit 234 determines that the selected crack candidate region CC is a crack region that truly represents a crack. It is determined that something that is not a CR and is not a crack is erroneously detected (erroneous detection) (S350). As described above, since the crack generated in the object contains a line segment component, the aspect ratio of the crack region CR that truly represents the crack becomes a value to some extent. Therefore, in the present embodiment, when the aspect ratio of the crack candidate region CC (the minimum rectangular RE including the crack candidate region CC) is relatively large, it is determined that the crack candidate region CC is a true crack region CR, and the crack candidate region CC is determined. When the aspect ratio of (the smallest rectangular RE including) is relatively small, it is determined that the crack candidate region CC is not a true crack region CR.

候補確認処理部230は、すべてのひび割れ候補領域CCの選択が完了したか否かを判定し(S360)、未選択のひび割れ候補領域CCが存在すると判定した場合には(S360:NO)、S310に戻って上述の処理を繰り返す。一方、候補確認処理部230は、未選択のひび割れ候補領域CCが存在しないと判定した場合には(S360:YES)、ひび割れ候補確認処理を終了する。 The candidate confirmation processing unit 230 determines whether or not the selection of all the crack candidate regions CC is completed (S360), and if it is determined that there is an unselected crack candidate region CC (S360: NO), S310. Return to and repeat the above process. On the other hand, when the candidate confirmation processing unit 230 determines that the unselected crack candidate region CC does not exist (S360: YES), the candidate confirmation processing unit 230 ends the crack candidate confirmation processing.

以上説明したひび割れ候補確認処理により、ひび割れ候補検出処理において対象画像IOから検出された各ひび割れ候補領域CCが、真にひび割れを表すひび割れ領域CRであるか否かが確認される。ひび割れ候補確認処理により確認されたひび割れ領域CRは、上述したように、処理時画面S1の画像表示領域R3に表示された対象画像IO上に示される(図4参照)。 By the crack candidate confirmation process described above, it is confirmed whether or not each crack candidate region CC detected from the target image IO in the crack candidate detection process is a crack region CR that truly represents a crack. As described above, the crack region CR confirmed by the crack candidate confirmation process is shown on the target image IO displayed in the image display area R3 of the processing screen S1 (see FIG. 4).

A−5.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態のひび割れ検出装置100は、記憶部110と、ラインフィルタ処理部222と、候補判定部224とを備える。記憶部110は、複数のラインフィルタLFから構成されたラインフィルタグループLFGを記憶する。ラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFは、N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値(例えば1)であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下であるフィルタである。各ラインフィルタLFにおける要素値が正の値(例えば1)である各要素が並ぶ上記直線の傾き(フィルタ角度)は、互いに異なっている。また、ラインフィルタ処理部222は、対象物を表す対象画像IOを構成する画素を注目画素SPとして順次選択し、ラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFについて、注目画素SPにラインフィルタLFの中央要素CEが重なるように対象画像IO上にラインフィルタLFを配置し、互いに重なり合うラインフィルタLFの要素の要素値と対象画像IOの画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素SPの画素値を、各ラインフィルタLFについて算出された原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する。また、候補判定部224は、ラインフィルタ処理後の対象画像IOにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccに設定する。
A-5. Effect of this embodiment:
As described above, the crack detection device 100 of the present embodiment includes a storage unit 110, a line filter processing unit 222, and a candidate determination unit 224. The storage unit 110 stores a line filter group LFG composed of a plurality of line filter LFs. Each line filter LF constituting the line filter group LFG is composed of elements of N rows × N columns (where N is an orthogonal number of 3 or more), and is a straight line passing through a central element CE located in the center of the row direction and the column direction. This is a filter in which the element value of each element overlapping the above is a positive value (for example, 1), and the element value of an element separated from the straight line in a direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more is 0 or less. The slopes (filter angles) of the straight lines in which the elements whose element values in each line filter LF are positive values (for example, 1) are arranged are different from each other. Further, the line filter processing unit 222 sequentially selects the pixels constituting the target image IO representing the object as the attention pixel SP, and for each line filter LF constituting the line filter group LFG, the line filter LF is set to the attention pixel SP. By arranging the line filter LF on the target image IO so that the central element CE overlaps, and executing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter LF that overlap each other and the pixel values of the pixels of the target image IO. A line filter that generates at least one processed target image by calculating the original response value and replacing the pixel value of the pixel of interest SP with the response value calculated based on the original response value calculated for each line filter LF. Execute the process. Further, the candidate determination unit 224 sets the pixel whose pixel value is equal to or higher than a predetermined threshold value in the target image IO after the line filter processing to the crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack and has a high probability of being cracked.

このように、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ラインフィルタ処理部222が、ラインフィルタグループLFGを用いて上述したラインフィルタ処理を実行する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が比較的大きい値になる。また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、候補判定部224は、ラインフィルタ処理後の対象画像IOにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素Pccに設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分(すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分)を含んでいる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分(例えば、対象物の表面の汚れ等)を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。 As described above, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the line filter processing unit 222 executes the above-mentioned line filter processing by using the line filter group LFG. According to such line filtering processing, a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more). ), The pixel value of the target image IO after the line filter processing becomes a relatively large value. Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the candidate determination unit 224 determines a pixel whose pixel value is equal to or greater than a predetermined threshold in the target image IO after the line filter processing, that is, a line segment having a length equal to or longer than a certain level. The pixels constituting the region having the component are set to the crack candidate pixel Pcc. In general, a crack generated in an object contains a component of a line segment having a certain length or more (that is, a component that is elongated and extends linearly). Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, erroneous detection that is not a crack but has a pixel value close to the cracked portion (for example, dirt on the surface of an object) is erroneously detected as a crack, or It is possible to suppress the occurrence of detection omissions in which the cracks that actually exist cannot be detected, and it is possible to improve the accuracy of crack detection using image processing.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、原レスポンス値Roを算出するための上記所定の演算は、対象画像IOの画素値を底としラインフィルタLFの要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、ラインフィルタLFを構成するすべての要素についての上記べき乗値の積を原レスポンス値Roとする演算である。このようにすれば、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the above-mentioned predetermined calculation for calculating the original response value Ro is a power value that should have the pixel value of the target image IO as the base and the element value of the line filter LF as the exponent. This is an operation in which the product of the powers to be calculated for all the elements constituting the line filter LF is used as the original response value Ro. In this way, in a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more), a line is formed. The pixel value of the target image IO after the filtering process becomes a large value that can be more clearly distinguished from the pixel values of other regions. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress the occurrence of erroneous detection and detection omission, and it is possible to effectively improve the accuracy of crack detection using image processing. can.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ラインフィルタ処理部222は、ラインフィルタLF毎に(フィルタ角度毎に)処理後対象画像を生成する。また、一のラインフィルタLFについての処理後対象画像の生成のために算出されるレスポンス値として、該一のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに第1の重み係数W1を乗算した値と、該一のラインフィルタLFに対して直線の傾き(フィルタ角度)が近接する少なくとも1つの他のラインフィルタLFを用いて算出された原レスポンス値Roに第1の重み係数W1より小さい重み係数W2を乗算した各値と、の和である重み付けレスポンス値Rwが用いられる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、対象画像IOにおけるひび割れの方向がフィルタ角度から少しずれている場合においてもひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the line filter processing unit 222 generates a processed target image for each line filter LF (for each filter angle). Further, as the response value calculated for generating the target image after processing for the one line filter LF, the original response value Ro calculated by using the one line filter LF is multiplied by the first weighting coefficient W1. The original response value Ro calculated using at least one other line filter LF whose slope of a line (filter angle) is close to that of the one line filter LF is smaller than the first weighting coefficient W1. The weighted response value Rw, which is the sum of each value multiplied by the weighting coefficient W2, is used. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, the crack can be detected accurately even when the direction of the crack in the target image IO is slightly deviated from the filter angle, and the crack detection using image processing can be performed. The accuracy can be effectively improved.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ラインフィルタLFは、中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が第1の正の値(例えば1)であり、上記直線から上記直線に直交する方向に第1の距離以上離れた要素の要素値が0以下であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に上記第1の距離未満離れた要素の要素値が上記第1の正の値より小さい第2の正の値(例えば0.2)であるフィルタである。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ある程度の幅を有するひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, in the line filter LF, the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element CE is the first positive value (for example, 1), and the straight line is changed to the straight line. The element value of the element separated by the first distance or more in the orthogonal direction is 0 or less, and the element value of the element separated from the straight line by less than the first distance in the direction orthogonal to the straight line is the first one. A filter having a second positive value (eg 0.2) that is smaller than the positive value. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, cracks having a certain width can be detected with high accuracy, and the accuracy of crack detection using image processing can be effectively improved.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ラインフィルタ処理部222は、単位要素数Nの値が大きい順にラインフィルタグループLFGの選択を行う。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ノイズ画素を誤ってひび割れ画素として検出する誤検出の発生をより確実に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the line filter processing unit 222 selects the line filter group LFG in descending order of the value of the number of unit elements N. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, it is possible to more reliably suppress the occurrence of false detection in which noise pixels are erroneously detected as crack pixels, and the accuracy of crack detection using image processing is effective. Can be improved.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100は、さらに、ひび割れ候補画素(ひび割れ候補画素Pcc)を示す画像を表示部120に表示させる表示制御部210を備える。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ユーザに、対象物におけるひび割れの発生状況を把握させることができる。 Further, the crack detection device 100 of the present embodiment further includes a display control unit 210 for displaying an image showing a crack candidate pixel (crack candidate pixel Pcc) on the display unit 120. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, it is possible for the user to grasp the occurrence status of cracks in the object.

また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物310のタイル張りの壁、すなわち壁状の構造物である。壁状の構造物は、ひび割れの発生が問題になりやすい対象物であり、かつ、比較的広い範囲でひび割れの検出を行う必要がある対象物である。本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、そのような対象物のひび割れの検出を、効率的に、かつ、精度良く実行することができる。 Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the object of the crack detection process is a tiled wall of the building 310, that is, a wall-shaped structure. A wall-shaped structure is an object in which the occurrence of cracks is likely to be a problem, and it is necessary to detect cracks in a relatively wide range. According to the crack detection device 100 of the present embodiment, it is possible to efficiently and accurately detect cracks in such an object.

B.第2実施形態:
図13は、第2実施形態におけるひび割れ候補検出処理の流れを示すフローチャートであり、図14は、第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGの一例を示す説明図であり、図15は、第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を示すフローチャートであり、図16は、第2実施形態におけるラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理の概要を示す説明図である。以下では、第2実施形態のひび割れ候補検出処理の内、上述した第1実施形態のひび割れ候補検出処理と同一の処理内容については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
B. Second embodiment:
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the crack candidate detection process in the second embodiment, FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of the line filter group LFG in the second embodiment, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of the line filter group LFG in the second embodiment. It is a flowchart which shows the line filter processing using the line filter group LFG in an embodiment, and FIG. 16 is an explanatory diagram which shows the outline of the line filter processing using the line filter group LFG in the 2nd Embodiment. In the following, among the crack candidate detection processes of the second embodiment, the same processing contents as the crack candidate detection process of the first embodiment described above will be appropriately described by adding the same reference numerals.

図14に示すように、第2実施形態で使用される単位要素数NのラインフィルタグループLFG(N)は、N行×N列の要素から構成された複数のラインフィルタLF(N)から構成されている。各ラインフィルタLF(N)は、中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、その他の要素の要素値が0以下であるフィルタである。より具体的には、各ラインフィルタLF(N)において、中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値は1であり、その他の要素の要素値は0である。なお、図14では、要素値0の図示を省略している(図16等においても同様)。 As shown in FIG. 14, the line filter group LFG (N) having the number of unit elements N used in the second embodiment is composed of a plurality of line filters LF (N) composed of elements of N rows × N columns. Has been done. Each line filter LF (N) is a filter in which the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element CE is a positive value and the element value of the other elements is 0 or less. More specifically, in each line filter LF (N), the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element CE is 1, and the element value of the other elements is 0. Note that in FIG. 14, the element value 0 is not shown (the same applies to FIG. 16 and the like).

また、あるラインフィルタグループLFG(N)を構成する複数のラインフィルタLF(N)のそれぞれは、要素値が1である要素が並ぶ上記直線の傾き(フィルタ角度)が互いに異なっている。例えば、図14に示すように、単位要素数Nが5であるラインフィルタグループLFG(5)を構成する1つのラインフィルタLF(5)−0は、要素値が1である要素が水平方向(図の左右方向)に並んでおり(すなわち、フィルタ角度が0度であり)、他の1つのラインフィルタLF(5)−90は、要素値が1である要素が垂直方向(図の上下方向)に並んでいる(すなわち、フィルタ角度が90度である)。ラインフィルタグループLFG(5)は、他にも、フィルタ角度が45度であるラインフィルタLF(5)−45や、フィルタ角度が135度であるラインフィルタLF(5)−135等を含んでいる。他のラインフィルタグループLFGについても同様である。 Further, each of the plurality of line filters LF (N) constituting a certain line filter group LFG (N) has different slopes (filter angles) of the straight lines in which the elements having the element value of 1 are arranged. For example, as shown in FIG. 14, one line filter LF (5) -0 constituting the line filter group LFG (5) having a unit element number N of 5 has an element having an element value of 1 in the horizontal direction ( The other line filter LF (5) -90 is arranged in the horizontal direction (that is, the filter angle is 0 degrees), and the element having the element value of 1 is in the vertical direction (vertical direction in the figure). ) (Ie, the filter angle is 90 degrees). The line filter group LFG (5) also includes a line filter LF (5) -45 having a filter angle of 45 degrees, a line filter LF (5) -135 having a filter angle of 135 degrees, and the like. .. The same applies to other line filter groups LFG.

ひび割れ候補検出処理(図13)が開始されると、第1実施形態と同様に、ラインフィルタグループLFGが選択され(S210)、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理が実行される(S220)。 When the crack candidate detection process (FIG. 13) is started, the line filter group LFG is selected (S210) and the line filter process using the selected line filter group LFG is executed as in the first embodiment. (S220).

ラインフィルタ処理(図15)が開始されると、第1実施形態と同様に、注目画素SPが選択され(S221)、ラインフィルタLFが選択され(S222)、選択されたラインフィルタLFが対象画像IO上に配置される(S223)。図16のA欄には、対象画像IO上に配置されるラインフィルタLF(5)の位置が太実線で示されている。 When the line filter processing (FIG. 15) is started, the pixel of interest SP is selected (S221), the line filter LF is selected (S222), and the selected line filter LF is the target image, as in the first embodiment. It is arranged on the IO (S223). In column A of FIG. 16, the position of the line filter LF (5) arranged on the target image IO is indicated by a thick solid line.

次に、ラインフィルタ処理部222は、互いに重なり合うラインフィルタLFの要素の要素値と対象画像IOの画素の画素値とを用いた所定のフィルタ演算を実行することにより、原レスポンス値Roを算出する(S224)。ただし、第2実施形態では、このときのフィルタ演算方法が、上述した第1実施形態とは異なる。具体的には、ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOの画素の画素値とラインフィルタLFの要素値との乗算値を算出し、ラインフィルタLFを構成するすべての要素についての上記乗算値の和を、原レスポンス値Roとして算出する。例えば、単位要素数Nが5であるラインフィルタグループLFG(5)を用いたラインフィルタ処理における1回目のS222のステップにおいて、図16のB欄に示すラインフィルタLF(5)−0が選択されたものとする。この場合には、原レスポンス値Roは、1×30+1×150+1×200+1×150+1×30=560となる。 Next, the line filter processing unit 222 calculates the original response value Ro by executing a predetermined filter calculation using the element values of the elements of the line filter LF that overlap each other and the pixel values of the pixels of the target image IO. (S224). However, in the second embodiment, the filter calculation method at this time is different from the above-described first embodiment. Specifically, the line filter processing unit 222 calculates a multiplication value between the pixel value of the pixel of the target image IO and the element value of the line filter LF, and the multiplication value of the above multiplication values for all the elements constituting the line filter LF. The sum is calculated as the original response value Ro. For example, in the first step of S222 in the line filter processing using the line filter group LFG (5) in which the number of unit elements N is 5, the line filter LF (5) -0 shown in column B of FIG. 16 is selected. It shall be. In this case, the original response value Ro is 1 × 30 + 1 × 150 + 1 × 200 + 1 × 150 + 1 × 30 = 560.

原レスポンス値Roの算出(S224)の後、ラインフィルタ処理部222は、現在選択されているラインフィルタグループLFGを構成するすべてのラインフィルタLFの選択が完了したか否かを判定し(S225)、未選択のラインフィルタLFがあると判定した場合には(S225:NO)、S222に戻って上述の処理を繰り返す。例えば、単位要素数Nが5であるラインフィルタグループLFG(5)を用いたラインフィルタ処理における2回目のS222のステップにおいて、図16のB欄に示すラインフィルタLF(5)−90が選択されたものとする。この場合には、対象画像IO上にラインフィルタLF(5)−90が配置され(S223)、原レスポンス値Roの算出(S224)が行われる。このとき、図16のB欄に示すように、原レスポンス値Roは、1×200+1×200+1×200+1×200+1×200=1000となる。 After calculating the original response value Ro (S224), the line filter processing unit 222 determines whether or not all the line filter LFs constituting the currently selected line filter group LFG have been selected (S225). If it is determined that there is an unselected line filter LF (S225: NO), the process returns to S222 and the above processing is repeated. For example, in the second step of S222 in the line filter processing using the line filter group LFG (5) in which the number of unit elements N is 5, the line filter LF (5) -90 shown in column B of FIG. 16 is selected. It shall be. In this case, the line filter LF (5) -90 is arranged on the target image IO (S223), and the original response value Ro is calculated (S224). At this time, as shown in column B of FIG. 16, the original response value Ro is 1 × 200 + 1 × 200 + 1 × 200 + 1 × 200 + 1 × 200 = 1000.

ラインフィルタ処理部222は、ラインフィルタLFの選択(S222)から原レスポンス値Roの算出(S224)までの処理を繰り返し実行し、現在選択されているラインフィルタグループLFGを構成するすべてのラインフィルタLFの選択が完了した(すなわち、現在選択されている注目画素SPについて、すべてのラインフィルタLFについての原レスポンス値Roの算出が完了した)と判定した場合には(S225:YES)、原レスポンス値Roに基づき最大レスポンス値Rmを算出し、注目画素SPの画素値を最大レスポンス値Rmに置き換えることによって、処理後対象画像を生成する(S226)。なお、最大レスポンス値Rmは、特許請求の範囲におけるレスポンス値に相当する。例えば、図16のB欄に示すように、単位要素数Nが5であるラインフィルタグループLFG(5)を構成する各ラインフィルタLF(5)について原レスポンス値Roを算出すると、ラインフィルタLF(5)−90について算出されたものが最大値(1000)となる。そのため、ラインフィルタ処理部222は、注目画素SPの画素値を、ラインフィルタLF(5)−90について算出された原レスポンス値Roである1000に置き換える(図16のC欄参照)。 The line filter processing unit 222 repeatedly executes processing from the selection of the line filter LF (S222) to the calculation of the original response value Ro (S224), and all the line filter LFs constituting the currently selected line filter group LFG. (That is, for the currently selected attention pixel SP, the calculation of the original response value Ro for all the line filters LF is completed) (S225: YES), the original response value The maximum response value Rm is calculated based on Ro, and the target image after processing is generated by replacing the pixel value of the attention pixel SP with the maximum response value Rm (S226). The maximum response value Rm corresponds to the response value in the claims. For example, as shown in column B of FIG. 16, when the original response value Ro is calculated for each line filter LF (5) constituting the line filter group LFG (5) in which the number of unit elements N is 5, the line filter LF ( 5) The maximum value (1000) is calculated for -90. Therefore, the line filter processing unit 222 replaces the pixel value of the pixel of interest SP with 1000, which is the original response value Ro calculated for the line filter LF (5) -90 (see column C in FIG. 16).

あるラインフィルタLFについて算出された原レスポンス値Roが大きいということは、対象画像IOにおける該ラインフィルタLFに重なった画像領域において、該ラインフィルタLFにおける要素値が1である要素が並ぶ直線の方向(例えば、図16のB欄に示すラインフィルタLF(5)−90では垂直方向(図の上下方向))に、画素値が比較的大きい(すなわち、黒色に近い)画素が並んでいることを意味する。例えば、図16のA欄に示す例では、対象画像IOにおけるラインフィルタLFに重なった画像領域において、垂直方向に画素値が比較的大きい画素が並んでいる。そのため、この例では、要素値が1である要素が垂直方向に並ぶラインフィルタLF(5)−90について、原レスポンス値Roが最大となるのである。このように、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像IOにおいて、注目画素SPを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ(単位要素数Nに相当する長さ)以上並んでいると、注目画素SPの画素値が比較的大きい値に置き換えられることとなる。一方、対象画像IOにおいて、注目画素SPを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ(単位要素数Nに相当する長さ)以上並んでいる箇所が無い場合には、注目画素SPの画素値は比較的小さい値に置き換えられる。 The fact that the original response value Ro calculated for a certain line filter LF is large means that in the image region overlapping the line filter LF in the target image IO, the direction of the straight line in which the elements having the element value 1 in the line filter LF are lined up. (For example, in the line filter LF (5) -90 shown in column B of FIG. 16, the pixels having relatively large pixel values (that is, close to black) are arranged in the vertical direction (vertical direction in the figure)). means. For example, in the example shown in column A of FIG. 16, in the image region overlapping the line filter LF in the target image IO, pixels having relatively large pixel values are arranged in the vertical direction. Therefore, in this example, the original response value Ro is maximized for the line filter LF (5) -90 in which the elements having the element value of 1 are arranged in the vertical direction. As described above, in the line filter processing of the present embodiment, in the target image IO, a pixel having a relatively large pixel value centered on the pixel of interest SP has a predetermined length (a length corresponding to the number of unit elements N) in a specific direction. ) When they are lined up, the pixel value of the pixel of interest SP is replaced with a relatively large value. On the other hand, in the target image IO, when there is no portion where pixels having a relatively large pixel value are lined up in a specific direction for a predetermined length (length corresponding to the number of unit elements N) or more, centering on the pixel of interest SP. , The pixel value of the pixel of interest SP is replaced with a relatively small value.

ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOを構成するすべての画素について注目画素SPとしての選択が完了したか否かを判定し(S227)、未選択の画素があると判定した場合には(S227:NO)、S221に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、対象画像IO中の未選択の画素の1つが新たに注目画素SPとして選択され、新たに選択された注目画素SPについて、現在選択されているラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理が行われ、該注目画素SPの画素値が、上述した最大レスポンス値Rmに置き換えられる。一方、ラインフィルタ処理部222は、対象画像IOを構成するすべての画素について注目画素SPとしての選択が完了したと判定した場合には(S227:YES)、ラインフィルタ処理を終了する。 The line filter processing unit 222 determines whether or not the selection as the pixel of interest SP is completed for all the pixels constituting the target image IO (S227), and if it is determined that there are unselected pixels (S227). : NO), the process returns to S221 and the above processing is repeated. That is, one of the unselected pixels in the target image IO is newly selected as the pixel of interest SP, and the newly selected pixel of interest SP is subjected to line filter processing using the currently selected line filter group LFG. The pixel value of the pixel of interest SP is replaced with the above-mentioned maximum response value Rm. On the other hand, when it is determined that the selection of all the pixels constituting the target image IO as the pixel of interest SP is completed (S227: YES), the line filter processing unit 222 ends the line filter processing.

このように、本実施形態のラインフィルタ処理(図15)では、対象画像IOにおいて、順次選択された注目画素SPを中心として画素値が比較的大きい画素が特定の方向に所定の長さ(単位要素数Nに相当する長さ)以上並んでいる箇所がある場合に、注目画素SPの画素値が比較的大きい値に置き換えられ、そのような箇所が無い場合に、注目画素SPの画素値が比較的小さい値に置き換えられる。そのため、本実施形態のラインフィルタ処理では、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が比較的大きい値になる。例えば、図16のC欄には、1回目のラインフィルタ処理後の対象画像IO(第1の処理後対象画像IO(1))が示されている。この第1の処理後対象画像IO(1)では、中央付近に位置する垂直方向(図の上下方向)に伸びる領域(ひび割れ領域CRに対応する領域)の画素値が比較的大きい値になっている。 As described above, in the line filter processing (FIG. 15) of the present embodiment, in the target image IO, pixels having a relatively large pixel value centered on the sequentially selected pixel of interest SP have a predetermined length (unit) in a specific direction. When there is a place where the pixel value of interest pixel SP is lined up more than (the length corresponding to the number of elements N), the pixel value of the pixel of interest SP is replaced with a relatively large value, and when there is no such place, the pixel value of the pixel of interest SP is Replaced with a relatively small value. Therefore, in the line filter processing of the present embodiment, after the line filter processing, in a region (a region having a line segment component) in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more. The pixel value of the target image IO of is relatively large. For example, in column C of FIG. 16, the target image IO after the first line filter processing (the target image IO (1) after the first processing) is shown. In the first processed target image IO (1), the pixel value of the region extending in the vertical direction (vertical direction in the figure) (the region corresponding to the crack region CR) located near the center becomes a relatively large value. There is.

図13に示すように、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理(S220)が完了すると、ラインフィルタ処理部222は、記憶部110に記憶されたすべてのラインフィルタグループLFGの選択が完了したか否かを判定し(S230)、未選択のラインフィルタグループLFGがあると判定した場合には(S230:NO)、S210に戻って上述の処理を繰り返す。すなわち、ラインフィルタ処理部222は、新たなラインフィルタグループLFGの選択、および、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を実行する。 As shown in FIG. 13, when the line filter processing (S220) using the selected line filter group LFG is completed, the line filter processing unit 222 selects all the line filter groups LFG stored in the storage unit 110. It is determined whether or not the process is completed (S230), and if it is determined that there is an unselected line filter group LFG (S230: NO), the process returns to S210 and the above processing is repeated. That is, the line filter processing unit 222 selects a new line filter group LFG and executes line filter processing using the selected line filter group LFG.

なお、ラインフィルタグループLFGの選択(S210)の際には、未選択のラインフィルタグループLFGの内、単位要素数Nが最も大きいラインフィルタグループLFGを選択する。また、2回目以降のラインフィルタ処理(S220)では、直前に実行されたラインフィルタ処理後の対象画像IOを対象として、ラインフィルタ処理が実行される。例えば、2回目のラインフィルタ処理では、1回目のラインフィルタ処理後の対象画像IO(第1の処理後対象画像IO(1))を対象としてラインフィルタ処理が実行される。このように、本実施形態では、ラインフィルタ処理部222は、単位要素数Nの値が大きい順にラインフィルタグループLFGの選択を行い、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理を順次実行する。 When selecting the line filter group LFG (S210), the line filter group LFG having the largest number of unit elements N is selected from the unselected line filter group LFGs. Further, in the second and subsequent line filter processing (S220), the line filter processing is executed for the target image IO after the line filter processing executed immediately before. For example, in the second line filter processing, the line filter processing is executed for the target image IO after the first line filter processing (the target image IO (1) after the first processing). As described above, in the present embodiment, the line filter processing unit 222 selects the line filter group LFG in descending order of the value of the number of unit elements N, and sequentially executes the line filter processing using the selected line filter group LFG. do.

ラインフィルタグループLFGの選択と、選択されたラインフィルタグループLFGを用いたラインフィルタ処理とが繰り返し実行された後、記憶部110に記憶されたすべてのラインフィルタグループLFGの選択が完了したと判定された場合には(S230:YES)、候補判定部224は、その時点の対象画像IO(すなわち、各ラインフィルタグループLFGを用いた各ラインフィルタ処理の実行後の対象画像IO)において、画素値が予め定められた閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccとして設定する(S240)。また、候補領域設定部226は、設定されたひび割れ候補画素Pccを含む画像領域を、ひび割れを表す画像領域である蓋然性の高いひび割れ候補領域CCとして設定する(S250)。ひび割れ候補画素Pccの設定(S240)、および、ひび割れ候補領域CCの設定(S250)の方法は、上述した第1実施形態と同様である。 After the selection of the line filter group LFG and the line filter processing using the selected line filter group LFG are repeatedly executed, it is determined that the selection of all the line filter group LFG stored in the storage unit 110 is completed. If (S230: YES), the candidate determination unit 224 has a pixel value in the target image IO at that time (that is, the target image IO after each line filter processing using each line filter group LFG). Pixels that are equal to or greater than a predetermined threshold are set as crack candidate pixels Pcc, which are pixels representing cracks and have a high probability of being cracked (S240). Further, the candidate area setting unit 226 sets the image area including the set crack candidate pixel Pcc as the crack candidate area CC having a high probability of being the image area representing the crack (S250). The method of setting the crack candidate pixel Pcc (S240) and setting the crack candidate region CC (S250) is the same as that of the first embodiment described above.

以上説明したひび割れ候補検出処理により、対象画像IOから、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccを含むひび割れ候補領域CCが検出される。 By the crack candidate detection process described above, the crack candidate region CC including the crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack and has a high probability, is detected from the target image IO.

以上説明したように、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、ひび割れ検出装置100は、記憶部110と、ラインフィルタ処理部222と、候補判定部224とを備える。記憶部110は、複数のラインフィルタLFから構成されたラインフィルタグループLFGを記憶する。ラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFは、N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値(例えば1)であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下(例えば0)であるフィルタである。各ラインフィルタLFにおける要素値が正の値(例えば1)である各要素が並ぶ上記直線の傾き(フィルタ角度)は、互いに異なっている。また、ラインフィルタ処理部222は、対象物を表す対象画像IOを構成する画素を注目画素SPとして順次選択し、ラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFについて、注目画素SPにラインフィルタLFの中央要素CEが重なるように対象画像IO上にラインフィルタLFを配置し、互いに重なり合うラインフィルタLFの要素の要素値と対象画像IOの画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、注目画素SPの画素値を、各ラインフィルタLFについて算出された原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する。また、候補判定部224は、ラインフィルタ処理後の対象画像IOにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素Pccに設定する。 As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the crack detection device 100 includes a storage unit 110, a line filter processing unit 222, and a candidate determination unit 224. The storage unit 110 stores a line filter group LFG composed of a plurality of line filter LFs. Each line filter LF constituting the line filter group LFG is composed of elements of N rows × N columns (where N is an orthogonal number of 3 or more), and is a straight line passing through a central element CE located in the center of the row direction and the column direction. In a filter in which the element value of each element overlapping the above is a positive value (for example, 1), and the element value of an element separated from the straight line by a predetermined distance or more in the direction orthogonal to the straight line is 0 or less (for example, 0). be. The slopes (filter angles) of the straight lines in which the elements whose element values in each line filter LF are positive values (for example, 1) are arranged are different from each other. Further, the line filter processing unit 222 sequentially selects the pixels constituting the target image IO representing the object as the attention pixel SP, and for each line filter LF constituting the line filter group LFG, the line filter LF is set to the attention pixel SP. By arranging the line filter LF on the target image IO so that the central element CE overlaps, and executing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter LF that overlap each other and the pixel values of the pixels of the target image IO. A line filter that generates at least one processed target image by calculating the original response value and replacing the pixel value of the pixel of interest SP with the response value calculated based on the original response value calculated for each line filter LF. Execute the process. Further, the candidate determination unit 224 sets the pixel whose pixel value is equal to or higher than a predetermined threshold value in the target image IO after the line filter processing to the crack candidate pixel Pcc, which is a pixel representing a crack and has a high probability of being cracked.

このように、本実施形態のひび割れ検出装置100では、ラインフィルタ処理部222が、ラインフィルタグループLFGを用いて上述したラインフィルタ処理を実行する。このようなラインフィルタ処理によれば、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が比較的大きい値になる。また、本実施形態のひび割れ検出装置100では、候補判定部224は、ラインフィルタ処理後の対象画像IOにおいて、画素値が所定の閾値以上である画素、すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域を構成する画素を、ひび割れ候補画素Pccに設定する。一般に、対象物に発生するひび割れは、ある程度以上の長さの線分の成分(すなわち、細長く、かつ、直線的に伸びる成分)を含んでいる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ひび割れではないが、ひび割れ部分に近い画素値を有する部分(例えば、対象物の表面の汚れ等)を誤ってひび割れとして検出する誤検出や、実際に存在するひび割れを検出できない検出漏れが発生することを抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を向上させることができる。 As described above, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the line filter processing unit 222 executes the above-mentioned line filter processing by using the line filter group LFG. According to such line filtering processing, a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more). ), The pixel value of the target image IO after the line filter processing becomes a relatively large value. Further, in the crack detection device 100 of the present embodiment, the candidate determination unit 224 determines a pixel whose pixel value is equal to or greater than a predetermined threshold in the target image IO after the line filter processing, that is, a line segment having a length equal to or longer than a certain level. The pixels constituting the region having the component are set to the crack candidate pixel Pcc. In general, a crack generated in an object contains a component of a line segment having a certain length or more (that is, a component that is elongated and extends linearly). Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, erroneous detection that is not a crack but has a pixel value close to the cracked portion (for example, dirt on the surface of an object) is erroneously detected as a crack, or It is possible to suppress the occurrence of detection omissions in which the cracks that actually exist cannot be detected, and it is possible to improve the accuracy of crack detection using image processing.

また、第2実施形態では、原レスポンス値Roを算出するための上記所定の演算は、対象画像IOの画素値とラインフィルタLFの要素値との乗算値を算出し、ラインフィルタLFを構成するすべての要素についての上記乗算値の和を、原レスポンス値Roとする演算である。このようにすれば、対象画像IOにおける画素値が比較的大きい画素が特定の方向にある程度の長さ以上並んだ領域(すなわち、ある程度以上の長さの線分の成分を有する領域)において、ラインフィルタ処理後の対象画像IOの画素値が、他の領域の画素値とより明確に区別できる程度の大きな値になる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、誤検出や検出漏れが発生することを効果的に抑制することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the second embodiment, the above-mentioned predetermined operation for calculating the original response value Ro calculates the multiplication value of the pixel value of the target image IO and the element value of the line filter LF, and constitutes the line filter LF. This is an operation in which the sum of the multiplication values for all the elements is the original response value Ro. In this way, in a region in which pixels having a relatively large pixel value in the target image IO are lined up in a specific direction for a certain length or more (that is, a region having a line segment component having a certain length or more), a line is formed. The pixel value of the target image IO after the filtering process becomes a large value that can be more clearly distinguished from the pixel values of other regions. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress the occurrence of erroneous detection and detection omission, and it is possible to effectively improve the accuracy of crack detection using image processing. can.

また、第2実施形態では、原レスポンス値Roに基づき算出されるレスポンス値として、各ラインフィルタLFについて算出された原レスポンス値Roの内の最大値である最大レスポンス値Rmが用いられる。そのため、本実施形態のひび割れ検出装置100によれば、ひび割れを精度良く検出することができ、画像処理を用いたひび割れ検出の精度を効果的に向上させることができる。 Further, in the second embodiment, the maximum response value Rm, which is the maximum value among the original response values Ro calculated for each line filter LF, is used as the response value calculated based on the original response value Ro. Therefore, according to the crack detection device 100 of the present embodiment, the crack can be detected with high accuracy, and the accuracy of crack detection using image processing can be effectively improved.

C.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
C. Modification example:
The technique disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be transformed into various forms without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are also possible.

上記実施形態におけるひび割れ検出装置100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、ひび割れ検出装置100が撮像部を備え、ひび割れ検出処理部200が、該撮像部による対象物の撮像により生成された画像を対象として、ひび割れ検出処理を実行するとしてもよい。 The configuration of the crack detection device 100 in the above embodiment is merely an example and can be variously modified. For example, the crack detection device 100 may include an imaging unit, and the crack detection processing unit 200 may execute the crack detection processing on an image generated by imaging an object by the imaging unit.

また、上記実施形態では、処理時画面S1等がひび割れ検出装置100の表示部120に表示されるとしているが、処理時画面S1等がひび割れ検出装置100の備える表示部120ではなく、外部のディスプレイに表示されるとしてもよい。なお、この場合には、ひび割れ検出装置100が表示部120を備える必要は無い。 Further, in the above embodiment, the processing screen S1 and the like are displayed on the display unit 120 of the crack detection device 100, but the processing screen S1 and the like are not the display unit 120 provided in the crack detection device 100, but an external display. It may be displayed in. In this case, the crack detection device 100 does not need to include the display unit 120.

また、上記実施形態において、記憶部110に記憶されているラインフィルタグループLFGの種類は任意に変更可能である。 Further, in the above embodiment, the type of the line filter group LFG stored in the storage unit 110 can be arbitrarily changed.

また、上記実施形態において、記憶部110に記憶されるラインフィルタグループLFGの単位要素数Nは、3以上の奇数である限りにおいて任意に変更可能である。また、上記実施形態において、記憶部110に記憶されるラインフィルタグループLFGを構成する各ラインフィルタLFの要素値(図6,14参照)は、中央要素CEを通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、上記直線から上記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下である限りにおいて、任意に変更可能である。 Further, in the above embodiment, the number of unit elements N of the line filter group LFG stored in the storage unit 110 can be arbitrarily changed as long as it is an odd number of 3 or more. Further, in the above embodiment, the element values of the line filter LFs constituting the line filter group LFG stored in the storage unit 110 (see FIGS. 6 and 14) are the element values of the elements overlapping the straight line passing through the central element CE. Is a positive value, and can be arbitrarily changed as long as the element value of the element separated from the straight line in the direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more is 0 or less.

また、上記実施形態におけるひび割れ検出処理(図3)の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態におけるひび割れ検出処理では、ひび割れ候補確認処理(S150)が実行されるとしているが、ひび割れ候補確認処理は必ずしも実行される必要はない。ひび割れ候補確認処理が実行されない場合には、ひび割れ候補検出処理(S130)において検出されたひび割れ候補領域CCが、そのまま、ひび割れ領域CRに設定される。 Further, the content of the crack detection process (FIG. 3) in the above embodiment is merely an example and can be variously deformed. For example, in the crack detection process in the above embodiment, the crack candidate confirmation process (S150) is executed, but the crack candidate confirmation process does not necessarily have to be executed. When the crack candidate confirmation process is not executed, the crack candidate region CC detected in the crack candidate detection process (S130) is set as it is in the crack region CR.

また、上記実施形態におけるひび割れ候補検出処理(図5)では、複数のラインフィルタグループLFGが、単位要素数Nが大きい順に選択されるとしているが、ラインフィルタグループLFGの選択順は任意に変更可能である。また、上記第1実施形態では、原レスポンス値Roに基づき算出されるレスポンス値として重み付けレスポンス値Rwが採用されているが、第2実施形態と同様に最大レスポンス値Rmが採用されてもよい。反対に、上記第2実施形態では、原レスポンス値Roに基づき算出されるレスポンス値として最大レスポンス値Rmが採用されているが、第1実施形態と同様に重み付けレスポンス値Rwが採用されてもよい。 Further, in the crack candidate detection process (FIG. 5) in the above embodiment, the plurality of line filter groups LFG are selected in descending order of the number of unit elements N, but the selection order of the line filter group LFG can be arbitrarily changed. Is. Further, in the first embodiment, the weighted response value Rw is adopted as the response value calculated based on the original response value Ro, but the maximum response value Rm may be adopted as in the second embodiment. On the contrary, in the second embodiment, the maximum response value Rm is adopted as the response value calculated based on the original response value Ro, but the weighted response value Rw may be adopted as in the first embodiment. ..

また、上記実施形態では、ひび割れ検出処理の対象物は、建築物310のタイル張りの壁であるとしているが、それ以外の壁状の構造物(例えば、建築物のコンクリートの壁や土木構造物の壁面等)であってもよいし、壁状の構造物以外の物体であってもよい。 Further, in the above embodiment, the object of the crack detection treatment is a tiled wall of the building 310, but other wall-like structures (for example, a concrete wall or a civil engineering structure of a building). It may be an object other than a wall-like structure.

100:ひび割れ検出装置 110:記憶部 120:表示部 130:入力部 140:インターフェース部 170:制御部 190:バス 200:ひび割れ検出処理部 210:表示制御部 220:候補検出処理部 222:ラインフィルタ処理部 224:候補判定部 226:候補領域設定部 230:候補確認処理部 232:矩形算出部 234:確認判定部 310:建築物 320:撮像装置 CC:ひび割れ候補領域 CE:中央要素 CP:ひび割れ検出プログラム CR:ひび割れ領域 IO:対象画像 Id:画像データ LF:ラインフィルタ LFG:ラインフィルタグループ Pb:背景画素 Pc:ひび割れ画素 Pcc:ひび割れ候補画素 Pn:ノイズ画素 R1:画像選択領域 R11:個数表示欄 R2:手法選択領域 R3:画像表示領域 RE:最小矩形 Rm:最大レスポンス値 Ro:原レスポンス値 Rw:重み付けレスポンス値 S1:処理時画面 SP:注目画素 100: Crack detection device 110: Storage unit 120: Display unit 130: Input unit 140: Interface unit 170: Control unit 190: Bus 200: Crack detection processing unit 210: Display control unit 220: Candidate detection processing unit 222: Line filter processing Part 224: Candidate judgment unit 226: Candidate area setting unit 230: Candidate confirmation processing unit 232: Rectangular calculation unit 234: Confirmation judgment unit 310: Building 320: Imaging device CC: Crack candidate area CE: Central element CP: Crack detection program CR: Crack area IO: Target image Id: Image data LF: Line filter LFG: Line filter group Pb: Background pixel Pc: Crack pixel Pcc: Crack candidate pixel Pn: Noise pixel R1: Image selection area R11: Number display field R2: Method selection area R3: Image display area RE: Minimum rectangle Rm: Maximum response value Ro: Original response value Rw: Weighted response value S1: Processing screen SP: Pixel of interest

Claims (10)

対象物のひび割れを検出するひび割れ検出装置であって、
N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを記憶する記憶部と、
前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行するラインフィルタ処理部と、
前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する候補判定部と、
を備え
前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である、ひび割れ検出装置。
A crack detection device that detects cracks in an object.
It is composed of elements of N rows × N columns (however, N is an orthogonal number of 3 or more), and the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element located in the center of the row direction and the column direction is a positive value. A line filter group composed of a plurality of line filters in which the element values of elements separated from the straight line in a direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more are 0 or less, and the slope of the straight line in each line filter. Are different from each other, with a storage unit that stores the line filter group,
Pixels constituting the target image representing the object are sequentially selected as the pixels of interest, and for each of the line filters constituting the line filter group, the target image is such that the central element of the line filter overlaps the pixels of interest. The original response value is calculated by arranging the line filter on the top and executing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter overlapping with each other and the pixel values of the pixels of the target image, and the pixel of interest. With a line filter processing unit that executes line filter processing that generates at least one post-processing target image by replacing the pixel value of the above with a response value calculated based on the original response value calculated for each of the line filters. ,
In the processed target image, a candidate determination unit that sets pixels having a pixel value equal to or higher than a predetermined threshold value as crack candidate pixels having a high probability of being cracks.
Equipped with a,
In the predetermined calculation, a power value to be calculated with the pixel value as the base and the element value as a power index is calculated, and the product of the power values for all the elements constituting the line filter is used as the original response value. A crack detection device.
請求項1に記載のひび割れ検出装置であって、
前記ラインフィルタ処理部は、前記ラインフィルタ毎に前記処理後対象画像を生成し、
一の前記ラインフィルタについての前記処理後対象画像の生成のために算出される前記レスポンス値は、前記一のラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に第1の重み係数を乗算した値と、前記一のラインフィルタに対して前記直線の傾きが近接する少なくとも1つの他の前記ラインフィルタを用いて算出された前記原レスポンス値に前記第1の重み係数より小さい重み係数を乗算した各値と、の和である、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to claim 1.
The line filter processing unit generates a target image after the processing for each line filter.
The response value calculated for generating the processed target image for the one line filter is a value obtained by multiplying the original response value calculated by using the one line filter by a first weighting coefficient. And each of the original response values calculated by using at least one other line filter whose slope of the straight line is close to the one line filter is multiplied by a weighting coefficient smaller than the first weighting factor. A crack detector that is the sum of the values.
請求項1に記載のひび割れ検出装置であって、
前記レスポンス値は、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値の内の最大値である、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to claim 1.
The crack detection device, wherein the response value is the maximum value among the original response values calculated for each of the line filters.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
前記ラインフィルタは、前記直線に重なる各要素の要素値が第1の正の値であり、前記直線から前記直線に直交する方向に第1の距離以上離れた要素の要素値が0以下であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に前記第1の距離未満離れた要素の要素値が前記第1の正の値より小さい第2の正の値であるフィルタである、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to any one of claims 1 to 3.
In the line filter, the element value of each element overlapping the straight line is the first positive value, and the element value of the element separated from the straight line by the first distance or more in the direction orthogonal to the straight line is 0 or less. A crack detection device, which is a filter in which the element value of an element separated by less than the first distance in a direction orthogonal to the straight line from the straight line is a second positive value smaller than the first positive value. ..
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
前記記憶部は、前記Nの値が互いに異なる複数の前記ラインフィルタグループを記憶し、
前記ラインフィルタ処理部は、複数の前記ラインフィルタグループの内の1つの選択と、前記対象画像を対象とした、または、前記ラインフィルタ処理が少なくとも1回実行されている場合には直前に実行された前記ラインフィルタ処理後の前記処理後対象画像を対象とした、選択された前記ラインフィルタグループを用いた前記ラインフィルタ処理の実行と、を繰り返し実行する、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to any one of claims 1 to 4.
The storage unit stores a plurality of the line filter groups having different N values from each other.
The line filter processing unit is executed immediately before selecting one of the plurality of line filter groups and targeting the target image or when the line filter processing is executed at least once. A crack detection device that repeatedly executes the line filter processing using the selected line filter group for the processed target image after the line filter processing.
請求項に記載のひび割れ検出装置であって、
前記ラインフィルタ処理部は、前記Nの値が大きい順に前記ラインフィルタグループの選択を行う、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to claim 5.
The line filter processing unit is a crack detection device that selects the line filter group in descending order of the value of N.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、さらに、
前記ひび割れ候補画素を示す画像をディスプレイに表示させる表示制御部を備える、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to any one of claims 1 to 6, and further.
A crack detection device including a display control unit that displays an image showing the crack candidate pixels on a display.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載のひび割れ検出装置であって、
前記対象物は、壁状の構造物である、ひび割れ検出装置。
The crack detection device according to any one of claims 1 to 7.
The object is a crack detection device, which is a wall-shaped structure.
対象物のひび割れを検出するひび割れ検出方法であって、
N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを取得する工程と、
前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する工程と、
前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する工程と、
を備え
前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である、ひび割れ検出方法。
It is a crack detection method that detects cracks in an object.
It is composed of elements of N rows × N columns (however, N is an orthogonal number of 3 or more), and the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element located in the center of the row direction and the column direction is a positive value. A line filter group composed of a plurality of line filters in which the element values of elements separated from the straight line in a direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more are 0 or less, and the slope of the straight line in each line filter. Are different from each other, the process of acquiring the line filter group and
Pixels constituting the target image representing the object are sequentially selected as the pixels of interest, and for each of the line filters constituting the line filter group, the target image is such that the central element of the line filter overlaps the pixels of interest. The original response value is calculated by arranging the line filter on the top and executing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter overlapping with each other and the pixel values of the pixels of the target image, and the pixel of interest. By replacing the pixel value of the above with a response value calculated based on the original response value calculated for each of the line filters, a step of executing a line filter process of generating at least one post-process target image, and a step of executing the line filter process.
In the processed target image, a step of setting a pixel whose pixel value is equal to or higher than a predetermined threshold value as a crack candidate pixel having a high probability of being a pixel representing a crack,
Equipped with a,
In the predetermined calculation, a power value to be calculated with the pixel value as the base and the element value as a power index is calculated, and the product of the power values for all the elements constituting the line filter is used as the original response value. in it, crack detection method.
対象物のひび割れを検出するためのコンピュータプログラムであって、
N行×N列(ただし、Nは3以上の奇数)の要素から構成され、行方向および列方向の中央に位置する中央要素を通る直線に重なる各要素の要素値が正の値であり、かつ、前記直線から前記直線に直交する方向に所定距離以上離れた要素の要素値が0以下である複数のラインフィルタから構成されたラインフィルタグループであって、各前記ラインフィルタにおける前記直線の傾きは互いに異なる、前記ラインフィルタグループを取得する機能と、
前記対象物を表す対象画像を構成する画素を注目画素として順次選択し、前記ラインフィルタグループを構成する各前記ラインフィルタについて、前記注目画素に前記ラインフィルタの前記中央要素が重なるように前記対象画像上に前記ラインフィルタを配置し、互いに重なり合う前記ラインフィルタの要素の要素値と前記対象画像の画素の画素値とを用いた所定の演算を実行することにより原レスポンス値を算出し、前記注目画素の画素値を、各前記ラインフィルタについて算出された前記原レスポンス値に基づき算出されたレスポンス値に置き換えることにより、少なくとも1つの処理後対象画像を生成するラインフィルタ処理を実行する機能と、
前記処理後対象画像において、画素値が所定の閾値以上である画素を、ひび割れを表す画素である蓋然性の高いひび割れ候補画素に設定する機能と、
をコンピュータに実現させ
前記所定の演算は、前記画素値を底とし前記要素値をべき指数とするべき乗値を算出し、前記ラインフィルタを構成するすべての要素についての前記べき乗値の積を前記原レスポンス値とする演算である、コンピュータプログラム。
A computer program for detecting cracks in an object
It is composed of elements of N rows × N columns (however, N is an orthogonal number of 3 or more), and the element value of each element overlapping the straight line passing through the central element located in the center of the row direction and the column direction is a positive value. A line filter group composed of a plurality of line filters in which the element values of elements separated from the straight line in a direction orthogonal to the straight line by a predetermined distance or more are 0 or less, and the slope of the straight line in each line filter. Is different from each other, with the function to acquire the line filter group,
Pixels constituting the target image representing the object are sequentially selected as the pixels of interest, and for each of the line filters constituting the line filter group, the target image is such that the central element of the line filter overlaps the pixels of interest. The original response value is calculated by arranging the line filter on the top and executing a predetermined calculation using the element values of the elements of the line filter overlapping with each other and the pixel values of the pixels of the target image, and the pixel of interest. By replacing the pixel value of the above with a response value calculated based on the original response value calculated for each of the line filters, a function of executing a line filter process for generating at least one post-processed target image, and a function of executing the line filter process.
A function of setting a pixel whose pixel value is equal to or higher than a predetermined threshold value in the processed target image as a crack candidate pixel having a high probability of being a pixel representing a crack.
To the computer ,
In the predetermined calculation, a power value to be used as a power index is calculated with the pixel value as the base, and the product of the power values for all the elements constituting the line filter is used as the original response value. Is a computer program.
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