JPH01195351A

JPH01195351A - コンクリート表面のひび割れ測定方法

Info

Publication number: JPH01195351A
Application number: JP1853388A
Authority: JP
Inventors: Satoru Miura; 悟三浦; Katsura Ogasawara; 桂小笠原; Masayuki Miura; 正之三浦; Toshikazu Miyajima; 宮嶋　俊和
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1988-01-30
Filing date: 1988-01-30
Publication date: 1989-08-07
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH087157B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産・トの矛１　ノ）デ本発明はコンクリート表面のひび割れ測定方法に関し、
とくにコンクリート表面のひび割れのパターン、幅及び
長さを画像処理技術により測定する方法に関する。

更えゑ且遺コンクリート表面のひび割れ計測は、コンクリート構造
物の調査・診断に必要なものである。コンクリート表面
のひび割れに関する調査項目としては、ひび割れパター
ン、幅、長さ及びこれらの経時変化がある。ひび割れパ
ターンの調査は、コンクリート表面のひび割れの形態を
目視辱より観察し記録するものであって、その発生時期
、規則性の有無、割れの原因究明等の解析の資料となる
ものである。

ひび割れ幅とは、クラックスケール、ルーペ等を用いて
コンクリート表面でひび割れの長さ方向に直角に測った
寸法であり、ひび割れ幅の調査はひび割れの原因推定、
補修・補強の要否の判定、補修・補強の方法の選定等の
ための資料となるものである０日本コンクリート工学協
会の「コンクリートひびわれ調査、補修・補強指針」に
よればひび割れ幅の限度として耐久性からみた場合に０
．１■、防水性からみた場合に０．０５　ｆｆＩｍが提
案されている。

ひび割れ長さの調査は、おもに補修・補強の規模（範囲
等）の把握と工事費の算出の資料となるものである。

ひび割れ幅の経時変化即ち変動状況の調査は、ひび割れ
の原因推定や補修・補強方法の選定の上で重要な資料と
なるものである。

が　　しようと　る：従来のコンクリート表面ひび割れ計測方法は、目視や写
真によるスケッチ作成、通常スケール、クラブクスケー
ル、ルーペ等による測定を雨いるものであるが、　（ａ
）非常に多くの人手と時間を要し、（ｂ）Ｌかもパター
ン、幅、長さの正確な測定が困難である等の問題点があ
った。

本発明の［１的は、コンピュータ利用の画像処理技術に
よってコンクリート表面ひび割れを測定する方法を提供
し、もって従来技術の上記問題点を解決するにある。

１−ＩＩＩ＋８７　　　るための１− 第１図及び第２図を参照するに、本発明のコンクリート
表面ひび割れの測定方法によれば、被測定コンクリ−）
１の表面の画像を高解像度ラインセンサ３等により画素
の明るさに比例する濃淡値Ｄ（第３図）としてコンピュ
ータ４に記憶する。

好ましくは、被測定コンクリートｌを被４１１定コンク
リート面の写真とする。さらに好ましくは、適当な光源
２により被４１１定コンクリートｌを照明する。

第３図は、濃淡値りの一例として高解像度ラインセンサ
３が画素の明るさに比例して発生する０−２５５の２５
６階調を有する濃淡値信号を示す。

第３図及び第４図から明らかな様に被測定コンクリート
ｌの表面画像の濃淡値りには、ひび割れｌＯ以外のもの
を表わすものが含まれる。本発明によれば、ひび割れｌ
Ｏのｒ＆’ＪＬ値りをひび割れ１０以外のものを表わす
濃淡値りから識別する一基準として、上記画素の濃淡値
りに対し適当な閾値Ｔを算出する０次に上記濃淡値りで
表わされる画像から、濃淡値りが閾値Ｔ以上である白画
素と濃淡値りが閾値１未満である黒画素とからなる二値
画像を作る。さらに非線状の黒画素部分を、面積に相当
する黒画素の数が非常に少ないこと又は縦・横の長さＩ
ＩＸ、　Ｑｙ　（第６図）が非常に短いことに基づいて
除去する。最後に黒画素の座標と数によりひび割れの幅
と長さとを測定する。

１」第４図のひび割れ１０を測定する場合を参照して本発明
のコンクリート表面ひび割れの測定方法の作用を説明す
る。コンクリート面を示す第４図の濃淡値りの画像には
ひび割れｌＯ以外のものを示すものが多く含まれる。本
発明者は、各種実験研究の結果、画像内の濃淡値りの分
布に基づいて適当な閾値Ｔ　（＝ｆ（Ｄ））を選定し、
その閾値Ｔによって濃淡値りを二値化するならば、ひび
割れｌＯ及びひび割れに近い像を分離できることを見出
した。上記の２５６階調を有する濃淡値りによる第４図
のコンクリート表面画像の場合、適当な閾値Ｔは次式で
グーえられる。

Ｔ＝ｆ（Ｄ）＝Ａ−Ｎ　　　　　　　　　−−”　（１
）ここに、Ａは画像内の濃淡値りの平均値、Ｎは５ない
しｌＯの定数である。第３図の例ではＴ　＝　ｌｅＯと
して良好な結果を得た。細かいひび割れまで抽出するに
は２４ｒｔｉ　Ｔを大きく選ぶ必要がある。

第４図の画像を、濃淡値りが（１）式の閾値Ｔ以−Ｌで
ある白画素とｅ淡値りが闇値１未満である黒画素とから
なる画像に変えると、第５図の様にひび；＋、ｌれ１０
及びそれに近い汚れが抽出された二値画像を作ることが
できる。

第５図の二値画像から汚れを分離するため、ひび割れ１
Ｇを「画像の一辺に近い長さを持つ線状の黒部分、」と
考え、次のものを除去する。

ｉ）面積が非常に小さいもの、即ち黒画素の数が非常に
少ない黒部分ｉｉ）第６図の様に面積が大きくても縦横が小さ〈線状
でないもの、即ちＱ！及び１！ｙが非常に小さい黒部分この処理を行なった後の画像を第７図に示す。

コンクリート面の汚損が少ない場合には、第７図に相ち
する段階でひび割れ画像のみが残るので、黒画素の座標
と数によりひび割れの幅と長さとを測定することができ
る。

濃淡の変化に基づく汚れ分離の手法を次に説明する。第
７図の二値化画像に対し黒部分の幅の中心のみを残す細
線化処理を施すと第８図のようになる。第８図において
、３本以上に細線が交差する分岐部Ｊを除去すると、画
像は第９図のように始点と終点を１つづつ持った個別点
部分Ｓの集合となる。第１０図のように各個別点部分Ｓ
に番号を付してそれぞれを識別する。

本発明者は、実験によりひび割れ１０における濃淡値り
の変化幅ΔＤが一定の範囲内にある事実、即ちＬ記の２
５６階調を有する濃淡値りの場合にはその変化幅ΔＤが
５−１０の範囲内にある事実を見出した。各個別点部分
Ｓについて、最初に記録したＣ淡値画像におけるＬ記変
化幅ΔＤがひび割れ１０のそれの範囲内にあるか否かを
検査し、範囲外の個別点部分Ｓを除去すると第１１図の
様になる。さきに第８図から除去されれた分岐部Ｊのう
ち第１１図の残存点部分Ｓに嵌合するものを回復させれ
ば第１２図の様になり、それらの残存点部分Ｓ及び回復
させた分岐部Ｊに対して第７図から除去された中心以外
の黒画素を回復させると第１３図の様になる。こうして
濃淡値りの変化幅ΔＤの大きい汚れを除くことができる
。

第１３図までの処理を終了すれば、コンピュータ４から
ひび割れパターンのハードコピーを例えばプロッタ５に
よって随時出力することが可能であり、さらにひび割れ
の幅及び長さの測定結果を例えばプリンタ６により第１
４図の様にヒストグラムとして出力することができる。

見立」第３図から第１４図までの例においては、第２図の高解
像度ラインセンサ３として２０００　Ｘ　３０００画素
のものを用いた。また、被測定コンクリート１としては
、現実の幅約０．１　＋ｕ＋のひび割れが上記高解像度
ラインセンサ３によって識別できる程度の大きさに撮影
したコンクリート面の写真を用いた。

小さいフィルムに広い範囲のコンクリート面を撮影すれ
ば高解像度ラインセンサ３の解像力をもってしても現実
に存在するひび割れをフィルム画像上で識別することが
困難であり、大きいフィルムに狭い範囲のコンクリート
面を撮影すればひび割れの識別は容易になるが所要フィ
ルム量及び撮影の手間が増大する。

コンピュータ４としては、１０２４　Ｘ　１０２４画素
の画面を８画面記憶できる画像メモリ及び主メモリ４Ｍ
Ｂｙｔｅを有するミニ・コンピュータを用いた。さらに
外部メモリとして磁気ディスクＥｔ８ＭＢ　ｘ　２を用
いた。

λｌΣ私釆以上説明した如く、本発明によるコンクリート表面ひび
割れの測定方法は、被測定コンクリート表面の濃淡値画
像に基づきコンピュータ画像処理技術によって適当な閾
値を境として白画素と黒画素からなる７−値画像を作り
、必要に応じひび割れ以外の汚れの画像を除いた上で黒
画素の座標と数によりひび割れの幅と長さとを測定する
ので１次の効果を奏する。

（イ）ひび割れ測定を短時間内に簡単に行なうことがで
きる。

（ロ）ひび割れ測定の正確さを高めることができる。

（ハ）ひびｔ１れの経時変化を確実に捕捉することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の手順を示すブロック図、第２図は
本発明方法に使われる装置の説明図、第３図は濃淡信号
及びその闇値を示すグララ、第４図から第１４図までは
一実施例の説明図である。１、・・・被測定コンクリート、　　２・・・光源、　
　３・・・高解像度ラインセンサ、　　４・・・コンピ
ュータ、５・・・プロッタ、　　６・・・プリンタ、　
　１０・・・ひび割れ、　　Ｊ・・・分岐部、　Ｓ・・
・個別点部分。第１　＝：ｌ＞　２しＩＣ１→３し１こ、τ４図　　　　　　　第５図第６０ −１×→ 第７図　　　　　−（８図第９図　　　　　　第１０図第１１図　　　　　　第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定コンクリート表面の画像を画素の明るさに
比例する濃淡値（Ｄ）により記憶すること、上記画素の
濃淡値（Ｄ）の適当な閾値（Ｔ）を算出し上記画像から
濃淡値（Ｄ）が閾値（Ｔ）以上の白画素と濃淡値（Ｄ）
が閾値（Ｔ）未満の黒画素との二値画像を作ること、非
線状の黒画素部分を除くこと、及び黒画素の座標と数に
よりひび割れの幅と長さとを測定することからなるコン
クリート表面ひび割れの測定方法。
（２）特許請求の範囲第１項記載の測定方法において、
上記非線状の黒画素部分を除いた後上記黒画素の画像に
おける分岐部を除き複数の個別黒部分を形成すること、
各個別黒部分内の画素の濃淡値（Ｄ）の変化幅（ΔＤ）
を算出しその変化幅（ΔＤ）が所定値以上である個別黒
部分を除くことを含めてなるコンクリートのひび割れ測
定方法。