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技術 トンネル覆工面調査システムおよびトンネル覆工面調査システムに用いる車両

出願人 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社
発明者 明石行雄橋本和明林詳悟
出願日 2014年7月25日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2014-152323
公開日 2016年3月7日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-031249
状態 特許登録済
技術分野 測量一般 光学的手段による測長装置 光学的手段による材料の調査の特殊な応用 トンネルの覆工・支保
主要キーワード 扇状部材 略円弧面状 赤外線熱画像 スリットレーザ光 片側側面 荷台部分 縦断方向 可視化画像
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年3月7日)のものです。
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図面 (9)

課題

トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができるトンネル覆工面調査システムおよびそれにン用いる車両を提供する。

解決手段

撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が第1の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の3次元形状計測結果と、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が第2の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の3次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する。

概要

背景

本出願人は、すでに、特許文献1に示されるように、車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、走行路面の表面の3次元形状(横断方向、縦断方向、高さ)を計測する走行路面調査システムを提案している。

この特許文献1で提案された発明によれば、1台の車両を走行させながら走行路面の3次元形状を示す画像を取得することができ、その画像を用いて、走行路面に生じたわだちなどの凹凸を正確に確認することができ、もって走行路面の健全度(劣化度)を調査することができる。

概要

トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができるトンネル覆工面調査システムおよびそれにン用いる車両を提供する。撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が第1の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の3次元形状計測結果と、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が第2の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の3次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する。

目的

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができるトンネル覆工面調査システムおよびそれにン用いる車両を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムであって、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段であって、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段と、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の3次元形状を計測可能な第1の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに180度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の3次元形状を計測可能な第2の計測位置に固定させる固定・反転手段と、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第1の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の3次元形状計測結果と、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第2の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の3次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する画像加工手段とを備えたトンネル覆工面調査システム。

請求項2

トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムに用いる車両であって、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段であって、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段と、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の3次元形状を計測可能な第1の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに180度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の3次元形状を計測可能な第2の計測位置に固定させる固定・反転手段とを備えたトンネル覆工面調査システムに用いる車両。

請求項3

複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項1記載のトンネル覆工面調査システム。

請求項4

複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項2記載のトンネル覆工面調査システムに用いる車両。

技術分野

0001

本発明は、トンネル覆工調査システムおよびトンネル覆工面調査システムに用いる車両に関し、特に、トンネル覆工面の高さ情報を含む3次元形状を示す画像を得て、トンネル健全度(劣化度)を調査するためのシステムおよび車両に関する。

背景技術

0002

本出願人は、すでに、特許文献1に示されるように、車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、走行路面の表面の3次元形状(横断方向、縦断方向、高さ)を計測する走行路面調査システムを提案している。

0003

この特許文献1で提案された発明によれば、1台の車両を走行させながら走行路面の3次元形状を示す画像を取得することができ、その画像を用いて、走行路面に生じたわだちなどの凹凸を正確に確認することができ、もって走行路面の健全度(劣化度)を調査することができる。

先行技術

0004

特開2014−95627号

発明が解決しようとする課題

0005

トンネル覆工面は、高さ情報のない2次元的な情報のみの可視化画像だけでは、たとえ、そこに、ひび割れが撮影されていたとしても、それがはく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを判断することができない。

0006

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができるトンネル覆工面調査システムおよびそれにン用いる車両を提供することを解決課題とする。

課題を解決するための手段

0007

第1発明は、
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムであって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の3次元形状を計測可能な第1の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに180度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の3次元形状を計測可能な第2の計測位置に固定させる固定・反転手段と、
前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第1の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち一方の片側側面の3次元形状計測結果と、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段が前記第2の計測位置に固定された状態で、計測されたトンネル覆工面のうち他方の片側側面の3次元形状計測結果とを用いて、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工する画像加工手段と
を備えたトンネル覆工面調査システムであることを特徴とする。

0008

第2発明は、第1発明において、
トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、トンネル覆工面を調査するための調査対象画像に加工するトンネル覆工面調査システムに用いる車両であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面を有し、前記車両に搭載される撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段であって、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアに向けて、トンネル覆工面の周方向に沿って長いスリットレーザ光をそれぞれ投光する複数のスリットレーザ光投光手段が、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、配置されるとともに、
トンネル覆工面の両側面のうち片側側面の周方向に沿った各エリアを、前記複数のスリットレーザ光の投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数の撮影手段が、複数のスリットレーザ光投光手段にそれぞれに対応して、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段の設置箇所から、車両進行方向に所定距離離間して配置された撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段と、
前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を、トンネル覆工面の両側面のうち一方の片側側面の3次元形状を計測可能な第1の計測位置に固定させるとともに、前記撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を鉛直中心軸回りに180度反転させて、トンネル覆工面の両側面のうち他方の片側側面の3次元形状を計測可能な第2の計測位置に固定させる固定・反転手段と
を備えたトンネル覆工面調査システムに用いる車両であることを特徴とする。

0009

第3発明は、第1発明において、
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする。

0010

第4発明は、第2発明において、
複数のスリットレーザ光投光手段と複数の撮影手段は、前記円弧面状あるいは略円弧面状の設置面の周方向に沿って、千鳥状に配置されることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、トンネル内を車両が走行中に、当該車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、高さ情報を含むトンネル覆工面の表面の3次元形状を計測して、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。

図面の簡単な説明

0012

図1は、本発明に係るトンネル覆工面調査システムに用いる車両の左側面を示すである。
図2は、車両がトンネル内の左側の走行車線を走行している状態を示す断面図であり、車両に搭載した撮影手段およびスリットレーザ光投光手段とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面の表面の3次元形状を計測している様子を示す図である。
図3は、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段を斜視図にて示す図である。
図4は、スリットレーザ光投光手段から投光されるスリットレーザ光の投光方向と、撮影手段の撮影方向(視準線)との関係を示す図であり、図4(a)は、図3の矢視A方向、つまり車両の右側面からみた図であり、図4(b)は、斜視図にて示したものである。
図5は、車両がトンネル内の右側の走行車線を走行している状態を示す断面図である。
図6は、実施例のトンネル覆工面調査システムで行われる処理の手順を示す図である。
図7(a)は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目に形成されたひび割れと打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れを示す図で、図7(b)は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目に形成されたひび割れの拡大図で、図7(c)は、トンネル覆工面の打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れの拡大図である。
図8は、パーソナルコンピュータでは行われる画像加工処理例を示す図である。

実施例

0013

以下、図面を参照して、本発明に係るトンネル覆工面調査システムおよびトンネル覆工面調査システムに用いる車両の実施形態について説明する。

0014

図1は、本発明に係るトンネル覆工面調査システムに用いる車両1の左側面を示す。

0015

車両1は、たとえば道路維持作業に用いられる作業用トラックベースとする作業車両である。

0016

車両1の荷台部分は、コンテナ状になっており、コンテナの一方の側面(図1では左側面)の扉と、コンテナの天井の扉が開閉自在となっている。図1では、扉が開いた状態を示している。

0017

撮影手段10(10a、10b、10c、10d、10f)およびレーザ光投光手段20(20a、20b、20c、20d、20e、20f)は、車両1の上記扉が開かれたときに、トンネルの覆工面を撮影でき、照明できるように、車両1の荷台に設けられている。撮影手段10およびレーザ光投光手段20は、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30に設置されている。撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30は、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31を備えている。複数(6台)のスリットレーザ光投光手段20a、20b、20c、20d、20e、20fと複数(6台)の撮影手段10a、10b、10c、10d、10fは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31の周方向に沿って、千鳥状に配置されている。画像処理部50は、撮影手段10で撮影された画像データを受け取り、トンネル覆工面の3次元画像を生成する画像処理を行う。

0018

図2は、車両1がトンネル内の左側の走行車線150Lを走行している状態を示す断面図であり、車両1に搭載した撮影手段10およびスリットレーザ光投光手段20とを用いた光切断法によって、トンネル覆工面100の表面の3次元形状を計測している様子を示している。なお、説明の便宜上、トンネルのセンターラインTCの図中左側の路面を左側の走行車線150Lとし、トンネルのセンターラインTCの図中右側の路面を右側の追い越し車線150Rと称する。また、トンネルの覆工面100のうちトンネルのセンターラインTCで区切られた左側を、左側側面101Lとし、トンネルの覆工面100のうちトンネルのセンターラインTCで区切られた右側を、右側側面101Rとする。

0019

照明手段20は、トンネル覆工面100の両側面のうち片側側面である左側側面101Lの周方向に沿った各エリア100A、100B、100C、100D、100E、100Fに向けて、トンネル覆工面100の周方向に沿って長いスリットレーザ光Lをそれぞれ投光する複数(実施例では6台)のスリットレーザ光投光手段20a、20b、20c、20d、20e、20fを含んで構成されている。なお、6台のスリットレーザ光投光手段20a〜20fを代表させるときは、スリットレーザ光投光手段20と呼ぶことにする。

0020

撮影手段10(図2では、図示せず、図1参照)は、エリアカメラであり、トンネル覆工面100の両側面のうち片側側面である左側側面101Lの周方向に沿った各エリア100A、100B、100C、100D、100E、100Fを、スリットレーザ光Lの投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する複数(実施例では6台)の撮影手段10a、10b、10c、10d、10e、10fを含んで構成されている。なお、以下では、6台の撮影手段10a〜10fを代表させるときは、撮影手段10と呼ぶことにする。

0021

スリットレーザ光投光手段20および撮影手段10は、トンネル覆工面100の両側面101L、101Rのうち片側側面に対応する円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31を有する撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30に設置されている。

0022

図3は、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30を斜視図にて示している。

0023

6台の撮影手段10a〜10fは、6台のスリットレーザ光投光手段20a〜20fにそれぞれに対応して、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31の周方向に沿って、スリットレーザ光投光手段20の設置箇所から、車両進行方向に所定距離dだけ離間して配置されている。

0024

すなわち、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30は、トンネル覆工面100の周方向に平行な断面、つまり車両1の進行方向に垂直な断面が扇状に形成された部材32を含んで構成されており、扇状部材32の円弧面あるいは略円弧面に相当する設置面31に、1対のスリットレーザ光投光手段20および撮影手段10が、周方向に沿って等間隔にあるいは略等間隔に配列されている。

0025

ここで、複数(6台)のスリットレーザ光投光手段20a、20b、20c、20d、20e、20fと複数(6台)の撮影手段10a、10b、10c、10d、10fは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31の周方向に沿って、千鳥状に配置されている。

0026

よって、各スリットレーザ光投光手段20a、20b、20c、20d、20e、20fから投光され各エリア100A、100B、100C、100D、100E、100Fに照射されるスリットレーザ光Lがそれぞれ、隣り合うもの同士で互いに重なってしまうことを回避できる(図2参照)。このため機器セッティングするに際してスリットレーザ光Lの干渉を考慮する必要がなくなり、機器のセッティングを容易に行うことができる。

0027

固定・反転手段40は、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30の鉛直中心の軸Cである駆動軸41と、ステージ42を含んで構成されている。ステージ42は、車両1のフレームに固定されている。撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30を、トンネル覆工面100の両側面101L、101Rのうち一方の片側側面である左側側面101Lの3次元形状を計測可能な第1の計測位置に固定させるとともに、駆動軸41をモータなどによって、ステージ42に対して相対的に回転駆動させて、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30を鉛直中心軸C回りに180度反転させて、トンネル覆工面100の両側面101L、101Rのうち他方の片側側面である右側側面101Rの3次元形状を計測可能な第2の計測位置に固定させる。

0028

図2図3は、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30が、第1の計測位置に固定された状態を示している。

0029

図4は、スリットレーザ光投光手段20から投光されるスリットレーザ光Lの投光方向と、撮影手段10の撮影方向(視準線11a)との関係を示す図であり、図4(a)は、図3の矢視A方向、つまり車両1の右側面からみた図であり、図4(b)は、斜視図にて示したものである。

0030

スリットレーザ光投光手段20からは、トンネル覆工面100の表面に対して垂直な方向に向けてスリットレーザ光Lが投光され、トンネル覆工面100の周方向、つまり車両1の進行方向に対して垂直な方向に沿って長いスリットレーザ光Lが照射される。撮影手段10は、トンネル覆工面100の表面に対して傾斜された視準線11aをもって、トンネル覆工面100の表面に照射されたスリットレーザ光Lを斜め方向から撮影する。

0031

トンネル覆工面100の表面が平面の場合には、当該表面に照射されたスリットレーザ光Lが直線として撮影される。しかし、トンネル覆工面100の表面に凹凸などの歪みがある場合には、当該表面に照射されたスリットレーザ光Lが歪んで撮影される。この歪みをプロファイル化することにより、分解能が0.5mm以下で、トンネル覆工面100の表面の形状変化を計測することができる。

0032

図5は、車両1がトンネル内の右側の走行車線150Rを走行している状態を示す断面図である。固定・反転手段40によって、撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30が、第1の撮影位置から、鉛直中心軸C回りに180度反転されて、第2の計測位置に固定された状態を示している。

0033

スリットレーザ光投光手段20f、20e、20d、20c、20b、20aは、トンネル覆工面100の両側面のうち他方の片側側面である右側側面101Rの周方向に沿った各エリア100G、100H、100I、100J、100K、100Lに向けて、トンネル覆工面100の周方向に沿って長いスリットレーザ光Lをそれぞれ投光する。

0034

撮影手段10f、10e、10d、10c、10b、10a(図2では、図示せず)は、トンネル覆工面100の両側面のうち他方の片側側面である右側側面101Rの周方向に沿った各エリア100G、100H、100I、100J、100K、100Lを、スリットレーザ光Lの投光方向とは異なる方向からそれぞれ撮影する。

0035

ここで、前述したように、複数(6台)のスリットレーザ光投光手段20a、20b、20c、20d、20e、20fと複数(6台)の撮影手段10a、10b、10c、10d、10fは、円弧面状あるいは略円弧面状の設置面31の周方向に沿って、千鳥状に配置されている(図3参照)。

0036

よって、各スリットレーザ光投光手段20f、20e、20d、20c、20b、20aから投光され各エリア100G、100H、100I、100J、100K、100Lに照射されるスリットレーザ光Lがそれぞれ、隣り合うもの同士で互いに重なってしまうことを回避できる。

0037

図6は、実施例のトンネル覆工面調査システムで行われる処理の手順を示している。
まず、撮影手段10およびスリットレーザ光投光手段20が第1の計測位置に固定された状態で、車両1を、左側の走行車線150Lに沿って走行させる。車両1を走行させながら、6台の撮影手段10a〜10fおよびスリットレーザ光投光手段20a〜20fを動作させる。これによりトンネル覆工面100の左側側面101Lの各エリア100A、100B、100C、100D、100E、100Fに照射されたスリットレーザ光Lがそれぞれ、6台の撮影手段10a、10b、10c、10d、10e、10fによって車両1の進行に伴い順次撮影される。各撮影手段10a〜10fによって撮影されたトンネル覆工面100の左側側面101Lの各エリア100A〜100Fの画像データは、画像処理部50に取り込まれる(図2参照;ステップ201)。

0038

つぎに、固定・反転手段40によって撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段30を鉛直中心軸C回りに180度反転させて、撮影手段10a〜10fおよびスリットレーザ光投光手段20a〜20fを第2の計測位置に固定する(ステップ202)。

0039

撮影手段10a〜10fおよびスリットレーザ光投光手段20a〜20fが第2の計測位置に固定された状態で、車両1を、右側の追い越し車線150Rに沿って走行させる。

0040

車両1を走行させながら、6台の撮影手段10a〜10fおよびスリットレーザ光投光手段20a〜20fを動作させる。これによりトンネル覆工面100の右側側面101Rの各エリア100G、100H、100I、100J、100K、100Lに照射されたスリットレーザ光がそれぞれ、6台の撮影手段10f、10e、10d、10c、10b、10aによって車両1の進行に伴い順次撮影される。各撮影手段10f〜10aによって撮影されたトンネル覆工面100の右側側面101Rの各エリア100L〜100Gの画像データは、画像処理部50に取り込まれる(図5参照;ステップ203)。

0041

画像処理部50に取り込まれたトンネル覆工面100の左側側面101Lの各エリア100A〜100Fの画像データおよび右側側面101Rの各エリア100G〜100Lの画像データは、画像加工処理のために、たとえば外部のパーソナルコンピュータに取り込まれる(ステップ204)。

0042

図7(a)は、トンネル覆工面100の打ち継ぎ目に形成されたひび割れ301の部位と打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れ302の部位を示している。

0043

図7(b)は、トンネル覆工面100の打ち継ぎ目に形成されたひび割れ301の拡大図で、図7(c)は、トンネル覆工面100の打ち継ぎ目以外に形成されたひび割れ302の拡大図である。いずれも、ひび割れ301、302は表面に1mm程度の浮き上がりが形成されているのがわかる。

0044

打ち継ぎ目は、強度的に弱い部分であり、ひび割れが生じやすい。トンネル覆工面100に形成されたひび割れは、単なる可視画像だけでは、それがはく落につながる1mm以上の浮き上がりを伴うものであるかどうかを判定することができない。

0045

本実施例では、トンネル覆工面100の3次元形状画像を得て、はく落につながる1mm以上の浮き上がりを伴うひび割れであるかどうかを判別することができる。

0046

図8は、パーソナルコンピュータでは行われる画像加工処理例を示している。

0047

トンネル覆工面100の左側側面101Lの各エリア100A〜100Fの画像データおよびトンネル覆工面100の右側側面101Rの各エリア100L〜100Gの画像データを、つなぎ合わせることで、トンネル覆工面100の全周(左右両側面101L、101R)について、車両1が進行した区間におけるトンネル覆工面100の3次元画像120が得られる。図8において、111は、トンネル覆工面100の各スパンを区切る目地を示している。

0048

3次元画像120は、トンネル覆工面100の周方向、車両1の進行方向の各2次元位置ごとに、トンネル覆工面100の高さが示された高さ画像である。たとえば高さが高い部位ほど明色に変化し、高さが低い部位ほど暗色に変化する。

0049

たとえば、3次元画像120に示されるひび割れ303が薄く表示され、ひび割れ304が濃く表示されている場合には、ひび割れ304の方が浮き上がりが大きく、はく落の危険が高いということを判別することができる。ここで、高さ情報を含まない通常の可視画像では、トンネル覆工面100に形成された色ムラ汚れをひび割れと誤判定する可能性を排除できたなかったが、本実施例によれば、トンネル覆工面100の全周にわたり、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。

0050

トンネル覆工面100の3次元画像120を画像加工処理にするにあたり、本出願人の先願であり既に特許された(特許第5140892号)赤外線熱画像解析装置の技術を適用して、より精度の高い解析を行うようにしてもよい。

0051

この赤外線熱画像解析装置の技術は、赤外線画像重畳された温度勾配の情報を除去して、健全部と損傷部との相違がより明確となる画像を表示するというものである。

0052

赤外線熱画像解析装置の技術を、トンネル覆工面100の3次元画像120に適用して画像加工処理を行うことにより、トンネル覆工面100において、健全な平坦な部位と、はく落につながるおそれのある1mm以上の浮き上がりのある部位304aとの相違がより明確となる画像が得られる。したがって、一層、トンネル覆工面100の全周にわたり、はく落につながるおそれのあるひび割れかどうかを正確に判断することができる。

0053

1 車両 10(10a〜10f)撮影手段 20(20a〜20f)スリットレーザ光投光手段 30 撮影手段/スリットレーザ光投光手段設置手段 31円弧面状あるいは略円弧面状の設置面 40 固定・反転手段 41駆動軸100トンネル覆工面 100A〜100L 各エリア

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