JP2014163696A - 電磁波イメージングシステムの計測治具および計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナーによる被計測物の計測領域全体の網羅的且つ効率的な走査を容易に行い得るようにすることである。
【解決手段】電磁波を媒体とするスキャナー２により被計測物３の表面３ａを走査する電磁波イメージングシステム１の計測治具１０であって、直線棒状の走査案内部１５と、一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗに等しい正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成され走査案内部１５の少なくとも一方の端部に同軸に設けられる回転位置決め部１４と、を備えた治具本体１１と、被計測物３の表面３ａに固定される第１ファスナー１２ａと、回転位置決め部１４の外面に固定される第１ファスナー１２ａに貼り付け可能な第２ファスナー１２ｂとを備え、治具本体１１を被計測物３に固定する面ファスナー１２と、被計測物３の表面３ａに固定され、スキャナー２の走査開始位置を指示する開始位置用マーカー１３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物を走査する電磁波イメージングシステムの計測治具および計測方法に関する。

コンクリート構造物の耐久性を評価するために用いられる点検項目には、コンクリート内の鉄筋の配筋やかぶり厚、コンクリート表面のひび割れなどがある。コンクリート内部の鉄筋はもとより、コンクリート表面のひび割れにおいても、実際の構造物の表面は塗装や壁紙装飾あるいは補修材などの隠蔽物によって被覆されている場合が多い。このような隠蔽物に覆われるがゆえに直接目視によって点検できない鉄筋やひび割れを可視化する透視診断技術が望まれている。

このような透視診断技術として、電磁波を媒体とした透視技術である電磁波イメージングシステムが実用化されている。電磁波イメージングシステムは、電磁波の照射・検知を行うスキャナー、スキャナーが検知した電磁波の反射強度データ（計測データ）を出力するロックインアンプおよびスキャナーの制御や計測データの演算処理を行うパーソナルコンピュータ（制御ＰＣ）等を備え、使用する電磁波の周波数と波長を検知する箇所の境界条件に合わせて調整し、被計測物であるコンクリート構造物の表面（計測領域）をスキャナーで走査することにより、その表面のひび割れや内部の鉄筋の損傷などを検知することができる（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２８６３０８号公報

上記のような電磁波イメージングシステムを用いて被計測物の幅広い計測領域を網羅的に検査するためには、スキャナーを計測領域の全体に亘って走査する必要がある。

しかしながら、従来の技術では、被計測物の表面に対するスキャナーの走査を作業者がフリーハンドで行うようにしていたので、計測領域に走査漏れの箇所や走査が重複する箇所が発生し、その計測や得られたデータの解析に多大な時間を要するという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スキャナーによる被計測物の計測領域全体の網羅的且つ効率的な走査を容易に行い得るようにすることにある。

本発明の電磁波イメージングシステムの計測治具は、電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測治具であって、直線棒状の走査案内部と、一辺の長さが前記スキャナーの計測幅に等しい正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体と、前記被計測物の表面に固定される第１ファスナーと、前記回転位置決め部の外面に固定される前記第１ファスナーに貼り付け可能な第２ファスナーとを備え、前記治具本体を前記被計測物に固定する面ファスナーと、前記被計測物の表面に固定され、前記スキャナーの走査開始位置を指示する開始位置用マーカーと、を有することを特徴とする。

本発明の電磁波イメージングシステムの計測方法は、電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測方法であって、前記被計測物の表面に、第１ファスナーと開始位置用マーカーとを固定する固定工程と、直線棒状の走査案内部と、一辺の長さが前記スキャナーの計測幅に等しい正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体を、前記回転位置決め部の外面に固定される第２ファスナーを前記第１ファスナーに貼り付けることにより、前記被計測物の表面に設置する設置工程と、前記スキャナーを前記開始位置用マーカーから前記走査案内部に沿って移動させて前記被計測物の表面を走査する第１走査工程と、前記回転位置決め部を前記被計測物の表面上で１／Ｎ回転させて前記治具本体を前記スキャナーの反復方向に移動させる移動工程と、前記移動工程の後、前記スキャナーを前記開始位置用マーカーから前記走査案内部に沿って移動させて前記被計測物の表面を走査する第２走査工程と、を有することを特徴とする。

本発明の電磁波イメージングシステムの計測治具は、電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測治具であって、直線棒状の走査案内部と、正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角錐台に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体と、前記被計測物の表面に固定される第１ファスナーと、前記回転位置決め部の外面に固定される前記第１ファスナーに貼り付け可能な第２ファスナーとを備え、前記治具本体を前記被計測物に固定する面ファスナーと、前記被計測物の表面に固定され、前記スキャナーの走査開始位置を指示する開始位置用マーカーと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、治具本体の走査案内部に沿ってスキャナーを移動させることにより被計測物の表面を正確に真っ直ぐに走査することができるとともに、回転位置決め部を被計測物の表面上で１／Ｎ回転させることにより、治具本体を容易にスキャナーの反復方向に向けて当該スキャナーの計測幅ずつ移動させることができる。したがって、治具本体の走査案内部に沿ったスキャナーの走査と、回転位置決め部の回転とを順次繰り返し行うことにより、計測領域に走査漏れや走査の重複箇所を発生させることなく被計測物の計測領域全体をスキャナーにより容易に網羅的且つ効率的に走査することができる。これにより、この電磁波イメージングシステムを用いた被計測物の計測ないし検査を短時間に容易に行うことができる。

本発明の一実施の形態である計測治具を用いて平壁状の被計測物を電磁波イメージングシステムにより計測する様子を示す図である。 図１に示すスキャナーの構成を模式的に示す図である。 図１に示す被計測物の計測領域におけるスキャナーの走査方向と反復方向とを示す図である。 本発明の一実施の形態である計測方法の計測手順を示すフローチャート図である。 回転位置決め部を被計測物の表面上で回転させて治具本体をスキャナーの反復方向に移動させる様子を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれスキャナーの走査により得られる被計測物の２次元マッピングデータを示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す計測治具の変形例を示す図である。 図１に示す計測治具を用いて円柱形状の被計測物を電磁波イメージングシステムにより計測する様子を示す図である。 本発明の他の実施の形態である計測治具を用いてテーパー付き円柱形状の被計測物を電磁波イメージングシステムにより計測する様子を示す図である。 図９に示す被計測物と治具本体の形状の詳細を示す図である。 図９に示す被計測物の計測領域におけるスキャナーの走査方向と反復方向とを示す該計測領域の展開図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して例示説明する。

図１に示す電磁波イメージングシステム１は、電磁波を媒体とするスキャナー２によって被計測物３の表面（計測面）３ａを走査することにより、当該被計測物３の内部状況や表面のひび割れ等を検査するものである。図１には、電磁波イメージングシステム１により、鉄筋コンクリート製の四角い平壁状の被計測物３の表面３ａないし内部を検査する場合を示す。

この電磁波イメージングシステム１に用いられるスキャナー２は移動型（携帯型）となっており、作業者はこのスキャナー２を手で持って被計測物３の表面３ａを走査することができる。図２に示すように、スキャナー２は５つの電磁波送受信器４を備えており、これらの電磁波送受信器４はスキャナー２の走査方向に対して直交する方向に一直線状に並べて配置されている。各電磁波送受信器４は、それぞれ電磁波を被計測物３に向けて照射（送信）することができるとともに照射した電磁波の被計測物３からの反射波を検出（受信）することができる。電磁波送受信器４が照射する電磁波としては、例えば周波数が３０ＧＨｚから３００ＧＨｚのミリ波帯の電磁波を用いるのが好ましいが、これ以外の周波数帯の電磁波を用いることもできる。電磁波送受信器４は、照射する電磁波の周波数と波長とを変更可能な構成とすることもできる。スキャナー２には距離センサ５が設けられ、この距離センサ５によりスキャナー２の走査距離が検出される。スキャナー２にはバッテリ６が接続され、このバッテリ６からスキャナー２に電力が供給される。

スキャナー２の走査により得られた計測データは、パーソナルコンピュータ７上で演算処理され、被計測物３の２次元マッピングされたデータを得ることができる。

このような構成の電磁波イメージングシステム１では、スキャナー２で被計測物３の表面を走査すると、距離センサ５によりスキャナー２の走査距離が検出されつつ電磁波送受信器４により電磁波の被計測物３からの反射波が受信され、これらのデータに基づき被計測物３の各位置における内部状況や表面のひび割れ状況を知ることができる。

図２に示すように、スキャナー２が直線的な１ラインの走査により被計測物３を計測できる幅つまり計測幅Ｗは５つ分の電磁波送受信器４の幅となる。そのため、被計測物３の計測領域がスキャナー２の計測幅Ｗよりも広い場合には、この幅広い計測領域を網羅的に検査するために、スキャナー２を計測領域の全体に亘って走査する必要がある。このような場合、本発明の計測治具１０を用いることにより、被計測物３の計測領域の全体をスキャナー２により網羅的且つ効率的に走査することができる。

図１に示すように、本発明の一実施の形態である計測治具１０は治具本体１１、面ファスナー１２および開始位置用マーカー１３を備えている。

本実施の形態においては、治具本体１１は、その一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗに等しい正四角形の断面形状を有する直線棒状の四角柱に形成されており、その長さ寸法は被計測物３の計測領域の走査方向の長さ寸法よりも長くなっている。治具本体１１の上端から所定範囲の部分は回転位置決め部１４となっており、回転位置決め部１４よりも下方側の残りの部分は走査案内部１５となっている。つまり、本実施の形態では、治具本体１１はその走査案内部１５が回転位置決め部１４と同一の正四角形の断面形状を有し、回転位置決め部１４の軸方向の一端側に同軸且つ一体に設けられた構成となっている。この治具本体１１は、例えば木材（角材）、樹脂材料、金属材料等の種々の材料により形成することができる。

面ファスナー１２は、第１ファスナー１２ａと、第１ファスナー１２ａに着脱自在に貼り付け可能な第２ファスナー１２ｂとから成る。第１ファスナー１２ａは帯状に形成され、被計測物３の表面３ａの計測領域の上方側に水平に固定（設置）される。第１ファスナー１２ａの被計測物３の表面３ａへの固定は、例えば両面テープ等の固定手段を用いて行うことができる。

一方、第２ファスナー１２ｂは、治具本体１１の回転位置決め部１４の４つの外面に固定される。本実施の形態においては、第２ファスナー１２ｂは帯状に形成され、回転位置決め部１４の外面に巻き付けられて両面テープや接着剤等の固定手段で当該外面に固定される。なお、第２ファスナー１２ｂは上記構成に限らず、それぞれ矩形に形成された４枚の第２ファスナー１２ｂを回転位置決め部１４の４つの各外面にそれぞれ別々に固定する構成とすることもできる。

第２ファスナー１２ｂを第１ファスナー１２ａに貼り付けることにより、治具本体１１を面ファスナー１２により被計測物３の表面３ａに固定して当該表面３ａに設置することができる。このとき、治具本体１１は地面に対してその長手方向が垂直となる姿勢で配置される。このように、治具本体１１を面ファスナー１２で被計測物３の表面３ａに固定する構成としたことにより、治具本体１１を被計測物３の表面３ａに自立させることができる。したがって、スキャナー２の走査を行う作業者が治具本体１１を保持する負担を低減させて、その作業を容易にすることができる。

治具本体１１が被計測物３の表面３ａに垂直に設置されると、図３に示すように、スキャナー２の走査方向は被計測物３の表面３ａの上下方向つまり地面に対して垂直な方向となる。また、被計測物３の計測領域Ｓの全体を走査するためにスキャナー２は複数の計測ラインで反復して走査されることになるが、図３に示すように、その反復方向は水平方向とされる。

開始位置用マーカー１３は帯状に形成され、被計測物３の表面３ａの計測領域の下方側に水平に固定（設置）される。開始位置用マーカー１３の被計測物３の表面３ａへの固定は、第１ファスナー１２ａと同様に、例えば両面テープ等の固定手段を用いて行うことができる。開始位置用マーカー１３はスキャナー２の走査の開始位置を指示するものであり、作業者はこの開始位置用マーカー１３を起点としてスキャナー２の走査を開始することになる。したがって、開始位置用マーカー１３よりも上方側が被計測物３の計測領域つまり計測面となる。

次に、本発明の計測治具１０を用いて行われる本発明の一実施の形態である電磁波イメージングシステムの計測方法の手順について図４に示すフローチャート図に沿って説明する。

まず、ステップ１において、被計測物３の表面３ａの計測領域の上方側に第１ファスナー１２ａが固定されるとともに計測領域の下方側に開始位置用マーカー１３が固定される（固定工程）。

次に、ステップＳ２において、回転位置決め部１４に設けた第２ファスナー１２ｂが被計測物３の表面３ａに固定された第１ファスナー１２ａに貼り付けられて治具本体１１が被計測物３の表面３ａに地面に対して垂直に設置される（設置工程）。このとき、作業者が右利きである場合には治具本体１１を計測領域の左端に設置するのがよい。

治具本体１１が被計測物３の表面３ａに設置されると、ステップＳ３において、スキャナー２を被計測物３の表面３ａに接触させるとともに治具本体１１の走査案内部１５に側面を接触させた状態として開始位置用マーカー１３に位置合わせする。そして、スキャナー２を常に走査案内部１５に接触させながら当該走査案内部１５に沿って開始位置用マーカー１３から上方に向けて移動させ、被計測物３の表面３ａを走査する（第１走査工程）。このように、直線棒状に形成される治具本体１１の走査案内部１５に沿ってスキャナー２を走査することにより、スキャナー２により被計測物３の表面３ａを正確に直線的に走査することができる。またこのとき、スキャナー２に設けられた距離センサ５により、スキャナー２の開始位置用マーカー１３を起点とした走査距離が検出される。

スキャナー２による１ラインの走査が終了すると、ステップＳ４において、回転位置決め部１４を被計測物３の表面３ａ上で１／４回転させて治具本体１１を未だ走査が行われていない反復方向の一方側（図１中では右側）に移動させる（移動工程）。回転位置決め部１４は一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗと等しい正四角形の断面形状を有する四角柱に形成されているので、図５に示すように、回転位置決め部１４を被計測物３の表面３ａで１／４回転させることにより、治具本体１１をスキャナー２の計測幅Ｗと同一距離だけ反復方向に平行に移動させることができる。

このように、回転位置決め部１４を被計測物３の表面３ａで１／４回転させることにより治具本体１１をスキャナー２の計測幅Ｗと同一距離だけ反復方向に平行に移動させることができるので、治具本体１１を反復方向へ移動させる際に、その反復方向の位置出しを行うことが不要として、治具本体１１の移動を容易に行うことができる。

治具本体１１の移動が完了すると、ステップＳ５において、前回の走査と同様に、スキャナー２を被計測物３の表面３ａに接触させるとともに治具本体１１の走査案内部１５に側面を接触させた状態として開始位置用マーカー１３に位置合わせする。そして、スキャナー２を常に走査案内部１５に接触させながら当該走査案内部１５に沿って開始位置用マーカー１３から上方に向けて移動させ、計測面を走査する（第２走査工程）。

このとき、走査案内部１５に沿ってスキャナー２を走査することによりスキャナー２を正確に直線的に走査することができるとともに、治具本体１１は前回の走査に対してスキャナー２の計測幅Ｗと同一距離だけ反復方向に移動しているので、前回の走査領域に対して隙間や重複を生じさせることなく被計測物３の表面３ａをスキャナー２により走査することができる。

また、被計測物３の表面３ａに開始位置用マーカー１３を固定し、スキャナー２の走査の開始位置を開始位置用マーカー１３により指示するようにしたので、スキャナー２の走査の開始位置の位置出しを不要としてスキャナー２の走査を容易に行うことができる。

以下、スキャナー２の走査と治具本体１１の反復方向への移動とを被計測物３の計測領域の全域を網羅するまで、つまり未計測の計測ラインが無くなるまで繰り返すことにより、計測領域に走査漏れや走査の重複箇所を発生させることなく、被計測物３の計測領域全体を網羅的且つ効率的に走査することができる（ステップＳ６）。

このように、本発明では、直線棒状に形成される治具本体１１の走査案内部１５に沿ってスキャナー２を走査することにより被計測物３をスキャナー２により正確に直線的に走査することができるとともに、回転位置決め部１４を被計測物３の表面３ａで１／４回転させることによって治具本体１１をスキャナー２の計測幅Ｗと同一距離だけ反復方向に平行に移動させることができるので、計測領域に走査漏れや走査の重複箇所を発生させることなく被計測物３の計測領域全体をスキャナー２により容易に網羅的且つ効率的に走査することができる。

スキャナー２の各計測ラインでの走査における走査開始位置は開始位置用マーカー１３の位置に固定されているので、各計測ラインの走査で得られた計測データの走査開始位置を容易に合わせることができる。したがって、各計測ラインの走査により得られた計測データを反復方向で連結することにより、図６（ａ）に示すように、被計測物３の計測結果である２次元マッピングデータを容易に得ることができる。

ところで、上記実施の形態では、スキャナー２を全ての計測ラインにおいて開始位置用マーカー１３を起点として上方に向けて走査するようにしているが、固定工程において、被計測物３の表面３ａの計測領域の下方側だけでなく、図１に二点鎖線で示すように、当該計測領域の上方側にも開始位置用マーカー１３を固定して、第１走査工程におけるスキャナー２の走査方向に対して第２走査工程におけるスキャナー２の走査方向を逆向きに行わせることもできる。

このように、計測領域のスキャナー２の走査方向の両側に開始位置用マーカー１３を設置した場合、１つの計測ラインの走査を終了したスキャナー２を治具本体１１とともに反復方向にずらし、そのまま逆方向に向けて走査することができるので、スキャナー２を開始位置にまで戻す作業を不要として作業効率を高めることができる。このような走査方法により得られた各計測ラインの計測データを反復方向で連結することにより、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に示すのと同様の被計測物３の２次元マッピングデータを得ることができる。

図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す計測治具の変形例を示す図である。

図１に示す場合では、走査案内部１５の軸方向の一端にのみ回転位置決め部１４が設けられているが、図７（ａ）に示すように、走査案内部１５の軸方向の両端に回転位置決め部１４を設けることもできる。この場合、被計測物３の表面３ａには、その計測領域の上方側と下方側とにそれぞれの回転位置決め部１４に対応した２つの第１ファスナー１２ａが水平に固定されることになる。

このように、走査案内部１５の軸方向の両端にそれぞれ回転位置決め部１４を設ける構成とすることにより、治具本体１１を被計測物３の表面３ａで安定して回転させることができる。また、治具本体１１をその長手方向の両端側において被計測物３に固定させることができるので、被計測物３の表面３ａに設置される治具本体１１を安定させてスキャナー２の走査をより正確に行うことができる。

また、図１に示す場合では、治具本体１１の走査案内部１５と回転位置決め部１４とを一体に形成するようにしているが、図７（ｂ）に示すように、走査案内部１５と回転位置決め部１４とを別々に形成し、これらを互いに連結した構成とすることもできる。図７（ｂ）に示す場合では、治具本体１１は、一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗに等しい正四角形の断面形状を有する直線棒状の四角柱に形成された回転位置決め部１４に、金属等により断面形状が正四角形となる直線棒状に形成された走査案内部１５が連結された構成とされている。この走査案内部１５の断面は長手方向に一様である。なお、走査案内部１５の断面形状は正四角形に限らず、例えば断面円形などスキャナー２と接触して当該スキャナー２の走査を直線状に案内することができるものであれば他の形状やサイズのものとすることもできる。

図８は図１に示す計測治具を用いて円柱形状の被計測物を電磁波イメージングシステムにより計測する様子を示す図である。なお、図８においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付してある。

図８に示すように、本発明の計測治具１０および計測方法は円柱形状の被計測物３にも適用することができる。この場合、第１ファスナー１２ａおよび開始位置用マーカー１３は被計測物３の円筒状の表面３ａに、その軸心を中心として円環状に固定される。なお、この場合、第１ファスナー１２ａおよび開始位置用マーカー１３は、被計測物３の表面３ａへの固定手段として前述の両面テープ等に限らず、留め金（バックル）等を用いて被計測物３の外周に巻き付けて固定する構成とすることもできる。

このような円柱形状の被計測物３に対しても、被計測物３の表面３ａに治具本体１１を設置し、スキャナー２を治具本体１１の走査案内部１５に常に接触させた状態で該走査案内部１５に沿って移動させて走査を行うとともに、回転位置決め部１４を被計測物３の円筒状の表面３ａで、その円周方向に向けて１／４回転させる作業を繰り返し行うことにより、被計測物３の計測領域全体を網羅的且つ効率的に走査することができる。

なお、本発明の計測治具１０ないし計測方法は円柱形状の被計測物３に限らず、その表面３ａにスキャナー２が接触可能であり、また、その断面形状が計測領域において一様であれば、例えば角柱形状の被計測物３や円筒形状の被計測物３に対しても適用することができる。

図９は本発明の他の実施の形態である計測治具を用いてテーパー付き円柱形状の被計測物を電磁波イメージングシステムにより計測する様子を示す図である。なお、図９においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付してある。

図９に示す本発明の他の実施の形態である計測治具１０は、電磁波イメージングシステム１によりテーパー付きの円柱形状つまり円錐台形状の被計測物３を計測する場合に用いられるものである。

この場合、治具本体１１は正四角形の断面形状を有する角錐台に形成される。図１０に示すように、角錐台に形成される治具本体１１のテーパー率は、被計測物３のテーパー率α＝（元口寸法Ｂ−末口寸法Ａ）／長さＬ、と同一とされている。

治具本体１１の上端から所定の範囲は回転位置決め部１４となっており、回転位置決め部１４の外面には第２ファスナー１２ｂが固定されている。また、治具本体１１の回転位置決め部１４よりも下方側の部分は走査案内部１５となっており、走査案内部１５の下端側つまり開始位置用マーカー１３に配置される部分における断面形状は、その一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗに等しい正四角形となっている。

このような形状の治具本体１１を、その回転位置決め部１４に固定された第２ファスナー１２ｂを被計測物３の表面３ａに固定された第１ファスナー１２ａに貼り付けてテーパー付き円柱形状の被計測物３の表面３ａに設置し、スキャナー２を治具本体１１の走査案内部１５に常に接触させた状態で該走査案内部１５に沿って移動させることにより、被計測物３の表面３ａをスキャナー２により直線的に走査することができる。また、治具本体１１の回転位置決め部１４は被計測物３と同一のテーパー率を有する角錐台形状に形成されているので、図１１に示すように、回転位置決め部１４を被計測物３の円筒状の表面３ａでその円周方向に向けて１／４回転させることにより、テーパー付き円柱形状の被計測物３の表面３ａで治具本体１１を計測領域の反復方向つまり円周方向に沿って移動させることができる。そして、スキャナー２の走査と治具本体１１の反復方向への移動とを被計測物３の計測領域の全域を網羅するまで、つまり未計測の計測ラインが無くなるまで繰り返すことにより、被計測物３の計測領域全体を網羅的且つ効率的に走査することができる。このとき、走査案内部１５の下端側つまり開始位置用マーカー１３に配置される部分の断面形状が、その一辺の長さがスキャナー２の計測幅Ｗに等しい正四角形とされているので、スキャナー２の最小限の反復走査で被計測物３の表面３ａの全体を網羅的に走査することができる。

なお、本実施の形態では治具本体１１はテーパー付きの角錐台形状に形成されているのに対してスキャナー２の計測幅Ｗは一定であるため、各計測ラインの計測領域の上方側においてスキャナー２による走査領域に重複が生じることになる。この重複は、パーソナルコンピュータ７により計測データを演算処理する際に、被計測物３のテーパー率αに基づいて当該データを補正する等して解消することができ、これにより被計測物３の２次元マッピングを得ることができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、スキャナー２として５つの電磁波送受信器４を備えたものを例示しているが、スキャナー２は少なくとも１つの電磁波送受信器４を備えていればよい。また、スキャナー２に設けられる電磁波送受信器４は、電磁波送信機と電磁波受信機とに分けた構成とすることもできる。

また、本実施の形態においては、回転位置決め部１４として正四角形の断面形状を有する４角柱に形成されたものを例示しているが、回転位置決め部１４は、正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成されていればよい。この場合、治具本体１１を反復方向へ移動させる際には回転位置決め部１４は被計測物３の表面３ａ上で１／Ｎ回転されることになる。

さらに、本実施の形態においては、第１ファスナー１２ａと開始位置用マーカー１３とを被計測物３の表面３ａの計測領域の上下に水平に固定するようにしているが、例えば第１ファスナー１２ａと開始位置用マーカー１３とを被計測物３の表面３ａの計測領域の左右に地面に対して垂直に固定するなど、その現場の状況に応じてその方向を任意に設定することができる。

１ 電磁波イメージングシステム
２ スキャナー
３ 被計測物
３ａ 表面
４ 電磁波送受信器
５ 距離センサ
６ バッテリ
７ パーソナルコンピュータ
１０ 計測治具
１１ 治具本体
１２ 面ファスナー
１２ａ 第１ファスナー
１２ｂ 第２ファスナー
１３ 開始位置用マーカー
１４ 回転位置決め部
１５ 走査案内部
Ｓ 計測領域

Claims (7)

1. 電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測治具であって、
   直線棒状の走査案内部と、一辺の長さが前記スキャナーの計測幅に等しい正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体と、
   前記被計測物の表面に固定される第１ファスナーと、前記回転位置決め部の外面に固定される前記第１ファスナーに貼り付け可能な第２ファスナーとを備え、前記治具本体を前記被計測物に固定する面ファスナーと、
   前記被計測物の表面に固定され、前記スキャナーの走査開始位置を指示する開始位置用マーカーと、を有することを特徴とする計測治具。
2. 前記被計測物の計測領域の、前記スキャナーの走査方向両側に固定される一対の前記開始位置用マーカーを有することを特徴とする請求項１に記載の計測治具。
3. 前記走査案内部の両端に前記回転位置決め部が設けられるとともに、それぞれの前記回転位置決め部に固定される前記第２ファスナーに対応する２つの前記第１ファスナーを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の計測治具。
4. 電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測方法であって、
   前記被計測物の表面に、第１ファスナーと開始位置用マーカーとを固定する固定工程と、
   直線棒状の走査案内部と、一辺の長さが前記スキャナーの計測幅に等しい正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角柱に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体を、前記回転位置決め部の外面に固定される第２ファスナーを前記第１ファスナーに貼り付けることにより、前記被計測物の表面に設置する設置工程と、
   前記スキャナーを前記開始位置用マーカーから前記走査案内部に沿って移動させて前記被計測物の表面を走査する第１走査工程と、
   前記回転位置決め部を前記被計測物の表面上で１／Ｎ回転させて前記治具本体を前記スキャナーの反復方向に移動させる移動工程と、
   前記移動工程の後、前記スキャナーを前記開始位置用マーカーから前記走査案内部に沿って移動させて前記被計測物の表面を走査する第２走査工程と、を有することを特徴とする電磁波イメージングシステムの計測方法。
5. 前記固定工程において、前記被計測物の計測領域の、前記スキャナーの走査方向両側に一対の前記開始位置用マーカーを固定し、
   前記第１走査工程における前記スキャナーの走査方向と前記第２走査工程における前記スキャナーの走査方向とを逆向きとすることを特徴とする請求項４に記載の電磁波イメージングシステムの計測方法。
6. 前記スキャナーに設けた距離センサにより該スキャナーの走査距離を検出することを特徴とする請求項４または５に記載の電磁波イメージングシステムの計測方法。
7. 電磁波を媒体とするスキャナーにより被計測物の表面を走査する電磁波イメージングシステムの計測治具であって、
   直線棒状の走査案内部と、正Ｎ角形（Ｎ≧３）の断面形状を有する角錐台に形成され前記走査案内部の少なくとも一方の端部に該走査案内部と同軸に設けられる回転位置決め部と、を備えた治具本体と、
   前記被計測物の表面に固定される第１ファスナーと、前記回転位置決め部の外面に固定される前記第１ファスナーに貼り付け可能な第２ファスナーとを備え、前記治具本体を前記被計測物に固定する面ファスナーと、
   前記被計測物の表面に固定され、前記スキャナーの走査開始位置を指示する開始位置用マーカーと、を有することを特徴とする計測治具。

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