JP7730679B2 - 損傷図作成方法 - Google Patents

Description

本発明は損傷図作成方法、損傷図作成装置、損傷図作成システム、及び記録媒体に関し、特に被写体を分割撮影して取得した複数の画像に基づいて損傷を検出する技術に関する。

従前より、橋梁などの巨大な構造物の劣化や損傷状態を、構造物を撮影した画像に基づき解析するシステムが知られている。例えば特許文献１では、橋梁などの構造物について、複数のエリアごとに分割して撮影し、それらつなぎ合わせて１枚の合成画像を生成して、ひびなどの損傷個所の特定と、そのデータ作成（ひびの長さや幅のサイズなどのデータ作成）を行うことが記載されている。合成画像の作成のためには、分割画像は互いに重複領域が発生するように撮影し、そして重複領域の特徴に基づき互いの画像の射影変換を行い、特徴位置が一致するように互いの画像の位置関係を決め、１枚の合成画像を生成する。そして合成画像の作成においては重複領域における画像の劣化を防止するため、２枚の画像を合成して重複領域の画像を生成するのではなく、いずれか一方の画像のみを用いて（採用して）重複領域画像を得ている。そして採用する画像の選択方法は、画像の明るさ、被写体の鮮明さ等に基づき選択することも記載されている。

ＷＯ／２０１９／００３７９６

しかし、重複領域の画像の選択を画像の明るさや鮮鋭さに基づき決定すると、損傷（ひび等）のデータ精度が低下する場合があった。

そこで、上記課題を解決する本発明は、被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力するステップと、前記複数の画像を合成するための合成パラメータ（ｅｘ．射影変換パラメータ）を画像どうしの対応点に基づいて算出するステップと、
前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行うステップと、前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成するステップと、を有し、
前記合成するステップにおいて、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの一方の画像を選択して合成を行い、該選択された一方の画像は、他方の画像よりも前記合成パラメータの値が小さいことを特徴とする。

本発明によれば、重複領域における、損傷の形状に関する測定精度が向上する。

第１の実施形態に係る損傷図作成システムの構成を示すブロック図である。 処理部の構成を示す図である。 記憶部に記憶される情報を示す図である。 サーバの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る損傷図作成方法のフローチャートを示す図である。 第１の実施形態に係る損傷図作成方法のフローチャートを示す他の図である。 床版の撮影手順の例を示す図である。 格間の撮影手順の例を示す図である。 各画像の撮影範囲を示す図である。 各撮影画像を示す図である。 フォルダの階層構造を示す図である。 撮影画像をフォルダに格納した様子を示す図である。 画像配置決定の処理を示すフローチャートである。 基準画像設定の様子を示す図である。 画像群ごとの画像配置の例を示す図である。 画像群ごとの画像配置の例を示す他の図である。 ベクトル化した検出結果を画像に重畳表示した様子を示す図である。 画像群ごとの相対配置の変更の様子を示す図である。 画像群に対応点を設定する様子を示す図である。 検出結果の合成を示す図である。 検出結果の合成を示す他の図である。 画像が重複する領域での検出結果の合成を示す図である。 合成した画像を示す図である。 合成した画像を示す他の図である。 検出結果等を画像と同一のフォルダに格納した様子を示す図である。 第２の実施形態に係る損傷図作成装置の構成を示すブロック図である。 画像が重複する領域での検出結果の合成の他の例を示す図である。 画像が重複する領域での検出結果の合成の他の例を示す図である。 画像が重複する領域での合成パラメータ算出の例を示す図である。 第３の実施形態に係る損傷図作成方法のフローチャートを示す図である。 第３の実施形態に係る損傷図作成方法の概念図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る損傷図作成方法、損傷図作成装置、損傷図作成システム、及び記録媒体の実施形態について、詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
＜橋梁の構造＞
本発明の損傷図作成方法及び損傷図作成装置を適用しうる好ましい構造物として、例えば橋梁がある。この構造ついては特許文献１の図１を参照されたい。尚、以下の本実施形態では橋梁を対象（被写体）とする場合について説明するが、対象とする建造物は橋梁に限らずトンネル、ビル等、道路等でもよい。

＜画像の取得＞
橋梁の画像を撮影して損傷を検出する場合、検査員はデジタルカメラ１００（図１参照）を用いて橋梁を下方から撮影し、検査範囲について複数の撮影画像（橋梁の異なる部分がそれぞれ撮影された複数の画像）を分割して取得する。撮影は、橋梁の延伸方向及びその直交方向に適宜移動しながら行う。なお橋梁の周辺状況により検査員の移動が困難な場合は、橋梁に沿って移動可能な移動体にデジタルカメラ１００を設けて撮影を行ってもよい。このような移動体には、デジタルカメラ１００の昇降機構、回転機構（パン及び／またはチルトを行う機構）を設けてもよい。なお移動体の例としては車輌、ロボット、及び飛翔体（ドローン等）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

＜損傷図作成システムの構成＞
図１は、損傷図作成システム１０（損傷図作成システム）の概略構成を示すブロック図である。損傷図作成システム１０はデジタルカメラ１００、クライアント２００、及びサーバ３００を備え、被写体を分割撮影して取得した複数の画像について損傷の検出、検出結果の合成等を行い損傷図の作成をするシステムである。損傷図作成システム１０では、画像を入力して結果をサーバ３００から受け取るパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等の機器（情報端末）をクライアント２００として用いることができ、クライアント２００とネットワーク接続されたコンピュータをサーバ３００として用いることができる。

＜デジタルカメラの構成＞
デジタルカメラ１００は、図示せぬ撮影レンズ及び撮像素子を備える撮像光学系１１０により画像を取得する。撮像素子の例としてはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型の撮像素子及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の撮像素子を挙げることができる。撮像素子の受光面上にはＲ（赤），Ｇ（緑），またはＢ（青）のカラーフィルタが設けられており、各色の信号に基づいて被写体のカラー画像を取得することができる。デジタルカメラ１００は、無線通信部１３０及びアンテナ１３２を介してクライアント２００との無線通信を行い、撮影された画像が処理部２１０に入力されて後述する処理が行われる。なお、デジタルカメラ１００はクライアント２００と別々の筐体に組み込んでもよいし、一体化してもよい。

＜クライアントの全体構成＞
クライアント２００は処理部２１０、記憶部２２０、表示部２３０、及び操作部２４０を備え、これら各部は互いに接続されて必要な情報が送受信される。また、クライアント２００はアンテナ２１２を介してデジタルカメラ１００との間で無線通信を行い、デジタルカメラ１００で撮影された撮影画像を取得する。さらに、クライアント２００はネットワークＮＷを介してサーバ３００と接続され、サーバ３００との間で、取得した画像の送信、及び送信された画像に対する処理結果（合成検出結果、合成画像等）、処理要求とその応答等を送受信する。

＜処理部の構成＞
図２は処理部２１０の構成を示す図である。処理部２１０は、画像入力部２１０Ａ（画像入力部）、ファイル管理部２１０Ｂ、表示制御部２１０Ｃ、通信制御部２１０Ｄを備え、デジタルカメラ１００で取得した撮影画像のサーバ３００への送信、処理結果の受信、及び処理結果のモニタ２３２への表示制御等を行う。画像入力部２１０Ａは、デジタルカメラ１００（または記録媒体、ネットワーク等）から橋梁の撮影画像（橋梁を分割撮影した複数の画像）を入力する。ファイル管理部２１０Ｂは、キーボード２４２及び／またはマウス２４４を介したユーザ操作に応じてフォルダを作成する。表示制御部２１０Ｃは、取得した画像、受信した処理結果等のモニタ２３２への表示制御を行う。通信制御部２１０Ｄは、アンテナ２１２を介してデジタルカメラ１００との間で画像、情報を送受信し、またネットワークＮＷを介してサーバ３００との間で画像、情報を送受信する。ＲＯＭ２１０Ｅ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、非一時的記録媒体）には、画像取得、送受信等の処理に必要なプログラム（本発明に係る損傷図作成方法を実行するためのプログラムまたはその一部を含む）のコンピュータ読み取り可能なコードが記録される。

上述した処理部２１０の各機能は、サーバ３００について詳細を後述するのと同様に、各種のプロセッサあるいは電気回路が記録媒体に記録されたソフトウェアを参照することで実現することができる。

＜記憶部の構成＞
記憶部２２０はＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ハードディスク（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、各種半導体メモリ等の非一時的記録媒体及びその制御部により構成され、図３に示す画像及び情報が互いに関連づけて記憶される。撮影画像２２０Ａは、被写体である橋梁（床版の部分）をデジタルカメラ１００で分割撮影し画像入力部２１０Ａで入力した複数の画像である。なお、デジタルカメラ１００及び画像入力部２１０Ａにより入力した画像でなく、ネットワーク、記録媒体経由で取得した画像を記憶してもよい。検出結果２２０Ｂは、撮影画像２２０Ａを構成する個々の画像に対する損傷の検出結果、及び個々の画像に対する検出結果を合成した検出結果を含む。合成画像２２０Ｃは、撮影画像を合成した画像（部分的に合成した画像群を含む）である。損傷マッピング画像２２０Ｄは、損傷を示す情報（検出結果等）をマッピングした画像である。これらの画像及び情報は、フォルダに格納することができる（図１１，１２参照）。

＜表示部及び操作部の構成＞
表示部２３０はモニタ２３２（表示装置）を備えており、入力した画像、記憶部２２０に記憶された画像及び情報、サーバ３００による処理の結果等を表示することができる。操作部２４０は入力デバイス及び／またはポインティングデバイスとしてのキーボード２４２及びマウス２４４を含んでおり、ユーザはこれらのデバイス及びモニタ２３２の画面を介して、フォルダの作成、画像のフォルダへの格納、対応点の指定等、本発明に係る損傷図作成方法の実行に必要な操作を行うことができる（後述）。

＜サーバの構成＞
図４はサーバ３００の構成を示す図である。サーバ３００は画像取得部３００Ａ（画像取得部）、合成パラメータ算出部３００Ｂ（合成パラメータ算出部）、画像合成部３００Ｃ、損傷検出部３００Ｄ（損傷検出部）、検出結果合成部３００Ｅ（検出結果合成部）、対応点指定部３００Ｆ（対応点指定部）を備える。サーバ３００は、さらに損傷マッピング部３００Ｇ、検出結果出力部３００Ｈ（検出結果出力部）、表示制御部３００Ｉ（表示制御部）、通信制御部３００Ｊ、及びＲＯＭ３００Ｋ（非一時的記録媒体）を備える。サーバ３００はネットワークＮＷを介してクライアント２００と接続され、クライアント２００から撮影画像（図３の撮影画像２２０Ａ）を取得して損傷の検出、検出結果の合成等を行う。

画像取得部３００Ａは、クライアント２００から撮影画像（図３の撮影画像２２０Ａ）を入力する。合成パラメータ算出部３００Ｂは、撮影画像を合成するための合成パラメータを、画像どうしの対応点に基づいて算出する。画像合成部３００Ｃは、合成パラメータに基づいて撮影画像を合成する。損傷検出部３００Ｄは、撮影画像から被写体（橋梁）の損傷（ひび割れ、剥離、腐食等）を検出（抽出及び計測）する。検出結果合成部３００Ｅは、撮影画像についての損傷の検出結果（検出の結果）を、合成パラメータ算出部３００Ｂが算出した合成パラメータに基づいて合成する。対応点指定部３００Ｆは、ユーザの指示入力に基づいて、表示された画像群のうちの一の画像群と画像群のうちの他の画像群とについて対応点を指定する。損傷マッピング部３００Ｇは、損傷を示す情報を合成画像にマッピングする。検出結果出力部３００Ｈは、損傷の検出結果、合成した検出結果、識別情報、合成画像、損傷マッピング画像等をクライアント２００に出力する。表示制御部３００Ｉは、撮影画像、検出結果等をモニタ２３２（表示装置）に表示させる。通信制御部３００Ｊは、ネットワークＮＷを介してクライアント２００との間で画像、情報を送受信する。ＲＯＭ３００Ｋ（非一時的記録媒体）には、本発明に係る損傷図作成方法を実行するための損傷図作成プログラム等、損傷図作成システム１０が動作するための各種プログラムのコンピュータ読み取り可能なコードが記録される。サーバ３００は、上述の各部の他に図示せぬ記録装置（例えば、ハードディスク等の光磁気記録媒体）を備え、クライアント２００から取得した画像及び情報、またサーバ３００の各部による処理結果（損傷の検出結果等）を記録する。記録された画像等は、要求に応じてクライアント２００に送信することができる。

上述したサーバ３００の各部の機能は、各種のプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いて実現できる。各種のプロセッサには、例えばソフトウェア（プログラム）を実行して各種の機能を実現する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が含まれる。また、上述した各種のプロセッサには、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）も含まれる。さらに、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路なども上述した各種のプロセッサに含まれる。

各部の機能は１つのプロセッサにより実現されてもよいし、複数のプロセッサを組み合わせて実現されてもよい。また、複数の機能を１つのプロセッサで実現してもよい。複数の機能を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント、サーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の機能として実現する形態がある。第２に、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ：ＳｏＣ）などに代表されるように、システム全体の機能を１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の機能は、ハードウェア的な構造として、上述した各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）である。

上述したプロセッサあるいは電気回路がソフトウェア（プログラム）を実行する際は、実行するソフトウェア（本発明に係る損傷図作成方法を実行するためのプログラムを含む）のプロセッサ（コンピュータ）読み取り可能なコードをＲＯＭ３００Ｋ（図４を参照）等の非一時的記録媒体に記憶しておき、プロセッサがそのソフトウェアを参照する。ＲＯＭ３００Ｋではなく各種光磁気記録装置、半導体メモリ等の非一時的記録媒体にコードを記録してもよい。ソフトウェアを用いた処理の際には例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が一時的記憶領域として用いられ、また例えばＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されたデータが参照される。なお、図４ではＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等のデバイスの図示は省略する。

なお、上述したクライアント２００の各機能も、サーバ３００と同様に各種プロセッサ、電気回路、及びソフトウェアにより実現することができる。

＜画像処理の手順＞
損傷図作成システム１０による画像処理について説明する。図５，６は画像処理（本発明に係る損傷図作成方法の各処理を含む）の手順を示すフローチャートである。これらの図において、ステップＳ１００～Ｓ１１２はクライアント２００での処理を示し、ステップＳ２００～Ｓ２３６はサーバ３００での処理を示す。

＜撮影＞
図５，６に示す手順では、デジタルカメラ１００により橋梁１（建造物）を分割撮影して複数の撮影画像を取得する（ステップＳ１００）。

本実施形態では、床版６を撮影する場合について説明する。図７は床版６の撮影手順の例を示す図である。図７では、主桁（ｘ方向に伸びる部材）及び横桁（ｙ方向に伸びる部材）で規定される格間ＧＯを含む領域Ａを単位として撮影を行い、撮影領域をｙ方向及びｘ方向に（矢印の方向に）順次移動させながら撮影を繰り返す様子を示している。撮影範囲全体の画像が取得できれば、撮影は他の手順で行ってもよい。なお、図７では橋梁（床版）の延伸方向をｘ、床版の面内でｘと直交する方向をｙ、床版と直交する方向（垂直下方向）をｚとし、（ｘ，ｙ，ｚ）で座標を構成している。

図８は１つの格間ＧＯでの撮影手順の例を示す図である。図８の例では、格間ＧＯの＋ｘ側端部の領域Ａ１から開始して－ｘ方向端部の領域Ａｉに至るまで移動しながら撮影し、再度＋ｘ側端部に戻って領域Ａｊから初めて－ｘ方向端部の領域Ａｎに至るまで、合計ｎ枚（ｎは２以上の整数）の画像を撮影する。これと異なるパターン（例えば領域Ａ１～Ａｉ～Ａｎ～Ａｊの順）で撮影してもよい。撮影の際は、１画像を撮影するごとに撮影位置を移動し常に正対した画像を撮影してもよいし、１つの撮影位置で撮影方向を変えながら複数の画像を撮影してもよい（この場合、斜め方向から撮影された画像が含まれることになる）。また撮影においては、撮影位置及び撮影方向を適切に設定することにより隣接する画像で十分な（例えば、３０％程度）重複を生じさせ、対応点の検出及び設定を容易かつ高精度にすることが好ましい。

図９は撮影画像の例であり、画像ｉ１～ｉ１０まで１０枚の画像を、重複を確保しつつ撮影した様子を示している。また、図１０は画像ｉ１～ｉ１０を個別に示す図である。なお図９，１０では、格間ＧＯの枠Ｆ（主桁及び横桁で規定される矩形）を図示しており、その他の部材及び床板に生じた損傷は図示を省略している。

クライアント２００は、デジタルカメラ１００（撮像光学系１１０、無線通信部１３０、アンテナ１３２）及び処理部２１０（通信制御部２１０Ｄ、画像入力部２１０Ａ、アンテナ２１２）を介して、上述した複数の撮影画像を入力する（ステップＳ１０２）。

＜画像及び情報の格納＞
損傷図作成システム１０では、クライアント２００の記憶部２２０にフォルダを作成して撮影画像を格納する。図１１はフォルダ構造の例を示す図である。図１１の例では、橋梁の全体に対してメインフォルダＭＦを作成し、このメインフォルダの中に撮影領域（検査領域１Ａ，検査領域１Ｂ）ごとにサブフォルダＳＦ１，ＳＦ２を作成している。撮影領域ごとのサブフォルダの中には、主桁及び横桁で規定される格間ＧＯごとにさらにサブフォルダＳＳ１～ＳＳ５を作成して撮影画像を格納している。図１２は格間番号がＡ００１の格間（サブフォルダＳＳ１）について１０枚の撮影画像を格納した様子を示す。

図１１，１２に示すフォルダ構造は、ファイル管理部２１０Ｂが操作部２４０（キーボード２４２、マウス２４４）の操作に応じて作成することができる。なおフォルダ構成は図１１，１２の例と異なる態様でもよく、例えば部材番号ごとにサブフォルダを作成してもよい。詳細を後述するように、損傷図作成システム１０では損傷の検出結果（検出の結果）をフォルダ（サブフォルダも「フォルダ」に含む）ごとに合成し、合成した検出結果を撮影画像と同一のフォルダに格納する。

＜画像取得＞
クライアント２００の操作部２４０はキーボード２４２及び／またはマウス２４４を介した損傷検出及び合成の指示操作を受け付け（ステップＳ１０４）、この操作に応じてサーバ３００（画像取得部３００Ａ）が撮影画像を取得する（ステップＳ２００）。画像取得部３００Ａは、クライアント２００（記憶部２２０）の同一のフォルダに格納された画像を同一のグループに属する画像として取得する。例えば、図１１，１２に示すサブフォルダＳＳ１に格納された１０枚の撮像画像を同一のグループに属する画像として取得する。

＜合成パラメータの算出＞
ステップＳ２００で撮影画像が取得されたら、サーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ）は、複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出する（ステップＳ２０２）。例えば、撮影画像のうちの基準画像に対する他の画像の射影変換行列を合成パラメータとして算出することができる。なお、図５のフローチャートではステップＳ２０２の合成パラメータ算出を先に行う例を記載しているが、ステップＳ２０４の損傷検出を先に行ってもよいし、ステップＳ２０２，Ｓ２０４を並行して行ってもよい。

＜損傷の検出＞
サーバ３００（損傷検出部３００Ｄ）は、取得した撮影画像から損傷を検出（抽出及び計測）する（ステップＳ２０４）。損傷の分類としては剥離、漏水、ひび割れ、錆などを挙げることができるが、具体的に検出する損傷の種類は建造物（被写体）の種類、特徴、検査の目的等の条件に応じて設定してよい。また、検出する項目としては位置、大きさ、方向、範囲、形状等があるが、検出項目についても損傷の分類に応じて、また建造物の種類、特徴、検査の目的等の条件に応じて設定してよい。損傷の検出においては、損傷検出部３００Ｄが検出結果（検出の結果）をベクトル化し、始点及び終点を有する線分またはその集合（ひび割れ等、線状の損傷の場合）、またはそのような線分により構成される多角形等の図形（剥離、腐食のように広がりのある損傷の場合）で表す。

損傷の検出は分類に応じて種々の手法により行うことができるが、ひび割れについては、例えば特許４００６００７号公報に記載されたひび割れ検出方法を用いることができる。この方法は、ウェーブレット画像を作成する工程と、ウェーブレット画像に基づいてひび割れ領域を判定する工程と、を有するひび割れ検出方法である。ウェーブレット画像を作成する工程では、対比される２つの濃度に対応したウェーブレット係数を算定するとともに、その２つの濃度をそれぞれ変化させた場合のそれぞれのウェーブレット係数を算定してウェーブレット係数テーブルを作成し、ひび割れ検出対象であるコンクリート表面を撮影した入力画像をウェーブレット変換する。ひび割れ領域を判定する工程では、ウェーブレット係数テーブル内において、局所領域内の近傍画素の平均濃度と注目画素の濃度に対応するウェーブレット係数を閾値として、注目画素のウェーブレット係数と閾値とを比較することによりひび割れ領域とひび割れでない領域とを判定する。

また、錆及び剥離を検出する方法としては、例えば特表２０１０－５３８２５８号公報に記載された鋼橋の塗膜検査システムの処理方法を用いることができる。この処理方法では、撮影された鋼橋塗膜の画像ファイルからの色情報、映像処理、ウォーターシェッド、パルツェン窓を用いて錆と剥離を検出している。

第１の実施形態に係る損傷図作成システム１０では、このように合成前の撮影画像から損傷を検出する。したがって画像の重複領域での画質劣化に起因して損傷検出性能が劣化することがないので、被写体を分割撮影して取得した複数の画像に基づいて損傷を高精度に検出することができる。なお、損傷の検出結果は、後述するように画像どうしの合成パラメータを用いて合成する。

＜合成可否の判断＞
サーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ）は、ステップＳ２０２で算出した合成パラメータに基づいて全ての撮影画像を１つに合成することができるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。合成できるか否かは、対応点の数、対応点の信頼性が十分であるか否か（対応点が特徴的な点であるか否か）、対応点により射影変換行列が算出できるか等に基づいて判断することができる。この際、ＲＡＮＳＡＣ（ＲＡＮｄｏｍ ＳＡｍｐｌｅ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）アルゴリズム等により対応点の組合せを変えて射影変換行列とその評価値の算出を繰り返して判断してもよい。全ての画像を１つの画像に合成できる場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）はステップＳ２２２に進んで検出結果（検出の結果）の合成を行う。全ての画像を１つの画像に合成できない場合（ステップＳ２０６でＮＯ）は、以下に説明するようにステップＳ２０８～Ｓ２２０の処理を行ってからステップＳ２２２に進む。ステップＳ２０８～Ｓ２２０は全ての画像を１つの画像に合成（自動合成）できない場合の処理であり、これらのステップでは、合成が可能な画像群については画像群ごとに合成パラメータを算出して損傷の検出結果を画像群ごとに合成する。一方、合成ができない画像群の間では、以下に説明するようにユーザ操作に基づき対応点を指定して合成パラメータを算出し、算出した合成パラメータに基づいて検出結果を合成する。例えば、後述する画像群Ｇ１，Ｇ２（図１５～１８参照）の場合、画像群Ｇ１，Ｇ２を構成する画像については検出結果をそれぞれ合成し、画像群Ｇ１，Ｇ２の間では、ユーザ操作に基づいて算出した合成パラメータに基づいて、画像群Ｇ１，Ｇ２について合成された検出結果を１つに合成する（図１９～２１参照）。

＜画像の分類＞
ステップＳ２０６で「全ての撮影画像を１つの画像に合成できない」と判断された場合、合成パラメータ算出部３００Ｂは撮影画像を合成が可能な画像群に分け（ステップＳ２０８）、画像群ごとに、画像どうしの対応点に基づいて画像配置を決定（合成パラメータを算出）する（ステップＳ２１０）。画像配置が決定すれば、その配置に基づいて検出結果を合成することができる。

＜画像配置の決定＞
図１３は、図５のステップＳ２１０における画像配置決定の処理の詳細を示すフローチャートである。合成パラメータ算出部３００Ｂは、複数の撮影画像のうちから射影変換の基準となる基準画像を設定する（ステップＳ２１０Ａ）。基準画像は正対度、鮮明度等の画像の特徴により設定（選択）できるが、特定の撮影順の画像（例えば、最初に撮影した画像）を基準画像としてもよい。図９，１０の例では、図１４の（ａ）部分に示すように、画像ｉ１，ｉ２に対し画像ｉ１を基準画像として設定することができる。

基準画像が設定されたら、合成パラメータ算出部３００Ｂは、基準画像以外の画像の基準画像に対する射影変換行列を、画像どうしの対応点に基づいて算出する（ステップＳ２１０Ｂ）。図９，１０の例では、図１４の（ａ）部分に示すように、画像ｉ２（基準画像以外の画像）を画像ｉ１（基準画像）と同一平面に射影し、対応点を一致させるための射影変換行列を算出する。画像ｉ２の画像ｉ１（基準画像）に対する射影変換行列が算出されたら、図１４の（ｂ）部分に示すように変換後の画像ｉ２を基準画像とし、変換後の画像ｉ２に対する画像ｉ３の射影変換行列を算出する。このように、基準画像を替えながら、画像群の全画像について（ステップＳ２１０ＣでＹＥＳになるまで）射影変換行列を算出する。

全画像について射影変換行列を算出したら、合成パラメータ算出部３００Ｂは、算出した射影変換行列に基づいて各画像に対し移動、回転、拡大または縮小、及び変形等を行い、画像群の各画像の配置を決定する（ステップＳ２１０Ｄ）。以下では、画像ｉ１～ｉ４及び画像ｉ６～ｉ９が合成可能な画像群Ｇ１を構成し、画像ｉ５及び画像ｉ１０が合成可能な画像群Ｇ２を構成するものとして説明する。なお、上述した画像配置の決定においては各画像を射影変換行列により移動、回転、変形等するが、図示する例は画像の配置等を概念的に示すものであり、画像の移動、回転、変形等を正確に表すものではない。

ステップＳ２１０Ｄで決定する画像配置は、画像どうしで重複する領域が重なる画像配置（図１５参照）でもよいし、画像どうしが重ならない画像配置（図１６参照）でもよい。画像どうしが重ならない画像配置の場合、図１６に示すように画像をｘ方向及びｙ方向に離間させて配置し、画像の向きは射影変換行列により求めた向きと変えない（画像を回転させない）配置とすることができる。

＜画像表示＞
ステップＳ２１０（ステップＳ２１０Ａ～Ｓ２１０Ｄ）で画像配置が決定すると、サーバ３００（表示制御部３００Ｉ、通信制御部３００Ｊ）は合成可能な画像群を表示するようクライアント２００に指示する（ステップＳ２１２）。クライアント２００への指示には、表示させる画像、画像の配置の情報、及びステップＳ２０４において損傷の検出結果をベクトル化した情報を含める。クライアント２００（表示制御部２１０Ｃ）は、表示の指示に応じて損傷の検出結果をベクトル化した情報を画像と重畳し、合成可能な画像群ごとにモニタ２３２に表示する（ステップＳ１０６）。上述の例では、表示制御部２１０Ｃは画像群Ｇ１，Ｇ２を図１５または図１６のような画像配置により表示させる。図１５の画像配置において画像ｉ４，ｉ５，ｉ９，ｉ１０におけるひび割れをベクトル化して重畳表示した様子を図１７に示す。なお、表示の際に、表示制御部３００Ｉ及び／または表示制御部２１０Ｃが画像群Ｇ１，Ｇ２に対しそれぞれ枠で囲む、画像群ごとに異なる色で表示する、画像群の番号を表示する等の処理を施して、画像群を容易に識別できるようにしてもよい。

ステップＳ１０６での表示の際、画像群の間での配置が不適切な場合がある。例えば、図１８に示すように、画像群Ｇ１の下部（－ｘ方向）に配置されるべき画像群Ｇ２が画像群Ｇ１の横方向に配置される場合がある。そこでサーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ）は画像群の配置を変更するか否か判断し（ステップＳ２１４）、変更する場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）はステップＳ２１２に戻って、クライアント２００に対し変更後の配置で画像群Ｇ１，Ｇ２を再度表示させる。ステップＳ２１４の判断は、ユーザの指示入力（例えば、キーボード２４２及び／またはマウス２４４を介した画像群Ｇ２の移動、すなわち相対配置の変更操作）に基づいて行うことができる。図１８の例の場合、ユーザの操作（例えば、マウス２４４でドラッグ）に基づいて合成パラメータ算出部３００Ｂ及び表示制御部３００Ｉが画像群Ｇ２を画像群Ｇ１の下部に移動（矢印の方向に移動）し、図１５のように表示することができる。

画像群どうしの相対配置が不適切な状態で表示すると対応点の指定に時間が掛かる場合があるが、損傷図作成システム１０では、このような配置の変更を行うことで対応点の指定を迅速かつ容易に行うことができる。

＜対応点の指定＞
ステップＳ２１４までの処理により画像群の配置が決定すると、サーバ３００（対応点指定部３００Ｆ）は、表示された画像群のうちの一の画像群と他の画像群とについて対応点を指定する（ステップＳ２１６）。例えば画像群Ｇ１，Ｇ２が図１５のように配置及び表示されている場合、図１９に示すように、画像群Ｇ１におけるマウス２４４のクリック等（ステップＳ１０８の対応点指定操作）に応じて点Ｐ１ａを指定し、画像群Ｇ２において点Ｐ１ａの対応点である点Ｐ１ｂを指定する。対応点としては、例えば「同一」と判断されたひび割れの始点、終点、分岐点、及び／または部材の端部、辺部、接合部等の特徴点を指定することができる。この際、対応点指定部３００Ｆ及び表示制御部３００Ｉが指定された点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを直線でつなぐ等により対応関係を識別表示する（図１９参照）ことで、指定された点が対応することを容易に把握することができる。以下、同様に点Ｐ２ａと点Ｐ２ｂ、点Ｐ３ａと点Ｐ３ｂ、点Ｐ４ａと点Ｐ４ｂ、点Ｐ５ａと点Ｐ５ｂ、点Ｐ６ａと点Ｐ６ｂについても指定する。

なお、図１９では画像群Ｇ１，Ｇ２について対応点を６点ずつ指定する例を示しているが、指定する対応点の数は特に限定されない。また、画像群Ｇ１，Ｇ２が図１６のように配置及び表示されている場合も、同様に画像ｉ４，ｉ５と画像ｉ９，ｉ１０とで対応点を指定することができる。

このように、第１の実施形態に係る損傷図作成システム１０では、合成可能な画像群（画像群Ｇ１，Ｇ２）が画像群ごとに表示されるので、どの画像群について（自動的に）合成できたか、あるいはできなかったかを容易に把握することができる。また、合成できなかった画像群（画像群Ｇ１と画像群Ｇ２）について対応点を指定すれば良いので、全ての画像について対応点を指定する必要がなく、対応点の指定、及び指定された対応点に基づく合成パラメータの算出を迅速かつ容易に行うことができる。

上述のように指定した対応点では合成パラメータを精度良く算出できない場合は、サーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ、対応点指定部３００Ｆ、表示制御部３００Ｉ等）及びクライアント２００（表示制御部２１０Ｃ等）によりモニタ２３２に警告メッセージを表示させて、再度対応点指定操作を行うようユーザを促してもよい。

＜指定された対応点に基づく画像配置決定＞
ステップＳ２１６で対応点が指定されたら、サーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ）は、指定された対応点に基づいて合成が可能な画像群ごとに合成パラメータを算出する（ステップＳ２１８）。図１９の例では、合成パラメータ算出部３００Ｂは、対応点である点Ｐ１ａ～Ｐ６ｂに基づいて、画像群Ｇ１を基準とした画像群Ｇ２の射影変換行列（または画像群Ｇ２を基準とした画像群Ｇ１の射影変換行列）を算出する。画像合成部３００Ｃ，合成パラメータ算出部３００Ｂは、このようにして算出した射影変換行列により画像群Ｇ２を構成する画像（画像ｉ５，ｉ１０）を移動、回転、変形等して、画像配置を決定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０での画像配置の決定は、ステップＳ２１０と同様の手順に行うことができる。

＜検出結果の合成＞
サーバ３００（検出結果合成部３００Ｅ）は、ステップＳ２０２、Ｓ２２０で算出した合成パラメータ（射影変換行列）に基づいて検出結果（検出の結果）を合成する（ステップＳ２２２）。例えば、図２０の（ａ）部分及び（ｂ）部分に示すように画像ｉ１，ｉ２において損傷ベクトルＶ１，Ｖ２の異なる部分（一部重複）が検出されたとし、損傷ベクトルＶ１，Ｖ２の始点、終点が点Ｐ７～Ｐ１２であるとする。なお、図２１の（ａ）部分及び（ｂ）部分は、図２０の（ａ）部分及び（ｂ）部分にそれぞれ対応した損傷ベクトルＶ１，Ｖ２の始点、終点を示す表である。この場合、合成後の検出結果は、図２０の（ｃ）部分（画像ｉ２を射影変換行列により移動、回転等して合成）に示すように損傷ベクトルＶ１は始点、終点がそれぞれ点Ｐ７，Ｐ８となり、損傷ベクトルＶ２は始点、終点がそれぞれ点Ｐ８、Ｐ１２となる。図２１の（ｃ）部分は図２０の（ｃ）部分に対応しており、合成後の損傷ベクトルＶ１，Ｖ２の始点、終点を示す。

＜画像の重複領域における検出結果の合成＞
上述のように撮影範囲の一部が重複するように画像を取得する場合、複数の画像が重複する領域では、本来ならば１つに合成されるべき検出結果が画像のずれにより複数になる等、合成精度が劣化する場合がある。そこで、損傷図作成システム１０では、複数の画像が重複する領域においては重複する複数の画像のうち１つを選択して検出結果を合成して、検出結果を高精度に合成することができる。このような合成の様子を図２２に示す。図２２の例では、領域ＯＬで画像ｉ１，ｉ２が重複しているので、この領域ＯＬでは合成パラメータの値が小さい画像ｉ２を選択し、画像ｉ２についての検出結果を用いて合成している（図２２の（ｂ）参照）。

これにより、損傷の変形、位置ずれを抑制できるため、損傷検出結果及びそのデータ算出の正確性が向上する。

尚、合成パラメータの値とは、上述の射影変換の場合には、射影変換の程度（射影変換による変形の態度）を表す値であり、合成領域における射影変換による座標の移動量が大きいほど合成パラメータの値は大きくなる。

図２９を用いて具体的に説明する。図２９（ａ）のｉ１及びｉ２の２枚の元画像を合成する場合を考える。ｉ１は、前述の方法により、図示しないｉ０を基準画像として射影変換行列が算出され、図２９（ｂ）のｉ１のように射影変換される。この際、ｉ１における特定の座標Ｐ１ａ、Ｐ２ａ、Ｐ３ａ、Ｐ４ａは、射影変換によりＰ１ａ´、Ｐ２ａ´、Ｐ３ａ´、Ｐ４ａ´に移動する。次に、射影変換後のｉ１を基準画像としてｉ２の射影変換行列を算出するために、各画像の対応点Ｐ１ａ～Ｐ４ａ、Ｐ１ｂ～Ｐ４ｂを指定する（ＰｘａとＰｘｂがそれぞれ対応点となる）。これらの対応点を元にｉ２の射影変換行列を算出し、図２９（ｂ）のｉ２のように射影変換される。この際、ｉ２におけるＰ１ｂ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂ、Ｐ４ｂは、射影変換によりＰ１ｂ´、Ｐ２ｂ´、Ｐ３ｂ´、Ｐ４ｂ´に移動する。そして、ｉ１のＰ１ａ´～Ｐ４ａ´とｉ２のＰ１ｂ´～Ｐ４ｂ´の各対応点が一致するように画像配置を決定する。

ここで、ｉ１のＰ１ａ～Ｐ４ａが射影変換によりどれだけ移動したのかを算出する。具体的には、Ｐ１ａとＰ１ａ´の距離（｜Ｐ１ａ－Ｐ１ａ´｜）を算出し、これをＰ２ａ～Ｐ４ａについても繰り返し、最後にその総和を取る。これをｉ１の合成パラメータとする。ｉ２に関しても同様にＰ１ｂとＰ１ｂ´の距離（｜Ｐ１ｂ－Ｐ１ｂ´｜）を算出し、これをＰ２ｂ～Ｐ４ｂについても繰り返し、最後にその総和を取る。これをｉ２の合成パラメータとする。このようにして算出した合成パラメータを使用して、ｉ１とｉ２の重複領域において合成パラメータの小さい画像（図２９（ｃ）の例ではｉ２）を選択し、合成する。

以上説明したように、合成パラメータは射影変換による座標の移動量を表しているので、変換の程度（変形の程度）が大きいほど、合成パラメータの値は大きくなる。なお、本実施例では合成パラメータを座標の移動距離の総和と定義したが、変形の程度を表すパラメータであれば、他の算出方法でも構わない。例えば、Ｐ１ａ～Ｐ４ａを結んで形成される図形と、Ｐ１ａ´～Ｐ４ａ´を結んで形成される図形とで、形状の類似度を算出する方法等がある。この場合は、比較する図形のサイズをあらかじめ正規化しておくことで、図形のサイズの違いは無視し、変形の度合いだけに着目して合成パラメータを算出することができる。なお、この場合は、より形状の類似度が高い方の画像が、変形の度合いが小さい（合成パラメータが小さい）ものとして、重複領域の選択を行う。

上述した検出結果の合成は、同一のフォルダに格納された画像（グループに分けられた複数の画像）について行われる。図１２に示す例では、サブフォルダＳＳ１に格納された１０枚の画像について検出結果が合成される（検出結果をグループごとに合成する）。

＜画像の合成＞
サーバ３００（画像合成部３００Ｃ）は、ステップＳ２０２、Ｓ２１８で算出した合成パラメータ（射影変換行列）に基づいて画像を合成する（ステップＳ２２４）。図２３は、合成した画像Ｇ３を示す。図２４は、図２２と同様に画像が重複する領域では１つの画像を選択して合成した画像Ｇ３ａを示す。なお、検出結果が合成されれば損傷図を作成できるので、画像の合成は省略してもよい。

＜合成後の正対補正＞
損傷図作成システム１０では、上述のように基準画像に対する他の画像の射影変換行列を算出して画像配置を決定するが、基準画像が撮影方向に対し正対していない場合、合成後の画像において本来矩形であるべき領域が矩形にならない場合がある。例えば、合成後の画像において格間の枠Ｆが台形状になる場合がある。この場合、サーバ３００（合成パラメータ算出部３００Ｂ、画像合成部３００Ｃ等）はキーボード２４２及び／またはマウス２４４を介したユーザの操作に基づいて矩形を形成する点（例えば、枠Ｆの４隅の点）を指定し、射影変換によりこれら４点に矩形を形成させる。これにより、画像合成後においても被写体が正対した画像（正対画像）を得ることができる。

＜計測結果のマッピング＞
サーバ３００（損傷マッピング部３００Ｇ）は、損傷の検出結果を合成画像にマッピングしてもよい。マッピングは、例えば検出結果と関連づけられた文字、図形、記号等を合成画像に表示することにより行うことができる。表示する文字、図形、記号等は操作部２４０（キーボード２４２及び／またはマウス２４４）を介した操作により選択することができ、選択に応じてサーバ３００（損傷マッピング部３００Ｇ、表示制御部３００Ｉ等）及びクライアント２００（表示制御部２１０Ｃ）がモニタ２３２にマッピングした画像を表示させる。文字、図形、記号等は実際の損傷を簡略化あるいは強調したものでもよいし、損傷の種別、大きさ等に応じて異なる態様で表示してもよい。計測結果がマッピングされた画像は記憶部２２０に記憶され（図３の損傷マッピング画像２２０Ｄ）、表示制御部２１０Ｃの制御によりモニタ２３２に表示される。損傷マッピング画像には損傷情報を入力してもよい。

このような計測結果のマッピングは、橋梁１の形状を示す線図情報を含む図面データ（例えばＣＡＤデータ、ＣＡＤ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）に対して行ってもよい。この際、ＣＡＤデータを規定する座標系が図２３，２４等に示す座標系と異なる場合は、座標系の関係に応じた座標変換（移動、回転、ミラーリング等）を行う。このような変換は、サーバ３００（損傷マッピング部３００Ｇ）により行うことができる。

＜結果表示＞
サーバ３００（検出結果出力部３００Ｈ、表示制御部３００Ｉ、通信制御部３００Ｊ等）はクライアント２００に対し検出結果の表示を指示し（ステップＳ２２６）、この指示に応じてクライアント２００（表示制御部２１０Ｃ等）は検出結果をモニタ２３２に表示させる（ステップＳ１１０）。検出結果は文字、数字、記号等により表示することができ、各撮影画像に対する検出結果を表示してもよいし、合成した検出結果を表示してもよい（図２０，２１を参照）。また、検出結果と合わせて、または検出結果に代えて撮影画像、合成画像、損傷マッピング画像等を表示してもよい。また、検出結果をベクトル化した情報（図２０，２１を参照）を画像と重畳して表示してもよい。表示制御部２１０Ｃは、モニタ２３２に表示する内容及びその態様を操作部２４０の操作に応じて選択することができる。表示制御部２１０Ｃは、結果を表示してからの時間を計測し、また結果表示後の出力指示の有無を判断する。出力指示なしで表示時間が長い、出力指示なしで他の画面に遷移したなどの場合は目視による複写のような不正が行われている可能性があり、表示時間の計測及び出力指示の有無を判断することで、そのような不正を検知しうる。不正を検知した場合、例えば表示を停止する等の対応を取りうる。

＜結果出力＞
サーバ３００（検出結果出力部３００Ｈ等）は、ステップＳ１１０で表示した検出結果に対する出力の指示操作（例えば、操作部２４０を介した出力指示操作）があったか否かを判断する（ステップＳ２２８）。出力指示操作があった場合（ステップＳ２２８でＹＥＳ）のみ、ステップＳ２３０へ進んでクライアント２００に対し検出結果（各画像に対する検出結果、及び合成された検出結果）の出力を指示し、クライアント２００（ファイル管理部２１０Ｂ）は出力指示に応じて検出結果を出力する（ステップＳ１１２）。図１２の例では、サブフォルダＳＳ１に格納された画像に対する検出結果を、画像が格納されているのと同一のサブフォルダＳＳ１に格納する（検出結果をグループに関連づけて出力する；図２５参照）。検出結果は、橋梁１（被写体）の形状を示す線図情報を含む図面データ（例えばＣＡＤデータ）と同一のフォーマットで出力してもよい。また、図示せぬプリンタで検出結果を印刷してもよい。

このように、第１の実施形態では画像が格納されたフォルダと同一のフォルダに検出結果を格納するので、入力した画像と合成された検出結果との対応が明確になり、画像及び検出結果の管理、利用を容易に行うことができる。なお、検出結果の出力は出力操作指示があった場合（ステップＳ２２８でＹＥＳとなった場合）にのみ行い、出力操作指示がなかった場合は画像に対し識別情報を付与して（ステップＳ２３２）、付与した識別情報をクライアント２００に通知して画像が格納されたフォルダと同一のフォルダ（図１２，２５の例ではサブフォルダＳＳ１）に格納する。

検出結果または識別情報が出力されたら、サーバ３００は全フォルダについての処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ２３４）。判断が肯定されたら、サーバ３００はステップＳ２３６でクライアント２００に終了を通知して（ステップＳ２３６）、処理を終了する。全フォルダについての処理が終了していない場合は、ステップＳ２０２に戻って他のフォルダについてステップＳ２０２～Ｓ２３４を繰り返す。

以上説明したように、第１の実施形態に係る損傷図作成システム１０によれば、被写体を分割撮影して取得した複数の画像に基づいて損傷を高精度に検出することができる。

＜第２の実施形態＞
上述した第１の実施形態ではサーバ３００及びクライアント２００を備える損傷図作成システム１０について説明したが、第２の実施形態では損傷図作成装置２０について説明する。図２６は損傷図作成装置２０の構成を示す図である。損傷図作成装置２０はデジタルカメラ１００と装置本体５００とにより構成される。デジタルカメラ１００の構成は第１の実施形態におけるデジタルカメラ１００の構成と同じであるので、同一の参照符号を付し詳細な説明を省略する。なお、デジタルカメラ１００は装置本体５００と一体に構成されていてもよい。

＜損傷図作成装置の構成＞
第１の実施形態に係る損傷図作成システム１０はサーバ３００及びクライアント２００を備え損傷の検出、合成等、処理の主たる部分をサーバ３００で行うが、第２の実施形態に係る損傷図作成装置２０では、装置本体５００の処理部５１０が処理を行う。具体的には、処理部５１０は図２に示すクライアント２００の機能と図４に示すサーバ３００の機能とを有する。記憶部５２０には、第１の実施形態に係る記憶部２２０と同様の情報（図３参照）が記憶される。操作部５４０（キーボード５４２，マウス５４４）の構成及び機能は第１の実施形態に係る操作部２４０（キーボード２４２，マウス２４４）と同様である。また、表示部５３０（モニタ５３２）の構成及び機能は第１の実施形態に係る表示部２３０（モニタ２３２）と同様である。損傷図作成装置２０では、画像を入力して損傷の検出、合成等の処理を行うパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等の機器（情報端末）を装置本体５００として用いることができる。

＜損傷図作成方法の処理＞
損傷図作成装置２０における処理（本発明に係る損傷図作成方法の処理）は図５，６，１３のフローチャートと同様である。例えば、被写体を分割撮影して取得した複数の画像を入力し、複数の画像を合成するための合成パラメータ（射影変換行列）を画像どうしの対応点に基づいて算出し、複数の画像を構成する画像から被写体の損傷を検出し、複数の画像についての検出結果を合成パラメータに基づいて合成する。このような処理は装置本体５００の処理部５１０が行う。なお、第１の実施形態ではクライアント２００とサーバ３００の通信が行われるが、損傷図作成装置２０では装置本体５００の内部での通信となる。

第２の実施形態に係る損傷図作成装置２０においても、第１の実施形態に係る損傷図作成システム１０と同様に合成前の撮影画像から損傷を検出する。そして重複領域の画像は、第１の実施形態と同様に、合成パラメータの値が小さい画像を使用する。これによって損傷の変形、位置ずれを抑制できるため、損傷検出結果及びそのデータ算出の正確性が向上する。

したがって画像の重複領域での画質劣化に起因して損傷検出性能が劣化することがないので、被写体を分割撮影して取得した複数の画像に基づいて損傷を高精度に検出することができる。

尚、上述の第１の実施形態、第２の実施形態ともに、重複領域と損傷（ひび等）との位置関係によって、使用する画像を選別してもよい。例えば、図２７の（ａ）に示すように、重複領域に損傷が存在し、画像ｉ２はその損傷が重複領域内から領域外に跨って位置し、画像ｉ１は跨って位置していない場合がある。このような場合には、（合成パラメータの値によらず、）図２７の（ｂ）に示すように、重複領域の画像は一方の画像ｉ２を使用しても良い。換言すると、一方の画像ｉ２は重複領域内から重複領域外に損傷がはみ出して位置し、他方の画像ｉ１は重複領域内に損傷が収まっている（はみ出していない）場合には、（合成パラメータの値によらず）重複領域の画像は一方の画像ｉ２を使用しても良い。これによって、損傷の連続性が確保され、損傷検出結果及びそのデータ算出の正確性が向上する。尚、図２８の（ａ）に示すように、一方の画像ｉ２と他方の画像ｉ１共に、重複領域内外に跨って損傷が位置する場合には、図２８の（ｂ）に示すように、重複領域内外に跨る損傷の数が多い方の画像ｉ２を重複領域で使用すると良い。これによって、連続性が失われる損傷の数を低減でき、損傷検出結果及びそのデータ算出の正確性が向上する。

また、重複領域のうち損傷が存在しない重複領域については、合成パラメータの値によらず、画質の良い画像を重複領域の画像として使用してもよい。この際、画質の良し悪しは、明るさの適性度や、彩度の適性度や、合焦具合等の画質判断情報から良し悪しを判定すれば良い。これによって、損傷の検出結果及びそのデータ算出の正確性の向上だけでなく、合成画像の画質の向上も図れ、ユーザにより良い損傷図を提供することが可能になる。尚、画質の良し悪しは、一つの画質判断情報（明るさの適性度や、彩度の定期精度や、合焦具合等のいずれか一つの判断情報）だけで判定するのではなく、２つ以上の判断情報に基づき総合判定して判定結果を得るのが良い。これによって、ユーザにより良い損傷図を提供することが可能になる。このように、上記の場合に該当しない重複領域には合成パラメータの値が小さい画像を選択して合成を行い、上記の場合に該当する重複領域には上記の条件で画像を選択して合成を行うことで、損傷検出結果及びそのデータ算出の正確性が向上するとともに、上記様々な効果を得ることが可能となる。

＜第３の実施形態＞
上述した損傷図作成装置１０及び２０における処理に関して、第３の実施形態を説明する。

ここでは第１の実施形態での損傷図作成システム１０の構成を用いて説明するが、第２の実施形態での損傷図作成装置２０の構成に適用することもできる。また、損傷図作成装置における処理は図５、６のフローチャートと同様であるが、ステップＳ２１０及びＳ２２０での画像配置の決定処理が異なる。

具体的に、第３の実施形態における画像配置の決定処理を、図３０、３１を用いて説明する。なお、ここでは、例として図３１（ａ）のようにアーチ状の橋梁を下から撮影した画像群から損傷図を作成する方法について説明する。

＜画像配置の決定＞
図３０は、図５のステップＳ２１０、Ｓ２２０における画像配置決定の処理の詳細を示すフローチャートである。合成パラメータ算出部３００Ｂは、複数の撮影画像のうちから射影変換の基準となる基準画像を設定する（ステップＳ２１０Ｅ）。基準画像は正対度、鮮明度等の画像の特徴により設定（選択）できるが、特定の撮影順の画像（例えば、最初に撮影した画像）を基準画像としてもよい。図３１の例では、ｉ１、ｉ２、ｉ３、・・・と撮影した画像に対し画像ｉ１を基準画像として設定することができる。

基準画像が設定されたら、合成パラメータ算出部３００Ｂは、基準画像に隣り合う画像の基準画像に対する射影変換行列を、画像同士の対応点に基づいて算出する（ステップＳ２１０Ｆ）。図３１の例では、図３１（ｂ）に示すように、画像ｉ２（基準画像に隣り合う画像）を画像ｉ１（基準画像）と同一平面に射影し、対応点を一致させるための射影変換行列を算出する。

画像ｉ２における射影変換行列を算出したら、合成パラメータ算出部３００Ｂは、算出した射影変換行列に基づいてｉ２の合成パラメータを算出する。ここで合成パラメータとは、射影変換の程度（射影変換による変形の度合い）を表す値であり、撮影画像平面（光軸を法線とする平面）と投影平面とのなす角度が大きいほど合成パラメータの値は大きくなる。具体的には、第１の実施形態で説明したように、射影変換による各対応点の座標の移動量により算出できる。なお、第１の実施形態ではｉ１とｉ２の重複領域に着目して合成パラメータを算出したが、第３の実施形態では画像ｉ２全体に着目して射影変換の程度を算出するのが望ましいので、画像ｉ２の４頂点の座標の移動量により合成パラメータを算出してもよい。

画像ｉ２における合成パラメータを算出したら、合成パラメータ算出部３００Ｂは、算出した合成パラメータに基づいて画像ｉ２の射影変換を許可するかどうか判定する（ステップＳ２１０Ｈ）。ここでは、算出した合成パラメータが所定の値以下であれば射影変換を許可し、所定の値より大きい場合は射影変換を許可しない。

射影変換を許可する場合は、合成パラメータ算出部３００Ｂは、算出した射影変換行列に基づいて画像ｉ２に対し射影変換を行い（ステップＳ２１０Ｉ）、画像ｉ１と並べて配置する（ステップＳ２１０Ｊ）。このとき、画像どうしで重複する領域が重なる画像配置でもよいし、画像どうしが重ならない画像配置でもよい。

射影変換を許可しない場合は、合成パラメータ算出部３００Ｂは、画像ｉ２に対し射影変換を行わずに、画像ｉ１と並べて配置する（ステップＳ２１０Ｊ）。このときは、画像どうしで重複する領域が重ならない画像配置とする。

その後、画像ｉ２を基準画像に設定して、画像ｉ２と隣り合う画像ｉ３に関して上述の処理（ステップＳ２１０Ｅ～Ｓ２１０Ｊ）を同様に行う。このように、基準画像を替えながら、画像群の全画像について（ステップＳ２１０ＫでＹＥＳになるまで）繰り返す。

図３１の例では、橋梁がアーチ状となっているため、画像ｉ１を最初の基準画像として射影変換を繰り返していくと徐々に射影変換による変形の度合いが大きくなっていく（画像ｉ１と同一平面になるよう投影するため）。したがって、図３１（ｂ）に示すように、画像ｉ２、ｉ３は問題なく射影変換して合成できるが、画像ｉ４以降になると変形の度合いが大きくなり、損傷図として適さない。そこで、第３の実施形態のステップＳ２１０Ｈにおいて適切な値を設定しておくことで、画像ｉ４の射影変換を許可しないようにすることができる（図３１（ｃ））。この場合、画像ｉ４は画像ｉ３と合成することはできないが、各画像が損傷図として適した画質（形状）を維持することができる。

なお、図３１（ｃ）に示すように、ステップＳ２１０Ｈにおいて射影変換を許可しなかった場合は、画像ｉ３とｉ４の間に点線を入れる等ユーザがその旨認識できるような表示形態で表示してもよい。

また、ステップＳ２１０Ｈにおいて射影変換を許可するかどうか判定するとき、撮影画像の正対度を基に判定してもよい。例えば、撮影画像が正対していて、射影変換により正対しない方向に変形する場合は射影変換を許可しないが、もともと撮影画像が正対しておらず、射影変換することにより正対する方向に変形する場合は、射影変換を許可するように判定してもよい。

以上、第３の実施形態によれば、アーチ状の橋梁のような同一平面上にない構造物においても、適切な損傷図を作成することができる。

以上で本発明の実施形態に関して説明してきたが、本発明は上述した態様に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

２００ クライアント
２１０ 処理部
２１０Ａ 画像入力部
２２０ 記憶部
２２０Ａ 撮影画像
３００ サーバ
３００Ａ 画像取得部
３００Ｂ 合成パラメータ算出部
３００Ｃ 画像合成部
３００Ｄ 損傷検出部
３００Ｅ 検出結果合成部

Claims (10)

1. 被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力するステップと、
   前記複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出するステップと、
   前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行うステップと、
   前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成するステップと、
   を有し、
   前記合成するステップにおいて、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの１つの画像を選択して合成を行い、該選択された１つの画像は、他の画像よりも前記合成パラメータの値が小さく、
   前記合成するステップにおいて、前記重複する領域に損傷が存在しない場合は、前記選択された１つの画像が前記他の画像よりも画質判断情報の判定結果が良い
   ことを特徴とする損傷図作成方法。
2. 前記画質判断情報が、明るさの適性度、または彩度の適性度、または合焦の適性度のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の損傷図作成方法。
3. 前記判定結果が、少なくとも２つ以上の前記判断情報に基づき判定されることを特徴とする請求項２に記載の損傷図作成方法。
4. 前記合成するステップにおいて、前記重複する領域に損傷が収まっている画像と重複する領域内外に損傷がまたがっている画像とで画像合成する場合は、前記選択された１つの画像が、前記重複する領域内外に損傷が跨っている画像であることを特徴とする請求項１に記載の損傷図作成方法。
5. 前記合成するステップにおいて、重複する領域内外に損傷がまたがっている画像同士で画像合成する場合は、前記選択された１つの画像が、他の画像よりも前記重複する領域内外に跨っている損傷の数が多い画像であることを特徴とする請求項１に記載の損傷図作成方法。
6. 被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力するステップと、
   前記複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出するステップと、
   前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行うステップと、
   前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成するステップと、
   を有し、
   前記合成するステップにおいて、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの１つの画像を選択して合成を行い、該選択された１つの画像は、他の画像よりも前記合成パラメータの値が小さく、
   前記合成するステップにおいて、前記重複する領域に損傷が収まっている画像と重複する領域内外に損傷がまたがっている画像とで画像合成する場合は、前記選択された１つの画像が、前記重複する領域内外に損傷が跨っている画像である
   ことを特徴とする損傷図作成方法。
7. 被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力するステップと、
   前記複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出するステップと、
   前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行うステップと、
   前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成するステップと、
   を有し、
   前記合成するステップにおいて、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの１つの画像を選択して合成を行い、該選択された１つの画像は、他の画像よりも前記合成パラメータの値が小さく、
   前記合成するステップにおいて、重複する領域内外に損傷がまたがっている画像同士で画像合成する場合は、前記選択された１つの画像が、他の画像よりも前記重複する領域内外に跨っている損傷の数が多い画像である
   ことを特徴とする損傷図作成方法。
8. 被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力する画像入力部と、
   前記複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出する合成パラメータ算出部と、
   前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行う損傷検出部と、
   前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成する検出結果合成部と、
   を有し、
   前記検出結果合成部は、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの１つの画像を選択して合成を行い、該選択された１つの画像は、他の画像よりも前記合成パラメータの値が小さく、前記重複する領域に損傷が存在しない場合は、該選択された１つの画像が前記他の画像よりも画質判断情報の判定結果が良い
   ことを特徴とする損傷図作成装置。
9. サーバとクライアントとを備える損傷図作成システムであって、
   前記クライアントは、
   被写体を一部の領域が重複するように分割撮影して取得した複数の画像を入力する画像入力部を備え、
   前記サーバは、
   前記複数の画像を前記クライアントから取得する画像取得部と、
   前記取得した複数の画像を合成するための合成パラメータを画像どうしの対応点に基づいて算出する合成パラメータ算出部と、
   前記複数の画像を構成する画像から前記被写体の損傷の検出を行う損傷検出部と、
   前記複数の画像についての前記検出の結果を前記合成パラメータに基づいて合成する検出結果合成部と、
   前記検出の結果を前記クライアントに出力する検出結果出力部と、
   を備え、
   前記検出結果合成部は、重複する領域においては、重複する複数の画像のうちの１つの画像を選択して合成を行い、該選択された１つの画像は、他の画像よりも前記合成パラメータの値が小さく、前記重複する領域に損傷が存在しない場合は、該選択された１つの画像が前記他の画像よりも画質判断情報の判定結果が良い
   ことを特徴とする損傷図作成システム。
10. 請求項１から７のいずれか１項に記載の損傷図作成方法をコンピュータに実行させるプログラムのコンピュータ読み取り可能なコードが記録された記録媒体。