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WO2017110279A1 - 損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法 - Google Patents

損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法 Download PDF

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Publication number
WO2017110279A1
WO2017110279A1 PCT/JP2016/083191 JP2016083191W WO2017110279A1 WO 2017110279 A1 WO2017110279 A1 WO 2017110279A1 JP 2016083191 W JP2016083191 W JP 2016083191W WO 2017110279 A1 WO2017110279 A1 WO 2017110279A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
damage
vector
information
hierarchical structure
vectors
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/083191
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
樹彦 苅部
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201680075328.7A priority Critical patent/CN108431584B/zh
Priority to JP2017557778A priority patent/JP6573986B2/ja
Priority to EP16878177.1A priority patent/EP3396359B1/en
Publication of WO2017110279A1 publication Critical patent/WO2017110279A1/ja
Priority to US16/009,673 priority patent/US10942130B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
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    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30132—Masonry; Concrete

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for processing damage to a structure, and more particularly to an apparatus and method for processing information obtained by vectorizing damage.
  • Patent Document 1 describes that in measuring cracks in concrete and the like, vector data of cracks is created and information such as group numbers and continuation points, end points, and branch points is given.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that crack vector data is created in concrete defect inspection and information on the intersection of cracks is written in a file.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a damage information processing apparatus and a damage information processing method capable of easily grasping the connection relationship between damage vectors.
  • a damage information processing apparatus includes a damage information acquisition unit that acquires damage information about damage to a structure, and a damage vector obtained by vectorizing the acquired damage information. And a hierarchical structure information generating unit that generates hierarchical structure information that is information that hierarchically expresses the connection relationship between the damage vectors based on the generated damage vector.
  • damage information is vectorized to generate a damage vector, and based on this, hierarchical structure information that is information that hierarchically represents the connection relationship between the damage vectors is generated.
  • hierarchical structure information that is information that hierarchically represents the connection relationship between the damage vectors.
  • the damage information may be acquired by inputting an image of the structure and processing the image, or may directly acquire the damage information extracted from the image.
  • “hierarchically” means that damage vectors have an upper or lower relationship determined by a connection relationship.
  • the hierarchy of damage vectors can be determined by various methods, and the method to be used may be determined according to the purpose of analysis and / or evaluation.
  • examples of the “structure” include a bridge, a tunnel, a building, and a road, but are not limited thereto.
  • the hierarchical structure information generation unit includes information on a vector group to which one damage vector belongs, information on other damage vectors linked to the one damage vector, and And hierarchical structure information including unique information of one damage vector.
  • the second mode shows an example of the structure of the hierarchical structure information, and includes not only specific information of one damage vector of interest, but also information on a vector group and information on other damage vectors linked to one damage vector. I can grasp. In this way, in the second mode, the relationship between the damage vectors can be grasped more easily.
  • the “vector group” is a set of vectors composed of one or a plurality of damage vectors, for example, a plurality of damage vectors connected to each other or separated but close to each other. Damage vectors present can be made into vector groups.
  • the hierarchical structure information generation unit is configured such that when a plurality of other damage vectors are connected to one damage vector, the other plurality of damage vectors are one. Hierarchical structure information is generated assuming that it belongs to a lower hierarchy than the damage vector.
  • the third aspect shows an example of a technique for determining a hierarchy of damage vectors. In this aspect, when a plurality of other damage vectors are connected to one damage vector (that is, branched), the connection is performed. Each time (branch) is passed, the hierarchy becomes lower.
  • the hierarchical structure information generation unit is configured such that the angle between one damage vector and another damage vector connected to the one damage vector is equal to or less than a threshold value.
  • the hierarchical structure information is generated assuming that the other damage vectors belong to the same hierarchy as the one damage vector.
  • the fourth aspect shows another example of the technique for determining the hierarchy of damage vectors. In this aspect, the angle formed by the damage vectors is small (below the threshold) and is regarded as a substantially collinear vector. If possible, the damage vectors belong to the same hierarchy.
  • the hierarchical structure information generation unit includes a damage vector in which another damage vector connected to the one damage vector is temporally generated after the one damage vector.
  • the hierarchical structure information is generated assuming that other damage vectors belong to a lower hierarchy than one damage vector.
  • the fifth aspect shows yet another example of a technique for determining the hierarchy of damage vectors.
  • the damage caused to a structure generally changes in shape and size with time, and a new damage vector.
  • a damage vector generated later in time belongs to a lower hierarchy.
  • the context of the occurrence of the damage vector can be determined based on, for example, the date and time when the image of the structure was taken or the date and time when the structure was inspected.
  • the damage information processing apparatus is the second aspect, wherein the hierarchical structure information generation unit, when there is only one other damage vector linked to one damage vector, Hierarchical structure information is generated assuming that the vector belongs to the same hierarchy as the one damage vector.
  • the sixth aspect shows still another example of the technique for determining the hierarchy of damage vectors. When only one other damage vector is connected to one damage vector, the damage vectors are regarded as damage. It is assumed that they are continuous and belong to the same level.
  • the damage information processing apparatus is any one of the second to sixth aspects, wherein the unique information includes identification information of one damage vector, and to which hierarchy of the hierarchical structure the one damage vector belongs Affiliation hierarchy information indicating that, and the positions of the start point and end point.
  • the seventh aspect shows the structure of the unique information of the damage vector, and the unique information includes the identification information of one damage vector, affiliation hierarchy information, the position of the start point and the end point.
  • the damage information processing apparatus is any one of the first to seventh aspects, wherein the hierarchical structure information generation unit generates hierarchical structure information by the same item and format regardless of the hierarchy to which the damage vector belongs. To do. According to the eighth aspect, since the hierarchical structure information is the same item and format regardless of the hierarchy to which the damage vector belongs, it is possible to quickly and easily grasp the connection relationship between the damage vectors.
  • the damage information processing apparatus is any one of the first to eighth aspects, wherein the damage vector generation unit connects a plurality of spatially separated damage vectors to obtain one or a plurality of vectors. Generate. When damage is recognized as a separate damage vector because it is continuous inside the structure but separated at the surface, it is actually continuous but extracted as a separate vector by image processing etc. Therefore, in the ninth aspect, one or more vectors are generated by concatenating a plurality of damage vectors.
  • the connection of damage vectors may be determined based on conditions such as the distance and angle between the damage vectors, or may be determined based on user input.
  • the damage information processing apparatus includes a damage vector extraction unit that extracts a damage vector that satisfies a specified condition with reference to the hierarchical structure information.
  • damage is extracted by referring to hierarchical structure information, which is information that hierarchically represents the connection relationship between damage vectors, so that damage can be easily searched, analyzed, and evaluated. be able to.
  • the damage information processing apparatus is the tenth aspect, wherein the damage vector extraction unit is connected to the specified damage vector and belongs to a higher level than the specified vector, and the specified damage At least one of a damage vector belonging to the same hierarchy as the designated vector connected to the vector and a damage vector belonging to the lower hierarchy than the designated vector connected to the designated damage vector is extracted. According to the eleventh aspect, it is possible to quickly and easily extract damage vectors that are connected to a specified damage vector and whose hierarchy is higher, the same, or lower.
  • the damage information processing apparatus includes a display unit that displays the extracted damage vector and the generated hierarchical structure information. According to the twelfth aspect, by displaying the extracted damage vector and the generated hierarchical structure information, it is possible to easily grasp the connection relationship between the damage vectors and the information on the damage vector.
  • the damage information processing apparatus includes a hierarchical structure information recording unit that records hierarchical structure information.
  • the hierarchical structure information recorded in the hierarchical structure information recording unit can be used for purposes such as analysis and / or evaluation of damage vectors.
  • the damage information processing apparatus acquires damage information by performing image processing on an image obtained by imaging the structure.
  • the fourteenth aspect defines one aspect of a technique for acquiring damage information.
  • the damage information processing apparatus is a concrete structure, and the damage includes at least one of cracks and free lime.
  • the fifteenth aspect defines an example of a structure and damage.
  • a damage information processing method includes a damage information acquisition step of acquiring damage information about damage to a structure, and a damage vector obtained by vectorizing the acquired damage information. And a hierarchical structure information generating step of generating hierarchical structure information, which is information that hierarchically represents the connection relationship between the damage vectors based on the generated damage vector.
  • the present invention is defined as a damage information processing method.
  • the connection relation between damage vectors can be easily grasped, and damage vector analysis and / or Search can be easily performed.
  • the damage information processing apparatus and the damage information processing method of the present invention it is possible to easily grasp the connection relationship between the damage vectors.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a bridge as an example of a structure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the damage information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of the damage information processing method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a curved damage is divided to generate a plurality of damage vectors.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining how the start point of the damage vector is determined.
  • FIG. 6 is another diagram for explaining how the start point of the damage vector is determined.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the connection of the separated damage vectors.
  • FIG. 8 is another diagram showing the connection of the separated damage vectors.
  • FIG. 9 is a table showing image information included in the hierarchical structure information.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of damage vector information included in the hierarchical structure information (corresponding to hierarchical determination method example 1).
  • FIG. 11 is a diagram for explaining Example 1 of the damage vector hierarchy determination method.
  • FIG. 12 is another diagram for explaining Example 2 of the damage vector hierarchy determination method.
  • FIG. 13 is a table showing an example of hierarchical structure information (damage vector information) corresponding to Example 2 of the hierarchy determination method.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining Example 3 of the damage vector hierarchy determination method.
  • FIG. 15 is another diagram for explaining an example 3 of the damage vector hierarchy determination method, and is a diagram showing an image taken later in time than FIG. FIG.
  • FIG. 16 is still another diagram for explaining Example 3 of the damage vector hierarchy determination method, and is a diagram showing an image taken after the time of FIG.
  • FIG. 17 is a table showing an example of hierarchical structure information (damage vector information) corresponding to Example 3 of the hierarchy determination method.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example 4 of the damage vector hierarchy determination method.
  • FIG. 19 is a table showing an example of hierarchical structure information (damage vector information) corresponding to Example 4 of the hierarchy determination method.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a bridge 1 (structure, concrete structure) which is an example of a structure to which a damage information processing apparatus and a damage information processing method according to the present invention are applied.
  • the bridge 1 shown in FIG. 1 has a main girder 3, and the main girder 3 is joined by a joint 3A.
  • the main girder 3 is a member that is passed between the abutment and / or the pier and supports a load of a vehicle or the like on the floor slab 2.
  • a floor slab 2 for driving a vehicle or the like is placed on the upper portion of the main girder 3.
  • the floor slab 2 is made of reinforced concrete.
  • the bridge 1 has members such as a horizontal girder, a tilted frame, and a horizontal frame (not shown) in addition to the floor slab 2 and the main girder 3.
  • the inspector photographs the bridge 1 from below using the digital camera 104 (see FIG. 2) (C direction in FIG. 1), and acquires an image of the inspection range.
  • the photographing is performed while appropriately moving in the extending direction of the bridge 1 (A direction in FIG. 1) and the orthogonal direction (B direction in FIG. 1).
  • the digital camera 104 may be installed on a movable body that can move along the bridge 1 to perform imaging.
  • a moving body may be provided with a lifting mechanism and / or a pan / tilt mechanism of the digital camera 104. Examples of the moving body include a vehicle, a robot, and a flying body, but are not limited to these.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the damage information processing apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the damage information processing apparatus 100 includes a damage information acquisition unit 102, a damage vector generation unit 110, a hierarchical structure information generation unit 112, a damage vector extraction unit 114, a hierarchical structure information recording unit 116, a display unit 118, and an operation unit 120. They are connected to each other so that necessary information can be transmitted and received between them.
  • each unit can be realized by a control device such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in the memory.
  • the damage information acquisition unit 102 includes a radio communication antenna and an input / output interface circuit, and the hierarchical structure information recording unit 116 includes a non-temporary recording medium such as an HDD (Hard Disk Drive).
  • the display unit 118 includes a display device such as a liquid crystal display, and the operation unit 120 includes an input device such as a keyboard. Note that these are examples of the configuration of the damage information processing apparatus according to the present invention, and other configurations can be adopted as appropriate.
  • an image photographed using the digital camera 104 is input to the image acquisition unit 106 by wireless communication, and damage information is acquired by the image processing unit 108.
  • the digital camera 104, the image acquisition unit 106, and the image processing unit 108 constitute a damage information acquisition unit 102.
  • the damage vector generation unit 110 generates a damage vector (crack vector) from the damage information acquired by the damage information acquisition unit 102, and connects the damage vectors separated spatially.
  • the hierarchical structure information generation unit 112 generates hierarchical structure information based on the damage vector generated by the damage vector generation unit 110, and the generated hierarchical structure information is recorded in the hierarchical structure information recording unit 116.
  • the damage vector extraction unit 114 refers to the hierarchical structure information and extracts a damage vector that satisfies a specified condition such as a damage vector belonging hierarchy.
  • the display unit 118 displays an input image, a generated or extracted damage vector, hierarchical structure information, and the like.
  • the display unit 118 also performs image processing necessary for display, such as generating a line segment image from damage vector information.
  • the operation unit 120 receives a user's instruction input regarding the setting of extraction conditions and display conditions of damage vectors and hierarchical structure information, editing of hierarchical structure information, and the like.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of damage information processing according to this embodiment.
  • the damage is a crack generated in the floor slab 2
  • the damage is appropriately described as “crack”.
  • the damage to which the present invention can be applied is not limited to the crack, and free lime, etc. May be damaged.
  • step S100 image input process
  • a plurality of images of the bridge 1 are input in accordance with the inspection range, and information on photographing date and time is added to the input image by the digital camera 104.
  • the shooting date and time of the input image does not necessarily have to be the same for all images, and may be for a plurality of days.
  • a plurality of images may be input at a time, or one image may be input at a time.
  • the image of the bridge 1 may be input via a non-temporary recording medium such as various memory cards instead of wireless communication, or image data that has already been captured and recorded is input via a network. Also good.
  • the image of the bridge 1 input in step S100 may be a captured image as it is or may be a preprocessed image of the captured image.
  • step S110 extracts damage (crack) from the input image (step S110; damage extraction process).
  • the image input process in step S100 and the damage extraction process in step S110 constitute a damage information acquisition process in the damage information processing method of the present invention.
  • step S110 if damage is extracted from the image input in step S100, that is, if the damaged area in the image is identified, it may be considered that the damage information has been acquired, and the detailed characteristics of the damage are described. It doesn't need to be grasped.
  • the damage extraction in step S110 can be performed by various methods.
  • a crack detection method described in Japanese Patent No. 4006007 can be used. This method calculates wavelet coefficients corresponding to the two concentrations to be compared, calculates each wavelet coefficient when each of the two concentrations is changed, creates a wavelet coefficient table, and detects the crack detection target.
  • a wavelet image is generated by wavelet transforming an input image obtained by photographing a concrete surface, and a wavelet coefficient corresponding to an average density of neighboring pixels in a local area and a density of a target pixel is set as a threshold in the wavelet coefficient table.
  • a step of determining a cracked area and a non-cracked area by comparing the wavelet coefficient of the pixel of interest with the threshold value.
  • step S110 may be performed after the necessary preprocessing is performed on the image input in step S100.
  • step S110 When damage is extracted in step S110 (when damage information is acquired), the damage vector generation unit 110 generates a damage vector (a crack vector) by vectorizing the acquired damage information (step S120; damage vector generation). Process).
  • the extracted damage (crack) is binarized and / or thinned as necessary. “Vectorization” is to obtain a line segment determined by the start point and the end point for damage.
  • the damage (crack) is a curve, multiple damages are made so that the distance between the curve and the line segment is less than the threshold. And a damage vector is generated for each of the plurality of sections. In the example of FIG.
  • the curved damage Cr is divided into four sections Cr1 to Cr4, and the damage vectors Cv1 to Cv4 are generated for each section, so that the damage and the damage vectors Cv1 to Cv4 in the sections Cr1 to Cr4
  • the distances d1 to d4 are equal to or less than the threshold value.
  • the feature point of the floor slab 2 is set as the origin of the coordinate system, and for the damage vector group (vector group), the end point that minimizes the distance from the origin is set as the first start point.
  • the end point and start point can be determined sequentially along the running direction.
  • the point P13 having the shortest distance d from the point P0 is set as the start point of the damage vector C7-1, and hereinafter the point P14 is set as the end point of the damage vector C7-1 (and the damage vectors C7-2, C7). ⁇ 3), and points P15 and P16 can be the end points of the damage vectors C7-2 and C7-3, respectively.
  • the point P17 becomes the start point of the damage vector C8-1
  • the point P18 becomes the start point of the damage vectors C8-2 and C8-3
  • the traveling direction of the damage vector C8-3 (The direction from the point P18 to the point P20) is opposite to the traveling direction of the damage vector C8-1. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 6, the point P19 is the start point of the damage vector C8A-1, and the point P18 is the end point of the damage vector C8A-1 (and the start points of the damage vectors C8A-2 and C8A-3).
  • Points P17 and P20 may be the end points of the damage vectors C8A-2 and C8A-3, respectively. Note that the collection of damage vectors in this case is referred to as a vector group C8A.
  • Such processing may be performed by the damage vector generation unit 110 without the user's instruction input, or may be performed by the damage vector generation unit 110 based on the user's instruction input through the operation unit 120. Also good.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of connection of damage vectors.
  • a vector group C3 including damage vectors C3-1 (points P21 and P22 are start points and end points, respectively), and damage vectors C4-1 (points P23 and P24). Indicates a state in which a vector group C4 including a start point and an end point is extracted. Also, the angle formed by the damage vector C3-1 and the line connecting the points P22 and P23 is ⁇ 1, and the angle formed by the line connecting the points P22 and P23 and the damage vector C4-1 is ⁇ 2.
  • the damage vectors C3-1 and C4-1 are connected, and the vector groups C3 and C4 are fused.
  • a new damage vector C5-2 is generated and other damage vectors C5-1 (same as damage vector C3-1) and C5-3 (same as damage vector C4-1).
  • a new vector group including these damage vectors C5-1, C5-2, and C5-3 is defined as a vector group C5.
  • the above-described method is an example of a damage vector concatenation method, and other methods may be used. Further, whether or not the damage vectors are to be linked as described above may be determined by the damage vector generation unit 110 regardless of the user's instruction input, or may be input by the user via the operation unit 120. The damage vector generation unit 110 may determine based on the above.
  • the damage information processing apparatus 100 it is possible to accurately grasp the connection relationship between the damage vectors by appropriately connecting the damage vectors separated spatially (on the surface of the floor slab 2). it can.
  • Hierarchical structure information is information that hierarchically represents the connection relationship between damage vectors, and is composed of image information (see FIG. 9) and damage vector information (see FIGS. 10, 13, 17, and 19). These image information and damage vector information are related through a vector group which is an aggregate of damage vectors (crack vectors). Therefore, the damage vector can be extracted from the damage image by referring to the ID (Identification) of the vector group, and conversely, the image can be extracted based on the damage vector. Since the hierarchical structure information is generated in the same item and format regardless of the hierarchy (level) to which the damage vector belongs (see FIGS. 10, 13, 17, and 19), the user can easily access the hierarchical structure information. Can be recognized and grasped.
  • the above-described image information is information about a captured image in which damage is imaged, and defines identification information (ID) of the captured image, image data, image acquisition date and time, etc., for a group of damage vectors.
  • FIG. 9 is a table showing an example of image information.
  • the image ID, image data, acquisition date and time, image width and height, number of channels, bit / pixel, and resolution are defined.
  • the number of channels is 3 channels for RGB (R: red, G: green, B: blue) color images, and 1 channel for monochrome images.
  • FIG. 10 is an example of damage vector information.
  • the damage vector information includes information on a vector group to which the damage vector belongs, specific information on each damage vector, information on other damage vectors linked to each damage vector in the vector group, and additional information. .
  • the information of the vector group includes the group ID.
  • the damage vector specific information includes damage vector ID (identification information), hierarchy (level; affiliation hierarchy information), start point and end point (point number and position coordinates), and length.
  • level 1 is the highest level, and the higher the number, the lower the level. Details of a specific hierarchy determination method will be described later.
  • Other damage vector information includes the ID (identification information) of the parent vector, sibling vector, and child vector, as will be described below.
  • the additional information includes a damage width, a deletion operation flag, an additional operation flag, an inspection date, and repair information.
  • ⁇ Parent vector, sibling vector, and child vector> when the end point of one damage vector is the start point of another damage vector, such one damage vector is referred to as a “parent vector”, and the other damage vector is referred to as a “child vector”.
  • the parent vector is determined to be zero or one for one damage vector, but there may be any number of child vectors equal to or greater than zero for one parent vector.
  • the end point of the parent vector is the start point of a plurality of child vectors
  • the plurality of child vectors are referred to as “sibling vectors”. There may also be any number of sibling vectors greater than zero.
  • the hierarchical structure information includes the ID (identification information) of the parent vector, the sibling vector, and the child vector
  • the parent vector with reference to the vector ID based on an arbitrary damage vector Sibling vectors and child vectors can be identified sequentially.
  • a parent vector of a certain damage vector can be specified, and a parent vector of the parent vector can be further specified.
  • the connection relationship between the damage vectors can be easily grasped, and the damage vectors can be easily analyzed and searched.
  • the “width” included in the additional information indicates the width of a crack corresponding to each damage vector.
  • the delete operation flag indicates whether or not the vector has been deleted, and is “1” when the delete operation is performed and “0” when the delete operation is not performed. With reference to this deletion operation flag, display and non-display of the damage vector can be switched.
  • the additional operation flag relates to a detection mode of a damage vector, and is “0” when the vector is automatically detected, and “1” when the vector is manually added (by user instruction input). In the case of a vector that is manually added and generated by connecting different ID vectors, it is “2”.
  • the “inspection date” is set to the date when the image of the damage was captured, but can be edited by the user's instruction input via the operation unit 120. Further, “repair” information can be generated based on a user instruction input (repair type and repair date) via the operation unit 120. Types of repairs include, for example, filling with cement, filling with resin, and leaving (follow-up observation) (represented as R1, R2, and R3 in the table of FIG. 10).
  • FIG. 11 is a diagram showing the vector group C1.
  • the vector group C1 is composed of damage vectors C1-1 to C1-6, and these damage vectors have points P1 to P7 as start points or end points.
  • the hierarchy of the damage vector C1-1 is set to the highest “level 1”, and the damage vectors C1-2 and C1-3 starting from the point P2, which is the end point of the damage vector C1-1, It is assumed that “level 2” is lower than the vector C1-1.
  • the hierarchy of the damage vectors C1-5 and C1-6 starting from the point P4 that is the end point of the damage vector C1-3 is assumed to be “level 3”, which is lower than the damage vector C1-3.
  • the point P3 which is the end point of the damage vector C1-2 is the start point of the damage vector C1-4.
  • the damage vector starting from the point P3 is only the damage vector C1-4 and has no branch.
  • the level of ⁇ 4 is “level 2”, which is the same as C1-2.
  • the hierarchy of each damage vector determined in this way is included in the hierarchical structure information as shown in the table of FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing the vector group C1 (the connection relationship between the damage vectors is the same as that shown in FIG. 11).
  • the angle formed with another damage vector is equal to or less than the threshold value (damage vector corresponding to “stem” in the tree structure) belongs to the same hierarchy.
  • the damage vectors C1-1, C1-2, and C1-4 existing within the dotted line are set to “level 1” (the highest level) that is the same hierarchy. .
  • the hierarchy becomes lower each time the damage vector branches as in Example 1, and the damage vector C1-3 (tree structure) (Corresponding to “branches” in FIG. 4) is “level 2”, and damage vectors C1-5 and C1-6 (corresponding to “leaves” in the tree structure) are “level 3”.
  • the hierarchy and type (stem, branch, or leaf) of each damage vector determined in this way are included in the hierarchical structure information as shown in the table of FIG.
  • Example 2 A modification of the above-described hierarchy determination method (example 2) will be described.
  • the damage vector may be determined as “trunk” (level 1) and other damage vectors as “branches” or “leaves”.
  • the damage vector C1-1 having a length of 100 mm is “stem” (level 1).
  • Damage vectors C1-2 and C1-3 are “branches” (level 2)
  • damage vectors C1-4 are “branches” (level 2) or “leaves” (level 3)
  • damage vectors C1-5 and 6 are It can be “leaf” (level 3).
  • the damage vector constituting the “longest crack” instead of the “longest damage vector” is “stem” (level 1), and the damage vector corresponding to the crack branched from the “stem” is “branch” or “ It may be “leaf”.
  • the “longest crack” means “the longest crack as long as both a thick crack and a thin crack are connected”.
  • the width (the width of damage corresponding to the damage vector) may also be considered to determine the type (stem, branch, and leaf) and the hierarchy.
  • the hierarchy may be determined with the damage vector having the maximum “length ⁇ width” as “stem” and the other damage vectors as “branches” or “leaves”.
  • the scratch vector C1-1 having the maximum “length ⁇ width” (100 mm 2 ) is “stem”.
  • Damage vectors C1-2 and C1-3 are “branches” (level 2)
  • damage vectors C1-4 are “branches” (level 2) or “leaves” (level 3)
  • damage vectors C1-5 and 6 are It can be “leaf” (level 3).
  • the damage vector hierarchy is determined in consideration of the length of the damage vector or “length ⁇ width”, so that the hierarchization accuracy can be improved.
  • Example 3 14 to 16 are diagrams showing the vector group C1 (the connection relationship between the damage vectors is the same as that shown in FIGS. 11 and 12).
  • the time before and after the occurrence of the damage vector is determined based on the photographing date and time of the image of the bridge 1, and the damage vector that is generated later in time belongs to the lower hierarchy.
  • a vector group C1A including the damage vector C1-1 is generated in the first photographed image (FIG. 14), and in the next photographed image, the damage vectors C1-2 and C1-3 are newly added.
  • the vector group C1B is generated (FIG. 15), and in the last photographed image, damage vectors C1-4, C1-5, and C1-6 are further generated to form the vector group C1 (FIG. 16). .
  • Example 3 the damage vector C1-1 (the range indicated by the reference symbol Lv1 in FIG. 14) occurring in the first image is set to the highest “level 1”, and the damage occurring in the next image Vectors C1-2 and C1-3 (range indicated by reference symbol Lv2 in FIG. 15) are set to “level 2”, and damage vectors C1-4, C1-5, and C1-6 (FIG. 16) occurring in the last image are set.
  • the hierarchy of each damage vector determined in this way is included in the hierarchical structure information as shown in the table of FIG.
  • FIG. 18 is a diagram showing a crack C2A and a vector group C2 corresponding to the crack C2A.
  • the other one damage vector belongs to the same hierarchy as the one damage vector.
  • one curved crack C2A is divided into a plurality of cracks C2A-1 to C2A-4, and these cracks start at points P8 to P12.
  • the damage vectors C2-1 to C2-4 only one damage vector (damage vectors C2-2 to C2-4) is provided at each end point of the damage vectors C2-1 to C2-3. Not connected.
  • the damage vectors C2-1 to C2-4 are substantially one, and “level 1” (all having the same hierarchy) ( Belongs to the top).
  • the hierarchy of each damage vector determined in this way is included in the hierarchical structure information as shown in the table of FIG.
  • the damage vector affiliation hierarchy determination examples 1 to 4 have been described above. These techniques can be appropriately used according to specific damage modes, and a plurality of techniques can be used in combination as necessary. May be. For example, for a group of damage vectors having a complicated connection pattern, the hierarchy may be determined using Example 1 for some parts and the hierarchy may be determined using Example 4 for other parts. Such a combination of hierarchical methods may be determined by the hierarchical structure information generation unit 112 or may be performed based on a user instruction input via the operation unit 120.
  • the hierarchical structure information includes a vector group to which the damage vector belongs, an ID (identification number) of the damage vector, an belonging hierarchy, IDs of other damage vectors to be connected (parent vector, sibling vector, and child vector), etc. (See FIGS. 10, 13, 17 and 19), it is possible to extract a damage vector by designating desired conditions for these items. Examples of conditions that can be specified include “hierarchies to which damage vectors belong” and “vectors with a specific vector as a parent vector, sibling vector, or child vector”. Examples of conditions that can be specified are in these examples. It is not limited.
  • damage vector C1-2 is referred to by referring to the “hierarchy (level)” column of the hierarchical structure information.
  • C1-3, and C1-4 are extracted and specified as a condition “damage vector connected to damage vector C1-2 and belonging to a layer higher than damage vector C1-2” as a condition, damage vector C1-1 ( Parent vector) is extracted.
  • damage vector C1-2 and belonging to the same hierarchy as damage vector C1-2 is specified as a condition
  • damage vector C1-3 (sibling vector) and damage vector C1-4 (child vector) Is extracted
  • damage vectors C1-5 and C1-6 child vectors
  • Such damage vector extraction can be performed by the damage vector extraction unit 114 referring to the hierarchical structure information recording unit 116 based on a user instruction input via the operation unit 120.
  • the damage information processing apparatus 100 can easily search, analyze, and evaluate damage vectors.
  • the extracted damage vector can be displayed in the form of individual information and / or line drawing (described later).
  • step S140 the hierarchical structure information generated in step S130 is displayed on the display unit 118 (display process).
  • the hierarchical structure information can be displayed, for example, in the form of tables shown in FIGS. 9, 10, 13, 17, and 19 or by using some information extracted from those tables. Examples of such “partial information” include “information on damage vectors extracted under specified conditions” and “information on specific items such as inspection date and / or repair date”.
  • a line drawing indicating a damage vector may be drawn based on the hierarchical structure information and displayed on the display unit 118.
  • the hierarchical structure information includes information on the start and end points of damage vectors and other damage vectors to be connected.
  • a line drawing showing a vector (see, for example, FIGS. 11, 12, and 14 to 16) can be drawn and displayed.
  • An arrow may be attached to the line drawing showing the damage vector so that the direction of the damage vector (direction from the start point to the end point) can be identified (see FIGS. 11, 12, and 14 to 16).
  • all damage vectors included in the hierarchical structure information may be drawn and displayed, or some damage vectors (for example, extracted under specified conditions as described above) Only) may be displayed.
  • One of the damage vector line drawing and the hierarchical structure information described above may be displayed, or both may be displayed simultaneously.
  • an image obtained by imaging damage (cracking) in the above display (for example, the image “img_2015-001” shown in the table of FIG. 9) is displayed so as to be superposed or displayed side by side with the line drawing of the damage vector so that they can be compared. (See, for example, FIG. 18).
  • damage vectors and / or hierarchical structure information are displayed in this manner, damage vector information and the connection relationship between damage vectors can be easily grasped.
  • step S150 the hierarchical structure information is recorded in the hierarchical structure information recording unit 116 (recording process).
  • the hierarchical structure information recorded in the hierarchical structure information recording unit 116 can be used for purposes such as damage analysis and evaluation.
  • some information for example, a damage vector that satisfies a specified condition
  • all the extracted information is included in the original hierarchical structure information, so the extraction result is not necessarily recorded.
  • the hierarchical structure information generation unit 112 generates hierarchical structure information. However, based on a user instruction input via the operation unit 120, the hierarchical structure information generation unit 112 corrects the hierarchical structure information. You may be able to do that.
  • the damage information processing apparatus 100 and the damage information processing method according to the present embodiment it is possible to easily grasp the connection relationship between the damage vectors, and analyze and / or search the damage vectors based on the hierarchical structure information. Can be easily performed.

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Abstract

本発明は、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握できる損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法を提供することを目的とする。本発明の一の態様に係る損傷情報処理装置は、構造物の損傷についての損傷情報を取得する損傷情報取得部と、取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成する損傷ベクトル生成部と、生成した損傷ベクトルに基づいて損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成する階層構造情報生成部と、を備える。損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成するので、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握でき、また階層構造情報により損傷ベクトルの分析及び／または検索を容易に行うことができる。

Description

損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法
　本発明は構造物の損傷を処理する装置及び方法に係り、特に損傷をベクトル化した情報を処理する装置及び方法に関する。
　橋梁、トンネル、道路、及びビル等の構造物には各種の損傷が発生し、時間と共に進行してゆくため、構造物の安全を確保するには、損傷の状況に応じて補修を行う必要がある。従来、損傷の検査は作業員による目視あるいは器具を用いた検査により行われてきたが、作業時間及びコスト、作業場所の環境等の問題により、近年は撮像装置及び／または画像処理装置により電子的な処理が行われるようになってきている。
　例えば特許文献１には、コンクリート等のひび割れ測定において、ひび割れのベクトルデータを作成し、グループ番号並びに継続点、端点、及び分岐点等の情報を与えることが記載されている。また特許文献２には、コンクリートの欠陥検査においてひび割れのベクトルデータを作成し、ひび割れの交差の情報をファイルに書き込むことが記載されている。
特開平６－１４８０８９号公報 特開２００２－２５７７４４号公報
　しかしながら上述の特許文献１，２に記載の技術では、損傷ベクトルの端点の分類（特許文献１を参照）、あるいはパターンの分類（特許文献２を参照）はされていても、どのベクトルにどの点でどのベクトルがどのように連結しているのか（損傷ベクトル同士の連結関係）の把握が困難であり、その結果損傷の検索、分析、及び評価が困難であった。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握できる損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法を提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る損傷情報処理装置は、構造物の損傷についての損傷情報を取得する損傷情報取得部と、取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成する損傷ベクトル生成部と、生成した損傷ベクトルに基づいて損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成する階層構造情報生成部と、を備える。
　第１の態様に係る損傷情報処理装置では、損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成し、これに基づいて損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成するので、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握でき、また階層構造情報により損傷ベクトルの分析及び／または検索を容易に行うことができる。
　なお第１の態様において、損傷情報は構造物を撮影した画像を入力しこの画像を画像処理して取得するようにしてもよいし、画像から抽出された損傷情報を直接取得するようにしてもよい。また第１の態様において「階層的に」とは、損傷ベクトル同士に、連結関係によって決まる上位または下位の関係があることを意味する。損傷ベクトルの階層は種々の手法により決定することができ、用いる手法は分析及び／または評価の目的等に応じて決定してよい。
　また、ある損傷ベクトルの端点に複数の損傷ベクトルが連結している場合、そのような端点において損傷ベクトルが分岐していると考えることができるので、分岐を連結の一態様として把握するようにしてもよい。
　なお第１の態様において「構造物」としては例えば橋梁、トンネル、ビル、及び道路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。
　第２の態様に係る損傷情報処理装置は第１の態様において、階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルが属するベクトルグループの情報と、一の損傷ベクトルと連結する他の損傷ベクトルの情報と、一の損傷ベクトルの固有情報と、を含む階層構造情報を生成する。第２の態様は階層構造情報の構成の一例を示すもので、注目する一の損傷ベクトルの固有情報のみならず、ベクトルグループの情報、及び一の損傷ベクトルと連結する他の損傷ベクトルの情報を把握できる。このようにして、第２の態様では損傷ベクトル同士の関係をいっそう容易に把握することができる。なお第２の態様において、「ベクトルグループ」とは一または複数の損傷ベクトルから構成されるベクトルの集合体であり、例えば互いに連結している複数の損傷ベクトル、あるいは分離しているが近接している損傷ベクトルをベクトルグループとすることができる。
　第３の態様に係る損傷情報処理装置は第２の態様において、階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルに他の複数の損傷ベクトルが連結している場合、他の複数の損傷ベクトルは一の損傷ベクトルよりも下位の階層に属するものとして階層構造情報を生成する。第３の態様は損傷ベクトルの階層を決定する手法の一例を示すもので、この態様では一の損傷ベクトルに他の複数の損傷ベクトルが連結している（即ち、分岐している）場合、連結（分岐）を経るごとに階層が下位になる。
　第４の態様に係る損傷情報処理装置は第２の態様において、階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルと一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルとのなす角度が閾値以下であるときは、他の損傷ベクトルは一の損傷ベクトルと同じ階層に属するものとして階層構造情報を生成する。第４の態様は損傷ベクトルの階層を決定する手法の他の例を示すもので、この態様では、損傷ベクトル同士のなす角度が小さく（閾値以下であり）実質的に同一直線上のベクトルと見なすことができる場合は、それら損傷ベクトルが同じ階層に属するものとしている。
　第５の態様に係る損傷情報処理装置は第２の態様において、階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルに連結する他の損傷ベクトルが一の損傷ベクトルよりも時間的に後に生じた損傷ベクトルである場合は、他の損傷ベクトルは一の損傷ベクトルよりも下位の階層に属するものとして階層構造情報を生成する。第５の態様は損傷ベクトルの階層を決定する手法のさらに他の例を示すものであり、構造物に生じた損傷は一般的に時間と共にその形状及び大きさが変化し、また新たな損傷ベクトルが発生することを考慮して、時間的に後に生じた損傷ベクトルを下位の階層に属するものとしている。なお第５の態様において、損傷ベクトル発生の前後関係は、例えば構造物の画像を撮影した日時または構造物を点検した日時に基づいて判断することができる。
　第６の態様に係る損傷情報処理装置は第２の態様において、階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルが１つのみである場合、他の１つの損傷ベクトルは一の損傷ベクトルと同じ階層に属するものとして階層構造情報を生成する。第６の態様は損傷ベクトルの階層を決定する手法のさらに他の例を示すものであり、一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルが１つのみの場合、それら損傷ベクトルは損傷として連続しているものとして把握し、同じ階層に属するものとしている。
　第７の態様に係る損傷情報処理装置は第２から第６の態様のいずれか１つにおいて、固有情報は、一の損傷ベクトルの識別情報と、一の損傷ベクトルが階層構造のどの階層に属するかを示す所属階層情報と、始点及び終点の位置と、を含む。第７の態様は損傷ベクトルの固有情報の構成を示すものであり、固有情報は一の損傷ベクトルの識別情報、所属階層情報、始点及び終点の位置を含む。
　第８の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第７の態様のいずれか１つにおいて、階層構造情報生成部は損傷ベクトルの属する階層によらず同一の項目及び形式により階層構造情報を生成する。第８の態様によれば、階層構造情報が損傷ベクトルの属する階層によらず同一の項目及び形式なので、損傷ベクトル同士の連結関係を迅速かつ容易に把握することができる。
　第９の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第８の態様のいずれか１つにおいて、損傷ベクトル生成部は、空間的に分離した複数の損傷ベクトルを連結させて１または複数のベクトルを生成する。損傷が構造物の内部では連続しているが表面では分離しているため分離した損傷ベクトルとして認識される場合、実際には連続しているが画像処理等により分離したベクトルとして抽出されてしまう場合等があるため、第９の態様では、複数の損傷ベクトルを連結して１または複数のベクトルを生成する。なお損傷ベクトルの連結は、損傷ベクトル同士の距離及び角度等の条件に基づいて判断するようにしてもよいし、ユーザ入力に基づいて判断するようにしてもよい。
　第１０の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第９の態様のいずれか１つにおいて、階層構造情報を参照して、指定された条件を満たす損傷ベクトルを抽出する損傷ベクトル抽出部を備える。第１０の態様によれば、損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を参照して損傷ベクトルを抽出することで、損傷の検索、分析、及び評価を容易に行うことができる。
　第１１の態様に係る損傷情報処理装置は第１０の態様において、損傷ベクトル抽出部は、指定された損傷ベクトルと連結し指定されたベクトルよりも上位の階層に属する損傷ベクトルと、指定された損傷ベクトルと連結し指定されたベクトルと同じ階層に属する損傷ベクトルと、指定された損傷ベクトルと連結し指定されたベクトルよりも下位の階層に属する損傷ベクトルと、のうち少なくとも１つを抽出する。第１１の態様によれば、指定された損傷ベクトルと連結し、階層が上位、同じ、または下位の損傷ベクトルを迅速かつ容易に抽出することができる。
　第１２の態様に係る損傷情報処理装置は第１０または第１１の態様において、抽出した損傷ベクトル及び生成した階層構造情報を表示する表示部を備える。第１２の態様によれば、抽出した損傷ベクトル及び生成した階層構造情報を表示することで、損傷ベクトル同士の連結関係及び損傷ベクトルの情報を容易に把握することができる。
　第１３の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第１２の態様のいずれか１つにおいて、階層構造情報を記録する階層構造情報記録部を備える。階層構造情報記録部に記録された階層構造情報は、損傷ベクトルの分析及び／または評価などの目的に使用することができる。
　第１４の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第１３の態様のいずれか１つにおいて、損傷情報取得部は構造物を撮像した画像を画像処理して損傷情報を取得する。第１４の態様は、損傷情報を取得する手法の一態様を規定するものである。
　第１５の態様に係る損傷情報処理装置は第１から第１４の態様のいずれか１つにおいて、構造物はコンクリート構造物であり、損傷はひび割れと遊離石灰とのうち少なくとも一方を含む。第１５の態様は構造物及び損傷の一例を規定するものである。
　上述した目的を達成するため、本発明の第１６の態様に係る損傷情報処理方法は、構造物の損傷についての損傷情報を取得する損傷情報取得工程と、取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成する損傷ベクトル生成工程と、生成した損傷ベクトルに基づいて損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成する階層構造情報生成工程と、を含む。第１６の態様は本発明を損傷情報処理方法として規定したもので、第１の態様と同様に、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握でき、また階層構造情報により損傷ベクトルの分析及び／または検索を容易に行うことができる。
　以上説明したように、本発明の損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法によれば、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握することができる。
図１は、構造物の例である橋梁を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る損傷情報処理装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る損傷情報処理方法の手順を示すフローチャートである。 図４は、曲線状の損傷を分割して複数の損傷ベクトルを生成する様子を示す図である。 図５は、損傷ベクトルの始点を決める様子を説明するための図である。 図６は、損傷ベクトルの始点を決める様子を説明するための他の図である。 図７は、分離した損傷ベクトルの連結を示す図である。 図８は、分離した損傷ベクトルの連結を示す他の図である。 図９は、階層構造情報に含まれる画像情報を示す表である。 図１０は、階層構造情報に含まれる損傷ベクトルの情報の例（階層決定手法の例１に対応）を示す図である。 図１１は、損傷ベクトルの階層決定手法の例１を説明するための図である。 図１２は、損傷ベクトルの階層決定手法の例２を説明するための他の図である。 図１３は、階層決定手法の例２に対応した階層構造情報（損傷ベクトル情報）の例を示す表である。 図１４は、損傷ベクトルの階層決定手法の例３を説明するための図である。 図１５は、損傷ベクトルの階層決定手法の例３を説明するための他の図であり、図１４よりも時間的に後に撮影した画像を示す図である。 図１６は、損傷ベクトルの階層決定手法の例３を説明するためのさらに他の図であり、図１５よりも時間的に後に撮影した画像を示す図である。 図１７は、階層決定手法の例３に対応した階層構造情報（損傷ベクトル情報）の例を示す表である。 図１８は、損傷ベクトルの階層決定手法の例４を説明するための図である。 図１９は、階層決定手法の例４に対応した階層構造情報（損傷ベクトル情報）の例を示す表である。
　以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法の実施形態について説明する。
　＜第１の実施形態＞
　図１は、本発明に係る損傷情報処理装置及び損傷情報処理方法が適用される構造物の例である橋梁１（構造物、コンクリート構造物）の構造を示す斜視図である。図１に示す橋梁１は主桁３を有し、主桁３は接合部３Ａで接合されている。主桁３は橋台及び／または橋脚の間に渡され、床版２上の車輌等の荷重を支える部材である。また主桁３の上部には、車輌等が走行するための床版２が打設されている。床版２は鉄筋コンクリート製のものとする。なお橋梁１は、床版２及び主桁３の他に図示せぬ横桁、対傾構、及び横構等の部材を有する。
　＜画像の取得＞
　橋梁１の損傷を検査する場合、検査員はデジタルカメラ１０４（図２参照）を用いて橋梁１を下方から撮影し（図１のＣ方向）、検査範囲について画像を取得する。撮影は、橋梁１の延伸方向（図１のＡ方向）及びその直交方向（図１のＢ方向）に適宜移動しながら行う。なお橋梁１の周辺状況により検査員の移動が困難な場合は、橋梁１に沿って移動可能な移動体にデジタルカメラ１０４を設置し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１０４の昇降機構及び／またはパン・チルト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。
　＜損傷情報処理装置の構成＞
　図２は、本実施形態に係る損傷情報処理装置１００の概略構成を示すブロック図である。損傷情報処理装置１００は、損傷情報取得部１０２、損傷ベクトル生成部１１０、階層構造情報生成部１１２、損傷ベクトル抽出部１１４、階層構造情報記録部１１６、表示部１１８、及び操作部１２０を備え、互いに接続されていて、必要な情報を互いに送受信できるようになっている。
　各部の機能は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御デバイスがメモリに記憶されたプログラムを実行することで実現できる。また、損傷情報取得部１０２は無線通信用アンテナ及び入出力インタフェース回路を含み、階層構造情報記録部１１６はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の非一時的記録媒体を含んで構成される。また表示部１１８は液晶ディスプレイ等の表示デバイスを含み、操作部１２０はキーボード等の入力デバイスを含む。なおこれらは本発明に係る損傷情報処理装置の構成の一例を示すものであり、他の構成を適宜採用し得る。
　上述のようにデジタルカメラ１０４を用いて撮影された画像は、無線通信により画像取得部１０６に入力されて、画像処理部１０８により損傷情報が取得される。デジタルカメラ１０４、画像取得部１０６、及び画像処理部１０８は損傷情報取得部１０２を構成する。損傷ベクトル生成部１１０は、損傷情報取得部１０２が取得した損傷情報から損傷ベクトル（ひび割れベクトル）を生成し、また空間的に分離した損傷ベクトルを連結させる。階層構造情報生成部１１２は損傷ベクトル生成部１１０が生成した損傷ベクトルに基づいて階層構造情報を生成し、生成された階層構造情報は階層構造情報記録部１１６に記録される。損傷ベクトル抽出部１１４は、階層構造情報を参照して、損傷ベクトルの所属階層等の指定された条件を満たす損傷ベクトルを抽出する。表示部１１８は、入力した画像、生成あるいは抽出した損傷ベクトル、階層構造情報等を表示する。表示部１１８はまた、損傷ベクトルの情報から線分の画像を生成する等、表示の際に必要な画像処理を行う。操作部１２０は、損傷ベクトル及び階層構造情報の抽出条件並びに表示条件の設定、及び階層構造情報の編集等に関するユーザの指示入力を受け付ける。
　＜損傷情報処理の手順＞
　次に、上述した構成の損傷情報処理装置１００を用いた損傷情報処理について説明する。図３は本実施形態に係る損傷情報処理の手順を示すフローチャートである。なお、本実施形態では損傷が床版２に生じたひび割れである場合について説明し、損傷を適宜「ひび割れ」と記載するが、本発明が適用可能な損傷はひび割れに限らず、遊離石灰等他の損傷でもよい。
　＜損傷情報取得工程＞
　まず、上述のようにデジタルカメラ１０４で撮影した橋梁１の画像を、無線通信により画像取得部１０６に入力する（ステップＳ１００；画像入力工程）。橋梁１の画像は検査範囲に応じて複数入力され、また入力する画像には、デジタルカメラ１０４により撮影日時の情報が付加されている。なお入力画像の撮影日時は必ずしも全ての画像において同一である必要はなく、複数日に亘っていてもよい。画像は複数の画像を一括して入力してもよいし、一度に１つの画像を入力するようにしてもよい。なお、橋梁１の画像は無線通信でなく各種メモリカード等の非一時的記録媒体を介して入力するようにしてもよいし、既に撮影され記録されている画像のデータをネットワーク経由で入力してもよい。なおステップＳ１００で入力する橋梁１の画像は、撮影画像そのままでもよいし、撮影画像に前処理を施したものでもよい。
　＜損傷抽出工程＞
　次に、画像処理部１０８は、入力した画像から損傷（ひび割れ）を抽出する（ステップＳ１１０；損傷抽出工程）。ステップＳ１００の画像入力工程及びステップＳ１１０の損傷抽出工程は、本発明の損傷情報処理方法における損傷情報取得工程を構成する。なおステップＳ１１０では、ステップＳ１００で入力した画像から損傷が抽出されていれば、即ち画像における損傷の領域が識別されていれば損傷情報が取得できたものと考えてよく、損傷の詳細な特徴が把握されることまでは要しない。
　ステップＳ１１０における損傷の抽出は種々の手法により行うことができるが、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、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共に、該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ことによってウェーブレット画像を作成する工程と、前記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該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を判定する工程とからなるひび割れ検出方法である。
　なおステップＳ１１０における損傷の抽出は、ステップＳ１００で入力した画像に必要な前処理を施してから行うようにしてもよい。
　＜損傷ベクトルの生成＞
　ステップＳ１１０で損傷が抽出されると（損傷情報が取得されると）、損傷ベクトル生成部１１０が、取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトル（ひび割れベクトル）を生成する（ステップＳ１２０；損傷ベクトル生成工程）。ベクトル化に際しては、抽出した損傷（ひび割れ）を必要に応じ２値化及び／または細線化する。なお「ベクトル化」とは、損傷に対し始点及び終点で定まる線分を求めることであり、損傷（ひび割れ）が曲線状の場合、曲線と線分の距離が閾値以下になるように損傷を複数の区間に分割し、複数の区間のそれぞれについて損傷ベクトルを生成する。図４の例では、曲線状の損傷Ｃｒを４つの区間Ｃｒ１～Ｃｒ４に分割し、それぞれの区間について損傷ベクトルＣｖ１～Ｃｖ４を生成することで、区間Ｃｒ１～Ｃｒ４における損傷と損傷ベクトルＣｖ１～Ｃｖ４との距離ｄ１～ｄ４が閾値以下になるようにしている。
　損傷ベクトルの生成に際しては、例えば床版２の特徴点を座標系の原点とし、損傷ベクトルのグループ（ベクトルグループ）について、原点からの距離が最小になる端点を第１の始点とし、以下損傷ベクトルの走行方向に沿って順次終点、始点を決定することができる。図５の例では、床版２上の点Ｐ０を座標系の原点、図の右方向及び下方向をそれぞれ座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向としたときに、ベクトルグループＣ７の点Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６のうち点Ｐ０からの距離ｄが最も短くなる点Ｐ１３を損傷ベクトルＣ７－１の始点とし、以下、点Ｐ１４を損傷ベクトルＣ７－１の終点（かつ損傷ベクトルＣ７－２，Ｃ７－３の始点）、点Ｐ１５，Ｐ１６をそれぞれ損傷ベクトルＣ７－２，Ｃ７－３の終点とすることができる。
　しかしながら、同様の手法でベクトルグループＣ８の始点を決定すると、点Ｐ１７が損傷ベクトルＣ８－１の始点、点Ｐ１８が損傷ベクトルＣ８－２，Ｃ８－３の始点となり、損傷ベクトルＣ８－３の走行方向（点Ｐ１８から点Ｐ２０へ向かう方向）が損傷ベクトルＣ８－１の走行方向と逆行してしまう。そこでこのような場合は、図６に示すように点Ｐ１９を損傷ベクトルＣ８Ａ－１の始点とし、以下、点Ｐ１８を損傷ベクトルＣ８Ａ－１の終点（かつ損傷ベクトルＣ８Ａ－２，Ｃ８Ａ－３の始点）、点Ｐ１７，Ｐ２０をそれぞれ損傷ベクトルＣ８Ａ－２，Ｃ８Ａ－３の終点とするようにしてもよい。なおこの場合の損傷ベクトルの集合体をベクトルグループＣ８Ａと表記する。このような処理は損傷ベクトル生成部１１０がユーザの指示入力を介さずに行うようにしてもよいし、操作部１２０を介したユーザの指示入力に基づいて損傷ベクトル生成部１１０が行うようにしてもよい。
　＜分離した損傷ベクトルの連結＞
　上述のようにして損傷ベクトルを生成する場合、損傷が床版２の内部では連続しているが表面では分離していると、分離した損傷ベクトルとして認識されてしまう可能性がある。そこで本実施形態に係る損傷情報処理装置１００では、そのような複数の損傷ベクトルを連結して１または複数のベクトルを生成する。
　図７は損傷ベクトルの連結の例を示す図であり、損傷ベクトルＣ３－１（点Ｐ２１、点Ｐ２２がそれぞれ始点、終点）を含むベクトルグループＣ３と、損傷ベクトルＣ４－１（点Ｐ２３、点Ｐ２４がそれぞれ始点、終点）を含むベクトルグループＣ４とが抽出された状況を示している。また、損傷ベクトルＣ３－１が点Ｐ２２及び点Ｐ２３を結ぶ線分となす角をα１とし、点Ｐ２２及び点Ｐ２３を結ぶ線分が損傷ベクトルＣ４－１となす角をα２とする。このとき、角α１及び角α２が共に閾値以下ならば、損傷ベクトルＣ３－１及びＣ４－１を連結し、またベクトルグループＣ３及びＣ４を融合させる。具体的には、図８に示すように新たな損傷ベクトルＣ５－２を生成してその他の損傷ベクトルＣ５－１（損傷ベクトルＣ３－１と同一）及びＣ５－３（損傷ベクトルＣ４－１と同一）と連結させ、これら損傷ベクトルＣ５－１，Ｃ５－２，及びＣ５－３を含む新たなベクトルグループをベクトルグループＣ５とする。
　なお上述の手法は損傷ベクトル連結手法の一例であり、他の方法を用いてもよい。また、上述のように損傷ベクトル同士を連結させるか否かは、ユーザの指示入力によらずに損傷ベクトル生成部１１０が判断するようにしてもよいし、操作部１２０を介したユーザの指示入力に基づいて損傷ベクトル生成部１１０が判断するようにしてもよい。
　このように本実施形態に係る損傷情報処理装置１００では、空間的に（床版２の表面で）分離した損傷ベクトルを適宜連結させることにより、損傷ベクトル同士の連結関係を正確に把握することができる。
　＜階層構造情報の生成＞
　ステップＳ１２０で損傷ベクトルが生成されると、生成した損傷ベクトルに基づいて、階層構造情報生成部１１２が階層構造情報を生成する（ステップＳ１３０；階層構造情報生成工程）。階層構造情報は損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報であり、画像情報（図９を参照）及び損傷ベクトル情報（図１０，１３，１７，及び１９を参照）により構成される。これら画像情報及び損傷ベクトル情報は、損傷ベクトル（ひび割れベクトル）の集合体であるベクトルグループを介して関連づけられている。したがって損傷の画像からベクトルグループのＩＤ（Identification）を参照して損傷ベクトルを抽出することもできるし、逆に損傷ベクトルに基づいて画像を抽出することもできる。なお、階層構造情報は損傷ベクトルが所属する階層（レベル）によらず同一の項目及び形式で生成されるので（図１０，１３，１７，及び１９を参照）、ユーザは階層構造情報を容易に認識及び把握することができる。
　＜画像情報＞
　上述した画像情報とは、損傷が撮像された撮影画像についての情報であり、損傷ベクトルのグループについて、撮影画像の識別情報（ＩＤ）及び画像データ、画像取得日時等を規定したものである。図９は画像情報の例を示す表であり、ベクトルグループＣ１（図１１参照）について、画像のＩＤ、画像データ、取得日時、画像の幅及び高さ、チャンネル数、ビット／ピクセル、解像度が規定されている。チャンネル数はＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）カラー画像なら３チャンネルであり、モノクロ画像なら１チャンネルである。なお図９ではベクトルグループＣ１についてのみ記載しているが、ベクトルグループが複数存在する場合は、各グループについて同様の情報が生成される。
　＜損傷ベクトル情報＞
　図１０は、損傷ベクトル情報の例である。損傷ベクトル情報は、損傷ベクトルが所属するベクトルグループの情報と、各損傷ベクトルの固有情報と、ベクトルグループ内において各損傷ベクトルに連結する他の損傷ベクトルの情報と、付加情報と、から構成される。
　ベクトルグループ（図１０の表の場合ベクトルグループＣ１；図１１参照）の情報はグループのＩＤを含む。損傷ベクトルの固有情報は、損傷ベクトルのＩＤ（識別情報）、階層（レベル；所属階層情報）、始点及び終点（点番号及び位置座標）、及び長さを含む。ここで階層（レベル）は、レベル１が最上位であり、数字が大きくなるほど下位の階層になる。具体的な階層の決定方法については詳細を後述する。他の損傷ベクトルの情報は、以下に説明するように親ベクトル、兄弟ベクトル、及び子ベクトルのＩＤ（識別情報）を含む。付加情報は、損傷の幅、削除操作フラグ、追加操作フラグ、点検日、及び補修情報を含む。
　＜親ベクトル、兄弟ベクトル、及び子ベクトル＞
　本実施形態において、一の損傷ベクトルの終点が他の損傷ベクトルの始点となっている場合、そのような一の損傷ベクトルを「親ベクトル」といい、他の損傷ベクトルを「子ベクトル」という。親ベクトルは１つの損傷ベクトルについてゼロまたは１つとなるように決めるものとするが、子ベクトルは１つの親ベクトルに対しゼロ以上の任意の数だけ存在していてよい。また、親ベクトルの終点が複数の子ベクトルの始点となっている場合、それら複数の子ベクトルは互いに「兄弟ベクトル」という。兄弟ベクトルも、ゼロ以上の任意の数だけ存在していてよい。
　このように、本実施形態では階層構造情報に親ベクトル、兄弟ベクトル、及び子ベクトルのＩＤ（識別情報）が含まれるので、任意の損傷ベクトルに基づいて、ベクトルのＩＤを参照して親ベクトル、兄弟ベクトル、及び子ベクトルを順次特定することができる。例えば、ある損傷ベクトルの親ベクトルを特定し、その親ベクトルの親ベクトルをさらに特定することができる。このようにして本実施形態に係る損傷情報処理装置１００では、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握でき、また損傷ベクトルの分析及び検索を容易に行うことができる。
　＜付加情報＞
　付加情報に含まれる「幅」は、各損傷ベクトルに対応するひび割れの幅を示す。削除操作フラグは削除操作が行われたベクトルであるかどうかを示し、削除操作が行われた場合は“１”、行われていない場合は“０”である。この削除操作フラグを参照して、損傷ベクトルの表示と非表示とを切り替えることができる。追加操作フラグは、損傷ベクトルの検出態様に関連しており、自動で検出されたベクトルである場合は“０”、手動で（ユーザの指示入力により）追加されたベクトルである場合は“１”、手動で追加され異なるＩＤのベクトルを接続して生成されたベクトルである場合は“２”である。
　「点検日」には損傷の画像を撮像した日を設定するが、操作部１２０を介したユーザの指示入力により編集することもできる。また「補修」の情報は、操作部１２０を介したユーザの指示入力（補修の種類及び補修日）に基づいて生成することができる。補修の種類は例えば、セメントで埋める、樹脂で埋める、放置（経過観察）など（図１０の表ではそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３と記載している）がある。
　＜損傷ベクトルの階層＞
　次に、損傷ベクトルが所属する階層（レベル）について説明する。損傷ベクトルの階層は、例えば以下の例１～４で説明するように、種々の手法で決定することができる。
　＜階層決定手法（例１）＞
　図１１は、ベクトルグループＣ１を示す図である。ベクトルグループＣ１は、損傷ベクトルＣ１－１～Ｃ１－６により構成されており、これら損傷ベクトルは点Ｐ１～Ｐ７を始点または終点としている。このような状況において例１では、損傷ベクトルが分岐する（ある損傷ベクトルの終点が他の複数の損傷ベクトルの始点となっている）ごとに階層が下位になるとしている。具体的には損傷ベクトルＣ１－１の階層を最も上位の“レベル１”として、損傷ベクトルＣ１－１の終点である点Ｐ２を始点とする損傷ベクトルＣ１－２及びＣ１－３の階層は、損傷ベクトルＣ１－１よりも下位である“レベル２”とする。同様に、損傷ベクトルＣ１－３の終点である点Ｐ４を始点とする損傷ベクトルＣ１－５及びＣ１－６の階層は、損傷ベクトルＣ１－３よりも下位である“レベル３”とする。一方、損傷ベクトルＣ１－２の終点である点Ｐ３は損傷ベクトルＣ１－４の始点であるが、点Ｐ３を始点とする損傷ベクトルは損傷ベクトルＣ１－４だけであり分岐はないので、損傷ベクトルＣ１－４の階層はＣ１－２と同じ“レベル２”とする。このようにして決定した各損傷ベクトルの階層は、図１０の表に示すように階層構造情報に含まれる。
　＜階層決定手法（例２）＞
　図１２は、ベクトルグループＣ１（損傷ベクトル同士の連結関係は図１１に示すものと同一）を示す図である。例２では、連結する損傷ベクトルのうち他の損傷ベクトルとなす角度が閾値以下であるもの（木構造における「幹」に相当する損傷ベクトル）は同一の階層に属するものとしている。具体的には図１２の点線内（参照符号Ｌｖ１で示す範囲）に存在する損傷ベクトルＣ１－１，Ｃ１－２，及びＣ１－４は同一の階層である“レベル１”（最上位）とする。また、それ以外の損傷ベクトルＣ１－３，Ｃ１－５，及びＣ１－６については、例１と同様に損傷ベクトルが分岐するごとに階層が下位になるとしており、損傷ベクトルＣ１－３（木構造における「枝」に相当）を“レベル２”、損傷ベクトルＣ１－５及びＣ１－６（木構造における「葉」に相当）を“レベル３”としている。このようにして決定した各損傷ベクトルの階層及び種別（幹、枝、あるいは葉）は、図１３の表に示すように、階層構造情報に含まれる。
　＜階層決定手法（例２の変形例）＞
　上述した階層決定手法（例２）の変形例について説明する。階層決定手法（例２）のように損傷ベクトルを木構造における幹、枝、及び葉に相当するものとして階層を決定するに際して、一般に「枝」は「幹」よりも短いと考えられるため、最長の損傷ベクトルを「幹」（レベル１）とし、その他の損傷ベクトルを「枝」または「葉」として階層を決定するようにしてもよい。この場合、例えば図１３の表に示す損傷ベクトル情報では、長さ100mmの損傷ベクトルＣ１－１が「幹」（レベル１）となる。損傷ベクトルＣ１－２及びＣ１－３は「枝」（レベル２）とし、損傷ベクトルＣ１－４は「枝」（レベル２）または「葉」（レベル３）、損傷ベクトルＣ１－５，及び６は「葉」（レベル３）とすることができる。
　なお、「最長の損傷ベクトル」ではなく「最長のひび割れ」を構成する損傷ベクトルを「幹」（レベル１）とし、「幹」から分岐しているひび割れに対応する損傷ベクトルを「枝」または「葉」としてもよい。この場合、「最長のひび割れ」とは「太いひび割れも細いひび割れも全て繋がった状態において、ひび割れとして最長である」ことを意味するものとする。
　また、損傷ベクトルの長さに加え幅（損傷ベクトルに対応する損傷の幅）をも考慮して種別（幹、枝、及び葉）及び階層を決定するようにしてもよい。例えば、「長さ×幅」が最大になる損傷ベクトルを「幹」とし、その他の損傷ベクトルを「枝」または「葉」として階層を決定するようにしてもよい。この場合、例えば図１３の表に示す損傷ベクトル情報では、「長さ×幅」が最大（100mm２）である傷ベクトルＣ１－１が「幹」となる。損傷ベクトルＣ１－２及びＣ１－３は「枝」（レベル２）とし、損傷ベクトルＣ１－４は「枝」（レベル２）または「葉」（レベル３）、損傷ベクトルＣ１－５，及び６は「葉」（レベル３）とすることができる。
　上述した変形例のように損傷ベクトルの長さ、または「長さ×幅」を考慮して損傷ベクトルの階層を決定することで、階層化の精度を向上させることができる。
　＜階層決定手法（例３）＞
　図１４～１６は、ベクトルグループＣ１（損傷ベクトル同士の連結関係は図１１，１２に示すものと同一）を示す図である。例３では、損傷ベクトルが生じた時間の先後を橋梁１の画像の撮影日時に基づいて判断し、損傷ベクトルが時間的に後に生じたものであるほど下位の階層に属するものとしている。図１４～１６の場合、最初に撮影した画像では損傷ベクトルＣ１－１を含むベクトルグループＣ１Ａが生じており（図１４）、次に撮影した画像では損傷ベクトルＣ１－２及びＣ１－３が新たに発生してベクトルグループＣ１Ｂとなり（図１５）、最後に撮影した画像ではさらに損傷ベクトルＣ１－４，Ｃ１－５，及びＣ１－６が発生してベクトルグループＣ１となった（図１６）ものとする。
　このような状況において例３では、最初の画像で生じている損傷ベクトルＣ１－１（図１４において参照符号Ｌｖ１で示す範囲）を最も上位の“レベル１”とし、次の画像で生じている損傷ベクトルＣ１－２及びＣ１－３（図１５において参照符号Ｌｖ２で示す範囲）を“レベル２”とし、最後の画像で生じている損傷ベクトルＣ１－４，Ｃ１－５，及びＣ１－６（図１６において参照符号Ｌｖ３で示す範囲）を“レベル３”とする。
　このようにして決定した各損傷ベクトルの階層は、図１７の表に示すように階層構造情報に含まれる。
　＜階層決定手法（例４）＞
　図１８は、ひび割れＣ２Ａ及びこれに対応するベクトルグループＣ２を示す図である。例４では、一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルが１つのみである場合、そのような他の１つの損傷ベクトルは一の損傷ベクトルと同じ階層に属するものとしている。具体的には、図１８に示すように一本の曲線状のひび割れＣ２Ａが複数のひび割れＣ２Ａ－１～Ｃ２Ａ－４に分割されており、これらひび割れが点Ｐ８～点Ｐ１２を始点または終点とする損傷ベクトルＣ２－１～Ｃ２－４にそれぞれ対応している場合を考えると、損傷ベクトルＣ２－１～Ｃ２－３の終点にはそれぞれ１つの損傷ベクトル（損傷ベクトルＣ２－２～Ｃ２－４）しか連結していない。このような場合、例４では損傷ベクトルＣ２－１～Ｃ２－４（図１８において参照符号Ｌｖ１で示す範囲）は実質的に１つであると考え、全て同一の階層である“レベル１”（最上位）に属するものとする。
　このようにして決定した各損傷ベクトルの階層は、図１９の表に示すように階層構造情報に含まれる。
　以上、損傷ベクトルの所属階層決定手法の例１～４について説明したが、これらの手法は具体的な損傷の態様に応じて適宜使い分けることができ、また必要に応じて複数の手法を組み合わせて用いてもよい。例えば連結のパターンが複雑な損傷ベクトルのグループに対し、ある部分は例１を用いて階層を決定し、他の部分は例４を用いて階層を決定するようにしてもよい。このような階層手法の組合せは階層構造情報生成部１１２が判断して行うようにしてもよいし、操作部１２０を介したユーザの指示入力に基づいて行うこともできる。
　＜階層構造情報の項目及び形式＞
　本実施形態では、図１０，１３，１７，及び１９の表に示すように階層構造情報が損傷ベクトルの属する階層によらず同一の項目及び形式なので、損傷ベクトル同士の連結関係を迅速かつ容易に把握することができる。
　＜損傷ベクトルの抽出＞
　次に、損傷ベクトルの抽出について説明する。本実施形態において、階層構造情報には損傷ベクトルが所属するベクトルグループ、損傷ベクトルのＩＤ（識別番号）、所属階層、連結する他の損傷ベクトル（親ベクトル、兄弟ベクトル、及び子ベクトル）のＩＤ等が含まれているので（図１０，１３，１７，及び１９参照）、これらの項目について所望の条件を指定して損傷ベクトルを抽出することができる。指定する条件としては、例えば「損傷ベクトルが所属する階層」及び「特定のベクトルを親ベクトル、兄弟ベクトル、あるいは子ベクトルとするベクトル」を挙げることができるが、指定しうる条件はこれらの例に限定されるものではない。
　例えば図１０に示す損傷ベクトル情報の場合、「損傷ベクトルの階層（レベル）がレベル２」を条件として指定すると、階層構造情報の「階層（レベル）」の欄を参照して損傷ベクトルＣ１－２，Ｃ１－３，及びＣ１－４が抽出され、「損傷ベクトルＣ１－２と連結し、損傷ベクトルＣ１－２よりも上位の階層に属する損傷ベクトル」を条件として指定すると、損傷ベクトルＣ１－１（親ベクトル）が抽出される。また、「損傷ベクトルＣ１－２と連結し、損傷ベクトルＣ１－２と同じ階層に属する損傷ベクトル」を条件として指定すると、損傷ベクトルＣ１－３（兄弟ベクトル）及び損傷ベクトルＣ１－４（子ベクトル）が抽出され、「損傷ベクトルＣ１－３と連結し、損傷ベクトルＣ１－３よりも下位の階層に属する損傷ベクトル」を条件として指定すると、損傷ベクトルＣ１－５及びＣ１－６（子ベクトル）が抽出される。このような損傷ベクトルの抽出は、操作部１２０を介したユーザの指示入力に基づいて、損傷ベクトル抽出部１１４が階層構造情報記録部１１６を参照して行うことができる。
　このように、本実施形態に係る損傷情報処理装置１００では損傷ベクトルの検索、分析、及び評価を容易に行うことができる。なお抽出した損傷ベクトルは、個々の情報及び／または線画の形式で表示することができる（後述）。
　＜損傷ベクトル及び階層構造情報の表示＞
　ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で生成された階層構造情報を表示部１１８に表示する（表示工程）。階層構造情報の表示は、例えば図９，１０，１３，１７，及び１９に示す表の形式で行ったり、それらの表から抽出した一部の情報により行ったりすることができる。そのような「一部の情報」の一例としては、「指定した条件で抽出した損傷ベクトルの情報」及び「点検日及び／または補修日等、特定の項目についての情報」を挙げることができる。
　また、階層構造情報に基づいて損傷ベクトルを示す線画を描画し、表示部１１８に表示するようにしてもよい。図１０，１３，１７，１９の表に示すように、階層構造情報には損傷ベクトルの始点及び終点、並びに連結する他の損傷ベクトルの情報が含まれているので、これらの情報に基づいて損傷ベクトルを示す線画（例えば図１１，１２，１４～１６を参照）を描画し、表示することができる。損傷ベクトルを示す線画には、損傷ベクトルの向き（始点から終点へ向かう方向）が識別できるように矢印を付してもよい（図１１，１２，１４～１６を参照）。損傷ベクトルの線画を描画及び表示する場合、階層構造情報に含まれる全ての損傷ベクトルを描画及び表示してもよいし、一部の損傷ベクトル（例えば、上述のように指定された条件で抽出したもの）のみを表示するようにしてもよい。
　なお、損傷ベクトルを示す線画を表示する場合、階層構造情報に含まれる情報のうち特定の情報に応じて損傷ベクトルの色、太さ、及び線種（実線、点線等）等の表示条件を変えるようにしてもよい。そのような情報としては、例えば損傷ベクトルの階層（レベル）、種別（幹、枝、葉）、発生日時、削除操作フラグ、及び追加操作フラグの値等を挙げることができ、階層構造情報に含まれる項目のうちから適宜設定してよい。このように損傷ベクトルの特徴に応じた態様で表示することにより、損傷ベクトル同士の連結関係及び／または時間変化の様子を容易に把握することができる。
　上述した損傷ベクトルの線画と階層構造情報とは、いずれか一方を表示するようにしてもよいし、両方を同時に表示するようにしてもよい。また、上述の表示において損傷（ひび割れ）を撮像した画像（例えば図９の表に示す画像“img_2015-001”）を損傷ベクトルの線画と重ね合わせて、あるいは並べて表示し、両者が比較できるようにしてもよい（例えば図１８を参照）。
　本実施形態では、このようにして損傷ベクトル及び／または階層構造情報を表示するので、損傷ベクトルの情報及び損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握することができる。
　＜損傷ベクトル及び階層構造情報の記録＞
　ステップＳ１５０では、階層構造情報を階層構造情報記録部１１６に記録する（記録工程）。階層構造情報記録部１１６に記録された階層構造情報は、損傷の分析及び評価などの目的に使用することができる。なお階層構造情報から一部の情報（例えば指定した条件を満たす損傷ベクトル）を抽出した場合、そのようにして抽出した情報は全て元の階層構造情報に含まれるため、抽出結果は必ずしも記録しておかなくてもよいが、抽出結果についても階層構造情報記録部１１６に記録しておくことで、必要に応じ迅速に参照することができる。
　＜階層構造情報の修正＞
　上述のように、本実施形態では階層構造情報生成部１１２が階層構造情報を生成するが、操作部１２０を介したユーザの指示入力に基づいて、階層構造情報生成部１１２が階層構造情報を修正することができるようにしてもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係る損傷情報処理装置１００及び損傷情報処理方法によれば、損傷ベクトル同士の連結関係を容易に把握でき、また階層構造情報により損傷ベクトルの分析及び／または検索を容易に行うことができる。
　以上で本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されず、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。
１　橋梁
２　床版
３　主桁
３Ａ　接合部
１００　損傷情報処理装置
１０２　損傷情報取得部
１０４　デジタルカメラ
１０６　画像取得部
１０８　画像処理部
１１０　損傷ベクトル生成部
１１２　階層構造情報生成部
１１４　損傷ベクトル抽出部
１１６　階層構造情報記録部
１１８　表示部
１２０　操作部

Claims (16)

  1. 　構造物の損傷についての損傷情報を取得する損傷情報取得部と、
    　前記取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成する損傷ベクトル生成部と、
    　前記生成した損傷ベクトルに基づいて前記損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成する階層構造情報生成部と、
    　を備える損傷情報処理装置。
  2. 　前記階層構造情報生成部は、一の損傷ベクトルが属するベクトルグループの情報と、前記一の損傷ベクトルと連結する他の損傷ベクトルの情報と、前記一の損傷ベクトルの固有情報と、を含む前記階層構造情報を生成する請求項１に記載の損傷情報処理装置。
  3. 　前記階層構造情報生成部は、前記一の損傷ベクトルに他の複数の損傷ベクトルが連結している場合、前記他の複数の損傷ベクトルは前記一の損傷ベクトルよりも下位の階層に属するものとして前記階層構造情報を生成する請求項２に記載の損傷情報処理装置。
  4. 　前記階層構造情報生成部は、前記一の損傷ベクトルと前記一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルとのなす角度が閾値以下であるときは、前記他の損傷ベクトルは前記一の損傷ベクトルと同じ階層に属するものとして前記階層構造情報を生成する請求項２に記載の損傷情報処理装置。
  5. 　前記階層構造情報生成部は、前記一の損傷ベクトルに連結する前記他の損傷ベクトルが前記一の損傷ベクトルよりも時間的に後に生じた損傷ベクトルである場合は、前記他の損傷ベクトルは前記一の損傷ベクトルよりも下位の階層に属するものとして前記階層構造情報を生成する請求項２に記載の損傷情報処理装置。
  6. 　前記階層構造情報生成部は、前記一の損傷ベクトルに連結している他の損傷ベクトルが１つのみである場合、前記他の１つの損傷ベクトルは前記一の損傷ベクトルと同じ階層に属するものとして前記階層構造情報を生成する請求項２に記載の損傷情報処理装置。
  7. 　前記固有情報は、前記一の損傷ベクトルの識別情報と、前記一の損傷ベクトルが階層構造のどの階層に属するかを示す所属階層情報と、始点及び終点の位置と、を含む請求項２から６のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  8. 　前記階層構造情報生成部は損傷ベクトルの属する階層によらず同一の項目及び形式により前記階層構造情報を生成する請求項１から７のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  9. 　前記損傷ベクトル生成部は、空間的に分離した複数の損傷ベクトルを連結させて１または複数のベクトルを生成する請求項１から８のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  10. 　前記階層構造情報を参照して、指定された条件を満たす損傷ベクトルを抽出する損傷ベクトル抽出部を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  11. 　前記損傷ベクトル抽出部は、指定された損傷ベクトルと連結し前記指定されたベクトルよりも上位の階層に属する損傷ベクトルと、前記指定された損傷ベクトルと連結し前記指定されたベクトルと同じ階層に属する損傷ベクトルと、前記指定された損傷ベクトルと連結し前記指定されたベクトルよりも下位の階層に属する損傷ベクトルと、のうち少なくとも１つを抽出する請求項１０に記載の損傷情報処理装置。
  12. 　前記抽出した損傷ベクトル及び前記生成した階層構造情報を表示する表示部を備える請求項１０または１１に記載の損傷情報処理装置。
  13. 　前記階層構造情報を記録する階層構造情報記録部を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  14. 　前記損傷情報取得部は前記構造物を撮像した画像を画像処理して前記損傷情報を取得する請求項１から１３のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  15. 　前記構造物はコンクリート構造物であり、前記損傷はひび割れと遊離石灰とのうち少なくとも一方を含む請求項１から１４のいずれか１項に記載の損傷情報処理装置。
  16. 　構造物の損傷についての損傷情報を取得する損傷情報取得工程と、
    　前記取得した損傷情報をベクトル化して損傷ベクトルを生成する損傷ベクトル生成工程と、
    　前記生成した損傷ベクトルに基づいて前記損傷ベクトル同士の連結関係を階層的に表現した情報である階層構造情報を生成する階層構造情報生成工程と、
    　を含む損傷情報処理方法。
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