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JP2017003473A - Defect detection device, defect detection method and computer program - Google Patents

Defect detection device, defect detection method and computer program Download PDF

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JP2017003473A
JP2017003473A JP2015118646A JP2015118646A JP2017003473A JP 2017003473 A JP2017003473 A JP 2017003473A JP 2015118646 A JP2015118646 A JP 2015118646A JP 2015118646 A JP2015118646 A JP 2015118646A JP 2017003473 A JP2017003473 A JP 2017003473A
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defect
suspected
defect detection
temperature difference
surface temperature
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JP2015118646A
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橋谷 誠一
Seiichi Hashitani
誠一 橋谷
鮫田 芳富
Yoshitomi Sameda
芳富 鮫田
高橋 正雄
Masao Takahashi
正雄 高橋
徹 高仲
Toru Takanaka
徹 高仲
庄太 久禮
Shota Kure
庄太 久禮
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Abstract

【課題】広範囲にわたる被験体の欠陥検査をより簡易な構成で実現することができる欠陥検出装置、欠陥検出方法及びコンピュータプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の欠陥検出装置は、情報取得部と、欠陥検出部と、欠陥深さ判定部と、を持つ。情報取得部は、被験体の表面温度を示す表面温度情報と、前記被験体付近における所定期間の気温差を示す気温差情報と、を取得する。欠陥検出部は、前記表面温度情報が示す前記被験体の表面温度の分布に基づいて前記被験体における欠陥の被疑部位及び前記被疑部位の大きさを検出する。欠陥深さ判定部は、前記欠陥検出部によって検出された前記被疑部位の大きさと、前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する。【選択図】図2A defect detection apparatus, a defect detection method, and a computer program capable of realizing defect inspection of a wide range of subjects with a simpler configuration. According to one embodiment, a defect detection apparatus includes an information acquisition unit, a defect detection unit, and a defect depth determination unit. The information acquisition unit acquires surface temperature information indicating the surface temperature of the subject and temperature difference information indicating the temperature difference in the vicinity of the subject for a predetermined period. The defect detection unit detects the suspected part of the defect in the subject and the size of the suspected part based on the distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information. The defect depth determination unit is configured to detect the suspect based on the size of the suspected part detected by the defect detecting part and the temperature difference information according to the timing at which the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired. Determine the depth of the site. [Selection] Figure 2

Description

本発明の実施形態は、欠陥検出装置、欠陥検出方法及びコンピュータプログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a defect detection apparatus, a defect detection method, and a computer program.

従来、トンネルや橋梁などの構造物における浮きや剥離などの欠陥の有無を、被験体の表面温度の変化に基づいて判定する欠陥検査方法が実用化されている。このような欠陥検査方法では被験体が有する欠陥の深さを推定するために、模擬的な欠陥を有するように生成された試験体が用いられる。例えば試験体は、コンクリートに発砲剤を注入することによって生成され、発砲剤によって形成されたコンクリート中の空洞を欠陥と見立てたものである。このような試験体を被験体の検査箇所の傍らに配置し、被験体と合わせて温度変化を計測する。このように温度変化を計測すれば、被験体の温度変化から欠陥の有無を推定することができ、試験体の温度変化と組み合わせることによって欠陥の深さを推定することができる。   Conventionally, a defect inspection method for determining the presence or absence of defects such as floating or peeling in structures such as tunnels and bridges based on changes in the surface temperature of a subject has been put into practical use. In such a defect inspection method, a test body generated so as to have a simulated defect is used in order to estimate the depth of the defect that the subject has. For example, the test body is produced by injecting a foaming agent into concrete, and a cavity in the concrete formed by the foaming agent is regarded as a defect. Such a test body is placed beside the examination site of the subject, and the temperature change is measured together with the subject. If the temperature change is measured in this way, the presence or absence of a defect can be estimated from the temperature change of the subject, and the depth of the defect can be estimated by combining with the temperature change of the specimen.

このような欠陥検査方法は、被験体及び試験体の温度変化に基づくものであるため、被験体及び試験体が置かれた環境の温度の影響を大きく受ける。そのため、検査箇所が局所的である場合はよいが、検査箇所によって気温が異なるほど広範囲にわたる被験体を検査するためには、被験体の多数の箇所に試験体を設置する必要がある。例えば、トンネルは入口と中央部とで気温が異なる。そのため、従来の欠陥検査方法は、トンネルなどの広範囲にわたる被験体の検査を実施するにあたって、労力やコストの面で実現が困難である場合があった。   Since such a defect inspection method is based on the temperature change of the subject and the test body, it is greatly affected by the temperature of the environment in which the subject and the test body are placed. Therefore, although it is good if the examination location is local, in order to examine a subject over a wider range as the temperature varies depending on the examination location, it is necessary to install test specimens at many locations of the subject. For example, tunnels have different temperatures at the entrance and the center. For this reason, the conventional defect inspection method may be difficult to implement in terms of labor and cost when inspecting a wide range of subjects such as tunnels.

特開平09−189670号公報JP 09-189670 A 特開2012−173280号公報JP 2012-173280 A 特開2012−177675号公報JP 2012-177675 A 特許第4113100号公報Japanese Patent No. 4113100 特許第4081479号公報Japanese Patent No. 4081479 特許第5070135号公報Japanese Patent No. 5070135 特許第3969647号公報Japanese Patent No. 3969647

本発明が解決しようとする課題は、広範囲にわたる被験体の欠陥検査をより簡易な構成で実現することができる欠陥検出装置、欠陥検出方法及びコンピュータプログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a defect detection apparatus, a defect detection method, and a computer program capable of realizing defect inspection of a wide range of subjects with a simpler configuration.

実施形態の欠陥検出装置は、情報取得部と、欠陥検出部と、欠陥深さ判定部と、を持つ。情報取得部は、被験体の表面温度を示す表面温度情報と、前記被験体付近における所定期間の気温差を示す気温差情報と、を取得する。欠陥検出部は、前記表面温度情報が示す前記被験体の表面温度の分布に基づいて前記被験体における欠陥の被疑部位及び前記被疑部位の大きさを検出する。欠陥深さ判定部は、前記欠陥検出部によって検出された前記被疑部位の大きさと、前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する。   The defect detection apparatus according to the embodiment includes an information acquisition unit, a defect detection unit, and a defect depth determination unit. The information acquisition unit acquires surface temperature information indicating the surface temperature of the subject and temperature difference information indicating the temperature difference in the vicinity of the subject for a predetermined period. The defect detection unit detects the suspected part of the defect in the subject and the size of the suspected part based on the distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information. The defect depth determination unit is configured to detect the suspect based on the size of the suspected part detected by the defect detecting part and the temperature difference information according to the timing at which the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired. Determine the depth of the site.

実施形態における欠陥検出方法の概要を示す概略図。Schematic which shows the outline | summary of the defect detection method in embodiment. 第1の実施形態の欠陥検出装置100の機能構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function structure of the defect detection apparatus 100 of 1st Embodiment. 取得期間ごとに分類されて記憶される熱画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the thermal image classified and memorize | stored for every acquisition period. 熱画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of a thermal image. 気温差情報の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of temperature difference information. 辞書情報の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of dictionary information. 欠陥情報の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of defect information. 欠陥検出処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a defect detection process. 気温差グループに分類された熱画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the thermal image classified into the temperature difference group. 平均化画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of an averaged image. 欠陥深さ判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a defect depth determination process. 欠陥判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a defect determination process. 平均化画像の変化の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the change of an averaged image. 温度差画像の変化の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the change of a temperature difference image. 被疑部位の大きさの変化の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the change of the magnitude | size of a suspected site | part. 欠陥検出結果を表示する画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the screen which displays a defect detection result. 第2の実施形態の欠陥検出装置100aの機能構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function structure of the defect detection apparatus 100a of 2nd Embodiment. 位置合わせ処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a position alignment process. トンネル入口の熱画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the thermal image of a tunnel entrance. 二値化画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of a binarized image. 熱画像から抽出される共通領域の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the common area | region extracted from a thermal image.

(概略)
図1は、以下の実施形態における欠陥検出方法の概要を示す概略図である。
検査車両10(情報取得車両)は、被験体の表面温度を計測する手段と、被験体付近の気温を計測する手段とを備えた車両である。例えば、検査車両10は、被験体の表面温度を計測する手段として熱画像撮像装置11(撮像部)を備え、被験体付近の気温を計測する手段として熱電対12を備える。例えば、熱画像撮像装置11は、10μm付近の赤外光に感度を持つ赤外線カメラである。また、熱電対12は、気温計測の精度を高めるためにデータロガーと組み合わせて用いられてもよい。トンネル20は、広範囲にわたる被験体の一例である。
(Outline)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a defect detection method in the following embodiment.
The inspection vehicle 10 (information acquisition vehicle) is a vehicle including means for measuring the surface temperature of the subject and means for measuring the air temperature in the vicinity of the subject. For example, the inspection vehicle 10 includes a thermal imaging device 11 (imaging unit) as a means for measuring the surface temperature of the subject, and a thermocouple 12 as a means for measuring the temperature near the subject. For example, the thermal image pickup device 11 is an infrared camera having sensitivity to infrared light in the vicinity of 10 μm. Further, the thermocouple 12 may be used in combination with a data logger in order to increase the accuracy of temperature measurement. Tunnel 20 is an example of a wide range of subjects.

検査車両10は、トンネル20内部の撮影と気温の計測とを行いながらトンネル20を走行する。このような走行を行うことによって、検査車両10は、広範囲にわたる被験体の表面温度と、各地点の被験体付近の気温とを計測することができる。以下、このような温度計測を行う走行を検査走行という。各地点の被験体付近の気温を計測する目的は、トンネル20内の各地点で異なる一日の気温差を取得するためである。そのため、検査車両10が行う検査走行は、少なくとも一日2回以上、かつ気温差が最大となるタイミングで行われるのが望ましい。また、異なるタイミングの検査走行で取得された熱画像の比較を容易にするため、検査走行は、同じ走行経路かつ同じ速度で行われるのが望ましい。   The inspection vehicle 10 travels through the tunnel 20 while photographing inside the tunnel 20 and measuring the temperature. By performing such traveling, the inspection vehicle 10 can measure the surface temperature of the subject over a wide range and the temperature near the subject at each point. Hereinafter, traveling in which such temperature measurement is performed is referred to as inspection traveling. The purpose of measuring the temperature in the vicinity of the subject at each point is to acquire different daily temperature differences at each point in the tunnel 20. Therefore, it is desirable that the inspection traveling performed by the inspection vehicle 10 be performed at least twice a day and at a timing at which the temperature difference is maximized. Further, in order to facilitate comparison of thermal images acquired in the inspection traveling at different timings, it is desirable that the inspection traveling is performed at the same traveling route and at the same speed.

なお、検査走行が一日1回しか行えない場合、例えば、最低気温での計測と、最高気温での計測とを一日おきに交互に行ってもよい。この場合、気温差の取得に用いる計測データを天候に応じて選択するようにしてもよい。また、気温差が最大とならないタイミングで検査走行を行う場合は、計測データから得られる気温差を一日の気温差に補正するなどして対応してもよい。この場合、補正に用いる係数を季節や天候に応じて変更してもよい。   In addition, when the inspection run can be performed only once a day, for example, the measurement at the lowest temperature and the measurement at the highest temperature may be alternately performed every other day. In this case, you may make it select the measurement data used for acquisition of a temperature difference according to the weather. In addition, in the case where the inspection traveling is performed at a timing at which the temperature difference is not maximized, the temperature difference obtained from the measurement data may be corrected to the daily temperature difference. In this case, the coefficient used for correction may be changed according to the season and weather.

実施形態の欠陥検出装置は、このようにして取得された被験体の表面温度に基づいて被験体の欠陥を検出するとともに、被験体付近の一日の気温差に基づいて、検出された欠陥の深さ(以下、「欠陥深さ」という。)を判定する。このような欠陥検査を行えば、試験体が不要となることに加え、広範囲の被験体の各部位ごとに温度計測の作業を行う必要もなくなる。そのため、広範囲にわたる被験体の欠陥検査をより簡易な構成で実現することができ、検査に要する労力やコストを削減することが可能となる。   The defect detection apparatus of the embodiment detects a defect of the subject based on the surface temperature of the subject acquired in this way, and detects the detected defect based on the temperature difference of the day near the subject. Depth (hereinafter referred to as “defect depth”) is determined. Such defect inspection eliminates the need for a specimen and eliminates the need for temperature measurement for each part of a wide range of subjects. Therefore, defect inspection of a wide range of subjects can be realized with a simpler configuration, and labor and cost required for inspection can be reduced.

以下、実施形態の欠陥検出装置、欠陥検出方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a defect detection apparatus, a defect detection method, and a computer program according to embodiments will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図2は、第1の実施形態の欠陥検出装置100の機能構成を示す機能ブロック図である。
欠陥検出装置100は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、欠陥検出プログラムを実行する。欠陥検出装置100は、欠陥検出プログラムの実行によって熱画像取得部101、熱画像記憶部102、気温差情報取得部103、気温差情報記憶部104、辞書情報記憶部105、欠陥検出部106、欠陥深さ判定部107、欠陥情報記憶部108及び欠陥判定部109を備える装置として機能する。なお、欠陥検出装置100の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。欠陥検出プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。欠陥検出プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
(First embodiment)
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the defect detection apparatus 100 according to the first embodiment.
The defect detection apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a defect detection program. The defect detection apparatus 100 includes a thermal image acquisition unit 101, a thermal image storage unit 102, a temperature difference information acquisition unit 103, a temperature difference information storage unit 104, a dictionary information storage unit 105, a defect detection unit 106, a defect by executing a defect detection program. It functions as an apparatus including a depth determination unit 107, a defect information storage unit 108, and a defect determination unit 109. All or some of the functions of the defect detection apparatus 100 may be realized using hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a field programmable gate array (FPGA). . The defect detection program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in the computer system. The defect detection program may be transmitted via a telecommunication line.

熱画像取得部101は、被験体の表面温度を示す表面温度情報を取得する。表面温度情報は、被験体の表面温度を示す情報であればどのような方法によって取得されてもよいが、本実施形態では広範囲にわたる被験体を想定し、熱画像取得部101は、熱画像撮像装置11によって取得された熱画像を表面温度情報として取得する。熱画像取得部101は、取得した被験体の熱画像を熱画像記憶部102に出力する。   The thermal image acquisition unit 101 acquires surface temperature information indicating the surface temperature of the subject. The surface temperature information may be acquired by any method as long as it is information indicating the surface temperature of the subject, but in the present embodiment, a wide range of subjects are assumed, and the thermal image acquisition unit 101 captures thermal images. A thermal image acquired by the apparatus 11 is acquired as surface temperature information. The thermal image acquisition unit 101 outputs the acquired thermal image of the subject to the thermal image storage unit 102.

熱画像記憶部102は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。熱画像記憶部102は、熱画像取得部101から出力された熱画像を記憶する。熱画像記憶部102は、熱画像の撮像タイミングに応じた所定の取得期間ごとに分類して熱画像を記憶する。例えば、熱画像記憶部102は、次の図3に示されるように、撮像タイミングを3か月ごとの取得期間に分類して熱画像を記憶する。   The thermal image storage unit 102 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The thermal image storage unit 102 stores the thermal image output from the thermal image acquisition unit 101. The thermal image storage unit 102 stores thermal images classified for each predetermined acquisition period corresponding to the thermal image capturing timing. For example, as illustrated in FIG. 3, the thermal image storage unit 102 classifies the imaging timing into acquisition periods every three months and stores thermal images.

図3は、取得期間ごとに分類されて記憶される熱画像の具体例を示す図である。
図3は、2013年から2015年の間に取得された熱画像が、3か月ごとの12の取得期間に分類されて記憶されることを示している。図中のkは、各取得期間を識別するための番号を表す。図3の例の場合、kは0〜11の値をとる。k=0、1、2、3は2013年の各取得期間に対応し、k=4、5、6、7は2014年の各取得期間に対応し、k=8、9、10、11は2015年の各取得期間に対応する。また各年における取得期間の識別番号は、値が小さい順に各年の1月から2月、4月から5月、7月から8月、10月から11月の取得期間に対応する。なおここでは、3月、6月、9月、12月を取得期間から除外している。これは、各取得期間の間に分離期間を設けることによって、一日の気温差の特徴を取得期間(例えば季節)に応じて強調するためである。このように気温差の特徴を強調する理由は、一日の気温差の大小によって表面温度に現れる欠陥の影響が異なるためである。一般に、一日の気温差が大きいほど、より深い位置にある欠陥の影響が表面温度に現れる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of thermal images classified and stored for each acquisition period.
FIG. 3 shows that thermal images acquired between 2013 and 2015 are classified and stored in 12 acquisition periods every three months. K in the figure represents a number for identifying each acquisition period. In the example of FIG. 3, k takes a value of 0 to 11. k = 0, 1, 2, 3 corresponds to each acquisition period of 2013, k = 4, 5, 6, 7 corresponds to each acquisition period of 2014, k = 8, 9, 10, 11 It corresponds to each acquisition period in 2015. The identification numbers of the acquisition periods in each year correspond to the acquisition periods from January to February, April to May, July to August, and October to November, in ascending order of value. Here, March, June, September, and December are excluded from the acquisition period. This is for providing a separation period between the acquisition periods to emphasize the characteristics of the daily temperature difference according to the acquisition period (for example, the season). The reason for emphasizing the characteristics of the temperature difference in this way is that the influence of defects appearing on the surface temperature differs depending on the temperature difference of the day. In general, the larger the daily temperature difference, the more deeply the effects of defects appear on the surface temperature.

図4は、熱画像の具体例を示す図である。
図4の熱画像200は、縦軸I方向にimax個及び横軸J方向にjmax個の合計imax×jmax個の画素からなる熱画像Pの例である。P(i、j)は、熱画像200の左上を起点として縦i個目及び横j個目の位置の画素又は画素値を表す。熱画像Pにおける画素値P(i、j)は、当該画素に撮像された被写体の表面温度を表す。以下の説明では、熱画像200と同様に、画像Z中の任意の画素又は画素値を、縦方向の画素数xと横方向の画素数yとを用いてZ(x、y)と記載する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of a thermal image.
The thermal image 200 in FIG. 4 is an example of a thermal image P including a total of i max × j max pixels, i max in the vertical I direction and j max in the horizontal J direction. P (i, j) represents a pixel or a pixel value at the position of the i th vertical and j th horizontal starting from the upper left of the thermal image 200. The pixel value P (i, j) in the thermal image P represents the surface temperature of the subject imaged by the pixel. In the following description, similarly to the thermal image 200, an arbitrary pixel or pixel value in the image Z is described as Z (x, y) using the vertical pixel number x and the horizontal pixel number y. .

図2の説明に戻る。
気温差情報取得部103は、被験体付近の一日の気温差を示す気温差情報を取得する。気温差情報は、被験体付近の一日の気温差を示す情報であればどのような方法によって取得されてもよいが、本実施形態では広範囲にわたる被験体を想定し、気温差情報取得部103は、熱電対11によって計測された気温に基づいて気温差情報を取得する。また、本実施形態では、一日のうち最低気温となる時刻を5時、最高気温となる時刻を15時と仮定し、5時及び15時の一日2回の検査走行が行われると仮定する。気温差情報取得部103は、一日の検査走行によって得られた5時から15時まで(一日の所定期間)の気温差を算出し、算出した気温差及びその日の日付を示す気温差情報を生成する。気温差情報取得部103は、取得した気温差情報を気温差情報記憶部104に出力する。
Returning to the description of FIG.
The temperature difference information acquisition unit 103 acquires temperature difference information indicating a daily temperature difference near the subject. The temperature difference information may be acquired by any method as long as it is information indicating the daily temperature difference in the vicinity of the subject. In this embodiment, the temperature difference information acquisition unit 103 assumes a wide range of subjects. Acquires temperature difference information based on the temperature measured by the thermocouple 11. Further, in the present embodiment, it is assumed that the time when the lowest temperature of the day is 5 o'clock and the time when the highest temperature is 15 o'clock is 15:00, and the inspection run is performed twice a day at 5 o'clock and 15 o'clock. To do. The temperature difference information acquisition unit 103 calculates the temperature difference from 5 o'clock to 15 o'clock (a predetermined period of the day) obtained by the daily inspection run, and the temperature difference information indicating the calculated temperature difference and the date of the day Is generated. The temperature difference information acquisition unit 103 outputs the acquired temperature difference information to the temperature difference information storage unit 104.

気温差情報記憶部104は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。気温差情報記憶部104は、気温差情報取得部103から出力された気温差情報を記憶する。   The temperature difference information storage unit 104 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The temperature difference information storage unit 104 stores the temperature difference information output from the temperature difference information acquisition unit 103.

図5は、気温差情報の具体例を示す図である。
気温差情報テーブル1041は、気温差情報がテーブルとして記憶される態様の一例である。気温差情報テーブル1041は、気温差情報の示す気温差が計測された日付ごとの気温差情報レコードを有する。気温差情報レコードは、日付及び気温差の各項目を有する。日付の項目は、気温差情報の示す気温差が計測された日付を表す。気温差の項目は、日付に対応する気温差を表す。気温差の項目は、気温差が計測された年ごとに設けられ、各日付に対応する気温差は計測された年に応じた項目に登録される。なお、図5において破線によって示される各領域は、気温差情報テーブル1041に記憶された気温差情報と、取得期間kとの対応を表している。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of temperature difference information.
The temperature difference information table 1041 is an example of a mode in which the temperature difference information is stored as a table. The temperature difference information table 1041 has a temperature difference information record for each date when the temperature difference indicated by the temperature difference information is measured. The temperature difference information record has items of date and temperature difference. The item of date represents the date when the temperature difference indicated by the temperature difference information is measured. The item of temperature difference represents the temperature difference corresponding to the date. The temperature difference item is provided for each year in which the temperature difference is measured, and the temperature difference corresponding to each date is registered in the item corresponding to the measured year. In addition, each area | region shown with a broken line in FIG. 5 represents the response | compatibility with the temperature difference information memorize | stored in the temperature difference information table 1041, and the acquisition period k.

図2の説明に戻る。
辞書情報記憶部105は、被験体付近の一日の気温差及び欠陥の大きさと、欠陥深さとの関係を示す辞書情報を記憶する。辞書情報記憶部105は、被験体の性質と被験体が置かれた環境とに応じた辞書情報(相関情報)を予め記憶している。
Returning to the description of FIG.
The dictionary information storage unit 105 stores dictionary information indicating the relationship between the daily temperature difference near the subject, the size of the defect, and the defect depth. The dictionary information storage unit 105 stores in advance dictionary information (correlation information) corresponding to the nature of the subject and the environment in which the subject is placed.

図6は、辞書情報の具体例を示す図である。
辞書情報テーブル1051及び1052は、辞書情報がテーブルとして記憶される態様の一例である。辞書情報テーブル1051は、欠陥深さを連続する気温差のグループ(以下、「気温差グループ」という。)に分類して表した場合の具体例であり、辞書情報テーブル1052は、欠陥深さを離散的な気温差グループに分類して表した場合の具体例である。図中のCは、気温差グループの識別番号である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of dictionary information.
The dictionary information tables 1051 and 1052 are an example of a mode in which dictionary information is stored as a table. The dictionary information table 1051 is a specific example in which the defect depth is classified into a group of consecutive temperature differences (hereinafter referred to as “temperature difference group”), and the dictionary information table 1052 indicates the defect depth. It is a specific example in the case of classifying into discrete temperature difference groups. C in the figure is an identification number of the temperature difference group.

辞書情報テーブル1051及び1052は、いずれも欠陥の大きさごとの辞書情報レコードを有する。いずれの辞書情報レコードも、欠陥の大きさ及び欠陥深さの各項目を有する。欠陥の大きさの項目は、欠陥検出装置100が検出可能な欠陥の大きさを表す。欠陥深さの項目は、欠陥の大きさに対応する欠陥深さを表す。欠陥深さの項目は、気温差グループごとに設けられ、気温差グループが示す気温差の範囲ごとに予め設定された欠陥深さが登録される。   The dictionary information tables 1051 and 1052 both have dictionary information records for each defect size. Each dictionary information record has items of defect size and defect depth. The item of defect size represents the size of a defect that can be detected by the defect detection apparatus 100. The item of defect depth represents the defect depth corresponding to the size of the defect. The defect depth item is provided for each temperature difference group, and a preset defect depth is registered for each temperature difference range indicated by the temperature difference group.

辞書情報は、辞書情報テーブル1051又は1052のいずれの態様で記憶されてもよいが、欠陥深さをより精度よく推定したい場合には、離散的な気温差グループを持つ辞書情報テーブル1052を用いるとよい。ただし、辞書情報テーブル1052を用いた場合、欠陥検出に用いることができる熱画像が少なくなるため、欠陥の検出精度が低下する可能性がある。そのため、辞書情報を離散化する場合、両者の精度がバランスよく保たれるように気温差グループの間隔や粒度(解像度)を調整する必要がある。   The dictionary information may be stored in either form of the dictionary information table 1051 or 1052. However, if the defect depth is to be estimated more accurately, the dictionary information table 1052 having discrete temperature difference groups is used. Good. However, when the dictionary information table 1052 is used, the number of thermal images that can be used for defect detection decreases, so that the defect detection accuracy may decrease. Therefore, when the dictionary information is discretized, it is necessary to adjust the interval and granularity (resolution) of the temperature difference groups so that the accuracy of both is maintained in a well-balanced manner.

図2の説明に戻る。
欠陥検出部106は、熱画像が示す被験体の表面温度の分布に基づいて、被験体における欠陥の被疑部位を検出する欠陥検出処理を行う。欠陥検出部106は、欠陥検出処理によって検出された被疑部位を示す情報を欠陥深さ判定部107に出力する。
Returning to the description of FIG.
The defect detection unit 106 performs a defect detection process for detecting a suspected portion of a defect in the subject based on the distribution of the surface temperature of the subject indicated by the thermal image. The defect detection unit 106 outputs information indicating the suspected part detected by the defect detection process to the defect depth determination unit 107.

欠陥深さ判定部107は、欠陥検出部106によって検出された被疑部位の欠陥深さを判定する。具体的には、欠陥深さ判定部107は、被疑部位の大きさと、被疑部位が検出された熱画像の取得日の気温差と、辞書情報と、に基づいて、検出された被疑部位の欠陥深さを判定する欠陥深さ判定処理を行う。欠陥深さ判定部107は、欠陥深さ判定処理において判定した被疑部位に関する欠陥情報を生成し、欠陥情報記憶部108に出力する。   The defect depth determination unit 107 determines the defect depth of the suspected part detected by the defect detection unit 106. Specifically, the defect depth determination unit 107 detects the defect of the suspected part based on the size of the suspected part, the temperature difference on the acquisition date of the thermal image in which the suspected part is detected, and the dictionary information. A defect depth determination process for determining the depth is performed. The defect depth determination unit 107 generates defect information regarding the suspected portion determined in the defect depth determination process, and outputs the defect information to the defect information storage unit 108.

欠陥情報記憶部108は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。欠陥情報記憶部108は、欠陥深さ判定部107から出力された欠陥情報を記憶する。   The defect information storage unit 108 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The defect information storage unit 108 stores the defect information output from the defect depth determination unit 107.

図7は、欠陥情報の具体例を示す図である。
欠陥情報テーブル1081は、欠陥情報がテーブルとして記憶される態様の一例である。欠陥情報テーブル1081は、検出された被疑部位ごとの欠陥情報レコードを有する。欠陥情報レコードは、取得期間及び欠陥位置、気温差グループ及び欠陥の大きさの各項目を有する。取得期間の項目は、被疑部位が検出された熱画像が撮像された取得期間を表す。欠陥位置の項目は、被疑部位の位置を示す位置情報を表す。例えば、位置情報には、検査走行が開始されてから当該被疑部位が検出された熱画像が取得されるまでの時間又はフレーム数や当該熱画像の撮像時刻などの情報と、当該熱画像における被疑部位の検出位置との組み合わせによって表される。気温差グループの項目は、当該被疑部位が検出された熱画像が分類された気温差グループを表す。欠陥の大きさの項目は、検出された被疑部位の大きさを表す。
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of defect information.
The defect information table 1081 is an example of a mode in which defect information is stored as a table. The defect information table 1081 has a defect information record for each detected suspected part. The defect information record includes items of an acquisition period, a defect position, a temperature difference group, and a defect size. The item “acquisition period” represents an acquisition period in which a thermal image in which the suspected site is detected is captured. The item of defect position represents position information indicating the position of the suspected part. For example, the positional information includes information such as the time or number of frames until the thermal image in which the suspected part is detected from the start of the test run, the imaging time of the thermal image, and the suspected in the thermal image. It is represented by the combination with the detection position of the part. The item of the temperature difference group represents a temperature difference group into which the thermal image in which the suspected part is detected is classified. The item of the defect size represents the size of the detected suspicious site.

欠陥判定部109は、欠陥検出部106によって検出された被疑部位が欠陥であるか否かを判定する。具体的には、欠陥判定部109は、気温差が同じ日に取得された熱画像に基づいて検出された被疑部位の大きさを比較し、被疑部位の大きさに増大傾向が見られた場合に被疑部位を欠陥と判定する欠陥判定処理を行う。   The defect determination unit 109 determines whether or not the suspected site detected by the defect detection unit 106 is a defect. Specifically, when the defect determination unit 109 compares the size of the suspected part detected based on the thermal images acquired on the same day with the temperature difference, and the size of the suspected part shows a tendency to increase A defect determination process for determining the suspected part as a defect is performed.

以下、上述した欠陥検出処理、欠陥深さ判定処理及び欠陥判定処理の具体例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the defect detection process, the defect depth determination process, and the defect determination process described above will be described.

図8は、欠陥検出処理の流れを示すフローチャートである。
図8のフローチャートが示す欠陥検出処理は、各取得期間kにおいて取得された熱画像から被疑部位を検出する処理である。まず、欠陥検出部106は、処理対象の取得期間kにおいて取得された熱画像を熱画像記憶部102から取得する(ステップS101)。欠陥検出部106は、熱画像が取得された日の気温差に基づいて、取得した熱画像を各気温差グループに分類する(ステップS102)。例えば、処理対象の取得期間がk=5である場合、欠陥検出部106は、図5の気温差情報テーブル1041においてk=5の取得期間に対応する気温差を参照して熱画像を分類する。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the defect detection process.
The defect detection process shown in the flowchart of FIG. 8 is a process for detecting a suspected part from a thermal image acquired in each acquisition period k. First, the defect detection unit 106 acquires a thermal image acquired in the processing target acquisition period k from the thermal image storage unit 102 (step S101). The defect detection unit 106 classifies the acquired thermal image into each temperature difference group based on the temperature difference on the day when the thermal image is acquired (step S102). For example, when the acquisition period of the processing target is k = 5, the defect detection unit 106 classifies the thermal image with reference to the temperature difference corresponding to the acquisition period of k = 5 in the temperature difference information table 1041 of FIG. .

図9は、気温差グループに分類された熱画像の具体例を示す図である。
図9に示された熱画像300−1〜300−m(mは1以上の整数)及び熱画像301−1〜301−n(nは1以上の整数)は、k=5(2014年4月1日から2014年5月31日まで)の取得期間において取得された熱画像である。各熱画像内の四角は検出される想定の被疑部位を表している。図9は、熱画像300−1〜300−mがC=1の気温差グループ(気温差3〜6℃)に分類され、熱画像301−1〜301−nがC=2の気温差グループ(気温差6〜9℃)に分類された場合を示している。上述したように、一般に、一日の気温差が大きいほど、より深い位置にある欠陥の影響が表面温度に現れる。そのため、熱画像を気温差グループに分類することによって、欠陥深さや、欠陥の深さ方向の大きさなどを推定することができる。例えば、図9の例の場合、熱画像中の被疑部位が5cm角の大きさであると仮定すると、図6の例の辞書情報に基づけば、当該被疑部位は深さ20mm〜30mmにわたる欠陥であると推定することができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of thermal images classified into temperature difference groups.
The thermal images 300-1 to 300-m (m is an integer of 1 or more) and the thermal images 301-1 to 301-n (n is an integer of 1 or more) shown in FIG. It is a thermal image acquired in the acquisition period (from May 1 to May 31, 2014). A square in each thermal image represents an assumed suspected part to be detected. In FIG. 9, the thermal images 300-1 to 300-m are classified into C = 1 temperature difference groups (temperature difference 3 to 6 ° C.), and the thermal images 301-1 to 301-n are C = 2 temperature difference groups. The case where it was classified into (temperature difference 6-9 degreeC) is shown. As described above, generally, the larger the daily temperature difference is, the more deeply the influence of defects appears on the surface temperature. Therefore, by classifying the thermal image into the temperature difference group, it is possible to estimate the defect depth, the size of the defect in the depth direction, and the like. For example, in the case of the example in FIG. 9, assuming that the suspected part in the thermal image is 5 cm square, the suspected part is a defect with a depth ranging from 20 mm to 30 mm based on the dictionary information in the example of FIG. It can be estimated that there is.

図8の説明に戻る。
続いて、欠陥検出部106は、ステップS102において分類した熱画像を、気温差グループごとに平均化した平均化画像を生成する(ステップS103)。例えば、欠陥検出部106は、一日の検査走行のうち所定の検査走行(例えば15時の検査走行)によって取得された熱画像に基づいて平均化画像を生成する。具体的には、欠陥検出部106は、ある気温差グループに分類された熱画像の各画素について、熱画像間での平均画素値を算出する。平均画素値は、例えば次の式(1)によって得られる。
Returning to the description of FIG.
Subsequently, the defect detection unit 106 generates an averaged image obtained by averaging the thermal images classified in step S102 for each temperature difference group (step S103). For example, the defect detection unit 106 generates an averaged image based on a thermal image acquired by a predetermined inspection traveling (for example, an inspection traveling at 15:00) of the daily inspection traveling. Specifically, the defect detection unit 106 calculates an average pixel value between the thermal images for each pixel of the thermal image classified into a certain temperature difference group. The average pixel value is obtained by the following equation (1), for example.

式(1)におけるd(d=1、2、…、dmax)は各気温差グループ内での熱画像の識別番号である。Pckは、取得期間k(本実施形態ではk=0、1、…、11)において取得され、気温差グループc(本実施形態ではc=0、1、2、3)に分類された熱画像Pckdの平均化画像を表す。Pck(i、j)は、平均化画像の各画素値を表す。 In the formula (1), d (d = 1, 2,..., D max ) is an identification number of the thermal image in each temperature difference group. P ck is acquired in the acquisition period k (in this embodiment, k = 0, 1,..., 11) and is classified into the temperature difference group c (in this embodiment, c = 0, 1, 2, 3). Represents an averaged image of the image P ckd . P ck (i, j) represents each pixel value of the averaged image.

図10は、平均化画像の具体例を示す図である。
図10の平均化画像400は、図9で分類された熱画像のうち、C=2の気温差グループ(気温差6〜9℃)に分類された熱画像301−1〜301−nに基づいて生成された平均化画像を表している。このように複数の熱画像の平均化画像を生成することによって、複数の熱画像に含まれるノイズの影響を除去(又は低減)することができる。例えば、図10の熱画像301−2には、他の熱画像301−1及び301−3〜301−nにおける被疑部位よりも大きな被疑部位が示されている。ここでは、この大きさの違いはノイズによって発生したものであると仮定する。この場合、熱画像301−1〜301−nに基づいて生成される平均化画像400では、熱画像301−2のノイズの影響は他の熱画像301−1及び301−3〜301−nによって薄められる。そのため、欠陥検出装置100は、平均化画像を生成することによって、ノイズによる被疑部位の誤検出を抑制することができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a specific example of the averaged image.
The averaged image 400 of FIG. 10 is based on the thermal images 301-1 to 301-n classified into the C = 2 temperature difference group (temperature difference 6 to 9 ° C.) among the thermal images classified in FIG. Represents an averaged image generated in the above manner. By generating an averaged image of a plurality of thermal images in this way, it is possible to remove (or reduce) the influence of noise included in the plurality of thermal images. For example, the thermal image 301-2 in FIG. 10 shows a suspected part larger than the suspected parts in the other thermal images 301-1 and 301-3 to 301-n. Here, it is assumed that this difference in size is caused by noise. In this case, in the averaged image 400 generated based on the thermal images 301-1 to 301-n, the influence of noise on the thermal image 301-2 is caused by the other thermal images 301-1 and 301-3 to 301-n. It is diluted. Therefore, the defect detection apparatus 100 can suppress erroneous detection of a suspected site due to noise by generating an averaged image.

図8の説明に戻る。
続いて、欠陥検出部106は、ステップS103において生成した平均化画像から欠陥の被疑部位を検出する。具体的には、欠陥検出部106は、平均化画像に次のような処理を行うことによって被疑部位を検出する。
Returning to the description of FIG.
Subsequently, the defect detection unit 106 detects the suspected part of the defect from the averaged image generated in step S103. Specifically, the defect detection unit 106 detects the suspected portion by performing the following process on the averaged image.

まず、欠陥検出部106は、平均化画像ごとに画像全体での平均画素値(以下、「画像平均値」という。)を算出する。画像平均値は、例えば次の式(2)によって得られる。   First, the defect detection unit 106 calculates an average pixel value (hereinafter referred to as “image average value”) for the entire image for each averaged image. The image average value is obtained by the following equation (2), for example.

式(2)におけるPck_avgは、取得期間kにおいて取得され、気温差グループcに分類された熱画像Pckdの平均化画像Pckにおける画像平均値を表す。imaxは平均化画像の縦方向の画素数を表し、jmaxは横方向の画素数を表す。 P ck_avg in Equation (2) represents an image average value in the averaged image P ck of the thermal images P ckd acquired in the acquisition period k and classified into the temperature difference group c. i max represents the number of pixels in the vertical direction of the averaged image, and j max represents the number of pixels in the horizontal direction.

次に、欠陥検出部106は、平均化画像の各画素値を画像平均値との温度差で表した温度差画像を生成する(ステップS104)。温度差画像は、例えば次の式(3)によって得られる。式(3)におけるRck(i、j)は、温度差画像Rckにおける各画素値を表す。 Next, the defect detection unit 106 generates a temperature difference image in which each pixel value of the averaged image is represented by a temperature difference from the image average value (step S104). The temperature difference image is obtained by the following equation (3), for example. R ck (i, j) in Expression (3) represents each pixel value in the temperature difference image R ck .

次に、欠陥検出部106は、生成した温度差画像の各画素のうち、所定の閾値以上の画素値を持つ画素を被疑部位として検出する(ステップS105)。この所定の閾値は、欠陥検出部106に予め設定されている。例えば、判定の閾値をTと表した場合、欠陥検出部106は、温度差画像の全画素について次の式(4)の判定を行うことによって被疑部位を検出する。 Next, the defect detection unit 106 detects a pixel having a pixel value equal to or greater than a predetermined threshold among the pixels of the generated temperature difference image as a suspected part (step S105). This predetermined threshold is preset in the defect detection unit 106. For example, when the determination threshold is represented as Tc , the defect detection unit 106 detects the suspected region by performing the determination of the following equation (4) for all the pixels of the temperature difference image.

図11は、欠陥深さ判定処理の流れを示すフローチャートである。
図11のフローチャートが示す欠陥深さ判定処理は、図8の欠陥検出処理によって検出された被疑部位の欠陥深さを判定する処理である。まず、欠陥深さ判定部107は、検出された被疑部位の大きさを取得する(ステップS201)。具体的には、欠陥深さ判定部107は、被疑部位として検出された画素数を計数することによって、検出された被疑部位の大きさを取得する。
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the defect depth determination process.
The defect depth determination process shown in the flowchart of FIG. 11 is a process of determining the defect depth of the suspected part detected by the defect detection process of FIG. First, the defect depth determination unit 107 acquires the size of the detected suspicious part (step S201). Specifically, the defect depth determination unit 107 obtains the size of the detected suspected part by counting the number of pixels detected as the suspected part.

続いて、欠陥深さ判定部107は、取得した被疑部位の大きさと、被疑部位が検出された温度差画像に対応する気温差グループと、に基づいて被疑部位の欠陥深さを判定する(ステップS202)。具体的には、欠陥深さ判定部107は、辞書情報テーブル1051を参照し、取得した被疑部位の大きさと、対応する気温差グループと、に応じた欠陥深さの値を取得することによって、被疑部位の欠陥深さを判定する。欠陥深さ判定部107は、このように判定した被疑部位の大きさ(欠陥の大きさ)を、取得期間、欠陥位置及び気温差グループと対応づけて欠陥情報テーブル1081に記録する。
なお、被疑部位の縦横比が例えば2:1など正方形と著しく異なる場合は、図6の辞書情報における欠陥の大きさを10cm角、5cm×20cmのように形状に応じて設定してもよい。このように、辞書情報が形状に応じて設定されることにより、欠陥深さ判定部107は、被疑部位の形状に応じて欠陥深さをより精度良く判定することができる。
Subsequently, the defect depth determination unit 107 determines the defect depth of the suspected part based on the acquired size of the suspected part and the temperature difference group corresponding to the temperature difference image in which the suspected part is detected (step) S202). Specifically, the defect depth determination unit 107 refers to the dictionary information table 1051 and acquires the value of the defect depth according to the acquired size of the suspected part and the corresponding temperature difference group, Determine the defect depth of the suspected part. The defect depth determination unit 107 records the size of the suspected region determined in this way (defect size) in the defect information table 1081 in association with the acquisition period, the defect position, and the temperature difference group.
When the aspect ratio of the suspected part is significantly different from a square such as 2: 1, for example, the size of the defect in the dictionary information of FIG. 6 may be set according to the shape such as 10 cm square and 5 cm × 20 cm. Thus, by setting dictionary information according to a shape, the defect depth determination part 107 can determine a defect depth more accurately according to the shape of a suspected part.

図12は、欠陥判定処理の流れを示すフローチャートである。
まず、欠陥判定部109は、判定対象となる被疑部位に関する欠陥情報を取得する(ステップS301)。具体的には、欠陥判定部109は、欠陥情報テーブル1081を参照し、気温差グループ及び欠陥位置の項目に同じ値を持つ欠陥情報レコードを選択することによって、同一被疑部位について異なる取得期間で取得された欠陥情報を取得する。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the defect determination process.
First, the defect determination unit 109 acquires defect information regarding the suspected part to be determined (step S301). Specifically, the defect determination unit 109 refers to the defect information table 1081 and selects defect information records having the same value for the temperature difference group and defect position items, thereby acquiring the same suspected part at different acquisition periods. Acquired defect information.

続いて、欠陥判定部109は、取得された欠陥情報を時系列に比較することによって、被疑部位の大きさの変化の傾向(以下、「成長傾向」という。)を取得する(ステップS302)。具体的には、欠陥判定部109は、取得期間kの順に比較することによって被疑部位の成長傾向を取得する。欠陥判定部109は、取得した成長傾向に増大傾向が見られるか否かを判定する(ステップS303)。取得した成長傾向に拡大傾向が見られる場合(ステップS303−YES)、欠陥判定部109は、当該被疑部位を欠陥として判定する(ステップS304)。一方、取得した成長傾向に拡大傾向が見られない場合(ステップS303−NO)、欠陥判定部109は、当該被疑部位を欠陥として判定せずに処理を終了する。   Subsequently, the defect determination unit 109 acquires the tendency of change in the size of the suspected region (hereinafter referred to as “growth tendency”) by comparing the acquired defect information in time series (step S302). Specifically, the defect determination unit 109 acquires the growth tendency of the suspected region by comparing in the order of the acquisition period k. The defect determination unit 109 determines whether or not an increase tendency is seen in the acquired growth tendency (step S303). When the acquired growth tendency shows an expansion tendency (step S303—YES), the defect determination unit 109 determines the suspected part as a defect (step S304). On the other hand, if the acquired growth tendency does not show an expansion tendency (NO in step S303), the defect determination unit 109 ends the process without determining the suspected part as a defect.

図13は、平均化画像の変化の具体例を示す図である。
図13は、C=2の気温差グループ(気温差6〜9℃)に分類された熱画像に基づいて生成された平均化画像を、各年の同時期の取得期間で比較した図である。図13に示されるように、平均化画像の状態では、画素値の取り得る範囲が取得期間の時期に応じて変化するため、被疑部位を判定するための閾値を各時期に応じて設ける必要がある。そのため、欠陥判定部109は、画素値の取り得る範囲を合わせるために、平均化画像から温度差画像を生成する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a specific example of the change in the averaged image.
FIG. 13 is a diagram comparing averaged images generated based on thermal images classified into C = 2 temperature difference groups (temperature difference 6-9 ° C.) in the acquisition periods of the same period of each year. . As shown in FIG. 13, in the averaged image state, the possible range of pixel values changes according to the timing of the acquisition period, so it is necessary to provide a threshold for determining the suspected site according to each timing. is there. Therefore, the defect determination unit 109 generates a temperature difference image from the averaged image in order to match the possible range of pixel values.

図14は、温度差画像の変化の具体例を示す図である。
図14は、図13の平均化画像を温度差画像に置き換えた場合の比較を示す図である。このように、平均化画像から温度差画像を生成することによって、画素値の取り得る範囲を各時期で同じ範囲に合わせることができる。これにより、被疑部位を判定するための閾値を気温差に応じて設定することが可能となる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a specific example of a change in the temperature difference image.
FIG. 14 is a diagram showing a comparison when the averaged image in FIG. 13 is replaced with a temperature difference image. Thus, by generating the temperature difference image from the averaged image, the possible range of pixel values can be matched to the same range at each time. Thereby, it becomes possible to set the threshold value for determining the suspected part according to the temperature difference.

また、図14の温度差画像は、k=4の取得期間において初めて被疑部位が検出され、k=11の取得期間において当該被疑部位の大きさが増大したことを示している。欠陥判定部109は、被疑部位の成長傾向にこのような拡大傾向が見られた場合に、当該被疑部位を欠陥と判定する。なお、図12で説明した欠陥判定処理では、欠陥判定部109は、同じ気温差グループの温度差画像を時系列に比較することによって被疑部位の成長傾向を取得した。しかしながら、一般に成長傾向は緩やかな変化を見せるため、必ずしも前後の取得期間での比較によって被疑部位の大きさの変化を捉えることができるとは限らない。そのような場合、欠陥判定部109は、ある程度離れた取得期間の温度差画像に基づいて、成長傾向を判断してもよい。例えば、欠陥判定部109は、一年のうちの同時期に対応する取得期間(例えば、k=0、4、8で表される取得期間)同士で温度差画像を比較してもよい。   In addition, the temperature difference image in FIG. 14 shows that the suspected site was detected for the first time in the acquisition period of k = 4, and the size of the suspected site was increased in the acquisition period of k = 11. The defect determination unit 109 determines that the suspected part is a defect when such an expansion tendency is seen in the growth tendency of the suspected part. In the defect determination process described with reference to FIG. 12, the defect determination unit 109 acquires the growth tendency of the suspected region by comparing the temperature difference images of the same temperature difference group in time series. However, since the growth tendency generally shows a gradual change, it is not always possible to capture the change in the size of the suspected region by comparison between previous and subsequent acquisition periods. In such a case, the defect determination unit 109 may determine a growth tendency based on a temperature difference image in an acquisition period that is separated to some extent. For example, the defect determination unit 109 may compare the temperature difference images between acquisition periods (for example, acquisition periods represented by k = 0, 4, and 8) corresponding to the same period of the year.

図15は、被疑部位の大きさの変化の具体例を示す図である。
図15は、C=1の気温差グループと、C=2の気温差グループとの熱画像に基づいて検出された被疑部位の大きさの変化の例として、被疑部位として検出された画素数の前年差を示している。なお、図15において、2つの気温差グループは、それぞれ異なる被疑部位の変化を示している。この場合、C=1の気温差グループでは、被疑部位の成長傾向に明らかな増大傾向が見られる。このような場合、欠陥判定部109は、当該被疑部位を欠陥として判定する。
FIG. 15 is a diagram illustrating a specific example of a change in the size of the suspected region.
FIG. 15 shows an example of a change in the size of a suspected part detected based on thermal images of a temperature difference group with C = 1 and a temperature difference group with C = 2. The year-on-year difference is shown. In FIG. 15, two temperature difference groups indicate changes in different suspected parts. In this case, in the temperature difference group of C = 1, an obvious increasing tendency is seen in the growth tendency of the suspected part. In such a case, the defect determination unit 109 determines the suspected part as a defect.

一方、C=2の気温差グループでは、被疑部位の成長傾向が不明である。例えば、k=4及び11で表される取得期間で比較した場合、被疑部位の成長傾向に減少傾向が見られる。一般に、欠陥の大きさが減少することは自然界において稀である。そのため、このような減少傾向は、計測時のノイズの影響と考えられる。短期的なノイズの影響は、平均化画像の生成によって除去されるが、場合によってはこのような長期的なノイズが発生する場合もある。そのため、被疑部位の成長傾向を長期間にわたって観察することによって、より精度良く欠陥を検出することが可能となる。   On the other hand, in the temperature difference group of C = 2, the growth tendency of the suspected part is unknown. For example, when compared in the acquisition periods represented by k = 4 and 11, a decreasing tendency is seen in the growth tendency of the suspected part. In general, it is rare in nature to reduce the size of defects. Therefore, such a decreasing tendency is considered to be an influence of noise during measurement. The influence of short-term noise is removed by the generation of an averaged image, but in some cases, such long-term noise may occur. Therefore, it is possible to detect a defect with higher accuracy by observing the growth tendency of the suspected portion over a long period of time.

このように構成された第1の実施形態の欠陥検出装置100は、被験体の表面温度に基づいて被験体の欠陥を検出するとともに、被験体付近の一日の気温差に基づいて検出された欠陥深さを判定する。このような方法によって欠陥検査を行えば、試験体が不要となることに加え、広範囲の被験体の各部位ごとに温度計測を行う必要もなくなる。そのため、広範囲にわたる被験体の欠陥検査をより簡易な構成で実現することができ、検査に要する労力やコストを削減することが可能となる。   The defect detection device 100 according to the first embodiment configured as described above detects a defect of the subject based on the surface temperature of the subject, and is detected based on the daily temperature difference near the subject. Defect depth is determined. If defect inspection is performed by such a method, a specimen is not necessary, and it is not necessary to perform temperature measurement for each part of a wide range of subjects. Therefore, defect inspection of a wide range of subjects can be realized with a simpler configuration, and labor and cost required for inspection can be reduced.

以下、第1の実施形態の欠陥検出装置100の変形例について説明する。   Hereinafter, modifications of the defect detection apparatus 100 according to the first embodiment will be described.

欠陥検出装置100は、欠陥判定部109を備えないように構成されてもよい。この場合、欠陥検出装置100は、検出された被疑部位を欠陥と判定するように構成されてもよい。   The defect detection apparatus 100 may be configured not to include the defect determination unit 109. In this case, the defect detection apparatus 100 may be configured to determine the detected suspicious site as a defect.

上記の欠陥検出装置100は、一日に複数回取得される熱画像のうち、いずれかの検査走行によって取得された熱画像を用いて被疑部位を検出したが、複数回取得される熱画像の差分画像に基づいて被疑部位を検出してもよい。例えば、欠陥検出部106は、5時に取得される熱画像と15時に取得される熱画像との差分画像に基づいて、平均化画像を生成してもよい。早朝(夜間)と昼間では正常部と欠陥部の温度差が反転するため、このような差分画像を用いた場合、差分によって温度差が増幅され、欠陥部をより検出しやすくなると考えられる(例えば、「赤外線サーモグラフィーによる変状調査マニュアル 財団法人 土木研究センター」参照)。   The defect detection apparatus 100 detects a suspected site using a thermal image acquired by any one of the thermal images acquired a plurality of times per day. The suspected part may be detected based on the difference image. For example, the defect detection unit 106 may generate an averaged image based on a difference image between a thermal image acquired at 5 o'clock and a thermal image acquired at 15:00. Since the temperature difference between the normal part and the defective part is reversed in the early morning (nighttime) and daytime, when such a difference image is used, it is considered that the temperature difference is amplified by the difference, and the defective part can be detected more easily (for example, , See "Infrared Thermography Deformation Investigation Manual, Civil Engineering Research Center").

欠陥検出装置100は、欠陥検査に関する情報を可視化して利用者に提供することが可能なように構成されてもよい。例えば、この場合、欠陥検出装置100は、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示装置を用いて構成される表示部(図示せず)に、欠陥検査に関する情報を表示させる表示制御部を備える。表示制御部は、欠陥検出装置100に保持される情報であれば、どのような情報を表示部に表示させてもよい。また、表示制御部は、欠陥検査に関する情報をどのような態様で表示部に表示させてもよい。次の図16に、欠陥検査に関する情報が表示される態様の一例を示す。   The defect detection apparatus 100 may be configured to visualize information related to defect inspection and provide it to the user. For example, in this case, the defect detection apparatus 100 has a defect in a display unit (not shown) configured using a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, a liquid crystal display, or an organic EL (Electro-Luminescence) display. A display control unit for displaying information related to the examination is provided. The display control unit may display any information on the display unit as long as the information is stored in the defect detection apparatus 100. Further, the display control unit may display information on the defect inspection on the display unit in any manner. Next, FIG. 16 shows an example in which information regarding defect inspection is displayed.

図16は、欠陥検出結果を表示する画面の一例を示す図である。
図16に示される画面例500には、欠陥の検出結果を示す温度差画像501と、検出条件を示す検出条件表示502とが表示されている。温度差画像501は、上記処理によって生成された温度差画像そのものであってもよいし、処理結果や判定結果によって加工された温度差画像であってもよい。例えば、温度差画像501は、欠陥として判定された被疑部位のみを表示する画像であってもよいし、全ての被疑部位を表示する画像であってもよい。その場合、各被疑部位に欠陥か否かの識別情報を付加して表示してもよい。また、図のように、各被疑部位を、欠陥深さに対応した色やパターンで表現するようにしてもよい。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a screen that displays the defect detection result.
A screen example 500 shown in FIG. 16 displays a temperature difference image 501 indicating the detection result of the defect and a detection condition display 502 indicating the detection condition. The temperature difference image 501 may be the temperature difference image itself generated by the above processing, or may be a temperature difference image processed by the processing result or the determination result. For example, the temperature difference image 501 may be an image that displays only a suspected part determined as a defect, or may be an image that displays all suspected parts. In that case, you may add and display the identification information whether it is a defect in each suspected part. Further, as shown in the figure, each suspected part may be expressed by a color or pattern corresponding to the defect depth.

一方、検出条件表示502には、図のように、検出可能な欠陥深さや欠陥の大きさなどが表示されてもよいし、欠陥検出に関する他の条件が表示されてもよい。例えば、熱画像が取得されたタイミングや検査車両10の走行速度、熱画像取得時における撮像条件(例えばフレームレートなど)などが表示されてもよい。   On the other hand, as shown in the figure, the detection condition display 502 may display a detectable defect depth, a defect size, and the like, or other conditions related to defect detection. For example, the timing at which the thermal image is acquired, the traveling speed of the inspection vehicle 10, the imaging conditions (for example, the frame rate) at the time of acquiring the thermal image, and the like may be displayed.

(第2の実施形態)
図17は、第2の実施形態の欠陥検出装置100aの機能構成を示す機能ブロック図である。
欠陥検出装置100aは、位置合わせ部110をさらに備える点で第1の実施形態の欠陥検出装置100と異なる。
位置合わせ部110は、異なる検査走行のタイミングで取得された熱画像から被写体の同じ部位が撮像された共通領域を抽出する位置合わせ処理を行う。位置合わせ部110は、抽出した共通領域の画像を、取得期間に対応づけて熱画像記憶部102に記憶させる。
(Second Embodiment)
FIG. 17 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the defect detection apparatus 100a according to the second embodiment.
The defect detection device 100a is different from the defect detection device 100 of the first embodiment in that it further includes an alignment unit 110.
The alignment unit 110 performs an alignment process of extracting a common region in which the same part of the subject is imaged from thermal images acquired at different examination travel timings. The alignment unit 110 stores the extracted image of the common area in the thermal image storage unit 102 in association with the acquisition period.

図18は、位置合わせ処理の流れを示すフローチャートである。
ここでは、位置合わせ処理の一例として、トンネル20内部を撮像する検査車両10によって取得された熱画像に対する位置合わせ処理について説明する。まず、位置合わせ部110は、トンネル20内部が撮像された一連の熱画像を熱画像記憶部102から取得する(ステップS401)。ここで取得される一連の熱画像とは、一回の検査走行によって取得された熱画像である。位置合わせ部110は、取得した一連の熱画像から、トンネル20の入口が撮像された熱画像を選択する(ステップS402)。
FIG. 18 is a flowchart showing the flow of the alignment process.
Here, the alignment process with respect to the thermal image acquired by the inspection vehicle 10 which images the inside of the tunnel 20 will be described as an example of the alignment process. First, the alignment unit 110 acquires a series of thermal images in which the inside of the tunnel 20 is captured from the thermal image storage unit 102 (step S401). A series of thermal images acquired here are thermal images acquired by one inspection run. The alignment unit 110 selects a thermal image obtained by capturing the entrance of the tunnel 20 from the acquired series of thermal images (step S402).

図19は、トンネル入口の熱画像の具体例を示す図である。
一般に、トンネル外部の温度とトンネル内部の壁の温度とは大きく異なるため、トンネルの入口又は出口が撮像された熱画像は大きな温度差を持つ。そのため、まず、位置合わせ部110は、取得した一連の熱画像から大きな温度差を持つ熱画像を選択する。その結果、トンネルの入口又は出口が撮像された画像が選択される。図19(A)はトンネル入口が撮像された熱画像の例であり、図19(B)はトンネル出口が撮像された熱画像の例である。このように、上述した温度の違いから、トンネルの入口又は出口が撮像された熱画像は、トンネルの入口又は出口の輪郭を明確に識別することができるような画像となる場合が多い。位置合わせ部110は、選択した熱画像に画像処理を行うことにより、トンネルの入口又は出口の輪郭を識別する。位置合わせ部110は、識別した輪郭内部が低い温度となっている方の熱画像をトンネル入口が撮像された熱画像として選択する。なお、位置合わせ部110は、単純に、先に撮像された熱画像をトンネル入口が撮像された熱画像と判断してもよい。
FIG. 19 is a diagram illustrating a specific example of a thermal image of a tunnel entrance.
In general, since the temperature outside the tunnel and the temperature inside the tunnel are greatly different, the thermal image obtained by imaging the entrance or exit of the tunnel has a large temperature difference. Therefore, first, the alignment unit 110 selects a thermal image having a large temperature difference from the acquired series of thermal images. As a result, an image in which the entrance or exit of the tunnel is imaged is selected. FIG. 19A is an example of a thermal image obtained by imaging the tunnel entrance, and FIG. 19B is an example of a thermal image obtained by imaging the tunnel exit. As described above, due to the difference in temperature described above, the thermal image obtained by imaging the entrance or exit of the tunnel is often an image that can clearly identify the outline of the entrance or exit of the tunnel. The alignment unit 110 performs image processing on the selected thermal image to identify the contour of the entrance or exit of the tunnel. The alignment unit 110 selects the thermal image having the lower temperature inside the identified contour as the thermal image in which the tunnel entrance is captured. The alignment unit 110 may simply determine that the thermal image captured first is the thermal image captured of the tunnel entrance.

図18の説明に戻る。
続いて、位置合わせ部110は、選択した熱画像からトンネル20の境界部の座標を取得する(ステップS403)。例えば、位置合わせ部110は、次の図20のように、熱画像をトンネル外部と内部とで二値化した二値化画像を用いて境界部の座標を取得する。
Returning to the description of FIG.
Subsequently, the alignment unit 110 acquires the coordinates of the boundary portion of the tunnel 20 from the selected thermal image (step S403). For example, the alignment unit 110 acquires the coordinates of the boundary using a binarized image obtained by binarizing the thermal image between the outside and the inside of the tunnel as shown in FIG.

図20は、二値化画像の具体例を示す図である。
ここでは、二値化画像内の位置を、左上を原点Oとするx−y座標で表す。図20の二値化画像において、縦軸がy座標を表し、横軸がx座標を表す。この場合、例えば、位置合わせ部110は、二値化画像の境界線においてy座標の値が最も小さい境界点Pの座標を境界部の座標として取得する。
FIG. 20 is a diagram illustrating a specific example of a binarized image.
Here, the position in the binarized image is represented by xy coordinates with the upper left as the origin O. In the binarized image of FIG. 20, the vertical axis represents the y coordinate and the horizontal axis represents the x coordinate. In this case, for example, the alignment unit 110 acquires the coordinates of the boundary point P having the smallest y-coordinate value on the boundary line of the binarized image as the coordinates of the boundary part.

図18の説明に戻る。
位置合わせ部110は、このように取得した境界点の座標に基づいて、一連の熱画像から共通領域の画像を抽出する(ステップS404)。
Returning to the description of FIG.
The alignment unit 110 extracts the image of the common area from the series of thermal images based on the coordinates of the boundary points acquired in this way (step S404).

図21は、熱画像から抽出される共通領域の具体例を示す図である。
図21(A)に示される熱画像600−1〜600−t(tは1以上の整数)と、図21(B)に示される熱画像601−1〜601−tとは、それぞれ異なる検査走行で取得された一連の熱画像を示している。図からも分かるように、熱画像600−1〜600−tと、熱画像601−1〜601−tとでは撮像タイミングに若干のずれがある。そのため、熱画像600−1〜600−tに基づいて検出された欠陥と、熱画像601−1〜601−tに基づいて検出された欠陥とが異なる欠陥として判定されてしまう可能性がある。そのため、位置合わせ部110は、トンネル入口の境界部の座標に基づいて、各熱画像から共通領域を抽出することによって、撮像タイミングのずれを補正する。
FIG. 21 is a diagram illustrating a specific example of the common area extracted from the thermal image.
The thermal images 600-1 to 600-t (t is an integer of 1 or more) shown in FIG. 21A and the thermal images 601-1 to 601-t shown in FIG. A series of thermal images acquired by traveling is shown. As can be seen from the figure, there is a slight difference in imaging timing between the thermal images 600-1 to 600-t and the thermal images 601-1 to 601-t. Therefore, the defect detected based on the thermal images 600-1 to 600-t and the defect detected based on the thermal images 601-1 to 601-t may be determined as different defects. Therefore, the alignment unit 110 corrects the imaging timing shift by extracting a common region from each thermal image based on the coordinates of the boundary portion of the tunnel entrance.

図21(A)における境界点Pのy座標はdであり、図21(B)における境界点Pのy座標はdである。位置合わせ部110は、y座標が大きい方の境界点Pを持つ画像(ここでは図21(A))を基準として、共通領域のy軸方向の長さを決定する。この場合、位置合わせ部110は、y座標がd≦y≦d+dとなる領域(図21(A)の熱画像において破線で示される領域)を熱画像600−1〜600−tから抽出し、y座標がd≦y≦d+dとなる領域(図21(B)の熱画像において破線で示される領域)を熱画像601−1〜601−tから抽出する。このように抽出された領域は、図21(A)及び図21(B)の同じタイミングで撮像された熱画像においてトンネル20の同じ部位が撮像された共通領域となる。 The y coordinate of the boundary point P 1 in FIG. 21A is d 1 , and the y coordinate of the boundary point P 2 in FIG. 21B is d 2 . The alignment unit 110 determines the length of the common region in the y-axis direction with reference to an image having a boundary point P 1 with a larger y coordinate (here, FIG. 21A). In this case, the alignment unit 110 converts the region where the y coordinate is d 1 ≦ y ≦ d 1 + d 3 (the region indicated by the broken line in the thermal image in FIG. 21A) to the thermal images 600-1 to 600-t. The region where the y coordinate is d 2 ≦ y ≦ d 2 + d 3 (the region indicated by the broken line in the thermal image of FIG. 21B) is extracted from the thermal images 601-1 to 601-t. The region extracted in this manner is a common region in which the same part of the tunnel 20 is captured in the thermal images captured at the same timing in FIGS. 21A and 21B.

仮に、熱画像が30fpsで撮像され、検査車両10が時速50kmで走行する場合において、撮像タイミングが0.73mずれたと仮定する。この場合、上記方法によって撮像タイミングのずれを補正するためには、走行方向における熱画像撮像装置11の視野範囲を1.5m程度以上確保すればよい。この場合、熱画像撮像装置11の視野範囲は撮像タイミングに対して2倍程度以上となるため、トンネル内の画像を抜けなくつなぎ合わせることが可能となる。   If a thermal image is captured at 30 fps and the inspection vehicle 10 travels at a speed of 50 km / h, it is assumed that the imaging timing has shifted by 0.73 m. In this case, in order to correct the deviation of the imaging timing by the above method, the visual field range of the thermal imaging device 11 in the traveling direction may be secured about 1.5 m or more. In this case, since the visual field range of the thermal image pickup device 11 is about twice or more the image pickup timing, the images in the tunnel can be connected without missing.

第2の実施形態の欠陥検出装置100aは、異なる検査走行のタイミングで取得された熱画像から被写体の同じ部位が撮像された共通領域を抽出する位置合わせ部を持つことにより、異なるタイミングで取得された熱画像の撮像タイミングのずれを補正することができる。このような補正を行うことにより、欠陥検出装置100aは、より精度良く欠陥を検出することが可能となる。   The defect detection apparatus 100a of the second embodiment is acquired at different timings by having an alignment unit that extracts a common region in which the same part of the subject is imaged from thermal images acquired at different inspection travel timings. It is possible to correct the deviation of the imaging timing of the thermal image. By performing such correction, the defect detection apparatus 100a can detect a defect with higher accuracy.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、表面温度情報が示す被験体の表面温度の分布に基づいて被験体における欠陥の被疑部位及び被疑部位の大きさを検出する欠陥検出部と、被疑部位の大きさと、被疑部位が検出された表面温度情報が取得された日の気温差情報とに基づいて、検出された被疑部位の深さを判定する欠陥深さ判定部と、を持つことにより、広範囲にわたる被験体の欠陥検査をより簡易な構成で実現することができる。   According to at least one embodiment described above, a defect detection unit that detects a suspected part of a defect in the subject and the size of the suspected part based on the distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information, and the suspected part By having a defect depth determination unit for determining the depth of the detected suspected part based on the size of the temperature difference information on the day when the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired, A wide range of subject defect inspections can be realized with a simpler configuration.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…検査車両、11…熱画像撮像装置、12…熱電対、20…トンネル、100,100a…欠陥検出装置、101…熱画像取得部、102…熱画像記憶部、103…気温差情報取得部、104…気温差情報記憶部、1041…気温差情報テーブル、105…辞書情報記憶部、1051…辞書情報テーブル、1052…辞書情報テーブル、106…欠陥検出部、107…判定部、108…欠陥情報記憶部、1081…欠陥情報テーブル、109…欠陥判定部、110…位置合わせ部、200,300−1〜300−m,301−1〜301−n…熱画像、400…平均化画像、500…欠陥検出結果を表示する画面例、501…温度差画像、502…検出条件表示、600−1〜600−t,601−1〜601−t…熱画像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inspection vehicle, 11 ... Thermal imaging device, 12 ... Thermocouple, 20 ... Tunnel, 100, 100a ... Defect detection device, 101 ... Thermal image acquisition part, 102 ... Thermal image storage part, 103 ... Temperature difference information acquisition part 104 ... Temperature difference information storage unit, 1041 ... Temperature difference information table, 105 ... Dictionary information storage unit, 1051 ... Dictionary information table, 1052 ... Dictionary information table, 106 ... Defect detection unit, 107 ... Determination unit, 108 ... Defect information Storage unit, 1081 ... Defect information table, 109 ... Defect determination unit, 110 ... Positioning unit, 200, 300-1 to 300-m, 301-1 to 301-n ... Thermal image, 400 ... Averaged image, 500 ... Screen example displaying defect detection results, 501... Temperature difference image, 502... Detection condition display, 600-1 to 600-t, 601-1 to 601-t.

Claims (18)

被験体の表面温度を示す表面温度情報と、前記被験体付近における所定期間の気温差を示す気温差情報と、を取得する情報取得部と、
前記表面温度情報が示す前記被験体の表面温度の分布に基づいて前記被験体における欠陥の被疑部位及び前記被疑部位の大きさを検出する欠陥検出部と、
前記欠陥検出部によって検出された前記被疑部位の大きさと、前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する欠陥深さ判定部と、
を備える欠陥検出装置。
An information acquisition unit that acquires surface temperature information indicating a surface temperature of a subject, and temperature difference information indicating a temperature difference of a predetermined period in the vicinity of the subject,
A defect detection unit for detecting a suspected part of a defect in the subject and a size of the suspected part based on a distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information;
The depth of the suspected part is determined based on the size of the suspected part detected by the defect detector and the temperature difference information corresponding to the timing at which the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired. A defect depth determination unit;
A defect detection apparatus comprising:
被疑部位の大きさ及び前記気温差と、被疑部位の深さとの関係を示す相関情報を予め記憶する記憶部をさらに備え、
前記欠陥深さ判定部は、前記欠陥検出部によって検出された被疑部位の大きさ及び前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、前記記憶部に記憶された前記相関情報とに基づいて前記被疑部位の深さを判定する、
請求項1に記載の欠陥検出装置。
A storage unit that stores in advance correlation information indicating the relationship between the size of the suspected part and the temperature difference and the depth of the suspected part;
The defect depth determination unit stores temperature difference information according to the timing at which the size of the suspected part detected by the defect detection part and the surface temperature information from which the suspected part was detected are acquired, and the storage part Determining the depth of the suspected site based on the correlation information
The defect detection apparatus according to claim 1.
前記気温差が所定範囲内であったタイミングで取得された表面温度情報に基づいて検出された被疑部位の大きさを比較し、前記被疑部位の大きさに増大する傾向がある場合に前記被疑部位を欠陥と判定する欠陥判定部をさらに備える、
請求項1記載の欠陥検出装置。
The suspected part is compared when the size of the suspected part detected based on the surface temperature information acquired at the timing when the temperature difference is within a predetermined range and tends to increase to the suspected part. A defect determination unit for determining the defect as a defect,
The defect detection apparatus according to claim 1.
前記表面温度情報は、前記被験体の表面温度を示す熱画像であり、
前記欠陥検出部は、前記熱画像の各画素が示す温度の平均値と、前記熱画像の各画素が示す温度との差が所定の閾値以上となった画素によって示される領域を前記被疑部位として検出する、
請求項1に記載の欠陥検出装置。
The surface temperature information is a thermal image indicating the surface temperature of the subject,
The defect detection unit uses, as the suspected region, an area indicated by a pixel in which a difference between an average value of the temperature indicated by each pixel of the thermal image and a temperature indicated by each pixel of the thermal image is equal to or greater than a predetermined threshold. To detect,
The defect detection apparatus according to claim 1.
前記欠陥検出部は、所定の取得期間内に取得された前記熱画像を平均化した平均化画像を生成し、前記平均化画像に基づいて前記被疑部位を検出することによって前記熱画像に含まれるノイズによる前記被疑部位の誤検出を抑制し、
前記欠陥判定部は、前記取得期間ごとの平均化画像に基づいて検出された前記被疑部位の大きさを比較することによって前記被疑部位の大きさの増大傾向を判定する、
請求項4に記載の欠陥検出装置。
The defect detection unit generates an averaged image obtained by averaging the thermal images acquired within a predetermined acquisition period, and is included in the thermal image by detecting the suspected site based on the averaged image. Suppress false detection of the suspected site due to noise,
The defect determination unit determines an increasing tendency of the size of the suspected site by comparing the size of the suspected site detected based on the averaged image for each acquisition period.
The defect detection apparatus according to claim 4.
異なるタイミングで取得された前記熱画像から被写体の同じ部位が撮像された共通領域を抽出する位置合わせ部をさらに備え、
前記欠陥検出部は、前記位置合わせ部によって抽出された前記共通領域の画像に基づいて前記平均化画像を生成する、
請求項5に記載の欠陥検出装置。
An alignment unit that extracts a common area in which the same part of the subject is imaged from the thermal images acquired at different timings;
The defect detection unit generates the averaged image based on the image of the common region extracted by the alignment unit;
The defect detection apparatus according to claim 5.
被験体の表面温度を示す表面温度情報と、前記被験体付近における所定期間の気温差を示す気温差情報と、を取得する情報取得ステップと、
前記表面温度情報が示す前記被験体の表面温度の分布に基づいて前記被験体における被疑部位及び前記被疑部位の大きさを検出する欠陥検出ステップと、
前記欠陥検出ステップにおいて検出された前記被疑部位の大きさと、前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する欠陥深さ判定ステップと、
を有する欠陥検出方法。
An information acquisition step of acquiring surface temperature information indicating a surface temperature of a subject and temperature difference information indicating a temperature difference in a predetermined period in the vicinity of the subject;
A defect detection step for detecting a suspected part in the subject and a size of the suspected part based on a distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information;
The depth of the suspected part is determined based on the size of the suspected part detected in the defect detection step and the temperature difference information corresponding to the timing at which the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired. A defect depth determination step;
A defect detection method comprising:
前記欠陥深さ判定ステップにおいて、被疑部位の大きさ及び前記気温差と被疑部位の深さとの関係を示す相関情報と、前記欠陥検出ステップにおいて検出された被疑部位の大きさ及び前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する、
請求項7に記載の欠陥検出方法。
In the defect depth determination step, the correlation information indicating the size of the suspected part and the relationship between the temperature difference and the depth of the suspected part, the size of the suspected part detected in the defect detection step, and the suspected part are detected. Determining the depth of the suspected part based on the temperature difference information corresponding to the timing at which the surface temperature information was acquired,
The defect detection method according to claim 7.
前記気温差が所定範囲内であったタイミングで取得された表面温度情報に基づいて検出された被疑部位の大きさを比較し、前記被疑部位の大きさに増大する傾向がある場合に前記被疑部位を欠陥と判定する欠陥判定ステップをさらに有する、
請求項7又は8に記載の欠陥検出方法。
The suspected part is compared when the size of the suspected part detected based on the surface temperature information acquired at the timing when the temperature difference is within a predetermined range and tends to increase to the suspected part. A defect determination step for determining the defect as a defect,
The defect detection method according to claim 7 or 8.
前記表面温度情報は、前記被験体の表面温度を示す熱画像であり、
前記欠陥検出ステップにおいて、前記熱画像の各画素が示す温度の平均値と、前記熱画像の各画素が示す温度との差が所定の閾値以上となった画素によって示される領域を前記被疑部位として検出する、
請求項7から9のいずれか一項に記載の欠陥検出方法。
The surface temperature information is a thermal image indicating the surface temperature of the subject,
In the defect detection step, an area indicated by a pixel in which a difference between an average value of the temperature indicated by each pixel of the thermal image and a temperature indicated by each pixel of the thermal image is equal to or greater than a predetermined threshold is set as the suspected part. To detect,
The defect detection method according to any one of claims 7 to 9.
前記欠陥検出ステップにおいて、所定の取得期間内に取得された前記熱画像を平均化した平均化画像を生成し、前記平均化画像に基づいて前記被疑部位を検出することによって前記熱画像に含まれるノイズによる前記被疑部位の誤検出を抑制し、
前記欠陥判定ステップにおいて、前記取得期間ごとの平均化画像に基づいて検出された前記被疑部位の大きさを比較することによって前記被疑部位の大きさの増大傾向を判定する、
請求項10に記載の欠陥検出方法。
In the defect detection step, an averaged image obtained by averaging the thermal images acquired within a predetermined acquisition period is generated, and the suspected portion is detected based on the averaged image, and is included in the thermal image. Suppress false detection of the suspected site due to noise,
In the defect determination step, the increase tendency of the size of the suspected portion is determined by comparing the size of the suspected portion detected based on the averaged image for each acquisition period.
The defect detection method according to claim 10.
異なるタイミングで取得された前記熱画像から被写体の同じ部位が撮像された共通領域を抽出する位置合わせステップをさらに有し、
前記欠陥検出ステップにおいて、前記位置合わせ部によって抽出された前記共通領域の画像に基づいて前記平均化画像を生成する、
請求項11に記載の欠陥検出方法。
An alignment step of extracting a common region in which the same part of the subject is imaged from the thermal images acquired at different timings;
In the defect detection step, the averaged image is generated based on the image of the common area extracted by the alignment unit.
The defect detection method according to claim 11.
被験体の表面温度を示す表面温度情報と、前記被験体付近における所定期間の気温差を示す気温差情報と、を取得する情報取得ステップと、
前記表面温度情報が示す前記被験体の表面温度の分布に基づいて前記被験体における被疑部位及び前記被疑部位の大きさを検出する欠陥検出ステップと、
前記欠陥検出ステップにおいて検出された前記被疑部位の大きさと、前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する欠陥深さ判定ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
An information acquisition step of acquiring surface temperature information indicating a surface temperature of a subject and temperature difference information indicating a temperature difference in a predetermined period in the vicinity of the subject;
A defect detection step for detecting a suspected part in the subject and a size of the suspected part based on a distribution of the surface temperature of the subject indicated by the surface temperature information;
The depth of the suspected part is determined based on the size of the suspected part detected in the defect detection step and the temperature difference information corresponding to the timing at which the surface temperature information from which the suspected part was detected was acquired. A defect depth determination step;
A computer program for causing a computer to execute.
前記欠陥深さ判定ステップにおいて、被疑部位の大きさ及び前記気温差と被疑部位の深さとの関係を示す相関情報と、前記欠陥検出ステップにおいて検出された被疑部位の大きさ及び前記被疑部位が検出された表面温度情報が取得されたタイミングに応じた気温差情報と、に基づいて前記被疑部位の深さを判定する、
請求項13に記載のコンピュータプログラム。
In the defect depth determination step, the correlation information indicating the size of the suspected part and the relationship between the temperature difference and the depth of the suspected part, the size of the suspected part detected in the defect detection step, and the suspected part are detected. Determining the depth of the suspected part based on the temperature difference information corresponding to the timing at which the surface temperature information was acquired,
The computer program according to claim 13.
前記気温差が所定範囲内であったタイミングで取得された表面温度情報に基づいて検出された被疑部位の大きさを比較し、前記被疑部位の大きさに増大する傾向がある場合に前記被疑部位を欠陥と判定する欠陥判定ステップをさらに有する、
請求項13又は14に記載のコンピュータプログラム。
The suspected part is compared when the size of the suspected part detected based on the surface temperature information acquired at the timing when the temperature difference is within a predetermined range and tends to increase to the suspected part. A defect determination step for determining the defect as a defect,
The computer program according to claim 13 or 14.
前記表面温度情報は、前記被験体の表面温度を示す熱画像であり、
前記欠陥検出ステップにおいて、前記熱画像の各画素が示す温度の平均値と、前記熱画像の各画素が示す温度との差が所定の閾値以上となった画素によって示される領域を前記被疑部位として検出する、
請求項13から15のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
The surface temperature information is a thermal image indicating the surface temperature of the subject,
In the defect detection step, an area indicated by a pixel in which a difference between an average value of the temperature indicated by each pixel of the thermal image and a temperature indicated by each pixel of the thermal image is equal to or greater than a predetermined threshold is set as the suspected part. To detect,
The computer program according to any one of claims 13 to 15.
前記欠陥検出ステップにおいて、所定の取得期間内に取得された前記熱画像を平均化した平均化画像を生成し、前記平均化画像に基づいて前記被疑部位を検出することによって前記熱画像に含まれるノイズによる前記被疑部位の誤検出を抑制し、
前記欠陥判定ステップにおいて、前記取得期間ごとの平均化画像に基づいて検出された前記被疑部位の大きさを比較することによって前記被疑部位の大きさの増大傾向を判定する、
請求項16に記載のコンピュータプログラム。
In the defect detection step, an averaged image obtained by averaging the thermal images acquired within a predetermined acquisition period is generated, and the suspected portion is detected based on the averaged image, and is included in the thermal image. Suppress false detection of the suspected site due to noise,
In the defect determination step, the increase tendency of the size of the suspected portion is determined by comparing the size of the suspected portion detected based on the averaged image for each acquisition period.
The computer program according to claim 16.
異なるタイミングで取得された前記熱画像から被写体の同じ部位が撮像された共通領域を抽出する位置合わせステップをさらに有し、
前記欠陥検出ステップにおいて、前記位置合わせ部によって抽出された前記共通領域の画像に基づいて前記平均化画像を生成する、
請求項17に記載のコンピュータプログラム。
An alignment step of extracting a common region in which the same part of the subject is imaged from the thermal images acquired at different timings;
In the defect detection step, the averaged image is generated based on the image of the common area extracted by the alignment unit.
The computer program according to claim 17.
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CN119904454A (en) * 2025-03-31 2025-04-29 中铁西南科学研究院有限公司 A method and system for detecting structural defects of a track-type tunnel

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