JP2018173274A - データ算出装置、データ算出方法、及びデータ算出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象とする鉄筋の撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を正確に特定する。
【解決手段】複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出装置は、撮影画像から鉄筋の画像領域を抽出する抽出部と、抽出部により抽出された画像領域から鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する節間距離算出部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出装置、データ算出方法、及びデータ算出プログラムに関する。

従来、鉄筋コンクリート造の建築物等の工事においては、配筋図等に基づいて正しく鉄筋が配置されているかをチェックする配筋検査が行われている。このような配筋検査では、検査の効率化や検査者の負担軽減等の観点から、配筋検査を支援するシステム（以下、「配筋検査支援システム」という）の導入が検討されている。

配筋検査支援システムの一例として、検査対象とする鉄筋を撮影する撮影装置による撮影によって得られた画像から、検査対象とする鉄筋の隣接する複数の節の画像を検出し、検出した複数の節の画像に基づいて、隣接する節の間の距離を導出し、予め定められた複数種類の径の鉄筋について、隣接する節の間の距離および対応する鉄筋の径を関連付けて予め記憶した二次記憶部から、導出した距離に対応する鉄筋の径を読み出すことにより、検査対象とする鉄筋の径を特定するようにした鉄筋検査支援装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−１１４６号公報

複数の節を有する鉄筋においては、その一部の節間において、鉄筋の種類等を区別可能にするための表示マーク（圧延マーク）が、突起やアルファベット等の浮彫として設けられている。このような鉄筋を検査対象とする場合、特許文献１の鉄筋検査支援装置のように、検査対象とする鉄筋の撮影画像から隣接する節の間の距離を導出して検査対象とする鉄筋の径を特定するようにしたシステムでは、隣接する節の間に設けられた表示マークによって、隣接する節の間の距離を正確に導出することができずに検査対象とする鉄筋の径を正確に特定することができない虞がある。

本発明は、上記実状に鑑み、検査対象とする鉄筋の撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を正確に特定することができるデータ算出装置、データ算出方法、及びデータ算出プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出装置であって、前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する節間距離算出部と、を備える。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記節間距離算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する輝度分布算出部と、前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布から、隣接しない２つのピークを検出するピーク検出部と、前記ピーク検出部により検出された前記隣接しない２つのピークの間の距離を算出するピーク間距離算出部と、を含み、前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記隣接しない２つのピークの間の距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記ピーク検出部により検出される前記隣接しない２つのピークは、当該２つのピークの間に所定数のピークを有する２つのピークであり、前記ピーク検出部は、前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布から、前記隣接しない２つのピークのペアを複数検出し、前記ピーク間距離算出部は、前記ピーク検出部により検出された前記複数のペアの各々の前記隣接しない２つのピークの間の距離を算出し、前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記複数のペアの中から一部のペアを除外するペア除外部、を更に含み、前記節間距離算出部は、前記ペア除外部により除外された前記一部のペアを除く前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第５の態様は、第３の態様において、前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離の中の最小値に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第６の態様は、第２の態様において、前記輝度分布算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、前記節間距離算出部は、前記輝度分布算出部により算出された前記複数の直線上の輝度分布を平均化する平均化部、を更に含み、前記ピーク検出部は、前記平均化部により平均化された輝度分布から、前記隣接しない２つのピークを検出する。

本発明の第７の態様は、第１の態様において、前記節間距離算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する輝度分布算出部と、前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布の、前記軸方向への移動量に応じた相関度を算出する相関度算出部と、を含み、前記節間距離算出部は、前記相関度算出部により算出された前記相関度に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記輝度分布算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、前記節間距離算出部は、前記輝度分布算出部により算出された前記複数の直線上の輝度分布を平均化する平均化部、を更に含み、前記相関度算出部は、前記平均化部により平均化された輝度分布の、前記軸方向への移動量に応じた相関度を算出する。

本発明の第９の態様は、第１乃至第８の何れか一つの態様において、前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離とが対応付けられて記憶される記憶部と、前記節間距離算出部により算出された前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、前記記憶部において対応付けられて記憶されている前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報とを出力する出力部と、を更に備える。

本発明の第１０の態様は、第１乃至第８の何れか一つの態様において、前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離とが対応付けられて記憶される記憶部と、前記節間距離算出部により算出された前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、当該距離に対応付けされて前記記憶部に記憶されている前記鉄筋の径又は呼び名に関する情報とを出力する出力部と、を更に備える。

本発明の第１１の態様は、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出方法であって、前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出し、抽出した前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

本発明の第１２の態様は、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出プログラムであって、前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出し、抽出した前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、という処理をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、検査対象とする鉄筋の撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を正確に特定することができる、という効果を奏する。

第１の実施形態に係るデータ算出装置のハードウェア構成図である。 第１の実施形態に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。 検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るデータ算出装置において行われる節間距離算出処理の流れを示すフローチャートである。 複数の距離（隣接しない２つの節の間の距離）の一例を示す図である。 複数の距離（隣接しない２つの節の間の距離）の中から異常値とする距離を除外する例を示す図である。 異常値を除外するための範囲を規定する閾値の導出例を説明する図である。 外部記憶装置又は可搬記録媒体駆動装置に収容された可搬記録媒体において対応付けられて記憶される、鉄筋の呼び名及び径に関する情報とその鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報の一例を示す図である。 表示例を示す図（その１）である。 表示例を示す図（その２）である。 第１の実施形態の変形例に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。 第１の実施形態の変形例に係るデータ算出装置において行われる節間距離算出処理の流れを示すフローチャートである。 複数の平均値の一例を示す図である。 第２の実施形態に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。 算出した相関度に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する例を説明する図である。 第２の実施形態の変形例に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。 第３の実施形態に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。 屋内に配置されている鉄筋の中央付近に作業灯等の光源がある場合の例を示す図である。 第３の実施形態の変形例に係るデータ算出装置の機能ブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施形態＞

図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ算出装置のハードウェア構成図である。なお、このデータ算出装置は、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を特定するための装置であって、配筋検査支援システムの一例でもある。

図１に示したように、データ算出装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、メモリ１０２、入出力装置１０３、外部記憶装置１０４、可搬記録媒体１０７が収納される可搬記録媒体駆動装置１０５、及び通信装置１０６を備える。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、入出力装置１０３、外部記憶装置１０４、可搬記録媒体駆動装置１０５、及び通信装置１０６は、バス１０８を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ１０１は、データ算出装置１０が行う処理のためのプログラムを実行する演算装置である。メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）であり、ＲＡＭはＣＰＵ１０１のワークエリア等として使用され、ＲＯＭはプログラムやプログラムの実行に必要な情報を不揮発的に記憶する。

入出力装置１０３は、キーボード、マウス、撮像装置（デジタルカメラ等）、表示装置、プリンタ等の他の装置との間で情報をやり取りするインターフェース装置である。

外部記憶装置１０４は、プログラム及びプログラムの実行に必要な情報やプログラムの実行により取得された情報等を不揮発的に記憶するストレージである。外部記憶装置１０４は、例えば、ハードディスク装置である。可搬記録媒体駆動装置１０５は、光ディスクやコンパクトフラッシュ（登録商標）などの可搬記録媒体１０７を収容するものである。可搬記録媒体１０７は、外部記憶装置１０４と同様に、プログラム及びプログラムの実行に必要な情報やプログラムの実行により取得された情報等を不揮発的に記憶するストレージである。

通信装置１０６は、通信ネットワークを介して、端末装置やサーバ装置等の他の装置との間で情報の送受を行う通信インターフェース装置である。

なお、このようなハードウェア構成において、プログラム及びプログラムの実行に必要な情報は、サーバ等の他の装置から通信ネットワーク及び通信装置１０６を介して入力されてもよい。

図２は、データ算出装置１０の機能ブロック図である。
図２に示したように、データ算出装置１０は、抽出部１１１、節間距離算出部１１２、記憶部１１３、及び出力部１１４を備える。

抽出部１１１は、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像が入力され、その撮影画像から、鉄筋の画像領域を抽出する。なお、検査対象とする鉄筋は、複数の節を有する鉄筋であり、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像は、撮像装置により撮影、取得されたものである。このような撮影画像は、入出力装置１０３に接続された撮像装置から入力されてもよいし、可搬記録媒体駆動装置１０５に収容された可搬記録媒体１０７から読み出されて入力されてもよいし、通信装置１０６と通信ネットワークを介して接続された端末装置やサーバ装置等から入力されてもよい。

節間距離算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された画像領域から、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。より詳しくは、節間距離算出部１１２は、輝度分布算出部１２１、ピーク検出部１２２、ピーク間距離算出部１２３、及びペア除外部１２４を備える。

輝度分布算出部１２１は、抽出部１１１により抽出された画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する。なお、鉄筋の画像領域においては、鉄筋の節や表示マークの部分の画像領域が、鉄筋の他の部分の画像領域よりも輝度が高くなることが知られている。

ピーク検出部１２２は、輝度分布算出部１２１により算出された輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを複数検出する。ここで、隣接しない２つのピークとは、当該２つのピークの間に複数（例えば４つ）のピークを有する２つのピークのことである。

ピーク間距離算出部１２３は、ピーク検出部１２２により検出された複数のペアの各々の隣接しない２つのピークの間の距離を算出する。

ペア除外部１２４は、ピーク間距離算出部１２３により算出された複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）に基づいて、その複数のペアの中から一部のペアを除外する。

そして、節間距離算出部１１２は、ピーク間距離算出部１２３により算出された複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）において、ペア除外部１２４により除外された一部のペアを除く残りのペアの距離に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。あるいは、節間距離算出部１１２は、ピーク間距離算出部１２３により算出された複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出するようにしてもよい。

記憶部１１３は、鉄筋の径又は呼び名に関する情報とその鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報とが対応付けられて記憶される。記憶部１１３は、例えば、外部記憶装置１０４や可搬記録媒体駆動装置１０５に収容された可搬記録媒体１０７に対応する。

出力部１１４は、節間距離算出部１１２により算出された鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、記憶部１１３において対応付けられて記憶されている鉄筋の径又は呼び名に関する情報とその鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報とを出力する。あるいは、出力部１１４は、節間距離算出部１１２により算出された鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、当該距離に対応付けされて記憶部１１３に記憶されている鉄筋の径又は呼び名に関する情報とを出力する。なお、出力部１１４により出力された情報は、例えば、入出力装置１０３に接続された表示装置に表示される。

次に、データ算出装置１０において行われる処理の流れについて、図３乃至図１０を用いて説明する。

図３は、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像の一例を示す図である。図４は、データ算出装置１０において行われる節間距離算出処理の流れを示すフローチャートである。図５は、複数の距離（隣接しない２つの節の間の距離）の一例を示す図である。図６は、複数の距離（隣接しない２つの節の間の距離）の中から異常値とする距離を除外する例を示す図である。図７は、異常値を除外するための範囲を規定する閾値の導出例を説明する図である。図８は、外部記憶装置１０４又は可搬記録媒体駆動装置１０５に収容された可搬記録媒体１０７において対応付けられて記憶される、鉄筋の呼び名及び径に関する情報とその鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報の一例を示す図である。図９は、表示例を示す図（その１）である。図１０は、表示例を示す図（その２）である。

データ算出装置１０では、図３に例示したような、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像が入力されると、ＣＰＵ１０１は、その撮影画像から、鉄筋の画像領域を抽出する。ここでは、一例として、図３に例示した撮影画像中の鉄筋２０のように、一部の節間に表示マークが設けられた鉄筋の画像領域を抽出したとする。

次に、ＣＰＵ１０１は、図４に示した節間距離算出処理を行う。この処理は、抽出した鉄筋の画像領域から、隣接しない２つの節の間の距離を算出（測定）する処理である。

より詳しくは、図４に示したように、ＣＰＵ１０１は、まず、変数Ｎを０とし（Ｓ４０１）、抽出した鉄筋の画像領域から、隣接しない２つの節の間の距離を測定する（Ｓ４０２）。ここでは、一例として、隣接しない２つの節を、当該２つの節の間に４つの節を有する２つの節とする。なお、このような隣接しない２つの節の間の距離を、節５個分の距離ともいう。

次に、ＣＰＵ１０１は、変数Ｎをインクリメントし（Ｓ４０３）、変数Ｎの値が所定値と等しいか否かを判定する（Ｓ４０４）。ここで、所定値は、Ｓ４０２の処理回数を指定する値であって、ここでは、一例として５とする。

Ｓ４０４の判定結果がＮＯの場合、ＣＰＵ１０１は、次に行うＳ４０２の処理における測定開始位置とする節を変更し（Ｓ４０５）、処理がＳ４０２へ戻る。

一方、Ｓ４０４の判定結果がＹＥＳの場合、ＣＰＵ１０１は、Ｓ４０１乃至Ｓ４０５の処理によりＳ４０２の処理が５回繰り返されることで得られた５つの距離（隣接しない２つの節の間の距離）から、最頻値を求める（Ｓ４０６）。このＳ４０６では、例えば、図５に例示したように、得られた５つの距離が６４ｍｍ、６７ｍｍ、６７ｍｍ、７０ｍｍ、及び６７ｍｍであった場合には、最頻値として６７ｍｍが求められる。

次に、ＣＰＵ１０１は、得られた５つの距離（隣接しない２つの節の間の距離）において、Ｓ４０６で求めた最頻値を中心値とする一定の範囲から外れる距離を異常値として除外する（Ｓ４０７）。ここでは、一例として、その範囲を、Ｓ４０６で求めた最頻値の±２．５％の範囲とする。例えば、図６に例示した場合のように、最頻値が６７ｍｍとなる場合には、その範囲が６７ｍｍ±２．５％（１．７ｍｍ）の範囲（即ち、６５．３ｍｍ〜６８．７ｍｍの範囲）となり、この範囲から外れる距離（６４ｍｍ、７０ｍｍ）が異常値として除外される。なお、この範囲を規定する閾値である±２．５％は、次のような仮定に基づいて導出されたものである。それは、図７に例示したように、表示マークによって節が無くなるものとし、節間の距離をＬとし、表示マークの最短距離（鉄筋の軸方向の最短距離）をＬ／４とし、節１個分の距離に対する閾値を、その１／２、すなわち、Ｌ／４×１／２＝Ｌ／８とすると、節５個分の距離に対しては、（Ｌ／８）／５Ｌ＝０．０２５により、２．５％となる。

次に、ＣＰＵ１０１は、得られた５つの距離（隣接しない２つの節の間の距離）において、Ｓ４０７で異常値として除外された距離を除く残りの距離の平均値を、隣接しない２つの節の間の距離として求める（Ｓ４０８）。例えば、図６に示した場合のように、最頻値が６７ｍｍとなり、６４ｍｍと７０ｍｍが異常値として除外された場合には、残りの３つの距離（６７ｍｍ、６７ｍｍ、６７ｍｍ）の平均値（６７ｍｍ）が、隣接しない２つの節の間の距離として求められる。

なお、このような図４に示した節間距離算出処理は、より具体的には、次のような処理によって実現される。まず、ＣＰＵ１０１は、抽出した鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する。次に、ＣＰＵ１０１は、その輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを５つ検出し、その５つのペアの各々の隣接しない２つのピークの間の距離を算出する。ここで、隣接しない２つのピークとは、当該２つのピークの間に４つのピークを有する２つのピークである。次に、ＣＰＵ１０１は、その５つのペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）に基づいて、その５つのペアの中から一部のペア（距離の最頻値を中心値とする一定の範囲から外れる距離のペア）を除外し、残りのペアの距離の平均値を、隣接しない２つの節の間の距離として求める。

そして、このような節間距離算出処理が終了すると、ＣＰＵ１０１は、その処理で求めた、隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、図８に例示したような、外部記憶装置１０４又は可搬記録媒体駆動装置１０５に収容された可搬記録媒体１０７において対応付けられて記憶されている、鉄筋の呼び名及び径（「公称直径」）に関する情報とその鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離（「節５個分の距離」）に関する情報とを出力する。この情報が、例えば、入出力装置１０３に接続された表示装置へ出力されると、その情報が、図９に例示したように、表示装置の表示画面に表示される。これにより、ユーザは、表示された内容に基づいて、鉄筋の呼び名及び径を特定することができる。図９に示した例の場合には、「節５個分の距離の測定値：５５．５ｍｍ」であることから、ユーザは、対応する鉄筋の呼び名が「Ｄ１６」、径が「１５．９」であることを特定することができる。

あるいは、上述の節間距離算出処理が終了すると、ＣＰＵ１０１は、その処理で求めた、隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、その距離と対応付けられて外部記憶装置１０４又は可搬記録媒体駆動装置１０５に収容された可搬記録媒体１０７に記憶されている鉄筋の呼び名及び径に関する情報とを出力する。この情報が、例えば、入出力装置１０３に接続された表示装置へ出力されると、その情報が、図１０に例示したように、表示装置の表示画面に表示される。この場合は、対応する鉄筋の呼び名及び径が、データ算出装置１０によって特定されて表示される。

以上のように、第１の実施形態に係るデータ算出装置１０によれば、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像中に、表示マークが設けられた鉄筋が含まれていた場合であっても、その鉄筋の径又は呼び名を正確に特定することができる。

次に、第１の実施形態に係るデータ算出装置１０の変形例を、図１１乃至図１３を用いて説明する。

図１１は、変形例に係るデータ算出装置１０の機能ブロック図である。図１２は、変形例に係るデータ算出装置１０において行われる節間距離算出処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、複数の平均値の一例を示す図である。

図１１の機能ブロック図に示したように、変形例に係るデータ算出装置１０では、節間距離算出部１１２が、更に平均化部１２５を備えると共に、輝度分布算出部１２１、平均化部１２５、及びピーク検出部１２２が、次のような処理を行う。

輝度分布算出部１２１は、抽出部１１１により抽出された鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出する。平均化部１２５は、輝度分布算出部１２１により算出された複数の直線上の輝度分布を平均化する。ピーク検出部１２２は、平均化部１２５により平均化された輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを複数算出する。図１１において、その他については、第１の実施形態と同様である。

図１２に示したように、変形例に係るデータ算出装置１０において行われる節間距離算出処理では、図４に示したＳ４０２の処理が、Ｓ１２０２の処理へ置き換えられている。

Ｓ１２０２では、ＣＰＵ１０１が、抽出した鉄筋の画像領域から、隣接しない２つの節の間の距離を、位置を変えて複数回（例えば２回）測定し、その平均値を求める。ここで複数回測定される距離は、同じ節間が、鉄筋の軸方向に対して垂直な方向に位置を変えて測定された距離である。

これにより、Ｓ４０１、Ｓ１２０２、及びＳ４０３乃至Ｓ４０５の処理によってＳ１２０２の処理が５回繰り返されることで、図１３に例示したような５つの平均値（６４ｍｍ、６７ｍｍ、６７ｍｍ、７０ｍｍ、及び６７ｍｍ）が得られる。なお、図１３に示した例は、各平均値が２回の測定値の平均値とされた例である。

図１２において、以降の処理については、その５つの平均値に対して、図４に示したＳ４０６乃至Ｓ４０８の処理と同様の処理が行われる。

なお、このような図１２に示した節間距離算出処理は、より具体的には、次のような処理によって実現される。まず、ＣＰＵ１０１は、抽出した鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線（例えば同一直線上にない複数の直線）上の輝度分布を算出し、その複数の直線上の輝度分布を平均化する。次に、ＣＰＵ１０１は、平均化した輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを５つ算出する。以降の節間距離算出処理については、第１の実施形態と同様でなる。

また、節間距離算出処理以降の処理も、第１の実施形態と同様でなる。
このような変形例に係るデータ算出装置１０によれば、上述の平均化を行うことで、より正確に鉄筋の径又は呼び名を特定することができる。
＜第２の実施形態＞

本発明の第２の実施形態に係るデータ算出装置は、第１の実施形態と同様に、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を特定するための装置であって、配筋検査支援システムの一例でもある。以下の第２の実施形態の説明では、説明の便宜のため、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明する。

第２の実施形態に係るデータ算出装置１０のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１４は、第２の実施形態に係るデータ算出装置１０の機能ブロック図である。
図１４に示したように、データ算出装置１０は、抽出部１１１、節間距離算出部１１２、記憶部１１３、及び出力部１１４を備える。ここで、抽出部１１１、記憶部１１３、及び出力部１１４については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

節間距離算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された画像領域から、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。より詳しくは、節間距離算出部１１２は、輝度分布算出部１２１、及び相関度算出部１３１を備える。

輝度分布算出部１２１は、第１の実施形態と同様に、抽出部１１１により抽出された鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する。

相関度算出部１３１は、輝度分布算出部１２１により算出された輝度分布の、鉄筋の軸方向の移動量に応じた相関度を算出する。より詳しくは、輝度分布算出部１２１により算出された輝度分布の、鉄筋の軸方向の各移動量において、輝度分布算出部１２１により算出された輝度分布と、その輝度分布を鉄筋の軸方向に移動させたものとの相関度を算出する。

そして、節間距離算出部１１２は、相関度算出部１３１により算出された相関度に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

次に、第２の実施形態に係るデータ算出装置１０において行われる処理の流れについて説明する。なお、この処理の流れにおいて、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の画像領域を抽出する処理、並びに、その画像領域から、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する処理（節間距離算出処理）以外の処理は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。ここでは、節間距離算出処理のみを説明する。

その節間距離算出処理では、ＣＰＵ１０１が、鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出し、その輝度分布の、鉄筋の軸方向の移動量に応じた相関度を算出する。この相関度は、例えば、次式（１）を用いて算出することができる。

なお、この式（１）は、ｘとｙの相関度を算出する場合の式を示している。
次に、ＣＰＵ１０１は、算出した相関度に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。

ここで、算出した相関度に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する例を説明する。図１５は、その一例を説明する図である。

図１５に示した例は、算出された相関度（相関係数）の分布において、６つ目のピーク（移動量が「０」のピークを含む）の移動量を、節５個分の距離（隣接しない２つの節の間の距離）として算出した例である。ここで、ピークは、所定の閾値に基づいて決定してもよい。この場合、所定の閾値は、例えば、任意の値でもよいし、相関度のノイズを除去する観点から、相関度の移動平均から得られる値等としてもよい。

以上のように、第２の実施形態に係るデータ算出装置１０によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、第２の実施形態に係るデータ算出装置１０の変形例について説明する。
図１６は、変形例に係るデータ算出装置１０の機能ブロック図である。

図１６の機能ブロック図に示したように、変形例に係るデータ算出装置１０では、節間距離算出部１１２が、更に平均化部１３２を備えると共に、輝度分布算出部１２１、平均化部１３２、及び相関度算出部１３１が、次のような処理を行う。

輝度分布算出部１２１は、抽出部１１１により抽出された鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出する。平均化部１３２は、輝度分布算出部１２１により算出された複数の直線上の輝度分布を平均化する。相関度算出部は、平均化部１３２により平均化された輝度分布の、鉄筋の軸方向の移動量に応じた相関度を算出する。図１６において、その他については、第２の実施形態と同様である。

また、変形例に係るデータ算出装置１０において行われる処理の流れにおいて、節間距離算出処理以外の処理は第２の実施形態と同様である。そこで、ここでは、その節間距離算出処理のみを説明する。

その節間距離算出処理では、ＣＰＵ１０１が、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像から抽出した鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、その複数の直線上の輝度分布を平均化する。次に、ＣＰＵ１０１は、平均化した輝度分布の、鉄筋の軸方向の移動量に応じた相関度を算出する。以降の節間距離算出処理については、第２の実施形態と同様である。

このような変形例に係るデータ算出装置１０によれば、上述の平均化を行うことで、より正確に鉄筋の径又は呼び名を特定することができる。
＜第３の実施形態＞

本発明の第３の実施形態に係るデータ算出装置は、第１の実施形態と同様に、複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の径又は呼び名を特定するための装置であって、配筋検査支援システムの一例でもある。但し、第３の実施形態では、屋内において作業灯等の光源の下で検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像がデータ算出装置に入力されるものとし、その撮影画像中の鉄筋には表示マークが設けられていないものとする。以下の第３の実施形態の説明では、説明の便宜のため、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明する。

第３の実施形態に係るデータ算出装置１０のハードウェア構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１７は、第３の実施形態に係るデータ算出装置１０の機能ブロック図である。
図１７に示したように、データ算出装置１０は、抽出部１１１、節間距離算出部１１２、記憶部１１３、及び出力部１１４を備える。ここで、抽出部１１１、記憶部１１３、及び出力部１１４については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

節間距離算出部１１２は、抽出部１１１により抽出された画像領域から、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。より詳しくは、節間距離算出部１１２は、輝度分布算出部１２１、ピーク検出部１２２、及びピーク間距離算出部１２３を備え、そのピーク間距離算出部１２３により算出された複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）の中の最小値に基づいて、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する。なお、輝度分布算出部１２１、ピーク検出部１２２、及びピーク間距離算出部１２３は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

次に、第３の実施形態に係るデータ算出装置１０において行われる処理の流れについて説明する。なお、この処理の流れにおいて、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像から鉄筋の画像領域を抽出する処理、並びに、その画像領域から、鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する処理（節間距離算出処理）以外の処理は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。ここでは、節間距離算出処理のみを説明する。

その節間距離算出処理では、ＣＰＵ１０１が、鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する。次に、ＣＰＵ１０１は、その輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを複数（例えば５つ）検出し、その複数のペアの各々の隣接しない２つのピークの間の距離を算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、その複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）の中の最小値となる距離を、隣接しない２つの節の間の距離として算出する。

ここで、複数のペアの各々の距離（隣接しない２つのピークの間の距離）の中の最小値となる距離を、隣接しない２つの節の間の距離として算出する理由を、図１８を用いて説明する。図１８は、屋内に配置されている鉄筋の中央付近に作業灯等の光源がある場合の例を示す図である。

図１８に示したように、このような場合には、作業灯等の光源３０から遠い節ほど、節の影が長く発生する。このような状態の鉄筋を撮影した撮影画像がデータ算出装置１０に入力されると、その撮影画像から抽出される鉄筋の画像領域における鉄筋の軸方向の輝度分布から検出される隣接しない２つのピークの間の距離が、節の影の影響により、通常（節の影が無い場合の状態）よりも長くなる場合がある。そこで、第３の実施形態では、検出した複数のペアの距離（隣接しない２つのピークの間の距離）の中の最小値となる距離を、隣接しない２つの節の間の距離として算出することで、節の影の影響を極力排除し、より正確な隣接しない２つの節の間の距離を算出するようにしている。

以上のように、第３の実施形態に係るデータ算出装置１０によれば、屋内等において作業灯等の光源の下で検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像が入力された場合であっても、その撮影画像から、鉄筋の径又は呼び名を正確に特定することができる。

次に、第３の実施形態に係るデータ算出装置１０の変形例を説明する。
図１９は、変形例に係るデータ算出装置１０の機能ブロック図である。

図１９の機能ブロック図に示したように、変形例に係るデータ算出装置１０では、節間距離算出部１１２が、更に平均化部１４１を備えると共に、輝度分布算出部１２１、平均化部１４１、及びピーク検出部１２２が、次のような処理を行う。

輝度分布算出部１２１は、抽出部１１１により抽出された鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出する。平均化部１４１は、輝度分布算出部１２１により算出された複数の直線上の輝度分布を平均化する。ピーク検出部１２２は、平均化部１４１により平均化された輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを複数算出する。図１９において、その他については、第３の実施形態と同様である。

また、変形例に係るデータ算出装置１０において行われる処理の流れにおいて、節間距離算出処理以外の処理は第３の実施形態と同様である。そこで、ここでは、その節間距離算出処理のみを説明する。

その節間距離算出処理では、ＣＰＵ１０１が、検査対象とする鉄筋を撮影した撮影画像から抽出した鉄筋の画像領域から、鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、その複数の直線上の輝度分布を平均化する。次に、ＣＰＵ１０１は、平均化した輝度分布から、隣接しない２つのピークのペアを複数算出する。以降の節間距離算出処理は、第３の実施形態と同様である。

このような変形例に係るデータ算出装置１０によれば、上述の平均化を行うことで、より正確に鉄筋の径又は呼び名を特定することができる。

以上、本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、様々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素のいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述の各実施形態に係るデータ算出装置１０において、撮影画像として静止画像が入力され、当該静止画像に対してのワンショットの計測が行われてもよいし、撮影画像として動画像（リアルタイムに撮影される動画像等）が入力され、当該動画像に対するリアルタイムの計測が行われてもよい。
また、例えば、図４及び図１２に示した節間距離算出処理において、異常値を除外する際の基準を、最頻値の代わりに平均値としてもよい。すなわち、この場合は、得られた複数の距離の平均値を求め、当該平均値を基準に、異常値とする距離を除外するようにしてもよい。

１０ データ算出装置
２０ 鉄筋
３０ 光源
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 入出力装置
１０４ 外部記憶装置
１０５ 可搬記録媒体駆動装置
１０６ 通信装置
１０７ 可搬記録媒体
１０８ バス
１１１ 抽出部
１１２ 節間距離算出部
１１３ 記憶部
１１４ 出力部
１２１ 輝度分布算出部
１２２ ピーク検出部
１２３ ピーク間距離算出部
１２４ ペア除外部
１２５ 平均化部
１３１ 相関度算出部
１３２、１４１ 平均化部

Claims (12)

1. 複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出装置であって、
   前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出する抽出部と、
   前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する節間距離算出部と、
   を備えることを特徴とするデータ算出装置。
2. 前記節間距離算出部は、
   前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する輝度分布算出部と、
   前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布から、隣接しない２つのピークを検出するピーク検出部と、
   前記ピーク検出部により検出された前記隣接しない２つのピークの間の距離を算出するピーク間距離算出部と、
   を含み、
   前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記隣接しない２つのピークの間の距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載のデータ算出装置。
3. 前記ピーク検出部により検出される前記隣接しない２つのピークは、当該２つのピークの間に所定数のピークを有する２つのピークであり、
   前記ピーク検出部は、前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布から、前記隣接しない２つのピークのペアを複数検出し、
   前記ピーク間距離算出部は、前記ピーク検出部により検出された前記複数のペアの各々の前記隣接しない２つのピークの間の距離を算出し、
   前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項２記載のデータ算出装置。
4. 前記節間距離算出部は、
   前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記複数のペアの中から一部のペアを除外するペア除外部、
   を更に含み、
   前記節間距離算出部は、前記ペア除外部により除外された前記一部のペアを除く前記複数のペアの前記距離に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項３記載のデータ算出装置。
5. 前記節間距離算出部は、前記ピーク間距離算出部により算出された前記複数のペアの前記距離の中の最小値に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項３記載のデータ算出装置。
6. 前記輝度分布算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、
   前記節間距離算出部は、
   前記輝度分布算出部により算出された前記複数の直線上の輝度分布を平均化する平均化部、
   を更に含み、
   前記ピーク検出部は、前記平均化部により平均化された輝度分布から、前記隣接しない２つのピークを検出する、
   ことを特徴とする請求項２記載のデータ算出装置。
7. 前記節間距離算出部は、
   前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った直線上の輝度分布を算出する輝度分布算出部と、
   前記輝度分布算出部により算出された前記輝度分布の、前記軸方向への移動量に応じた相関度を算出する相関度算出部と、
   を含み、
   前記節間距離算出部は、前記相関度算出部により算出された前記相関度に基づいて、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載のデータ算出装置。
8. 前記輝度分布算出部は、前記抽出部により抽出された前記画像領域から、前記鉄筋の軸方向に沿った複数の直線上の輝度分布を算出し、
   前記節間距離算出部は、
   前記輝度分布算出部により算出された前記複数の直線上の輝度分布を平均化する平均化部、
   を更に含み、
   前記相関度算出部は、前記平均化部により平均化された輝度分布の、前記軸方向への移動量に応じた相関度を算出する、
   ことを特徴とする請求項７記載のデータ算出装置。
9. 前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離とが対応付けられて記憶される記憶部と、
   前記節間距離算出部により算出された前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、前記記憶部において対応付けられて記憶されている前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報とを出力する出力部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のデータ算出装置。
10. 前記鉄筋の径又は呼び名と前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離とが対応付けられて記憶される記憶部と、
    前記節間距離算出部により算出された前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離に関する情報と、当該距離に対応付けされて前記記憶部に記憶されている前記鉄筋の径又は呼び名に関する情報とを出力する出力部と、
    を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のデータ算出装置。
11. 複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出方法であって、
    前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出し、
    抽出した前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
    ことを特徴とするデータ算出方法。
12. 複数の節を有する鉄筋を撮影した撮影画像から、前記鉄筋の径又は呼び名を特定するためのデータ算出プログラムであって、
    前記撮影画像から、前記鉄筋の画像領域を抽出し、
    抽出した前記画像領域から、前記鉄筋が有する隣接しない２つの節の間の距離を算出する、
    という処理をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ算出プログラム。