埋設超音波振動子と完全デジタル画像技術の結合によるコンクリート構造物の損傷検出

结合埋地超声换能器和全数字成像技术进行混凝土结构损伤检测

基本信息

批准号：
15760354
负责人：
奥松俊博
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,コンクリート構造物に発生する損傷(ひび割れ)を早期に検出することを目的とし,構造物内部および外部(表面)の両面から複合診断する方法の開発を目的としたものである.初年度(H15年度)は、小型の超音波振動子(圧電型振動子)を構造物内部に埋設してコンクリート構造物内部の損傷診断を行った。本年度(H16年度)は,コンクリート構造物表面の損傷診断を目的として、コンクリート表面で確認されるひび割れの状態(進展度,幅)を高精度かつ自動的に検出するシステムを開発した.高精度デジタルカメラおよび本研究で開発する画像処理ソフトにより,ひび割れ進展情報の高精度自動検出を実現し、さらに研究を統括して、表面損傷と内部損傷との複合診断システムの可能性について検討した。以下に本年度の研究開発の概要について記す。(1)画像によるコンクリート構造物表面の損傷(ひび割れ)検出(1)表面損傷検出システムの構築:高解像度カメラ(プログレッシブスキャン高解像度カメラ)によるコンクリート構造物表面の損傷(ひび割れ)を検出するための画像処理システムを開発し、仮想計測器ソフトウェア(Labview)を用いて,ひび割れ自動検出を実現した。(2)静的画像処理システムの精度検証:壁面に生じた損傷などの静止画像情報より、高精度にひび割れ情報を検出できることを確認した.(3)動的画像処理システムの開発と実験的検証:高解像度カメラおよびハイビジョンカメラを用いて、動画データから、コンクリート破壊実験(載荷試験)中のひび割れ進展状況を高精度に検出するシステムを開発し、実験的にその有効性を検証した。(2)複合的診断技術の確立:内部損傷検出技術(前年度実施分)と画像による表面損傷検出技術診断を融合した健全度調査技術の開発について検討を行なった。当研究によって得られた知見をもとに、今後さらに実時間における健全度診断手法の開発、また実構造物への適用について、研究を進める予定である。

这项研究旨在快速检测混凝土结构中发生的损害（裂纹），并旨在开发一种从结构内部和外部结合诊断的方法。在第一年（2013年），将一个小的超声传感器（压电传感器）埋在结构内部，以诊断混凝土结构内部的损害。在今年（2014年）中，我们开发了一个系统，该系统会自动检测到高精度上在混凝土表面上确认的裂纹状态（开发水平，宽度），目的是诊断对混凝土结构表面的损害。这项研究中开发的高精度数码相机和图像处理软件已经实现了裂纹开发信息的高精度自动检测，而且我们进行了研究，以研究结合诊断系统的表面损伤和内部损害的可能性。以下是今年的研发概述。（1）使用图像检测混凝土结构表面上的损伤（裂纹）（1）构建表面损伤检测系统：开发了图像处理系统，以检测使用高分辨率摄像机（渐进扫描高分辨率摄像头）对混凝土结构表面上的损伤（裂纹），并使用虚拟仪器软件（babView）实现了自动裂纹检测。（2）验证静态图像处理系统的准确性：我们确认可以从静止图像信息（例如损坏墙面表面）中检测到裂纹信息。（3）动态图像处理系统的开发和实验验证：使用高分辨率摄像机和高清摄像机，该系统开发了在混凝土断裂实验中准确检测到视频数据中的裂纹进展状态（负载测试），并且其有效性得到了实验验证。（2）建立了一种复杂的诊断技术：我们研究了结合了内部损伤检测技术（在上一年执行）与基于图像的表面损伤检测技术诊断的声音调查技术的开发。根据通过这项研究获得的发现，我们计划进一步研究实时声音诊断方法的开发以及对实际结构的应用。