劣化診断装置、劣化診断方法、および劣化診断プログラム
【課題】対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行う。
【解決手段】金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部１１５と、変換後のＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する診断実行判定部１２１と、ＨＬＳ値が錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部１２３と、を備える。錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される。
【解決手段】金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部１１５と、変換後のＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する診断実行判定部１２１と、ＨＬＳ値が錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部１２３と、を備える。錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気設備などの金属製の対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、長期的視点に立った循環型エネルギー社会を構築しようとする動きが盛んになってきている。電力業界では、電力供給の信頼性確保に加えて、電気設備への投資や管理の費用削減、廃棄物削減が求められている。そうした中、高度経済成長期に導入された大量の電気設備が一斉に点検時期を迎えている。このような電気設備についても、従来の設備保全の考え方である時間基準保全が見直され、設備の劣化状態や稼働状況に基づいて巡視・点検を行う状態基準保全へと移行しつつある。
【０００３】
電気設備などの金属製の対象物体には、金属の腐食生成物である錆が不可避的に生じる。従来の設備保全において、錆が生じた電気設備に対しては、現場作業員が目視点検による劣化診断を行っている。また、例えば、電気設備が鉄塔の上部などの高所にある場合、現場作業員は、電気設備に生じた錆の進行段階を双眼鏡で確認し、"使用継続"や"改修"などの処遇を適宜判断している。
【０００４】
しかし、作業員の目視による劣化診断では、若手作業員と熟練作業員との間の経験差やノウハウの有無により異なる診断結果が提示されるなど、診断結果にばらつきを生じがちであった。
【０００５】
そこで従来、電気設備などの金属（鉄）製の対象物体に関する錆診断を自動化する技術の開発が進められてきている。例えば、特許文献１には、鋼材から成る対象物体の腐食により生じた錆を、発錆箇所を撮影した錆画像に基づき診断する技術が開示されている。特許文献１に係る技術では、錆画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換し、変換後のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間で表現された錆画像のうち、特定箇所に係る画素のａ＊およびｂ＊の数値が両者共に正である旨の解析結果が得られた場合、同特定箇所が錆びていると診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、錆の色は、一般に、腐食の段階が進行するにつれて、赤茶色系統から黒味を帯びた黒褐色系統へと変化してゆく。しかるに、特許文献１に係る技術では、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に判別することが難しかった。
【０００８】
これについて説明すると、特定箇所に係る画素のａ＊およびｂ＊の数値が両者共に正である旨の解析結果が得られるケースとは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で表現された錆画像のうち、特定箇所に係る画素の色が赤紫色成分（ａ＊の数値が正の場合の系統色）と黄色成分（ｂ＊の数値が正の場合の系統色）とを混ぜた赤茶色系統であるケースが該当する。
【０００９】
要するに、特許文献１に係る劣化診断技術では、任意の特定箇所に係る画素の色が赤茶色系統である場合に限って、同特定箇所が錆びている旨の診断を下す。このため、特許文献１に係る技術では、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に判別することが難しかった。その結果、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を行った場合、その診断結果が誤差を含むものとなるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る劣化診断装置は、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部と、前記ＨＬＳ変換部で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部と、を備え、前記錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る劣化診断装置の機能ブロック構成を表す図である。
【図２】ＨＬＳ色空間における錆色領域を表す説明図である。
【図３】ＲＧＢ色空間における錆色領域を表す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る劣化診断装置の劣化診断部において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値の例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る劣化診断装置が行う劣化診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態に係る劣化診断装置において診断実行判定部が行う診断実行判定処理の流れを示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施形態に係る劣化診断装置において発錆箇所抽出部が行う発錆箇所抽出処理の流れを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る劣化診断装置について、図１〜図７を適宜参照しながら詳細に説明する。
なお、図１〜図７のそれぞれにおいて、共通する機能部には同一の符号を付し重複した説明を省略する。また、本実施形態では、本発明に係る"対象物体"として、金属製の柱上変圧器や開閉器、腕金などの電気設備を例示して説明する。
【００１５】
（本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成）
はじめに、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成を表す図である。
【００１６】
本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１は、図１に示すように、主制御部１０３と、診断結果表示部１０５とを備える。主制御部１０３は、錆画像情報取得部１１１と、診断条件取得部１１３と、ＨＬＳ変換部１１５と、発錆箇所抽出部１１７と、診断実行判定部１２１と、診断情報記憶部１１９と、劣化診断部１２３と、診断結果出力部１２５とを備える。
【００１７】
主制御部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えた不図示のマイクロコンピュータ（以下"マイコン"という。）により構成される。このマイコンは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、錆画像情報取得部１１１、診断条件取得部１１３、ＨＬＳ変換部１１５、発錆箇所抽出部１１７、診断実行判定部１２１、診断情報記憶部１１９、劣化診断部１２３、および、診断結果出力部１２５を含む各種機能部の実行制御を行うように機能する。
【００１８】
錆画像情報取得部１１１は、金属製、具体的には鉄製の電気設備（対象物体）の腐食により生じる錆を二次元ＣＣＤカメラなどの不図示の撮影装置を用いて撮影することで生成された、発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報を取得する機能を有する。ここで、ＲＧＢ色空間の錆画像情報に含まれる発錆箇所とは、不図示のフレームメモリ上に二次元展開された複数の画素のうち、実際に錆が写っている（錆色の色彩情報が付加されている）画素に係る領域である。錆画像情報取得部１１１で取得されたＲＧＢ色空間の錆画像情報は、ＨＬＳ変換部１１５へと送られる。
【００１９】
診断条件取得部１１３は、錆画像情報取得部１１１で取得されたＲＧＢ色空間の錆画像情報において、発錆箇所に係る画素領域の情報を含む診断条件を取得する機能を有する。具体的な診断条件としては、例えば、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されている場合、この指定された発錆箇所に係る画素領域の情報を採用する。また、後記するように、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域の設定範囲の情報を、診断条件として採用してもよい。ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に関する診断条件、または、錆色領域の設定範囲に関する診断条件は、発錆箇所抽出部１１７において、錆画像情報のなかから発錆箇所に係る画素領域を抽出する際に参照される。
【００２０】
ＨＬＳ変換部１１５は、発錆箇所に係る画素領域を含むＲＧＢ色空間の錆画像情報を、ＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する機能を有する。ここで、ＨＬＳとは、色を定義するために用いるパラメータである。ＨＬＳのうち、Ｈ（Hue）は色相を、Ｌ（Lightness）は明度を、Ｓ（Saturation）は彩度を、それぞれ表す。
ＨＬＳのうち彩度Ｓは、後で詳しく説明するが、劣化診断部１２３において、発錆箇所に係る錆が、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、または、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間の錆画像情報に基づき判別する際に参照される。
【００２１】
発錆箇所抽出部１１７は、ＨＬＳ変換部１１５で変換されたＨＬＳ色空間の錆画像情報のなかから、発錆箇所に係る画素領域を抽出する機能を有する。この発錆箇所に係る画素領域の抽出は、例えば、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に関する診断条件を参照することによって行われる。また、発錆箇所に係る画素領域が未指定の場合、発錆箇所に係る画素領域の抽出を、後で詳しく説明するように、錆色領域の範囲に関する診断条件を参照することによって行ってもよい。
【００２２】
診断情報記憶部１１９は、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域の設定範囲に係る数値データなどを記憶する機能を有する。錆色領域の設定範囲に係る数値データは、診断条件取得部１１３から取得する。ここで、錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される。
【００２３】
錆色領域の設定範囲は以下の通りである。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ： １０〜２０≦Ｌ≦９０
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦１５０
診断情報記憶部１１９に記憶された錆色領域の設定範囲に係る数値データは、診断実行判定部１２１の判定に先立って、診断実行判定部１２１へと読み込まれる。
【００２４】
診断情報記憶部１１９は、錆色領域の設定範囲に係る数値データの他に、例えば、過去に撮影した錆画像情報、錆画像情報に基づく劣化診断結果、錆画像情報を撮影した時間・場所・天候などの撮影情報、電気設備の仕様、設置場所および設置年月日、製造年月日、製造元名、補修履歴などの情報を記憶する。
【００２５】
なお、診断情報記憶部１１９は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの補助記憶装置、メインメモリなどの主記憶装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（商標）などの記録媒体により構成される。
【００２６】
本発明の"判定部"として機能する診断実行判定部１２１は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域について、劣化診断部１２３で劣化の診断を行うか否かをふるい分ける機能を有する。すなわち、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値が前記した錆色領域の設定範囲内に含まれる旨の判定が下された場合、診断実行判定部１２１は、この発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要する旨を劣化診断部１２３へ送る。
一方、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値が錆色領域の設定範囲内に含まれない旨の判定が下された場合、診断実行判定部１２１は、この発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要しない旨を劣化診断部１２３および診断結果出力部１２５へ送る。
【００２７】
劣化診断部１２３は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要する旨を診断実行判定部１２１から受け、この発錆箇所は錆びているとして、電気設備（対象物体）に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する。
【００２８】
詳しく述べると、劣化診断部１２３は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る錆が、赤茶色系統の初期錆または黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、予め設定されるしきい値Ｓthとの大小関係を比較することによって判別する。具体的には、劣化診断部１２３は、ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値がしきい値Ｓthを超える場合、発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別する一方、Ｓ値がしきい値Ｓth以下である場合、発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別する。
【００２９】
なお、発錆箇所に係る錆が初期錆または後期錆であると判別された場合において、その錆に係る進行程度をさらに詳しく調べるために、彩度を表すＳ値を用いてもよい。例えば、ある発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別された場合に、その錆画像情報のうち彩度を表すＳ値が、予め設定されるしきい値Ｓth_min（例えば、Ｓ＝２５）以下である場合、発錆箇所に係る錆が、後期錆よりも進んだ末期錆であると判別する態様を採用してもよい。このことは、ある発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別された場合にも、同様に適用することができる。
【００３０】
発錆箇所に係る錆が初期錆（赤茶色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"継続使用"・"注意"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。また、発錆箇所に係る錆が後期錆（黒褐色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"交換"・"注意"・"補修"・"廃棄"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。
【００３１】
ここで、彩度を表すＳ値を用いて、発錆箇所に係る錆の進行段階を判別しているのは、次の理由による。すなわち、鉄錆の色は、一般に、腐食の段階が進行するにつれて、赤茶色系統から黒味を帯びた黒褐色系統へと変化してゆくことがわかっている。つまり、腐食の進行段階を把握するには、鉄錆の色がどの程度黒味を帯びているのかを調べればよい。この点、ＨＬＳ色空間では、色の鮮やかさの尺度である彩度の概念が存在する。彩度を表すＳ値は、無彩色で０となり、無彩色軸から離れるにしたがって徐々に増え、純色で最大となる。
【００３２】
全体として黒味を帯びた黒褐色系統の後期錆では、赤茶色系統の初期錆と比べて、彩度を表すＳ値が低くなる。そこで、診断対象となる発錆箇所に係る彩度を表すＳ値と、予め定められるしきい値（例えば、Ｓ＝５０）Ｓthとの大小関係を比較することによって、錆色がどの程度黒味を帯びているのかを調べる。このようにして、発錆箇所に係る錆の進行段階を判別するようにしている。
ちなみに、ＲＧＢ色空間では、彩度の概念がないため、錆色がどの程度黒味を帯びているのかを調べるすべはない。この彩度を表すＳ値を有する点が、ＲＧＢ色空間と比べて、ＨＬＳ色空間の優位な点である。
【００３３】
診断結果出力部１２５は、劣化診断部１２３で得られた診断結果を含む情報を診断結果表示部１０５へと出力する機能を有する。ここで、診断結果を含む情報とは、発錆箇所に係る錆画像情報、診断情報記憶部１１９に予め記憶される電気設備の情報、診断結果としての錆色や電気設備（対象物体）の処遇に係る評価などを含む。診断結果表示部１０５は、例えば、コンピュータのディスプレイ画面、携帯端末の表示画面などで構成される。
【００３４】
前記した劣化診断装置１０１を構成する主制御部１０３および診断結果表示部１０５は、例えば、筐体内に一体に収容される。ただし、主制御部１０３の構成要素のうち錆画像情報取得部１１１および診断条件取得部１１３、並びに、診断結果表示部１０５については、例えば、クライアントサーバシステムにおけるクライアント側に存在していてもよい。ここでいうクライアントとは、例えば、ＰＣ（Personal Computer）や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や、携帯電話などである。
【００３５】
（ＨＬＳ色空間における錆色領域）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１のＨＬＳ変換部１１５によって変換される、ＨＬＳ色空間における錆色領域について、図２を参照して説明する。図２は、ＨＬＳ色空間における錆色領域を表す説明図である。ＨＬＳ色空間２０は、図２に示すように、円周方向に色相Ｈ２０１、垂直方向に明度Ｌ２０２、径方向に彩度Ｓ２０３を定義する双六角錐形状の色空間である。
【００３６】
図２に示すＨＬＳ色空間２０上では、色相Ｈ２０１を０度〜３６０度、明度Ｌ２０２を０〜１００％、彩度Ｓ２０３を０〜１００％で表示する。ただし、実際の表示画面上でＨＬＳを表示する場合は、色相Ｈ，明度Ｌ，彩度Ｓの各値をそれぞれ０〜２５５（８ビット）で表現する２４ビットカラーを採用している。そこで、本実施形態においても、基本的に２４ビットカラーによる表示態様に基づいて説明する。
【００３７】
ＨＬＳ色空間２０上における円周方向の色相Ｈ２０１について、Ｈ＝０または０度（３６０度）に赤色２０４が、そこから反時計まわりにＨ＝４２または６０度辺りに黄色２０５が、Ｈ＝８５または１２０度辺りに緑色２０６が、Ｈ＝１２８または１８０度辺りにシアン２０７が、Ｈ＝１７１または２４０度辺りに青色２０８が、Ｈ＝２１３または３００度辺りにマゼンタ２０９が、それぞれ位置している。
【００３８】
明度Ｌ２０２は、図２に示すように、双六角錐の垂直方向で定義されており、双六角錐の上部方向へゆくほど明度Ｌ２０２の値が大きくなる。双六角錐の上部の頂点２１０（Ｌ＝２５５）で定義される色が白色２１０、下部の頂点２１１（Ｌ＝０）で定義される色が黒色２１１である。白色２１０および黒色２１１の両者とも、色相Ｈ２０１と彩度Ｓ２０３との各値とは関係しない。
【００３９】
彩度Ｓ２０３は、図２に示すように、双六角錐の径方向で定義されており、双六角錐の中心線２１２から外側方向へゆくほど彩度Ｓ２０３の値が大きくなる。中心線２１２では彩度Ｓ＝０である。つまり、中心線２１２は無彩色（白色〜灰色〜黒色）の軸となる。
【００４０】
図２に示すＨＬＳ色空間２０において、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域として、四角錐形状の錆色領域２１３を設定する。錆色領域２１３の設定範囲は以下の通りである。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ： １０〜２０≦Ｌ≦９０
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦１５０
【００４１】
なお、ＨＬＳ色空間２０上の数値データに換算した場合、錆色領域２１３の設定範囲は以下のようになる。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２８．１２５度 または ３３１．８７５度≦Ｈ≦３６０度
明度Ｌ： ３．９％〜７．８％≦Ｌ≦３５．２％
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦５８．６％
【００４２】
このように、ＨＬＳ色空間２０において錆色領域２１３を設定し、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、錆色領域２１３の範囲内に含まれるか否かを比較判定することによって、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報上の発錆箇所において錆色が再現されているか否かを確認することができる。
なお、錆色領域２１３の設定範囲は、錆画像情報上における任意の診断対象に適合したＨＬＳ値に合わせて適宜変更可能とする構成を採用してもよい。
【００４３】
（ＲＧＢ色空間における錆色領域）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の画像情報取得部１１１で取得される、ＨＬＳ変換部１１５において変換される前の、ＲＧＢ色空間における錆色領域について、図３を参照して説明する。図３は、ＲＧＢ色空間における錆色領域を表す説明図である。ＲＧＢ色空間３０は、図３に示すように、赤みの程度を表すＲ軸３０１と、緑みの程度を表すＧ軸３０２と、青みの程度を表すＢ軸３０３とで定義される三次元座標の立体的な色空間である。
【００４４】
実際の表示画面上でＲＧＢを表示する場合は、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色をそれぞれ０〜２５５（８ビット）で表現する２４ビットカラーを採用している。そこで、本実施形態においても、基本的に２４ビットカラーによる表示態様に基づいて説明する。
【００４５】
図２に示すＨＬＳ色空間２０上の錆色領域２１３は、ＲＧＢ色空間３０上では、図３に示すような立方体形状の錆色領域３０４となる。ＲＧＢ色空間３０上の錆色領域３０４をＲ，Ｇ，Ｂの数値で示すと以下のようになる。
Ｒ： １０≦Ｒ≦１４３
Ｇ： １０≦Ｇ≦９０
Ｂ： １０≦Ｂ≦９０
【００４６】
このように、ＲＧＢ色空間３０において錆色領域３０４を設定し、ＲＧＢ色空間３０の錆画像情報に係るＲＧＢ値が、錆色領域３０４の範囲内に含まれるか否かを比較判定することによって、ＲＧＢ色空間３０の錆画像情報上の発錆箇所において錆色が再現されているか否かを確認することができる。
【００４７】
（初期錆／後期錆を判別する際に用いるしきい値Ｓth）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の劣化診断部１２３において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値Ｓthについて、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の劣化診断部において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値Ｓthの例を示す説明図である。
【００４８】
図４に示すＬＳ分布図４０１は、横軸を明度Ｌ４０２とし、縦軸を彩度Ｓ４０３としたＬＳ平面図である。ＬＳ分布図４０１には、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報の発錆箇所に係る画素領域に関するＨＬＳのうち、色相Ｈを除く明度Ｌと彩度Ｓとの各値がプロットされている。
【００４９】
第１のＬＳ分布４０４には、図４に示すように、初期錆（赤茶色の錆）に係る画素のＬＳ値が集まっている。一方、第２のＬＳ分布４０５には、図４に示すように、腐食が進んだ後期錆（黒褐色の錆）に係る画素のＬＳ値が集まっている。第２のＬＳ分布４０５に関する後期錆に係る画素には、黒色の色成分が多く付加されている。このため、後期錆に係る画素の色は、彩度Ｓ４０３が小さい無彩色に近い色であり、彩度Ｓ４０３の値が、おおむね０〜５０の範囲に集まっている。これに対し、第１のＬＳ分布４０４に関する初期錆に係る画素の色は、彩度Ｓ４０３の値が、おおむね５５〜１０５の範囲に集まっている。これは、図４に示すように、彩度を表すＳ値（Ｓ＝５０）をしきい値Ｓth４０６として設定すれば、初期錆と後期錆とをふるい分けることができることを意味する。
【００５０】
要するに、彩度を表すＳ値（Ｓ＝５０）をしきい値Ｓth４０６として設定し、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、しきい値Ｓth４０６との大小関係を比較することによって、第１のＬＳ分布４０４に関する初期錆と、第２のＬＳ分布４０５に関する後期錆とを判別することができる。
【００５１】
なお、しきい値Ｓth４０６としてのＳ値（Ｓ＝５０）は、ユーザ側において適宜の値に変更することができる。
【００５２】
また、初期錆に係る第１のＬＳ分布４０４と、後期錆に係る第２のＬＳ分布４０５との分散値に基づき正規化した値（マハラノビス汎距離）の中間値を用いて、しきい値Ｓth４０６を定義してもよい。マハラノビス汎距離は、式(１)で定義される。ここで、ρは変量ＬとＳの相関係数、u1,u2は式(２)のように標準化されたパラメータである。
【数１】
【数２】
【００５３】
μ1は明度Ｌの平均値、μ2は彩度Ｓの平均値、σ21は明度Ｌの分散、σ22は彩度Ｓの分散である。また、色相Ｈを横軸、彩度Ｓを縦軸としたＨＳ平面上にＨＳ値をプロットした分布で判別してもよい。
【００５４】
このように、ＬＳ分布図４０１上に初期錆と後期錆のそれぞれのＬＳ値をプロットし、彩度Ｓ４０３に係るしきい値Ｓth４０６を用いてふるい分けを行うことによって、初期錆と後期錆とを判別することができる。
【００５５】
（劣化診断装置１０１の全体動作）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の全体動作について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１が行う劣化診断処理の流れを示すフローチャート図である。図５に示す劣化診断処理は、劣化診断の対象となる電気設備の錆画像情報が劣化診断装置１０１へと入力されたときに開始される。この劣化診断処理は、電気設備に生じた錆が初期錆か後期錆かを判別し、この判別結果を用いて、電気設備に関する腐食の段階に基づく劣化を診断するものである。
【００５６】
ステップＳ５０１において、画像情報取得部１１１は、例えば外部の携帯端末から通信媒体を介して送信されてきた、電気設備に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報を読み込み取得する。
【００５７】
ステップＳ５０２において、診断条件取得部１１１３は、錆画像情報上の発錆箇所に係る画素領域の情報を、診断条件として読み込み取得する。ここで、発錆箇所に係る画素領域の情報とは、発錆箇所に係る画素領域を指定するための情報である。具体的には、例えば、錆画像情報に含まれる画素が展開される領域について、左下頂点部を原点（０，０）とし、同領域における横方向の画素の数をｘとし、縦方向の画素の数をｙとする第１象限の二次元座標（ｘ，ｙ）を設定する。方形状の発錆箇所（錆が生じている画素の領域）に含まれる画素の二次元座標（ｘ，ｙ）のうち、最大値（ｘ１，ｙ１）と最小値（ｘ２，ｙ２）との組み合わせによって、発錆箇所に係る画素領域の情報を構成する。
【００５８】
ステップＳ５０３において、ＨＬＳ変換部１１５は、発錆箇所に係る各画素（ｘ，ｙ）に対応付けられたＲＧＢ色空間３０の色彩情報であるＲＧＢ値（Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値）を、次の式(３)から式(１４)を用いて、ＨＬＳ色空間２０の色彩情報であるＨＬＳ値に変換する。ここで、ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、ＲＧＢ値のうち最大である数値をとることを意味する。同様に、ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、ＲＧＢ値のうち最小である数値をとることを意味する。
【数３】
【００５９】
ステップＳ５０４において、発錆箇所抽出部１１７は、ステップＳ５０２で取得した発錆箇所に係る画素領域の情報である、最大値（ｘ１，ｙ１）と最小値（ｘ２，ｙ２）との組み合わせによって指定された発錆箇所に係る画素領域を抽出する。
なお、発錆箇所に係る画素領域の情報が２組以上指定されていれば、指定された複数の発錆箇所の中から少なくとも１つ以上の画素領域を適宜抽出してもよい。
【００６０】
ステップＳ５０５において、診断実行判定部１２１は、ステップＳ５０４で抽出した発錆箇所に係る画素領域に対応する、ステップＳ５０３でＨＬＳ変換した各画素のＨＬＳ値を読み込む。
【００６１】
ステップＳ５０６において、診断実行判定部１２１は、Ｓ５０５で読み込んだ発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値について、ＨＬＳのそれぞれが、式(１５)で定義される錆色領域の設定範囲内に含まれるか否かを判定する。
色相Ｈ：０≦Ｈ≦２０または２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ：１５±５≦Ｌ≦９０ 式(１５)
彩度Ｓ：０≦Ｓ≦１５０
【００６２】
ステップＳ５０６の判定の結果、発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値のうちいずれか１以上が錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ５０６の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ５０７において、診断実行判定部１２１は、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ５１０へと進ませる。
【００６３】
一方、ステップＳ５０６の判定の結果、発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値の全てが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ５０６の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ５０８において、診断実行判定部１２１は、診断実行フラグをＯＮ（fDIGNS==1）にする。
【００６４】
ステップＳ５０９において、劣化診断部１２３は、ステップＳ５０４で抽出された発錆箇所に係る錆が、赤茶色系統の初期錆または黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度Ｓ４０３を表すＳ値と、しきい値Ｓth４０６（例えばＳ＝５０）との大小関係を比較することによって判別する。具体的には、劣化診断部１２３は、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値がしきい値Ｓth４０６を超える場合、発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別する一方、Ｓ値がしきい値Ｓth４０６以下である場合、発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別する。
【００６５】
発錆箇所に係る錆が初期錆（赤茶色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"継続使用"・"注意"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。また、発錆箇所に係る錆が後期錆（黒褐色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"交換"・"注意"・"補修"・"廃棄"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。
【００６６】
ステップＳ５１０において、診断結果出力部１２５は、電気設備の情報を診断情報記憶部１１９から読み込むと共に、読み込んだ電気設備の情報、ステップＳ５０９の診断結果、および、診断対象となる錆画像情報を、診断結果表示部１０５へ出力する。劣化診断部１２３において診断が実行されない場合（ステップＳ５０６の"Ｎｏ"参照）、には、診断が実行されない旨をユーザに伝えるためのメッセージを出力する。
なお、電気設備の情報とは、錆診断を実施した電気設備の仕様、管理番号、設置場所および設置年月日、製造年月日、製造元名、施設年・稼働年数、補修履歴などのうち少なくとも１つ以上を含む情報である。
【００６７】
ステップＳ５１１において、診断結果表示部１０５は、ステップＳ５０９の診断結果、電気設備の情報、および、診断対象となる発錆箇所に係る錆画像情報を、その表示画面上に表示する。
【００６８】
以上説明した劣化診断装置１０１における劣化診断処理は、前記したように、マイコンにより構成される主制御部１０３が、ＲＯＭに記憶されている劣化診断プログラムを読み出して実行し、劣化診断装置１０１が備える各種機能部をはたらかせることによって実現される。
なお、劣化診断装置１０１が備える各種機能部は、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェア回路を用いて実現してもよい。
【００６９】
（劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れ）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れについて、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れを示すフローチャート図である。図６に示す診断実行判定処理は、図５に示す劣化診断処理のうちステップＳ５０６〜ステップＳ５０８に係る処理の流れを詳しくしたものである。この診断実行判定処理は、劣化診断部１２３の劣化診断に先立って、図５に示す劣化診断処理のうちステップＳ５０４で抽出された発錆箇所に係る画素領域について、劣化診断の対象とすべきか否かをふるい分けるものである。
【００７０】
ステップＳ６０１において、診断実行判定部１２１は、式（１５）に規定した錆色領域に係る数値データを診断情報記憶部１１９から読み込む。
【００７１】
ステップＳ６０２において、診断実行判定部１２１は、図５に示す劣化診断処理のうちＳ５０５で読み込んだ発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち明度Ｌについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（１０〜２０≦Ｌ≦９０）を充足するか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ６０２の判定の結果、明度Ｌが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の明度Ｌが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０２の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所において錆色が再現されていないと判断して、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７３】
一方、ステップＳ６０２の判定の結果、明度Ｌが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の明度Ｌが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０２の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０４において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち彩度Ｓについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（０≦Ｓ≦１５０）を充足するか否かを判定する。
【００７４】
ステップＳ６０４の判定の結果、彩度Ｓが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の彩度Ｓが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０４の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、前記と同様に、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７５】
一方、ステップＳ６０４の判定の結果、彩度Ｓが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の彩度Ｓが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０４の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０５において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち色相Ｈについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５）を充足するか否かを判定する。
【００７６】
ステップＳ６０５の判定の結果、色相Ｈが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の色相Ｈが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０５の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、前記と同様に、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７７】
一方、ステップＳ６０５の判定の結果、色相Ｈが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の色相Ｈが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０５の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０６において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所において錆色が再現されていると判断して、診断実行フラグをＯＮ（fDIGNS==1）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７８】
以上説明したように、図６に示す診断実行判定処理では、診断実行判定部１２１において、診断対象となる錆画像情報のうち発錆箇所に係る画素領域について、錆色が再現されているか否かの判定を通じて、劣化診断の対象とすべきか否かをふるい分けることとした。これにより、錆色が再現されていると判断された錆画像情報の発錆箇所のみを診断対象とすることができる。従って、錆の誤診断を減らすことができる。
【００７９】
（劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れ）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れについて、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れを示すフローチャート図である。図７に示す発錆箇所抽出処理は、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されていない場合、または、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に不服がある場合などに実行される。
【００８０】
ステップＳ７０１において、発錆箇所抽出部１１７は、ＨＬＳ変換部１１５で変換されたＨＬＳ色空間２０の錆画像情報を、ＨＬＳ変換部１１５から読み込む。
【００８１】
ステップＳ７０２において、発錆箇所抽出部１１７は、錆色領域の範囲に関する診断条件となる、錆色を表すＨＬＳの範囲を規定した式（１６）のデータを読み込む。なお、錆色を表すＨＬＳについては、ＨＬＳの範囲（Ｈmin，Ｈmax），（Ｌmin，Ｌmax），（Ｓmin，Ｓmax）をユーザが任意の値に設定する。ユーザによる設定に代えて、式（１５）で規定した錆色領域に係る数値データを、錆色を表すＨＬＳの値として設定してもよい。
色相Ｈ：Ｈmin ≦ Ｈ ≦ Ｈmax
明度Ｌ：Ｌmin ≦ Ｌ ≦ Ｌmax 式（１６）
彩度Ｓ：Ｓmin ≦ Ｓ ≦ Ｓmax
【００８２】
ステップＳ７０３において、主制御部１０３は、発錆箇所抽出部１１７の発錆箇所抽出処理を開始させる。
【００８３】
ステップＳ７０４において、発錆箇所抽出部１１７は、ステップＳ７０２で読み込んだ錆色を表すＨＬＳの範囲を規定した式（１６）の条件を用いて、ステップＳ７０１で読み込んだＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳについて、錆色領域を規定した式（１６）の条件を充足するか否かに係る錆色判定を行う。
【００８４】
ステップＳ７０４の錆色判定の結果、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳ（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓ）のうち少なくとも１以上が式（１６）の条件を充足しない旨の判定が下された場合（ステップＳ７０４の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ７０５において、発錆箇所抽出部１１７は、該当する錆画像情報は発錆箇所でないと判断して、発錆フラグをＯＦＦ（fAREA_RST==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ７０７へと進ませる。
【００８５】
一方、ステップＳ７０４の錆色判定の結果、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳ（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓ）の全てが式（１６）の条件を充足する旨の判定が下された場合（ステップＳ７０４の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ７０６において、発錆箇所抽出部１１７は、該当する錆画像情報は発錆箇所であると判断して、発錆フラグをＯＮ（fAREA_RST==1）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ７０７へと進ませる。
【００８６】
ステップＳ７０７において、主制御部１０３は、ステップＳ７０１で読み込んだ錆画像情報に含まれる全ての画素についての、ステップＳ７０４の錆色判定処理がもれなく終了したか否かを判定する。
【００８７】
ステップＳ７０７の判定の結果、錆画像情報に含まれる全ての画素についての錆色判定処理が未だ終了していない旨の判定が下された場合（ステップＳ７０７の"Ｎｏ"参照）、主制御部１０３は、発錆箇所抽出処理が終了していないと判断して、処理の流れをステップＳ７０４へと戻し、以下の処理を行わせる。
【００８８】
一方、ステップＳ７０７の判定の結果、錆画像情報に含まれる全ての画素についての錆色判定処理がもれなく終了した旨の判定が下された場合（ステップＳ７０７の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ７０８において、主制御部１０３は、発錆箇所抽出部１１７の発錆箇所抽出処理を終了させる。
【００８９】
以上説明したように、図７に示す発錆箇所抽出処理では、発錆箇所抽出部１１７において、診断対象となる錆画像情報に含まれる全ての画素について、発錆箇所か否かに関する錆色判定を行うことを通じて、適切な発錆箇所の抽出を自動化することとした。
これにより、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されていない場合、または、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に不服がある場合に実施して好適な発錆箇所抽出技術を実現することができる。
【００９０】
（本発明の実施形態に係る劣化診断方法の概要）
本発明の実施形態に係る劣化診断方法は、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、を有することを最も主要な特徴とする。
【００９１】
本発明の実施形態に係る劣化診断方法によれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【００９２】
（本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムの概要）
また、本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムは、コンピュータに、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、を実行させる、ことを最も主要な特徴とする。
【００９３】
本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムによれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【００９４】
（その他の実施形態について）
以上説明した実施形態は、本発明に係る具現化の例を示したものである。従って、本実施形態の記載事項によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【００９５】
すなわち、例えば、本実施形態において、本発明に係る"対象物体"として、金属製の柱上変圧器や開閉器、腕金などの電気設備を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明は、金属製で錆が生じさえすれば、いかなる"対象物体"にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０１ 劣化診断装置
１０３ 主制御部
１０５ 診断結果表示部
１１１ 画像情報取得部
１１３ 診断条件取得部
１１５ ＨＬＳ変換部
１１７ 発錆箇所抽出部
１１９ 診断情報記憶部
１２１ 診断実行判定部（判定部）
１２３ 劣化診断部
１２５ 診断結果出力部
２０ ＨＬＳ色空間
２１３ 錆色領域（ＨＬＳ色空間）
３０ ＲＧＢ色空間
３０４ 錆色領域（ＲＧＢ色空間）
４０１ ＬＳ分布図
４０４ 第１のＬＳ分布（赤茶色の錆の分布）
４０５ 第２のＬＳ分布（黒褐色の錆の分布）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電気設備などの金属製の対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、長期的視点に立った循環型エネルギー社会を構築しようとする動きが盛んになってきている。電力業界では、電力供給の信頼性確保に加えて、電気設備への投資や管理の費用削減、廃棄物削減が求められている。そうした中、高度経済成長期に導入された大量の電気設備が一斉に点検時期を迎えている。このような電気設備についても、従来の設備保全の考え方である時間基準保全が見直され、設備の劣化状態や稼働状況に基づいて巡視・点検を行う状態基準保全へと移行しつつある。
【０００３】
電気設備などの金属製の対象物体には、金属の腐食生成物である錆が不可避的に生じる。従来の設備保全において、錆が生じた電気設備に対しては、現場作業員が目視点検による劣化診断を行っている。また、例えば、電気設備が鉄塔の上部などの高所にある場合、現場作業員は、電気設備に生じた錆の進行段階を双眼鏡で確認し、"使用継続"や"改修"などの処遇を適宜判断している。
【０００４】
しかし、作業員の目視による劣化診断では、若手作業員と熟練作業員との間の経験差やノウハウの有無により異なる診断結果が提示されるなど、診断結果にばらつきを生じがちであった。
【０００５】
そこで従来、電気設備などの金属（鉄）製の対象物体に関する錆診断を自動化する技術の開発が進められてきている。例えば、特許文献１には、鋼材から成る対象物体の腐食により生じた錆を、発錆箇所を撮影した錆画像に基づき診断する技術が開示されている。特許文献１に係る技術では、錆画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間に変換し、変換後のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間で表現された錆画像のうち、特定箇所に係る画素のａ＊およびｂ＊の数値が両者共に正である旨の解析結果が得られた場合、同特定箇所が錆びていると診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、錆の色は、一般に、腐食の段階が進行するにつれて、赤茶色系統から黒味を帯びた黒褐色系統へと変化してゆく。しかるに、特許文献１に係る技術では、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に判別することが難しかった。
【０００８】
これについて説明すると、特定箇所に係る画素のａ＊およびｂ＊の数値が両者共に正である旨の解析結果が得られるケースとは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で表現された錆画像のうち、特定箇所に係る画素の色が赤紫色成分（ａ＊の数値が正の場合の系統色）と黄色成分（ｂ＊の数値が正の場合の系統色）とを混ぜた赤茶色系統であるケースが該当する。
【０００９】
要するに、特許文献１に係る劣化診断技術では、任意の特定箇所に係る画素の色が赤茶色系統である場合に限って、同特定箇所が錆びている旨の診断を下す。このため、特許文献１に係る技術では、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に判別することが難しかった。その結果、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を行った場合、その診断結果が誤差を含むものとなるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る劣化診断装置は、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部と、前記ＨＬＳ変換部で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部と、を備え、前記錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る劣化診断装置の機能ブロック構成を表す図である。
【図２】ＨＬＳ色空間における錆色領域を表す説明図である。
【図３】ＲＧＢ色空間における錆色領域を表す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る劣化診断装置の劣化診断部において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値の例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る劣化診断装置が行う劣化診断処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施形態に係る劣化診断装置において診断実行判定部が行う診断実行判定処理の流れを示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施形態に係る劣化診断装置において発錆箇所抽出部が行う発錆箇所抽出処理の流れを示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る劣化診断装置について、図１〜図７を適宜参照しながら詳細に説明する。
なお、図１〜図７のそれぞれにおいて、共通する機能部には同一の符号を付し重複した説明を省略する。また、本実施形態では、本発明に係る"対象物体"として、金属製の柱上変圧器や開閉器、腕金などの電気設備を例示して説明する。
【００１５】
（本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成）
はじめに、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の機能ブロック構成を表す図である。
【００１６】
本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１は、図１に示すように、主制御部１０３と、診断結果表示部１０５とを備える。主制御部１０３は、錆画像情報取得部１１１と、診断条件取得部１１３と、ＨＬＳ変換部１１５と、発錆箇所抽出部１１７と、診断実行判定部１２１と、診断情報記憶部１１９と、劣化診断部１２３と、診断結果出力部１２５とを備える。
【００１７】
主制御部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えた不図示のマイクロコンピュータ（以下"マイコン"という。）により構成される。このマイコンは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、錆画像情報取得部１１１、診断条件取得部１１３、ＨＬＳ変換部１１５、発錆箇所抽出部１１７、診断実行判定部１２１、診断情報記憶部１１９、劣化診断部１２３、および、診断結果出力部１２５を含む各種機能部の実行制御を行うように機能する。
【００１８】
錆画像情報取得部１１１は、金属製、具体的には鉄製の電気設備（対象物体）の腐食により生じる錆を二次元ＣＣＤカメラなどの不図示の撮影装置を用いて撮影することで生成された、発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報を取得する機能を有する。ここで、ＲＧＢ色空間の錆画像情報に含まれる発錆箇所とは、不図示のフレームメモリ上に二次元展開された複数の画素のうち、実際に錆が写っている（錆色の色彩情報が付加されている）画素に係る領域である。錆画像情報取得部１１１で取得されたＲＧＢ色空間の錆画像情報は、ＨＬＳ変換部１１５へと送られる。
【００１９】
診断条件取得部１１３は、錆画像情報取得部１１１で取得されたＲＧＢ色空間の錆画像情報において、発錆箇所に係る画素領域の情報を含む診断条件を取得する機能を有する。具体的な診断条件としては、例えば、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されている場合、この指定された発錆箇所に係る画素領域の情報を採用する。また、後記するように、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域の設定範囲の情報を、診断条件として採用してもよい。ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に関する診断条件、または、錆色領域の設定範囲に関する診断条件は、発錆箇所抽出部１１７において、錆画像情報のなかから発錆箇所に係る画素領域を抽出する際に参照される。
【００２０】
ＨＬＳ変換部１１５は、発錆箇所に係る画素領域を含むＲＧＢ色空間の錆画像情報を、ＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する機能を有する。ここで、ＨＬＳとは、色を定義するために用いるパラメータである。ＨＬＳのうち、Ｈ（Hue）は色相を、Ｌ（Lightness）は明度を、Ｓ（Saturation）は彩度を、それぞれ表す。
ＨＬＳのうち彩度Ｓは、後で詳しく説明するが、劣化診断部１２３において、発錆箇所に係る錆が、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、または、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間の錆画像情報に基づき判別する際に参照される。
【００２１】
発錆箇所抽出部１１７は、ＨＬＳ変換部１１５で変換されたＨＬＳ色空間の錆画像情報のなかから、発錆箇所に係る画素領域を抽出する機能を有する。この発錆箇所に係る画素領域の抽出は、例えば、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に関する診断条件を参照することによって行われる。また、発錆箇所に係る画素領域が未指定の場合、発錆箇所に係る画素領域の抽出を、後で詳しく説明するように、錆色領域の範囲に関する診断条件を参照することによって行ってもよい。
【００２２】
診断情報記憶部１１９は、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域の設定範囲に係る数値データなどを記憶する機能を有する。錆色領域の設定範囲に係る数値データは、診断条件取得部１１３から取得する。ここで、錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される。
【００２３】
錆色領域の設定範囲は以下の通りである。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ： １０〜２０≦Ｌ≦９０
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦１５０
診断情報記憶部１１９に記憶された錆色領域の設定範囲に係る数値データは、診断実行判定部１２１の判定に先立って、診断実行判定部１２１へと読み込まれる。
【００２４】
診断情報記憶部１１９は、錆色領域の設定範囲に係る数値データの他に、例えば、過去に撮影した錆画像情報、錆画像情報に基づく劣化診断結果、錆画像情報を撮影した時間・場所・天候などの撮影情報、電気設備の仕様、設置場所および設置年月日、製造年月日、製造元名、補修履歴などの情報を記憶する。
【００２５】
なお、診断情報記憶部１１９は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの補助記憶装置、メインメモリなどの主記憶装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（商標）などの記録媒体により構成される。
【００２６】
本発明の"判定部"として機能する診断実行判定部１２１は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域について、劣化診断部１２３で劣化の診断を行うか否かをふるい分ける機能を有する。すなわち、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値が前記した錆色領域の設定範囲内に含まれる旨の判定が下された場合、診断実行判定部１２１は、この発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要する旨を劣化診断部１２３へ送る。
一方、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値が錆色領域の設定範囲内に含まれない旨の判定が下された場合、診断実行判定部１２１は、この発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要しない旨を劣化診断部１２３および診断結果出力部１２５へ送る。
【００２７】
劣化診断部１２３は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る画素領域は劣化診断を要する旨を診断実行判定部１２１から受け、この発錆箇所は錆びているとして、電気設備（対象物体）に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する。
【００２８】
詳しく述べると、劣化診断部１２３は、発錆箇所抽出部１１７で抽出された発錆箇所に係る錆が、赤茶色系統の初期錆または黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、予め設定されるしきい値Ｓthとの大小関係を比較することによって判別する。具体的には、劣化診断部１２３は、ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値がしきい値Ｓthを超える場合、発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別する一方、Ｓ値がしきい値Ｓth以下である場合、発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別する。
【００２９】
なお、発錆箇所に係る錆が初期錆または後期錆であると判別された場合において、その錆に係る進行程度をさらに詳しく調べるために、彩度を表すＳ値を用いてもよい。例えば、ある発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別された場合に、その錆画像情報のうち彩度を表すＳ値が、予め設定されるしきい値Ｓth_min（例えば、Ｓ＝２５）以下である場合、発錆箇所に係る錆が、後期錆よりも進んだ末期錆であると判別する態様を採用してもよい。このことは、ある発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別された場合にも、同様に適用することができる。
【００３０】
発錆箇所に係る錆が初期錆（赤茶色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"継続使用"・"注意"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。また、発錆箇所に係る錆が後期錆（黒褐色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"交換"・"注意"・"補修"・"廃棄"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。
【００３１】
ここで、彩度を表すＳ値を用いて、発錆箇所に係る錆の進行段階を判別しているのは、次の理由による。すなわち、鉄錆の色は、一般に、腐食の段階が進行するにつれて、赤茶色系統から黒味を帯びた黒褐色系統へと変化してゆくことがわかっている。つまり、腐食の進行段階を把握するには、鉄錆の色がどの程度黒味を帯びているのかを調べればよい。この点、ＨＬＳ色空間では、色の鮮やかさの尺度である彩度の概念が存在する。彩度を表すＳ値は、無彩色で０となり、無彩色軸から離れるにしたがって徐々に増え、純色で最大となる。
【００３２】
全体として黒味を帯びた黒褐色系統の後期錆では、赤茶色系統の初期錆と比べて、彩度を表すＳ値が低くなる。そこで、診断対象となる発錆箇所に係る彩度を表すＳ値と、予め定められるしきい値（例えば、Ｓ＝５０）Ｓthとの大小関係を比較することによって、錆色がどの程度黒味を帯びているのかを調べる。このようにして、発錆箇所に係る錆の進行段階を判別するようにしている。
ちなみに、ＲＧＢ色空間では、彩度の概念がないため、錆色がどの程度黒味を帯びているのかを調べるすべはない。この彩度を表すＳ値を有する点が、ＲＧＢ色空間と比べて、ＨＬＳ色空間の優位な点である。
【００３３】
診断結果出力部１２５は、劣化診断部１２３で得られた診断結果を含む情報を診断結果表示部１０５へと出力する機能を有する。ここで、診断結果を含む情報とは、発錆箇所に係る錆画像情報、診断情報記憶部１１９に予め記憶される電気設備の情報、診断結果としての錆色や電気設備（対象物体）の処遇に係る評価などを含む。診断結果表示部１０５は、例えば、コンピュータのディスプレイ画面、携帯端末の表示画面などで構成される。
【００３４】
前記した劣化診断装置１０１を構成する主制御部１０３および診断結果表示部１０５は、例えば、筐体内に一体に収容される。ただし、主制御部１０３の構成要素のうち錆画像情報取得部１１１および診断条件取得部１１３、並びに、診断結果表示部１０５については、例えば、クライアントサーバシステムにおけるクライアント側に存在していてもよい。ここでいうクライアントとは、例えば、ＰＣ（Personal Computer）や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や、携帯電話などである。
【００３５】
（ＨＬＳ色空間における錆色領域）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１のＨＬＳ変換部１１５によって変換される、ＨＬＳ色空間における錆色領域について、図２を参照して説明する。図２は、ＨＬＳ色空間における錆色領域を表す説明図である。ＨＬＳ色空間２０は、図２に示すように、円周方向に色相Ｈ２０１、垂直方向に明度Ｌ２０２、径方向に彩度Ｓ２０３を定義する双六角錐形状の色空間である。
【００３６】
図２に示すＨＬＳ色空間２０上では、色相Ｈ２０１を０度〜３６０度、明度Ｌ２０２を０〜１００％、彩度Ｓ２０３を０〜１００％で表示する。ただし、実際の表示画面上でＨＬＳを表示する場合は、色相Ｈ，明度Ｌ，彩度Ｓの各値をそれぞれ０〜２５５（８ビット）で表現する２４ビットカラーを採用している。そこで、本実施形態においても、基本的に２４ビットカラーによる表示態様に基づいて説明する。
【００３７】
ＨＬＳ色空間２０上における円周方向の色相Ｈ２０１について、Ｈ＝０または０度（３６０度）に赤色２０４が、そこから反時計まわりにＨ＝４２または６０度辺りに黄色２０５が、Ｈ＝８５または１２０度辺りに緑色２０６が、Ｈ＝１２８または１８０度辺りにシアン２０７が、Ｈ＝１７１または２４０度辺りに青色２０８が、Ｈ＝２１３または３００度辺りにマゼンタ２０９が、それぞれ位置している。
【００３８】
明度Ｌ２０２は、図２に示すように、双六角錐の垂直方向で定義されており、双六角錐の上部方向へゆくほど明度Ｌ２０２の値が大きくなる。双六角錐の上部の頂点２１０（Ｌ＝２５５）で定義される色が白色２１０、下部の頂点２１１（Ｌ＝０）で定義される色が黒色２１１である。白色２１０および黒色２１１の両者とも、色相Ｈ２０１と彩度Ｓ２０３との各値とは関係しない。
【００３９】
彩度Ｓ２０３は、図２に示すように、双六角錐の径方向で定義されており、双六角錐の中心線２１２から外側方向へゆくほど彩度Ｓ２０３の値が大きくなる。中心線２１２では彩度Ｓ＝０である。つまり、中心線２１２は無彩色（白色〜灰色〜黒色）の軸となる。
【００４０】
図２に示すＨＬＳ色空間２０において、発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域として、四角錐形状の錆色領域２１３を設定する。錆色領域２１３の設定範囲は以下の通りである。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ： １０〜２０≦Ｌ≦９０
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦１５０
【００４１】
なお、ＨＬＳ色空間２０上の数値データに換算した場合、錆色領域２１３の設定範囲は以下のようになる。
色相Ｈ： ０≦Ｈ≦２８．１２５度 または ３３１．８７５度≦Ｈ≦３６０度
明度Ｌ： ３．９％〜７．８％≦Ｌ≦３５．２％
彩度Ｓ： ０≦Ｓ≦５８．６％
【００４２】
このように、ＨＬＳ色空間２０において錆色領域２１３を設定し、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、錆色領域２１３の範囲内に含まれるか否かを比較判定することによって、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報上の発錆箇所において錆色が再現されているか否かを確認することができる。
なお、錆色領域２１３の設定範囲は、錆画像情報上における任意の診断対象に適合したＨＬＳ値に合わせて適宜変更可能とする構成を採用してもよい。
【００４３】
（ＲＧＢ色空間における錆色領域）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の画像情報取得部１１１で取得される、ＨＬＳ変換部１１５において変換される前の、ＲＧＢ色空間における錆色領域について、図３を参照して説明する。図３は、ＲＧＢ色空間における錆色領域を表す説明図である。ＲＧＢ色空間３０は、図３に示すように、赤みの程度を表すＲ軸３０１と、緑みの程度を表すＧ軸３０２と、青みの程度を表すＢ軸３０３とで定義される三次元座標の立体的な色空間である。
【００４４】
実際の表示画面上でＲＧＢを表示する場合は、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色をそれぞれ０〜２５５（８ビット）で表現する２４ビットカラーを採用している。そこで、本実施形態においても、基本的に２４ビットカラーによる表示態様に基づいて説明する。
【００４５】
図２に示すＨＬＳ色空間２０上の錆色領域２１３は、ＲＧＢ色空間３０上では、図３に示すような立方体形状の錆色領域３０４となる。ＲＧＢ色空間３０上の錆色領域３０４をＲ，Ｇ，Ｂの数値で示すと以下のようになる。
Ｒ： １０≦Ｒ≦１４３
Ｇ： １０≦Ｇ≦９０
Ｂ： １０≦Ｂ≦９０
【００４６】
このように、ＲＧＢ色空間３０において錆色領域３０４を設定し、ＲＧＢ色空間３０の錆画像情報に係るＲＧＢ値が、錆色領域３０４の範囲内に含まれるか否かを比較判定することによって、ＲＧＢ色空間３０の錆画像情報上の発錆箇所において錆色が再現されているか否かを確認することができる。
【００４７】
（初期錆／後期錆を判別する際に用いるしきい値Ｓth）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の劣化診断部１２３において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値Ｓthについて、図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の劣化診断部において初期錆かまたは後期錆かを判別する際に用いるしきい値Ｓthの例を示す説明図である。
【００４８】
図４に示すＬＳ分布図４０１は、横軸を明度Ｌ４０２とし、縦軸を彩度Ｓ４０３としたＬＳ平面図である。ＬＳ分布図４０１には、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報の発錆箇所に係る画素領域に関するＨＬＳのうち、色相Ｈを除く明度Ｌと彩度Ｓとの各値がプロットされている。
【００４９】
第１のＬＳ分布４０４には、図４に示すように、初期錆（赤茶色の錆）に係る画素のＬＳ値が集まっている。一方、第２のＬＳ分布４０５には、図４に示すように、腐食が進んだ後期錆（黒褐色の錆）に係る画素のＬＳ値が集まっている。第２のＬＳ分布４０５に関する後期錆に係る画素には、黒色の色成分が多く付加されている。このため、後期錆に係る画素の色は、彩度Ｓ４０３が小さい無彩色に近い色であり、彩度Ｓ４０３の値が、おおむね０〜５０の範囲に集まっている。これに対し、第１のＬＳ分布４０４に関する初期錆に係る画素の色は、彩度Ｓ４０３の値が、おおむね５５〜１０５の範囲に集まっている。これは、図４に示すように、彩度を表すＳ値（Ｓ＝５０）をしきい値Ｓth４０６として設定すれば、初期錆と後期錆とをふるい分けることができることを意味する。
【００５０】
要するに、彩度を表すＳ値（Ｓ＝５０）をしきい値Ｓth４０６として設定し、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、しきい値Ｓth４０６との大小関係を比較することによって、第１のＬＳ分布４０４に関する初期錆と、第２のＬＳ分布４０５に関する後期錆とを判別することができる。
【００５１】
なお、しきい値Ｓth４０６としてのＳ値（Ｓ＝５０）は、ユーザ側において適宜の値に変更することができる。
【００５２】
また、初期錆に係る第１のＬＳ分布４０４と、後期錆に係る第２のＬＳ分布４０５との分散値に基づき正規化した値（マハラノビス汎距離）の中間値を用いて、しきい値Ｓth４０６を定義してもよい。マハラノビス汎距離は、式(１)で定義される。ここで、ρは変量ＬとＳの相関係数、u1,u2は式(２)のように標準化されたパラメータである。
【数１】
【数２】
【００５３】
μ1は明度Ｌの平均値、μ2は彩度Ｓの平均値、σ21は明度Ｌの分散、σ22は彩度Ｓの分散である。また、色相Ｈを横軸、彩度Ｓを縦軸としたＨＳ平面上にＨＳ値をプロットした分布で判別してもよい。
【００５４】
このように、ＬＳ分布図４０１上に初期錆と後期錆のそれぞれのＬＳ値をプロットし、彩度Ｓ４０３に係るしきい値Ｓth４０６を用いてふるい分けを行うことによって、初期錆と後期錆とを判別することができる。
【００５５】
（劣化診断装置１０１の全体動作）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１の全体動作について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１が行う劣化診断処理の流れを示すフローチャート図である。図５に示す劣化診断処理は、劣化診断の対象となる電気設備の錆画像情報が劣化診断装置１０１へと入力されたときに開始される。この劣化診断処理は、電気設備に生じた錆が初期錆か後期錆かを判別し、この判別結果を用いて、電気設備に関する腐食の段階に基づく劣化を診断するものである。
【００５６】
ステップＳ５０１において、画像情報取得部１１１は、例えば外部の携帯端末から通信媒体を介して送信されてきた、電気設備に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報を読み込み取得する。
【００５７】
ステップＳ５０２において、診断条件取得部１１１３は、錆画像情報上の発錆箇所に係る画素領域の情報を、診断条件として読み込み取得する。ここで、発錆箇所に係る画素領域の情報とは、発錆箇所に係る画素領域を指定するための情報である。具体的には、例えば、錆画像情報に含まれる画素が展開される領域について、左下頂点部を原点（０，０）とし、同領域における横方向の画素の数をｘとし、縦方向の画素の数をｙとする第１象限の二次元座標（ｘ，ｙ）を設定する。方形状の発錆箇所（錆が生じている画素の領域）に含まれる画素の二次元座標（ｘ，ｙ）のうち、最大値（ｘ１，ｙ１）と最小値（ｘ２，ｙ２）との組み合わせによって、発錆箇所に係る画素領域の情報を構成する。
【００５８】
ステップＳ５０３において、ＨＬＳ変換部１１５は、発錆箇所に係る各画素（ｘ，ｙ）に対応付けられたＲＧＢ色空間３０の色彩情報であるＲＧＢ値（Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値）を、次の式(３)から式(１４)を用いて、ＨＬＳ色空間２０の色彩情報であるＨＬＳ値に変換する。ここで、ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、ＲＧＢ値のうち最大である数値をとることを意味する。同様に、ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、ＲＧＢ値のうち最小である数値をとることを意味する。
【数３】
【００５９】
ステップＳ５０４において、発錆箇所抽出部１１７は、ステップＳ５０２で取得した発錆箇所に係る画素領域の情報である、最大値（ｘ１，ｙ１）と最小値（ｘ２，ｙ２）との組み合わせによって指定された発錆箇所に係る画素領域を抽出する。
なお、発錆箇所に係る画素領域の情報が２組以上指定されていれば、指定された複数の発錆箇所の中から少なくとも１つ以上の画素領域を適宜抽出してもよい。
【００６０】
ステップＳ５０５において、診断実行判定部１２１は、ステップＳ５０４で抽出した発錆箇所に係る画素領域に対応する、ステップＳ５０３でＨＬＳ変換した各画素のＨＬＳ値を読み込む。
【００６１】
ステップＳ５０６において、診断実行判定部１２１は、Ｓ５０５で読み込んだ発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値について、ＨＬＳのそれぞれが、式(１５)で定義される錆色領域の設定範囲内に含まれるか否かを判定する。
色相Ｈ：０≦Ｈ≦２０または２３５≦Ｈ≦２５５
明度Ｌ：１５±５≦Ｌ≦９０ 式(１５)
彩度Ｓ：０≦Ｓ≦１５０
【００６２】
ステップＳ５０６の判定の結果、発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値のうちいずれか１以上が錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ５０６の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ５０７において、診断実行判定部１２１は、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ５１０へと進ませる。
【００６３】
一方、ステップＳ５０６の判定の結果、発錆箇所に係る画素領域のＨＬＳ値の全てが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ５０６の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ５０８において、診断実行判定部１２１は、診断実行フラグをＯＮ（fDIGNS==1）にする。
【００６４】
ステップＳ５０９において、劣化診断部１２３は、ステップＳ５０４で抽出された発錆箇所に係る錆が、赤茶色系統の初期錆または黒褐色系統の後期錆のいずれであるかを、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度Ｓ４０３を表すＳ値と、しきい値Ｓth４０６（例えばＳ＝５０）との大小関係を比較することによって判別する。具体的には、劣化診断部１２３は、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値がしきい値Ｓth４０６を超える場合、発錆箇所に係る錆が初期錆であると判別する一方、Ｓ値がしきい値Ｓth４０６以下である場合、発錆箇所に係る錆が後期錆であると判別する。
【００６５】
発錆箇所に係る錆が初期錆（赤茶色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"継続使用"・"注意"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。また、発錆箇所に係る錆が後期錆（黒褐色系統の錆）であると判別した場合、劣化診断部１２３は、"交換"・"注意"・"補修"・"廃棄"などの、電気設備（対象物体）の処遇に係る評価を下す。
【００６６】
ステップＳ５１０において、診断結果出力部１２５は、電気設備の情報を診断情報記憶部１１９から読み込むと共に、読み込んだ電気設備の情報、ステップＳ５０９の診断結果、および、診断対象となる錆画像情報を、診断結果表示部１０５へ出力する。劣化診断部１２３において診断が実行されない場合（ステップＳ５０６の"Ｎｏ"参照）、には、診断が実行されない旨をユーザに伝えるためのメッセージを出力する。
なお、電気設備の情報とは、錆診断を実施した電気設備の仕様、管理番号、設置場所および設置年月日、製造年月日、製造元名、施設年・稼働年数、補修履歴などのうち少なくとも１つ以上を含む情報である。
【００６７】
ステップＳ５１１において、診断結果表示部１０５は、ステップＳ５０９の診断結果、電気設備の情報、および、診断対象となる発錆箇所に係る錆画像情報を、その表示画面上に表示する。
【００６８】
以上説明した劣化診断装置１０１における劣化診断処理は、前記したように、マイコンにより構成される主制御部１０３が、ＲＯＭに記憶されている劣化診断プログラムを読み出して実行し、劣化診断装置１０１が備える各種機能部をはたらかせることによって実現される。
なお、劣化診断装置１０１が備える各種機能部は、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェア回路を用いて実現してもよい。
【００６９】
（劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れ）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れについて、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において診断実行判定部１２１が行う診断実行判定処理の流れを示すフローチャート図である。図６に示す診断実行判定処理は、図５に示す劣化診断処理のうちステップＳ５０６〜ステップＳ５０８に係る処理の流れを詳しくしたものである。この診断実行判定処理は、劣化診断部１２３の劣化診断に先立って、図５に示す劣化診断処理のうちステップＳ５０４で抽出された発錆箇所に係る画素領域について、劣化診断の対象とすべきか否かをふるい分けるものである。
【００７０】
ステップＳ６０１において、診断実行判定部１２１は、式（１５）に規定した錆色領域に係る数値データを診断情報記憶部１１９から読み込む。
【００７１】
ステップＳ６０２において、診断実行判定部１２１は、図５に示す劣化診断処理のうちＳ５０５で読み込んだ発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち明度Ｌについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（１０〜２０≦Ｌ≦９０）を充足するか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ６０２の判定の結果、明度Ｌが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の明度Ｌが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０２の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所において錆色が再現されていないと判断して、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７３】
一方、ステップＳ６０２の判定の結果、明度Ｌが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の明度Ｌが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０２の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０４において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち彩度Ｓについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（０≦Ｓ≦１５０）を充足するか否かを判定する。
【００７４】
ステップＳ６０４の判定の結果、彩度Ｓが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の彩度Ｓが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０４の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、前記と同様に、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７５】
一方、ステップＳ６０４の判定の結果、彩度Ｓが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の彩度Ｓが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０４の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０５において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所に係る画素領域に対応する各画素のＨＬＳ値のうち色相Ｈについて、錆色領域を規定した式（１５）の不等式の条件（０≦Ｈ≦２０ または ２３５≦Ｈ≦２５５）を充足するか否かを判定する。
【００７６】
ステップＳ６０５の判定の結果、色相Ｈが式（１５）の不等式の条件を充足せず、発錆箇所に係る画素の色相Ｈが錆色領域の範囲内に含まれない旨の判定が下された場合（ステップＳ６０５の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ６０３において、診断実行判定部１２１は、前記と同様に、診断実行フラグをＯＦＦ（fDIGNS==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７７】
一方、ステップＳ６０５の判定の結果、色相Ｈが式（１５）の不等式の条件を充足し、発錆箇所に係る画素の色相Ｈが錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が下された場合（ステップＳ６０５の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ６０６において、診断実行判定部１２１は、発錆箇所において錆色が再現されていると判断して、診断実行フラグをＯＮ（fDIGNS==1）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れを終了させる。
【００７８】
以上説明したように、図６に示す診断実行判定処理では、診断実行判定部１２１において、診断対象となる錆画像情報のうち発錆箇所に係る画素領域について、錆色が再現されているか否かの判定を通じて、劣化診断の対象とすべきか否かをふるい分けることとした。これにより、錆色が再現されていると判断された錆画像情報の発錆箇所のみを診断対象とすることができる。従って、錆の誤診断を減らすことができる。
【００７９】
（劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れ）
次に、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れについて、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態に係る劣化診断装置１０１において発錆箇所抽出部１１７が行う発錆箇所抽出処理の流れを示すフローチャート図である。図７に示す発錆箇所抽出処理は、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されていない場合、または、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に不服がある場合などに実行される。
【００８０】
ステップＳ７０１において、発錆箇所抽出部１１７は、ＨＬＳ変換部１１５で変換されたＨＬＳ色空間２０の錆画像情報を、ＨＬＳ変換部１１５から読み込む。
【００８１】
ステップＳ７０２において、発錆箇所抽出部１１７は、錆色領域の範囲に関する診断条件となる、錆色を表すＨＬＳの範囲を規定した式（１６）のデータを読み込む。なお、錆色を表すＨＬＳについては、ＨＬＳの範囲（Ｈmin，Ｈmax），（Ｌmin，Ｌmax），（Ｓmin，Ｓmax）をユーザが任意の値に設定する。ユーザによる設定に代えて、式（１５）で規定した錆色領域に係る数値データを、錆色を表すＨＬＳの値として設定してもよい。
色相Ｈ：Ｈmin ≦ Ｈ ≦ Ｈmax
明度Ｌ：Ｌmin ≦ Ｌ ≦ Ｌmax 式（１６）
彩度Ｓ：Ｓmin ≦ Ｓ ≦ Ｓmax
【００８２】
ステップＳ７０３において、主制御部１０３は、発錆箇所抽出部１１７の発錆箇所抽出処理を開始させる。
【００８３】
ステップＳ７０４において、発錆箇所抽出部１１７は、ステップＳ７０２で読み込んだ錆色を表すＨＬＳの範囲を規定した式（１６）の条件を用いて、ステップＳ７０１で読み込んだＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳについて、錆色領域を規定した式（１６）の条件を充足するか否かに係る錆色判定を行う。
【００８４】
ステップＳ７０４の錆色判定の結果、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳ（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓ）のうち少なくとも１以上が式（１６）の条件を充足しない旨の判定が下された場合（ステップＳ７０４の"Ｎｏ"参照）、ステップＳ７０５において、発錆箇所抽出部１１７は、該当する錆画像情報は発錆箇所でないと判断して、発錆フラグをＯＦＦ（fAREA_RST==0）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ７０７へと進ませる。
【００８５】
一方、ステップＳ７０４の錆色判定の結果、ＨＬＳ色空間２０の錆画像情報に含まれる各画素のＨＬＳ（色相Ｈ、明度Ｌ、彩度Ｓ）の全てが式（１６）の条件を充足する旨の判定が下された場合（ステップＳ７０４の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ７０６において、発錆箇所抽出部１１７は、該当する錆画像情報は発錆箇所であると判断して、発錆フラグをＯＮ（fAREA_RST==1）にする。その後、主制御部１０３は、処理の流れをステップＳ７０７へと進ませる。
【００８６】
ステップＳ７０７において、主制御部１０３は、ステップＳ７０１で読み込んだ錆画像情報に含まれる全ての画素についての、ステップＳ７０４の錆色判定処理がもれなく終了したか否かを判定する。
【００８７】
ステップＳ７０７の判定の結果、錆画像情報に含まれる全ての画素についての錆色判定処理が未だ終了していない旨の判定が下された場合（ステップＳ７０７の"Ｎｏ"参照）、主制御部１０３は、発錆箇所抽出処理が終了していないと判断して、処理の流れをステップＳ７０４へと戻し、以下の処理を行わせる。
【００８８】
一方、ステップＳ７０７の判定の結果、錆画像情報に含まれる全ての画素についての錆色判定処理がもれなく終了した旨の判定が下された場合（ステップＳ７０７の"Ｙｅｓ"参照）、ステップＳ７０８において、主制御部１０３は、発錆箇所抽出部１１７の発錆箇所抽出処理を終了させる。
【００８９】
以上説明したように、図７に示す発錆箇所抽出処理では、発錆箇所抽出部１１７において、診断対象となる錆画像情報に含まれる全ての画素について、発錆箇所か否かに関する錆色判定を行うことを通じて、適切な発錆箇所の抽出を自動化することとした。
これにより、ユーザによって発錆箇所に係る画素領域が指定されていない場合、または、ユーザによって指定された発錆箇所に係る画素領域に不服がある場合に実施して好適な発錆箇所抽出技術を実現することができる。
【００９０】
（本発明の実施形態に係る劣化診断方法の概要）
本発明の実施形態に係る劣化診断方法は、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、を有することを最も主要な特徴とする。
【００９１】
本発明の実施形態に係る劣化診断方法によれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【００９２】
（本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムの概要）
また、本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムは、コンピュータに、金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、を実行させる、ことを最も主要な特徴とする。
【００９３】
本発明の実施形態に係る劣化診断プログラムによれば、対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断を高精度で行うことができる。
【００９４】
（その他の実施形態について）
以上説明した実施形態は、本発明に係る具現化の例を示したものである。従って、本実施形態の記載事項によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【００９５】
すなわち、例えば、本実施形態において、本発明に係る"対象物体"として、金属製の柱上変圧器や開閉器、腕金などの電気設備を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明は、金属製で錆が生じさえすれば、いかなる"対象物体"にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０１ 劣化診断装置
１０３ 主制御部
１０５ 診断結果表示部
１１１ 画像情報取得部
１１３ 診断条件取得部
１１５ ＨＬＳ変換部
１１７ 発錆箇所抽出部
１１９ 診断情報記憶部
１２１ 診断実行判定部（判定部）
１２３ 劣化診断部
１２５ 診断結果出力部
２０ ＨＬＳ色空間
２１３ 錆色領域（ＨＬＳ色空間）
３０ ＲＧＢ色空間
３０４ 錆色領域（ＲＧＢ色空間）
４０１ ＬＳ分布図
４０４ 第１のＬＳ分布（赤茶色の錆の分布）
４０５ 第２のＬＳ分布（黒褐色の錆の分布）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部と、
前記ＨＬＳ変換部で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部と、
を備え、
前記錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記発錆箇所に係る錆が、前記初期錆または前記後期錆のいずれであるかを、前記ＨＬＳ表色系の錆画像情報に基づき判別し、当該判別結果を用いて、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部の前記判別は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、予め設定されるしきい値との大小関係を比較することによって行われる、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値が前記しきい値を超える場合、前記発錆箇所に係る錆が前記初期錆であると判別する一方、前記Ｓ値が前記しきい値以下である場合、前記発錆箇所に係る錆が前記後期錆であると判別する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値のうちいずれかが、前記錆色領域の範囲外である旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びていないとみなして、前記劣化診断を行わない、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部による診断の結果を表示する診断結果表示部をさらに備え、
前記診断結果表示部は、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断結果、当該診断結果に従う前記対象物体の処遇、または、前記劣化診断部の前記判別に用いた前記しきい値のうち、少なくとも１つ以上を表示する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記錆色領域は、０≦Ｈ≦２０または２３５≦Ｈ≦２５５、１０〜２０≦Ｌ≦９０、０≦Ｓ≦１５０の範囲に設定される、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項８】
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、
腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、
前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、
を有することを特徴とする劣化診断方法。
【請求項９】
コンピュータに、
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、
腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、
前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、
を実行させるための劣化診断プログラム。
【請求項１】
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換するＨＬＳ変換部と、
前記ＨＬＳ変換部で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記発錆箇所が錆びているとする際の基準となる錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する判定部と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する劣化診断部と、
を備え、
前記錆色領域は、腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して設定される、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記発錆箇所に係る錆が、前記初期錆または前記後期錆のいずれであるかを、前記ＨＬＳ表色系の錆画像情報に基づき判別し、当該判別結果を用いて、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部の前記判別は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値と、予め設定されるしきい値との大小関係を比較することによって行われる、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報のうち彩度を表すＳ値が前記しきい値を超える場合、前記発錆箇所に係る錆が前記初期錆であると判別する一方、前記Ｓ値が前記しきい値以下である場合、前記発錆箇所に係る錆が前記後期錆であると判別する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部は、前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値のうちいずれかが、前記錆色領域の範囲外である旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びていないとみなして、前記劣化診断を行わない、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記劣化診断部による診断の結果を表示する診断結果表示部をさらに備え、
前記診断結果表示部は、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化の診断結果、当該診断結果に従う前記対象物体の処遇、または、前記劣化診断部の前記判別に用いた前記しきい値のうち、少なくとも１つ以上を表示する、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の劣化診断装置であって、
前記錆色領域は、０≦Ｈ≦２０または２３５≦Ｈ≦２５５、１０〜２０≦Ｌ≦９０、０≦Ｓ≦１５０の範囲に設定される、
ことを特徴とする劣化診断装置。
【請求項８】
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、
腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、
前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、
を有することを特徴とする劣化診断方法。
【請求項９】
コンピュータに、
金属製の対象物体の腐食により生じる錆を撮影して得た発錆箇所に係るＲＧＢ色空間の錆画像情報をＨＬＳ色空間の錆画像情報に変換する手順と、
腐食の段階が初期の際に現れる赤茶色系統の初期錆、および、腐食の段階が前記初期よりも進んだ後期の際に現れる黒褐色系統の後期錆を共に錆として捉えることを考慮して、前記発錆箇所が錆びていると診断する際の基準となる錆色領域を設定する手順と、
前記変換する手順で変換された前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が、前記錆色領域の範囲内に含まれるか否かを判定する手順と、
前記ＨＬＳ色空間の錆画像情報に係るＨＬＳ値が前記錆色領域の範囲内に含まれる旨の判定が前記判定部により下された場合、前記発錆箇所は錆びているとして、前記対象物体に関する腐食の段階に基づく劣化を診断する手順と、
を実行させるための劣化診断プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５３９５８（Ｐ２０１３−５３９５８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３１３７（Ｐ２０１１−１９３１３７）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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