特定物質検出装置及び方法
【課題】 簡単かつ低コストな構成でありながら、検出対象物が特定物質（例えばアスベスト）を含むか否かを、検出対象物から試料を抽出等して作成することなく、直接的かつ迅速に検出することができる特定物質検出装置及び方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る特定物質検出装置は、検出対象物１００に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明装置２００と、特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタ４００を介して検出対象物１００を撮影して画像データを取得する近赤外イメージングセンサ５００と、取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該反射強度データに基づいて取得される画素毎の吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物１００に特定物質（アスベスト）が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段（ＰＣ６００）と、を含んで構成した。
【解決手段】 本発明に係る特定物質検出装置は、検出対象物１００に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明装置２００と、特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタ４００を介して検出対象物１００を撮影して画像データを取得する近赤外イメージングセンサ５００と、取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該反射強度データに基づいて取得される画素毎の吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物１００に特定物質（アスベスト）が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段（ＰＣ６００）と、を含んで構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築材などの部材（材料）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを検出する特定物質（例えばアスベスト）検出装置及び方法に関する。より詳細には、例えば、既存建築物の解体現場において現地で廃棄物を撮影し、得られた画像に基づいて特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを検出する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスベストの検出方法として、以下のようなものがある。
【０００３】
（１）近赤外分光光度計
光源から出た光を干渉計等によって干渉光とし、対象物にあて、透過または反射させる（図８）。透過光または反射光を検知器でとらえ、検出信号をＡ／Ｄ変換してコンピュータに取り込む。コンピュータで処理し、スペクトル波形を得る。こうして得られたスペクトルからアスベスト固有の吸収ピークを見つけることによってアスベスト検出を行う。図９のような携帯型の装置も知られている。
【０００４】
（２）Ｘ線回折分析法（ＸＲＤ法）
粒度をそろえた粉末試料にＸ線をあて、回折された角度と強度を走査して回折パターン（材質に固有のピークが存在）を得る（図１０）。アスベストの標準試料の回折パターンのピークと比較し、一致すればアスベストと判定する。
【０００５】
（３）位相差顕微鏡を用いた分散染色法
粉末にした試料を無塵水と混ぜ、スライドグラス上に滴下させて指定の屈折率の浸液を加える。こうして作成した標本を位相差・分散顕微鏡により観察し、分散色を示したアスペクト比（縦横比）３以上の繊維を計数し、一定以上の数に達したらアスベストが含有していると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４９８６７号公報
【特許文献２】特開２０１１−３３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（１）近赤外分光光度計
既存の装置では検知器が小さく、また対象物に密着させて計測しなければならないため、一度に判定できる対象物の面積が小さい（ｍｍオーダー）。露出した／露出させた建築材料の断面中にアスベストが含有されていないかスクリーニング（ふるい分け）する場合、非常に多くの測定点が必要となり時間と手間が掛かるため、現場（アスベスト検出が必要な建築物内や解体作業現場）での使用にはあまり適さないといった実情がある。
【０００８】
（２）Ｘ線回折分析法（ＸＲＤ法）
粉末試料を作成しなければならず、測定と分析に数時間を要するおそれがある。試料作成の手間及び所要時間から現場でのスクリーニングには適さないものと考えられる。また、Ｘ線装置を扱うため作業主任者の選任が必要な場合があり、簡便な装置とは言い難い面がある。
【０００９】
（３）位相差顕微鏡を用いた分散染色法
標本を作成し、位相差顕微鏡で見ながら該当する繊維を数える必要があり、標本作成の手間と多くの時間を要するため、現場でのスクリーニングには適さないものと考えられる。更に、顕微鏡の操作・計数にあたっては熟練と時間を必要とする。
【００１０】
なお、特許文献１、特許文献２には、アスベストを観察するシステム、位相差顕微鏡を用いてアスベスト繊維種を同定するシステムが記載されているが、何れも、検査対象物（アスベストを含有しているか否かを調べる対象）から試料を小さく切り出して顕微鏡システムにて観察するものであり、かかる手法の場合には、解体現場から離れた研究施設などにおいて試料が検査に供されることになるため、数日から週単位の時間を要することになり、その検査対象物（部材）にアスベストが含有していないと確認が取れるまで解体作業を中断しなければならず、解体作業の作業効率が極めて悪くなるおそれがあるといった実情がある。
【００１１】
すなわち、解体現場などにおいて、アスベストが含有されているか否か疑わしい部材から試料を小片に切り出したり粉末状に粉砕するなどの必要がなく、現場において直接的かつ短時間にアスベストが含有されているか否かを検出して、解体作業の作業効率を改善したいといった要請がある。
【００１２】
本発明は、上述したような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、検出対象物（検査対象物）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを、検出対象物（検査対象物）から試料を抽出等して作成することなく、直接的かつ迅速に検出することができる特定物質検出装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明に係る特定物質検出装置は、
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明手段と、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得する撮影手段と、
撮影手段により取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記特定物質が、アスベストであることを特徴とすることができる。
【００１５】
本発明において、前記検出手段は、検出対象物に特定物質が含まれていると検出した画素に対して所定の色を付して画像データを表示させることを特徴とすることができる。
【００１６】
本発明において、前記所定波長は、特定物質に対応した近赤外線光の吸収レベルのピーク付近のピーク波長と、ピーク波長の両側の裾野付近の２点の波長と、ピーク波長と裾野付近の各波長との中間の２点の波長と、を含み、
前記近赤外分光フィルタは、これらに対応して、通過させる近赤外線光の波長が切り替え可能に構成され、
前記撮影手段は、切り替えられた波長毎に検出対象物を撮影して画像データを取得し、
前記検出手段は、得られた波長毎の画像データに基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを検出することを特徴とすることができる。
【００１７】
本発明において、前記ピーク波長は、１．４μｍ付近であること特徴とすることができる。
【００１８】
また、本発明に係る特定物質検出方法は、
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射し、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得し、
取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る特定物質検出方法において、前記特定物質が、アスベストであることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、簡単かつ低コストな構成でありながら、検出対象物（検査対象物）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを、検出対象物（検査対象物）から試料を抽出等して作成することなく、直接的かつ迅速に検出することができるアスベスト検出装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアスベスト検出装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置の具体的な構成例を示す斜視図である。
【図３】同上実施の形態に係るアスベストを含んでいるか否かの検出方法について説明するフロー（その１）である。
【図４】同上実施の形態に係るアスベストを含んでいるか否かの検出方法について説明するフロー（その２）である。
【図５】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置における近赤外イメージングセンサ、近赤外分光フィルタ、照明等についての仕様の一例を説明する図である。
【図６】材質固有の近赤外線光の反射強度スペクトルを比較して示す図（横軸：波長）である。
【図７】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により表示されるスクリーン（画面）の一例を示す図である。
【図８】従来の近赤外分光光度計を利用したアスベスト検出装置の構成の一例を説明する図である。
【図９】従来の携帯式（ハンディタイプ）のアスベスト検出装置（近赤外分光光度計利用）の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来のＸ線回折分析法（ＸＲＤ法）を利用したアスベスト検出装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００２３】
ここで、アスベストには、近赤外領域を含む光を照射した際に、アスベスト種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在することが知られている（アスベスト以外の材質にもそれぞれ固有の吸収ピーク波長があり、これを利用して材質を推定可能である）。
【００２４】
本発明者等は、このアスベスト種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するという特徴に着目し、熟練を要せず使い勝手が良く、比較的簡単で低コストな構成を実現しながら、検出対象物（検査対象物）の吸収ピーク波長レベルを検出して、検出対象物がアスベストを含むか否か判定する方法及び装置に想到した。
【００２５】
なお、ここでは、検出対象物にアスベストが含まれているか否かを検出する場合について説明するため、本発明に係る特定物質の一例としては、アスベストが相当することになる。但し、本発明において、特定物質はアスベストに限定されるものではない。
【００２６】
具体的には、本実施の形態に係るアスベスト検出装置（本発明に係る特定物質検出装置に相当）は、図１、図２に示すように、検出対象物１００に近赤外線光領域を含む照明光を、照明装置２００により、拡散板３００を介して拡散させつつ照射する。なお、ある程度照度の均一性が保たれている照明であれば、拡散板３００を省略することも可能である。
【００２７】
そして、アスベスト固有の吸収ピークに該当する波長と、その両側にある裾野部分に該当する波長（２点）と、ピーク波長と裾野の波長の中間の波長（２点）と、を切り替えながら通す近赤外分光フィルタ４００を介して、近赤外イメージングセンサ５００で近赤外線画像情報（データ）を取得（撮影）する。
【００２８】
ここにおいて、近赤外分光フィルタ４００が本発明に係る近赤外分光フィルタに相当し、近赤外イメージングセンサ５００が本発明に係る撮影手段に相当する。
【００２９】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００では、近赤外分光フィルタ４００を介して近赤外イメージングセンサ５００により取得される近赤外線画像情報（データ）に基づいて、各画素における検出対象物１００の反射光強度情報（反射強度データ）を測定（取得）する。
【００３０】
そして、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００では、測定データを演算処理して、背景や近赤外光の散乱・反射の影響を取り除き、画素毎に吸収ピークのレベルを推定し、吸収ピークレベル（吸収ピークレベル推定値）が設定した閾値以上であればアスベスト含有と判定し、その画素に色付けを行う（詳細フローは後述する）。
【００３１】
ここにおいて、近赤外分光フィルタ４００が本発明に係る近赤外分光フィルタに相当し、近赤外イメージングセンサ５００が本発明に係る撮影手段に相当し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００が検出手段に相当する。
【００３２】
なお、画素毎にアスベストを含有しているか否かを示すように色付けされた画像は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００のモニタースクリーンに表示され（図４（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）など）、可視化できるようになっている。
【００３３】
ところで、アスベストが含まれていると判断された場合には、警報音を鳴動させたり、モニタースクリーンに警告表示などを表示させることで、作業者等による見落としなどを抑制するように注意を促すように構成することも可能である。
【００３４】
ここで、本実施の形態において実行されるアスベスト（特定物質）検出処理（アスベスト含有判定処理）について、図３、図４などを用いて、以下に説明する。
＜判定処理のフロー＞
ステップ１では、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００は、近赤外分光フィルタ４００を、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）と、近赤外線光吸収ピークの両側に存在する裾野に該当する２点の波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−２ｋとＡｉ＋２ｋ）と、近赤外線光吸収ピークと裾野の中間に該当する２点の波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−ｋとＡｉ＋ｋ）の合計５点の近赤外線光が通過するように切り換え、近赤外イメージングセンサ５００では各波長における近赤外画像（データ）を撮影し、各画素の反射強度データを取得する。なお、初回は、検出対象物１００を撮影ブースに置かずに背景のみを撮影する。
【００３５】
ステップ２（図３（Ａ）参照）では、アスベストを含有しているか否かを検査（判定）したい検出対象物１００を、近赤外イメージングセンサ５００の前に置き（図２の撮影ブース等参照）、ステップ１と同様にして撮影を行う。
【００３６】
ステップ３では、近赤外イメージングセンサ５００の各素子（各画素）出力（反射強度データ）の時間変化の影響を低減するため、ステップ２を複数回（指定可能）繰返し各波長・各画素に関して、それぞれ加算平均をとる。
【００３７】
ステップ４（図３（Ｂ）参照）では、各波長に関して撮影した近赤外画像情報（反射強度データ）から、ステップ１の計測結果から得られた撮影を行う環境や背景による各波長での近赤外線光の反射や散乱の値以下の画素を処理から除外する処理を行う。
【００３８】
ステップ５（図３（Ｃ）参照）では、検出対象物１００の表面の凹凸による散乱や反射等の影響を低減するため、ステップ４で除外されずに残った画素の範囲（検出対象物範囲）を波長ごとに正規化する。こうして得られたデータには各材質固有の吸収ピークが含まれている。
【００３９】
ステップ６（図４（Ａ）参照）では、予め設定した近赤外線光の吸収ピーク波長におけるステップ４、５で処理したデータと、ピークと裾野の中間に該当する２点のステップ４、５で処理したデータから一次微分処理（近似）を行い、３点を結ぶ２本の線の傾き（正負）をそれぞれ確認し、各画素に関して、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長において近赤外線光吸収のピーク（頂点）となっているか否かを検出する。
すなわち、各画素について、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が、該ピークと裾野の中間に該当する２点の波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−ｋとＡｉ＋ｋ）からみて、実際にピーク（頂点）となっているか否かを判断する。
【００４０】
ステップ７（図４（Ｂ）参照）では、ステップ６にて、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が実際にピーク（頂点）として検出された画素について、近赤外の吸収ピーク波長における値（ステップ４、５で処理したデータ）と、ピークの裾野に該当する２点の値（ステップ４、５で処理したデータ）から二次微分処理（近似）を行い、ピーク波長における近赤外吸光の大きさ（吸収ピークレベル推定値）を求める。
すなわち、ステップ７では、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が、実際にピークとして検出された画素については、アスベストを含む材料である可能性が高いので、その画素の近赤外吸光レベルを調べる。
【００４１】
ステップ８（図４（Ｃ）参照）では、ピーク波長における近赤外吸光の大きさが閾値以上である場合、その画素については、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク（すなわち、アスベスト）を検出したとして、その画素に対して色付けを行う。
【００４２】
このように、本実施の形態では、検出対象物から試料を切り出したりすることなく、現場において、直接的に近赤外線光を含む光を検出対象物に照射し、特定物質（例えばアスベスト）の種類に応じた固有の近赤外線光吸収ピーク波長の近赤外線光を少なくとも通過させる近赤外分光フィルタ４００を介して、近赤外イメージングセンサ５００により検出対象物の画像情報を取得する。
【００４３】
そして、本実施の形態では、近赤外イメージングセンサにより取得された近赤外線光吸収ピーク波長の近赤外線光レベルを画素毎に測定することで、画素毎に特定物質（例えばアスベスト）が含まれているか否かを検出することができるように構成した。
【００４４】
これにより、本実施の形態によれば、特定物質（例えばアスベスト）の種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するという特徴を利用することで、検出対象物から試料を切り出したりすることなく、また、熟練を要せず使い勝手が良く、比較的簡単で低コストな構成を実現しながら、検出対象物が特定物質（例えばアスベスト）を含むか否かを現場において検出（判定）することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、画素毎に特定物質（例えばアスベスト）を含有しているか否かを示すように色付けし、その結果を、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００のモニタースクリーンに表示させるようにしたので、作業者等に、検出対象物１００に特定物質（例えばアスベスト）が含まれているか否かを可視化することができる。
【００４６】
ここで、本実施の形態に係るアスベスト（特定物質）検出装置及び方法における撮影方法、近赤外分光フィルタ４００及び近赤外イメージングセンサ５００などについて説明する。
【００４７】
（１）撮影・検出に使用する波長域について
ここでは、アスベスト含有材の一例であるアスベスト含有建材などに使用されている割合が高いクロシドライト、クリソタイル、アモサイトを判定（検出）の対象とするが、吸収ピーク波長が明らか、かつ、使用機器の仕様が合致すればこれに限らず、検出対象とすることができる。なお、他のアスベスト、例えば、アンソフィライト、トレモライト、アクチノライトなども対象とすることができる。
【００４８】
前述の３種のクロシドライト、クリソタイル、アモサイトは、それぞれについて、波長１．４μｍ、２．３μｍ、２．７μｍ前後に吸収ピーク（頂点）が存在するといった特徴がある（例えば、図６等参照）。
【００４９】
このうち、波長１．４μｍ付近の波長ピークは、他の二つの波長ピークに比べてピークの高さが若干低いものの、アスベスト以外の物質の吸収ピークと比較的干渉し難いと共に、近赤外領域のため熱による影響を受け難いといった特徴がある。また、イメージングセンサ及び近赤外分光フィルタの仕様の制限や入手容易性などの観点から、本実施の形態では、１．４μｍの波長域を、アスベスト検出のための近赤外線光の波長として選択した。
【００５０】
しかしながら、他の２．３μｍ付近の波長、２．７μｍ付近の波長を、アスベスト検出のための波長として選択することもできる。また、１．４μｍ付近、２．３μｍ付近、２．７μｍ付近のうちの２つ以上の波長を、アスベスト検出のための近赤外線光の波長として選択することも可能である。
【００５１】
なお、クリソタイルの場合、あるサンプルでは、１．３７１μｍ（図４（Ａ）のＡｉ−２ｋ）と、１．３７８μｍ（図４（Ａ）のＡｉ−ｋ）、１．３８５μｍ（ピーク波長：図４（Ａ）のＡｉ）、１．３９２μｍ（図４（Ａ）のＡｉ＋ｋ）、１．３９９μｍ（図４（Ａ）のＡｉ＋２ｋ）の５波長（０．００７μｍピッチ）で撮影すると比較的精度の高い検出結果が得られた。
例えば、本実施の形態では、ピーク波長を１．４μｍ付近（例えば、１．３〜１．５μｍの範囲）に設定することができる。
【００５２】
（２）近赤外イメージングセンサ及び近赤外分光フィルタについて
本実施の形態においては、近赤外イメージングセンサ（近赤外線カメラ）は、波長１．４μｍ付近に高い感度を持ち、かつ、高解像度（画素数が大きい）であることが必要である。
【００５３】
また、赤外分光フィルタ４００としては、波長１．４μｍ前後の光を通し、それ以外を大きく低減させることができることが要求される。
【００５４】
以上のことから、本実施の形態では、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示したような仕様のものを採用した。ただし、この仕様に限るわけではない。
【００５５】
（３）照明の仕様、撮影距離などについて
照明の仕様、撮影距離の一例については、図５（Ｃ）に示す。ただし、この仕様に限るわけではない。
すなわち、本実施の形態に係る照明装置２００としては、検出したいアスベストの種類に応じた固有の吸収ピーク波長を含む近赤外線光を少なくとも含む光を照射することができれば、ハロゲンランプ以外の光源や自然光などを利用することができる。
【００５６】
（４）アスベスト検出用のソフトウェアについて
本実施の形態に係る、検出対象物がアスベストを含有しているか否かを検出するための検出用ソフトウェアの一例を説明する。
【００５７】
初期画面（図７（Ａ）参照）では、（ａ）近赤外分光フィルタ４００を通過させる近赤外線光の中心波長（ピーク波長：図４のＡｉ）、及び（ｂ）ピッチ（ｋ）（すなわち、Ａｉ−２ｋ、Ａｉ−ｋ、Ａｉ＋ｋ、Ａｉ＋２ｋ）、（ｃ）波長毎の撮影回数、（ｄ）撮影範囲（数値を入力すると左の画面に枠が現れる）、（ｅ）保存ファイル名等を入力する。
【００５８】
初回に背景を撮影するときは（図７（Ｂ）参照）、「平均・偏差演算」ラジオボタンが押されていることを確認し、「撮影」ボタンをクリックする。
【００５９】
これにより、各波長の平均値と偏差値が表示される（図７（Ｃ）参照）。また、同じ表示と内容がｃｓｖファイルとして保存可能となっている。
【００６０】
次に、アスベストを含んでいるか否かを検出したい検出対象物１００を撮影する際は、「Ａｓ検出・画像出力」ラジオボタンを押し、「撮影」ボタンをクリックする。「画面の切り替え」が「合成」になっている場合は、中心波長における撮影画像に検出結果が重ね合わせて表示される（図７（Ｄ）参照）。
【００６１】
なお、本実施の形態では、アスベストが検出された場合には指定の色で該当するピクセル（画素）が着色される。同時にこの画像がｂｍｐ（ビットマップ）（図７（Ｅ）参照）ファイルとして保存される。「画面の切り替え」を「判定結果」にすると、アスベストが検出されたピクセルだけが着色されて浮かび上がって見えるように表示させることができる（図４（Ｃ）参照）。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係るアスベスト（特定物質）検出方法及び装置によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）検出対象物から粉末試料や標本などを作成するなどの事前準備が不要で、検出対象物を近赤外イメージングセンサの前に置いて撮影するだけでよいため、現場でのスクリーニングに適しており、迅速にアスベストを含有しているか否かの検出作業を実行することができる。
このため、アスベストを含んでいるか否かが疑わしい部材に対しては、アスベストを含んでいないと確認できるまで、アスベストの飛散等を考慮して解体作業等を中断しなければならない場合が想定されるが、本実施の形態では、このような中断時間を大幅に短縮することができ、以って解体作業等の作業効率の改善に貢献することができる。
【００６３】
（２）従来の近赤外分光光度計では対象物の数ｍｍ（角または円）の範囲しか検出できないが、本実施の形態では近赤外イメージングセンサによる撮像が可能なため、一度に大面積（例えば百数十ｍｍ角）の面を検出することが可能であり（例えば、１
回の検出作業（例えば１０回撮影を加算平均した場合）あたり約４秒でアスベスト検出が可能であり）、検出作業の高効率化、検出洩れなどの低減に貢献することができる。
【００６４】
（３）本実施の形態によれば、検出対象物を置いてパーソナルコンピュータ（ＰＣ） を１クリックするだけで自動的に検出作業が行え、熟練や資格が不要であると共に、検出結果は撮影画像に色づけされて表示されるため、作業者にとってわかり易く、かつ、アスベスト含有箇所を明確に把握することができる。
【００６５】
（４）本実施の形態によれば、アスベストを含んでいるか否かの検出（検査）のための大型分析機が不要なため、外乱光を遮り対象物に照明を照射可能な小型ブースを用意すれば現場での検出が可能であり、省スペース化、低コスト化などに貢献可能である。
【００６６】
（５）本実施の形態によれば、建物解体時に発生する産業廃棄物の自動選別システムに当該検出装置を組み込むことにより、誤ってアスベスト含有建材が混入した場合、アスベストを検出し遮蔽隔離することで、作業員への暴露などを低減することができる。また、再生砕石にアスベスト含有建材が混入した場合にも、これを検出したり、検出情報をもとにアスベスト含有建材を除去する装置への応用も可能である。
【００６７】
上述した本実施の形態では、検出対象物を、例えば建設廃棄物などとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアスベストが含まれているか否かが不明な部材（材料）すべてを検出対象物とすることができるものである。
【００６８】
また、本実施の形態では、検出対象物がアスベストを含んでいるか否かを検出するアスベスト検出装置を代表的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アスベスト以外の特定物質（特定材料）であっても、近赤外領域を含む光を照射した際に、その特定物質（特定材料）の種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するため、これを利用することで、アスベストを例に説明したと同様の方法により、検出対象物に含まれている特定物質（特定材料）を検出することが可能である。
【００６９】
また、本実施の形態では、全体画像を表示させる際に、特定物質（例えばアスベスト）であると検出された画素に対して着色表示させるが、これにより特定物質の検出と同時に、二次元的な位置を把握することができ、以って本発明は特定物質の検出と場所（位置）の特定とを行いたい場合に有益なものとなる。
【００７０】
以上で説明した本発明に係る実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 検出対象物
２００ 照明装置（照明手段）
３００ 拡散板
４００ 近赤外分光フィルタ
５００ 近赤外イメージングセンサ（撮影手段）
６００ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）（検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築材などの部材（材料）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを検出する特定物質（例えばアスベスト）検出装置及び方法に関する。より詳細には、例えば、既存建築物の解体現場において現地で廃棄物を撮影し、得られた画像に基づいて特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを検出する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アスベストの検出方法として、以下のようなものがある。
【０００３】
（１）近赤外分光光度計
光源から出た光を干渉計等によって干渉光とし、対象物にあて、透過または反射させる（図８）。透過光または反射光を検知器でとらえ、検出信号をＡ／Ｄ変換してコンピュータに取り込む。コンピュータで処理し、スペクトル波形を得る。こうして得られたスペクトルからアスベスト固有の吸収ピークを見つけることによってアスベスト検出を行う。図９のような携帯型の装置も知られている。
【０００４】
（２）Ｘ線回折分析法（ＸＲＤ法）
粒度をそろえた粉末試料にＸ線をあて、回折された角度と強度を走査して回折パターン（材質に固有のピークが存在）を得る（図１０）。アスベストの標準試料の回折パターンのピークと比較し、一致すればアスベストと判定する。
【０００５】
（３）位相差顕微鏡を用いた分散染色法
粉末にした試料を無塵水と混ぜ、スライドグラス上に滴下させて指定の屈折率の浸液を加える。こうして作成した標本を位相差・分散顕微鏡により観察し、分散色を示したアスペクト比（縦横比）３以上の繊維を計数し、一定以上の数に達したらアスベストが含有していると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４９８６７号公報
【特許文献２】特開２０１１−３３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（１）近赤外分光光度計
既存の装置では検知器が小さく、また対象物に密着させて計測しなければならないため、一度に判定できる対象物の面積が小さい（ｍｍオーダー）。露出した／露出させた建築材料の断面中にアスベストが含有されていないかスクリーニング（ふるい分け）する場合、非常に多くの測定点が必要となり時間と手間が掛かるため、現場（アスベスト検出が必要な建築物内や解体作業現場）での使用にはあまり適さないといった実情がある。
【０００８】
（２）Ｘ線回折分析法（ＸＲＤ法）
粉末試料を作成しなければならず、測定と分析に数時間を要するおそれがある。試料作成の手間及び所要時間から現場でのスクリーニングには適さないものと考えられる。また、Ｘ線装置を扱うため作業主任者の選任が必要な場合があり、簡便な装置とは言い難い面がある。
【０００９】
（３）位相差顕微鏡を用いた分散染色法
標本を作成し、位相差顕微鏡で見ながら該当する繊維を数える必要があり、標本作成の手間と多くの時間を要するため、現場でのスクリーニングには適さないものと考えられる。更に、顕微鏡の操作・計数にあたっては熟練と時間を必要とする。
【００１０】
なお、特許文献１、特許文献２には、アスベストを観察するシステム、位相差顕微鏡を用いてアスベスト繊維種を同定するシステムが記載されているが、何れも、検査対象物（アスベストを含有しているか否かを調べる対象）から試料を小さく切り出して顕微鏡システムにて観察するものであり、かかる手法の場合には、解体現場から離れた研究施設などにおいて試料が検査に供されることになるため、数日から週単位の時間を要することになり、その検査対象物（部材）にアスベストが含有していないと確認が取れるまで解体作業を中断しなければならず、解体作業の作業効率が極めて悪くなるおそれがあるといった実情がある。
【００１１】
すなわち、解体現場などにおいて、アスベストが含有されているか否か疑わしい部材から試料を小片に切り出したり粉末状に粉砕するなどの必要がなく、現場において直接的かつ短時間にアスベストが含有されているか否かを検出して、解体作業の作業効率を改善したいといった要請がある。
【００１２】
本発明は、上述したような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、検出対象物（検査対象物）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを、検出対象物（検査対象物）から試料を抽出等して作成することなく、直接的かつ迅速に検出することができる特定物質検出装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明に係る特定物質検出装置は、
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明手段と、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得する撮影手段と、
撮影手段により取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記特定物質が、アスベストであることを特徴とすることができる。
【００１５】
本発明において、前記検出手段は、検出対象物に特定物質が含まれていると検出した画素に対して所定の色を付して画像データを表示させることを特徴とすることができる。
【００１６】
本発明において、前記所定波長は、特定物質に対応した近赤外線光の吸収レベルのピーク付近のピーク波長と、ピーク波長の両側の裾野付近の２点の波長と、ピーク波長と裾野付近の各波長との中間の２点の波長と、を含み、
前記近赤外分光フィルタは、これらに対応して、通過させる近赤外線光の波長が切り替え可能に構成され、
前記撮影手段は、切り替えられた波長毎に検出対象物を撮影して画像データを取得し、
前記検出手段は、得られた波長毎の画像データに基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを検出することを特徴とすることができる。
【００１７】
本発明において、前記ピーク波長は、１．４μｍ付近であること特徴とすることができる。
【００１８】
また、本発明に係る特定物質検出方法は、
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射し、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得し、
取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る特定物質検出方法において、前記特定物質が、アスベストであることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、簡単かつ低コストな構成でありながら、検出対象物（検査対象物）が特定物質（例えばアスベスト）を含んでいるか否かを、検出対象物（検査対象物）から試料を抽出等して作成することなく、直接的かつ迅速に検出することができるアスベスト検出装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアスベスト検出装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置の具体的な構成例を示す斜視図である。
【図３】同上実施の形態に係るアスベストを含んでいるか否かの検出方法について説明するフロー（その１）である。
【図４】同上実施の形態に係るアスベストを含んでいるか否かの検出方法について説明するフロー（その２）である。
【図５】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置における近赤外イメージングセンサ、近赤外分光フィルタ、照明等についての仕様の一例を説明する図である。
【図６】材質固有の近赤外線光の反射強度スペクトルを比較して示す図（横軸：波長）である。
【図７】同上実施の形態に係るアスベスト検出装置のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により表示されるスクリーン（画面）の一例を示す図である。
【図８】従来の近赤外分光光度計を利用したアスベスト検出装置の構成の一例を説明する図である。
【図９】従来の携帯式（ハンディタイプ）のアスベスト検出装置（近赤外分光光度計利用）の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来のＸ線回折分析法（ＸＲＤ法）を利用したアスベスト検出装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００２３】
ここで、アスベストには、近赤外領域を含む光を照射した際に、アスベスト種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在することが知られている（アスベスト以外の材質にもそれぞれ固有の吸収ピーク波長があり、これを利用して材質を推定可能である）。
【００２４】
本発明者等は、このアスベスト種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するという特徴に着目し、熟練を要せず使い勝手が良く、比較的簡単で低コストな構成を実現しながら、検出対象物（検査対象物）の吸収ピーク波長レベルを検出して、検出対象物がアスベストを含むか否か判定する方法及び装置に想到した。
【００２５】
なお、ここでは、検出対象物にアスベストが含まれているか否かを検出する場合について説明するため、本発明に係る特定物質の一例としては、アスベストが相当することになる。但し、本発明において、特定物質はアスベストに限定されるものではない。
【００２６】
具体的には、本実施の形態に係るアスベスト検出装置（本発明に係る特定物質検出装置に相当）は、図１、図２に示すように、検出対象物１００に近赤外線光領域を含む照明光を、照明装置２００により、拡散板３００を介して拡散させつつ照射する。なお、ある程度照度の均一性が保たれている照明であれば、拡散板３００を省略することも可能である。
【００２７】
そして、アスベスト固有の吸収ピークに該当する波長と、その両側にある裾野部分に該当する波長（２点）と、ピーク波長と裾野の波長の中間の波長（２点）と、を切り替えながら通す近赤外分光フィルタ４００を介して、近赤外イメージングセンサ５００で近赤外線画像情報（データ）を取得（撮影）する。
【００２８】
ここにおいて、近赤外分光フィルタ４００が本発明に係る近赤外分光フィルタに相当し、近赤外イメージングセンサ５００が本発明に係る撮影手段に相当する。
【００２９】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００では、近赤外分光フィルタ４００を介して近赤外イメージングセンサ５００により取得される近赤外線画像情報（データ）に基づいて、各画素における検出対象物１００の反射光強度情報（反射強度データ）を測定（取得）する。
【００３０】
そして、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００では、測定データを演算処理して、背景や近赤外光の散乱・反射の影響を取り除き、画素毎に吸収ピークのレベルを推定し、吸収ピークレベル（吸収ピークレベル推定値）が設定した閾値以上であればアスベスト含有と判定し、その画素に色付けを行う（詳細フローは後述する）。
【００３１】
ここにおいて、近赤外分光フィルタ４００が本発明に係る近赤外分光フィルタに相当し、近赤外イメージングセンサ５００が本発明に係る撮影手段に相当し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００が検出手段に相当する。
【００３２】
なお、画素毎にアスベストを含有しているか否かを示すように色付けされた画像は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００のモニタースクリーンに表示され（図４（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）など）、可視化できるようになっている。
【００３３】
ところで、アスベストが含まれていると判断された場合には、警報音を鳴動させたり、モニタースクリーンに警告表示などを表示させることで、作業者等による見落としなどを抑制するように注意を促すように構成することも可能である。
【００３４】
ここで、本実施の形態において実行されるアスベスト（特定物質）検出処理（アスベスト含有判定処理）について、図３、図４などを用いて、以下に説明する。
＜判定処理のフロー＞
ステップ１では、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００は、近赤外分光フィルタ４００を、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）と、近赤外線光吸収ピークの両側に存在する裾野に該当する２点の波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−２ｋとＡｉ＋２ｋ）と、近赤外線光吸収ピークと裾野の中間に該当する２点の波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−ｋとＡｉ＋ｋ）の合計５点の近赤外線光が通過するように切り換え、近赤外イメージングセンサ５００では各波長における近赤外画像（データ）を撮影し、各画素の反射強度データを取得する。なお、初回は、検出対象物１００を撮影ブースに置かずに背景のみを撮影する。
【００３５】
ステップ２（図３（Ａ）参照）では、アスベストを含有しているか否かを検査（判定）したい検出対象物１００を、近赤外イメージングセンサ５００の前に置き（図２の撮影ブース等参照）、ステップ１と同様にして撮影を行う。
【００３６】
ステップ３では、近赤外イメージングセンサ５００の各素子（各画素）出力（反射強度データ）の時間変化の影響を低減するため、ステップ２を複数回（指定可能）繰返し各波長・各画素に関して、それぞれ加算平均をとる。
【００３７】
ステップ４（図３（Ｂ）参照）では、各波長に関して撮影した近赤外画像情報（反射強度データ）から、ステップ１の計測結果から得られた撮影を行う環境や背景による各波長での近赤外線光の反射や散乱の値以下の画素を処理から除外する処理を行う。
【００３８】
ステップ５（図３（Ｃ）参照）では、検出対象物１００の表面の凹凸による散乱や反射等の影響を低減するため、ステップ４で除外されずに残った画素の範囲（検出対象物範囲）を波長ごとに正規化する。こうして得られたデータには各材質固有の吸収ピークが含まれている。
【００３９】
ステップ６（図４（Ａ）参照）では、予め設定した近赤外線光の吸収ピーク波長におけるステップ４、５で処理したデータと、ピークと裾野の中間に該当する２点のステップ４、５で処理したデータから一次微分処理（近似）を行い、３点を結ぶ２本の線の傾き（正負）をそれぞれ確認し、各画素に関して、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長において近赤外線光吸収のピーク（頂点）となっているか否かを検出する。
すなわち、各画素について、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が、該ピークと裾野の中間に該当する２点の波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ−ｋとＡｉ＋ｋ）からみて、実際にピーク（頂点）となっているか否かを判断する。
【００４０】
ステップ７（図４（Ｂ）参照）では、ステップ６にて、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が実際にピーク（頂点）として検出された画素について、近赤外の吸収ピーク波長における値（ステップ４、５で処理したデータ）と、ピークの裾野に該当する２点の値（ステップ４、５で処理したデータ）から二次微分処理（近似）を行い、ピーク波長における近赤外吸光の大きさ（吸収ピークレベル推定値）を求める。
すなわち、ステップ７では、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク波長における値（例えば、図４（Ａ）のＡｉ）が、実際にピークとして検出された画素については、アスベストを含む材料である可能性が高いので、その画素の近赤外吸光レベルを調べる。
【００４１】
ステップ８（図４（Ｃ）参照）では、ピーク波長における近赤外吸光の大きさが閾値以上である場合、その画素については、アスベストに由来する近赤外線光吸収ピーク（すなわち、アスベスト）を検出したとして、その画素に対して色付けを行う。
【００４２】
このように、本実施の形態では、検出対象物から試料を切り出したりすることなく、現場において、直接的に近赤外線光を含む光を検出対象物に照射し、特定物質（例えばアスベスト）の種類に応じた固有の近赤外線光吸収ピーク波長の近赤外線光を少なくとも通過させる近赤外分光フィルタ４００を介して、近赤外イメージングセンサ５００により検出対象物の画像情報を取得する。
【００４３】
そして、本実施の形態では、近赤外イメージングセンサにより取得された近赤外線光吸収ピーク波長の近赤外線光レベルを画素毎に測定することで、画素毎に特定物質（例えばアスベスト）が含まれているか否かを検出することができるように構成した。
【００４４】
これにより、本実施の形態によれば、特定物質（例えばアスベスト）の種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するという特徴を利用することで、検出対象物から試料を切り出したりすることなく、また、熟練を要せず使い勝手が良く、比較的簡単で低コストな構成を実現しながら、検出対象物が特定物質（例えばアスベスト）を含むか否かを現場において検出（判定）することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、画素毎に特定物質（例えばアスベスト）を含有しているか否かを示すように色付けし、その結果を、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６００のモニタースクリーンに表示させるようにしたので、作業者等に、検出対象物１００に特定物質（例えばアスベスト）が含まれているか否かを可視化することができる。
【００４６】
ここで、本実施の形態に係るアスベスト（特定物質）検出装置及び方法における撮影方法、近赤外分光フィルタ４００及び近赤外イメージングセンサ５００などについて説明する。
【００４７】
（１）撮影・検出に使用する波長域について
ここでは、アスベスト含有材の一例であるアスベスト含有建材などに使用されている割合が高いクロシドライト、クリソタイル、アモサイトを判定（検出）の対象とするが、吸収ピーク波長が明らか、かつ、使用機器の仕様が合致すればこれに限らず、検出対象とすることができる。なお、他のアスベスト、例えば、アンソフィライト、トレモライト、アクチノライトなども対象とすることができる。
【００４８】
前述の３種のクロシドライト、クリソタイル、アモサイトは、それぞれについて、波長１．４μｍ、２．３μｍ、２．７μｍ前後に吸収ピーク（頂点）が存在するといった特徴がある（例えば、図６等参照）。
【００４９】
このうち、波長１．４μｍ付近の波長ピークは、他の二つの波長ピークに比べてピークの高さが若干低いものの、アスベスト以外の物質の吸収ピークと比較的干渉し難いと共に、近赤外領域のため熱による影響を受け難いといった特徴がある。また、イメージングセンサ及び近赤外分光フィルタの仕様の制限や入手容易性などの観点から、本実施の形態では、１．４μｍの波長域を、アスベスト検出のための近赤外線光の波長として選択した。
【００５０】
しかしながら、他の２．３μｍ付近の波長、２．７μｍ付近の波長を、アスベスト検出のための波長として選択することもできる。また、１．４μｍ付近、２．３μｍ付近、２．７μｍ付近のうちの２つ以上の波長を、アスベスト検出のための近赤外線光の波長として選択することも可能である。
【００５１】
なお、クリソタイルの場合、あるサンプルでは、１．３７１μｍ（図４（Ａ）のＡｉ−２ｋ）と、１．３７８μｍ（図４（Ａ）のＡｉ−ｋ）、１．３８５μｍ（ピーク波長：図４（Ａ）のＡｉ）、１．３９２μｍ（図４（Ａ）のＡｉ＋ｋ）、１．３９９μｍ（図４（Ａ）のＡｉ＋２ｋ）の５波長（０．００７μｍピッチ）で撮影すると比較的精度の高い検出結果が得られた。
例えば、本実施の形態では、ピーク波長を１．４μｍ付近（例えば、１．３〜１．５μｍの範囲）に設定することができる。
【００５２】
（２）近赤外イメージングセンサ及び近赤外分光フィルタについて
本実施の形態においては、近赤外イメージングセンサ（近赤外線カメラ）は、波長１．４μｍ付近に高い感度を持ち、かつ、高解像度（画素数が大きい）であることが必要である。
【００５３】
また、赤外分光フィルタ４００としては、波長１．４μｍ前後の光を通し、それ以外を大きく低減させることができることが要求される。
【００５４】
以上のことから、本実施の形態では、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示したような仕様のものを採用した。ただし、この仕様に限るわけではない。
【００５５】
（３）照明の仕様、撮影距離などについて
照明の仕様、撮影距離の一例については、図５（Ｃ）に示す。ただし、この仕様に限るわけではない。
すなわち、本実施の形態に係る照明装置２００としては、検出したいアスベストの種類に応じた固有の吸収ピーク波長を含む近赤外線光を少なくとも含む光を照射することができれば、ハロゲンランプ以外の光源や自然光などを利用することができる。
【００５６】
（４）アスベスト検出用のソフトウェアについて
本実施の形態に係る、検出対象物がアスベストを含有しているか否かを検出するための検出用ソフトウェアの一例を説明する。
【００５７】
初期画面（図７（Ａ）参照）では、（ａ）近赤外分光フィルタ４００を通過させる近赤外線光の中心波長（ピーク波長：図４のＡｉ）、及び（ｂ）ピッチ（ｋ）（すなわち、Ａｉ−２ｋ、Ａｉ−ｋ、Ａｉ＋ｋ、Ａｉ＋２ｋ）、（ｃ）波長毎の撮影回数、（ｄ）撮影範囲（数値を入力すると左の画面に枠が現れる）、（ｅ）保存ファイル名等を入力する。
【００５８】
初回に背景を撮影するときは（図７（Ｂ）参照）、「平均・偏差演算」ラジオボタンが押されていることを確認し、「撮影」ボタンをクリックする。
【００５９】
これにより、各波長の平均値と偏差値が表示される（図７（Ｃ）参照）。また、同じ表示と内容がｃｓｖファイルとして保存可能となっている。
【００６０】
次に、アスベストを含んでいるか否かを検出したい検出対象物１００を撮影する際は、「Ａｓ検出・画像出力」ラジオボタンを押し、「撮影」ボタンをクリックする。「画面の切り替え」が「合成」になっている場合は、中心波長における撮影画像に検出結果が重ね合わせて表示される（図７（Ｄ）参照）。
【００６１】
なお、本実施の形態では、アスベストが検出された場合には指定の色で該当するピクセル（画素）が着色される。同時にこの画像がｂｍｐ（ビットマップ）（図７（Ｅ）参照）ファイルとして保存される。「画面の切り替え」を「判定結果」にすると、アスベストが検出されたピクセルだけが着色されて浮かび上がって見えるように表示させることができる（図４（Ｃ）参照）。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係るアスベスト（特定物質）検出方法及び装置によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）検出対象物から粉末試料や標本などを作成するなどの事前準備が不要で、検出対象物を近赤外イメージングセンサの前に置いて撮影するだけでよいため、現場でのスクリーニングに適しており、迅速にアスベストを含有しているか否かの検出作業を実行することができる。
このため、アスベストを含んでいるか否かが疑わしい部材に対しては、アスベストを含んでいないと確認できるまで、アスベストの飛散等を考慮して解体作業等を中断しなければならない場合が想定されるが、本実施の形態では、このような中断時間を大幅に短縮することができ、以って解体作業等の作業効率の改善に貢献することができる。
【００６３】
（２）従来の近赤外分光光度計では対象物の数ｍｍ（角または円）の範囲しか検出できないが、本実施の形態では近赤外イメージングセンサによる撮像が可能なため、一度に大面積（例えば百数十ｍｍ角）の面を検出することが可能であり（例えば、１
回の検出作業（例えば１０回撮影を加算平均した場合）あたり約４秒でアスベスト検出が可能であり）、検出作業の高効率化、検出洩れなどの低減に貢献することができる。
【００６４】
（３）本実施の形態によれば、検出対象物を置いてパーソナルコンピュータ（ＰＣ） を１クリックするだけで自動的に検出作業が行え、熟練や資格が不要であると共に、検出結果は撮影画像に色づけされて表示されるため、作業者にとってわかり易く、かつ、アスベスト含有箇所を明確に把握することができる。
【００６５】
（４）本実施の形態によれば、アスベストを含んでいるか否かの検出（検査）のための大型分析機が不要なため、外乱光を遮り対象物に照明を照射可能な小型ブースを用意すれば現場での検出が可能であり、省スペース化、低コスト化などに貢献可能である。
【００６６】
（５）本実施の形態によれば、建物解体時に発生する産業廃棄物の自動選別システムに当該検出装置を組み込むことにより、誤ってアスベスト含有建材が混入した場合、アスベストを検出し遮蔽隔離することで、作業員への暴露などを低減することができる。また、再生砕石にアスベスト含有建材が混入した場合にも、これを検出したり、検出情報をもとにアスベスト含有建材を除去する装置への応用も可能である。
【００６７】
上述した本実施の形態では、検出対象物を、例えば建設廃棄物などとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアスベストが含まれているか否かが不明な部材（材料）すべてを検出対象物とすることができるものである。
【００６８】
また、本実施の形態では、検出対象物がアスベストを含んでいるか否かを検出するアスベスト検出装置を代表的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アスベスト以外の特定物質（特定材料）であっても、近赤外領域を含む光を照射した際に、その特定物質（特定材料）の種類に応じた固有の吸収ピーク波長が存在するため、これを利用することで、アスベストを例に説明したと同様の方法により、検出対象物に含まれている特定物質（特定材料）を検出することが可能である。
【００６９】
また、本実施の形態では、全体画像を表示させる際に、特定物質（例えばアスベスト）であると検出された画素に対して着色表示させるが、これにより特定物質の検出と同時に、二次元的な位置を把握することができ、以って本発明は特定物質の検出と場所（位置）の特定とを行いたい場合に有益なものとなる。
【００７０】
以上で説明した本発明に係る実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 検出対象物
２００ 照明装置（照明手段）
３００ 拡散板
４００ 近赤外分光フィルタ
５００ 近赤外イメージングセンサ（撮影手段）
６００ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）（検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明手段と、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得する撮影手段と、
撮影手段により取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする特定物質検出装置。
【請求項２】
前記特定物質が、アスベストであることを特徴とする請求項１に記載の特定物質検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、検出対象物に特定物質が含まれていると検出した画素に対して所定の色を付して画像データを表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の特定物質検出装置。
【請求項４】
前記所定波長は、特定物質に対応した近赤外線光の吸収レベルのピーク付近のピーク波長と、ピーク波長の両側の裾野付近の２点の波長と、ピーク波長と裾野付近の各波長との中間の２点の波長と、を含み、
前記近赤外分光フィルタは、これらに対応して、通過させる近赤外線光の波長が切り替え可能に構成され、
前記撮影手段は、切り替えられた波長毎に検出対象物を撮影して画像データを取得し、
前記検出手段は、得られた波長毎の画像データに基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを検出することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の特定物質検出装置。
【請求項５】
前記ピーク波長は、１．４μｍ付近であること特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の特定物質検出装置。
【請求項６】
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射し、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得し、
取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出することを特徴とする特定物質検出方法。
【請求項７】
前記特定物質が、アスベストであることを特徴とする請求項６に記載の特定物質検出方法。
【請求項１】
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射する照明手段と、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得する撮影手段と、
撮影手段により取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出する検出手段と、
を含んで構成したことを特徴とする特定物質検出装置。
【請求項２】
前記特定物質が、アスベストであることを特徴とする請求項１に記載の特定物質検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、検出対象物に特定物質が含まれていると検出した画素に対して所定の色を付して画像データを表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の特定物質検出装置。
【請求項４】
前記所定波長は、特定物質に対応した近赤外線光の吸収レベルのピーク付近のピーク波長と、ピーク波長の両側の裾野付近の２点の波長と、ピーク波長と裾野付近の各波長との中間の２点の波長と、を含み、
前記近赤外分光フィルタは、これらに対応して、通過させる近赤外線光の波長が切り替え可能に構成され、
前記撮影手段は、切り替えられた波長毎に検出対象物を撮影して画像データを取得し、
前記検出手段は、得られた波長毎の画像データに基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを検出することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の特定物質検出装置。
【請求項５】
前記ピーク波長は、１．４μｍ付近であること特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の特定物質検出装置。
【請求項６】
検出対象物に近赤外線領域を含む照明光を照射し、
特定物質に対応した所定波長の近赤外線光を通過させる近赤外分光フィルタを介して、検出対象物を撮影して画像データを取得し、
取得された画像データに基づいて、画素毎に前記所定波長の近赤外線光の反射強度データを取得し、該取得した反射強度データに基づいて画素毎の吸収ピークレベル推定値を取得し、該取得した吸収ピークレベル推定値に基づいて、検出対象物に特定物質が含まれているか否かを画素毎に検出することを特徴とする特定物質検出方法。
【請求項７】
前記特定物質が、アスベストであることを特徴とする請求項６に記載の特定物質検出方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図８】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図２】
【図５】
【図８】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６４７３５（Ｐ２０１３−６４７３５Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１２−２０２７５８（Ｐ２０１２−２０２７５８）
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０２７５８（Ｐ２０１２−２０２７５８）
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
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