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DETECTOR AND METHOD FOR DETECTION

Patent code P200016864
File No. 6041
Posted date May 11, 2020
Application number P2018-084404
Publication number P2019-191004A
Date of filing Apr 25, 2018
Date of publication of application Oct 31, 2019
Inventor
  • (In Japanese)小池 克明
  • (In Japanese)久保 大樹
  • (In Japanese)奥澤 康一
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
  • (In Japanese)株式会社大林組
Title DETECTOR AND METHOD FOR DETECTION
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively detect clay minerals in an inspection target, with a simple configuration.
SOLUTION: The present invention includes: an irradiation unit 20 for irradiating an inspection target 2 with an infrared ray; an imaging unit 30 for imaging an infrared ray reflected from the inspection target 2 as at least two infrared-ray images with different wavelengths; and a determination unit 50 for calculating the luminance of each image from at least two infrared-ray images with different wavelengths and determining whether the inspection target 2 includes clay minerals according to the calculated luminances.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

例えば、山岳トンネル工事等においては、切羽を構成する地山に粘土鉱物が含まれていると、該粘土鉱物が水分を吸収して膨潤することにより、トンネルの坑径を縮小させることになる。

このような粘土鉱物の膨潤が覆工コンクリートの打設前に生じた場合には、当該箇所の再掘削等が必要となり、工期や工費に大きく影響するといった課題がある。また、粘土鉱物の膨潤が覆工コンクリートの打設後に生じた場合には、コンクリートのひび割れ等を引き起こす課題もある。このため、地山に含まれる粘土鉱物を適宜に把握することは、山岳トンネル工事において極めて重要となる。

例えば、特許文献1には、対象地盤から採取した試料にX線を照射して蛍光X線を捉え、複数元素の含有の有無や量を分析する技術が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本開示は、検出装置及び、検出方法に関し、特に、粘土鉱物の検出装置及び、検出方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
被検査体に赤外線を照射する照射手段と、
前記被検査体から反射される赤外線を少なくとも2以上の異なる波長の赤外線画像として撮像する撮像手段と、
撮像された前記2以上の異なる波長の赤外線画像から各画像の輝度を算出すると共に、算出した各輝度に基づいて前記被検査体に粘土鉱物が含まれるか否かを判定する判定手段と、を備える
ことを特徴とする検出装置。

【請求項2】
 
前記撮像手段は、前記赤外線画像として、少なくとも、粘土鉱物の赤外線反射率が所定反射率以下となる低反射率の赤外線画像と、粘土鉱物の赤外線反射率が前記所定反射率よりも高くなる高反射率の赤外線画像とを撮像し、
前記判定手段は、前記低反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比を算出すると共に、算出した輝度比に基づいて、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に粘土鉱物が含まれるか否かを判定する
請求項1に記載の検出装置。

【請求項3】
 
前記撮像手段は、前記低反射率の赤外線画像として、粘土鉱物の赤外線反射率が前記所定反射率以下となる少なくとも2以上の異なる低反射率の赤外線画像を撮像し、
前記判定手段は、前記2以上の異なる低反射率の赤外線画像内における所定領域の各輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比をそれぞれ算出すると共に、算出した少なくとも2以上の各輝度比に基づいて、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に含まれる粘土鉱物の種類を特定する
請求項2に記載の検出装置。

【請求項4】
 
前記撮像手段は、前記低反射率の赤外線画像として、波長1.4μm付近の第1低反射率、波長1.9μm付近の第2低反射率及び、波長2.2μm付近の第3低反射率帯域の赤外線画像をそれぞれ撮像し、
前記判定手段は、前記第1低反射率、前記第2低反射率及び、前記第3低反射率の赤外線画像内における所定領域の各輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比をそれぞれ算出すると共に、算出した3つの各輝度比が閾値以下の場合に、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に含まれる粘土鉱物をモンモリロナイトと特定する
請求項3に記載の検出装置。

【請求項5】
 
前記撮像手段が、異なる波長の赤外線を透過可能な複数のバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを透過した赤外線を検出する赤外線カメラとを含む
請求項1から4の何れか一項に記載の検出装置。

【請求項6】
 
被検査体に赤外線を照射する照射ステップと、
前記被検査体から反射される赤外線を少なくとも2以上の異なる波長の赤外線画像として撮像する撮像ステップと、
撮像された前記2以上の異なる波長の赤外線画像から各画像の輝度を算出すると共に、算出した各輝度に基づいて前記被検査体に粘土鉱物が含まれるか否かを判定する判定ステップと、を有する
ことを特徴とする検出方法。

【請求項7】
 
前記撮像ステップでは、前記赤外線画像として、少なくとも、粘土鉱物の赤外線反射率が所定反射率以下となる低反射率の赤外線画像と、粘土鉱物の赤外線反射率が前記所定反射率よりも高くなる高反射率の赤外線画像とを撮像し、
前記判定ステップでは、前記低反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比を算出すると共に、算出した輝度比に基づいて、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に粘土鉱物が含まれるか否かを判定する
請求項6に記載の検出方法。

【請求項8】
 
前記撮像ステップでは、前記低反射率の赤外線画像として、粘土鉱物の赤外線反射率が前記所定反射率以下となる少なくとも2以上の異なる低反射率の赤外線画像を撮像し、
前記判定ステップでは、前記2以上の異なる低反射率の赤外線画像内における所定領域の各輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比をそれぞれ算出すると共に、算出した少なくとも2以上の各輝度比に基づいて、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に含まれる粘土鉱物の種類を特定する
請求項7に記載の検出方法。

【請求項9】
 
前記撮像ステップでは、前記低反射率の赤外線画像として、波長1.4μm付近の第1低反射率、波長1.9μm付近の第2低反射率及び、波長2.2μm付近の第3低反射率の赤外線画像をそれぞれ撮像し、
前記判定ステップでは、前記第1低反射率、前記第2低反射率及び、前記第3低反射率の赤外線画像内における所定領域の各輝度と、前記高反射率の赤外線画像内における所定領域の輝度との輝度比をそれぞれ算出すると共に、算出した3つの各輝度比が閾値以下の場合に、前記被検査体の前記所定領域に対応する部分に含まれる粘土鉱物をモンモリロナイトと特定する
請求項8に記載の検出方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018084404thum.jpg
State of application right Published
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