ES2228364T3 - Sistema de toma y de evaluacion de imagenes. - Google Patents

Abstract

Sistema de toma y evaluación de imágenes para la inspección de catenarias de ferrocarriles eléctricos con el correspondiente sistema de cadenas longitudinales y soportes transversales, discurriendo el sistema de cadena longitudinal esencialmente en paralelo y los soportes transversales esencialmente de forma transversal respecto a la dirección de la marcha, compuesto por: - al menos en cada caso una unidad de alumbrado con al menos un diodo láser y un sistema de lente reticular antepuesto para un alumbrado esencialmente lateral del sistema de cadena longitudinal y de los soportes transversales, - al menos una cámara de línea de diodos como unidad de toma de imágenes para la correspondiente captación de los puntos de la imagen en el sistema de cadena longitudinal y en los soportes transversales, - al menos una unidad de cálculo para la reducción de datos en los datos de imagen captados, - al menos una unidad de cálculo para la evaluación relativa de defectos en el sistema de cadena longitudinal o en los soportes transversales, así como - un espejo oscilante para el aseguramiento del alumbrado y la captación de toda la superficie lateral de un soporte transversal a detectar.

Description

Sistema de toma y de evaluación de imágenes.

La invención se refiere a un sistema de toma y evaluación de imágenes para la inspección de equipos de ferrocarriles eléctricos, como catenarias, que son sostenidos por soportes transversales. Al respecto, se tratan esencialmente los sistemas de cadenas longitudinales, denominados catenarias, que incluyen el hilo de toma, así como los soportes transversales que soportan el sistema de cadena longitudinal que en cada caso, y en función de su denominación están orientados en la dirección de la marcha de los ferrocarriles eléctricos o bien transversalmente a la misma.

Las catenarias de los ferrocarriles eléctricos están sometidas a influencias atmosféricas y al desgaste en el servicio diario. Así, el contacto deslizante de la toma de corriente origina un desgaste en el hilo de la catenaria que conduce corriente. Las oscilaciones del hilo de toma pueden, en determinadas condiciones, soltar uniones atornilladas. Además, por ejemplo las lonas de cubierta no trabadas fijamente de los trenes de mercancías pueden ser elevadas por el viento procedente de la marcha y golpear contra catenarias o soportes transversales, lo cual da lugar a considerables daños mecánicos. Para asegurar la disponibilidad y evitar perturbaciones en el funcionamiento, los tramos han de ser inspeccionados a intervalos de tiempo regulares, para dado el caso llevar a cabo reparaciones en el momento correcto. Estas inspecciones son actualmente tan costosas en cuanto a personal que no pueden realizarse en el volumen necesario.

Mientras para la inspección de la superestructura, en particular de las instalaciones de las vías, se emplean ya vehículos de diagnóstico con sistemas de medida automáticos experimentados, los procedimientos de inspección para las catenarias y los soportes transversales casi no están automatizados. Hasta ahora se han acreditado en funcionamiento procedimientos ópticos para el reconocimiento de la posición del hilo de toma; ver referencia de literatura (1). Para la determinación de la altura que queda del perfil del hilo de toma, pueden incluirse las referencias de literatura (2) y (3). La determinación de la altura que queda mediante sensores en una toma de corriente especial no se realiza, según el estado de la técnica, sin contactos, es decir, el hilo de toma es levantado, lo cual perjudica una medición simultánea y precisa de la posición. Para la corrección continua de los contadores de trayectoria de los vehículos de diagnóstico, se detecta automáticamente la presencia y posición de soportes transversales incluso para velocidades del vehículo muy elevadas con ayuda de un radar de láser; referencia de literatura (1). Se utilizan videocámaras y registradores usuales, para tomar en la dirección de la marcha imágenes con una resolución relativamente baja. Una detección de defectos con el tamaño de los tornillos, no es posible en base a las imágenes tomadas con estos aparatos. Para la inspección de los soportes transversales y del sistema de cadena longitudinal se emplean en general personas, que recorren el tramo a pié. Esta tarea no sólo es costosa en tiempo y fatigosa, sino también no exenta de peligros, cuando tiene lugar durante el tiempo normal de servicio.

La tarea de la invención reside en la puesta a disposición de un sistema de toma de imágenes para la inspección de catenarias con los correspondientes soportes transversales de ferrocarriles eléctricos, llevándose los datos de la imagen a un sistema de evaluación para la detección de faltas. El tratamiento de los datos de la imagen desde la toma de la imagen hasta su entrada en el sistema de evaluación de imágenes, debe combinar una elevada resolución local con una velocidad relativamente alta del vehículo de diagnóstico.

La solución a esta tarea tienen lugar mediante la combinación de particularidades de la reivindicación 1 ó 2.

La invención se basa en el conocimiento de que una combinación óptima de unidad de alumbrado, cámara, hardware y software da como resultado un sistema total que reduce considerablemente el costo actual. Al respecto, el sistema de toma y evaluación de imágenes inspecciona el objeto a inspeccionar, es decir, soportes transversales y sistemas de cadena longitudinal, que incluye los hilos de toma que conducen corriente. Los datos de la imagen se captan y memorizan y se ponen a disposición para un subsiguiente software automático de evaluación de imagen. La ventaja esencial respecto a las videocámaras convencionales con registrador conectado (unidad de registro) reside en la elevada resolución local de aprox. 1 mm para un campo visual de varios metros de magnitud. Adicionalmente pueden realizarse tiempos de exposición cortos, inferiores a 100 \mus, lo cual permite pese a la elevada resolución, velocidades de 80 km/h del vehículo de diagnóstico. El alumbrado está diseñado de tal manera que pueden lograrse condiciones de contraste constantes y suficientes para una evaluación automática de la imagen, no sólo por la noche, sino también con cielo cubierto. En conjunción con una evaluación de la imagen para el reconocimiento automático de defectos, puede racionalizarse el procedimiento personal empleado hasta hoy, lo cual eleva la disponibilidad y seguridad del funcionamiento de los tramos de ferrocarril electrificados. Además, se logra con las imágenes una documentación adecuada por ejemplo para reivindicaciones de derechos de garantía.

Ventajosos perfeccionamientos pueden deducirse de las reivindicaciones secundarias.

El objetivo de la invención, que es precisamente permitir una elevada velocidad de un vehículo de inspección a igualdad de calidad de prueba, se logra reduciendo y comprimiendo la cantidad enorme de datos que se producen, de manera que resulten una cantidad de datos procesable de una manera razonable con los medios actuales, con lo que puede inspeccionarse de una sola vez un tramo de vía más largo.

La iluminación con ayuda de un diodo láser tiene frente a los proyectores convencionales la ventaja de que la necesidad de espacio sobre el techo del vehículo de diagnóstico es comparativamente pequeña. De esta manera se mantiene la resistencia al aire para un vehículo a elevadas velocidades dentro de límites aceptables. Además, es posible centrar la lámpara de láser de tal manera que a lo largo de la zona de profundidad de nitidez de algunos metros, por ejemplo 2 m, el espesor de la banda luminosa sea de algunos milímetros, por ejemplo de 4 mm, y con ello sólo se ilumine la zona a detectar.

Las ventajas de espacio cuando se utiliza un diodo láser se obtienen a base de desventajas en la precisión en cuanto a la precisión de detección, puesto que la utilización de proyectores no implica el problema de la granulación o bien del ruido de Speckle.

La utilización de una lente reticular se refiere esencialmente a la legislación de protección frente a láser. De esta manera puede aumentarse la potencia de un diodo láser sin infringir la legislación de protección frente a láser, ya que el rayo láser se divide en varios, por ejemplo al menos tres rayos láser. La configuración de una fuente de luz extendida puede estar configurada por ejemplo en forma de un listón luminoso.

Puesto que el sistema de cadena longitudinal y los soportes transversales miden más de un metro, han de formularse exigencias especiales a la resolución de las cámaras. Para una cámara de línea de diodos son necesarios, ventajosamente, al menos 2000 píxeles. Para una cámara de superficie lo mismo se convierte, en función de la cantidad de cámaras, en 1000 x 1000 píxeles. Es además ventajoso utilizar una cámara de línea de diodos con 4000 píxeles y cámaras de superficie con 4000 x 4000 píxeles. Cuando se utilizan proyectores juntamente con cámaras de superficie, puede realizarse la toma de la imagen en el ámbito objetivo referida a los soportes transversales con una o varias cámaras. En lo que sigue a continuación se describe un ejemplo de ejecución con la utilización de 9 cámaras.

El sistema de toma de imagen está diseñado preferentemente para alumbrar y tomar imagen de catenarias o soportes transversales en dos lados contrapuestos.

La reducción de datos es obligatoria para el sistema de toma de imagen y de evaluación. Puesto que el tamaño de los elementos de memoria utilizados choca rápidamente con el límite superior y se vuelve inmanejable, se prevé ventajosamente comprimir la cantidad de datos existente tras la reducción de datos. Los datos comprimidos existentes pueden así memorizarse, de manera ventajosa, en un único medio de memoria de datos, realizándose la descompresión directamente a continuación o bien con un retardo en el tiempo. Los datos descomprimidos pueden llevarse a la unidad de evaluación. La reducción de datos incluye, contrariamente a la compresión, la eliminación de cantidades de datos que se generan en un espacio objetivo generosamente dimensionado, pero que no se refieren al sistema de cadena longitudinal y a los soportes transversales.

La utilización de alumbrado de infrarrojos excluye, ventajosamente, el efecto de deslumbramiento del alumbrado. Es conveniente una longitud de onda de unos 800 nm.

La resolución de las cámaras utilizadas está diseñada ventajosamente de tal manera que un pixel en una cámara de las dimensiones laterales tiene en el objeto un tamaño o extensión de 2 mm.

Con una duración del alumbrado de 90 \mus y para una resolución como la antes indicada, puede calcularse la correspondiente velocidad del vehículo de diagnóstico.

La utilización de luz láser tiene repercusiones esenciales sobre la potencia de la unidad de alumbrado. Con láseres puede realizarse el alumbrado con la décima parte de la potencia de los proyectores. En una forma constructiva preferente de la invención, presenta un diodo láser menos de 100 vatios de potencia eléctrica de entrada, con un rendimiento de aprox. 0,3. Un proyector de vaporización de metal presenta preferentemente al menos 1 kW de potencia eléctrica. Las ventajas de los proyectores residen en el campo de la óptica.

De manera ventajosa y paralelamente a la toma de datos correspondiente a la invención, se utiliza una videocámara de forma constructiva normal, es decir, con una resolución de más de 2 mm en paralelo o bien sincrónicamente. Puesto que en esta videocámara no existe problema de memoria alguno, su utilización no es crítica. Los equipos de catenaria en los que se realiza de esta manera la toma de imagen en paralelo pueden utilizarse en la evaluación de la imagen para apoyar la correspondiente evaluación de las imágenes con una elevada resolución.

La utilización de un contador de trayectoria es igualmente ventajosa, puesto que también aquí puede apoyarse la evaluación de la imagen.

A continuación se describen ejemplos de ejecución en base a las figuras esquemáticas, a modo de ejemplo:

la figura 1 muestra la toma de imagen relativa a un sistema de cadena longitudinal con cable soporte e hilo de toma con cámaras de línea desde dos lados,

la figura 2 muestra la vista en planta sobre un vehículo de medición con sistemas de toma para las catenarias igualmente representadas de ferrocarriles eléctricos,

la figura 3 muestra un sistema de cadena longitudinal en vista lateral, adjuntándose la estimación de una reducción de datos,

la figura 4 muestra la toma de imagen de soportes transversales mediante 9 cámaras de superficie.

Para detectar los efectos en catenarias de ferrocarriles eléctricos con el correspondiente sistema de cadena longitudinal y soportes transversales del orden del tamaño de tuercas y tornillos, o también de hilos delgados individuales en cables dañados empalmados, es necesaria una resolución de aprox. 1 mm. Puesto que los sistemas de cadena longitudinal y los soportes transversales son más grandes que 1 m, resultan no obstante dificultades especiales. Cámaras que desde el punto de vista de la cantidad de píxeles (4000 x 4000 píxeles) aportarían una resolución suficiente, no poseen un obturador electrónico suficientemente rápido, sino sólo uno mecánico, que es demasiado lento, ya que debido a la velocidad deseada para un vehículo de diagnóstico, el tiempo de exposición ha de quedar dentro de límites muy estrechos. Si se desea que el vehículo de diagnóstico tenga una rapidez de 80 km/h, entonces los tiempos de exposición no deben ser mayores que 1/22000 s, lo que corresponde a un tiempo de exposición de 45 \mus. Mediante estas medidas se mantiene suficientemente baja la borrosidad debido al movimiento. Para la toma de imágenes del sistema de cadena longitudinal se utilizan por lo tanto dos cámaras de línea de diodos de alta velocidad, con por ejemplo cada una 4096 píxeles, tal como se representa en la figura 1. De esta manera se logra una velocidad de puntos de imagen de hasta 100 Mpíxeles/s por cada cámara. Debido al movimiento del vehículo de diagnóstico y debido a una simultánea lectura de la cámara de línea, resulta una imagen indefinidamente larga. La duración mínima de exposición por cada columna de imagen de estas cámaras es de 40 \mus, con lo que la borrosidad debida al movimiento es despreciable. Para el alumbrado se utiliza un rayo láser ampliado con forma de banda. La luz perturbadora de otras longitudes de onda se reduce mediante filtros de banda estrecha, con lo que las tomas resultan ampliamente independientes de la luz del entorno y de esta manera presentan condiciones de contraste suficientemente constantes para la posterior evaluación de la imagen. Así pueden configurarse automáticamente tomas evaluables, además de en la noche, también con cielo cubierto. Sobre un tramo horizontal de sólo 10 m resultan, tal como se ha representado en la figura 3, 40 Mbytes de datos de imagen. Esto es válido en el caso de que el sistema de cadena longitudinal sea escaneado a lo largo de una zona vertical de 4 m con 1 mm de resolución. Cuando se utilizan placas de memoria de 17 Gbytes, se llenaría una placa con datos de imagen tras un trayecto de sólo 4,37 km. Para una velocidad del vehículo de por ejemplo 80 km/h, esto corresponde a una velocidad de datos de 90 Mbyte/s. Con el estado actual de la técnica no es posible memorizar tales cantidades de datos por unidad de tiempo manteniendo el ritmo, es decir, con la correspondiente velocidad del vehículo de diagnóstico, sin estancamiento de datos. Una reducción de los datos de la imagen a menos del 3% es posible con lo siguientes elementos, que permiten marchar hasta 175 km sin interrupción:

- El sistema de cadena longitudinal puede modificar su zona de estancia en relación con las cámaras, lo cual significa que en la figura 1 la posición del sistema de cadena longitudinal se desliza hacia la izquierda o hacia la derecha, con lo cual el espacio objetivo es claramente más grande que el sistema de cadena longitudinal. Para la reducción de datos, se eliminan los datos de la imagen que se encuentran por encima o por debajo del sistema de cadena longitudinal. La posición del sistema de cadena longitudinal se determina al respecto continuamente por parte de un sistema de radar especial existente para la captación de la posición del hilo de toma.

- En una operación del valor de umbral, se coloca el fondo, por lo general oscuro, en un valor bajo y constante.

- A continuación se comprime la cantidad de datos con un procedimiento convencional de compresión para datos de imagen, por ejemplo en JPEG.

- Finalmente, y tras un almacenamiento intermedio en el disco duro de un ordenador, se transmiten los datos comprimidos a una banda magnética.

Para la toma de imágenes por ambos lados del soporte transversal, se describen según la figura 4 las siguientes particularidades:

Tal como se esboza en la figura 4, se utilizan unas 9 cámaras de vídeo superficiales de alta resolución, cuyo tiempo de exposición queda limitado por un shutter (obturador) electrónico. Como alumbrado se utilizan bien diodos láser o bien proyectores, teniendo los proyectores una potencia de en cada caso unos 5 kW y estando dispuestos y orientados en contra de la dirección de la marcha o bien en la dirección de la marcha. Puesto que la cantidad de datos es inferior a en el sistema de cadena longitudinal, puede renunciarse a una reducción.

La señal de disparo para la toma de imagen en los soportes transversales, se genera por un sistema de reconocimiento de posición de ejecución normal, utilizando un radar de láser.

Causan problemas la necesidad de espacio, la resistencia del aire y la necesidad de limpiar los grandes proyectores, así como el efecto de deslumbramiento sobre personas que no tienen nada que ver en la proximidad del tramo de vía. Por otro lado, los proyectores presentan en relación con los diodos láser la ventaja de que no existe granulación alguna (ruido de
Speckle).

Como alternativa, se propone utilizar también aquí, en lugar de las cámaras de superficie para la toma relativa a los soportes transversales, y al igual que en el sistema de cadena longitudinal, cámaras de línea juntamente con el alumbrado de láser descrito. Puesto que el vehículo se mueve perpendicularmente a los soportes transversales, falta aquí, desde luego, el movimiento horizontal para la generación de una imagen bidimensional, puesto que el alumbrado láser sólo alumbra una banda por ejemplo vertical. Para asegurar el alumbrado total y una toma de imagen completa de un soporte transversal en este caso, se posiciona en la trayectoria común del rayo de la banda de luz láser y óptica receptora, un espejo oscilante, que permite, dentro de unos 0,2 segundos explorar por ejemplo un tramo horizontal de 5 m sobre el soporte transversal. Otra ventaja adicional cuando se utiliza un alumbrado láser también para los soportes transversales, consiste en la similitud de la forma constructiva con la del sensor para el sistema de cadena longitudinal, lo cual repercute favorablemente sobre los costes de fabricación. Para apoyar un contador de trayectoria o bien para la mejora general de la posición de una banda de imagen determinada tomada en el sistema de cadena longitudinal así como en el soporte transversal, se confeccionan registros adicionales con una cámara de vídeo bidimensional. Especialmente con referencia a la toma de imágenes en los equipos transversales, esto aporta ventajas especiales, ya que para una velocidad del vehículo de medida de 80 km/h, dentro de 0,2 segundos el vehículo y con ello también la toma de imagen y el sistema de evaluación se aproxima o bien se aleja del soporte transversal en 4,4 m.

En la figura 1 se representa en particular una vista anterior o posterior de una parte de un vehículo de diagnóstico. Sobre el techo de vehículo de diagnóstico, con una anchura de 2,8 m, se encuentran dos cámaras de línea de alta velocidad con en cada caso 4096 píxeles, 22000 líneas/s y 90 Mpíxeles/s. Igualmente se ha representado en sección el sistema de cadena longitudinal. Se han dibujado el cable soporte posicionado arriba, así como el hilo de toma que pende indirectamente del cable soporte. Entre cable soporte e hilo de toma se prevén regularmente cables soporte verticales. El plano de luz láser representado se refiere a la unidad de toma de imágenes o bien cámara posicionada en la figura 1 sobre el techo del vehículo de diagnóstico a la derecha. El alumbrado constituye para el sistema de cadena longitudinal, tal como ya se ha descrito, simplemente un alumbrado por capas, alumbrándose en cada caso una banda de imagen. Simultáneamente se toma en la imagen la correspondiente banda de imagen. La continua repetición da lugar a una imagen casi interminable del sistema de cadena longitudinal. El espacio del objeto o bien espacio objetivo se ha representado en la figura 1 mediante líneas discontinuas. Debido al hecho de que el hilo de toma escapa en relación a la toma de corriente de un vehículo ferroviario, de manera que no realiza la toma continuamente en el mismo punto, el espacio del objeto ha de dimensionarse con un tamaño correspondientemente grande. Su anchura es, tal como se ha representado en la figura 1, de 0,8 m. La altura del espacio del objeto se diseña en principio correspondientemente alta, ya que han de cubrirse al respecto todas las variantes constructivas. En la reducción de datos que sigue a la toma de imagen, se eliminan los datos que se encuentran por encima o por debajo del sistema de cadena longitudinal. La iluminación y la toma de la imagen desde dos lados del sistema de cadena longitudinal, tal como se ha representado en la figura 1, implica una elevada seguridad de reconocimiento.

La figura 2 muestra la vista en planta sobre el techo de un vehículo de diagnóstico, en el que se tienen en cuenta la evolución del hilo de toma y la posición de un soporte transversal. La evolución no paralela del hilo de toma en relación con la dirección de marcha del vehículo de diagnóstico tiene en cuenta el movimiento lateral de escape del hilo de toma en relación con la toma de corriente de un vehículo ferroviario. La figura 2 representa el posicionamiento aproximado de las cámaras de línea, que realizan la toma desde el lado longitudinal del vehículo de diagnóstico y que toman el sistema de cadena longitudinal desde dos lados contrapuestos. Las cámaras de superficie representadas para la toma de imagen en relación con el soporte transversal, están posicionadas de tal manera que las mismas detectan en la dirección de la marcha o bien en dirección contraria. Para el caso representado en la figura 2, se alumbra el soporte transversal con proyectores y la toma se realiza con cámaras de superficie. Cuando se utilizan cámaras de línea, el alumbrado se realiza con diodos láser, tal como se ha descrito. Existe la posibilidad de alumbrar todos los objetos a detectar con diodos láser y realizar la toma con cámaras de línea. En este caso y para el alumbrado y detección del soporte transversal, tendría que existir un espejo oscilante en la trayectoria óptica del rayo, para cubrir la extensión del soporte transversal en dirección transversal a la de la marcha del vehículo de diagnóstico, en cuanto al alumbrado y a la toma de imagen. Para el tramo longitudinal del sistema de cadena longitudinal, esto no es necesario, puesto que el vehículo ferroviario se mueve a lo largo del sistema de cadena longitudinal.

La figura 3 muestra la vista lateral de un detalle de un sistema de cadena longitudinal. Se representan el cable soporte y el hilo de toma que cuelga de allí mediante cables soporte verticales. La zona representada con una anchura de 10 m es por ejemplo la zona de imagen alumbrada y detectada en ese momento. Con una memorización de datos del 100% de por ejemplo 40 Mbytes, resulta, para la capacidad de memoria actual de las placas de memoria de por ejemplo 17 Gbytes, solamente un tramo de marcha de 4,37 km. Tras una reducción de datos a menos del 3%, es decir, una cantidad de datos de aproximadamente 1 Mbyte, resulta un tramo de marcha correspondiente a un vehículo de diagnóstico de 175 km.

La figura 4 muestra la vista lateral de un soporte transversal en o en contra de la dirección de la marcha de un vehículo ferroviario. Para el caso representado en la figura 4 se utilizan 9 cámaras de superficie correspondientes a los 9 rectángulos allí señalados. El alumbrado se realiza mediante proyectores. La necesidad de memoria es por ejemplo de 20,8 Mbytes por cada soporte transversal. Para una capacidad de memoria de 54 Gbytes sobre una placa de memoria, pueden tomarse 2570 soportes transversales en una unidad. Esto corresponde, para una distancia entre postes de 70 m con en cada caso un equipo transversal, a un tramo de 180 km.

Hay que indicar de nuevo que en lugar del alumbrado con proyectores, el alumbrado con diodos láser presenta determinadas ventajas. Así se mantiene la necesidad de espacio sobre el techo de un vehículo de diagnóstico relativamente baja y la resistencia del aire para velocidades elevadas se mantiene en límites aceptables. Además, es posible enfocar la banda láser de tal manera que a lo largo de la zona de profundidad de nitidez de algunos metros, la anchura de la banda luminosa sea de algunos milímetros, y con ello sólo se ilumine la zona a detectar.

(1) R. Müller, H. Höfler "Vigilancia de la vía con técnica de medida óptica" en el Calendario del Ingeniero Ferroviario 97, págs. 315-332, Tetzlaff, Darmstadt 1996, ISBN 3-87814-506-3

(2) "La técnica láser comprueba la catenaria bajo tensión y con un ritmo 60" en Tiempo de ferrocarril, Abril 1998, o bien documento de patente alemana DE 196 13 737 C, publicado el 24.09.1998

(3) "Dispositivo de medición de hilo de toma", documento de patente alemana DE 196 34 060 C1, publicado el 22.01.98

Claims (18)

1. Sistema de toma y evaluación de imágenes para la inspección de catenarias de ferrocarriles eléctricos con el correspondiente sistema de cadenas longitudinales y soportes transversales, discurriendo el sistema de cadena longitudinal esencialmente en paralelo y los soportes transversales esencialmente de forma transversal respecto a la dirección de la marcha, compuesto por:

-

al menos en cada caso una unidad de alumbrado con al menos un diodo láser y un sistema de lente reticular antepuesto para un alumbrado esencialmente lateral del sistema de cadena longitudinal y de los soportes transversales,

-

al menos una cámara de línea de diodos como unidad de toma de imágenes para la correspondiente captación de los puntos de la imagen en el sistema de cadena longitudinal y en los soportes transversales,

-

al menos una unidad de cálculo para la reducción de datos en los datos de imagen captados,

-

al menos una unidad de cálculo para la evaluación relativa de defectos en el sistema de cadena longitudinal o en los soportes transversales, así como

-

un espejo oscilante para el aseguramiento del alumbrado y la captación de toda la superficie lateral de un soporte transversal a detectar.

2. Sistema de toma y evaluación de imágenes para la inspección de catenarias de ferrocarriles eléctricos con el correspondiente sistema de cadena longitudinal y soportes transversales, discurriendo el sistema de cadena longitudinal esencialmente en paralelo y los soportes transversales esencialmente de forma transversal respecto a la dirección a la marcha, compuesto por:

-

al menos una unidad de alumbrado con al menos un diodo láser y un sistema óptico de lente reticular antepuesto para el alumbrado esencialmente lateral del sistema de cadena longitudinal,

-

al menos una unidad de alumbrado con al menos un proyector de vapor de metal para el alumbrado esencialmente lateral del sistema de los soportes transversales,

-

al menos una cámara de línea de diodos como unidad de toma de imagen para la correspondiente captación de los puntos de la imagen en el sistema de cadena longitudinal,

-

al menos una cámara de superficie con obturador electrónico como unidad de toma de imagen para la correspondiente captación de los puntos de la imagen en los soportes transversales,

-

al menos una unidad de cálculo para la reducción de datos en los datos de imagen captados,

-

al menos una unidad de cálculo para la evaluación relativa de defectos en el sistema de cadena longitudinal o en los soportes transversales.

3. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, estando compuesta la lente reticular por una cantidad mínima de lentes ópticas, con lo que la lente reticular juntamente con el diodo láser constituye una fuente de luz extendida.

4. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, presentando una cámara de línea de diodos al menos 2000 píxeles y una cámara de superficie al menos 1000 x 1000 píxeles.

5. Sistema de toma y evaluación de imágenes según la reivindicación 4, presentando la cámara de línea de diodos aprox. 4000 píxeles y la cámara de superficie 4000 x 4000 píxeles.

6. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, donde se emplea un rayo láser extendido con forma de banda.

7. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, diseñado para alumbrar y detectar catenarias o soportes transversales desde dos lados contrapuestos.

8. Sistema de toma de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, que está diseñado para llevar los datos de la imagen, tras la captación, a una unidad de compresión, y antes de la evaluación a una unidad de descompresión.

9. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, donde la longitud de onda de la luz de láser empleada se encuentra en la gama de los infrarrojos.

10. Sistema de toma y evaluación de imágenes según la reivindicación 9, siendo la longitud de onda de la luz de 800 nm.

11. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, estando elegida la resolución de una cámara de tal manera que un pixel en el objeto tiene un tamaño máximo de 2 mm.

12. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, siendo la duración del alumbrado de un máximo de 90 \mus.

13. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, disponiendo un diodo láser de menos de 100 vatios de potencia eléctrica de entrada con un rendimiento de aprox. 0,3.

14. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones 2 - 13, disponiendo un proyector de vapor de metal de al menos 1 kW de potencia eléctrica de entrada.

15. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, existiendo adicionalmente un radar de láser para detectar la presencia y posición de soportes transversales y para aportar una señal de activación para la captación de datos.

16. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, existiendo una videocámara con resolución peor que 2 mm para la captación síncrona de soportes transversales, para simplificar la evaluación de la imagen.

17. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, existiendo un contador de trayectoria, cuyos datos se memorizan simultáneamente con los datos de la imagen y apoyan la evaluación de la imagen.

18. Sistema de toma y evaluación de imágenes según una de las reivindicaciones precedentes, siendo el espacio objetivo determinado superior al volumen actual a detectar de las catenarias.