JP2005249503A - Device for inspecting slider of pantograph - Google Patents
Device for inspecting slider of pantograph Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005249503A JP2005249503A JP2004058353A JP2004058353A JP2005249503A JP 2005249503 A JP2005249503 A JP 2005249503A JP 2004058353 A JP2004058353 A JP 2004058353A JP 2004058353 A JP2004058353 A JP 2004058353A JP 2005249503 A JP2005249503 A JP 2005249503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pantograph
- camera
- imaging
- vehicle
- detection sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電気車の屋根上に取り付けられたパンタグラフのすり板の摩耗量等を検査するパンタグラフのすり板検査装置に関する。 The present invention relates to a pantograph slip plate inspection device for inspecting the wear amount and the like of a pantograph slide plate mounted on a roof of an electric vehicle.
従来のパンタグラフの検査装置としては超音波センサを用いて検査する装置や、カメラを用いて検査する検査装置が提案されている。特許文献1の従来技術には、テレビカメラを用いてパンタグラフに撮像時に光を照射して、テレビカメラでパンタグラフをモニタに映し出し、監視員がその画像からパンタグラフの状態を見て以上判断する事が記載されている。なお、本特許文献1では、従来人がパンタグラフの状態を監視していたものを、自動的に、画像処理技術を用いてパンタグラフすり板の厚みを求める測定装置が開示されている。この装置は、周囲の照度を測定する照度計を設置し、パンタグラフをランダムシャッタカメラにて撮像し、その時の周囲の照度に応じて、カメラの輝度を自動調整する物である。
As a conventional pantograph inspection device, an inspection device using an ultrasonic sensor and an inspection device using a camera have been proposed. In the prior art of
特許文献1の方法では、照明はパンタグラフのエッジ検出が出来る照度で、カメラ設置位置付近から光を照射する構成としている。この場合、画像処理を行うための高輝度の照明を当てるため、モニタ画面でパンタグラフの状態を監視するには不向きである。パンタグラフの状態の監視には、画像処理技術を用いて自動的にすり板等の摩耗状態を検出すると共に、異常を検知した場合に、監視者に通報すると共に、監視者がモニタ画面にて、確認出来るようにすることが要求されている。そのため、パンタグラフ周囲の照度と、実際に画像処理する部分の照度を変えてパンタグラフを撮像する必要がある。
In the method of
そこで、本発明の目的は、パンタグラフの二値化等の処理をしてエッジ検出が可能な照明と、モニタ画面に画像を映し出して、監視員が状態を判断できるようにカメラと照明を配置して、パンタグラフの異常を検出できる装置を適用する事にある。 Therefore, the object of the present invention is to arrange lighting such that binarization of the pantograph and the like can be detected and a camera and lighting so that the monitor can judge the state by displaying an image on the monitor screen. Therefore, a device that can detect anomalies of pantographs is applied.
上記目的を達成するために、本発明では、車両の進入を検知する進入検知センサと、パンタグラフが撮像領域に進入してきたことを検出するパンタグラフ検知センサと、パングラフ検知センサがパンタグラフを検知するとパンタグラフすり板上面に光りを照射する上面照射用フラッシュ照明と、撮像用カメラ側に設置されパンタグラフすり板側面側を照射用のフラッシュ照明を照射し同時にカメラを動作させてパンタグラフを撮像するように構成し、前記すり板上面を照射するフラッシュ光に対してパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ光の光量を小さくしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an intrusion detection sensor for detecting an approach of a vehicle, a pantograph detection sensor for detecting that a pantograph has entered the imaging region, and a pantograph when the pantograph detection sensor detects a pantograph It is configured to illuminate the top surface of the slide plate with flash illumination for top surface illumination and illuminate the flash light for illumination on the side of the pantograph side plate installed on the imaging camera side and simultaneously operate the camera to capture the pantograph. The amount of flash light for irradiating the pantograph slab plate side surface with respect to the flash light irradiating the top surface of the slab plate is reduced.
パンタグラフのすり板の上面と側面を夫々照射する光量を変えて撮像することによって、エッジを確実に抽出することができ、すり板の摩耗量を正確に把握できると共に、撮像した画像をモニタにそのまま映写して監視員が画像によっても確認できるようにした。 By changing the amount of light applied to the top and side surfaces of the pantograph's sliding plate, the edges can be extracted reliably, the wear amount of the sliding plate can be accurately grasped, and the captured image is directly displayed on the monitor. The video was projected so that the observer could check the image.
パンタグラフのすり板の状態を画像処理を用いて検査する場合は、斜め上方からパンタグラフ全体を撮像し、パンタグラフの変形や破損、及び摩耗の状態を自動的に検出できるようにすることが必要である。特に、すり板部は摩耗や破損が多いために重点的に監視する必要がある。すり板部の摩耗や損傷を画像処理によって検出するためには、すり板上面部とすり板側面部とで十分にコントラスト(輝度差)がある画像を得る必要がある。 When inspecting the state of the pantograph sliding plate using image processing, it is necessary to capture the entire pantograph from diagonally upward so that the deformation, breakage, and wear state of the pantograph can be automatically detected. . In particular, the sliding plate portion is frequently worn and damaged, so it is necessary to monitor it intensively. In order to detect wear and damage of the sliding plate portion by image processing, it is necessary to obtain an image having a sufficient contrast (luminance difference) between the upper surface portion of the sliding plate and the side surface portion of the sliding plate.
そこで、本発明では、特にすり板上面と側面とでコントラストの大きな映像を得るための照明の配置を提案するものである。 Therefore, the present invention proposes an arrangement of illumination for obtaining an image with a large contrast between the upper surface and side surfaces of the sliding plate.
以下図面を用いて実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図1にパンタグラフのすり板検査装置の全体構成図を示す。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a pantograph slip plate inspection apparatus.
図1に示すようにパンタグラフのすり板4を、斜め上方から撮像するように線路に並行して設けた支柱16に線路15を跨ぐように設けた梁17と線路と平行に梁18を設けてある。その梁17に複数のカメラ2とフラッシュ照明10(ストロボ照明と言う場合もある)を設けてある。また、同支柱16又は梁17から車両進入方向と退出方向とにそれぞれ腕19を伸ばして、その腕19部にパンタグラフ検出センサ5とパンタグラフの上部(すり板表面)を照らすためのフラッシュ照明20が設けてある。また、梁18には、パンタグラフ以外の車体屋根上機器の状態を監視するための複数の屋根上機器監視用照明(ハロゲンランプ)11が線路を挟むように設置されている。また、屋根上機器監視用カメラ3が進入側梁17の両端部側と、退出側梁17の中央とに設けてある。
As shown in FIG. 1, a
別設の車両25の進入を検知する車両進入検知センサ6が動作すると、本図には図示していない検査装置の電源が入り、その後パンタグラフ検出センサ5がパンタグラフすり板4を検出すると、梁17上の車両進入方向のフラッシュ照明10a及びパンタグラフ検知センサ5に併設され、パンタグラフすり板面を照らすフラッシュ照明20aが点灯され、同時に同方向のカメラ2aがパンタグラフのすり板付近を撮像する。その後、車両退出方向のパンタグラフ検出センサ7がパンタグラフの通過を検知すると、車両退出方向のフラッシュ照明10b及びパンタグラフ検出センサに併設されたフラッシュ照明20bが点灯され、同時に退出方向のカメラ2bがパンタグラフのすり板付近を撮像する。なお、車両の地上側には、編成番号等の車両情報を受信するための受信機9が、車両の先頭部には編成番号等の車両情報を発信する発信機8が設けてある。
When the vehicle
前述の様に車両の進入側と退出側の2ヶ所でパンタグラフを撮像する事によって、架線の陰になって撮像できなかった部分のパンタグラフすり板部分を補正する事が出来る。これは一般に架線が線路に平行に張られているものではなく、すり板部分にまんべんなく接触摺動するように所定の角度で蛇行するように張られているためこれを利用したものである。また車両進入時と退出時の2度の撮像を行いそれぞれを画像処理することで、検出精度を向上できる効果もある。例えば、車両進入時と退出時とでパンタグラフすり板と架線との接触摺動状態が異なるため、すり板エッジでは偏摩耗が生じる場合がある。両側エッジを測定できるためすり板の摩耗状況をより正しく検査できる。 As described above, by imaging the pantograph at the two places on the entry side and the exit side of the vehicle, it is possible to correct the portion of the pantograph slide plate that cannot be imaged due to the shadow of the overhead line. This is because the overhead wire is not generally stretched in parallel with the track but is stretched so as to meander at a predetermined angle so as to slide in contact with the sliding plate portion evenly. In addition, there is an effect that the detection accuracy can be improved by imaging twice when entering and leaving the vehicle and processing each of them. For example, since the contact sliding state between the pantograph sliding plate and the overhead wire is different when the vehicle enters and exits, uneven wear may occur at the sliding plate edge. Since both side edges can be measured, the wear state of the sliding plate can be inspected more correctly.
次に、フラッシュ照明とカメラの設置位置の関係を、図2を用いて説明する。 Next, the relationship between the flash illumination and the installation position of the camera will be described with reference to FIG.
図2はフラッシュ照明とカメラの配置の一例を示したものである。 FIG. 2 shows an example of the arrangement of flash illumination and cameras.
従来の、パンタグラフのすり板の厚み測定装置では、パンタグラフを撮像する場合に、撮像するカメラとフラッシュ照明の位置を略同じ位置に配置し、パンタグラフを斜め上部から撮像している。この時、フラッシュ照明の照射光はパンタグラフに対して斜め上方から当たる事になり、すり板上面部分とすり板側面部分とで輝度差が小さくエッジ検出が難しかった。そこで、すり板上部を直接照射して輝度を上げると共に、フラッシュ照明を配置すると、エッジ検出精度が格段に向上した。しかし、この撮像画面をモニタに映し出すと、舟体部分が暗くなりすぎて、すり板の状態を目視にて観察するのには適さなかった。 In a conventional pantograph sliding plate thickness measuring device, when a pantograph is imaged, the camera to be imaged and the position of the flash illumination are arranged at substantially the same position, and the pantograph is imaged obliquely from above. At this time, the irradiation light of the flash illumination hits the pantograph obliquely from above, and the difference in luminance between the top surface portion of the sliding plate and the side surface portion of the sliding plate is small, making it difficult to detect the edge. Therefore, the edge detection accuracy was greatly improved by directly irradiating the upper part of the sliding plate to increase the brightness and arranging the flash illumination. However, when this imaging screen is displayed on the monitor, the hull portion becomes too dark, which is not suitable for visually observing the state of the sliding plate.
そこで、本発明では、車両の進入方向に対向する斜め上部からの照明と、パンタグラフに上部から照射するフラッシュ照明を配置する構成とした。その場合、上部から照射するものと、斜め前方または斜め後方から照射するそれぞれのフラッシュ照明の光量を変えて照射するようにした。すなわち、光量を変えるために、同じ発光量のフラッシュ照明を図2に示すように照射する距離を変えて配置した。例えば、高さ方向の距離は同じ距離hに設定し、幅方向(線路間方向)はパンタグラフ上面を照射する側を、パンタグラフ正面から照射する側の距離Wの半分の距離0.5Wとし、パンタグラフ上部を照明するフラッシュ照明の位置から照射するパンタグラフまでの距離(車両走行方向距離)Lに対して、カメラ側に配置したフラッシュ照明からパンタグラフ撮像位置までの距離(車両双方向距離)が略5.5倍の5.5Lになるように配置した。なおこの車両走行方向距離に関して及び幅方向の配置に関しては、パンタグラフの種類等により若干異なるが、4.6〜6.5倍及び1倍〜4倍程度の位置関係に入るように配置すれば問題ない事を確認してある。この様な配置でパンタグラフすり板部を照明しながら撮像すると、すり板上面は明るく、すり板側面は多少暗く撮像することができエッジ部を確実に分離でき、かつ目視でも十分摩耗の状態を判別する事ができた。 Therefore, in the present invention, illumination from an oblique upper part facing the vehicle approach direction and flash illumination to irradiate the pantograph from above are arranged. In that case, the light quantity of each flash illumination irradiated from the upper part and obliquely forward or obliquely rearward was changed for irradiation. That is, in order to change the amount of light, the flash illumination with the same light emission amount was arranged at different irradiation distances as shown in FIG. For example, the distance in the height direction is set to the same distance h, and in the width direction (inter-track direction), the side that irradiates the top surface of the pantograph is 0.5 W, which is half the distance W from the front side of the pantograph. 4. The distance (vehicle bidirectional distance) from the flash illumination arranged on the camera side to the pantograph imaging position is approximately 5 with respect to the distance (vehicle traveling direction distance) L from the position of the flash illumination that illuminates the upper part to the irradiation pantograph. It arrange | positioned so that it might be 5.5L of 5 times. The vehicle travel direction distance and the width direction are slightly different depending on the type of pantograph, but there is a problem if they are arranged so as to be in a positional relationship of about 4.6 to 6.5 times and about 1 to 4 times. I have confirmed that there is nothing. If you take an image while illuminating the pantograph sleeve plate in such an arrangement, the upper surface of the slide plate is bright and the side of the slide plate can be taken slightly darker, the edges can be reliably separated, and the state of wear can be determined visually. I was able to do it.
前述の様に、カメラでパンタグラフを撮像する瞬間に照射するフラッシュ光をパンタグラフ上面側が、明るく、側面側は多少暗くなるように照射する事で、画像処理時のエッジ検出が確実に行えると共にモニタに撮像した画像を直接映し出しても細部まで観測できるようになった。 As mentioned above, the flash light that is emitted at the moment of capturing the pantograph with the camera is irradiated so that the upper side of the pantograph is bright and the side is slightly darker, so that edge detection during image processing can be performed reliably and the monitor Even if the captured image is directly projected, it has become possible to observe details.
なお、図2の構成では発行するフラッシュ光の光量(100〜200J/F(ジュール/フラッシュ))は同じとして、距離による光量の低下を利用した照明配置としたが、パンタグラフの位置に対するフラッシュ照明の位置を同じ距離として、フラッシュ照明の発光光量を変えることでも対応できる。 In the configuration of FIG. 2, the amount of flash light to be issued (100 to 200 J / F (joule / flash)) is assumed to be the same, and the illumination arrangement using the decrease in the amount of light with distance is used. This can also be handled by changing the amount of light emitted by the flash illumination at the same distance.
図3に図1の各機器の制御システム構成の概要を示す。図に示すように、本システムでは、大きく区分するとパンタグラフすり板計測装置35と屋根上機器撮像装置45と前記2つの装置からの情報を受取りすり板の厚みを求めたり、屋根上機器の状態を監視する画像を蓄積する情報処理装置50から構成されている。
FIG. 3 shows an outline of the control system configuration of each device in FIG. As shown in the figure, in this system, when roughly classified, the information from the pantograph slide
パンタグラフすり板計測装置35は主に、先に述べたようにパンタグラフすり板部を撮像するための複数台のすり板撮像カメラ2a、2bと、パンタグラフに所定のタイミングで光を照射する複数台のフラッシュ照明10a、10b及びすり板上面照射用フラッシュ照明20a、20bと、所定の位置でパンタグラフの通過を検出するパンタグラフ検知センサ5と前記すり板撮像カメラ2やフラッシュ照明10a、10b、20a、20bを制御するためのパンタグラフ板厚計測用制御装置30からなる。制御装置30にはこの他に、車両進入検知センサ6、7の信号及び車両情報受信機9からの信号を受信できるようになっている。なお図5に車両進入検知センサの配置を示す。
As described above, the pantograph sliding
また、屋根上機器撮像装置45は、屋根上機器撮像用の複数台の屋根上機器監視用カメラ3と、車両屋根上を照らし出すための複数のハロゲンランプからなる屋根上機器監視用照明11と屋根上監視制御装置40とからなる。さらに、先のパンタグラフすり板計測装置35でも用いているパンタグラフ検知センサ5と車両検知センサ6、7及び車両情報受信機9を共用して、それらが信号ケーブル等で屋根上監視制御装置40に接続されている。また、パンタグラフすり板計測装置35と屋根上機器撮像装置45とは情報処理装置50に光ケーブルで接続されている。
The roof equipment imaging device 45 includes a plurality of roof
この情報処理装置50では、パンタグラフすり板計測装置35から画像情報に基づいて、摩耗量を求め、異常摩耗を起こしたすり板を検出すると警報を発してすり板交換を促すと共に、摩耗状態からすり板の交換時期を予測し、監視者に報知する機能を備えている。また、屋根上機器撮像装置45からの画像信号に車両編成番号に合わせて、撮像日時を加えて保存する機能を有している。なお、監視者は動画の状態で屋根上機器の状態を監視もできる機能を備えている。
In this
次に、それぞれの装置の動作の詳細を説明する。 Next, details of the operation of each device will be described.
まず、パンタグラフすり板計測装置35では、まず計測位置に車両25の進入を車両進入検知センサ6が検知すると、パンタグラフ検知センサ5がパンタグラフすり板4の有無の検出を開始し、パンタグラフすり板測定用のカメラ2も同時に撮像可能状態になる。そして、車両進入側のパンタグラフ検知センサ5がパンタグラフすり板4を検出すると、車両進入側のフラッシュ照明10a及びパンタグラフすり板上部照射用フラッシュ照明20aを発光させ、同時に複数のパンタグラフすり板撮像カメラ2aがパンタすり板部の撮像を行い、撮影した画像を制御装置30のメモリに取り込む。取り込まれた画像データは、制御装置30で画像処理される。その後、車両退出側のパンタグラフ検知センサ5がパンタグラフすり板4を検出すると車両退出側のフラッシュ照明10b及びすり板上面照射用フラッシュ照明20bが発光し、同時に同方向のパンタグラフすり板部を撮像するためのパンタグラフすり板撮像カメラ2bがパンタグラフすり板部の撮影を行い、撮影した画像を制御装置30のメモリに取り込む。そして、前方側と同じく制御装置30で画像処理される。このように、同じパンタグラフのすり板部を前後2回撮像して画像処理することで、パンタグラフ撮像時における架線のすり板に接触している位置が異なるために、架線の影響を除去することができる。
First, in the pantograph sliding
画像処理の大まかな手順を下記に述べる。 A rough procedure for image processing is described below.
まず、表示された画像領域からパンタグラフの大まかな位置を抽出する。そのために、表示された画像領域を指定した閾値範囲により、グレイ領域の抽出を行う。この閾値範囲の設定は、表示画像全体の平均グレイ値と標準偏差を求め、その値に基づいて行っている。なお、この抽出においては、一部の輝き部分によって値が振られるために、輝いている部分はあるグレイ値に置きなおしている。 First, the approximate position of the pantograph is extracted from the displayed image area. For this purpose, a gray area is extracted based on a threshold range that designates the displayed image area. The threshold range is set based on the average gray value and standard deviation of the entire display image. In this extraction, since the value is shifted by a part of the shining part, the shining part is replaced with a certain gray value.
グレイ領域が抽出されると、この領域にはパンタグラフのみが存在すればよいが、パンタグラフ以外の屋根上機器が存在する場合が多い。そのため、横方向に長い矩形構造要素を用いて、抽出したグレイ領域の膨張、収縮処理を繰り返し行うことでパンタグラフ領域と屋根上機器領域とを分離する。分離された領域から、面積、位置等の形状特徴量に基づきパンタグラフ領域を選択する。 When a gray area is extracted, only the pantograph needs to exist in this area, but there are many cases where there is equipment on the roof other than the pantograph. Therefore, the pantograph region and the rooftop device region are separated by repeatedly performing expansion and contraction processing of the extracted gray region using a rectangular structural element that is long in the horizontal direction. A pantograph region is selected from the separated regions based on shape feature amounts such as area and position.
選択された領域を囲む最小の矩形位置を求め、それを画像全体に対するパンタグラフ位置とする。 A minimum rectangular position surrounding the selected area is obtained and set as a pantograph position for the entire image.
次に、抽出された領域内の横方向に長い線分を抽出し、傾きがあれば、大まかに回転して略水平位置にする。この処理は下記のようにして行う。 Next, a long line segment in the horizontal direction in the extracted area is extracted, and if there is an inclination, it is roughly rotated to a substantially horizontal position. This process is performed as follows.
まず、先に選択された領域をパンタグラフ領域として、この領域内の横方向に長い線分の抽出を行う。横方向の線分抽出は、横方向線分を強調するため、横方向に大きなフィルタを用いて平滑化処理を行う。これにより領域内の横方向線分を抽出する。抽出するための閾値は、領域内の画像の平均グレイ値と標準偏差を求めて、その値に基づいて設定する。 First, the previously selected area is set as a pantograph area, and a line segment long in the horizontal direction in this area is extracted. In the horizontal line segment extraction, a smoothing process is performed using a large filter in the horizontal direction in order to emphasize the horizontal line segment. As a result, a horizontal line segment in the region is extracted. The threshold for extraction is set based on the average gray value and standard deviation of the image in the area.
上記処理によって、複数個の線分が抽出される場合があり、その場合は長さ、位置と言った特性に基づき一つの線分を選択する。次に、選択した線分の傾きのある画像を回転することで大まかに水平にする。 A plurality of line segments may be extracted by the above processing. In this case, one line segment is selected based on characteristics such as length and position. Next, the selected line segment with an inclination is rotated to make it roughly horizontal.
次に回転させた画像において、基準となる正確な位置を求めるために、パンタグラフの特徴的な部位を検出する。本実施例では、パンタグラフ舟体側面に設けてあるリベット位置を求めることとした。但し、リベットの設けていないものもありえるため、舟体の端部を検出する方法としてもよい。先ず検索領域を平滑化して画像を滑らかにする。滑らかにした画像から所定の閾値で線分を抽出する。抽出した線分中から円弧と直線に分割して、円弧のみを抽出する。抽出された円弧は複数個抽出される場合があるため、長さ、丸み、位置と言う特性に基づいてリベットであることを判断して、リベットを選択する。このリベット位置に基づいて基準線検索領域を設定する。この設定された領域内の横方向の線分を検索する。そのためには、先の大まかなパンタグラフ位置の抽出と同様に、横方向に大きなフィルタを用いて平滑化処理を実施する。 Next, in order to obtain an accurate position as a reference in the rotated image, a characteristic part of the pantograph is detected. In this embodiment, the rivet position provided on the side surface of the pantograph boat body is determined. However, since some rivets may not be provided, a method for detecting the end of the hull may be used. First, the search area is smoothed to smooth the image. A line segment is extracted from the smoothed image with a predetermined threshold. Divide into arcs and straight lines from the extracted line segments and extract only arcs. Since a plurality of extracted arcs may be extracted, it is determined that the rivet is based on the characteristics of length, roundness, and position, and the rivet is selected. A reference line search area is set based on the rivet position. A horizontal line segment in the set area is searched. For this purpose, the smoothing process is performed using a large filter in the horizontal direction as in the previous extraction of the rough pantograph position.
次に、基準線検索領域内の横方向に長い線分を抽出する。抽出のための閾値は、検索領域内の画像の平均グレイ値と標準偏差を求め、その値に基づいて設定している。抽出される線分は複数個ある場合があり、この時は、長さと位置と言った特性に基づき舟体とすり板の接合面の線分を抽出する。 Next, a line segment long in the horizontal direction in the reference line search area is extracted. The threshold for extraction is set based on the average gray value and standard deviation of the images in the search area. There may be a plurality of line segments to be extracted. At this time, the line segment of the joint surface between the hull and the sliding board is extracted based on characteristics such as length and position.
次に、抽出された線分(基準線)の傾きを求め、その傾きが0となるように画像を回転処理する。そして、回転させた画像において、舟体とすり板の接合面の線分を囲む最小の矩形の位置を計算により求め、その位置を基準線の位置とする。 Next, the inclination of the extracted line segment (reference line) is obtained, and the image is rotated so that the inclination becomes zero. Then, in the rotated image, the position of the minimum rectangle surrounding the line segment of the joint surface between the boat body and the sliding board is obtained by calculation, and the position is set as the position of the reference line.
基準線位置が決まると次にエッジ検出処理を実行する。 When the reference line position is determined, the edge detection process is executed next.
パンタグラフに設けてあるすり板表面は、架線との接触により傷や汚れが多い部分である。そのため細かな輝度差が多く発生しており、単純にエッジ検出を行うと多くのエッジがあるように認識してしまう。そこで、エッジ検出領域を予め2値化処理をして、白と黒の領域に分けて、すり板上面が白領域にすり板側面が黒領域になり、この求めた領域の最下点を求める。そして、求めた最下点を結ぶ線分をエッジとした。この求めたエッジと基準線との間をすり板厚みとして抽出する。 The surface of the sliding plate provided in the pantograph is a portion where there are many scratches and dirt due to contact with the overhead wire. For this reason, many small luminance differences are generated, and if edges are simply detected, it is recognized that there are many edges. Therefore, the edge detection area is binarized in advance to divide it into white and black areas, and the top surface of the slab plate becomes a white region and the side surface of the slab plate becomes a black region. . And the line segment which connected the calculated | required lowest point was made into the edge. A space between the obtained edge and the reference line is extracted as the thickness of the ground plate.
以上のように、画像処理によりすり板各部の厚みを求めて摩耗状態を判定し、所定量以上の摩耗を検出するとすり板の交換時期である事を監視者に報知すると同時に、摩耗量等のデータと一緒に画像処理前の原画を表示して監視者が摩耗の状態を確認出来るようにしている。 As described above, the wear state is determined by obtaining the thickness of each part of the sliding plate by image processing, and when the wear of a predetermined amount or more is detected, the watcher is notified that it is time to replace the sliding plate, and at the same time, the wear amount, etc. The original image before image processing is displayed together with the data so that the monitor can check the state of wear.
上記の構成は、太陽光などの影響を受けない位置に配置した場合であるが、太陽光の影響を受ける位置に配置した場合は、太陽光の有無によって照度やカメラの絞り等を切り替えて撮像する必要がある。そこで、太陽光の影響を受ける屋外に本装置を配置した場合の、フラッシュ照明及びカメラの配置の一実施例を説明する。 The above configuration is the case where it is placed at a position that is not affected by sunlight, etc., but when it is placed at a position that is affected by sunlight, the illuminance and camera aperture are switched depending on the presence or absence of sunlight. There is a need to. Therefore, an example of the arrangement of the flash illumination and the camera when the present apparatus is arranged outdoors affected by sunlight will be described.
図4にカメラを切り替えて撮像する場合のカメラの配置を示す。 FIG. 4 shows the arrangement of cameras when the camera is switched for imaging.
昼間撮像する場合のカメラ2”の2台の配置は高さ方向をフラッシュ照明設置高さと同じくhとし、線路幅方向をWとすると、フラッシュ照明の線路幅方向間隔は1.9Wとし、カメラの絞りを4、フォーカスを1.5m、視野サイズを650に設定し、夜間撮像用のカメラ2の高さを約1.3倍の1.3hに設定し、幅方向を0.65Wの位置に配置し、そのカメラの絞りを2、フォーカスを1.6m、視野サイズを670に設定した。
In the case of daytime imaging, the two
このそれぞれのカメラ(昼用と夜間用カメラ)を用いて標準の画像を撮像して、所望の画像が得られる方のカメラを用いて検査するパンタグラフを撮像するものである。この方法では、周囲の明るさ、または所定の時間にそれぞれのカメラで標準画像を撮像し、画像処理する閾値の輝度が得られる方のカメラを選択するように検出器側に選択手段を設けてある。この選択手段は、昼と夜の判別のために、時刻(日照時間に応じて所定幅を有している)、及び当日の天候に応じて選択判別を実行することで、判別を実行する回数を低減して、処理の高速効果を図っている。 A standard image is imaged using each of these cameras (daytime and nighttime cameras), and a pantograph to be inspected is imaged using a camera that can obtain a desired image. In this method, a selection unit is provided on the detector side so that a standard image is captured by each camera at ambient brightness or at a predetermined time, and a camera having a threshold brightness for image processing is selected. is there. The selection means performs the selection determination according to the time (having a predetermined range according to the sunshine time) and the weather of the day for the determination of day and night, and the number of times the determination is performed. Is reduced to achieve a high-speed processing effect.
このように、太陽光の影響を受ける日中と夜間で撮像するカメラを切換えることで、太陽光の影響を取り除き高精度の画像を得ることが可能となる。 In this way, by switching between cameras that capture images during the daytime and at night that are affected by sunlight, it is possible to remove the effects of sunlight and obtain highly accurate images.
2…パンタグラフ撮像用カメラ、3…屋根上機器監視用カメラ、4…パンタグラフすり板、5…パンタグラフ検知センサ、6、7…車両進入検知センサ、8…車両情報発信機、9…車両情報受信機、10…フラッシュ照明、20…すり板上面用フラッシュ照明。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両の進入を検知する車両進入検知センサと、パンタグラフが撮像領域に進入したことを検出するパンタグラフ検知センサと、前記パングラフ検知センサがパンタグラフを検知するとパンタグラフすり板上面に光りを照射する上面照射用フラッシュ照明と、撮像用カメラ側に設置されパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ照明を照射し同時にカメラを動作させてパンタグラフを撮像するように構成し、前記すり板上面を照射するフラッシュ光に対してパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ光の光量を小さくしたことを特徴とするパンタグラフのすり板検査装置。 In the pantograph sliding plate inspection device having a function of automatically measuring the wear state of the sliding plate of the pantograph for electric vehicles and notifying the state to the monitor,
A vehicle entry detection sensor that detects the entry of a vehicle, a pantograph detection sensor that detects that the pantograph has entered the imaging area, and an upper surface irradiation that emits light to the upper surface of the pantograph slide plate when the pantograph detection sensor detects the pantograph Pantograph for flash light that illuminates the pantograph by irradiating flash illumination and flash illumination for pantograph side plate side illumination that is installed on the imaging camera side and operating the camera at the same time. A pantograph slip plate inspection apparatus characterized by reducing the amount of flash light for side plate irradiation.
車両進行方向に前記すり板上面を照射するパンタグラフすり板上面照射用フラッシュ照明を、カメラ及びパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ照明に対向するように配置し、前記上面照射フラッシュ光の位置を車両進行方向に対して撮像するパンタグラフに近い位置に配置したことを特徴とするパンタグラフのすり板検査装置。 In the pantograph slip board inspection device according to claim 1,
A flash illumination for irradiating the upper surface of the sliding plate in the vehicle traveling direction is disposed so as to face the flash illumination for irradiating the camera and the pantograph sliding plate side surface, and the position of the flash light for irradiating the upper surface is set in the vehicle traveling direction. An apparatus for inspecting a pantograph slide plate, characterized in that the pantograph is disposed at a position close to a pantograph for imaging.
前記カメラを昼用の撮像カメラと、夜用の撮像カメラを2種類設け、両種のカメラで撮像した結果を用いて使用するカメラを選択する選択機能を制御部に設けたこと特徴とするパンタグラフのすり板検査装置。 In the pantograph slip board inspection device according to claim 1,
A pantograph characterized in that the camera is provided with two types of daytime imaging cameras and nighttime imaging cameras, and a selection function for selecting a camera to be used by using the results of imaging with both types of cameras is provided in the control unit. Sliding board inspection device.
車両の進入を検知する車両進入検知センサと、パンタグラフが撮像領域に進入したことを検出する進入側パンタグラフ検知センサと、前記進入側パングラフ検知センサがパンタグラフを検知するとパンタグラフすり板上面に光りを照射する進入側上面照射用フラッシュ照明と、進入側撮像用カメラ側に設置されパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ照明を照射し同時に進入側撮像用カメラを動作させてパンタグラフを撮像し、車両の退出側パンタグラフ検知センサがパンタグラフを検知するとパンタグラフすり板上面に光りを照射する退出側上面照射用フラッシュ照明と、退出側撮像用カメラ側に設置されパンタグラフすり板側面照射用フラッシュ照明を照射し同時に退出側撮像用カメラを動作させてパンタグラフを撮像して、撮像されたそれぞれの画像を画像処理して付き合わせることで、架線の影響を除去することを特徴とするパンタグラフのすり板検査装置。
In the pantograph sliding plate inspection device having a function of automatically measuring the wear state of the sliding plate of the pantograph for electric vehicles and notifying the state to the monitor,
A vehicle entry detection sensor that detects entry of a vehicle, an entry side pantograph detection sensor that detects that the pantograph has entered the imaging region, and illuminates the top surface of the pantograph slide plate when the entry side pantograph detection sensor detects the pantograph The entrance side top side illumination flash illumination and the entry side imaging camera side installed flash illumination for the pantograph slide plate side illumination, and simultaneously the entry side imaging camera is operated to capture the pantograph, and the vehicle exit side pantograph When the detection sensor detects a pantograph, it emits light on the upper surface of the exit side that illuminates the upper surface of the pantograph slide plate, and on the exit side of the camera for exit side imaging. Operate the camera to capture the pantograph, By causing butted each image by image processing, sliding plate inspection device of pantograph and removing the influence of the overhead line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004058353A JP4398282B2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Pantograph slip board inspection device. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004058353A JP4398282B2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Pantograph slip board inspection device. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005249503A true JP2005249503A (en) | 2005-09-15 |
JP2005249503A5 JP2005249503A5 (en) | 2006-01-05 |
JP4398282B2 JP4398282B2 (en) | 2010-01-13 |
Family
ID=35030119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004058353A Expired - Lifetime JP4398282B2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Pantograph slip board inspection device. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4398282B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011180048A (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Central Japan Railway Co | Pantograph monitoring system |
JP2016191650A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | Measurement system |
JP2016191649A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | Wear amount measurement device, wear amount measurement method, and wear amount measurement program |
WO2018025329A1 (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 東海旅客鉄道株式会社 | Current collector monitoring system |
JP2019117121A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 東海旅客鉄道株式会社 | Rubbing plate shape calculating device |
JP2020037356A (en) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 株式会社明電舎 | Overhead wire abrasion inspection device |
CN112781491A (en) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | 江苏集萃智能光电系统研究所有限公司 | Train pantograph slide plate abrasion online detection device and method based on laser projection |
TWI737624B (en) * | 2016-08-02 | 2021-09-01 | 日商東海旅客鐵道股份有限公司 | Collector monitoring system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09265524A (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Measuring instrument for thickness of pantograph slide plate |
JP2002150271A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Kinki Nippon Railway Co Ltd | Pantograph monitoring device |
JP2002365017A (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus of dimension accuracy measurement of corrugated cardboard, adjusting method for box producing machine and box producing machine |
-
2004
- 2004-03-03 JP JP2004058353A patent/JP4398282B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09265524A (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | Measuring instrument for thickness of pantograph slide plate |
JP2002150271A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Kinki Nippon Railway Co Ltd | Pantograph monitoring device |
JP2002365017A (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus of dimension accuracy measurement of corrugated cardboard, adjusting method for box producing machine and box producing machine |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011180048A (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Central Japan Railway Co | Pantograph monitoring system |
JP2016191650A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | Measurement system |
JP2016191649A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | シャープ株式会社 | Wear amount measurement device, wear amount measurement method, and wear amount measurement program |
WO2018025329A1 (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 東海旅客鉄道株式会社 | Current collector monitoring system |
US11097619B2 (en) | 2016-08-02 | 2021-08-24 | Central Japan Railway Company | Current collector monitoring system |
TWI737624B (en) * | 2016-08-02 | 2021-09-01 | 日商東海旅客鐵道股份有限公司 | Collector monitoring system |
JP2019117121A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 東海旅客鉄道株式会社 | Rubbing plate shape calculating device |
JP7013234B2 (en) | 2017-12-27 | 2022-01-31 | 東海旅客鉄道株式会社 | Slip plate shape calculation device |
JP2020037356A (en) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 株式会社明電舎 | Overhead wire abrasion inspection device |
JP7024669B2 (en) | 2018-09-05 | 2022-02-24 | 株式会社明電舎 | Overhead line wear inspection device |
CN112781491A (en) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | 江苏集萃智能光电系统研究所有限公司 | Train pantograph slide plate abrasion online detection device and method based on laser projection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4398282B2 (en) | 2010-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6608042B2 (en) | Apparatus and method for diagnosis of electric power equipment using thermal image camera | |
US7372556B2 (en) | Apparatus and methods for inspecting a composite structure for inconsistencies | |
RU2445571C1 (en) | Apparatus for measuring parameters of intersections | |
US10859468B2 (en) | Method and device for tyre condition analysis | |
US7801333B2 (en) | Vision system and a method for scanning a traveling surface to detect surface defects thereof | |
JP2008089524A (en) | Wear measurement device for trolley wire | |
JP4567533B2 (en) | Pantograph sliding plate inspection device | |
KR100742003B1 (en) | Surface defect inspecting method and device | |
JP4177288B2 (en) | Equipment for monitoring and measuring on-roof equipment for railway vehicles | |
KR101679205B1 (en) | Device for detecting defect of device | |
JPH0879904A (en) | Abnormality detector for pantograph | |
JP4398282B2 (en) | Pantograph slip board inspection device. | |
JP2008292336A (en) | Trolley wire abrasion measuring device by image processing | |
JP2000193601A (en) | Surface defect inspecting device | |
JP5298929B2 (en) | Overhead line inspection device | |
JP2009294033A (en) | Horn monitor of pantograph | |
WO2005100960A1 (en) | Surface defect examining device | |
JP5481232B2 (en) | Pantograph monitoring device | |
JP2004312832A (en) | Rooftop equipment monitoring/measuring device for railway car | |
JP4216784B2 (en) | Pantograph sliding plate inspection device | |
JP6482248B2 (en) | Narrow gap inspection device | |
EP1891273B1 (en) | A vision system and a method for scanning a traveling surface to detect surface defects thereof | |
JP6577733B2 (en) | Measuring system | |
JP2001097212A (en) | Image photographing and evaluation system | |
JP2004132800A (en) | Surface defect inspection device for band like body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051021 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051021 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051021 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060509 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060823 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090622 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091020 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091022 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4398282 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |