JP2005311798A - Imaging device and imaging method - Google Patents

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昌弘 山田
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茂幸 渡辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To photograph image of a photographic target, from a traveling vehicle, using an appropriate exposure time. <P>SOLUTION: First and second image inputting means (5 and 7) are arranged at the front side and rear side of a vehicle traveling direction, respectively, and first, a first image input device (5) photographs the photographing target (9). The brightness of the image, photographed by the first image input device (5), is calculated, and an optimum exposure time of the second input device (7) is set at a photographing position of the first image input device (5) on the basis of the brightness. The exposure time of the second image input device (7) is set to the calculated optimum exposure time at a timing when the second image input device (7) reaches the photographing position of the first image input device (5). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、走行中の車両から撮影対象を撮影する装置に関し、特に新交通システムなどにおける軌道周辺構造物の画像を撮影する場合に用いて好適な撮像装置および撮像方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus that captures an object to be photographed from a traveling vehicle, and more particularly to an imaging apparatus and an imaging method that are suitable for use when capturing an image of a structure around a track in a new traffic system or the like.

固体撮像素子を用いたテレビカメラ等の画像入力装置においては、被写体の照度の変化に対応するために露光制御を実行している。すなわち、例えば、固体撮像素子の光入射面側に液晶フィルタを配設して、この液晶フィルタの光透過率を上記固体撮像素子の映像出力レベルに応じて変化させ、さらに、被写体の照度が上記液晶フィルタの光透過率可変範囲を超えて増大した場合に、上記固体撮像素子の電荷蓄積時間を短縮することが実施されている(例えば、特許文献1参照)。
実開平1−159470号
In an image input device such as a television camera using a solid-state image sensor, exposure control is executed in order to cope with a change in illuminance of a subject. That is, for example, a liquid crystal filter is disposed on the light incident surface side of the solid-state image sensor, and the light transmittance of the liquid crystal filter is changed according to the video output level of the solid-state image sensor. When the light transmittance of the liquid crystal filter increases beyond the variable range, the charge accumulation time of the solid-state imaging device is shortened (see, for example, Patent Document 1).
Actual Kaihei 1-159470

しかし、上記従来技術は、フィードバック制御に基づく露光制御であるので、画像入力手段を走行中の車両に配設した場合、露光制御の遅れのために、被写体の照度変化に応じた適正な露光が実現できないという問題を有している。   However, since the above prior art is exposure control based on feedback control, when the image input means is disposed in a traveling vehicle, an appropriate exposure according to a change in illuminance of the subject is caused due to a delay in exposure control. It has a problem that it cannot be realized.

本発明の目的は、このような状況に鑑み、撮影対象の明るさに対応する適切な露光時間を設定して、走行する車両からその撮影対象の画像を適正に撮影することができる撮像装置および撮像方法を提供することにある。   In view of such a situation, an object of the present invention is to set an appropriate exposure time corresponding to the brightness of a shooting target, and to appropriately capture an image of the shooting target from a traveling vehicle, and It is to provide an imaging method.

本発明に係る撮像装置は、走行中の車両から撮影対象を適切な露光時間で撮影するために、前記車両の走行方向前方側および後方側にそれぞれに配設した第1および第2の画像入力手段と、前記第1の画像入力装置によって撮影された前記撮影対象の画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記画像の明るさに基づいて、その画像の撮影位置における第2の画像入力装置の最適露光時間を設定する最適露光時間設定手段と、前記第2の画像入力装置が前記第1の画像入力装置の撮影位置に到達するタイミングで、前記最適露光時間を前記第2の画像入力装置に対する露光時間として指示する露光時間指示手段と、を備えている。   The imaging apparatus according to the present invention includes first and second image inputs arranged on the front side and the rear side in the running direction of the vehicle, respectively, in order to take an image of a shooting target from the running vehicle with an appropriate exposure time. Means, brightness detection means for detecting the brightness of the image to be photographed by the first image input device, and a second image at the photographing position of the image based on the brightness of the image. Optimal exposure time setting means for setting an optimal exposure time of the input device, and the optimal exposure time at the timing when the second image input device reaches the photographing position of the first image input device. Exposure time instructing means for instructing as an exposure time for the input device.

前記撮影対象が前記車両の走行方向に断続的に存在するリニアモータ用リアクションプレートの溶接部である場合においては、前記溶接部の明るさをその周辺の明るさよりも明るくするよう照明する照明手段が更に設けられ、前記明るさ検出手段は、前記第1の画像入力装置によって撮影された前記溶接部およびその周辺の画像の輝度に基づいて、前記溶接部の範囲を検出する溶接部範囲検出手段と、前記溶接部の範囲の明るさを前記撮影対象の明るさとして算出する演算手段と、を備えることができる。   In the case where the subject to be photographed is a welded portion of a reaction plate for a linear motor that is intermittently present in the traveling direction of the vehicle, illumination means for illuminating the welded portion so that the brightness of the welded portion is brighter than the surrounding brightness. The brightness detection means is further provided, wherein the brightness detection means detects a range of the welded portion based on the brightness of the welded portion photographed by the first image input device and the surrounding image. And calculating means for calculating the brightness of the range of the welded portion as the brightness of the photographing object.

前記溶接部の範囲の明るさは、下記式にしたがって算出することできる。

Figure 2005311798
ここで、xは前記溶接部範囲における画素の横方向の位置、yは該溶接部範囲における画素の縦方向の位置、I(x、y)は位置(x、y)の画素の輝度値、Bは溶接部範囲、Nは溶接部範囲に含まれる画素の数である。 The brightness of the range of the weld can be calculated according to the following formula.
Figure 2005311798
Where x is the horizontal position of the pixel in the weld zone, y is the vertical position of the pixel in the weld zone, I (x, y) is the luminance value of the pixel at position (x, y), B is the weld zone and N is the number of pixels included in the weld zone.

本発明に係る撮像方法は、走行中の車両から撮影対象を適切な露光時間で撮影するために、前記車両の走行方向前方側および後方側にそれぞれに第1および第2の画像入力手段を配設するステップと、前記第1の画像入力装置によって前記撮影対象を撮影するステップと、前記第1の画像入力装置によって撮影された画像の明るさを算出するステップと、前記画像の明るさに基づいて、その撮影位置での第2の画像入力装置の最適露光時間を設定するステップと、前記第2の画像入力装置が前記第1の画像入力装置の撮影位置に到達するタイミングで、第2の画像入力装置の露光時間を前記最適露光時間に設定するステップと、を含んでいる。   In the imaging method according to the present invention, first and second image input means are arranged on the front side and the rear side in the running direction of the vehicle, respectively, in order to take an image of the shooting target from the running vehicle with an appropriate exposure time. Based on the brightness of the image, the step of photographing the photographing object by the first image input device, the step of calculating the brightness of the image photographed by the first image input device, And setting the optimum exposure time of the second image input device at the photographing position, and at a timing when the second image input device reaches the photographing position of the first image input device. Setting the exposure time of the image input device to the optimum exposure time.

前記撮影対象が前記車両の走行方向に断続的に存在するリニアモータ用リアクションプレートの溶接部である場合においては、前記溶接部の明るさをその周辺の明るさよりも明るくするよう照明するステップが更に付加され、前記画像の明るさを算出するステップは、前記第1の画像入力装置によって撮影された前記溶接部およびその周辺の画像の輝度に基づいて、前記溶接部の範囲を検出するステップと、前記溶接部の範囲の明るさを前記撮影対象の明るさとして算出するステップと、を含むこむことができる。この場合、前記溶接部の範囲の明るさは、上記の式にしたがって算出することができる。   In the case where the object to be photographed is a welded portion of a reaction plate for a linear motor that is intermittently present in the traveling direction of the vehicle, the step of illuminating the welded portion so that the brightness of the welded portion is brighter than the surrounding brightness. The step of adding and calculating the brightness of the image includes detecting the range of the weld based on the brightness of the image of the weld and its surroundings photographed by the first image input device; Calculating the brightness of the range of the weld as the brightness of the object to be photographed. In this case, the brightness of the range of the welded portion can be calculated according to the above formula.

本発明によれば、撮影対象の明るさに対応する適切な露光時間を設定して、走行する車両からその撮影対象の画像を適正に撮影することができる。従って、本発明は、新交通システムなどの軌道周辺構造物、例えば、リニアモータ用リアクションプレートの溶接部や、トンネルの内壁表面部等の画像を撮影する手段として極めて有効なものである。   According to the present invention, it is possible to set an appropriate exposure time corresponding to the brightness of an object to be imaged and appropriately capture an image of the object to be imaged from a traveling vehicle. Therefore, the present invention is extremely effective as a means for photographing an image of a track peripheral structure such as a new traffic system, for example, a welded portion of a reaction plate for a linear motor or a surface portion of an inner wall of a tunnel.

以下,図面を参照しながら、本発明の実施の形態ついて説明する。図1は、本発明に係る撮像装置を上方から見た模式図である。この模式図から明らかなように、この実施の形態の撮像装置は、レール1上を走行する車両3に搭載されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of an imaging apparatus according to the present invention as viewed from above. As is apparent from this schematic diagram, the imaging apparatus of this embodiment is mounted on a vehicle 3 that travels on a rail 1.

この撮像装置において、画像入力装置5および7は、撮影対象9を撮影するために車両3の走行方向前方側および後方側にそれぞれ配設されている。画像入力装置5には、例えばCCDカメラが使用され、また画像入力装置7には、例えば露光時間の制御が可能なCCDカメラが使用される。
明るさ算出装置11は、画像入力装置5によって撮影された画像の明るさを算出するものであり、例えば画像入力ボードを搭載したパーソナルコンピュータで構成することができる。
車両位置検出装置13は、車両3の走行位置を検出するために設けられている。この車両位置検出装置13は、例えば車両3の車輪(図示せず)の回転に伴って作動するロータリエンコーダと、地上子(図示せず)からの情報を受信する機器などで構成される。
露光時間制御装置15は、後述するように、明るさ算出装置11および車両位置検出装置13の各出力に基づいて、画像入力装置7の露光時間を最適に設定するものであり、シーケンサなどによって構成される。
In this imaging apparatus, the image input devices 5 and 7 are disposed on the front side and the rear side in the traveling direction of the vehicle 3 in order to take a picture of the subject 9. As the image input device 5, for example, a CCD camera is used, and as the image input device 7, for example, a CCD camera capable of controlling the exposure time is used.
The brightness calculation device 11 calculates the brightness of an image taken by the image input device 5, and can be constituted by, for example, a personal computer equipped with an image input board.
The vehicle position detection device 13 is provided for detecting the traveling position of the vehicle 3. The vehicle position detection device 13 is composed of, for example, a rotary encoder that operates in accordance with the rotation of a wheel (not shown) of the vehicle 3 and a device that receives information from a ground unit (not shown).
As will be described later, the exposure time control device 15 optimally sets the exposure time of the image input device 7 based on the outputs of the brightness calculation device 11 and the vehicle position detection device 13, and is constituted by a sequencer or the like. Is done.

画像入力装置5,7の配置間隔は、車両3の走行速度、該画像入力装置5,7のフレームレートなどを勘案して適宜設定することができる。例えば、車両3の走行速度が10km/h、画像入力装置7,9のフレームレートが30frame/sである場合には、画像入力装置7,9の間隔が40cm程度に設定される。   The arrangement interval of the image input devices 5 and 7 can be appropriately set in consideration of the traveling speed of the vehicle 3, the frame rate of the image input devices 5 and 7, and the like. For example, when the traveling speed of the vehicle 3 is 10 km / h and the frame rate of the image input devices 7 and 9 is 30 frame / s, the interval between the image input devices 7 and 9 is set to about 40 cm.

図2は、リニアモータのリアクションプレート17を示している。アルミニウム等で形成されたこのリアクションプレート17は、図1に示した各レール1間に該レール1の長手方向に沿う形態で設けられている。図2のX−X断面図である図3に示すように、リアクションプレート17は、台座19の上に配設され、その両サイドには台座19に固定するための溶接部21がその長手方向に沿って間欠的に形成されている。   FIG. 2 shows the reaction plate 17 of the linear motor. The reaction plate 17 formed of aluminum or the like is provided between the rails 1 shown in FIG. 1 along the longitudinal direction of the rails 1. As shown in FIG. 3 which is an XX cross-sectional view of FIG. 2, the reaction plate 17 is disposed on a pedestal 19, and welded portions 21 for fixing to the pedestal 19 are provided on both sides thereof in the longitudinal direction. It is formed intermittently along.

図1に示す撮影対象9が上記リアクションプレート17の溶接部21である場合には、図3に示すような姿勢で画像入力装置5,7および照明用光源23が配置される。すなわち、画像入力装置5,7は、上記溶接部21を斜め上方から視野に入れるように配置され、また、照明用光源23は、その光軸がリアクションプレート17の上面および台座19に直交するように配置される。
上記のように画像入力装置5および照明用光源23を配置すれば、該画像入力装置5が図4に示すような画像、つまり、リアクションプレート17の側面の明るさがその周辺に比して著しく低い画像を撮影する。
When the photographing object 9 shown in FIG. 1 is the welded portion 21 of the reaction plate 17, the image input devices 5 and 7 and the illumination light source 23 are arranged in the posture shown in FIG. In other words, the image input devices 5 and 7 are arranged so that the welded portion 21 enters the field of view from obliquely above, and the illumination light source 23 has its optical axis orthogonal to the upper surface of the reaction plate 17 and the pedestal 19. Placed in.
If the image input device 5 and the illumination light source 23 are arranged as described above, the image input device 5 has an image as shown in FIG. 4, that is, the brightness of the side surface of the reaction plate 17 is remarkably higher than the surrounding area. Take a low image.

ここで、図4に示す画像から、溶接部の範囲を検出する方法について説明する。
車両3の機械的特性、画像入力装置5,7の光学的特性などに基づいて、リアクションプレートの上面と側面の境界B1が存在する範囲R1が決定される。そこで、範囲R1において、水平方向に輝度を投影した後、垂直方向に輝度差分を取って、その差分が最大となる位置を境界B1とする。リアクションプレートの厚さを一定と見做せば、境界B1から該リアクションプレートの側面と台座との境界B2に至る距離は一定であるので、境界B1の位置に基づいて境界B2の位置を決定する。
Here, a method for detecting the range of the welded portion from the image shown in FIG. 4 will be described.
Based on the mechanical characteristics of the vehicle 3, the optical characteristics of the image input devices 5 and 7, the range R1 where the boundary B1 between the upper surface and the side surface of the reaction plate exists is determined. Therefore, in the range R1, after the luminance is projected in the horizontal direction, the luminance difference is taken in the vertical direction, and the position where the difference becomes maximum is set as the boundary B1. If the thickness of the reaction plate is assumed to be constant, the distance from the boundary B1 to the boundary B2 between the side surface of the reaction plate and the pedestal is constant. Therefore, the position of the boundary B2 is determined based on the position of the boundary B1. .

次に、境界B2の上部における水平方向(図4のA−A方向)の輝度変化に基づいて、溶接部の水平方向の範囲RHを決定する。上記水平方向の輝度は、図5に示すように、リアクションプレート17の側面部では小さく、溶接部21では大きくなる。そこで、輝度閾値αを定め、この閾値αよりも輝度が大きい個所を溶接部の水平方向の範囲RHとして検出する。また、溶接部21の垂直方向の幅を一定と見做せば、この溶接部21の垂直方向の範囲RVが決定される。上記範囲RHと範囲RVの論理積を溶接部21の範囲とする。   Next, the horizontal range RH of the welded portion is determined based on the luminance change in the horizontal direction (the AA direction in FIG. 4) at the upper portion of the boundary B2. As shown in FIG. 5, the luminance in the horizontal direction is small at the side surface portion of the reaction plate 17 and is large at the welded portion 21. Therefore, a luminance threshold value α is determined, and a portion where the luminance is larger than the threshold value α is detected as a horizontal range RH of the welded portion. If the vertical width of the welded portion 21 is regarded as constant, the vertical range RV of the welded portion 21 is determined. The logical product of the range RH and the range RV is set as the range of the welded portion 21.

以下、本発明に係る撮像装置の動作を説明する。図6(a)は、位置Pに画像入力装置5が位置した状態を示している。このとき、画像入力装置5により得られる画像は、例えば図9に示すように、0〜255の範囲内のある輝度を持った画素を縦横に配列した構成を持つ。
前記明るさ算出装置11(図1参照)は、図9の画像における溶接部の範囲21’を上記の手法で検出し、この範囲21’の明るさを算出する。この溶接部範囲の明るさiは、次式に基づいて算出される。

Figure 2005311798
ここで、xは画素の横方向の位置、yは画素の縦方向の位置、I(x、y)は位置(x、y)の画素の輝度値、Bは溶接部範囲、Nは溶接部範囲に含まれる画素の数である。 Hereinafter, the operation of the imaging apparatus according to the present invention will be described. FIG. 6A shows a state in which the image input device 5 is located at the position P. At this time, the image obtained by the image input device 5 has a configuration in which pixels having a certain luminance within a range of 0 to 255 are arranged vertically and horizontally as shown in FIG. 9, for example.
The brightness calculation device 11 (see FIG. 1) detects the range 21 ′ of the welded portion in the image of FIG. 9 by the above method, and calculates the brightness of the range 21 ′. The brightness i of this weld zone range is calculated based on the following equation.
Figure 2005311798
Here, x is the horizontal position of the pixel, y is the vertical position of the pixel, I (x, y) is the luminance value of the pixel at the position (x, y), B is the weld zone, and N is the weld zone. The number of pixels included in the range.

前記露光時間制御装置15は、明るさ算出装置11によって算出された上記溶接部範囲21’の明るさと、前記車両位置検出装置13によって検出される車両3の位置とに基づいて、位置Pにおける画像入力装置7の最適な露光時間を設定し、これを保持する。また、露光時間制御装置15は、車両位置検出装置13から送られてくる車両位置情報を常に監視し、画像入力装置7が位置Pの直前位置に到達するまで車両3の位置が変化したときに、上記保持していた露光時間、つまり、位置Pにおける画像入力装置7の最適な露光時間をこの画像入力装置7に指示する。   The exposure time control device 15 determines the image at the position P based on the brightness of the weld zone 21 ′ calculated by the brightness calculation device 11 and the position of the vehicle 3 detected by the vehicle position detection device 13. The optimum exposure time of the input device 7 is set and held. Further, the exposure time control device 15 constantly monitors the vehicle position information sent from the vehicle position detection device 13, and when the position of the vehicle 3 changes until the image input device 7 reaches the position immediately before the position P. The image input device 7 is instructed about the held exposure time, that is, the optimum exposure time of the image input device 7 at the position P.

図7は、前記露光時間制御装置15の構成の具体例を示している。同図において、明るさ−露光時間変換部151は、前記明るさ算出装置11から送られてくる前記溶接部範囲21’の明るさを示す情報に基づいて、該溶接部範囲21’の明るさを画像入力装置7の最適な露光時間に変換する。
この明るさ−露光時間変換部151における上記変換処理は、図10に示すような変換テーブル、つまり、上記溶接部範囲21’の明るさが大きいときに短い露光時間を対応させ、この明るさが小さいときに長い露光時間を対応させる変換テーブルを用いて実行される。なお、図10に示す関係は、実験またはシミュレーションによって予め得ることができる。
FIG. 7 shows a specific example of the configuration of the exposure time control device 15. In the figure, the brightness-exposure time conversion unit 151 is based on the information indicating the brightness of the welded part range 21 ′ sent from the brightness calculation device 11, and the brightness of the welded part range 21 ′. Is converted into the optimum exposure time of the image input device 7.
The above-described conversion process in the brightness-exposure time conversion unit 151 corresponds to a short exposure time when the brightness of the conversion table as shown in FIG. It is executed using a conversion table that corresponds to a long exposure time when it is small. The relationship shown in FIG. 10 can be obtained in advance by experiment or simulation.

位置変換部152は、前記車両位置検出装置13から送られてくる車両位置情報を画像入力装置5の位置の情報に変換するものである。この位置変換部152での変換に際しては、該画像入力装置5の撮影に要する時間や、明るさ算出装置11が明るさの算出に要する時間が考慮される。位置変換部153は、上記車両位置情報を画像入力装置7の位置の情報に変換するものである。位置変換部152,153から出力される位置の情報は、露光時間送出部154に与えられる。   The position conversion unit 152 converts vehicle position information sent from the vehicle position detection device 13 into position information of the image input device 5. In the conversion by the position conversion unit 152, the time required for photographing by the image input device 5 and the time required for the brightness calculation device 11 to calculate the brightness are considered. The position conversion unit 153 converts the vehicle position information into position information of the image input device 7. The position information output from the position conversion units 152 and 153 is given to the exposure time transmission unit 154.

このように構成された露光時間制御部15では、前記溶接部範囲21’の明るさを示す情報が送られてきたときに、明るさ−露光時間変換部の出力である最適露光時間と、変換部152の出力である画像入力装置5の位置が位置−露光時間対応テーブル155に書き込まれる。そして、変換部153の出力である画像入力装置7の位置が位置−露光時間対応テーブル155上のいずれかの位置に近づいたタイミングで、その位置に対応する露光時間が位置−露光時間対応テーブル15から読み出される。このテーブル15から読み出された露光時間の情報は、前記画像入力装置7に対する露光時間情報として該画像入力装置7に指示され、これによって、この画像入力装置7の露光時間が前記リアクションプレート17の溶接部21を撮影するのに最適な露光時間となるように制御される。   In the exposure time control unit 15 configured as described above, when information indicating the brightness of the welded part range 21 ′ is sent, the optimum exposure time which is the output of the brightness-exposure time conversion unit and the conversion are converted. The position of the image input device 5 that is the output of the unit 152 is written in the position-exposure time correspondence table 155. Then, at the timing when the position of the image input device 7, which is the output of the conversion unit 153, approaches any position on the position-exposure time correspondence table 155, the exposure time corresponding to that position is the position-exposure time correspondence table 15. Is read from. The exposure time information read from the table 15 is instructed to the image input device 7 as exposure time information for the image input device 7, whereby the exposure time of the image input device 7 is indicated in the reaction plate 17. The exposure time is controlled to be optimal for photographing the welded portion 21.

上述するように、この実施の形態に係る撮像装置によれば、先行する画像入力装置5の画像出力に基づいて撮影対象である上記溶接部21の明るさを算出し、この明るさに対する最適露光時間が後続の画像入力装置7に設定されるので、走行する車両において適切な露光時間で溶接部21の画像を撮影することができる。   As described above, according to the imaging apparatus according to the present embodiment, the brightness of the welded portion 21 that is a subject to be photographed is calculated based on the image output of the preceding image input apparatus 5, and the optimum exposure for this brightness is calculated. Since the time is set in the subsequent image input device 7, an image of the welded portion 21 can be taken with an appropriate exposure time in the traveling vehicle.

上記実施の形態は、リアクションプレート17の溶接部21の撮影に適用されているが、本発明は、他の撮影対象、例えばトンネルの内表面の撮影にも適用可能である。この場合、画像入力装置5で撮影される画像の明るさは、例えばその画像を構成する各画素の輝度値の平均を取ることによって得ることができる。   Although the said embodiment is applied to imaging | photography of the welding part 21 of the reaction plate 17, this invention is applicable also to imaging | photography of other imaging | photography objects, for example, the inner surface of a tunnel. In this case, the brightness of the image photographed by the image input device 5 can be obtained, for example, by taking the average of the luminance values of the pixels constituting the image.

ここで、図8に示すように、錆、汚れ等による光反射阻害部9aが撮影対象9に存在している場合の露光制御について考察する。
光反射阻害部9の画像を適正に撮影するためには、図8(a)に点線で示すように、光反射阻害部9の撮影時における露光時間を他の部位を撮影するときの露光時間より長くする必要がある。露光制御を行わない場合には、図8(a)に実線で示したように、上記他の部位を撮影するときに適合する露光時間に固定設定されるので、光反射阻害部9aの適正な画像を得ることができない。
Here, as shown in FIG. 8, the exposure control in the case where the light reflection inhibition portion 9a due to rust, dirt, etc. is present in the photographing object 9 will be considered.
In order to appropriately capture an image of the light reflection inhibition unit 9, as shown by a dotted line in FIG. 8A, the exposure time at the time of imaging of the light reflection inhibition unit 9 is the exposure time when imaging other parts. Need to be longer. When the exposure control is not performed, as shown by a solid line in FIG. 8A, the exposure time suitable for photographing the other part is fixedly set. I can't get an image.

一方、前述した特許文献1に記載の従来の露光制御によれば、図8(b)に示すように、露光制御の遅れのために光反射阻害部9aの一部に対してのみ適正な露光時間が設定されることになるので、光反射阻害部9a全体の画像を適正に撮影することができない。   On the other hand, according to the conventional exposure control described in Patent Document 1 described above, as shown in FIG. 8B, appropriate exposure is performed only on a part of the light reflection inhibition portion 9a due to the delay in exposure control. Since the time is set, it is not possible to properly capture the entire image of the light reflection inhibition unit 9a.

これに対して、本発明によれば、図8(a)に実線で示したように、光反射阻害部9aの撮影期間中、この光反射阻害部9aに適合する露光時間が設定されるので、この光反射阻害部9aの適正な画像を得ることができる。   On the other hand, according to the present invention, as shown by the solid line in FIG. 8A, the exposure time suitable for the light reflection inhibition portion 9a is set during the photographing period of the light reflection inhibition portion 9a. An appropriate image of the light reflection inhibition portion 9a can be obtained.

レール上を走行する車両に配設された本発明に係る撮像装置の模式図である。It is a mimetic diagram of an imaging device concerning the present invention arranged in vehicles which run on a rail. リアクションプレートの配置形態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning form of a reaction plate. 図2のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. 図3に示形態で配設された画像入力装置による撮影画像を示したものである。FIG. 4 shows a photographed image by an image input device arranged in the form shown in FIG. 3. 溶接部を含む画像の輝度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the brightness | luminance change of the image containing a welding part. (a)は、先行する画像入力装置がある位置に到達した状態を示す概念図である。(b)は、後続する画像入力装置が上記ある位置に到達した状態を示す概念図である。(A) is a conceptual diagram which shows the state which reached | attained a certain position with the preceding image input device. (B) is a conceptual diagram showing a state in which a subsequent image input apparatus has reached the certain position. 露光時間制御装置の構成を例示したブロック図である。It is the block diagram which illustrated the composition of the exposure time control device. (a)は露光制御がない場合の露光時間の設定形態を、(a)は従来の露光時間の制御形態を、さらに、(c)は本発明に係る露光時間の制御形態をそれぞれ示したグラフである。(A) is an exposure time setting mode without exposure control, (a) is a conventional exposure time control mode, and (c) is a graph showing an exposure time control mode according to the present invention. It is. 画像入力装置によって得られる画像の画素配列を例示した模式図である。It is the schematic diagram which illustrated the pixel arrangement | sequence of the image obtained by an image input device. 明るさ−露光時間変換に用いる変換テーブルの内容を例示したグラフである。It is the graph which illustrated the contents of the conversion table used for brightness-exposure time conversion.

符号の説明Explanation of symbols

3 車両
5,7 画像入力装置
9 撮影対象
11 明るさ算出装置
13 車両位置検出装置
15 露光時間制御装置
17 リアクションプレート
19 台座
21 溶接部
23 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Vehicle 5, 7 Image input device 9 Image | photographing object 11 Brightness calculation device 13 Vehicle position detection device 15 Exposure time control device 17 Reaction plate 19 Base 21 Welding part 23 Light source

Claims (6)

走行中の車両から撮影対象を撮影する装置であって、
前記車両の走行方向前方側および後方側にそれぞれに配設した第1および第2の画像入力手段と、
前記第1の画像入力装置によって撮影された前記撮影対象の画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記画像の明るさに基づいて、その画像の撮影位置における第2の画像入力装置の最適露光時間を設定する最適露光時間設定手段と、
前記第2の画像入力装置が前記第1の画像入力装置の撮影位置に到達するタイミングで、前記最適露光時間を前記第2の画像入力装置に対する露光時間
として指示する露光時間指示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An apparatus for photographing an object to be photographed from a running vehicle,
First and second image input means respectively disposed on the front side and the rear side in the running direction of the vehicle;
Brightness detection means for detecting the brightness of the image to be imaged captured by the first image input device;
An optimum exposure time setting means for setting an optimum exposure time of the second image input device at the photographing position of the image based on the brightness of the image;
Exposure time instruction means for instructing the optimum exposure time as an exposure time for the second image input device at a timing when the second image input device reaches the photographing position of the first image input device;
An imaging apparatus comprising:
前記撮影対象が前記車両の走行方向に断続的に存在するリニアモータ用リアクションプレートの溶接部である場合において、
前記溶接部の明るさをその周辺の明るさよりも明るくするよう照明する照明手段を更に設け、
前記明るさ検出手段は、
前記第1の画像入力装置によって撮影された前記溶接部およびその周辺の画像の輝度に基づいて、前記溶接部の範囲を検出する溶接部範囲検出手段と、
前記溶接部の範囲の明るさを前記撮影対象の明るさとして算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする画像撮影装置。
In the case where the object to be imaged is a welded portion of a reaction plate for a linear motor that exists intermittently in the traveling direction of the vehicle,
Illuminating means for illuminating the welded portion so that the brightness of the welded portion is brighter than the surrounding brightness,
The brightness detection means includes
A welded part range detecting means for detecting a range of the welded part based on brightness of the image of the welded part and its surroundings photographed by the first image input device;
Calculating means for calculating the brightness of the range of the welded portion as the brightness of the photographing object;
An image photographing apparatus comprising:
前記溶接部の範囲の明るさを下記式にしたがって算出することを特徴とする請求項2に記載の画像撮影装置。
Figure 2005311798
ここで、xは前記溶接部範囲における画素の横方向の位置、yは該溶接部範囲における画素の縦方向の位置、I(x、y)は位置(x、y)の画素の輝度値、Bは溶接部範囲、Nは溶接部範囲に含まれる画素の数である。
The image photographing device according to claim 2, wherein brightness of the range of the welded portion is calculated according to the following formula.
Figure 2005311798
Where x is the horizontal position of the pixel in the weld zone, y is the vertical position of the pixel in the weld zone, I (x, y) is the luminance value of the pixel at position (x, y), B is the weld zone and N is the number of pixels included in the weld zone.
走行中の車両から撮影対象を撮影する方法であって、
前記車両の走行方向前方側および後方側にそれぞれに第1および第2の画像入力手段を配設するステップと、
前記第1の画像入力装置によって前記撮影対象を撮影するステップと、
前記第1の画像入力装置によって撮影された画像の明るさを算出するステップと、
前記画像の明るさに基づいて、その撮影位置での第2の画像入力装置の最適露光時間を設定するステップと、
前記第2の画像入力装置が前記第1の画像入力装置の撮影位置に到達するタイミングで、第2の画像入力装置の露光時間を前記最適露光時間に設定するステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
A method for photographing an object to be photographed from a running vehicle,
Disposing first and second image input means on the vehicle traveling direction front side and rear side, respectively;
Photographing the photographing object with the first image input device;
Calculating the brightness of an image captured by the first image input device;
Setting an optimal exposure time of the second image input device at the shooting position based on the brightness of the image;
Setting the exposure time of the second image input device to the optimum exposure time at the timing when the second image input device reaches the photographing position of the first image input device;
An imaging method comprising:
前記撮影対象が前記車両の走行方向に断続的に存在するリニアモータ用リアクションプレートの溶接部である場合において、
前記溶接部の明るさをその周辺の明るさよりも明るくするよう照明するステップが更に付加され、
前記画像の明るさを算出するステップは、
前記第1の画像入力装置によって撮影された前記溶接部およびその周辺の画像の輝度に基づいて、前記溶接部の範囲を検出するステップと、
前記溶接部の範囲の明るさを前記撮影対象の明るさとして算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の撮像方法。
In the case where the object to be imaged is a welded portion of a reaction plate for a linear motor that exists intermittently in the traveling direction of the vehicle,
A step of illuminating the welded portion so that the brightness of the weld is brighter than the surrounding brightness is further added,
The step of calculating the brightness of the image includes
Detecting a range of the welded portion based on brightness of the image of the welded portion and its surroundings photographed by the first image input device;
Calculating the brightness of the range of the weld as the brightness of the object to be photographed;
The imaging method according to claim 4, further comprising:
前記溶接部の範囲の明るさを下記式にしたがって算出することを特徴とする請求項5に記載の撮像方法。
Figure 2005311798
ここで、xは前記溶接部範囲における画素の横方向の位置、yは該溶接部範囲における画素の縦方向の位置、I(x、y)は位置(x、y)の画素の輝度値、Bは溶接部範囲、Nは溶接部範囲に含まれる画素の数である。
The imaging method according to claim 5, wherein brightness of the range of the welded portion is calculated according to the following formula.
Figure 2005311798
Where x is the horizontal position of the pixel in the weld zone, y is the vertical position of the pixel in the weld zone, I (x, y) is the luminance value of the pixel at position (x, y), B is the weld zone and N is the number of pixels included in the weld zone.
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