JP2009281950A - 画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲線引き金具の設置角度を小型の装置で安全に測定する。
【解決手段】車両９に設置されて連続的にトロリー線７の近傍を撮像するラインセンサ２と、ラインセンサ２の出力信号を処理して支持金具８の接近を検知する信号処理部３とを備え、車両９に設置したＩＴＶカメラ４が、信号処理部３が出力する検知信号に基づいて支持金具８を撮像し、撮像された画像を車両９に設置した画像処理部５で画像処理することによりトロリー線７の支持金具８の位置および角度を測定するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気鉄道のトロリー線を固定する支持金具を検知・計測するトロリー線の支持金具の位置測定装置に関し、とくに、電車の屋根上に設置したカメラでトロリー線近傍の画像を取得し、この画像を画像処理することによって支持金具を検知・計測する画像処理によるトロリー線の支持金具の位置測定装置に関する。

電気鉄道の分野にあっては、例えば、線路の曲線区間においてトロリー線が線路の曲線に沿って配設されるようにトロリー線を支持する曲線引き金具等のトロリー線の支持金具が知られている。このような支持金具は電車に最も近接する地上設備のひとつであり、次のような原因による接触事故を防止するために、定期的に位置の計測が行われている。
１）車両走行時にパンタグラフによってトロリー線が押し上げられるのに伴って、この支持金具が移動し、パンタグラフと接触する。
２）車両の走行に伴って生じる風（以下、走行風）や、突発的な強風などによってこの支持金具が移動し、パンタグラフと接触する。
３）この支持金具を含む地上設備の経年変化で支持金具の位置が変化し、パンタグラフと接触する。

従来、このような支持金具の位置を計測する方法としては、レーザ光照射による計測方法（例えば、特許文献１，２参照）が知られている。この方法は、電車を走行させながら電車の屋根上に設置したレーザ光源から斜め上方へ向かってレーザ光を照射し、支持金具からの反射光を取得して支持金具の位置を計測する方法である。

特開２０００−３４３９８６号公報 特開２００３−５７００４号公報

しかしながら、上述したレーザ光照射による計測方法においては、電車の走行速度が速くなるほど支持金具からの反射光が減衰するため、車両速度が高速であるほど高出力のレーザ光が必要となる。そのため、クラス２を超える出力のレーザ光をできるだけ鉛直上方に向けて照射するような装置とすることが好ましいが、特にクラス３Ａ以上のレーザ光を用いると人体に影響を及ぼすおそれがあるため、レーザ光が人の目に入らないように安全対策を行う等の必要があり、装置構成が煩雑になるという問題があった。

また、レーザ光を照射するためにはミラー制御装置や安定化電源などの付帯設備が必要であり、装置が大型化するという問題があった。

さらに、レーザ光照射で測定される支持金具の位置をノイズにより異常値として計測する場合、位置情報が残るのみで支持金具の状態の詳細がわからない場合があるという問題があった。

従って本発明は、上記課題を解決する画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、車両に設置したカメラで連続的にトロリー線を撮像し、撮像された画像を前記車両に設置した画像処理部で画像処理することにより前記トロリー線の支持金具の位置および角度を測定する装置であって、車両に設置されて連続的に前記トロリー線の近傍を撮像するラインセンサと、前記ラインセンサの出力信号を処理して前記支持金具の接近を検知する信号処理部とを備え、前記カメラは前記信号処理部が出力する検知信号に基づいて前記支持金具の撮像を行うことを特徴とする。なお、ここでいうトロリー線の近傍とは、車両の進行方向に直交する方向において、車両の上方を通過する支持金具をラインセンサにより撮像可能な範囲を示す。

第２の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１の発明において、前記画像処理部が、前記カメラが撮像した画像を入力する画像入力手段と、前記画像を画像処理して前記車両の進行方向に沿って延びる縦線を抽出する縦線検出手段と、前記画像を画像処理して前記縦線にＴ字状に接続される横線を抽出する横線検出手段と、前記横線が存在する場合に前記横線の水平方向に対する傾斜角度を演算する角度計算手段と、前記横線と前記車両との離隔距離を演算する離隔距離計算手段とを備えることを特徴とする。

第３の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１又は第２の発明において、前記カメラが前記車両に設けられたパンタグラフ近傍を撮像し、前記画像処理部がパターンマッチング処理により前記パンタグラフの位置を取得するように構成されたことを特徴とする。

第４の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１乃至第３のいずれかの発明において、走査線方向がパンタグラフに平行するように設置された一台の前記ラインセンサによって前記トロリー線を撮像し、前記信号処理部が、前記ラインセンサの出力電圧とあらかじめ設定する閾値とを比較した結果に基づいて前記支持金具の接近を検知することを特徴とする。

第５の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１乃至第３のいずれかの発明において、走査線方向がパンタグラフに直交するように設置された二台の前記ラインセンサによって前記トロリー線を挟んで該トロリー線の両側の空間をそれぞれ撮像し、前記信号処理部が、二台の前記ラインセンサの出力電圧と予め設定する閾値とを各々比較した結果に基づいて前記支持金具の接近を検知することを特徴とする。

第６の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１乃至第４のいずれかの発明において、前記カメラによって撮像した画像を記録する画像記録部を備えることを特徴とする。

第７の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記トロリー線の前記カメラ及び前記ラインセンサによって撮像される部分に可視光を照射する投光器を備えることを特徴とする。

上述した第１の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、車両に設置したカメラで連続的にトロリー線を撮像し、撮像された画像を車両に設置した画像処理部で画像処理することによりトロリー線の支持金具の位置および角度を測定する装置であって、車両に設置されて連続的にトロリー線の近傍を撮像するラインセンサと、ラインセンサの出力信号を処理して支持金具の接近を検知する信号処理部とを備え、カメラは信号処理部が出力する検知信号に基づいて支持金具の撮像を行うようにしたので、確実に支持金具を撮像し、支持金具の位置及び角度を測定することができる。

また、上述した第２の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、画像処理部が、カメラが撮像した画像を入力する画像入力手段と、画像を画像処理して車両の進行方向に沿って延びる縦線を抽出する縦線検出手段と、画像を画像処理して縦線にＴ字状に接続される横線を抽出する横線検出手段と、横線が存在する場合に横線の水平方向に対する傾斜角度を演算する角度計算手段と、横線と車両との離隔距離を演算する離隔距離計算手段とを備えるようにしたので、支持金具の位置及び角度を精度良く算出することができる。

また、上述した第３の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、カメラが車両に設けられたパンタグラフ近傍を撮像し、画像処理部がパターンマッチング処理によりパンタグラフの位置を取得するようにしたので、第１の発明の効果に加えて、支持金具とパンタグラフとの関係を測定することができるため、支持金具がパンタグラフに接触する危険性の有無を判断する際の利便性が向上する。

また、上述した第４の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、走査線方向がパンタグラフに平行するように設置された一台のラインセンサによってトロリー線を撮像し、信号処理部が、ラインセンサの出力電圧とあらかじめ設定する閾値とを比較した結果に基づいて支持金具の接近を検知するようにしたので、第１または第２の発明の効果に加えて、確実に支持金具の接近を検知することができる。

また、上述した第５の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、走査線方向がパンタグラフに直交するように設置された二台のラインセンサによってトロリー線を挟んで該トロリー線の両側の空間をそれぞれ撮像し、信号処理部が、二台のラインセンサの出力電圧と予め設定する閾値とを各々比較した結果に基づいて支持金具の接近を検知するようにしたので、第１または第２の発明の効果に加えて、確実に支持金具の接近を検知することができる。

また、上述した第６の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、カメラによって撮像した画像を記録する画像記録部を備えるようにしたので、上述した効果に加えて支持金具の状態を画像で確認することができ、利便性が向上する。

また、上述した第７の発明に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、トロリー線のカメラ及びラインセンサによって撮像される部分に可視光を照射する投光器を備えるようにしたので、上述した効果に加えて夜間においても支持金具の測定を実施することができ、利便性が向上する。

本発明の実施の形態を以下の実施例において詳細に説明する。

［画像処理による支持金具の角度及び車両との離隔距離の測定］
図１乃至図３を用いて本発明の第１の実施例について説明する。図１は本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の設置例を示す説明図、図２は本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の画像処理部による処理手順を示すフローチャート、図３は本実施例において撮像される画像の例を示す説明図である。

図１に示すように、本実施例において画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、主に一台の投光器１、一台のラインセンサ２、信号処理部３、一台のＩＴＶカメラ４、画像処理部５、及び、画像記録部６から構成される。以下の説明において、鉛直方向をｙ軸方向、車両の進行方向をｚ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする。

投光器１はトロリー線７、支持金具８等を照らす可視光を照射するように設定され、ラインセンサ２は走行する車両からトロリー線７を撮像するように構成されている。本実施例ではラインセンサ２の走査線方向はｘ軸方向に平行、即ち、図示しないパンタグラフに平行に設置される。信号処理部３はラインセンサ２からラインセンサ信号を入力しこの信号を処理して支持金具８の検知を行い、検知信号を出力する。

ＩＴＶカメラ４はトロリー線７、支持金具８等の投光器１によって照らされた部分がその視野に入るように設定されている。さらに、ＩＴＶカメラ４はランダムシャッタ方式とし、このＩＴＶカメラ４の撮像トリガを信号処理部３と接続し、信号処理部３から入力される検知信号をトリガとして、信号処理部３から支持金具８が存在するとの検知信号を入力した場合に限り、シャッタを作動して画像を取得するように構成されている。そのため、ＩＴＶカメラ４によって撮像した画像には、その中央部付近に支持金具８が写ることとなる。

即ち、ＩＴＶカメラ４は、信号処理部３からこの信号処理部３がラインセンサ２から出力される信号を処理した結果が入力されて画像を撮像したときに画像中に支持金具８が写るように、ラインセンサ２との距離を調整されている。

画像処理部５は、ＩＴＶカメラ４から画像を入力して、画像処理により支持金具９の位置を求めるものであり、画像記録部６は、ＩＴＶカメラ４が撮像した画像を記録する部分である。

なお、投光器１、ラインセンサ２、ＩＴＶカメラ４はそれぞれ営業車両９等の屋根に固定され、信号処理部３、画像処理部５、画像記録部６は車両９内に設置される。また、支持金具８は線路１０の脇に設けられた電車線支持柱１１に支持され、トロリー線７を支持している。

以下、図２に基づいて画像処理部５における処理の流れを説明する。図２に示すように、画像処理部５においてはまず、画像入力手段により、信号処理部３から入力される検知信号に基づきＩＴＶカメラ４によって撮像された画像を入力する（ステップＳＡ１）。本実施例においてＩＴＶカメラ４は信号処理部３から支持金具８有りとの検知信号を入力した場合にのみ撮像を行うため、ＩＴＶカメラ４によって撮像される画像（以下、入力画像という）は、図３に示すように車両９及びトロリー線７に加えて支持金具８が撮像された画像であり、このような画像が画像処理部５に入力される。

画像が入力されたら、続いて縦線検出手段により、入力画像中のｖ方向に延びる線、即ち、図１に示すｚ軸方向に沿って延びる線（以下、縦線という）をトロリー線として検出する（ステップＳＡ２）。続いて、横線検出手段により、ステップＳＡ２において検出した縦線にＴ字状に接触して、入力画像中ｕ方向に延びる線、即ち、図１に示すｘ軸方向に延びる線（以下、横線という）を支持金具８として検出する（ステップＳＡ３）。なお、本明細書において、縦線にＴ字状に接する横線とは、図３に示すように縦線（図３ではトロリー線７）上を始点として該縦線に傾斜するように延びる線（図３では支持金具８）をいうものとする。

横線の検出を行ったら、続いて角度計算手段により、横線のｕ方向に対する傾斜角度φを支持金具８の角度として算出し（ステップＳＡ４）、さらに、離隔距離計算手段により、横線の縦線に接する端点とは反対側の端点Ｐ₁の座標を算出し、支持金具８の位置として、横線の端点Ｐ₁と車両９との離隔距離ｄ₁を算出する（ステップＳＡ５）。

これらステップＳＡ１〜ステップＳＡ５の処理を画像の入力が終了するまで続ける（ステップＳＡ６）。

以上に説明したように、本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、ラインセンサ２から出力されるラインセンサ信号に基づき、支持金具８等が存在する場合にのみＩＴＶカメラ４による撮像を実施することにより、ＩＴＶカメラ４によって撮像される画像の所定の位置に支持金具８が写るようにしたものである。

このような構成としたことにより、本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、１秒間に３０枚以下程度の撮像間隔である通常のＩＴＶカメラ４であっても確実に支持金具８を撮像することができ、このＩＴＶカメラ４によって撮像した画像を解析して支持金具８の角度φ、自車両との離隔距離ｄを算出することができる。さらに、画像記録部６にＩＴＶカメラ４で撮像した画像が記録されているため、異常が検出された場合には画像で確認することができるという利点を有する。

なお、上述したトロリー線（縦線）の検出は、例えば、特開２００２−１３９３０５号公報、特開２００２−２７９４０９号公報、特開２００３−３４１３８９号公報に記載されているような公知の手法を用いて検出しても良い。

［画像処理による支持金具の角度及びパンタグラフとの離隔距離の測定］
図４乃至図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図４は本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の設置例を示す説明図、図５は本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の画像処理部における処理の流れを示すフローチャート、図６は本実施例において撮像される画像の例を示す説明図である。

図４に示すように、本実施例は画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置をＩＴＶカメラ４がパンタグラフ１２を撮像可能な位置に適用する例であり、投光器１はパンタグラフ１２、トロリー線７、支持金具８等を照らす可視光を照射するように、また、ＩＴＶカメラ４はその視野にパンタグラフ１２のトロリー線７に接触する部分が入るように、それぞれ営業車両９等の屋根に固定される。その他の構成は図１に示し実施例１において説明した構成と概ね同様であり、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以下、図５に基づいて画像処理部５における処理の流れを説明する。図５に示すように、画像処理部５においてはまず、画像入力手段により、信号処理部３がラインセンサ２から入力されるラインセンサ信号を処理した結果に基づき支持金具８有りとの検知信号を出力した場合に、ＩＴＶカメラ４で撮像される画像を入力する（ステップＳＢ１）。本実施例においてＩＴＶカメラ４は信号処理部３において支持金具８有りとの検知信号が出力された場合にのみ撮像を行うため、ＩＴＶカメラ４によって撮像される画像（以下、入力画像という）は、図６に示すように車両９、パンタグラフ１２及びトロリー線７に加えて支持金具８が撮像された画像であり、このような画像が画像処理部５に入力される。

続いて、パターンマッチング手段により、予め登録しておいたモデル画像と入力画像とのパターンマッチングを行い（ステップＳＢ２）、パンタグラフ１２の位置を取得する（ステップＳＢ３）。なお、パターンマッチングに用いるモデル画像は、予めパンタグラフ１２とトロリー線７のみが映っている画像、つまり、パンタグラフ１２及びトロリー線７以外の支持金具８等が映っていない画像を取得しておき、これを登録しておく。

続いて縦線検出手段により、入力画像中のｖ方向に延びる線、即ち、図４に示すｚ軸方向に沿って延びる線（以下、縦線という）をトロリー線７として検出する（ステップＳＢ４）。続いて、横線検出手段により、ステップＳＢ４において検出した縦線にＴ字状に接触して、入力画像中ｕ方向に延びる線、即ち、図４に示すｘ軸方向に延びる線（以下、横線という）を支持金具８として検出する（ステップＳＢ５）。

横線の検出を行ったら、続いて角度計算手段により、この横線のｕ方向に対する傾斜角度φを支持金具の角度として算出し（ステップＳＢ６）、さらに、離隔距離計算手段により、横線の縦線に接する端点とは反対側の端点Ｐ₂の座標を算出し、支持金具８の位置として、横線の端点Ｐ₂とパンタグラフ１２との離隔距離を算出する（ステップＳＢ７）。

これらステップＳＢ１〜ステップＳＢ７の処理を画像の入力が終了するまで続ける（ステップＳＢ８）。

以上に説明したように、本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置は、ラインセンサ２から出力されるラインセンサ信号に基づき支持金具８等が存在する場合にのみＩＴＶカメラ４による撮像を実施することにより、ＩＴＶカメラ４によって撮像される画像のパンタグラフ１２の近傍に支持金具８が写るようにしたものである。

このような構成としたことにより、本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、確実且つ安全に支持金具８の角度、及び支持金具８とパンタグラフ１２との離隔距離を画像処理によって計測することができる。さらに、画像記録部６に入力画像を記録するため、記録された画像を閲覧して異常状態を視認することができ、利便性が向上する。

［一台のラインセンサで支持金具を検知］
本発明の第３の実施例について説明する。本実施例は、図１に示し上述した実施例１、又は図４に示し上述した実施例２に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置において、信号処理部３が、ラインセンサ２が出力するラインセンサ信号（出力電圧）の値に基づいて支持金具８の接近を検知するようにした例である。その他の構成は実施例１または実施例２と同様であり、重複する説明は省略する。

本実施例においてラインセンサ２はその走査線方向がｘ軸方向に平行に、換言すると、パンタグラフに平行に設置され、走行中の車両９に接近する支持金具８を検知する。夜間走行のように暗い中を走行するような場合にラインセンサ２から出力されるラインセンサ信号は、夜空などの暗闇を撮像した場合には出力電圧が０に近い値であるのに対し、支持金具８が接近すると支持金具８によって反射された光を撮像することにより図８に示すように出力電圧が上昇する。一方、昼間走行のように明るい中を走行するような場合にラインセンサ２から出力されるラインセンサ信号は、支持金具８等の構造物が映らない場合は出力電圧が高いのに対し、支持金具８が接近すると支持金具８によって例えば太陽光が遮断されるために図９に示すように出力電圧が低下する。本実施例では、このような特徴を用いて支持金具８の検知を行う。

以下に本実施例の信号処理部３における処理の手順について説明する。夜間に支持金具の測定を行う場合、まず、ラインセンサ２から出力されるラインセンサ信号を信号処理部３に入力する。そして信号処理部３においてラインセンサ２の出力電圧が予め実験的に求めたしきい値より大きいか否かを判定し、出力電圧がしきい値より大きい場合は支持金具８が接近していると判断して検知信号を出力し、出力電圧が予め実験的に求めたしきい値より小さい場合は支持金具８は接近していないと判断する。

一方、昼間に支持金具の測定を行う場合は、信号処理部３においてラインセンサ信号が予め実験的に求めたしきい値より小さい場合に支持金具８が接近していると判断し、ラインセンサ信号が予め実験的に求めたしきい値より大きい場合は支持金具８は接近していないと判断する。

上述した本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、ラインセンサ２によって支持金具８を検知するため、ＩＴＶカメラ４によって確実に支持金具８を撮像することができる。

［二台のラインセンサで支持金具を検知］
図７乃至図９を用いて本発明の第４の実施例を説明する。図７は本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の一部を示す構成図、図８は本実施例のラインセンサ出力電圧の変化を示すグラフ、図９は本実施例のラインセンサ出力電圧の変化を示す他のグラフである。

本実施例は実施例１又は実施例２のラインセンサ２及び信号処理部３に代えて、図７に示す二台のラインセンサ２ａ，２ｂ、及び、二つの信号処理部３ａ，３ｂを用いるものであり、ラインセンサ２ａのラインセンサ信号を信号処理部３ａで処理した結果、支持金具８有りとの検出信号が出力された場合、または、ラインセンサ２ｂのラインセンサ信号を信号処理部３ｂで処理した結果、支持金具８有りとの検出信号が出力された場合に、トロリー線７の投光器１によって照らされた部分をＩＴＶカメラ４で撮像し、このＩＴＶカメラ４で撮像された画像を処理して支持金具８の角度及び位置を求めるものである。

その他の構成は図１に示し上述した実施例１の構成、又は図４に示し上述した実施例２の構成と概ね同様である。以下、同一の作用を奏する部材には同一の符号を付し、重複する説明はこれを省略する。

本実施例において、二台のラインセンサ２ａ，２ｂは、その走査線方向がｘ軸方向と直交するように、換言すると、パンタグラフに直交するように設置され、トロリー線７を挟んで該トロリー線の両側（進行方向に対して左右）の空間を撮像するように構成されている。即ち、本実施例においては、二台のラインセンサ２ａ，２ｂはトロリー線７を撮像せず、トロリー線７の近傍としてトロリー線７の左右の空間であって支持金具８を撮像可能な領域を撮像するように構成されている。

夜間走行のように車両９が暗い中を走行するような場合にラインセンサ２ａ，２ｂから出力されるラインセンサ信号は、夜空など暗闇を撮像した場合には出力電圧が０に近い値となるのに対し、支持金具８が接近するとラインセンサ２が支持金具８からの反射光を撮像するため、図８に示すように出力電圧が上昇する。一方、昼間走行のように車両９が明るい中を走行するような場合にラインセンサ２ａ，２ｂから出力されるラインセンサ信号は、支持金具８等の構造物が映らない場合は出力電圧が高いのに対し、支持金具８が接近すると該支持金具８により太陽光等の光が遮断されるため、図９に示すように出力電圧が低下する。本実施例では、このような特徴を用いて支持金具８の検知を行う。

以下に本実施例の手順について説明する。本実施例では、まず、ラインセンサ２ａから出力されるラインセンサ信号を信号処理部３ａに、ラインセンサ２ｂから出力されるラインセンサ信号を信号処理部３ｂに入力する。信号処理部３ａ、信号処理部３ｂは、夜間の場合はそれぞれラインセンサ信号の出力電圧が予め実験的に求めたしきい値より大きく、出力電圧の凸部の幅ｗが支持金具８の直径に対応する場合に支持金具８が接近していると判断し、検知信号を出力する。

そして、これら二つの信号処理部３ａ，３ｂの検知信号のＯＲを検知結果としてＩＴＶカメラ４に出力し、該ＩＴＶカメラ４により支持金具８を撮像して支持金具８の角度及び位置を求める。

一方、昼間の場合は信号処理部３ａ、信号処理部３ｂは、それぞれラインセンサ２ａ，２ｂの出力電圧が予め実験的に求めたしきい値より小さく、信号の凹部の幅ｗが支持金具８の直径に対応する場合に支持金具８が接近していると判断し、検知信号を出力する。

そして、これら二つの信号処理部３ａ，３ｂの検知信号のＯＲを検知結果としてＩＴＶカメラ４に出力し、該ＩＴＶカメラ４により支持金具８を撮像して支持金具８の角度及び位置を求める。

上述した本実施例に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置によれば、実施例３の効果に加えて、例えば昼間であっても橋脚などを支持金具８として誤検出することがなく、より高精度に支持金具の測定を実施することができる。

なお、本発明は上述した実施例１〜４に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

本発明は、画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置に適用可能である。

本発明の実施例１に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の構成図である。 本発明の実施例１の画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例１のＩＴＶカメラの画像例を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の構成図である。 本発明の実施例２の画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例２のＩＴＶカメラの画像例を示す説明図である。 本発明の実施例４に係る画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置の構成の一部を示す説明図である。 本発明の実施例４のラインセンサ出力電圧の例を示す説明図である。 本発明の実施例４のラインセンサ出力電圧の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 投光器
２，２ａ，２ｂ ラインセンサ
３，３ａ，３ｂ 信号処理部
４ ＩＴＶカメラ
５ 画像処理部
６ 画像記録部
７ トロリー線
８ 支持金具
９ 車両
１２ パンタグラフ

Claims (7)

1. 車両に設置したカメラで連続的にトロリー線を撮像し、撮像された画像を前記車両に設置した画像処理部で画像処理することにより前記トロリー線の支持金具の位置および角度を測定する装置であって、
   車両に設置されて連続的に前記トロリー線の近傍を撮像するラインセンサと、
   前記ラインセンサの出力信号を処理して前記支持金具の接近を検知する信号処理部とを備え、
   前記カメラは前記信号処理部が出力する検知信号に基づいて前記支持金具の撮像を行う
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
2. 前記画像処理部が、
   前記カメラが撮像した画像を入力する画像入力手段と、
   前記画像を画像処理して前記車両の進行方向に沿って延びる縦線を抽出する縦線検出手段と、
   前記画像を画像処理して前記縦線にＴ字状に接続される横線を抽出する横線検出手段と、
   前記横線が存在する場合に前記横線の水平方向に対する傾斜角度を演算する角度計算手段と、
   前記横線と前記車両との離隔距離を演算する離隔距離計算手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
3. 前記カメラが前記車両に設けられたパンタグラフ近傍を撮像し、
   前記画像処理部がパターンマッチング処理により前記パンタグラフの位置を取得するように構成された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
4. 走査線方向がパンタグラフに平行するように設置された一台の前記ラインセンサによって前記トロリー線を撮像し、
   前記信号処理部が、前記ラインセンサの出力電圧とあらかじめ設定する閾値とを比較した結果に基づいて前記支持金具の接近を検知する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
5. 走査線方向がパンタグラフに直交するように設置された二台の前記ラインセンサによって前記トロリー線を挟んで該トロリー線の両側の空間をそれぞれ撮像し、
   前記信号処理部が、二台の前記ラインセンサの出力電圧と予め設定する閾値とを各々比較した結果に基づいて前記支持金具の接近を検知する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
6. 前記カメラによって撮像した画像を記録する画像記録部を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。
7. 前記トロリー線の前記カメラ及び前記ラインセンサによって撮像される部分に可視光を照射する投光器を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像処理によるトロリー線支持金具の位置測定装置。

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