JP2011053059A - 車両検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輪側面を撮影して検査することができる車両検査装置を提供する。特に車輪毎に異なる磨耗の量、車輪の半径の計測を通じて複数カメラ間の各車輪の回転角に基づいて補正することで、複数の部分画像から、検査に好適な車輪全周の検査画像を形成する。
【課題を解決するための手段】線路に沿って設置され、線路を通過する車両の車輪側面の車輪画像を取得する画像取得装置と、画像取得装置が取得した画像を保存する画像保存装置と、画像処理を行う画像処理装置とを備え、画像保存装置は、磨耗のない基準車輪の正対化画像を予め保持しており、画像処理装置は、画像取得装置で取得した車輪画像に射影変換を施して車輪に正対する正対化画像を生成し、正対化画像について車輪の車軸位置を推定し、推定した車軸位置を、画像保存手段に保持している磨耗のない基準車輪の正対化画像の車軸位置に合致させた画像に修正して画像保存装置に保存する。
【選択図】図1
Description
本発明が解決しようとする課題は、車輪側面を撮影して検査することができる車両検査装置を提供することにある。
まず、ステップS1において、図4の画像保存装置27から車輪画像を入力する。
次にステップS2では、図7で説明した車輪とカメラが正対していない点、つまりカメラキャリブレーションの問題について対策する。
次に、図14を参照して、ステップS3の車軸座標検出処理を説明する。
次にステップS4において、基準車輪への補正と車輪の半径長についてシフト補正を実行する。
次にステップS5において、基準車輪極座標変換テーブルの作成を行う。図15を参照して、ステップ5の基準車輪極座標画像作成について説明する。図15(a)は正対画像マトリクスの矩形90を示している。図15(b)は正対画像マトリクスを変換した基準車輪極座標画像である。
次にステップS6、S7においてボルト検出及び特徴点検出を行うことについて説明する。まず、図17を参照して、ステップ6のボルト検出処理を説明する。
次に図17を参照して、ステップS7の特徴点検出処理について説明する。
ステップS8において、図2の画像処理装置26はステップS7までに得られた種種の画像及びデータをデータベース8に出力する。
2 ・・・ 検査ユニット
3、4 ・・・ 線路
6 ・・・ 車両
20 ・・・ 車輪
210 ・・・ 車輪20の車軸
16、17、18、19 ・・・ 撮影処理手段
8 ・・・データベース
10 ・・・パノラマ形成手段
12 ・・・ユーザインタフェース装置
20 ・・・ 車輪
21 ・・・ 車輪検知センサ
22 ・・・ 照明装置
23 ・・・ カメラ
24 ・・・ 車輪計数装置
25 ・・・ 画面上画像マトリクスの範囲である矩形
26 ・・・ 画像処理装置
27 ・・・ 画像保存装置
28 ・・・ 90度の視野範囲
29 ・・・ 120度の視野範囲
30〜37 ・・・ 車輪20のボルト
40 ・・・ 車輪側面の通る平面
50、51 ・・・ 車輪検知センサ21に係る光電ビーム
70 ・・・ 基準車輪
710 ・・・ 基準車輪70の車軸
91a、92a、93a、94a ・・・ キャリブレーションマークの画面上画像マトリクス上での点
91b、92b、93b、94b ・・・ キャリブレーションマークの基準車輪ワールド座標上での点
71 ・・・ 基準車輪70と線路4の接点
90 ・・・ 正対画像マトリクスの範囲を示す矩形
710b ・・・ 基準車輪極座標変換テーブル2020で想定する車軸の位置
2020 ・・・ ステップ5で作成した基準車輪極座標変換テーブル2020
2021 ・・・ 車輪の磨耗により生じる画像情報の欠落
2022 ・・・ 車輪検知タイミングの遅延により生じる画像情報の欠落
1000 ・・・ 二値化した画像
1001 ・・・ 線路4の輪郭の一部
1002 ・・・ 車輪輪郭の存在する範囲
121、122 ・・・ 同心円上に存在する特徴点
130 ・・・ 特徴点のテンプレートパタン
2000 ・・・ 極座標画像マトリクスの範囲を示す矩形
132〜139 ・・・ 車輪20上の特徴点
151〜154 ・・・ 基準車輪70の極座標画像マトリクス
161〜164 ・・・ 車輪20の極座標画像マトリクス
1700 ・・・ ユーザインタフェース装置12の表示機能で表示する範囲
1701 ・・・ ユーザインタフェース装置12の表示機能で表示する範囲
Claims (13)
- 線路に沿って設置され、該線路を通過する車両の車輪側面の車輪画像を取得する画像取得装置と、該画像取得装置が取得した画像を保存する画像保存装置と、画像処理を行う画像処理装置とを備え、
前記画像保存装置は、磨耗のない基準車輪の正対化画像を予め保持しており、
前記画像処理装置は、前記画像取得装置で取得した車輪画像に射影変換を施して前記車輪に正対する正対化画像を生成し、
該正対化画像について前記車輪の車軸位置を推定し、
該推定した車軸位置を、前記画像保存手段に保持している磨耗のない基準車輪の正対化画像の車軸位置に合致させた画像に修正して前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項1記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、車軸位置を合致させたあとの前記車輪画像について、車軸位置を原点とする極座標変換を行って極座標画像を生成して、該極座標画像を前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項2記載の車両検査装置において、
前記画像保存装置は、車輪ボルトの極座標画像上でのテンプレート画像を予め保持しており、
前記画像処理装置は、車軸位置を原点とする極座標変換を行った前記の極座標画像に対してテンプレートマッチングによりボルト位置を確定することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項2記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、前記極座標画像に対して欠陥の有無を検出する処理を行い、前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項3記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、前記極座標画像に対して欠陥の有無を検出する処理を行い、その欠陥位置をテンプレートマッチングにより確定したボルト位置との関係で前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 線路に沿って複数台設置され、該線路を通過する車両の車輪側面の全周に亘る複数枚の車輪画像を取得する画像取得装置と、該画像取得装置が取得した画像を保存する画像保存装置と、画像処理を行う画像処理装置とを備え、
前記画像保存手段は、磨耗のない基準車輪の正対化画像を予め保持しており、
前記画像処理装置は、前記の車輪側面の全周に亘る複数枚の車輪画像のそれぞれに射影変換を施して前記車輪に正対する複数の正対化画像を生成し、
該複数の正対化画像について前記車輪の車軸位置をそれぞれ推定し、
該推定した車軸位置を、前記画像保存手段に保持している磨耗のない基準車輪の正対化画像の車軸位置に合致させた画像に修正して前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項6記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、車軸位置を合致させたあとの前記複数の車輪画像について、車軸位置を原点とする極座標変換を行って複数の極座標画像を生成し、
該複数の極座標画像を連結して車輪画像の全周に亘る極座標画像を作成して前記画像保存装置に保存することを特徴とする車両検査装置。 - 表示手段を備える請求項7記載の車両検査装置において、
前記連結した車輪画像の全周に亘る極座標画像の一部矩形領域を表示手段に表示することを特徴とする車両検査装置。 - 表示手段を備える請求項7記載の車両検査装置において、
前記連結した車輪画像の全周に亘る極座標画像の一部の台形領域を抽出し、車輪形状にて表示手段に表示することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項7記載の車両検査装置において、
前記画像保存手段は、車輪ボルトの極座標画像上でのテンプレート画像を予め保持しており、
前記画像処理装置は、車軸位置を原点とする極座標変換を行った前記の極座標画像に対してテンプレートマッチングによりボルト位置を確定し、
ボルト位置の間隔から、複数の極座標画像を連結して車輪画像の全周に亘る極座標画像を得ることを特徴とする車両検査装置。 - 請求項7に記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、車輪の半径又は直径を求め、この値により前記画像取得装置の、2台以上のカメラの間に回転する回転角をもとめ、前記回転角度に基づいて、2以上の画像取得装置が生成した極座標変換画像を接合して車輪全周分の極座標変換画像を生成することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項7に記載の車両検査装置において、
前記画像処理装置は、車輪構造物の移動量をパタンマッチング処理で計測することにより、前記画像取得装置の、2台以上のカメラの間に回転する回転角をもとめ、前記回転角度に基づいて、2以上の画像取得装置が生成した極座標変換画像を接合して車輪全周分の極座標変換画像を生成することを特徴とする車両検査装置。 - 請求項6に記載の画像検査装置において、
該車輪の半径の長さと、基準車輪の半径の長さとの差をもって、車輪の磨耗量と判定することを特徴とする車両検査装置。
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