JP2014221633A - 踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム - Google Patents

踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム Download PDF

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Abstract

【課題】障害物の識別効果や障害物識別正確性が向上される踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムを提供する。
【解決手段】少なくとも奇数で三つの視覚画像システムと各視覚画像システムに接続される位置判別システム、位置判別システムに接続される障害物判断決議システム及び各視覚画像システムに接続される電力ユニットが、備えられる。これにより、踏切障害物の検知に応用でき、日中運行可能の各視覚画像システムで、各単一視覚画像システムのデータを位置判別システムで演算した後、演算結果を、障害物判断決議システムに送って判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムに関し、特に、踏切障害物の検知に適用され、日中運行可能の各視覚画像システムが、同時に運行でき、それぞれの視覚画像システムのデータを、位置判別システムで演算して、演算結果を、障害物判断決議システムに送って判断し、障害物の識別効果と障害物識別正確性が向上される。
一般の従来のものは、例えば、台湾特許ＴＷＩ３１８１８７の「軌道車安全モニターシステム」の軌道車安全モニターシステムは、その制御コンピューターが、所定時間間隔に、上記らの監視きからデータを捕獲して画面データを組立て、監視器の位置を各画面データの発生タイミングに対応付けてセクションデータベースに格納し、また、監視器の位置と発生タイミングを、パラメーターとして、上記セクションデータベースから、画面データをサーチして読み出すことができ、また、画面データを、上記表示ユニットに送り、運伝手が、それで、予めに、前方の状況を把握でき、また、模擬することにより、運伝手の視野が伸ばされるが、参考として、線路に沿う画面データを、運伝手へ送れば、運伝手が、判断しなくてもよいため、列車の運伝仕事に専念できなくなり、また、その制御コンピューターは、また、画面データを識別や判断する機能がない。
また、もう一つの従来のものは、例えば、台湾特許ＴＷ４５５５５３の「汽車安全モニターシステムとフリーウエイ走行注意システム」は、単一チップマイコンを利用して、ラジオに合わせて、各一部区間のデータを転送することを制御するものである。その踏切において、踏切の柵が下ろされた時、車両が、踏切に滞在すれば、信号を発射して汽車に注意させ、また、汽車が、踏切を通過する時や危険状況がある時、ダイヤル装置から、モニターセンターに通知し、カメラ装置が、踏切の状況を監視しながら、常に、信号を、無線で、汽車の監視器に発射し、ただ、それには、踏切の障害物の検知方式や装置について触れていない。また、踏切に、特別に、人力によって操作される非常ボタンや解除ボタンを設置しなければ、自動的に障害物が踏切の警戒領域に存在するかを判断できない。
本発明者は、上記欠点を解消するため、多年の相関産業の研究開発や作製経験に基づいて、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明を提案する。
台湾特許ＴＷＩ３１８１８７ 台湾特許ＴＷ４５５５５３
本発明の主な目的は、踏切障害物の検知に適用でき、日中運行可能の各視覚画像システムが、同時に運行でき、それぞれの視覚画像システムのデータを、位置判別システムで演算して、演算結果を、障害物判断決議システムに送って判断し、障害物の識別効果や障害物識別正確性が向上される踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムを提供する。
本発明は、上記の目的を達成するための踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムであり、それぞれ、踏切に設けられた監視領域にある障害物を検知や追跡して、障害物データを出力する少なくとも奇数で三つの視覚画像システムと、各視覚画像システムに接続され、各視覚画像システムによって検知された障害物データを受信し、障害物の位置を、踏切の監視領域に対応してその一部領域を判断して、各一部領域の障害物データを出力する位置判別システムと、位置判別システムに接続され、各一部領域の障害物データにより、踏切の監視領域に障害物が存在するかを判断する障害物判断決議システムと、各視覚画像システムに接続される電力ユニットと、が含有される。
本発明の上記実施例において、上記視覚画像システムは、カメラと赤外線投射器を備える。
本発明の上記実施例において、上記位置判別システムは、演算器と画像識別器を備える。
本発明の上記実施例において、上記画像識別器は、補償マトリックスメカニズムで、有効的に各画像によって検知された障害物を演算でき、そして、全体視覚識別システムの正確位置に対応付け、障害物識別精密率が向上される。
本発明の上記実施例において、上記障害物判断決議システムは、更に、出力機構が接続され、上記出力機構は、踏切に所有される非常ボタンに対して、信号を出力する。
本発明の上記実施例において、上記出力機構は、喇叭と表示部を備える。
以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることが無い。
本発明のブロック概念図である。 本発明の使用状態概念図である。 本発明の画像識別状態概念図である。
図１と図２及び図３は、それぞれ、本発明のブロック概念図と本発明の使用状態概念図及び本発明の画像識別状態概念図である。図のように、本発明に係る踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムは、少なくとも奇数で三つの視覚画像システム１と、位置判別システム２、障害物判断決議システム３及び電力ユニット４から構成される。
上記の各視覚画像システム１は、カメラ１１と赤外線投射器１２を備え、それぞれ、踏切５に設けられた監視領域５１に存在する障害物６を検知や追跡して、障害物データを出力する。
上記位置判別システム２は、各視覚画像システム１に接続され、演算器２１と画像識別器２２を備え、各視覚画像システム１によって検知された障害物データを受信し、障害物の位置を、踏切５の監視領域５１に対応してその一部領域を判断し、各一部領域の障害物データを出力し、また、上記画像識別器２２は、補償マトリックスメカニズムで、全体視覚識別システムにおいて、有効的に各画像によって検知された障害物の正確な位置を演算でき、障害物識別精密率が向上される。
上記障害物判断決議システム３は、位置判別システム２に接続され、各一部領域の障害物データに基づいて、踏切５の監視領域５１に障害物６が存在するかを判断し、上記障害物判断決議システム３は、更に、出力機構３１が接続され、上記出力機構３１から踏切５に所有された非常ボタン（図示せず）に信号を出力し、また、上記出力機構３１は、スピーカー３１１と表示部３１２を備える。
上記電力ユニット４は、各視覚画像システム１に接続され、必要とする電力を供給する。上記の装置構成により、新規な踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムが実現される。
本発明によれば、日中に運行でき、各視覚画像システム１を、それぞれ、踏切５の監視領域５１に設置して、カメラ１１と赤外線投射器１２で、異なる角度からの監視領域５１の画像を、即時に、位置判別システム２に転送し、また、上記監視領域５１に、障害物６がある時、上記位置判別システム２は、演算器２１と画像識別器２２で、受信した障害物データを、上記障害物が踏切り５の監視領域５１の一部領域に対応付けるように変換し、また、各一部領域の障害物データを、障害物判断決議システム３に対して、転送し、障害物判断決議システム３は、各一部領域の障害物データに基づいて、多数の決議判断踏切の監視領域５１に障害物６が存在するかを判断し、上記障害物６が存在すると判断すれば、出力機構３１からスピーカー３１１や表示部３１２で、警告メッセージを出力する。
また、本発明の視覚画像識別率は、図３によって説明されるが、下記の式によって計算され、
目視で障害物が存在しない（Ａ（Ｅｎｏ））で、システムによって識別されて、障害物が存在する（Ｂ（Ｒｙｅｓ））である。
目視で障害物が存在する（（Ｅｙｅｓ）Ｃ）で、システムによって識別されて、障害物が存在する（Ｂ（Ｒｙｅｓ））である。
システムによって識別されて、障害物が存在しないＤ（Ｒｎｏ）で、目視で障害物が存在するＣ（Ｅｙｅｓ）である。
システムによって識別されて、障害物が存在しないＤ（Ｒｎｏ）で、目視で障害物が存在しないＡ（Ｅｎｏ）である。
多重（２ｎ＋１）視覚画像システムは、多数決の投票システムを採用し、その識別率は、下記の式によって計算され、
応用例の計算識別率は、三つのシステム（ｎ＝３）と五つのシステム（ｎ＝５）のシステム識別精密率が、下表に示され、そのため、多重視覚画像システムにより、画像変換が有効的に向上されて、精密率が所定のレベルになる。
また、多重画像識別システムは、機構補償マトリックスで、障害物の位置を算出することにより、正確に、各画像中の障害物の存在位置を分かり、また、互いに参照することにより、任意の誤判断を防止でき、各画像の補償マトリックスは、下記のマトリックスによって示される。
以上のように、本発明に係る踏切障害物多重コンピューター視覚識別システムは、有効的に従来の諸欠点を解消でき、これにより、踏切障害物の検知に応用で、日中運行可能の各視覚画像システムで、各単一視覚画像システムのデータを位置判別システムで演算した後、演算結果を、障害物判断決議システムに送って判断するので、障害物の識別効果や障害物識別正確性が向上される利点が得られ、そのため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
１ 視覚画像システム
１１ カメラ
１２ 赤外線投射器
２ 位置判別システム
２１ 演算器
２２ 画像識別器
３ 障害物判断決議システム
３１ 出力機構
３１１ スピーカー
３１２ 表示部
４ 電力ユニット
５ 踏切
５１ 監視領域
６ 障害物
Ａ 目視で障害物が存在しない
Ｂ システムによって識別されて障害物が存在する
Ｃ 目視で障害物が存在する
Ｄ システムによって識別されて障害物が存在しない

Claims (6)

  1. それぞれ、踏切に設けられた監視領域にある障害物を検知や追跡して、障害物データを出力する少なくとも奇数で三つの視覚画像システムと、
    各視覚画像システムに接続され、各視覚画像システムによって検知された障害物データを受信し、障害物の位置を、踏切の監視領域に対応してその一部領域を判断して、各一部領域の障害物データを出力する位置判別システムと、
    位置判別システムに接続され、各一部領域の障害物データにより、踏切の監視領域に障害物が存在するかを判断する障害物判断決議システムと、
    各視覚画像システムに接続される電力ユニットとが含有される、
    ことを特徴とする踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
  2. 上記視覚画像システムは、カメラと赤外線投射器が備えられることを特徴とする請求項1に記載の踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
  3. 上記位置判別システムは、演算器と画像識別器が備えられることを特徴とする請求項1に記載の踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
  4. 上記画像識別器は、補償マトリックスメカニズムで、全体視覚識別システムにおいて、有効的且つ正確的に各画像によって検知された障害物の位置を演算でき、障害物を精密に識別できることを特徴とする請求項３に記載の踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
  5. 上記障害物判断決議システムは、更に、出力機構が接続され、上記出力機構から、踏切に所有される非常ボタンに対して、信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
  6. 上記出力機構は、喇叭と表示部が備えられることを特徴とする請求項６に記載の踏切障害物多重コンピューター視覚識別システム。
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