JP2016001140A - 画像処理による線条温度監視装置 - Google Patents
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Abstract
Description
サーモラベルは電車に供給する電力を供給する線条であるき電線に貼られることが多い。き電線には圧縮箇所と呼ばれる機械的に接続した箇所があり、この圧縮箇所は抵抗損で発熱する場合があるため、圧縮箇所にサーモラベルを貼って温度監視がなされる。圧縮箇所は、例えば数百メートルごとにあり、この箇所にサーモラベルを貼って温度監視される。
車両の屋根上に設置されて線条を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を解析し線条に貼付されたサーモラベルの色の変化に基づいて前記線条の温度を監視する線条温度監視手段とを備える画像処理による線条温度監視装置であって、
前記サーモラベルが、当該サーモラベルの異常温度色と同色である基準ラベルに隣接して前記線条に貼付され、
前記線条温度監視手段は、
前記撮像手段によって撮像された画像からあらかじめ異常温度色の見かけの変化を考慮して設定されたしきい値に基づき前記サーモラベルの異常温度に対応する異常温度色を抽出する色抽出部と、
前記サーモラベルの色が前記基準ラベルの色と同色である場合に前記線条の温度が上昇していると判断する検証部と
を有する
ことを特徴とする。
前記検証部が、前記異常温度色部分の形状により前記サーモラベルの色が前記基準ラベルの色と同色であるか否かを判断する
ことを特徴とする。
前記車両に当該車両の走行位置を検出する車両位置検出手段を設け、
前記線条温度監視手段に、前記車両位置検出手段によって検出された車両の走行位置及びあらかじめ登録された前記サーモラベルの前記線条への貼付位置に基づき前記車両の走行位置における前記ラベルの有無を検索する設備データ検索部を設け、
前記検証部が、前記異常温度色部分の形状及び前記車両の走行位置におけるラベルの有無に基づき前記異常温度色のサーモラベルを検出する
ことを特徴とする。
前記車両の屋根上に当該車両の上方にある被測定物までの距離及び角度を測定する距離計測手段を設け、
前記線条温度監視手段に、前記距離計測手段によって計測された前記被測定物までの距離及び角度に基づき前記線条の位置を検出する前記線条検出部を設け、
前記検証部が、前記異常温度色部分の形状、前記線条の位置、及び前記車両の走行位置におけるラベルの有無に基づき前記異常温度色のサーモラベルを検出する
ことを特徴とする。
前記撮像手段が、カラーエリアカメラである
ことを特徴とする。
前記撮像手段が、カラーラインセンサカメラである
ことを特徴とする。
車両位置信号出力部4は、例えば車輪1aに取り付けられたエンコーダ又は車両1に設けられたGPS等であり、車両1の位置を検出するための信号(例えばエンコーダ信号又はGPS信号等)を出力する。
色抽出部5bは、入力画像Iから線条7の温度が上昇して異常温度となったときのサーモラベル11の色(以下、異常温度色という)を抽出するように色選別を行う。
設備データ検索部5fは、車両位置信号に基づき現在位置におけるラベル10の有無を検索する。
検証部5gは、異常温度色のサーモラベル11(図4〜9参照)を検出する。
具体的には、図4に示す例では、ラベル10は四角形状を二つの対角線により分割してなる四つの三角形状のうち、相互に対向する二対の三角形状の一方をサーモラベル11、他方を基準色ラベル12としてサーモラベル11と基準色ラベル12とが隣接するようにしている。
また、図6に示す例では、ラベル10はそれぞれ四角形状に形成されたサーモラベル11と基準色ラベル12とを隣接して配置している。
また、図8に示す例では、ラベル10は帯状のサーモラベル11を同じく帯状の基準色ラベル12で挟み込んでサーモラベル11と基準色ラベル12とが隣接するようにしている。
そして、図5,7又は9に示すように、ラベル10は、例えば線条7の長手方向に沿ってサーモラベル11と基準色ラベル12とが交互に位置するように、線条7に貼付されている。ここで、図5,7ではラベル10を線条7に二枚貼付し、図9ではラベル10を線条7に一枚貼付して、それぞれラベル10が概ね線条7の全周を覆うようにしている。
具体的には、色抽出部5bでは、経年的に付着した汚れや夕焼けや西日の影響等による異常温度色の見かけの変化を考慮して、異常温度色の抽出におけるしきい値を広く設定し、入力画像Iから大まかに異常温度色を抽出する。そして、抽出した異常温度色の部分の座標(xt,yt)を出力する。
具体的には、図11に示すように、線条7に貼付されたラベル10と、各ラベル10が貼付された位置(起点からの距離)とを関連付けたデータからなる設備データテーブルTを予め登録しておく。起点は、鉄道事業者ごとに定められており, 代表例として東京駅が起点である。
そして、設備データテーブルTに基づいて自車両位置取得部5eによって取得した車両位置にラベル10が貼付されているか否かを判断する。
ここで、例えば図4に示し上述したラベル10を線条7に貼付した場合、入力画像Iに対してしきい値に基づき色抽出を行うと、線条7の温度が正常である場合は、サーモラベル11が異常温度色とは異なる色であるため図3(b)に示すように基準色ラベル12のみが抽出される。これに対し、線条7の温度が異常温度に達している場合は、サーモラベル11が異常温度色となっているため図3(c)に示すようにサーモラベル11と基準色ラベル12とが一体的に抽出される。
すなわち、検証部5gでは、色抽出部5bにおいて抽出された異常温度色部分がラベル10であるか否か、及び、色抽出部5bにおいて抽出された異常温度色部分がラベル10である場合、サーモラベル11と基準ラベル12とが同色であるか否かを検証する。
サーモラベル11と基準ラベル12とが同色であるか否かは、異常温度色部分の座標(xt,yt)に基づいて異常温度色部分の形状を検証し、異常温度色部分の形状が、サーモラベル11と基準色ラベル12とが一体的に抽出された形状である場合(本実施例では異常温度色が予め設定された四角形状として抽出された場合)、サーモラベル11と基準ラベル12とが同色であって線条7の温度が異常温度まで上昇していると判断し、温度監視データ(x,y)を出力する。なお、異常温度色部分の形状が基準色ラベル12のみの形状と同一であれば、サーモラベル11と基準ラベル12とが同色ではなく、線条7の温度が正常の範囲内にあると判断する。
例えば、トンネル又は屋根のある駅などにおいて線条7に貼付されたサーモラベル11が雨等により洗浄されないことにより、経年的に付着した汚れによってサーモラベル11の色が本来の色とは異なって見える場合が考えられる。また、夕焼けや西日によってもサーモラベル11の色が本来の色とは異なって見える場合が考えられる。
これらに対し、本実施例に係る画像処理による線条温度監視装置では、色抽出におけるしきい値を広くして、基準色ラベル12の色を大まかに検出し、サーモラベル11の色と基準色ラベル12の色とが同じ色であれば、異常温度と判断することにより、長大な線条7に貼付された多数のラベル10が、個々の状況(汚れや日照の影響等)でサーモラベル11の見かけの異常温度色が本来の異常温度色とは異なる場合であっても、異常温度色を検知することができるため、誤検出を低減するとともに線条の温度上昇部を確実に検出することができるという効果が得られる。
なお、本実施例においてカラーエリアカメラ2とレーザ距離計3とは、枕木方向に沿って相互に離間して配置されている。
線条検出部5dは、レーザデータ集録部5cによって取得したレーザデータ(dL,θL)を用いて、下式(1)、(2)により線条7の高さ及び偏位を線条座標(xL,yL)として算出する。
xL=dL×cosθL・・・(1)
yL=dL×sinθL・・・(2)
続いて、レーザデータ集録部5cによりレーザ距離計3によって測定したデータ(レーザデータ)を集録し(ステップP13)、線条検出部5dによりレーザデータから線条座標(xL,yL)を算出する(ステップP14)。
すなわち、線条座標(xL,yL)は図15(a)に示すレーザ検出点P11〜P17、図15(b)に示すレーザ検出点P21〜P28のように分布する。架設されている線条7の幅Wは予め分かるため、線条7の幅W以下の距離で隣合う線条座標(xL,yL)のみを抽出すると、図15に示したレーザ検出点P11、P17、P21、P25〜P26、P28が排除されレーザ検出点P12〜P16、P22〜P24、P27だけが抽出される。これにより、被測定物から線条7のみを選択し、その位置を取得することができる。なお、図15は、レーザ検出点P11〜P17、P21〜P25、P26〜P28によって概ね囲まれた部分が線条7である例を示している。
続いて、車両位置信号出力部4から出力される車両位置信号を取得し(ステップP15)、設備データ検索部5fにより車両位置信号から現在位置におけるラベル10の有無を検索する(ステップP16)。ステップP15及びステップP16の処理は、上述した字指令1のステップ3及びステップP4の処理と同様であり、ここでの説明は省略する。
2 カラーエリアカメラ
3 レーザ距離計
4 車両位置信号出力部
5 線条温度監視部
5a 画像収録部
5b 色抽出部
5c レーザデータ集録部
5d 線条検出部
5e 自車両位置取得部
5f 設備データ検索部
5g 検証部
6 記録部
7 線条
10 ラベル
11 サーモラベル
12 基準色ラベル
I 入力画像
T 設備データテーブル
P11〜P17,P21〜P28 レーザ検出点
W 線条の幅
Claims (6)
- 車両の屋根上に設置されて線条を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を解析し線条に貼付されたサーモラベルの色の変化に基づいて前記線条の温度を監視する線条温度監視手段とを備える画像処理による線条温度監視装置であって、
前記サーモラベルが、当該サーモラベルの異常温度色と同色である基準ラベルに隣接して前記線条に貼付され、
前記線条温度監視手段は、
前記撮像手段によって撮像された画像からあらかじめ異常温度色の見かけの変化を考慮して設定されたしきい値に基づき前記サーモラベルの異常温度に対応する異常温度色を抽出する色抽出部と、
前記サーモラベルの色が前記基準ラベルの色と同色である場合に前記線条の温度が上昇していると判断する検証部と
を有する
ことを特徴とする画像処理による線条温度監視装置。 - 前記検証部が、前記異常温度色部分の形状により前記サーモラベルの色が前記基準ラベルの色と同色であるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理による線条温度監視装置。 - 前記車両に当該車両の走行位置を検出する車両位置検出手段を設け、
前記線条温度監視手段に、前記車両位置検出手段によって検出された車両の走行位置及びあらかじめ登録された前記サーモラベルの前記線条への貼付位置に基づき前記車両の走行位置における前記ラベルの有無を検索する設備データ検索部を設け、
前記検証部が、前記異常温度色部分の形状及び前記車両の走行位置におけるラベルの有無に基づき前記異常温度色のサーモラベルを検出する
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線条温度監視装置。 - 前記車両の屋根上に当該車両の上方にある被測定物までの距離及び角度を測定する距離計測手段を設け、
前記線条温度監視手段に、前記距離計測手段によって計測された前記被測定物までの距離及び角度に基づき前記線条の位置を検出する前記線条検出部を設け、
前記検証部が、前記異常温度色部分の形状、前記線条の位置、及び前記車両の走行位置におけるラベルの有無に基づき前記異常温度色のサーモラベルを検出する
ことを特徴とする請求項3記載の画像処理による線条温度監視装置。 - 前記撮像手段が、カラーエリアカメラである
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像処理による線条温度監視装置。 - 前記撮像手段が、カラーラインセンサカメラである
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像処理による線条温度監視装置。
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JP2017138134A (ja) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 株式会社明電舎 | 線条温度監視装置及び方法 |
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-
2014
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