JP2021148522A - Trapezoid overhead wire remaining height measuring apparatus and trapezoid overhead wire remaining height measuring method - Google Patents

Trapezoid overhead wire remaining height measuring apparatus and trapezoid overhead wire remaining height measuring method Download PDF

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Abstract

To provide a technique for measuring a remaining height of a trapezoid overhead wire having a trapezoid cross section.SOLUTION: A trapezoid overhead wire remaining height measuring apparatus 100 includes: an image acquisition part 101 for acquiring a line sensor image from a line sensor 11 arranged with a wear surface that is a bottom surface of a trapezoid overhead wire to be detected and side faces so that the surfaces can be imaged; a distance acquisition part 102 for acquiring distance data of the overhead wire; a wear detection part 103 for generating wear data including a central coordinate and a wear width of a wear surface of an overhead wire from a camera parameter of the line sensor acquiring the line sensor image, the distance data and the line sensor image; a side face detection part 104 for generating side face data including a side face central coordinate and a side face width of a trapezoid overhead wire from the line sensor image, the distance data, the camera parameter and the wear data; and a remaining height calculation part 105 for calculating the remaining height of the overhead wire from the wear data and the side face data, and generating the remaining height data.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、梯形架線残存高さ測定装置及び梯形架線残存高さ測定方法に関する。 The present invention relates to a trapezoidal overhead wire residual height measuring device and a trapezoidal overhead wire residual height measuring method.

一般に、電気鉄道車両へ電力を供給する架線は、車両が通過する度に集電装置と接触するため、電気鉄道車両の運用により架線は徐々に摩耗していき、最終的には破断してしまう。
そこで、架線には摩耗限界が設けられており、この摩耗限界を目安にして架線を交換することで電気鉄道車両の安定した運用が維持されている。
In general, the overhead wire that supplies electric power to an electric railway vehicle comes into contact with a current collector each time the vehicle passes through, so that the overhead wire gradually wears due to the operation of the electric railway vehicle and eventually breaks. ..
Therefore, the overhead wire is provided with a wear limit, and the stable operation of the electric railway vehicle is maintained by replacing the overhead wire with the wear limit as a guide.

従来、架線の摩耗状態を測定する方法としては、架線の厚みを直接測定する方法と、架線の摩耗部の幅を測定してその幅から架線の厚みを換算する方法とを挙げることができる。
従来技術の一例である特許文献1には、架線の摩耗部の幅を正確に測定可能であり、かつ、小型化可能な摩耗状態計測装置が開示されている。
特許文献1に開示された摩耗状態計測装置は、ラインセンサを用いて摩耗部の幅を撮影したラインセンサ画像を作成してこれを入力画像として保存し、二値化処理を行うことにより架線摩耗部分を強調し、ノイズ除去を行い、エッジ検出を行い、検出したエッジにより摩耗部の幅を測定する。
このように、正確に計測された摩耗部の幅に基づいて、断面形状が円形丸型である架線の厚みを特定することができる。
Conventionally, as a method of measuring the wear state of the overhead wire, a method of directly measuring the thickness of the overhead wire and a method of measuring the width of the worn portion of the overhead wire and converting the thickness of the overhead wire from the width can be mentioned.
Patent Document 1, which is an example of the prior art, discloses a wear state measuring device that can accurately measure the width of the worn portion of the overhead wire and can be miniaturized.
The wear state measuring device disclosed in Patent Document 1 creates a line sensor image in which the width of the worn portion is photographed using a line sensor, saves this as an input image, and performs binarization processing to perform overhead wire wear. The part is emphasized, noise is removed, edge detection is performed, and the width of the worn part is measured by the detected edge.
In this way, the thickness of the overhead wire having a circular round cross section can be specified based on the accurately measured width of the worn portion.

特開2006−248411号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-248411

しかしながら、上記の従来技術は、断面形状が梯形である梯形架線には適用できない、という問題があった。 However, the above-mentioned conventional technique has a problem that it cannot be applied to a trapezoidal overhead wire having a trapezoidal cross section.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、断面形状が梯形である梯形架線の残存高さを測定する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a technique for measuring the residual height of a trapezoidal overhead wire having a trapezoidal cross section.

上述の課題を解決して目的を達成する本発明は、検出対象である梯形架線の底面である摩耗面と、側面と、を撮像可能に配されたラインセンサからラインセンサ画像を取得する画像取得部と、前記梯形架線の距離データを取得する距離取得部と、前記ラインセンサ画像、前記距離データ及び前記ラインセンサ画像を取得したラインセンサのカメラパラメータから前記梯形架線の摩耗面の中心座標及び摩耗幅を含む摩耗データを生成する摩耗検出部と、前記ラインセンサ画像、前記距離データ、前記カメラパラメータ及び前記摩耗データから前記梯形架線の側面中心座標及び側面幅を含む側面データを生成する側面検出部と、前記摩耗データ及び前記側面データから、前記梯形架線の残存高さを算出して残存高さデータを生成する残存高さ計算部と、を備える梯形架線残存高さ測定装置である。 The present invention, which solves the above-mentioned problems and achieves the object, acquires a line sensor image from a line sensor arranged so that the worn surface and the side surface, which are the bottom surface of the ladder overhead wire to be detected, can be imaged. From the camera parameters of the unit, the distance acquisition unit that acquires the distance data of the ladder overhead wire, the line sensor image, the distance data, and the line sensor that acquired the line sensor image, the center coordinates and wear of the worn surface of the ladder overhead wire. A wear detection unit that generates wear data including width, and a side surface detection unit that generates side data including side center coordinates and side width of the ladder overhead line from the line sensor image, distance data, camera parameters, and wear data. A ladder overhead wire residual height measuring device including a residual height calculation unit that calculates the residual height of the ladder overhead wire from the wear data and the side surface data and generates the residual height data.

本発明の上記梯形架線残存高さ測定装置において、前記画像取得部が、前記ラインセンサである第1のラインセンサとは反対側から前記梯形架線の前記摩耗面と、前記側面とは反対側の側面と、を撮像可能に配された第2のラインセンサから更なるラインセンサ画像を取得し、前記残存高さ計算部が、前記第1のラインセンサ及び前記第2のラインセンサの双方からのラインセンサ画像に基づいて前記梯形架線の残存高さを算出することが好ましい。 In the ladder overhead wire residual height measuring device of the present invention, the image acquisition unit is on the side opposite to the first line sensor, which is the line sensor, from the side opposite to the worn surface of the ladder overhead wire and the side surface opposite to the side surface. Further line sensor images are acquired from the second line sensor arranged so that the side surface and the side surface can be imaged, and the remaining height calculation unit is from both the first line sensor and the second line sensor. It is preferable to calculate the remaining height of the ladder-shaped overhead wire based on the line sensor image.

本発明の上記梯形架線残存高さ測定装置において、前記側面データは、前記ラインセンサ画像の色情報を含むことが好ましい。 In the trapezoidal overhead wire residual height measuring device of the present invention, it is preferable that the side surface data includes color information of the line sensor image.

又は、本発明は、検出対象である梯形架線の底面である摩耗面と、側面と、を撮像可能に配されたラインセンサからラインセンサ画像を取得すること、前記梯形架線の距離データを取得すること、前記ラインセンサ画像、前記距離データ及び前記ラインセンサ画像を取得したラインセンサのカメラパラメータから前記梯形架線の摩耗面の中心座標及び摩耗幅を含む摩耗データを生成すること、前記ラインセンサ画像、前記距離データ、前記カメラパラメータ及び前記摩耗データから前記梯形架線の側面中心座標及び側面幅を含む側面データを生成すること、前記摩耗データ及び前記側面データから、前記梯形架線の残存高さを算出して残存高さデータを生成すること、を含む梯形架線残存高さ測定方法である。 Alternatively, the present invention acquires a line sensor image from a line sensor arranged so that the worn surface and the side surface, which are the bottom surface of the ladder overhead wire to be detected, can be imaged, and acquires distance data of the ladder overhead wire. That, the line sensor image, the distance data, and the camera parameters of the line sensor that acquired the line sensor image are used to generate wear data including the center coordinates and the wear width of the wear surface of the ladder overhead wire. Generate side surface data including the side center coordinates and side width of the ladder overhead line from the distance data, the camera parameters, and the wear data, and calculate the remaining height of the ladder overhead wire from the wear data and the side surface data. This is a method for measuring the residual height of a ladder overhead wire, which includes generating data on the residual height.

本発明の上記梯形架線残存高さ測定方法において、前記ラインセンサである第1のラインセンサとは反対側から前記梯形架線の前記摩耗面と、前記側面とは反対側の側面と、を撮像可能に配された第2のラインセンサから更なるラインセンサ画像を取得すること、前記第1のラインセンサ及び前記第2のラインセンサの双方からのラインセンサ画像に基づいて前記梯形架線の残存高さを算出すること、を含むことが好ましい。 In the method for measuring the residual height of the trapezoidal overhead wire of the present invention, it is possible to image the worn surface of the trapezoidal overhead wire and the side surface opposite to the side surface from the side opposite to the first line sensor which is the line sensor. Obtaining a further line sensor image from the second line sensor arranged in, and the residual height of the trapezoidal overhead wire based on the line sensor images from both the first line sensor and the second line sensor. Is preferably included.

本発明の上記梯形架線残存高さ測定方法において、前記側面データは、前記ラインセンサ画像の色情報を含むことが好ましい。 In the method for measuring the residual height of the trapezoidal overhead wire of the present invention, it is preferable that the side surface data includes the color information of the line sensor image.

本発明によれば、断面形状が梯形である梯形架線の残存高さを測定することができる。 According to the present invention, the residual height of a trapezoidal overhead wire having a trapezoidal cross section can be measured.

図1Aは、実施形態1に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。FIG. 1A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the first embodiment is mounted. 図1Bは、摩耗用ラインセンサと、梯形架線との位置関係を示す図である。FIG. 1B is a diagram showing the positional relationship between the wear line sensor and the trapezoidal overhead wire. 図2Aは、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置を適用可能な梯形架線が設置される部分の断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view of a portion where a trapezoidal overhead wire to which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is applied is installed. 図2Bは、図2Aに示す梯形架線の断面の拡大図である。FIG. 2B is an enlarged view of a cross section of the trapezoidal overhead wire shown in FIG. 2A. 図3Aは、梯形架線側面角度α=90°における梯形架線を示す断面図である。FIG. 3A is a cross-sectional view showing a trapezoidal overhead wire at a side angle α = 90 ° of the trapezoidal overhead wire. 図3Bは、梯形架線側面角度α≠90°における梯形架線を示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view showing a trapezoidal overhead wire at a side angle α ≠ 90 ° of the trapezoidal overhead wire. 図4は、実施形態1に係る梯形架線残存高さ測定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る梯形架線残存高さ測定装置の動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the first embodiment. 図6Aは、実施形態1において、梯形架線の撮像時の摩耗用ラインセンサと、梯形架線と、の位置関係を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing the positional relationship between the wear line sensor at the time of imaging the trapezoidal overhead wire and the trapezoidal overhead wire in the first embodiment. 図6Bは、図6Aに示す位置関係で取得した梯形架線のラインセンサ画像と、梯形架線の形状と、の対応関係を示す図である。FIG. 6B is a diagram showing a correspondence relationship between the line sensor image of the trapezoidal overhead wire acquired in the positional relationship shown in FIG. 6A and the shape of the trapezoidal overhead wire. 図7は、実施形態1に係る梯形架線残存高さ測定装置が備える側面検出部の側面検出処理の動作を示すフローチャート及びこれを補足する図である。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the side surface detection process of the side surface detection unit included in the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the first embodiment, and a diagram supplementing the flowchart. 図8は、実施形態1に係る梯形架線残存高さ測定装置が備える残存高さ計算部による残存高さ計算処理を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a residual height calculation process by the residual height calculation unit included in the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the first embodiment. 図9Aは、実施形態2に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。FIG. 9A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the second embodiment is mounted. 図9Bは、2つの摩耗用ラインセンサと、梯形架線との位置関係を示す図である。FIG. 9B is a diagram showing the positional relationship between the two wear line sensors and the trapezoidal overhead wire. 図10は、実施形態2における、偏摩耗した梯形架線を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a trapezoidal overhead wire that has been unevenly worn in the second embodiment. 図11は、実施形態2に係る梯形架線残存高さ測定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the second embodiment. 図12Aは、実施形態3に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。FIG. 12A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the third embodiment is mounted. 図12Bは、2つの摩耗用カラーラインセンサと、梯形架線との位置関係を示す図である。FIG. 12B is a diagram showing the positional relationship between the two color line sensors for wear and the trapezoidal overhead wire. 図13は、実施形態3に係る梯形架線残存高さ測定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the third embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
ただし、本発明は、以下の実施形態の記載によって限定解釈されるものではない。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
However, the present invention is not limited to the description of the following embodiments.

(実施形態1)
図1Aは、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両10の概略構成を示す模式図である。
図1Aには、第1のラインセンサである摩耗用ラインセンサ11と、第2のラインセンサである距離用ラインセンサ12と、照明13と、パンタグラフ14と、パンタグラフ上部位置15と、検出対象である梯形架線16と、距離用ラインセンサ12の走査方向17と、が示されている。
なお、照明13は、第1のラインセンサである摩耗用ラインセンサ11及び第2のラインセンサである距離用ラインセンサ12による撮影面を照らすものであり、照明13としては、白色光源を例示することができる。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle 10 on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is mounted.
In FIG. 1A, the wear line sensor 11 which is the first line sensor, the distance line sensor 12 which is the second line sensor, the illumination 13, the pantograph 14, the pantograph upper position 15, and the detection target. A trapezoidal overhead wire 16 and a scanning direction 17 of the distance line sensor 12 are shown.
The illumination 13 illuminates the imaged surface by the wear line sensor 11 which is the first line sensor and the distance line sensor 12 which is the second line sensor, and the illumination 13 exemplifies a white light source. be able to.

図1Bは、摩耗用ラインセンサ11と、梯形架線16との位置関係を示す図である。
図1Bに示すように、摩耗用ラインセンサ11は、梯形架線16の斜め下に配置されている。
摩耗用ラインセンサ11は、梯形架線16の底面である摩耗面と、側面と、を撮像可能な位置に設置される。
具体的には、摩耗用ラインセンサ11は、車両10の屋根上の梯形架線16の斜め下であって、車両長方向に延びる仮想中心線を基準として枕木方向のいずれかにずれた位置に設置されており、梯形架線16の側面を撮像する。
距離用ラインセンサ12は、車両10の屋根上の梯形架線16の斜め下であって、車両長方向に延びる仮想中心線上に設置されている。
距離用ラインセンサ12の走査方向17は、車両10の上下方向と一致し、距離用ラインセンサ12の走査線は、パンタグラフ14を横切る。
ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、距離用ラインセンサ12に代えて、エリアセンサ又はレーザ距離計が設けられて、車両10の屋根から梯形架線16までの距離が計測される構成であってもよい。
FIG. 1B is a diagram showing a positional relationship between the wear line sensor 11 and the trapezoidal overhead wire 16.
As shown in FIG. 1B, the wear line sensor 11 is arranged diagonally below the trapezoidal overhead wire 16.
The wear line sensor 11 is installed at a position where the wear surface, which is the bottom surface of the trapezoidal overhead wire 16, and the side surface can be imaged.
Specifically, the wear line sensor 11 is installed at a position diagonally below the trapezoidal overhead wire 16 on the roof of the vehicle 10 and deviated from the virtual center line extending in the vehicle length direction to any of the sleeper directions. The side surface of the trapezoidal overhead wire 16 is imaged.
The distance line sensor 12 is installed diagonally below the trapezoidal overhead wire 16 on the roof of the vehicle 10 and on a virtual center line extending in the vehicle length direction.
The scanning direction 17 of the distance line sensor 12 coincides with the vertical direction of the vehicle 10, and the scanning line of the distance line sensor 12 crosses the pantograph 14.
However, the present invention is not limited to this, and instead of the distance line sensor 12, an area sensor or a laser range finder is provided to measure the distance from the roof of the vehicle 10 to the trapezoidal overhead wire 16. It may be.

梯形架線16は、車両10が通過する度に集電装置であるパンタグラフ14と接触するため、車両10の運用により梯形架線16は、徐々に摩耗していき、最終的には破断してしまう。 Since the trapezoidal overhead wire 16 comes into contact with the pantograph 14 which is a current collector every time the vehicle 10 passes through the trapezoidal overhead wire 16, the trapezoidal overhead wire 16 gradually wears due to the operation of the vehicle 10 and eventually breaks.

図2Aは、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置を適用可能な梯形架線16が設置される部分の断面図である。
図2Aに示すように、梯形架線16は、固定金具である剛体20によって挟まれている。
また、剛体20は、ボルト21によって架台22に固定されている。
FIG. 2A is a cross-sectional view of a portion where the trapezoidal overhead wire 16 to which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is applied is installed.
As shown in FIG. 2A, the trapezoidal overhead wire 16 is sandwiched by a rigid body 20 which is a fixing bracket.
Further, the rigid body 20 is fixed to the gantry 22 by bolts 21.

図2Bは、図2Aに示す梯形架線16の断面の拡大図である。
図2Bに示すように、剛体20の最低点の高さを固定金具最低点の高さとし、梯形架線16の最低点の高さを架線最低点の高さとし、固定金具最低点の高さと架線最低点の高さとの高低差を残存高さと定義する。
FIG. 2B is an enlarged view of a cross section of the trapezoidal overhead wire 16 shown in FIG. 2A.
As shown in FIG. 2B, the height of the lowest point of the rigid body 20 is the height of the lowest point of the fixing bracket, the height of the lowest point of the trapezoidal overhead wire 16 is the height of the lowest point of the overhead wire, and the height of the lowest point of the fixing bracket and the lowest of the overhead wire. The height difference from the height of the point is defined as the residual height.

ここで、梯形架線16の摩耗面160と側面161とが成す角の外角を梯形架線側面角度αと定義する。
図3Aは、梯形架線側面角度α=90°における梯形架線16を示す断面図である。
図3Bは、梯形架線側面角度α≠90°における梯形架線16を示す断面図である。
なお、図3Bでは、梯形架線側面角度α>90°である。
Here, the outer angle of the angle formed by the worn surface 160 and the side surface 161 of the trapezoidal overhead wire 16 is defined as the trapezoidal overhead wire side surface angle α.
FIG. 3A is a cross-sectional view showing the trapezoidal overhead wire 16 at a side angle α = 90 ° of the trapezoidal overhead wire.
FIG. 3B is a cross-sectional view showing the trapezoidal overhead wire 16 at a side angle α ≠ 90 ° of the trapezoidal overhead wire.
In FIG. 3B, the side angle of the trapezoidal overhead wire α> 90 °.

図4は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100の構成を示すブロック図である。
図4に示す梯形架線残存高さ測定装置100は、画像取得部101と、距離取得部102と、摩耗検出部103と、側面検出部104と、残存高さ計算部105と、記憶部106と、を備える。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 according to the present embodiment.
The trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 shown in FIG. 4 includes an image acquisition unit 101, a distance acquisition unit 102, a wear detection unit 103, a side surface detection unit 104, a residual height calculation unit 105, and a storage unit 106. , Equipped with.

画像取得部101は、摩耗用ラインセンサ11からのラインセンサ画像を入力とし、これを記憶部106に出力するインターフェースである。 The image acquisition unit 101 is an interface that receives a line sensor image from the wear line sensor 11 as an input and outputs the line sensor image to the storage unit 106.

距離取得部102は、距離用ラインセンサ12からのラインセンサ画像を入力とし、距離データを記憶部106に出力するインターフェースである。
距離取得部102は、ラインセンサ画像を取得し、該ラインセンサ画像に基づいて車両10の屋根から梯形架線16までの距離を取得し、距離データとして出力する。
ただし、上述したように、距離用ラインセンサ12に代えてエリアセンサ又はレーザ距離計が設けられて、車両10の屋根から梯形架線16までの距離が計測されてもよい。
The distance acquisition unit 102 is an interface that receives the line sensor image from the distance line sensor 12 as an input and outputs the distance data to the storage unit 106.
The distance acquisition unit 102 acquires a line sensor image, acquires the distance from the roof of the vehicle 10 to the trapezoidal overhead wire 16 based on the line sensor image, and outputs it as distance data.
However, as described above, an area sensor or a laser range finder may be provided instead of the distance line sensor 12 to measure the distance from the roof of the vehicle 10 to the trapezoidal overhead wire 16.

摩耗検出部103は、ラインセンサ画像、距離データ及びカメラパラメータを入力とし、摩耗データを記憶部106に出力する。
ここで、カメラパラメータは、摩耗用ラインセンサ11のカメラパラメータである。
摩耗検出部103は、ラインセンサ画像に二値化処理を行い、ノイズ除去を行い、エッジ検出を行い、検出したエッジにより摩耗部の幅を測定して摩耗データを生成する。
摩耗データには、摩耗面160の中心座標及び摩耗幅が含まれる。
The wear detection unit 103 inputs the line sensor image, the distance data, and the camera parameters, and outputs the wear data to the storage unit 106.
Here, the camera parameter is the camera parameter of the wear line sensor 11.
The wear detection unit 103 performs binarization processing on the line sensor image, performs noise removal, performs edge detection, measures the width of the wear part by the detected edge, and generates wear data.
The wear data includes the center coordinates of the wear surface 160 and the wear width.

側面検出部104は、ラインセンサ画像、距離データ、カメラパラメータ及び摩耗データを入力とし、側面データを記憶部106に出力する。 The side surface detection unit 104 inputs the line sensor image, distance data, camera parameters, and wear data, and outputs the side surface data to the storage unit 106.

残存高さ計算部105は、摩耗データ及び側面データを入力とし、残存高さデータを記憶部106に出力する。 The residual height calculation unit 105 inputs the wear data and the side surface data, and outputs the residual height data to the storage unit 106.

記憶部106は、画像取得部101、距離取得部102、摩耗検出部103、側面検出部104及び残存高さ計算部105から出力されたデータを記憶する。 The storage unit 106 stores the data output from the image acquisition unit 101, the distance acquisition unit 102, the wear detection unit 103, the side surface detection unit 104, and the residual height calculation unit 105.

距離取得部102、摩耗検出部103、側面検出部104及び残存高さ計算部105は、MPU(Micro-Processing Unit)及びCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサにより実現することができる。
また、記憶部106は、半導体メモリ及び磁気ディスク等の記録媒体により実現することができる。
The distance acquisition unit 102, the wear detection unit 103, the side surface detection unit 104, and the residual height calculation unit 105 can be realized by a processor such as an MPU (Micro-Processing Unit) and a CPU (Central Processing Unit).
Further, the storage unit 106 can be realized by a recording medium such as a semiconductor memory and a magnetic disk.

次に、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100の動作を説明する。
図5は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100の動作を示すフローチャートである。
まず、処理を開始すると、距離取得部102が距離データを取得し(S1)、画像取得部101がラインセンサ画像を取得し(S2)、摩耗検出部103が摩耗検出処理を行い(S3)、側面検出部104が側面検出処理を行い(S4)、残存高さ計算部105が残存高さ計算を行う(S5)。
そして、取得した全画像についてS2〜S5の処理を行った後に処理を終了する。
Next, the operation of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 according to the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 according to the present embodiment.
First, when the process is started, the distance acquisition unit 102 acquires the distance data (S1), the image acquisition unit 101 acquires the line sensor image (S2), and the wear detection unit 103 performs the wear detection process (S3). The side surface detection unit 104 performs the side surface detection process (S4), and the residual height calculation unit 105 calculates the residual height (S5).
Then, after performing the processes S2 to S5 for all the acquired images, the process ends.

図6Aは、本実施形態において、梯形架線16の撮像時の摩耗用ラインセンサ11と、梯形架線16と、の位置関係を示す図である。
図6Bは、図6Aに示す位置関係で取得した梯形架線16のラインセンサ画像と、梯形架線16の形状と、の対応関係を示す図である。
図6Aに示すように、車両10の屋根上の摩耗用ラインセンサ11が照明13によって照らされた梯形架線16のラインセンサ画像を取得すると、取得されたラインセンサ画像では、図6Bに示すように、摩耗面160と剛体20との間に側面161が検出される。
FIG. 6A is a diagram showing the positional relationship between the wear line sensor 11 at the time of imaging of the trapezoidal overhead wire 16 and the trapezoidal overhead wire 16 in the present embodiment.
FIG. 6B is a diagram showing a correspondence relationship between the line sensor image of the trapezoidal overhead wire 16 acquired in the positional relationship shown in FIG. 6A and the shape of the trapezoidal overhead wire 16.
As shown in FIG. 6A, when the wear line sensor 11 on the roof of the vehicle 10 acquires the line sensor image of the trapezoidal overhead wire 16 illuminated by the illumination 13, the acquired line sensor image is as shown in FIG. 6B. , The side surface 161 is detected between the worn surface 160 and the rigid body 20.

図7は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100が備える側面検出部104の側面検出処理の動作を示すフローチャート及びこれを補足する図である。
まず、処理を開始すると、側面検出部104は、摩耗検出部103によって検出された摩耗データを取得する(S11)。
ここで、摩耗データには、摩耗面160の中心座標及び幅が含まれ、摩耗データに含まれる摩耗面160の中心座標は、摩耗検出部103で検出した左右のエッジから等距離にあるピクセルの座標である。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the side surface detection process of the side surface detection unit 104 included in the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 according to the present embodiment, and a diagram supplementing the flowchart.
First, when the process is started, the side surface detection unit 104 acquires the wear data detected by the wear detection unit 103 (S11).
Here, the wear data includes the center coordinates and width of the wear surface 160, and the center coordinates of the wear surface 160 included in the wear data are pixels that are equidistant from the left and right edges detected by the wear detection unit 103. The coordinates.

次に、側面検出部104は、車両10の屋根から梯形架線16までの距離データと、梯形架線の幾何的な情報と、に基づいて、その距離における最大残存高さのx倍以上の範囲値を算出して側面の範囲を算出する(S12)。
なお、ここでは、摩耗していない状態である最大残存高さの1.5倍の範囲内でエッジ検出を行う場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、エッジ検出を容易に行うことが可能であればよく、最大残存高さの0.5倍以上であればよい。
Next, the side detection unit 104 has a range value of x times or more of the maximum residual height at that distance based on the distance data from the roof of the vehicle 10 to the trapezoidal overhead wire 16 and the geometric information of the trapezoidal overhead wire. Is calculated to calculate the range of the side surface (S12).
In addition, although the case where the edge detection is performed within the range of 1.5 times the maximum residual height in the non-weared state is illustrated here, the present invention is not limited to this, and the edge is not limited to this. It suffices if it can be easily detected, and it may be 0.5 times or more of the maximum residual height.

次に、側面検出部104は、S12で算出した側面の範囲内で微分エッジにより各エッジ側のエッジ検出を行う(S13)。 Next, the side surface detection unit 104 detects the edge on each edge side by the differential edge within the range of the side surface calculated in S12 (S13).

次に、側面検出部104は、S13で検出したエッジにより側面データを取得し(S14)、処理を終了する。
図7に示すように、側面データは、側面中心座標及び側面幅を含む。
Next, the side surface detection unit 104 acquires side surface data from the edge detected in S13 (S14), and ends the process.
As shown in FIG. 7, the side surface data includes the side surface center coordinates and the side surface width.

図8は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100が備える残存高さ計算部105による残存高さ計算処理を説明するための図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the residual height calculation process by the residual height calculation unit 105 included in the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100 according to the present embodiment.

残存高さ計算部105は、まず、下記の式(1)により、ピクセルデータをmmデータに変換する。
なお、下記の式(1)は、エリアカメラの画像座標と空間座標との変換式の次元を一つ削減したものである。
The residual height calculation unit 105 first converts the pixel data into mm data by the following formula (1).
The following equation (1) is obtained by reducing the dimension of the conversion equation between the image coordinates of the area camera and the spatial coordinates by one.

Figure 2021148522
Figure 2021148522

ここで、uは画素値[pix]であり、fは焦点距離[pix]であり、cは画像中心位置[pix]であり、tはカメラ偏位[mm]であり、tはカメラ高さ[mm]であり、θはカメラ角度[deg]であり、Xはターゲット偏位[mm]であり、Yはターゲット高さ[mm]である。
なお、ここで、mmデータの座標系は、車両10の屋根上の中心を原点とし、枕木方向の一方向(右方向)をx軸とし、高さ方向をy軸とする。
Here, u is the pixel value [pix], f is the focal length [pix], c is the image center position [pix], t 1 is the camera deviation [mm], and t 2 is the camera. The height is [mm], θ is the camera angle [deg], X is the target deviation [mm], and Y is the target height [mm].
Here, the coordinate system of the mm data has the center on the roof of the vehicle 10 as the origin, one direction (right direction) in the pillow direction as the x-axis, and the height direction as the y-axis.

まず、図3Aに示すように、梯形架線側面角度α=90°である場合について説明する。
図8に示す画素uのグローバル座標である側面161側の摩耗端x座標は、既知である、画素値uと、焦点距離fと、画素中心位置cと、カメラ偏位tと、カメラ高さtと、カメラ角度θと、摩耗端y座標と、を用いて上記の式(1)により算出される。
First, as shown in FIG. 3A, a case where the trapezoidal overhead wire side angle α = 90 ° will be described.
The wear edge x coordinate on the side surface 161 side, which is the global coordinate of the pixel u 1 shown in FIG. 8, is known as the pixel value u, the focal length f, the pixel center position c, the camera deviation t 1, and the camera. It is calculated by the above equation (1) using the height t 2 , the camera angle θ, and the wear end y coordinate.

次に、図8に示す画素uのグローバル座標である側面161側の固定金具最低点y座標を算出する。
梯形架線側面角度α=90°であるため、固定金具最低点x座標は、摩耗端x座標と同じである。
図8に示す画素uのグローバル座標である側面161側の固定金具最低点y座標は、
既知である、画素値uと、焦点距離fと、画素中心位置cと、カメラ偏位tと、カメラ高さtと、カメラ角度θと、固定金具最低点x座標と、を用いて、上記の式(1)により算出される。
そして、上述のように算出した、固定金具最低点y座標と摩耗端y座標との差が残存高さとなる。
Next, the lowest point y coordinate of the fixing bracket on the side surface 161 side, which is the global coordinate of the pixel u 2 shown in FIG. 8, is calculated.
Since the trapezoidal overhead wire side angle α = 90 °, the minimum point x coordinate of the fixing bracket is the same as the wear end x coordinate.
The lowest point y coordinate of the fixing bracket on the side surface 161 side, which is the global coordinate of the pixel u 2 shown in FIG. 8, is
Using the known pixel value u, focal length f, pixel center position c, camera deviation t 1 , camera height t 2 , camera angle θ, and fixing bracket minimum point x coordinates. , Calculated by the above equation (1).
Then, the difference between the y-coordinate of the lowest point of the fixing bracket and the y-coordinate of the worn end calculated as described above is the residual height.

次に、図3(B)に示すように、梯形架線側面角度α≠90°ではない場合について説明する。
ここでも、摩耗端x座標は、梯形架線側面角度α=90°の場合と同様に上記の式(1)により算出される。
Next, as shown in FIG. 3B, a case where the side angle α of the trapezoidal overhead wire is not α ≠ 90 ° will be described.
Here, too, the wear end x coordinate is calculated by the above equation (1) as in the case of the trapezoidal overhead wire side angle α = 90 °.

次に、梯形架線側面角度α≠90°である場合において、図8に示す画素uのグローバル座標である側面161側の固定金具最低点y座標を算出する。
このとき、固定金具最低点x座標は、固定金具最低点y座標にtan(α)を乗じた値である。
図8に示す画素uのグローバル座標である側面161側の固定金具最低点y座標は、既知である、画素値uと、焦点距離fと、画素中心位置cと、カメラ偏位tと、カメラ高さtと、カメラ角度θと、固定金具最低点x座標と、を用いて上記の式(1)により算出される。
そして、上述のように算出した、固定金具最低点y座標と摩耗端y座標との差が残存高さとなる。
Next, in the case of a trapezoidal overhead wire side angle alpha ≠ 90 °, to calculate a fixed bracket lowest point y coordinate of the side face 161 side, the global coordinates of a pixel u 2 shown in FIG.
At this time, the minimum point x coordinate of the fixing bracket is a value obtained by multiplying the lowest point y coordinate of the fixing bracket by tan (α).
The minimum point y coordinate of the fixing bracket on the side surface 161 side, which is the global coordinate of the pixel u 2 shown in FIG. 8, is the known pixel value u, the focal length f, the pixel center position c, and the camera deviation t 1 . , The camera height t 2 , the camera angle θ, and the minimum fixing point x coordinate are used to calculate by the above equation (1).
Then, the difference between the y-coordinate of the lowest point of the fixing bracket and the y-coordinate of the worn end calculated as described above is the residual height.

残存高さ計算部105は、上述のように算出した残存高さを残存高さデータとして記憶部106に出力する。
この残存高さデータは、例えば、予め定められた所定の摩耗限界値と比較され、残存高さが所定の摩耗限界値を下回った場合には管理者が梯形架線16のメンテナンスを行うことで、車両運行中の梯形架線16の断線を防止することができる。
The residual height calculation unit 105 outputs the residual height calculated as described above to the storage unit 106 as residual height data.
This residual height data is compared with, for example, a predetermined predetermined wear limit value, and when the residual height falls below the predetermined wear limit value, the administrator performs maintenance of the trapezoidal overhead wire 16. It is possible to prevent disconnection of the trapezoidal overhead wire 16 during vehicle operation.

本実施形態によれば、断面形状が梯形である梯形架線の残存高さを測定することが可能になる。 According to this embodiment, it is possible to measure the residual height of a trapezoidal overhead wire having a trapezoidal cross section.

(実施形態2)
実施形態1では、略均一に摩耗した摩耗面を有する梯形架線を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、梯形架線の両端の残存高さが異なるために摩耗面が傾きを有する、偏摩耗した梯形架線にも適用可能である。
なお、本実施形態において、実施形態1と同じ構成については同じ符号を付すものとする。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a trapezoidal overhead wire having a worn surface that is worn substantially uniformly has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the worn surface is different because the residual heights at both ends of the trapezoidal overhead wire are different. It can also be applied to unevenly worn trapezoidal overhead wires that have an inclination.
In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

図9Aは、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両10の概略構成を示す模式図である。
図9Bは、摩耗用ラインセンサ11,11aと、梯形架線16との位置関係を示す図である。
本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両10には、図9Aに示すように、実施形態1の構成に対して第2の摩耗用ラインセンサである摩耗用ラインセンサ11aが追加されている。
摩耗用ラインセンサ11aは、摩耗用ラインセンサ11とは反対側から梯形架線16の摩耗面及び側面を撮像可能な位置に設置される。
具体的には、摩耗用ラインセンサ11aは、車両10の屋根上の梯形架線16の斜め下であって、車両長方向に延びる仮想中心線を基準として摩耗用ラインセンサ11とは反対側に設置されており、梯形架線16の側面を撮像する。
FIG. 9A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle 10 on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is mounted.
FIG. 9B is a diagram showing the positional relationship between the wear line sensors 11 and 11a and the trapezoidal overhead wire 16.
As shown in FIG. 9A, the vehicle 10 on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is mounted has a wear line sensor 11a which is a second wear line sensor with respect to the configuration of the first embodiment. Has been added.
The wear line sensor 11a is installed at a position where the wear surface and the side surface of the trapezoidal overhead wire 16 can be imaged from the side opposite to the wear line sensor 11.
Specifically, the wear line sensor 11a is installed diagonally below the trapezoidal overhead wire 16 on the roof of the vehicle 10 and on the side opposite to the wear line sensor 11 with reference to the virtual center line extending in the vehicle length direction. The side surface of the trapezoidal overhead wire 16 is imaged.

図10は、本実施形態における、偏摩耗した梯形架線16を示す断面図である。
本実施形態においては、図10に示すように、固定金具である剛体20によって挟まれた梯形架線16の摩耗面は、摩耗面全体が略均一に摩耗した場合に形成される理想摩耗面とは一致しない偏摩耗面となる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a trapezoidal overhead wire 16 that has been unevenly worn in the present embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the wear surface of the trapezoidal overhead wire 16 sandwiched by the rigid body 20 which is a fixing bracket is an ideal wear surface formed when the entire wear surface is worn substantially uniformly. The uneven wear surface does not match.

図11は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100aの構成を示すブロック図である。
図11に示す梯形架線残存高さ測定装置100aは、図4に示す梯形架線残存高さ測定装置100に対して、摩耗用ラインセンサ11aが追加され、残存高さ計算部105に代えて、偏摩耗対応の残存高さ計算部105aを備える。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100a according to the present embodiment.
In the ladder-shaped overhead wire residual height measuring device 100a shown in FIG. 11, a wear line sensor 11a is added to the ladder-shaped overhead wire residual height measuring device 100 shown in FIG. A wear-resistant residual height calculation unit 105a is provided.

第2の摩耗用ラインセンサである摩耗用ラインセンサ11aは、第1の摩耗用ラインセンサである摩耗用ラインセンサ11と同様に、摩耗用ラインセンサ11とは反対側の側面を撮像し、画像取得部101は、摩耗用ラインセンサ11からのラインセンサ画像のみならず摩耗用ラインセンサ11aからのラインセンサ画像も入力とし、これを記憶部106に出力する。
なお、図11において、摩耗用ラインセンサ11に基づくデータには「1」が付され、摩耗用ラインセンサ11aに基づくデータには「2」が付され、摩耗用ラインセンサ11aに基づくデータは、摩耗用ラインセンサ11に基づくデータと同様に梯形架線残存高さ測定装置100a内の各構成によって処理される。
The wear line sensor 11a, which is the second wear line sensor, captures an image of the side surface opposite to the wear line sensor 11 in the same manner as the wear line sensor 11 which is the first wear line sensor. The acquisition unit 101 inputs not only the line sensor image from the wear line sensor 11 but also the line sensor image from the wear line sensor 11a, and outputs this to the storage unit 106.
In FIG. 11, the data based on the wear line sensor 11 is given a “1”, the data based on the wear line sensor 11a is given a “2”, and the data based on the wear line sensor 11a is shown. Similar to the data based on the wear line sensor 11, the data is processed by each configuration in the ladder overhead wire residual height measuring device 100a.

そして、残存高さ計算部105aは、摩耗用ラインセンサ11からのラインセンサ画像に基づく「残存高さデータ1」及び摩耗用ラインセンサ11aからのラインセンサ画像に基づく「残存高さデータ2」の双方を記憶部106に出力する。
又は、残存高さ計算部105aは、「残存高さデータ1」及び「残存高さデータ2」の平均値も算出し、偏摩耗していないと仮定した換算残存高さを出力する構成であってもよい。
実施形態1においても説明したように、これらの残存高さデータは、例えば、予め定められた所定の摩耗限界値と比較され、残存高さデータ1、残存高さデータ2及び換算残存高さのいずれかが所定の摩耗限界値を下回った場合に管理者が梯形架線16のメンテナンスを行うことで、車両運行中の梯形架線16の断線を防止することができる。
Then, the residual height calculation unit 105a of the "residual height data 1" based on the line sensor image from the wear line sensor 11 and the "residual height data 2" based on the line sensor image from the wear line sensor 11a. Both are output to the storage unit 106.
Alternatively, the residual height calculation unit 105a also calculates the average value of the "residual height data 1" and the "residual height data 2", and outputs the converted residual height assuming that there is no uneven wear. You may.
As described in the first embodiment, these residual height data are compared with, for example, a predetermined wear limit value set in advance, and the residual height data 1, the residual height data 2, and the converted residual height are compared with each other. When any of them falls below a predetermined wear limit value, the administrator performs maintenance on the trapezoidal overhead wire 16 to prevent the trapezoidal overhead wire 16 from being broken during vehicle operation.

本実施形態によれば、摩耗面が偏摩耗面の場合にも断面形状が梯形である梯形架線の残存高さを測定することが可能になる。 According to this embodiment, it is possible to measure the residual height of a trapezoidal overhead wire having a trapezoidal cross section even when the wear surface is an uneven wear surface.

(実施形態3)
実施形態1,2では、摩耗用ラインセンサが取得するラインセンサ画像がモノクロ画像である場合について説明したが、梯形架線16の材質として主に用いられる材質は銅であるため、赤色の情報が多く、モノクロ画像よりも赤画像を用いた方が、エッジ検出の精度を向上させることができる。
本実施形態では、実施形態2の摩耗用ラインセンサ11,11aをカラーラインセンサに置き換えて、エッジ検出の精度を向上させる形態について説明する。
なお、本実施形態において、実施形態1,2と同じ構成については同じ符号を付すものとする。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the case where the line sensor image acquired by the wear line sensor is a monochrome image has been described, but since the material mainly used as the material of the ladder overhead wire 16 is copper, there is a lot of red information. , The accuracy of edge detection can be improved by using a red image rather than a monochrome image.
In this embodiment, a mode in which the wear line sensors 11 and 11a of the second embodiment are replaced with color line sensors to improve the accuracy of edge detection will be described.
In this embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first and second embodiments.

図12Aは、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両10の概略構成を示す模式図である。
図12Bは、摩耗用カラーラインセンサ11b,11cと、梯形架線16との位置関係を示す図である。
本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置が搭載される車両10においては、図12Aに示すように、実施形態2の構成における摩耗用ラインセンサ11が摩耗用カラーラインセンサ11bに置き換えられ、摩耗用ラインセンサ11aが摩耗用カラーラインセンサ11cに置き換えられている。
FIG. 12A is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle 10 on which the trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment is mounted.
FIG. 12B is a diagram showing the positional relationship between the wear color line sensors 11b and 11c and the trapezoidal overhead wire 16.
In the vehicle 10 equipped with the ladder-shaped overhead wire residual height measuring device according to the present embodiment, as shown in FIG. 12A, the wear line sensor 11 in the configuration of the second embodiment is replaced with the wear color line sensor 11b. The wear line sensor 11a has been replaced with a wear color line sensor 11c.

図13は、本実施形態に係る梯形架線残存高さ測定装置100bの構成を示すブロック図である。
図13に示す梯形架線残存高さ測定装置100bには、実施形態2の梯形架線残存高さ測定装置100aの側面検出部104に代えて色情報を用いてエッジ検出を行う側面検出部104bが設けられている。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100b according to the present embodiment.
The trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100b shown in FIG. 13 is provided with a side surface detecting unit 104b that performs edge detection using color information instead of the side surface detecting unit 104 of the trapezoidal overhead wire residual height measuring device 100a of the second embodiment. Has been done.

側面検出部104bは、梯形架線16の色に応じた色情報を用いることでエッジ検出を高精度に行う。
梯形架線16の材質が銅である場合には、梯形架線16のラインセンサ画像に赤色の情報が多く含まれるため、当該色情報を用いることで、エッジ検出の精度を向上させることができる。
The side surface detection unit 104b performs edge detection with high accuracy by using color information corresponding to the color of the trapezoidal overhead wire 16.
When the material of the trapezoidal overhead wire 16 is copper, a large amount of red information is included in the line sensor image of the trapezoidal overhead wire 16, so that the accuracy of edge detection can be improved by using the color information.

本実施形態によれば、実施形態2の効果に加えて、エッジ検出の精度を向上させることが可能になる。 According to this embodiment, in addition to the effect of the second embodiment, it is possible to improve the accuracy of edge detection.

なお、本実施形態は実施形態2の変形例として説明したが、実施形態1の変形例として摩耗用ラインセンサが一つである場合にも適用可能である。 Although this embodiment has been described as a modification of the second embodiment, it can also be applied to a case where there is only one wear line sensor as a modification of the first embodiment.

また、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、上述の構成に対して、構成要素の付加、削除又は転換を行った様々な変形例も含むものとする。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications in which components are added, deleted, or converted from the above-described configuration.

10 車両
11,11a 摩耗用ラインセンサ
11b,11c 摩耗用カラーラインセンサ
12 距離用ラインセンサ
13 照明
14 パンタグラフ
15 パンタグラフ上部位置
16 梯形架線
17 距離用ラインセンサ12の走査方向
20 剛体
21 ボルト
22 架台
100,100a,100b 梯形架線残存高さ測定装置
101 画像取得部
102 距離取得部
103 摩耗検出部
104,104a 側面検出部
105,105a 残存高さ計算部
106 記憶部
160 摩耗面
161 側面

10 Vehicles 11, 11a Wear line sensor 11b, 11c Wear color line sensor 12 Distance line sensor 13 Lighting 14 Pantograph 15 Pantograph upper position 16 Ladder overhead wire 17 Distance line sensor 12 scanning direction 20 Rigid body 21 Bolt 22 Mount 100, 100a, 100b Ladder-shaped overhead wire residual height measuring device 101 Image acquisition unit 102 Distance acquisition unit 103 Wear detection unit 104, 104a Side detection unit 105, 105a Residual height calculation unit 106 Storage unit 160 Wear surface 161 Side surface

Claims (6)

検出対象である梯形架線の底面である摩耗面と、側面と、を撮像可能に配されたラインセンサからラインセンサ画像を取得する画像取得部と、
前記梯形架線の距離データを取得する距離取得部と、
前記ラインセンサ画像、前記距離データ及び前記ラインセンサ画像を取得したラインセンサのカメラパラメータから前記梯形架線の摩耗面の中心座標及び摩耗幅を含む摩耗データを生成する摩耗検出部と、
前記ラインセンサ画像、前記距離データ、前記カメラパラメータ及び前記摩耗データから前記梯形架線の側面中心座標及び側面幅を含む側面データを生成する側面検出部と、
前記摩耗データ及び前記側面データから、前記梯形架線の残存高さを算出して残存高さデータを生成する残存高さ計算部と、を備える梯形架線残存高さ測定装置。
An image acquisition unit that acquires a line sensor image from a line sensor arranged so that the wear surface and the side surface, which are the bottom surface of the trapezoidal overhead wire to be detected, can be imaged.
A distance acquisition unit that acquires distance data of the trapezoidal overhead line, and
A wear detection unit that generates wear data including the center coordinates and wear width of the wear surface of the trapezoidal overhead wire from the line sensor image, the distance data, and the camera parameters of the line sensor that acquired the line sensor image.
A side surface detection unit that generates side surface data including the side center coordinates and side width of the trapezoidal overhead wire from the line sensor image, the distance data, the camera parameters, and the wear data.
A trapezoidal overhead wire residual height measuring device including a residual height calculation unit that calculates the residual height of the trapezoidal overhead wire from the wear data and the side surface data and generates the residual height data.
前記画像取得部が、前記ラインセンサである第1のラインセンサとは反対側から前記梯形架線の前記摩耗面と、前記側面とは反対側の側面と、を撮像可能に配された第2のラインセンサから更なるラインセンサ画像を取得し、
前記残存高さ計算部が、前記第1のラインセンサ及び前記第2のラインセンサの双方からのラインセンサ画像に基づいて前記梯形架線の残存高さを算出する請求項1に記載の梯形架線残存高さ測定装置。
A second image acquisition unit is arranged so that the wear surface of the trapezoidal overhead wire and the side surface opposite to the side surface can be imaged from the side opposite to the first line sensor which is the line sensor. Get more line sensor images from the line sensor,
The trapezoidal overhead wire residual according to claim 1, wherein the residual height calculation unit calculates the residual height of the trapezoidal overhead wire based on the line sensor images from both the first line sensor and the second line sensor. Height measuring device.
前記側面データは、前記ラインセンサ画像の色情報を含む請求項1に記載の梯形架線残存高さ測定装置。 The trapezoidal overhead wire residual height measuring device according to claim 1, wherein the side surface data includes color information of the line sensor image. 検出対象である梯形架線の底面である摩耗面と、側面と、を撮像可能に配されたラインセンサからラインセンサ画像を取得すること、
前記梯形架線の距離データを取得すること、
前記ラインセンサ画像、前記距離データ及び前記ラインセンサ画像を取得したラインセンサのカメラパラメータから前記梯形架線の摩耗面の中心座標及び摩耗幅を含む摩耗データを生成すること、
前記ラインセンサ画像、前記距離データ、前記カメラパラメータ及び前記摩耗データから前記梯形架線の側面中心座標及び側面幅を含む側面データを生成すること、
前記摩耗データ及び前記側面データから、前記梯形架線の残存高さを算出して残存高さデータを生成すること、を含む梯形架線残存高さ測定方法。
Acquiring a line sensor image from a line sensor arranged so that the wear surface and the side surface, which are the bottom surface of the trapezoidal overhead wire to be detected, can be imaged.
Acquiring the distance data of the trapezoidal overhead line,
To generate wear data including the center coordinates and wear width of the wear surface of the trapezoidal overhead wire from the line sensor image, the distance data, and the camera parameters of the line sensor that acquired the line sensor image.
To generate side surface data including the side center coordinates and side width of the trapezoidal overhead wire from the line sensor image, the distance data, the camera parameters, and the wear data.
A method for measuring the residual height of a trapezoidal overhead wire, which comprises calculating the residual height of the trapezoidal overhead wire from the wear data and the side surface data and generating the residual height data.
前記ラインセンサである第1のラインセンサとは反対側から前記梯形架線の前記摩耗面と、前記側面とは反対側の側面と、を撮像可能に配された第2のラインセンサから更なるラインセンサ画像を取得すること、
前記第1のラインセンサ及び前記第2のラインセンサの双方からのラインセンサ画像に基づいて前記梯形架線の残存高さを算出すること、を含む請求項4に記載の梯形架線残存高さ測定方法。
A further line from the second line sensor arranged so that the worn surface of the trapezoidal overhead wire and the side surface opposite to the side surface can be imaged from the side opposite to the first line sensor which is the line sensor. Acquiring sensor images,
The method for measuring the residual height of a trapezoidal overhead wire according to claim 4, wherein the residual height of the trapezoidal overhead wire is calculated based on the line sensor images from both the first line sensor and the second line sensor. ..
前記側面データは、前記ラインセンサ画像の色情報を含む請求項4に記載の梯形架線残存高さ測定方法。

The method for measuring the residual height of a trapezoidal overhead wire according to claim 4, wherein the side surface data includes color information of the line sensor image.

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