JP2023517979A - 画像キャプチャモジュールを較正するためのシステム及び方法 - Google Patents

画像キャプチャモジュールを較正するためのシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

一実施形態では、方法は、画像キャプチャモジュールのカメラによって、ターゲットの第１画像をキャプチャするステップを含む。画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、ターゲットがドラムに取り付けられている。この方法はまた、ターゲットの画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定するステップと、横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定するステップと、横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定するステップとを含む。ドラムエンコーダレートは、ドラムエンコーダにプログラミングされる。この方法は、ドラムの軸を中心にターゲットが回転する間に、カメラによってターゲットの第２画像をキャプチャするステップと、第２画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、横方向ピクセルの数を縦方向ピクセルの数と比較するステップとをさらに含む。【選択図】図３

Description

本開示は、一般に画像キャプチャモジュールに関連し、より具体的には、画像キャプチャモジュールを較正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ）するためのシステム及び方法に関連する。
カメラを使用して、車両周囲の環境内のオブジェクトの画像をキャプチャする車両がある。これらの画像は、周囲の環境内のオブジェクトを識別及び／又は特定するために使用され得る。しかし、車両が動いている間に車両からキャプチャされた画像は、ぼやけたり歪んだりする可能性があり、その結果、オブジェクトの識別及び／又は位置が不正確になる可能性がある。
本発明の態様は独立項に記載されており、好ましい特徴は従属項に提示されている。一態様の特徴は、単独で又は他の態様と組み合わせて任意の態様に適用され得る。
一実施形態によれば、方法は、画像キャプチャモジュールのカメラによって、ターゲットの第１画像をキャプチャするステップを含む。前記画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、前記ターゲットが前記ドラムに取り付けられている。前記方法はまた、前記ターゲットの画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定するステップと、前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定するステップと、前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレート（ｄｒｕｍ ｅｎｃｏｄｅｒ ｒａｔｅ）を決定するステップとを含む。前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされる。前記方法はさらに、前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって前記ターゲットの第２画像をキャプチャするステップと、前記第２画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較するステップとを含む。
特定の実施形態では、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムエンコーダのシャフトの１回転においてドラムエンコーダによって生成される電気パルスの数である。いくつかの実施形態では、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムの円周及び前記横方向オブジェクトのピクセルサイズを使用して算出される。前記ターゲットは、複数の黒と白の正方形を含む市松模様であり、前記横方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の幅を示すことができ、前記縦方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の長さを示すことができる。
特定の実施形態では、前記方法は、前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と一致することを決定するステップと、前記ドラムエンコーダレートに基づいて車両エンコーダレート（ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｎｃｏｄｅｒ ｒａｔｅ）を算出するステップとを含む。いくつかの実施形態では、前記方法は、前記車両エンコーダレートを車両の車輪に取り付けられた車両エンコーダにプログラミングするステップと、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって第２ターゲットの画像をキャプチャするステップとをさらに含む。前記画像キャプチャモジュールは、前記車両に取り付けられ、前記第２ターゲットは、車道に取り付けられている。
特定の実施形態では、前記方法は、前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と異なることを決定するステップと、前記ドラムエンコーダレートを調整されたドラムエンコーダレートに調整するステップと、前記調整されたドラムエンコーダレートを前記ドラムエンコーダにプログラミングするステップとを含む。前記方法は、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって、前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第３画像をキャプチャするステップと、前記第３画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、前記第３画像の前記１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数と横方向ピクセルの数を比較するステップとをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記方法は、一定の照明条件下で、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラを前記ターゲットにフォーカスを合わせるステップと、前記ターゲットの明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間の最大コントラストを取得するステップとを含む。
他の実施形態によれば、システムは、固定具、前記固定具に取り付けられたドラム、前記ドラムに取り付けられたターゲット、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダ、及び前記固定具に取り付けられた画像キャプチャモジュールを含む。前記画像キャプチャモジュールは、前記ターゲットの第１画像をキャプチャし、前記ドラムの軸を中心にターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第２画像をキャプチャするカメラを備える。前記システムは、前記ドラムエンコーダ及び前記カメラに通信可能に接続された１つ以上のコントローラをさらに含む。前記１つ以上のコントローラは、前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定し、前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定し、前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定し、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされる。前記１つ以上のコントローラは、さらに前記第２画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定し、前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較する。
また他の実施形態によれば、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されると、画像キャプチャモジュールのカメラによって、ターゲットの第１画像をキャプチャすることを含む動作をプロセッサに実行させる命令を具体化する。前記画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、前記ターゲットが前記ドラムに取り付けられている。前記動作はまた、前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定する工程と、前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定する工程と、横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定する工程とを含み、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられた前記ドラムエンコーダにプログラミングされる。前記動作は、前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって前記ターゲットの第２画像をキャプチャする工程と、前記第２画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定する工程と、前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較する工程とをさらに含む。
本開示の特定の実施形態の技術的利点は、以下のうちの１つ以上を含み得る。本開示は、画像キャプチャモジュールを現場較正（ｆｉｅｌｄ ｃａｌｉｂｒａｔｅ）するために必要な時間及び／又は人員を低減し得る画像キャプチャモジュールをベンチ較正（ｂｅｎｃｈ ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ）するためのシステム及び方法を説明する。本開示の特定の実施形態は、試験室に配置された回転ドラムを使用して、移動する車道をシミュレーションし、これにより、オペレータ（例えば、コンピュータプログラマー）は、ライブ画像を用いて最大速度で較正システムをテストすることを可能にする。このように、画像キャプチャモジュールをベンチ較正するための本明細書に記載のシステム及び方法は、人員が危険な条件下（例えば、車道及び重装備下での作業）における現場で画像キャプチャモジュールを較正するのに費やす時間が減少し、現場人員の数が削減され、高価な現場試験の費用が最小限に抑えられるため、現場較正の安全性と効率性を改善することができる。本開示で説明されたシステム及び方法は、鉄道、道路、及び水路を含む、異なる運送インフラストラクチャに一般化され得る。
他の技術的利点は、以下の図、説明、及び特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになるであろう。さらに、特定の利点が上に列挙されたが、様々な実施形態は、列挙された利点の全て又は一部を含む、又は全く含まないこともできる。
本開示の理解を容易にするために、添付図面と併せて以下の説明を参照する。
画像キャプチャモジュール及び車両エンコーダを現場較正するための例示的なシステムを示す。 図１のシステムによって使用され得る例示的な画像キャプチャモジュールを示す。 画像キャプチャモジュールをベンチ較正するための例示的なシステムを示す。 画像キャプチャモジュールを現場較正するための例示的な方法を示す。 画像キャプチャモジュールをベンチ較正するための例示的な方法を示す。 本明細書で説明されるシステム及び方法によって使用され得る例示的なコンピュータシステムを示す。
特定の車両は、車両が動いている間に画像をキャプチャする画像撮影システムを含む。これらの画像は、マシンビジョンモデルが車両周辺の環境内のオブジェクトを検出及び／又は特定するために使用され得る。本開示の実施形態は、これらのシステムによって使用される画像キャプチャモジュール及び／又はロータリエンコーダを較正するためのシステム及び方法を説明する。これらの較正手順により、本システムで使用される画像キャプチャモジュールとロータリエンコーダが同期化し、鮮明で高コントラストの均整のとれた画像を提供することを保障し得る。
図１～図６は、画像キャプチャモジュールを較正するための例示的なシステム及び方法を示す。図１は、画像キャプチャモジュールを現場較正するための例示的なシステムを示す。図２は、図１のシステムによって使用され得る例示的な画像キャプチャモジュールを示す。図３は、画像キャプチャモジュールをベンチ較正するための例示的なシステムを示す。図４は、画像キャプチャモジュールを現場較正するための例示的な方法を示す。図５は、画像キャプチャモジュール及びドラムエンコーダをベンチ較正するための例示的な方法を示す。図６は、本明細書に記載のシステム及び方法によって使用され得る例示的なコンピュータシステムを示す。
図１は、画像キャプチャモジュール１４０を現場較正するための例示的なシステム１００を示す。システム１００又はその一部は、組織（ｅｎｔｉｔｙ）に関連することができ、画像キャプチャモジュール１４０を現場で較正する企業、会社（例えば、鉄道会社、運送会社など）、又は政府機関（例えば、運輸局、公安局など）のような任意の組織を含み得る。システム１００の要素は、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの任意の適切な組み合わせを使用して実現され得る。例えば、システム１００の要素は、図６のコンピュータシステムの１つ以上の構成要素を使用して実現されてもよい。
システム１００は、車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、１つ以上の画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、及びターゲット１７０を含む。システム１００の車両１１０は、自動移動が可能な任意の機械である。車両１１０は、自動車、機関車、トラック、バス、航空機、又は移動に適した他の任意の機械であり得る。車両１１０は、ビーム１３０の１つ以上の構成要素（例えば、センサ、カメラなど）が画像をキャプチャすることを可能にする任意の速度で動作することができる。例えば、車両１１０は、時速６５マイル（ｍｐｈ）で移動するレールバウンド（ｒａｉｌ ｂｏｕｎｄ）車両であってもよい。システム１００の車道１１２は、車両１１０を収容する任意の経路である。例えば、車両１１０は、車道１１２に沿って移動してもよい。車道１１２は、道路、高速道路、鉄道線路、水路などを含み得る。
システム１００の車両エンコーダ１２０は、ロータリエンコーダ又は車軸の回転を測定するために使用される他のタイミング装置である。車両エンコーダ１２０は、車軸が回転する回数を測定し得る。車両エンコーダ１２０は、車両１１０の車軸に取り付けられ得る。車両エンコーダ１２０は、システム１００の１つ以上の構成要素に物理的及び／又は論理的に接続され得る。例えば、車両エンコーダ１２０は、画像キャプチャモジュール１４０の１つ以上のカメラ及び／又はセンサに物理的及び／又は論理的に接続されてもよい。別の例として、車両エンコーダ１２０は、コンピュータ１５０に物理的及び／又は論理的に接続されてもよい。
車両エンコーダ１２０は、カメラが車両１１０の移動速度に関係なく同じ遠近（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）及び比率（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）の画像をキャプチャすることを保障するために、コントローラを介して画像キャプチャモジュール１４０のカメラと通信し得る。例えば、車両エンコーダ１２０は、全てのカメラが同時に画像を撮影することを保障するために、画像キャプチャモジュール１４０の複数のカメラと同期化されてもよい。別の例として、車両エンコーダ１２０は、第１速度（例えば、時速１０マイル）で車両１１０と共に移動するカメラが、第２速度（例えば、時速６５マイル）で車両１１０と共に移動するカメラと同じ遠近及び比率の画像をキャプチャすることを保障するために、画像キャプチャモジュール１４０のカメラと同期化されてもよい。
システム１００のビーム１３０は、画像をキャプチャするために使用される構成要素（例えば、画像キャプチャモジュール１４０）を含み、方向付けする構造である。特定の実施形態では、ビーム１３０は、静止している物理的オブジェクトの画像をキャプチャする間、ビーム１３０が動いていることを除いて、フラットベッドドキュメントスキャナと同様に動作する。ビーム１３０は、車両１１０と係合する。例えば、ビーム１３０は、車両１１０に取り付けられたサブフレームにボルトで固定されてもよい。図１に示す実施形態では、ビーム１３０は、２つの端部（ｅｎｄｓｅｃｔｉｏｎｓ）及び中央部（ｃｅｎｔｅｒ ｓｅｃｔｉｏｎ）を含む３つの部分（ｓｅｃｔｉｏｎ）を有する。ビーム１３０は、中央部がビーム１３０の中心に向かって内側に曲がるガルウィング構成を有する。ガルウィング構成は、ビーム１３０内の画像キャプチャモジュール１４０の画像キャプチャ構成要素（例えば、センサ、カメラなど）がキャプチャされる物理的オブジェクトに対して適切に配向されることを可能にする。特定の実施形態では、ビーム１３０の中央部は省略され、各端部は車両１１０に接続される。ビーム１３０は、金属（例えば、鋼鉄又はアルミニウム）、プラスチック、又はビーム１３０の構成要素を収容し、ビーム１３０を車両１１０に取り付けるのに適した任意の材料で作られ得る。
ビーム１３０は、１つ以上の開口部を含み得る。開口部は、ビーム１３０内に画像キャプチャモジュール１４０を配置することを提供し得る。開口部は、画像キャプチャモジュール１４０の設置、調整、及び保守を可能にし得る。ビーム１３０が特定のサイズ及び形状を有するものとして図１に示されているが、ビーム１３０は、画像キャプチャモジュール１４０を収容及び方向付けるのに適した任意のサイズ及び形状を有し得る。ビーム１３０の設計に寄与し得る他の要因には、耐衝撃性、耐振動性、耐候性の考慮事項、耐久性、保守の容易さ、較正の考慮事項、及び設置の容易さが含まれる。
システム１００の画像キャプチャモジュール１４０は、車両１１０が動いている間に画像をキャプチャするために使用される。各画像キャプチャモジュール１４０は、１つ以上のセンサ、１つ以上のカメラなどを含み得る。１つ以上の画像キャプチャモジュール１４０は、画像キャプチャモジュール１４０が車両１１０を取り巻く環境の画像をキャプチャすることを可能にする任意の位置で車両１１０に取り付けられ得る。図１に示す実施形態では、画像キャプチャモジュール１４０は、ビーム１３０内に位置する。
特定の実施形態では、ビーム１３０の各端部は、１つ以上の画像キャプチャモジュール１４０を収容する。例えば、ビーム１３０の第１端部は、レールの枕木及びバラストの領域の画像をキャプチャする２つの下向きのカメラを含む画像キャプチャモジュール１４０を収容してもよい。ビーム１３０の第１端部は、レールに対して実質的に水平である第１端部の部分に２つの下向きのカメラを収容し得る。第１端部の反対側のビーム１３０の第２端部は、レール及びレール固定システムの両側の画像をキャプチャする２つのアングルカメラ（ａｎｇｌｅｄ ｃａｍｅｒａ）を各々含む２つの画像キャプチャモジュール１４０を収容し得る。ビーム１３０の第２端部は、レールに対する角度（例えば、４５度の角度）にある第２端部の部分に４つのアングルカメラを収容し得る。
画像キャプチャモジュール１４０は、検出及び／又は測定要求に応じて、様々なタイプのセンサを含み得る。画像キャプチャモジュール１４０に収容されるセンサは、光学センサ（例えば、可視光線（モノ及びカラー）、赤外線、紫外線、及び／又は熱性のカメラ）、モーションセンサ（例えば、ジャイロスコープ及び加速度計）、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ、ハイパースペクトルセンサ、全地球測位システム（ＧＰＳ）センサなどを含み得る。光学センサとレーザは、偏向（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）又はプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を測定するレーザ三角測量（ｌａｓｅｒ ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）のために併用され得る。ＬＩＤＡＲセンサは、三次元（３Ｄ）点群データを生成するために使用され得る。ハイパースペクトルセンサは、特定の波長応答のために使用され得る。例示的な画像キャプチャモジュール１４０は、以下の図２に説明される。
システム１００のコンピュータ１５０は、システム１００に関する情報を処理するために使用され得る任意の適切なコンピューティング構成要素を示す。コンピュータ１５０は、システム１００の１つ以上の構成要素を調整し得る。コンピュータ１５０は、画像キャプチャモジュール１４０及び／又は車両エンコーダ１２０からデータを受信し得る。コンピュータ１５０は、画像キャプチャモジュール１４０及び／又は車両エンコーダ１２０の入力及び／又は出力を監視し得る。コンピュータ１５０は、ユーザ（例えば、技術者）がシステム１００に直接従事することを可能にする通信機能を含み得る。例えば、ユーザは、コンピュータ１５０のインターフェース（例えば、スクリーン、グラフィクユーザインターフェース（ＧＵＩ）、又はパネル）を介してコンピュータ１５０にアクセスしてもよい。コンピュータ１５０は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ウェアラブルコンピュータなどであり得る。コンピュータ１５０は、車両１１０内部又は外部に配置され得る。コンピュータ１５０は、ネットワーク１６０を介してシステム１００の１つ以上の構成要素と通信し得る。
システム１００のネットワーク１６０は、システム１００の構成要素間の伝達を容易にする任意のタイプのネットワークであり得る。ネットワーク１１０の１つ以上の一部は、アドホックネットワーク、イントラネット、エクストラネット、仮想私設網（ＶＰＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、無線ＷＡＮ（ＷＷＡＮ）、大都市圏ネットワーク（ＭＡＮ）、インターネットの一部、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部、携帯電話網、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）セルラ通信網、これらの２つ以上の組み合わせ、又はその他の適切なタイプのネットワークを含み得る。ネットワーク１１０の１つ以上の一部は、１つ以上のアクセス（例えば、モバイルアクセス）、コア及び／又はエッジネットワークを含み得る。ネットワーク１６０は、私設網（ｐｒｉｖａｔｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）、公衆網（ｐｕｂｌｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットを介した接続、モバイルネットワーク、ＷＩ－ＦＩネットワーク、ブルートゥース（登録商標）ネットワークなどの任意の通信網であり得る。システム１００の１つ以上の構成要素は、ネットワーク１６０を介して伝達し得る。例えば、コンピュータ１５０は、画像キャプチャモジュール１４０及び／又は車両エンコーダ１２０から情報を受信することを含めてネットワーク１６０を介して伝達してもよい。
システム１００のターゲット１７０は、画像キャプチャモジュール１４０及び／又は車両エンコーダ１２０を較正するために使用されるオブジェクトである。特定の実施形態では、ターゲット１７０は、画像キャプチャモジュール１４０の鮮明な視野に配置される。例えば、ターゲット１７０は、画像キャプチャモジュール１４０のカメラの鮮明な視野において、車道１１２（例えば、鉄道線路）に固定されてもよい。ターゲット１７０は、較正パターンを含む。較正パターンは、任意の適切なサイズ、形状、及び／又はデザインであり得る。較正パターンのデザインは、市松模様、チェス盤パターン、円形格子パターン、キャリブレーションボードパターン（ＣｈＡｒＵｃｏｂｏａｒｄ ｐａｔｔｅｒｎ）などを含み得る。例えば、較正パターンは、複数の黒と白の正方形を含む印刷された黒と白の市松模様であってもよい。較正パターンは、０．３７５インチから２．０インチの間（例えば、０．５インチ、１．０インチなど）のピッチを有し得る。ピッチは、市松模様の１つの正方形の長さ／幅を示す。特定の実施形態では、較正パターンは、幅の長さの比率が等しくないユニット（ｕｎｉｔ）を含み得る。例えば、各ユニットの長さは、各ユニットの幅の２倍であってもよい。
動作中、車両エンコーダレートは、車両エンコーダ１２０にプログラミングされる。車両エンコーダレートは、車両エンコーダ１２０のシャフトの１回転において車両エンコーダ１２０によって生成される電気パルスの数である。車両エンコーダレートは、以下の図３及び図５に説明されるように、ベンチ較正手順中の以前に生成された較正データから決定され得る。ベンチ較正データが利用できない場合、車両エンコーダレートの任意の初期値を車両エンコーダ１２０にプログラミングしてもよい。特定の実施形態では、車両エンコーダ１２０にプログラミングされる車両エンコーダレートは整数である。特定の実施形態では、オペレータは、車両エンコーダレートを車両エンコーダ１２０にプログラミングする。
システム１００の車両エンコーダ１２０及び画像キャプチャモジュール１４０は、車両１１０に固定されている。システム１００のターゲット１７０は、較正される画像キャプチャモジュール１４０のカメラを考慮して車道１１２に固定される。ターゲット１７０は、画像キャプチャモジュール１４０のカメラの軸に垂直に位置する。画像キャプチャモジュール１４０のカメラが活性化し、オペレータは一定の照明条件下でカメラの現在のフォーカスを観測する。ターゲット１７０の明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間のコントラストが、得られる最大コントラストより小さい（又はベンチ較正手順中に観測されるより小さい）場合、オペレータは、カメラのフォーカス機構のロックを解除し、最大コントラストが達成されるまでフォーカスを調整する。その後、フォーカス機構がロックされる。
画像キャプチャモジュール１４０は、ネットワーク１６０を介してコンピュータ１５０に接続される。コンピュータ１５０は、画像キャプチャソフトウェアを含む。画像キャプチャモジュール１４０は、コンピュータ１５０に表示されるターゲット１７０の第１画像をキャプチャする。オペレータは、ターゲット１７０の第１画像の横方向ピッチ距離における横方向（例えば、クロスウェブ）ピクセルの数を決定し、ターゲット１７０のピッチをピッチ領域の横方向ピクセルの数で割ることによって、横方向オブジェクトのピクセルサイズ（ＯＰＳ）を決定する。次に、試験車両エンコーダレートは、車両１１０の車輪の円周を横方向ＯＰＳで割ることによって決定される。試験車両エンコーダレートが車両エンコーダ１２０にプログラミングされた初期車両エンコーダレートと異なる場合、試験車両エンコーダレートは、車両エンコーダ１２０にプログラミングされる。コンピュータ１５０の画像キャプチャソフトウェアは、車両エンコーダ１２０からトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ ｏｆｆ）され、車両１１０は、ターゲット１７０上を前方又は後方に移動する。
画像キャプチャ装置１４０は、車両１１０がターゲット１７０上を移動している間に、ターゲット１７０の第２画像をキャプチャする。コンピュータ１５０のオペレータは、第２画像のそれぞれの１つの縦方向ピッチ距離における明るい又は暗い縦方向（例えば、ダウンウェブ）ピクセルの数を決定（例えば、カウント）し、横方向ピクセルの数を縦方向ピクセルの数と比較する。横方向ピクセルの数が縦方向ピクセルの数と一致する場合、画像キャプチャモジュール１４０及び車両エンコーダ１２０が較正される。横方向ピクセルの数が縦方向ピクセルの数と異なる場合、横方向ピクセルの数が縦方向ピクセルの数と一致するまで、車両エンコーダレートが調整される。このように、システム１００は、車両１１０を取り巻く環境内のオブジェクトを正確に識別するために使用され得るシステム１００によって、十分な画像がキャプチャされることを保障するために、画像キャプチャモジュール１４０及び車両エンコーダ１２０を較正するのに使用され得る。
図１は、車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、及びターゲット１７０の特定の配列を示しているが、本開示は、車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、及びターゲット１７０の任意の適切な配列を企図する。例えば、コンピュータ１５０は、車両１１０の内部に配置されてもよい。車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、画像キャプチャモジュール１４０、及びコンピュータ１５０は、全体的又は部分的に互いに物理的又は論理的に同じ位置に配置され得る。
図１は、特定の数の車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、及びターゲット１７０を示しているが、本開示は、任意の適切な数の車両１１０、車両エンコーダ１２０、ビーム１３０、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、及びターゲット１７０を企図する。例えば、システム１００は、車両１１０の前端に第１ビーム１３０を含み、車両１１０の後端に第２ビーム１３０を含んでもよい。別の例として、システム１００は、複数のコンピュータ１５０を含んでもよい。システム１００の１つ以上の構成要素は、図６のコンピュータシステムの１つ以上の構成要素を使用して実現され得る。
図２は、図１のシステム１００によって使用され得る例示的な画像キャプチャモジュール１４０を示す。画像キャプチャモジュール１４０は、カメラ２１０、レンズ２２０、トッププレート２３０、ベースプレート２４０、カバープレート２５０、ボルト２６０、及び開口部２７０を含む。カメラ２１０は、画像をキャプチャする任意の装置である。例えば、カメラ２１０は、図１のターゲット１７０の画像をキャプチャしてもよい。別の例として、カメラ２１０は、レール構成要素（例えば、レールジョイント、スイッチ、轍叉（ｆｒｏｇ）、締結具（ｆａｓｔｅｎｅｒ）、バラスト、レールヘッド、及び／又はレールの枕木）の画像をキャプチャしてもよい。特定の実施形態では、カメラ２１０は、１つ以上のセンサを含む。
１つ以上のカメラ２１０は、異なる角度で画像をキャプチャし得る。例えば、１つ以上のカメラ２１０は、任意の所与の位置にある鉄道システムの両方のレールの画像をキャプチャしてもよい。各ビーム（例えば、図１のビーム１３０）は、複数のカメラ２１０を含み得る。ビームは、ターゲット（例えば、図１のターゲット１７０）、物理的オブジェクトなどのオーバーヘッド画像をキャプチャするために直下に向けられた第１カメラ２１０を含み得る。ビームは、ターゲット、物理的オブジェクトなどのアングル画像（ａｎｇｌｅｄ ｉｍａｇｅ）をキャプチャするために、下方及び外側に向けられた第２カメラ２１０を含み得る。
カメラ２１０は、ラインスキャンカメラであり得る。ラインスキャンカメラは、１行のピクセルを含む。カメラ２１０は、デュアルラインスキャンカメラであり得る。デュアルラインスキャンカメラは、同時にキャプチャ及び／又は処理できる２行のピクセルを含む。カメラ２１０が物理的オブジェクト上を移動するとき、カメラ２１０は、物理的オブジェクトの完全な画像をソフトウェアで行ごとに再構成できるように画像をキャプチャし得る。カメラ２１０は、最大１４０ｋＨｚのキャプチャレートを有し得る。カメラ２１０は、少なくとも１／１６インチのサイズの物理的オブジェクトを検出するための光学系及び解像度を有し得る。特定の実施形態では、カメラ２１０は、カメラ２１０のセンサに入射光をフォーカス及び指向させるレンズ２２０を含む。レンズ２２０は、一片のガラス又は他の透明な物質であり得る。レンズ２２０は、任意の適切な材料（例えば、鋼鉄、アルミニウム、ガラス、プラスチック、又はこれらの組み合わせ）で作られ得る。
トッププレート２３０及びベースプレート２４０は、画像キャプチャモジュール１４０（例えば、カメラ２１０又はセンサ）の１つ以上の構成要素を配置、支持、及び／又は安定化するために使用される構造要素である。トッププレート２３０及びボトムプレート５４０は、任意の適切な材料（例えば、鋼鉄、アルミニウム、プラスチック、ガラスなど）で作られ得る。トッププレート２３０は、１つ以上のボルト２６０でベースプレート２４０に接続されてもよい。ボルト２６０（例えば、ジャッキボルト）は、カメラ２１０のピッチ及び／又はロールの向きを変更するのに使用され得る。例えば、ボルト２６０は、トッププレート２３０とベースプレート２４０との間の有効高さを変更するのに使用されてもよい。トッププレート２３０及び／又はベースプレート２４０は、画像キャプチャモジュール１４０の振動及び／又は衝撃を低減するように調整し得る。トッププレート２３０及び／又はベースプレート２４０は、カメラ２１０及びレンズ２２０が寒い天候の中で動作するように、暖かい環境を提供するための抵抗性加熱要素を含み得る。
カバープレート２５０は、ベースプレート２４０をカバーするプレートである。カバープレート２５０は、適切な材料（例えば、ガラス、鋼鉄、アルミニウムなど）で作られ得る。カバープレート２５０は、開口部２７０を含む。開口部２７０は、カメラ２１０のレンズが物理的オブジェクトを見る孔として機能し得る。開口部２７０は、周囲の環境から検知された信号の送信がカメラ２１０のセンサに到達することを可能にする。開口部２７０は、カメラ２１０の視野を収容するために任意の適切なサイズ（例えば、楕円形、長方形など）であり得る。カメラ２１０のレンズ２２０は、開口部２７０の真上に配置され得る。
図２は、カメラ２１０、レンズ２２０、トッププレート２３０、ベースプレート２４０、カバープレート２５０、ボルト２６０、及び開口部２７０の特定の配列を示しているが、本開示は、カメラ２１０、レンズ２２０、トッププレート２３０、ベースプレート２４０、カバープレート２５０、ボルト２６０、及び開口部２７０の任意の適切な配列を企図する。図２は、特定の数のカメラ２１０、レンズ２２０、トッププレート２３０、ベースプレート２４０、カバープレート２５０、ボルト２６０、及び開口部２７０を示しているが、本開示は、任意の適切な数のカメラ２１０、レンズ２２０、トッププレート２３０、ベースプレート２４０、カバープレート２５０、ボルト２６０、及び開口部２７０を企図する。例えば、画像キャプチャモジュール１４０は、複数のカメラ２１０を含んでもよい。別の例として、特定の実施形態では、画像キャプチャモジュール１４０は、図２に示される特定の構成要素（例えば、ベースプレート２４０）を含まなくてもよい。画像キャプチャモジュール１４０の１つ以上の構成要素は、図６のコンピュータシステムの１つ以上の要素を使用して実現され得る。
図３は、画像キャプチャモジュール１４０をベンチ較正するための例示的なシステム３００を示す。ベンチ較正は、実際のプロセス自体を使用して現場で画像キャプチャモジュール１４０を較正するのではなく、プロセスをシミュレーションするために較正装置を使用してベンチで画像キャプチャモジュール１４０を較正する較正手順を含む。システム３００は、画像キャプチャモジュール１４０の下を移動する車道（例えば、図１の車道１１２）をシミュレーションする。システム３００又はその一部は、画像キャプチャモジュール１４０をベンチ較正する政府機関（例えば、運輸局、公安局など）、企業又は会社（例えば、鉄道会社、運送会社など）のような任意の組織を含むことができ、組織に関連し得る。システム３００の要素は、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの任意の適切な組み合わせを使用して実現され得る。例えば、システム３００の要素は、図６のコンピュータシステムの１つ以上の構成要素を使用して実現されてもよい。
図３のシステム３００は、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０を含む。システム３００の固定具３１０は、システム３００の１つ以上の構成要素を支持するために使用される任意の構造である。固定具３１０は、１つ以上のフレーム、パネル、支柱（ｂｒａｃｅ）、締結具（例えば、ねじ、ボルトなど）などを含み得る。システム３００の１つ以上の構成要素は、固定具３００に設置され得る。図３に示す実施形態では、画像キャプチャモジュール１４０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０が固定具３１０に設置される。
画像キャプチャモジュール１４０は、画像キャプチャモジュール１４０とターゲット３２２との間の固定された作動距離で固定具３１０に設置される。この作動距離は、公称作動距離であり画像キャプチャモジュール１４０を利用する異なる車両（例えば、図１の車両１１０）の間でわずかに異なる場合がある。特定の実施形態では、画像キャプチャモジュール１４０と図３のターゲット３２２との間の固定された作動距離は、図１の車両１１０に設置された画像キャプチャモジュール１４０と図１の車道１１２に固定されたターゲット１７０との間の固定された作動距離に実質的（例えば、５％以内）に等しい。画像キャプチャモジュール１４０は、システム３００の１つ以上の構成要素に物理的及び／又は論理的に接続され得る。例えば、画像キャプチャモジュール１４０は、ドラムエンコーダ３５０に物理的及び／又は論理的に接続され得る。別の例として、画像キャプチャモジュール１４０は、コンピュータ１５０に物理的に（例えば、有線接続を介して）及び／又は論理的に（例えば、ネットワーク１６０を介して）接続されてもよい。
システム３００のドラム３２０は、軸３６０を中心に回転するオブジェクトである。ドラム３２０は、画像キャプチャモジュール１４０の下を移動する車道（例えば、図１の車道１１２）をシミュレーションするために使用される。ドラム３２０は、軸３６０を中心に回転することを可能にする任意の適切な形状又はサイズであり得る。図３に示す実施形態では、ドラム３２０は、円筒形である。特定の実施形態では、軸３６０はドラム３２０の中心を通過する。ドラム３２０は、軸３６０に沿って配置されたシャフトを中心に回転し得る。例えば、円筒形のシャフトは、ドラム３２０のコアの長さ（又はその一部）に沿って配置されてもよく、ドラム３２０は、シャフトの間で回転してもよい。ドラム３２０は、任意の適切な材料（例えば、プラスチック、金属、木材、布、これらの組み合わせなど）であり得る。例えば、ドラム３２０は、各端部に金属キャップを備えた中空のプラスチックシリンダであってもよい。ドラム３２０のシャフトは、各金属キャップの中心を通過し得る。
システム１００のターゲット３２２は、カメラ１２０及び／又はドラムエンコーダ３２０を較正するために使用されるオブジェクトである。システム３００のターゲット３２２は、ドラム３２０に取り付けられている。ターゲット３２２は、ドラムエンコーダ３５０と同軸に配置され、同期化される。ターゲット３２２は、任意の適切な材料（例えば、紙、布、プラスチック、インク、それらの組み合わせなど）であり得る。特定の実施形態では、ターゲット３２２は、１つ以上の締結具（例えば、接着剤、ねじ、ピン、釘など）を使用してドラム３２０に固定され得る。例えば、ターゲット３２２は、ドラム３２０の外面又は内面に接着されてもよい。特定の実施形態では、ドラム３２２は、中空の透明な管であり、ターゲット３２２は、ターゲット３２２がドラム３２２の外部から見えるように中空の透明な管の内面に配置される。いくつかの実施形態では、ターゲット３２２は、ドラム３２０の一部である。例えば、ターゲット３２２は、ドラム３２０に直接印刷されてもよい。
ターゲット３２２は、較正パターン３２４を含む。較正パターン３２４は、任意の適切なサイズ、形状及び／又はデザインであり得る。較正パターン３２４のデザインは、市松模様、チェス盤パターン、円形格子パターン、キャリブレーションボードパターン（ＣｈＡｒＵｃｏｂｏａｒｄ ｐａｔｔｅｒｎ）などを含み得る。例えば、較正パターン３２４は、０．３７５インチから２．０インチの間（例えば、０．５インチ、１インチなど）のピッチを有する印刷された黒と白の市松模様であってもよい。ピッチは、市松模様の１つの正方形の長さ／幅を示す。特定の実施形態では、較正パターン３２４は、幅の長さの比率が等しくないユニットを含み得る。例えば、各ユニットの長さは、各ユニットの幅の２倍であってもよい。ターゲット３２２の較正パターン３２４は、図１のターゲット１７０の較正パターンと同一である。特定の実施形態では、ターゲット３２２と図１のターゲット１７０は、同じターゲットである。
システム３００のモータ３３０は、ドラム３２０の回転を開始する任意の機械である。モータ３３０は、交流（ＡＣ）モータ、直流（ＤＣ）モータ、単相モータ（例えば、１１５／２３０ボルト）、三相モータ（例えば、２３０／４６０ボルト）などであり得る。モータは、１０００～８０００（例えば、１７００～１８００）の１分当たりの回転数（ＲＰＭ）の範囲を有し得る。モータ３３０は、物理的又は論理的にドラム３２０に接続され得る。例えば、ベルト３７０は、モータ３３０をドラム３２０の軸３６０を通過するロッドに接続するために使用されてもよい。ベルト３７０は、駆動力をモータ３３０からドラム３２０に伝達するために使用される。モータ３３０は、任意の適切な位置で固定具３１０に取り付けられ得る。図３に示す実施形態では、モータ３３０は、固定具３１０のベースに取り付けられている。
システム３００のモータコントローラ３４０は、モータ３３０の動作を制御する。例えば、モータコントローラ３４０は、モータ３３０の回転を開始し、モータ３３０の速度を調整するためなどに使用されてもよい。特定の実施形態では、モータコントローラ３４０は、１人以上のユーザによって手動で操作される。モータコントローラ３４０は、１人以上のユーザ（例えば、オペレータ、技術者など）が情報を入力することを可能にする１つ以上のボタン、スイッチ、ディスプレイ、タッチセンサ、ＧＵＩなどを含み得る。例えば、モータコントローラ３４０は、ユーザがモータをオン及び／又はオフすることを可能にするオン／オフスイッチ、ユーザがモータの速度を増加／減少することを可能にするアップ／ダウンボタンなどを含んでもよい。いくつかの実施形態では、モータコントローラ３４０は、ネットワーク１６０を介してコンピュータ１５０に接続されてもよく、これにより、モータコントローラ３４０の遠隔操作を可能にする。モータ３３０及びモータコントローラ３４０は、ユーザ選択が可能な速度（例えば、時速１０～７０マイル）でドラム３２０を駆動する。特定の実施形態では、ドラム３２０は、図１の車両１１０の最大速度（例えば、６５又は７０ｍｐｈ）に比例して駆動される。
システム３００のドラムエンコーダ３５０は、車軸回転を測定するために使用されるロータリエンコーダ又は他のタイミング装置である。ドラムエンコーダ３５０は、図１のシステム１００で使用される車両エンコーダ１２０と同一である（例えば、同じ製造元及びモデル）。ドラムエンコーダ３５０は、車軸が回転する回数を測定し得る。ドラムエンコーダ３５０は、システム３００の１つ以上の構成要素に物理的及び／又は論理的に接続され得る。例えば、ドラムエンコーダ３５０は、ドラム３２０に物理的に取り付けられてもよい。別の例として、ドラムエンコーダ３５０は、画像キャプチャモジュール１４０に物理的及び／又は論理的に接続されてもよい。また別の例として、ドラムエンコーダ３５０は、コンピュータ１５０に物理的に（例えば、有線接続を介して）及び／又は論理的に（例えば、ネットワーク１６０を介して）接続されてもよい。
動作中、ユーザ（例えば、オペレータ）は、画像キャプチャモジュール１４０（又は図２のカメラ２１０などのその一部）を固定具３１０に設置し、画像キャプチャモジュール１４０（例えば、図２のカメラ２１０）の１つ以上の構成要素をコンピュータ１５０（例えば、コンピュータ）に接続する。コンピュータ１５０は、画像キャプチャソフトウェアを含む。ユーザは、画像キャプチャモジュール１４０の電源をオンにする（例えば、スイッチを入れる）。ユーザは、画像キャプチャモジュール１４０のフォーカスロック機構のロックを解除し、一定の照明条件下で画像キャプチャモジュール１４０のカメラをターゲット３２２にフォーカスする。ターゲット３２２の較正パターン３２４（例えば、市松模様）の明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間で最大コントラストを取得するとき、成功したフォーカスが達成される。次に、ユーザは、画像キャプチャモジュール１４０のフォーカス機構をロックする。コンピュータ１５０に表示された画像から、ユーザは、画像キャプチャモジュール１４０のカメラの視野３８０の中央にあるターゲット３２２上の黒又は白の領域を観測する。視野３８０は、画像キャプチャモジュール１４０のカメラが電磁放射線を拾う角度を示し得る。視野３８０は、コンピュータ１５０上に表示される画像の領域によって限定され得る。コンピュータ１５０のオペレータは、ターゲット３２２の横方向ピッチ距離について、方向Ｘの明るいピクセル又は暗いピクセルの数をカウントする。図３に示す実施形態では、方向Ｘは、軸３６０に平行である。横方向オブジェクトのピクセルサイズ（ＯＰＳ）は、ターゲット３２２の横方向ピッチ距離を横方向ピッチ距離のピクセル数で割ることによって算出される。例えば、ターゲット３２２の横方向ピッチ距離が１インチに等しく、ターゲット３２２の１インチのピッチ距離のピクセル数が５２である場合、ＯＰＳは、１インチを５２で割った値に等しく、これは、ピクセル当たり０．０１９２３インチに相当する。ＯＰＳは、所定の作動距離（例えば、画像キャプチャモジュール１４０のカメラとターゲット３２２との間の距離）で１つのピクセルによって表される実際の物理的寸法を示す。
ＯＰＳを測定及び較正することにより、画像キャプチャモジュール１４０によってキャプチャされた画像に示されたオブジェクトが適切に比例し、画像キャプチャモジュール１４０が現場動作中にピクセル間でデータが失われないことが保障される。特定の実施形態では、ピクセルは、正方形又はほぼ正方形（例えば、２％の許容範囲内で等しい長さ及び幅を有する）である。許容値は、画像キャプチャモジュール１４０及び／又はドラムエンコーダ３５０のカメラの制限によって許容され得る。
ドラムエンコーダ３５０に対するエンコーダレートは、ＯＰＳに基づいて決定される。ドラムエンコーダレートは、ドラムエンコーダ３５０のシャフトの１回転においてドラムエンコーダ３５０によって生成される電気パルスの数である。ドラムエンコーダレートは、ドラム３２０の円周を横方向ＯＰＳで割ったものに等しい。例えば、直径１０．５インチのドラムのドラム円周が３２．９８６７インチで、横方向ＯＰＳが０．０１９２３インチの場合、ドラムエンコーダレートは、１回転当たり３２．９８６７インチを０．０１９２３インチで割ったものであり、これは、１回転当たり１７１５．３１パルス（ピクセル）に相当する。
特定の実施形態では、ドラムエンコーダレートは、整数値としてドラムエンコーダ３５０にプログラミングされる。例えば、ドラムエンコーダ３５０は、１回転当たり１７１５又は１７１６パルスでプログラミングされてもよい。ユーザは、ドラム３２０を低速で回転させるようにモータコントローラ３４０を設定してもよい。低速は、５～２０ｍｐｈ（例えば、１０ｍｐｈ）の範囲内であり得る。画像キャプチャモジュール１４０は、ドラム３２０が低速で回転している間に画像を収集し、収集された画像をコンピュータ１５０に通信する。コンピュータ１５０のオペレータは、ターゲット３２２上の１つのピッチ距離における方向Ｙの明るい又は暗いピクセルの数を決定（例えば、カウント）する。図３に示す実施形態では、方向Ｙは、軸３６０に垂直である。
次に、ユーザは、高速でドラム３２０を回転させるようにモータコントローラ３４０を設定する。高速は、時速５０～８０マイル（ｍｐｈ）の範囲内（例えば、６５ｍｐｈ）であり得る。高速は、図１の車両１１０の最高速度を示すことができる。画像キャプチャモジュール１４０は、ドラム３２０が高速で回転している間に画像を収集し、収集された画像をコンピュータ１５０に通信する。コンピュータ１５０のオペレータは、縦方向Ｙのターゲット３２２上の１ピッチ距離における明るい又は暗いピクセルの数を決定（例えば、カウント）する。高速及び低速の縦方向ピクセル数を横方向ピクセル数と比較して、カメラのピクセルが横方向と縦方向に等しく物理的空間を示しているかを決定する。縦方向ピクセルの数が横方向ピクセルの数と異なる場合、異なるドラムエンコーダレートをドラムエンコーダ３５０にプログラミングすることができ、上記のプロセスを横方向及び縦方向へのピクセルの数に対する新しいドラムエンコーダレートの影響を比較するために繰り返すことができる。
次に、最も近い正方形のピクセルを生成するドラムエンコーダレートが記録され、画像キャプチャモジュール１４０に割り当てられる。図１の車両１１０の車両直径が既知である場合、車両１１０に対する車両エンコーダレートを算出することができる。車両エンコーダレートは、車両エンコーダ１２０のシャフトの１回転において車両エンコーダ１２０によって生成される電気パルスの数である。車両エンコーダレートは、図１の車両１１０の車輪の円周をドラム３２０のドラムの円周で割ったものにドラムエンコーダレートを掛けたものに等しい。例えば、車両１１０の車輪の円周が１１３．０９７インチ、ドラム３２０のドラムの円周が３２．９８６７インチ、ドラムエンコーダレートが１回転当たり３２．９８６７インチの場合、車両エンコーダレートは、１３３．０９７インチを３２．９８６７インチで割り、１回転当たり１７１５パルスで掛けたものである１回転当たり５８８１パルスと同一である。ユーザは、車両エンコーダレートを図１のシステム１００の車両エンコーダ１２０にプログラミングすることができ、これは、画像キャプチャモジュール１４０を現場較正するために必要な時間及び／又はリソースを削減することができる。
図３は、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０の特定の配列を示しているが、本開示は、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０の任意の適切な配列を企図する。例えば、モータ３３０及びモータコントローラ３４０は、単一の構成要素であってもよい。画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０は、全体的に又は部分的に互いに物理的又は論理的に同じ位置に配置され得る。
図３は、特定の数の画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０を示しているが、本開示は、画像キャプチャモジュール１４０、コンピュータ１５０、ネットワーク１６０、固定具３１０、ドラム３２０、モータ３３０、モータコントローラ３４０、及びドラムエンコーダ３５０の任意の適切な数を企図する。例えば、システム３００は、画像キャプチャモジュール１４０に通信可能に結合された第１コンピュータ１５０と、ドラムエンコーダ３５０に通信可能に結合された第２コンピュータ１５０とを含んでもよい。システム１００の１つ以上の構成要素は、図６のコンピュータシステムの１つ以上の構成要素を使用して実現され得る。
図４は、画像キャプチャモジュールを現場較正するための例示的な方法４００を示す。方法４００は、ステップ４０５で開始する。ステップ４１０において、画像キャプチャモジュールのカメラ（例えば、図２の画像キャプチャモジュール１４０のカメラ２１０）は、ターゲット（例えば、図１のターゲット１７０）の第１画像をキャプチャする。画像キャプチャモジュールは、車両（例えば、図１の車両１１０）に固定されてもよく、ターゲットは、車道（例えば、図１の車道１１２）に固定されてもよい。ターゲットは、画像キャプチャモジュールのカメラの軸に垂直である。次に、方法４００は、ステップ４１０からステップ４１５に移動する。画像キャプチャモジュールのカメラによってキャプチャされた画像は、画像キャプチャモジュールに通信可能に接続されたコンピュータ（例えば、図１のコンピュータ１５０）に表示され得る。
方法４００のステップ４１５において、オペレータは、ターゲットの画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定する。例えば、オペレータは、一定の照明条件下でカメラの現在のフォーカスを観測してもよい。フォーカスターゲットの明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセル間のコントラストがベンチテストで観測されたものより小さい場合、オペレータは、フォーカス機構のロックを解除し、満足のいく結果が得られるまでフォーカスを調整できる。その後、フォーカス機構がロックされる。次に、オペレータは、カメラの視野の中心にあるターゲットの横方向ピッチ距離にある明るいピクセル又は暗いピクセルの数をカウントできる。その後、方法４００は、ステップ４１５からステップ４２０に移動する。
方法４００のステップ４２０において、横方向ＯＰＳは、横方向ピクセルの決定された数を使用して決定される。例えば、オペレータは、ターゲット３２２のピッチ（例えば、１インチ）をピッチ領域内の横方向ピクセルの数で割ることによって、横方向ＯＰＳを算出してもよい。次に、方法４００は、ステップ４２０からステップ４２５に移動し、ここで、車両エンコーダレートが、横方向ＯＰＳに基づいて決定される。車両（例えば、図１の車両１１０）のエンコーダ（例えば、図１の車両エンコーダ１２０）にプログラミングされている。車両エンコーダレートは、図１の車両１１０の車輪の円周を横方向ＯＰＳで割ったものに等しい。車両エンコーダは、ベンチ較正手順中に決定された又は任意に決定された初期車両エンコーダレートに設定される。算出された車両エンコーダレートが、以前に車両エンコーダにプログラミングされた初期車両エンコーダレートと異なる場合、算出されたエンコーダレートは車両エンコーダにプログラミングされる。その後、方法４００は、ステップ４２５からステップ４３０に移動する。
ステップ４３０において、画像キャプチャモジュールのカメラは、車両がターゲット上を前方又は後方に移動する間に、ターゲットの第２画像をキャプチャする。例えば、列車の運転士は、列車に取り付けられた画像キャプチャモジュールが鉄道線路に固定されたターゲット上を通過するように、鉄道線路に沿って列車（例えば、機関車）の１つ以上の部分を移動させることができる。その後、方法４００は、ステップ４３０からステップ４３５に移動する。
方法４００のステップ４３５において、オペレータは、ターゲットの第２画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定する。次に、方法４００は、ステップ４４０からステップ４４５で移動し、オペレータは、第１画像の横方向ピクセルの数が第２画像の縦方向ピクセルの数と一致するか否かを決定する。第１画像の横方向ピクセルの数が第２画像の縦方向ピクセルの数と一致する場合、方法４００は、ステップ４４０からステップ４４５に移動し、オペレータは、比較に基づいて画像キャプチャモジュールが較正されていると決定する。
ステップ４４０において、オペレータが第１画像の横方向ピクセルの数が第２画像の縦方向ピクセルの数と異なると決定すると、方法４００は、ステップ４４０からステップ４２５に戻り、そこで、オペレータは、不一致を処理（ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ）するために、車両エンコーダレートを調整して新しい車両エンコーダレートを車両エンコーダにプログラミングする。ステップ４２５からステップ４４０は、第１画像の横方向ピクセルの数が第３画像（又は必要に応じて第４画像など）の縦方向ピクセルの数と一致するまで繰り返される。横方向及び縦方向ピクセルの数が一致するとき、方法４００は、ステップ４４０からステップ４４５に移動し、オペレータは、比較に基づいて画像キャプチャモジュールが較正されていると決定する。次に、方法４００は、ステップ４４５からステップ４５０に移動し、方法４００は終了する。
図４に示された方法４００に対して、修正、追加、又は省略を行うことができる。方法４００は、より多くの、より少ない、又は他のステップを含み得る。例えば、方法４００は、初期車両エンコーダレートを車両エンコーダにプログラミングするステップを含んでもよい。別の例として、方法４００は、画像キャプチャモジュールのカメラを活性化するステップを含んでもよい。ステップは、並行して、又は任意の適切な順序で実行され得る。方法４００のステップを完了する特定の構成要素として論じられているが、任意の適切な構成要素は、方法４００の任意のステップを実行し得る。
図５は、画像キャプチャモジュールをベンチ較正するための例示的な方法５００を示す。方法５００は、ステップ５０５で開始する。ステップ５１０において、画像キャプチャモジュールのカメラ（例えば、図２の画像キャプチャモジュール１４０のカメラ２１０）、ドラム（例えば、図３のドラム３２０）、及びモータ（例えば、図３のモータ３３０）は、固定具（例えば、図３の固定具３１０）に取り付けられる。次に、方法５００は、ステップ５１０からステップ５１５で移動し、そこで、ターゲット（例えば、図３のターゲット３２２）は、ドラムに固定される。ターゲットは、ドラムエンコーダ（例えば、図３のドラムエンコーダ３５０）と同軸に配置され、同期化される。画像キャプチャモジュールは、カメラとターゲットの間の作動距離が固定された状態で固定具に取り付けられる。この作動距離は、公称作動距離であり、画像キャプチャモジュール１４０を利用する異なる車両の間でわずかに異なる場合がある。次に、方法５００は、ステップ５１５からステップ５２０に移動する。
ステップ５２０において、カメラは、ターゲットの第１画像をキャプチャする。カメラは、画像キャプチャソフトウェアを含むコンピュータ（例えば、図３のコンピュータ１５０）に接続され得る。第１画像は、オペレータがコンピュータを使用して観測する場合のカメラの視野の中央にある画像であり得る。次に、方法５００は、ステップ５２０からステップ５２５に移動し、ターゲットの画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数が決定される。例えば、オペレータは、コンピュータに表示された第１画像を使用して、カメラの視野の中心にあるターゲットの横方向ピッチ距離にある明るいピクセル又は暗いピクセルの数をカウントしてもよい。次に、方法４００は、ステップ５２５からステップ５３０に移動する。
方法５００のステップ５３０において、、横方向ＯＰＳは、決定された数の横方向ピクセルを使用して決定される。横方向ＯＰＳは、ターゲット３２２のピッチ（例えば、１インチ）をピッチ領域の横方向ピクセルの数で割ることによって算出される。次に、方法５００は、ステップ５３０からステップ５３５に移動し、そこで、ドラムエンコーダレートがドラムのドラムエンコーダ（例えば、図３のドラムエンコーダ３５０）にプログラミングされる。ドラムエンコーダレートは、ドラム３２０の円周を横方向ＯＰＳで割ったものに等しい。次に、方法５００は、ステップ５３５からステップ５４０に移動し、そこで、ドラムエンコーダレートがドラムエンコーダにプログラミングされる。特定の実施形態では、ドラムエンコーダは、ドラムエンコーダレートを示す整数値でプログラミングされる。次に、方法５００は、ステップ５４０からステップ５４５に移動する。
方法５００のステップ５４５において、モータコントローラは、ドラムを低速（例えば、１０ｍｐｈ）で回転させるように設定される。次に、方法５００は、ステップ５４５からステップ５５０に移動し、画像キャプチャモジュールのカメラは、ドラムが低速で回転する間に、ターゲットの１つ以上の画像をキャプチャする。次に、方法５００は、ステップ５５０からステップ５５５に移動し、各画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数が決定される。例えば、各画像は、コンピュータに表示されてもよく、オペレータは、各画像の縦方向部分にける１つのピッチ距離にある暗いピクセル又は明るいピクセルの数をカウントしてもよい。次に、方法５００は、ステップ５５５からステップ５６０に移動する。
ステップ５６０において、モータコントローラは、ドラムを高速（例えば、６５ｍｐｈ）で回転させるように設定される。次に、方法５００は、ステップ５６０からステップ５６５に移動し、画像キャプチャモジュールのカメラは、ドラムが高速で回転する間に、ターゲットの１つ以上の画像をキャプチャする。次に、方法５００は、ステップ５６５からステップ５７０に移動し、ドラムが高速で回転する間に、キャプチャされる各画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数が決定される。例えば、各画像は、コンピュータ上に表示されてもよく、オペレータは、各画像の縦方向部分における１つのピッチ距離にある暗いピクセル又は明るいピクセルの数をカウントしてもよい。次に、方法５００は、ステップ５７０からステップ５７５に移動する。
ステップ５７５において、オペレータは、第１画像の横方向ピクセルの数とドラムが低速及び高速で回転する間にキャプチャされた画像の縦方向ピクセルの数が一致するか否かを決定する。第１画像の横方向ピクセルの数が低速／高速画像の縦方向ピクセルの数と一致する場合、方法５００は、ステップ５７５からステップ５８０に移動し、ここで、車両エンコーダレートは、ドラムエンコーダレートを使用して算出される。車両エンコーダレートは、図１の車両１１０の車輪の円周を図３のドラム３２０のドラムの円周で割った後、ドラムエンコーダレートを掛けたものに等しい。次に、方法５００は、ステップ５８０からステップ５８５に移動し、方法５００は終了する。
ステップ５７５において、第１画像の横方向ピクセルの数が低速／高速画像の縦方向ピクセルの数と異なる場合、方法５００は、ステップ５７５からステップ５４０に戻り、そこでドラムエンコーダレートは、不一致を処理するために調整される。調整されたドラムエンコーダレートは、ドラムエンコーダにプログラミングされる。ステップ５４０～５７５は、第１画像の横方向ピクセルの数が低速／高速画像の縦方向ピクセルの数と一致するまで繰り返される。横方向及び縦方向ピクセルの数が一致するとき、方法５００は、ステップ５７５からステップ５８０に移動し、車両エンコーダレートは、調整されたドラムエンコーダレートを使用して算出される。次に、方法５００は、ステップ５８０からステップ５８５に移動し、方法５００は終了する。
図５に示された方法４００に対して、修正、追加、又は省略を行うことができる。方法５００は、より多くの、より少ない、又は他のステップを含み得る。例えば、方法５００は、画像キャプチャモジュールのカメラを活性化するステップを含んでもよい。ステップは、並行して、又は任意の適切な順序で実行し得る。方法５００のステップを完了する特定の構成要素として論じられているが、任意の適切な構成要素は、方法５００の任意のステップを実行し得る。例えば、方法５００の１つ以上のステップは、自動化することができる（例えば、図３のコンピュータ１５０によって実行される）。
図６は、本明細書に記載のシステム及び方法によって使用され得る例示的なコンピュータシステムを示す。例えば、図１のシステム１００の１つ以上の構成要素（例えば、コンピュータ１５０）及び／又は図３のシステム３００は、１つ以上のインターフェース６１０、処理回路６２０、メモリ６３０、及び／又は他の適切な要素を含んでもよい。インターフェース６１０は、入力を受信し、出力を送信し、入力及び／又は出力を処理して、及び／又は他の適切な動作を実行する。インターフェース６１０は、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。
処理回路６２０は、構成要素の動作を実行又は管理する。処理回路６２０は、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。処理回路の例は、１つ以上のコンピュータ、１つ以上のマイクロプロセッサ、１つ以上のアプリケーションなどを含む。特定の実施形態では、処理回路６２０は、入力から出力を生成するようなアクション（例えば、動作）を実行するめのロジック（例えば、命令）を実行する。処理回路６２０によって実行されるロジックは１つ以上の有形の非一時的なコンピュータ可読媒体（例えば、メモリ６３０）に符号化され得る。例えば、ロジックは、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータ実行可能命令、及び／又はコンピュータによって実行可能である命令を含んでもよい。特定の実施形態では、実施形態の動作は、コンピュータプログラムを格納、実現及び／又は符号化、及び／又は格納及び／又は符号化されたコンピュータプログラムを有する１つ以上のコンピュータ可読媒体によって実行されてもよい。
メモリ６３０（又はメモリユニット）は、情報を格納する。メモリ６３０は、１つ以上の非一時的、有形、コンピュータ可読、及び／又はコンピュータ実行可能記憶媒体を含んでもよい。メモリ６３０の例は、コンピュータメモリ（例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ）、大容量記憶媒体（例えば、ハードディスク）、リムーバブル記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）又はデジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、データベース及び／又はネットワークストレージ（例えば、サーバ）、及び／又は他のコンピュータ可読媒体を含む。
本開示の実施形態は、画像キャプチャモジュールのカメラによって、ターゲットの第１画像をキャプチャするためのシステム及び方法に関する。画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、ターゲットがドラムに取り付けられている。この方法はまた、ターゲットの画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定するステップと、横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定するステップと、横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定するステップとを含む。ドラムエンコーダレートは、ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされる。この方法は、ドラムの軸を中心にターゲットが回転する間に、画像キャプチャモジュールのカメラによってターゲットの第２画像をキャプチャするステップと、第２画像の１つの縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、横方向ピクセルの数を縦方向ピクセルの数と比較するステップとをさらに含む。
本明細書では、コンピュータ可読非一時的記憶媒体又は媒体は、１つ以上の半導体ベース又は他の集積回路（ＩＣ）（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ハイブリッドハードドライブ（ＨＨＤ）、光ディスク、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）、光磁気ディスク、光磁気ドライブ、フロッピーディスク、フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）、磁気テープ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ＲＡＭドライブ、ＳＤ（ＳＥＣＵＲＥ ＤＩＧＩＴＡＬ）カード又はドライブ、その他の適切なコンピュータ可読の非一時的記憶媒体、又は必要に応じてこれらの２以上の適切な組み合わせを含み得る。コンピュータ可読非一時的記憶媒体は、必要に応じて、揮発性、不揮発性、又は揮発性と不揮発性の組み合わせであり得る。
本明細書において、「又は」は、明示的に別段の指示がない限り、又は文脈によって別段の指示がない限り、包括的であって排他的ではない。従って、本明細書において、「Ａ又はＢ」は、明示的に別段の指示がない限り、又は文脈によって別段の指示がない限り、「Ａ、Ｂ、又はその両方」を意味する。また、「及び」は、明示的に別段の指示がない限り、又は文脈によって別段の指示がない限り、共同及び複数を意味する。従って、本明細書において、「Ａ及びＢ」は、明示的に別段の指示がない限り、又は文脈によって別段の指示がない限り、「Ａ及びＢ、共同、又は個別」を意味する。
本開示の範囲は、当業者が理解することのできる本明細書に記載又は図示された例示的な実施形態に対する全ての変更、置換、変形、変更、及び修正を含む。本開示の範囲は、本明細書に記載又は図示された例示的な実施形態に限定されない。さらに、本開示は、特定の構成要素、要素、特徴、機能、動作、又はステップを含むものとして本明細書のそれぞれの実施形態を説明及び例示しているが、これらの実施形態のいずれも、当業者が理解し得る本明細書のどこかに記載又は図示された構成要素、要素、特徴、機能、動作、又はステップのうちの任意の組み合わせ又は順列を含み得る。さらに、添付の特許請求の範囲において、特定の機能を実行するように適合、配置、可能、構成、有効、動作可能、又は動作可能である装置又はシステムの構成要素への言及は、その装置、システム、又は構成要素がそのように適合、配置、可能、構成、有効、動作可能、又は動作可能である限り、その装置、システム、構成要素、又は特定の機能が活性化、オン、又はロック解除されているか否かに関係なく、その装置、システム、構成要素を含む。さらに、本開示は、特定の利点を提供するものとして特定の実施形態を説明又は図示しているが、特定の実施形態は、これらの利点のいずれも提供しないか、一部を提供、又は全てを提供し得る。

Claims (23)

  1. 画像キャプチャモジュールのカメラによって、ターゲットの第１画像をキャプチャするステップであって、前記画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、前記ターゲットがドラムに取り付けられているステップと、
    前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定するステップと、
    前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定するステップと、
    前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定するステップであって、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされるステップと、
    前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって前記ターゲットの第２画像をキャプチャするステップと、
    前記第２画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較するステップと、
    を含む
    方法。
  2. 前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と一致することを決定するステップと、
    前記ドラムエンコーダレートに基づいて車両エンコーダレートを算出するステップと、
    を含む
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記車両エンコーダレートを車両の車輪に取り付けられた車両エンコーダにプログラミングするステップと、
    前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって第２ターゲットの画像をキャプチャするステップであって、前記画像キャプチャモジュールは、前記車両に取り付けられ、前記第２ターゲットは、車道に取り付けられているステップと、
    を含む
    請求項２に記載の方法。
  4. 前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と異なることを決定するステップと、
    前記ドラムエンコーダレートを調整されたドラムエンコーダレートに調整するステップと、
    前記調整されたドラムエンコーダレートを前記ドラムエンコーダにプログラミングするステップと、
    前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって、前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第３画像をキャプチャするステップと、
    前記第３画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するステップと、
    前記第３画像の前記縦方向ピッチ距離における前記縦方向ピクセルの数と前記横方向ピクセルの数を比較するステップと、
    をさらに含む
    請求項１に記載の方法。
  5. 一定の照明条件下で、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラを前記ターゲットにフォーカスを合わせるステップと、
    前記ターゲットの明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間の最大コントラストを取得するステップと、
    をさらに含む
    請求項１に記載の方法。
  6. 前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムエンコーダのシャフトの１回転において前記ドラムエンコーダによって生成される電気パルスの数であり、
    前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムの円周と前記横方向オブジェクトのピクセルサイズを使用して算出される、
    請求項１に記載の方法。
  7. 前記ターゲットは、複数の黒と白の正方形を含む市松模様であり、
    前記横方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の幅を示し、
    前記縦方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の長さを示す、
    請求項１に記載の方法。
  8. システムであって、
    固定具、
    前記固定具に取り付けられたドラム、
    前記ドラムに取り付けられたターゲット、
    前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダ、及び
    前記固定具に取り付けられた画像キャプチャモジュールであって、前記画像キャプチャモジュールは、カメラを備える画像キャプチャモジュール、
    を含み、
    前記カメラは、
    前記ターゲットの第１画像をキャプチャし、
    前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第２画像をキャプチャするように動作し、
    前記ドラムエンコーダ及び前記カメラに通信可能に接続された１つ以上のコントローラであって、
    前記１つ以上のコントローラは、
    前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定する工程と、
    前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定する工程と、
    前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定する工程であって、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられた前記ドラムエンコーダにプログラミングされる工程と、
    前記第２画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定する工程と、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較する工程と、
    を実行するよう動作する、
    システム。
  9. 前記１つ以上のコントローラはさらに、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と一致することを決定し、
    前記ドラムエンコーダレートに基づいて車両エンコーダレートを算出するように動作する、
    請求項８に記載のシステム。
  10. 前記１つ以上のコントローラはさらに、前記車両エンコーダレートを車両の車輪に取り付けられた車両エンコーダにプログラミングするように動作し、
    前記画像キャプチャモジュールの前記カメラは、第２ターゲットの画像をキャプチャするように動作し、前記画像キャプチャモジュールは前記車両に取り付けられ、前記第２ターゲットは車道に取り付けられている、
    請求項９に記載のシステム。
  11. 前記１つ以上のコントローラは、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と異なることを決定し、
    前記ドラムエンコーダレートを調整されたドラムエンコーダレートに調整し、
    前記調整されたドラムエンコーダレートを前記ドラムエンコーダにプログラミングし、
    前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって、前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、キャプチャされた第３画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定し、
    前記第３画像の前記縦方向ピッチ距離における前記縦方向ピクセルの数と前記横方向ピクセルの数を比較するようにさらに動作する、
    請求項８に記載のシステム。
  12. 前記画像キャプチャモジュールの前記カメラは、前記ターゲットの明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間の最大コントラストを取得するために、一定の照明条件下でターゲットに対するフォーカスを調整するようにさらに動作する、請求項８に記載のシステム。
  13. 前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムエンコーダのシャフトの１回転において前記ドラムエンコーダによって生成される電気パルスの数であり、
    前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムの円周と前記横方向オブジェクトのピクセルサイズを使用して算出される、
    請求項８に記載のシステム。
  14. 前記ターゲットは、複数の黒と白の正方形を含む市松模様であり、
    前記横方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の幅を示し、
    前記縦方向ピッチ距離は、前記複数の正方形のうち１つの正方形の長さを示す、
    請求項８に記載のシステム。
  15. 命令を具体化する１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、
    前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
    画像キャプチャモジュールのカメラがターゲットの第１画像をキャプチャする工程であって、前記画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、前記ターゲットがドラムに取り付けられる工程と、
    前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定する工程と、
    前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定する工程と、
    前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定する工程であって、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされる工程と、
    前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって前記ターゲットの第２画像をキャプチャする工程と、
    前記第２画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定する工程と、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較する工程と、
    を含む動作を実行させる、
    １つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  16. 前記動作は、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と一致することを決定する工程と、
    前記ドラムエンコーダレートに基づいて車両エンコーダレートを算出する工程と、
    をさらに含む、
    請求項１５に記載の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  17. 前記動作は、
    前記車両エンコーダレートを車両の車輪に取り付けられた車両エンコーダにプログラミングする工程と、
    前記画像キャプチャモジュールの前記カメラによって第２ターゲットの画像をキャプチャする工程であって、前記画像キャプチャモジュールは前記車両に取り付けられ、前記第２ターゲットは車道に取り付けられている工程と、
    をさらに含む、
    請求項１５に記載の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  18. 前記動作は、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較することに応答して、前記横方向ピクセルの数が前記縦方向ピクセルの数と異なることを決定する工程と、
    前記ドラムエンコーダレートを調整されたドラムエンコーダレートに調整する工程と、
    前記調整されたドラムエンコーダレートを前記ドラムエンコーダにプログラミングする工程と、
    前記画像キャプチャモジュールのカメラによって、前記ドラムの軸を中心にターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第３画像をキャプチャする工程と、
    前記第３画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定する工程と、
    前記第３画像の前記縦方向ピッチ距離における前記縦方向ピクセルの数と前記横方向ピクセルの数を比較する工程と、
    をさらに含む
    請求項１５に記載の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  19. 前記動作は、前記ターゲットの明るい部分と暗い部分の境界を識別する２つのピクセルの間の最大コントラストを取得するために、一定の照明条件下で、前記画像キャプチャモジュールの前記カメラを前記ターゲットにフォーカスを合わせる工程をさらに含む、
    請求項１５に記載の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  20. 前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムエンコーダのシャフトの１回転において前記ドラムエンコーダによって生成される電気パルスの数であり、
    前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムの円周と前記横方向オブジェクトのピクセルサイズを使用して算出される、
    請求項１５に記載の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  21. ターゲットの第１画像をキャプチャするための手段であって、前記画像キャプチャモジュールとドラムが固定具に取り付けられ、前記ターゲットがドラムに取り付けられている手段と、
    前記ターゲットの前記画像の横方向ピッチ距離における横方向ピクセルの数を決定するための手段と、
    前記横方向ピクセルの数に基づいて横方向オブジェクトのピクセルサイズを決定するための手段と、
    前記横方向オブジェクトのピクセルサイズに基づいてドラムエンコーダレートを決定するための手段であって、前記ドラムエンコーダレートは、前記ドラムに取り付けられたドラムエンコーダにプログラミングされる手段と、
    前記ドラムの軸を中心に前記ターゲットが回転する間に、前記ターゲットの第２画像をキャプチャするための手段と、
    前記第２画像の縦方向ピッチ距離における縦方向ピクセルの数を決定するための手段と、
    前記横方向ピクセルの数を前記縦方向ピクセルの数と比較する手段と、
    を含む
    装置。
  22. 請求項２から請求項７のいずれかに記載の方法を実施するための手段をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
  23. コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに、請求項１から請求項７のいずれかの一項の方法のステップを実行させる命令を含む、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、又はコンピュータ可読媒体。

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