JP4734176B2 - Wire abnormality detection method, wire abnormality detection device, and wire abnormality detection program - Google Patents

Wire abnormality detection method, wire abnormality detection device, and wire abnormality detection program Download PDF

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Description

本発明は、電線異常検出方法、電線異常検出装置及び電線異常検出プログラムに関する。更に詳述すると本発明は、光ファイバが巻き付けられている電線に対しても誤検出を行うことなく対応を可能とする画像処理による電線異常検出方法、電線異常検出装置及び電線異常検出プログラムの高度化に関する。   The present invention relates to a wire abnormality detection method, a wire abnormality detection device, and a wire abnormality detection program. More specifically, the present invention relates to an image abnormality detection method, an abnormality detection device, and an abnormality detection program based on image processing that can cope with an electric wire wound with an optical fiber without performing erroneous detection. Concerning conversion.

送電線の保守および管理のために、ヘリコプターによる送電線の巡視点検が従来より行われている。この点検の目的の一つは、雷撃等により損傷を受けた電線の異常箇所の早期発見である。電線の異常箇所の早期発見は、電力供給の信頼度の維持に不可欠なものである。図53に電線の点検作業システムの処理フローを示す。電線の点検作業は、ヘリコプターに搭載したビデオカメラで電線を撮影した後(S901)、ビデオ映像を再生し(S902)、検査員がこのビデオ映像を目視観察することで行なわれている(S903)。検査員は目視により、電線の一部が切れてしまっている素線切れや将来素線切れを起こす可能性のあるアーク痕(以下、溶痕ともいう)の有無などを確認する。また、電線の異常箇所の見落としを減らすために、ビデオ映像のスロー再生によるチェックや、検査員二人によるダブルチェックが一般に行われている。   For the maintenance and management of power transmission lines, inspections of power transmission lines by helicopters have been performed conventionally. One of the purposes of this inspection is the early detection of abnormal parts of electric wires damaged by lightning strikes. Early detection of abnormal parts of electric wires is indispensable for maintaining the reliability of power supply. FIG. 53 shows a processing flow of the electric wire inspection work system. The electric wire inspection work is performed by photographing the electric wire with a video camera mounted on the helicopter (S901), reproducing the video image (S902), and visually inspecting the video image by the inspector (S903). . The inspector visually confirms whether or not there is a broken wire that has broken a part of the electric wire or an arc mark (hereinafter also referred to as a weld mark) that may cause a broken wire in the future. In addition, in order to reduce oversight of an abnormal part of the electric wire, a check by slow reproduction of a video image and a double check by two inspectors are generally performed.

しかしながら、撮影された電線のビデオ映像は長時間に渡るものであり、このすべてを検査員が目視により確認し、異常を判定することは、膨大な時間を要する。また、その大半が正常箇所であることを考慮すると効率的作業とはいえない。また、検査員に多大な負荷がかかるため、見落とし等も生じうる。また、目視確認に時間がかかるため、人件費等によりコスト高となり経済的ではない。   However, the video image of the photographed electric wire is for a long time, and it takes an enormous amount of time for the inspector to visually confirm all of this and determine the abnormality. Moreover, it cannot be said that it is an efficient work considering that most of them are normal places. Moreover, since a great load is applied to the inspector, oversight or the like may occur. Moreover, since it takes time for visual confirmation, the cost is increased due to personnel costs and the like, which is not economical.

そこで、撮影されたビデオ画像に対して画像処理技術を用いて、異常なしと判断された部分(フレーム画像)を除き、異常が存在する可能性ありと判断された部分(フレーム画像)のみを残した画像(以下、異常検出画像という)についてのみ検査員の目視による異常箇所の確認を行うことで、検査員の負担軽減を図る技術が提案されている。   Therefore, using the image processing technique for the captured video image, except for the part (frame image) that is determined to be normal, only the part (frame image) that is determined to be likely to be abnormal is left. A technique for reducing the burden on the inspector has been proposed by confirming an abnormal portion by visual inspection of the inspector only for the detected image (hereinafter referred to as an anomaly detection image).

例えば、電線が撮影された画像から電線部分の画像を切り出し、画像処理により切り出した画像に対して電線の異常を検出する技術が提案されている(特許文献1)。電線の形状の異常を自動検出することにより、検査員の労力を軽減し、処理を高速化するものである。
特開2005−57956号公報
For example, a technique has been proposed in which an image of a wire portion is cut out from an image of the wire taken and an abnormality of the wire is detected in the image cut out by image processing (Patent Document 1). By automatically detecting an abnormality in the shape of the wire, the labor of the inspector is reduced and the processing speed is increased.
JP 2005-57956 A

近年の通信需要の増大に伴い通信網の拡張整備は急務になっており、電線の内部に光ファイバを内蔵している光ファイバ複合電線を整備したエリアにおいても通信容量の不足などの問題が生じている。このため、通信容量不足を補うため既存の光ファイバ複合電線の周囲に新たに光ファイバ線(以下、光ファイバともいう)を巻き付け、通信容量を増やし通信需要の増大に対応している。このような電線は多く存在し、今後も増加することが予想される。図20に当該電線の画像の一例を示す。   As the demand for communication has increased in recent years, the expansion and maintenance of communication networks has become an urgent task, and problems such as insufficient communication capacity have also occurred in areas where optical fiber composite wires with built-in optical fibers are installed. ing. For this reason, in order to compensate for the shortage of communication capacity, an optical fiber line (hereinafter also referred to as an optical fiber) is newly wound around the existing optical fiber composite electric wire to increase the communication capacity and cope with the increase in communication demand. Many such wires exist and are expected to increase in the future. FIG. 20 shows an example of the image of the electric wire.

しかしながら、電線の周囲に新たに光ファイバを巻き付けた電線(以下、巻付型光ファイバ線ともいう)について特許文献1の技術を適用しようすると、巻き付けられた光ファイバを異常箇所として誤検出し、ほとんどすべての画像を異常として検出してしまうおそれがある。したがって、当該電線に対し、従来の電線異常検出処理を行ったとしても、異常検出画像が膨大となり、検査員の目視検査の負担が多くなることが考えられる。   However, when the technique of Patent Document 1 is applied to an electric wire (hereinafter also referred to as a wound optical fiber wire) in which an optical fiber is newly wound around the electric wire, the wound optical fiber is erroneously detected as an abnormal location, There is a risk of detecting almost all images as abnormal. Therefore, even if the conventional electric wire abnormality detection processing is performed on the electric wire, it is considered that the abnormality detection image becomes enormous and the burden on the inspector's visual inspection increases.

また、従来技術では、電線と似た輝度パターンの探索を行うテンプレートマッチングにより電線のエッジの検出をおこなっていたが、背景に電線に似た輝度パターンがあると、電線のエッジの検出がうまくいかず、誤検出を生じる場合があった。   In addition, in the prior art, the edge of the electric wire was detected by template matching that searches for a luminance pattern similar to the electric wire, but if there is a luminance pattern similar to the electric wire in the background, the detection of the edge of the electric wire is not successful. In some cases, erroneous detection may occur.

また、従来技術では、色情報値(主として輝度値)に対して静的な閾値を用いて、電線の異常箇所の検出を行っているため、日照条件、ヘリコプターの飛行条件等の撮影条件により、正常箇所を異常箇所として検出する場合が存在した。   In addition, in the prior art, since a static threshold is used for the color information value (mainly luminance value) to detect the abnormal part of the electric wire, depending on shooting conditions such as sunshine conditions and helicopter flight conditions, There was a case where a normal part was detected as an abnormal part.

また、従来は、ビデオテープやDVD等に記録された電線の撮影画像のうち、画像処理による異常判定が不要な電線が撮影されていない時間帯と、画像処理による異常判定が必要な電線が撮影されている時間帯との判別は、撮影を行った作業者がタイムコードを記録しておき、そのタイムコードにより、処理を行う画像を判別する必要があったが、撮影者が電線が撮影されている時間帯をタイムコードとして記録する作業は煩雑であった。   Conventionally, among the captured images of electric wires recorded on video tapes, DVDs, etc., the time period when the electric wires that do not require abnormality determination by image processing are not photographed and the electric wires that require abnormality determination by image processing are photographed. It is necessary to record the time code by the worker who took the image and determine the image to be processed based on the time code. The operation of recording the current time zone as a time code is complicated.

そこで、本発明は、巻付型光ファイバ線について、巻き付けられた光ファイバを異常箇所として検出せず、かつ当該電線について溶痕等の異常箇所の検出を高精度に行うことを可能とすることで、異常検出画像を大幅に削減して検査員の労力を軽減することを可能とする電線異常検出方法、電線異常検出装置および電線異常検出プログラムを提供することを目的とする。更に、高速な異常検出処理を可能とする電線異常検出装置および電線異常検出プログラムを提供することを目的とする。更に電線のエッジ検出の精度の向上を図り異常箇所の検出精度を向上することを可能とする電線異常検出装置および電線異常検出プログラムを提供することを目的とする。更に、タイムコードの記録を不要として処理の合計量を減らし迅速な処理を可能とする電線異常検出方法、電線異常検出装置および電線異常検出プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention makes it possible to detect a wound optical fiber with high accuracy without detecting the wound optical fiber as an abnormal portion, and with respect to the electric wire. Thus, an object of the present invention is to provide an electric wire abnormality detecting method, an electric wire abnormality detecting device, and an electric wire abnormality detecting program capable of greatly reducing an abnormality detection image and reducing labor of an inspector. Furthermore, it aims at providing the electric wire abnormality detection apparatus and electric wire abnormality detection program which enable a high-speed abnormality detection process. It is another object of the present invention to provide an electric wire abnormality detection device and an electric wire abnormality detection program capable of improving the accuracy of detecting an edge of an electric wire and improving the detection accuracy of an abnormal part. It is another object of the present invention to provide an electric wire abnormality detection method, an electric wire abnormality detection device, and an electric wire abnormality detection program that make it possible to perform rapid processing by reducing the total amount of processing without requiring time code recording.

かかる目的を達成するため、請求項1記載の電線異常検出方法は、光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から電線が撮影されている部分を対象画像として検出する電線検出処理と、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち対象画像から求めた電線の2本の理想輪郭線に挟まれる画素列の色情報値から代表値を求め、代表値が最も低い値となる水平方向の画素位置を中心として、対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの水平方向の画素位置を非横断部分として分離し、かつ横断部分においては、該横断部分にある水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、代表値が最も低い値となる手前の検査点では、代表値が該検査点の更に手前にある水平方向の画素位置に比して増加する検査点を変化点とし、代表値が最も低い値となった後の検査点では、代表値が該検査点の手前にある水平方向の画素位置に比して減少する検査点を変化点とし、変化点を異常箇所として検出し、非横断部分においては、該非横断部分での代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、代表値が上限閾値または下限閾値を超える水平方向の画素位置を異常箇所として検出する電線異常検出処理を行うようにしている。   In order to achieve this object, the wire abnormality detection method according to claim 1 includes a wire detection process for detecting, as a target image, a portion where a wire is photographed from an original image obtained by photographing a wire around which an optical fiber is wound. The representative value is obtained from the color information value of the pixel row sandwiched between two ideal outlines of the electric wire obtained from the target image among the pixel row on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction, and the representative value is the lowest. Searching for the left and right ends of the portion of the target image where the optical fiber line crosses around the horizontal pixel position that is the value, and crossing the horizontal pixel position between the left and right ends The other horizontal pixel positions are separated as non-crossing portions, and the horizontal pixel positions in the crossing portions are sequentially scanned as inspection points in the crossing portion, so that the representative value becomes the lowest value. In this inspection point, the inspection point where the representative value increases compared to the horizontal pixel position in front of the inspection point is the change point, and the inspection point after the representative value becomes the lowest value is the representative point. An inspection point whose value decreases in comparison with the horizontal pixel position in front of the inspection point is defined as a change point, and the change point is detected as an abnormal point. In a non-crossing portion, a representative value in the non-crossing portion is detected. An upper limit threshold and a lower limit threshold based on the average value are set in advance, and a wire abnormality detection process is performed in which a horizontal pixel position where the representative value exceeds the upper limit threshold or the lower limit threshold is detected as an abnormal location.

また、請求項7に記載の電線異常検出装置は、光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から電線が撮影されている部分を対象画像として検出し、記憶装置に記憶する電線検出部と、対象画像を記憶装置から読み出して、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち対象画像から求めた電線の2本の理想輪郭線に挟まれる画素列の色情報値から代表値を求め、代表値が最も低い値となる水平方向の画素位置を中心として、対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの水平方向の画素位置を非横断部分とするフラグを各水平方向の画素位置について立て、該フラグにより、横断部分であるか、非横断部分であるかを判別し、横断部分については、該横断部分にある水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、代表値が最も低い値となる手前の検査点では、代表値が該検査点の更に手前にある水平方向の画素位置よりも高い値かどうかを判断し、高い値であれば、検査点を変化点として検出し、代表値が最も低い値となった後の検査点では、代表値が該検査点の手前にある水平方向の画素位置よりも低い値かどうかを判断し、低い値であれば、検査点を変化点として検出し、変化点を検出した対象画像を異常画像として記録し、非横断部分については、該非横断部分での代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、代表値が上限閾値または下限閾値を超える水平方向の画素位置を異常箇所として検出し、該異常箇所が検出された対象画像を異常画像として記録する電線異常検出部とを備えるものである。   According to another aspect of the present invention, there is provided an electric wire abnormality detection device that detects a portion where an electric wire is photographed as an object image from an original image obtained by photographing an electric wire wound with an optical fiber line, and stores the detected portion in a storage device. Information of a pixel column sandwiched between two ideal contour lines of an electric wire obtained from the target image out of a pixel column on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction by reading out the target image from the storage unit From the horizontal pixel position where the representative value is the lowest value in the center, search for the left and right ends of the part of the target image where the optical fiber line crosses, and A flag is set for each horizontal pixel position with the horizontal pixel position in between as a crossing portion and the other horizontal pixel positions as non-crossing portions. For the crossing portion, the horizontal pixel position in the crossing portion is sequentially scanned as an inspection point. At the inspection point before the representative value that is the lowest value, the representative value is the value of the inspection point. Further, it is determined whether or not the value is higher than the horizontal pixel position in front, and if the value is higher, the inspection point is detected as a change point, and the representative point is the representative point at the inspection point after the representative value becomes the lowest value. It is determined whether or not the value is lower than the horizontal pixel position in front of the inspection point. If the value is low, the inspection point is detected as a change point, and the target image from which the change point is detected is set as an abnormal image. Record and set the upper threshold and lower threshold based on the average value of the representative values in the non-crossing portion in advance for the non-crossing portion, and abnormal horizontal pixel positions where the representative value exceeds the upper or lower threshold Detected as a point, and the abnormal point is detected. In which and a wire abnormality detecting unit for recording target image as an abnormal image.

また、請求項8に記載の電線異常検出プログラムは、コンピュータに、光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から電線が撮影されている部分を対象画像として検出し、記憶装置に記憶する電線検出処理と、対象画像を記憶装置から読み出して、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち対象画像から求めた電線の2本の理想輪郭線に挟まれる画素列の色情報値から代表値を求め、代表値が最も低い値となる水平方向の画素位置を中心として、対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの水平方向の画素位置を非横断部分とするフラグを各水平方向の画素位置について立て、該フラグにより、横断部分であるか、非横断部分であるかを判別し、横断部分については、該横断部分にある水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、代表値が最も低い値となる手前の検査点では、代表値が該検査点の更に手前にある水平方向の画素位置よりも高い値かどうかを判断し、高い値であれば、検査点を変化点として検出し、代表値が最も低い値となった後の検査点では、代表値が該検査点の手前にある水平方向の画素位置よりも低い値かどうかを判断し、低い値であれば、検査点を変化点として検出し、変化点を検出した対象画像を異常画像として記録し、非横断部分については、該非横断部分での代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、代表値が上限閾値または下限閾値を超える水平方向の画素位置を異常箇所として検出し、該異常箇所が検出された対象画像を異常画像として記録する電線異常検出処理とを実行させるものである。   The electric wire abnormality detection program according to claim 8 detects, as a target image, a portion where an electric wire is photographed from an original image obtained by photographing an electric wire wound with an optical fiber wire, and stores it in a storage device. Wire detection processing to be performed, and the target image is read from the storage device, and the pixel row sandwiched between the two ideal contour lines of the wire obtained from the target image among the pixel row on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction. Obtain a representative value from the color information value, and search for the left and right ends of the portion of the electric wire in the target image where the optical fiber line crosses around the pixel position in the horizontal direction where the representative value is the lowest value, A horizontal pixel position between the left and right edges is set as a crossing portion, and other horizontal pixel positions are set as non-crossing portions for each horizontal pixel position. It is determined whether it is a minute portion or a non-crossing portion, and for the crossing portion, the horizontal pixel position in the crossing portion is sequentially scanned as an inspection point, and the inspection point before the representative value becomes the lowest value. Then, it is determined whether or not the representative value is higher than the horizontal pixel position in front of the inspection point. If the representative value is higher, the inspection point is detected as a change point, and the representative value is the lowest value. In the inspection point after becoming, it is determined whether the representative value is lower than the horizontal pixel position in front of the inspection point, and if it is lower, the inspection point is detected as a change point, and the change point Is recorded as an abnormal image, and for the non-crossing portion, an upper threshold and a lower threshold are set in advance based on the average value of the representative values in the non-crossing portion, and the representative value is the upper threshold or the lower threshold. The pixel position in the horizontal direction exceeding Detecting, in which to execute the wire abnormality detection processing for recording target image the abnormal portion is detected as an abnormal image.

したがって、光ファイバ線が巻き付けられた電線の異常検出に際し、先ず、対象画像中で、光ファイバが撮影されている横断部分と、撮影されていない非横断部分とに分けて、それぞれに異なる異常検出処理を行うようにしている。横断部分と非横断部分との分離に際しては、横断部分の中点付近で代表値が最も低くなることを利用して、最も代表値が低い値となる水平方向の画素位置を中心として横断部分の左右の端を探索し、横断部分と非横断部分の境界としている。また、横断部分での異常検出は、横断部分での代表値は、当該中点の手前では単調に減少し、中点を過ぎると、単調に増加することを利用して、単調減少または単調増加しない水平方向の画素位置を変化点とし、異常箇所として検出している。また、非横断部分での異常検出では、非横断部分での代表値の平均値から上限閾値及び下限閾値を設定し、代表値が上限閾値または下限閾値を超える水平方向の画素位置を異常箇所として検出している。   Therefore, when detecting the abnormality of the electric wire wound with the optical fiber line, first, in the target image, the abnormality detection is divided into a transverse part where the optical fiber is photographed and a non-crossing part where the optical fiber is not photographed. Processing is performed. When separating the transverse part from the non-crossing part, the fact that the representative value is the lowest near the midpoint of the transverse part is used, and the horizontal part position of the horizontal part where the representative value is the lowest is the center. The left and right edges are searched for as the boundary between the crossing part and the non-crossing part. In addition, the detection of anomalies in the crossing section is a monotonic decrease or increase using the fact that the representative value in the crossing section decreases monotonously before the midpoint and increases monotonously after the midpoint. The pixel position in the horizontal direction that is not used is detected as the abnormal point as the change point. In addition, in the abnormality detection in the non-crossing part, the upper threshold and the lower threshold are set from the average value of the representative values in the non-crossing part, and the pixel position in the horizontal direction where the representative value exceeds the upper threshold or the lower threshold is set as the abnormal part. Detected.

尚、巻付型光ファイバ線には、電線の全体に電線が巻き付けられているが、電線を一方向から撮影した場合、撮影画像上では、光ファイバ線が横断しているように見える部分(横断部分)と、光ファイバ線が電線の後ろに隠れて見えない部分(非横断部分)が存在する。   In addition, although the electric wire is wound around the whole electric wire in the wound type optical fiber wire, when the electric wire is photographed from one direction, on the photographed image, the portion where the optical fiber wire appears to cross ( There is a portion where the optical fiber line is hidden behind the electric wire and cannot be seen (non-crossing portion).

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電線異常検出方法において、電線異常検出処理は、横断部分と非横断部分の分離に際し、代表値が最も低い値となる水平方向の画素位置から、水平方向の画素位置の前後にそれぞれ走査していき、最初に代表値が対象画像での代表値の平均値を超える左右の交点を探索し、更に、該左右の交点における電線の2本の理想輪郭線の垂直方向の中点にある画素を仮の左端、仮の右端とし、該仮の左端及び仮の右端を直線で結んだときに、2本の理想輪郭線との交点となる画素が存在する水平方向の画素位置を左右の端とするようにしている。   According to a second aspect of the present invention, in the electric wire abnormality detection method according to the first aspect, the electric wire abnormality detection processing is performed in a horizontal direction where the representative value is the lowest value when separating the transverse portion and the non-crossing portion. From the pixel position, scanning is performed before and after the pixel position in the horizontal direction, and first, the left and right intersections where the representative value exceeds the average value of the representative values in the target image are searched. When the pixel at the midpoint in the vertical direction of the two ideal contours is the provisional left end and provisional right end, and the provisional left end and provisional right end are connected by a straight line, the intersection with the two ideal contours The pixel position in the horizontal direction where the corresponding pixel exists is set as the left and right ends.

したがって、横断部分と非横断部分の境界を、代表値が最も低い値となる水平方向の画素位置を中心として、代表値が最初に代表値の平均値を超える左右それぞれの水平方向の画素位置を探索し、更に、当該水平方向の画素位置での電線の中点を示す画素同士を直線で結んだ場合に、電線の2本の輪郭線との交点が存在する水平方向の画素位置としている。   Therefore, with the boundary between the crossing portion and the non-crossing portion as the center, the horizontal pixel position where the representative value first exceeds the average value of the representative values, with the horizontal pixel position having the lowest representative value as the center. Further, when the pixels indicating the midpoint of the electric wire at the pixel position in the horizontal direction are connected with a straight line, the pixel position in the horizontal direction where the intersection with the two outlines of the electric wire exists is set.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の電線異常検出方法において、電線異常検出処理は、横断部分での異常検出に際し、検査点を中心とした前後の予め設定された数の水平方向の画素位置での代表値の平均値と、検査点の手前にある予め設定された数の水平方向の画素位置での代表値の平均値との比較を行って変化点の検出を行うようにしている。   According to a third aspect of the present invention, in the electric wire abnormality detection method according to the first or second aspect, the electric wire abnormality detection process is set in advance before and after the inspection point as a center when detecting an abnormality in the crossing portion. The average value of the representative values at a predetermined number of horizontal pixel positions is compared with the average value of the representative values at a preset number of horizontal pixel positions before the inspection point, and Detection is performed.

したがって、変化点の検出に際し、検査点とその手前の画素位置を中心とする複数の画素位置での代表値の平均値同士の比較をしている。   Therefore, when detecting the change point, the average values of the representative values at the plurality of pixel positions centering on the inspection point and the previous pixel position are compared.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1から3までのいずれかに記載の電線異常検出方法において、電線異常検出処理は、対象画像から電線の2本の理想輪郭線を構成する電線のエッジ画素を求めるに際し、電線の垂直方向の隣接する2画素間の輝度値の差分値の絶対値が予め設定された閾値以上である候補画素と該候補画素を中心とした一定の画素領域との輝度値の差分の分散が予め設定した閾値以上である場合には、該候補画素をエッジ画素とするようにしている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the electric wire abnormality detection method according to any one of the first to third aspects, the electric wire abnormality detection processing includes electric wires that form two ideal outlines of the electric wires from the target image. When determining the edge pixel of the candidate pixel, the absolute value of the difference value of the luminance value between two adjacent pixels in the vertical direction of the electric wire is equal to or greater than a preset threshold value, and a certain pixel area centered on the candidate pixel, When the variance of the difference between the luminance values is equal to or greater than a preset threshold value, the candidate pixel is set as an edge pixel.

したがって、電線のエッジ画素を求めるに際し、エッジ画素の候補となる画素に対して、電線部分に焦点が合っている合焦点性を利用して、候補画素とその候補画素を中心とした一定の画素領域(例えば3×3画素)との輝度値の差分の分散を求め、分散が大きい場合には、当該候補画素をエッジ画素とするようにしている。   Therefore, when obtaining the edge pixel of the electric wire, the candidate pixel and a certain pixel centered on the candidate pixel are utilized by using the focal point that is focused on the electric wire portion with respect to the pixel that is a candidate for the edge pixel. The variance of the luminance value difference from the region (for example, 3 × 3 pixels) is obtained, and when the variance is large, the candidate pixel is set as an edge pixel.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4までのいずれかに記載の電線異常検出方法において、電線検出処理は、原画像のうち電線が撮影されていないフレーム画像については、電線異常検出処理を行わないようにしている。   Further, the invention according to claim 5 is the electric wire abnormality detection method according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric wire detection processing is performed with respect to a frame image in which the electric wire is not photographed in the original image. The abnormality detection process is not performed.

したがって、電線検出処理において電線が含まれていないと判断された画像については、以降の処理を省いて、電線異常検出処理が処理するデータ量を削減している。   Therefore, for the image determined to contain no electric wire in the electric wire detection processing, the subsequent processing is omitted, and the amount of data processed by the electric wire abnormality detection processing is reduced.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1から5までのいずれかに記載の電線異常検出方法において、電線異常検出処理は、非横断部分での異常検出に際し、異常箇所が予め設定された範囲の一定の周期性をもって検出された場合に、予め設定した上限閾値または下限閾値よりも広い範囲に閾値を変更し、再度、非横断部分での異常検出を行うようにしている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the electric wire abnormality detection method according to any one of the first to fifth aspects, the abnormality of the electric wire is detected in advance when an abnormality is detected in a non-crossing portion. When the detection is performed with a certain periodicity in the range, the threshold is changed to a range wider than a preset upper threshold or lower limit threshold, and abnormality detection is performed again in the non-crossing portion.

したがって、複数の異常箇所を検出した場合に、異常の出現箇所が周期性を有するかどうかを判断し、周期性を有すると判断した場合は、正常箇所の誤検出である可能性があるため、異常検出のための閾値を広い範囲に、緩く再設定したうえで、再度電線異常検出処理を行うようにしている。   Therefore, when a plurality of abnormal locations are detected, it is determined whether the occurrence location of the abnormality has periodicity, and if it is determined to have periodicity, it may be a false detection of a normal location, The abnormality detection process is performed again after loosely resetting the threshold for abnormality detection in a wide range.

以上説明したように、請求項1記載の電線異常検出方法、請求項7に記載の電線異常検出装置及び請求項8に記載の電線異常検出プログラムによれば、電線に巻き付けられた光ファイバ線を損傷箇所と誤検出をすることがなく、巻付型光ファイバ線に対しても電線異常検出を行うことが可能となる。   As described above, according to the electric wire abnormality detection method according to claim 1, the electric wire abnormality detection device according to claim 7, and the electric wire abnormality detection program according to claim 8, the optical fiber wire wound around the electric wire is It is possible to detect an abnormality in the electric wire even with respect to the wound optical fiber line without erroneously detecting the damaged portion.

また、光ファイバ線が巻き付けられている横断部分にアーク痕等の損傷が存在する場合であっても、見落とすことなく異常箇所として検出することができる。このため、電線の異常検出処理の高精度化を図ることができる。   Even if there is damage such as arc marks in the crossing portion around which the optical fiber line is wound, it can be detected as an abnormal location without being overlooked. For this reason, it is possible to increase the accuracy of the wire abnormality detection process.

また、請求項2に記載の電線異常検出方法によれば、電線のうち光ファイバが巻き付けられている横断部分と、巻き付けられていない非横断部分との分離を正確に行うことができる。これにより、横断部分と非横断部分におけるそれぞれの異常箇所の検出精度の向上を図ることができる。よって、異常検出画像の削減を図ることができるため、検査員の負担を軽減し、電線の異常検出業務の迅速化を図ることができる。   According to the electric wire abnormality detection method of the second aspect, it is possible to accurately separate the transverse portion around which the optical fiber is wound and the non-winding portion that is not wound in the electric wire. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of each abnormal portion in the crossing portion and the non-crossing portion. Therefore, since it is possible to reduce the number of abnormality detection images, it is possible to reduce the burden on the inspector and speed up the abnormality detection work for the electric wires.

また、請求項3に記載の電線異常検出方法によれば、隣接の代表値の平均値同士の増減の比較を行うことにより、ノイズの影響を避けることができ、異常箇所の誤検出を減らすことができる。また、計算量を少なくすることができ、電線異常検出処理の高速化を図ることができる。   In addition, according to the wire abnormality detection method according to claim 3, the influence of noise can be avoided by comparing the increase / decrease of the average values of the adjacent representative values, and the erroneous detection of the abnormal part can be reduced. Can do. In addition, the amount of calculation can be reduced, and the speed of wire abnormality detection processing can be increased.

また、請求項4に記載の電線異常検出方法によれば、電線の輪郭線を形成する電線のエッジ画素の検出の高度化を図ることができる。これにより、対象画像のうち電線を構成する画素のみの抽出を高精度化し、電線の異常箇所の検出のための処理を行うことができるので、精度の高い異常箇所の検出が可能となる。   Moreover, according to the electric wire abnormality detection method of Claim 4, the detection of the edge pixel of the electric wire which forms the outline of an electric wire can be heightened. Thereby, since extraction of only the pixels constituting the electric wire from the target image can be performed with high accuracy and processing for detecting the abnormal portion of the electric wire can be performed, it is possible to detect the abnormal portion with high accuracy.

また、請求項5に記載の電線異常検出方法によれば、電線が撮影されていないフレーム画像を自動で除外することができる。これにより電線の異常検出の処理量を減らすことができるので、処理全体の高速化が可能となる。また、タイムコードの記録を不要とすることができるので、作業者の負担を減らし、作業の効率化を図ることができる。   Moreover, according to the electric wire abnormality detection method of the fifth aspect, it is possible to automatically exclude the frame image in which the electric wire is not photographed. As a result, the amount of processing for detecting the abnormality of the electric wire can be reduced, so that the entire processing can be speeded up. In addition, since the recording of the time code can be made unnecessary, the burden on the operator can be reduced and the work efficiency can be improved.

また、請求項6に記載の電線異常検出方法によれば、撮影環境に適した閾値を動的に選択することにより、異常箇所の誤検出を減らし、精度の高い電線異常検出が可能となる。これにより、異常検出画像の削減を図ることができるため、検査員の負担を軽減し、電線の異常検出業務の迅速化を図ることができる。   In addition, according to the electric wire abnormality detection method of the sixth aspect, by dynamically selecting a threshold value suitable for the photographing environment, it is possible to reduce the erroneous detection of abnormal portions and to detect the electric wire abnormality with high accuracy. Thereby, since it is possible to reduce the number of abnormality detection images, it is possible to reduce the burden on the inspector and speed up the abnormality detection operation of the electric wire.

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

本発明の電線異常検出方法は、光ファイバ線が巻き付けられた電線の異常検出に際し、先ず、対象画像中で、光ファイバが撮影されている横断部分と、撮影されていない非横断部分とに分けて、それぞれに異なる異常検出処理を行うようにしている。横断部分と非横断部分との分離に際しては、横断部分の中点付近で代表値が最も低くなることを利用して、最も代表値が低い値となる水平方向の画素位置を中心として横断部分の左右の端を探索し、横断部分と非横断部分の境界としている。また、横断部分での異常検出は、横断部分での代表値は、当該中点の手前では単調に減少し、中点を過ぎると、単調に増加することを利用して、単調増加または単調減少しない水平方向の画素位置を変化点とし、異常箇所として検出している。また、非横断部分での異常検出では、非横断部分での代表値の平均値から上限閾値及び下限閾値を設定し、代表値が上限閾値または下限閾値を超える水平方向の画素位置を異常箇所として検出している。   In the electric wire abnormality detection method of the present invention, when detecting an abnormality of an electric wire wound with an optical fiber line, first, in the target image, it is divided into a transverse part where the optical fiber is photographed and a non-crossing part which is not photographed. Thus, different abnormality detection processing is performed for each. When separating the transverse part from the non-crossing part, the fact that the representative value is the lowest near the midpoint of the transverse part is used, and the horizontal part position of the horizontal part where the representative value is the lowest is the center. The left and right edges are searched for as the boundary between the crossing part and the non-crossing part. In addition, the detection of abnormalities in the crossing section is based on the fact that the representative value in the crossing section decreases monotonously before the midpoint and increases monotonously after the midpoint. The pixel position in the horizontal direction that is not used is detected as the abnormal point as the change point. In addition, in the abnormality detection in the non-crossing part, the upper threshold and the lower threshold are set from the average value of the representative values in the non-crossing part, and the pixel position in the horizontal direction where the representative value exceeds the upper threshold or the lower threshold is set as the abnormal part. Detected.

先ず、本発明の電線異常検出装置について説明する。この電線異常検出装置1は、例えば図1に示すように、電線が撮影された映像が入力される入力インターフェース2と、撮影画像等が出力される出力装置3と、マウス、キーボード等の入力装置4と、原画像や対象画像等のデータが記録される補助記憶装置5としてのハードディスクと、一時的な作業データ等が記録される主記憶装置6としてのRAMと、中央処理演算装置(CPU)7等を備えている。上記のハードウェア資源は例えばバス8を通じて電気的に接続されている。   First, the wire abnormality detection device of the present invention will be described. For example, as shown in FIG. 1, the wire abnormality detection device 1 includes an input interface 2 to which a video image of a wire is input, an output device 3 to which a captured image is output, and an input device such as a mouse and a keyboard. 4, a hard disk as an auxiliary storage device 5 in which data such as original images and target images are recorded, a RAM as a main storage device 6 in which temporary work data and the like are recorded, and a central processing unit (CPU) 7 etc. The above hardware resources are electrically connected through the bus 8, for example.

入力インターフェース2は、ビデオカメラ等の撮像手段9から入力される又は映像が記録されたDVD、ビデオテープ等の媒体から読み込まれる信号をコンピュータでの処理が可能なデータに変換する機能や、映像を構成する各フレームをそれぞれ画像データとして補助記憶装置5に記録する機能を有する。このような入力インターフェース2として、例えば既存のNTSC−RGBコンバータやフレームグラバまたはパーソナルコンピュータ用画像取り込みボード等を利用して良い。出力装置3は、例えばディスプレイであり、異常が検出された画像やユーザインターフェース画面などが表示される。また、補助記憶装置5には本発明の電線異常検出プログラムが記録されており、当該プログラムがCPU7に読み込まれ実行されることによって、コンピュータが電線異常検出装置1として機能する。   The input interface 2 has a function for converting a signal input from the imaging means 9 such as a video camera or read from a medium such as a DVD or a video tape on which an image is recorded into data that can be processed by a computer. Each of the constituting frames has a function of recording in the auxiliary storage device 5 as image data. As such an input interface 2, for example, an existing NTSC-RGB converter, a frame grabber, an image capturing board for a personal computer, or the like may be used. The output device 3 is a display, for example, and displays an image in which an abnormality is detected, a user interface screen, and the like. The auxiliary storage device 5 stores the wire abnormality detection program of the present invention, and the computer functions as the wire abnormality detection device 1 by the CPU 7 reading and executing the program.

また、電線異常検出装置1は、撮像手段9から撮影画像を取り込み、原画像として記録する原画像取得部10と、電線(以下、地線ともいう)が撮影されている部分を対象画像として検出する電線検出処理を行う電線検出部11と、当該電線検出部11により切り出された対象画像に対して電線のエッジ(以下、輪郭線ともいう)を検出し、電線の形状及び色の異常を検出する電線異常検出部12とを備えるものである。上記原画像取得部10、電線検出部11及び電線異常検出部12は、CPU7で実行されるソフトウェアをコンピュータで実行させることで構成でき、その実行の際に必要なデータは、RAM6にロードされる。尚、電線異常検出装置1の構成は一例であってこれに限られるものではない。   Further, the electric wire abnormality detection device 1 detects, as a target image, an original image acquisition unit 10 that captures a captured image from the imaging unit 9 and records it as an original image, and a portion where an electric wire (hereinafter also referred to as a ground line) is captured. An electric wire detection unit 11 that performs electric wire detection processing and an edge of the electric wire (hereinafter also referred to as a contour line) is detected from the target image cut out by the electric wire detection unit 11 to detect an abnormality in the shape and color of the electric wire. The electric wire abnormality detection part 12 to be provided is provided. The original image acquisition unit 10, the electric wire detection unit 11, and the electric wire abnormality detection unit 12 can be configured by causing a computer to execute software executed by the CPU 7, and data necessary for the execution is loaded into the RAM 6. . In addition, the structure of the electric wire abnormality detection apparatus 1 is an example, and is not restricted to this.

本発明の電線異常検出方法について説明する。この電線異常検出方法は、図32のフローチャートに示すように、電線が撮影された画像を撮像手段9から取得し、原画像とする原画像取得処理(S100)と、原画像から電線部分の領域を切り出す電線検出処理(S200)と、切り出した対象画像に対して電線の異常を検出する電線異常検出処理(S300)と、対象画像が上手く切り出せなかった画像や異常検出画像を出力する異常画像の出力処理(S400)からなる。   The electric wire abnormality detection method of the present invention will be described. In this wire abnormality detection method, as shown in the flowchart of FIG. 32, an image in which a wire is photographed is obtained from the imaging means 9, and an original image acquisition process (S100) that is used as an original image, and the region of the wire portion from the original image Wire detection processing (S200) for cutting out the wire, wire abnormality detection processing (S300) for detecting wire abnormality with respect to the cut-out target image, and an abnormal image for outputting the image in which the target image has not been cut out successfully or an abnormality detection image. It consists of output processing (S400).

先ず、原画像取得処理(S100)について説明する。原画像取得処理(S100)は、ビデオカメラまたは映像が記録された媒体等から、電線が撮影された撮影画像データを読み込み、ハードディスク等の補助記憶装置5に画像データを記録する処理を行うものである。尚、撮影画像データは電線異常検出装置1とは、別途設けられた外部の記憶装置に記録し、LAN、インターネット網等を通じて取得するようにしても良い。   First, the original image acquisition process (S100) will be described. The original image acquisition process (S100) is a process of reading captured image data obtained by photographing an electric wire from a video camera or a medium on which video is recorded, and recording the image data in an auxiliary storage device 5 such as a hard disk. is there. The captured image data may be recorded in an external storage device provided separately from the electric wire abnormality detection device 1 and acquired through a LAN, the Internet network, or the like.

点検対象である電線が撮影された画像として、本実施形態では、ヘリコプターに搭載したビデオカメラで撮影した電線の空撮映像を利用している。本実施形態では、ビデオカメラは毎秒30フレームの画像を生成するものとしているが、フレームレートはこれに限られるものではない。ビデオカメラより得られた各フレーム画像は、原画像取得処理(S100)において、コンピュータでの処理が可能なRGBのカラーモデルに変換され、さらに処理の簡素化および高速化等のために8ビットのグレースケール画像に変換される。上記のように変換された各フレーム画像を本実施形態における原画像とする。本実施形態では、原画像を構成する各画素は、色情報値として、例えば0(黒)〜255(白)までの256階調の明るさの値(輝度値)を有する。しかしながら、色情報値は、輝度値に限られるものではなく、例えば色相値を用いても良い。原画像の解像度は、例えば水平方向画素数を720画素とし、垂直方向画素数を480画素としている。但し、原画像はグレースケール画像に限定されずカラー画像であっても良く、また解像度も上記の例に限定されるものではない。   In this embodiment, an aerial image of a wire taken by a video camera mounted on a helicopter is used as an image of the wire that is the inspection target. In this embodiment, the video camera generates an image of 30 frames per second, but the frame rate is not limited to this. In the original image acquisition process (S100), each frame image obtained from the video camera is converted into an RGB color model that can be processed by a computer. Converted to a grayscale image. Each frame image converted as described above is used as an original image in this embodiment. In the present embodiment, each pixel constituting the original image has a brightness value (luminance value) of 256 gradations from 0 (black) to 255 (white), for example, as a color information value. However, the color information value is not limited to the luminance value, and for example, a hue value may be used. The resolution of the original image is, for example, 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. However, the original image is not limited to a gray scale image and may be a color image, and the resolution is not limited to the above example.

以下、本実施形態では、画面の水平方向の画素位置を水平(方向)画素番号(例えば、x=1...720)といい、画面の垂直方向の画素位置を垂直(方向)画素番号(例えば、y=1...480)という。尚、水平方向、垂直方向とは、それぞれ画面上の水平走査線方向、垂直走査線方向のことである。尚、電線は、必ずしも画面の水平方向に撮影されている必要はなく、画面の垂直方向にわたって撮影されていても良い。この場合でも、電線の長手方向を水平画素番号、電線の短手方向を垂直画素番号として処理を実行すればよい。尚、本実施形態では、電線の長手方向は画面水平方向であり、電線の短手方向は、画面垂直方向であるものとする。また、原画像には、必ずしも電線が画像の左端から右端、または、上端から下端まで撮影されている必要はなく、画像の端のみに電線が撮影されている画像を含んでいてもよい。また、電線の以外の部分、例えば、鉄塔部分の画像を含んでいても良い。   Hereinafter, in the present embodiment, the pixel position in the horizontal direction of the screen is referred to as a horizontal (direction) pixel number (for example, x = 1... 720), and the pixel position in the vertical direction of the screen is defined as a vertical (direction) pixel number ( For example, y = 1 ... 480). The horizontal direction and the vertical direction are the horizontal scanning line direction and the vertical scanning line direction on the screen, respectively. The electric wire is not necessarily photographed in the horizontal direction of the screen, and may be photographed in the vertical direction of the screen. Even in this case, the process may be executed with the longitudinal direction of the wire as the horizontal pixel number and the short direction of the wire as the vertical pixel number. In the present embodiment, the longitudinal direction of the electric wire is the horizontal direction of the screen, and the short direction of the electric wire is the vertical direction of the screen. In addition, the original image does not necessarily have to be photographed from the left end to the right end or from the upper end to the lower end of the image, and may include an image in which the electric wire is photographed only at the end of the image. Moreover, you may include the image of parts other than an electric wire, for example, a steel tower part.

本実施形態では、原画像取得処理(S100)により、補助記憶装置5等に記録された電線が撮影された原画像データを、以降の電線検出処理(S200)、電線異常検出処理(S300)により処理することにより、電線異常検出をおこなうものである。尚、本実施形態では、原画像データの読み込みを行いながら、原画像の1フレームのデータごとに、電線検出処理(S200)と電線異常検出処理(S300)を行うことより電線の異常検出を行うものである。   In the present embodiment, the original image data obtained by photographing the electric wire recorded in the auxiliary storage device 5 or the like by the original image acquisition process (S100) is converted into the subsequent electric wire detection process (S200) and the electric wire abnormality detection process (S300). By processing, the wire abnormality is detected. In this embodiment, while reading the original image data, the wire abnormality detection is performed by performing the wire detection process (S200) and the wire abnormality detection process (S300) for each frame of data of the original image. Is.

本発明の電線異常検出プログラムが実行する原画像取得処理(S100)の一例を図33のフローチャートに沿って説明する。先ず、ビデオカメラまたは映像が記録された媒体から、入力インターフェース2を介して、電線が撮影された画像データを読み込む(S101)。そして、補助記憶装置5に記録された画像データを、例えば8ビットのグレースケール画像に変換する(S102)。これにより得た原画像に対し、ガウシアンフィルタをかけ、原画像からノイズ成分を除去する(S103)。これは、インパルスノイズのような突発的なノイズが画像に現れるとエッジ検出処理での差分計算の際に大きなピークを発生し、エッジの誤検出を引き起こしてしまうので、このような事態を避けるためである。以上で原画像取得処理は、終了する。   An example of the original image acquisition process (S100) executed by the electric wire abnormality detection program of the present invention will be described along the flowchart of FIG. First, image data in which a wire is photographed is read from the video camera or a medium on which video is recorded via the input interface 2 (S101). Then, the image data recorded in the auxiliary storage device 5 is converted into, for example, an 8-bit grayscale image (S102). A Gaussian filter is applied to the original image thus obtained to remove noise components from the original image (S103). In order to avoid such a situation, sudden noise such as impulse noise appears in the image and a large peak is generated in the difference calculation in the edge detection process, causing erroneous detection of the edge. It is. This completes the original image acquisition process.

次に、電線検出処理(S200)を行う。これは原画像から電線が撮影された部分を対象画像として切り出す処理を行うものである。これにより、電線異常検出処理(S300)を行う際のデータ処理量を大幅に減らすことができるものである。即ち、細長い電線が撮影された部分は原画像の中のごく一部であるため、原画像全体に対して電線異常検出処理(S300)を行なっても、エッジ検出精度に寄与しないばかりか多大な処理時間を要する。このため、まず原画像の中から電線が撮影された部分を切り出す処理を行ない、当該切り出された領域を対象画像として記憶し、当該対象画像に対して電線異常検出処理(S300)を行なうことで、処理時間を大幅に短縮するものである。   Next, an electric wire detection process (S200) is performed. This is a process of cutting out a portion where an electric wire is photographed from an original image as a target image. Thereby, the data processing amount at the time of performing an electric wire abnormality detection process (S300) can be reduced significantly. That is, since the portion where the elongated electric wire is photographed is a very small part of the original image, even if the electric wire abnormality detection process (S300) is performed on the entire original image, it does not contribute to the edge detection accuracy, but is very large. Processing time is required. For this reason, first, a process of cutting out a portion where the electric wire is photographed from the original image is performed, the cut out region is stored as a target image, and a wire abnormality detection process (S300) is performed on the target image. The processing time is greatly shortened.

本発明の電線異常検出プログラムが実行する電線検出処理(S200)の一例を図34のフローチャートに示す。本実施形態の電線検出処理(S200)では、水平方向範囲および垂直方向範囲が予め定められた探索領域を原画像の水平画素方向に少なくとも3箇所分布させるとともに、探索対象である電線の画像をテンプレートとして予め与え(S202)、テンプレートと最も類似する領域を各探索領域内で探索し(S206)、各探索領域についての探索結果が予め定めた規則性を満たすか否かを判断し、当該規則性を満たす探索結果を少なくとも含む画像を原画像から切り出して対象画像とするようにしている(S209)。   An example of the electric wire detection process (S200) which the electric wire abnormality detection program of this invention performs is shown in the flowchart of FIG. In the electric wire detection process (S200) of the present embodiment, at least three search regions in which the horizontal range and the vertical range are predetermined are distributed in the horizontal pixel direction of the original image, and an image of the electric wire to be searched is used as a template. Is given in advance (S202), an area most similar to the template is searched in each search area (S206), and it is determined whether the search result for each search area satisfies a predetermined regularity. An image including at least a search result satisfying the above condition is cut out from the original image as a target image (S209).

尚、本実施形態では、原画像をTVレート(30画像/秒)で取り込みを行っている。即ち、33ミリ秒毎に静止画の取り込みを行っている。通常は33ミリ秒の間では、撮影された電線の画像内での位置は大きく変化することはないとも考えられるが、撮影画像はヘリコプターにより電線を上空から撮影されるものであるので、突風などの影響により画像内での電線の撮影位置が大幅に移動し、画面の端にしか電線が撮影されていない画像も存在する。例えば、図2に画面の端にしか電線13が撮影されていない画像の一例を示す。原画像には、このように電線を画像の中心に捉えていない画像も含まれる。   In this embodiment, the original image is captured at the TV rate (30 images / second). That is, a still image is captured every 33 milliseconds. Normally, it is considered that the position of the photographed electric wire in the image does not change significantly within 33 milliseconds, but the photographed image is taken from above the electric wire by a helicopter, so a gust of wind etc. Due to the influence of the above, there is an image in which the electric wire shooting position in the image is greatly moved and the electric wire is imaged only at the edge of the screen. For example, FIG. 2 shows an example of an image in which the electric wire 13 is photographed only at the edge of the screen. The original image includes an image in which the electric wire is not captured at the center of the image.

電線検出処理(S200)について詳細に説明する。この処理では、先ず、原画像のフレームカウンタnを1とする(S201)。次に、テンプレートの登録処理を行なう(S202)。   The electric wire detection process (S200) will be described in detail. In this process, first, the frame counter n of the original image is set to 1 (S201). Next, a template registration process is performed (S202).

テンプレートの登録処理(S202)は、例えばフレーム画像上に表示された電線の上側位置と下側位置の画素を指定することで、その中間位置を矩形の探索子18aの画素位置として記録することにより行われる。尚、探索子18は、電線の位置を探索するためのウインドである。更に、探索子18aの中心から水平方向に予め定めた画素数分離れた位置、例えば左右に30画素離れた位置で、テンプレートと類似した領域を垂直方向に自動探索する。3つの探索子18a,18b,18cは最初の探索結果とし、各々の垂直方向座標位置を記録する。   In the template registration process (S202), for example, by specifying the pixels at the upper and lower positions of the electric wire displayed on the frame image, the intermediate position is recorded as the pixel position of the rectangular searcher 18a. Done. The searcher 18 is a window for searching for the position of the electric wire. Further, an area similar to the template is automatically searched in the vertical direction at a position separated by a predetermined number of pixels in the horizontal direction from the center of the searcher 18a, for example, at a position 30 pixels left and right. The three searchers 18a, 18b, and 18c serve as initial search results and record the respective vertical coordinate positions.

図3〜図5に示すユーザインタフェース画面の一例を用いて説明する。テンプレートの登録処理では、図3に示すようにnフレーム目(通常は、1フレーム目)の原画像をウィンドウ14内に表示する。この画面では、検査員がウィンドウ14内に表示された電線の上側位置15を選択し、さらにラジオボタン「電線の上側位置」16をマウス等の入力装置4で選択する。更に、選択(ドラッグ)したまま電線の下側17まで移動(図4)して選択を解除(ドロップ)すると、画面左から順に、自動的に矩形の探索子18a,18b,18cが表示される(図5)。最後に設定完了ボタン19を押して、テンプレートの登録処理(S202)は終了となる。このように登録された探索子の座標位置がRAM6等の記憶装置に記憶される。尚、既にテンプレートが登録されている場合には、上記のテンプレートの登録処理(S202)はスキップしても良い。   A description will be given using an example of the user interface screen shown in FIGS. In the template registration process, the original image of the nth frame (usually the first frame) is displayed in the window 14 as shown in FIG. In this screen, the inspector selects the upper position 15 of the electric wire displayed in the window 14 and further selects the radio button “upper position of the electric wire” 16 with the input device 4 such as a mouse. Furthermore, if the selection is dragged to the lower side 17 of the electric wire (FIG. 4) and the selection is canceled (dropped), the rectangular searchers 18a, 18b, and 18c are automatically displayed in order from the left of the screen. (FIG. 5). Finally, the setting completion button 19 is pressed to complete the template registration process (S202). The coordinate position of the searcher registered in this way is stored in a storage device such as the RAM 6. If a template has already been registered, the above template registration process (S202) may be skipped.

次に、nフレーム目の原画像が存在する場合は(S203;Yes)、当該原画像を読み込み(S204)、直前のフレーム(n−1フレーム)での電線の検出位置の中点を探索位置の上下方向の中心として、3つの探索領域を配置する(S205)。尚、原画像を最終フレームまで読み込んだ場合(S203:No)は、電線検出処理(S200)は終了する。尚、1フレーム目の原画像については上記のテンプレートの登録の際に電線探索が行なわれているため、テンプレートの登録処理(S202)の中でフレームカウンタnに1を加算しておいても良い。   Next, when the n-th frame original image exists (S203; Yes), the original image is read (S204), and the midpoint of the wire detection position in the immediately previous frame (n-1 frame) is searched for. Three search areas are arranged as the center in the vertical direction (S205). When the original image is read up to the last frame (S203: No), the electric wire detection process (S200) ends. Since the wire search is performed for the original image of the first frame when the template is registered, 1 may be added to the frame counter n in the template registration process (S202). .

本実施形態における探索領域は、例えば図6に示すように縦長とし、その水平方向範囲の画素数Xはテンプレートの水平方向画素数と同じとし、垂直方向範囲の画素数Yはテンプレートの垂直方向画素数よりも大きく且つ原画像の垂直方向画素数以下としている。ここで、図6および図7中の符号20は原画像を示し、符号21はテンプレートを示し、符号22は探索領域を示している。但し、探索領域の大きさは上記例に限定されるものではない。また、本実施形態における探索領域は、例えば図7に示すように画面水平方向に予め定めた距離をおいて3箇所分布させるようにしている。但し、探索領域の数は3つ以上であっても良い。   The search area in the present embodiment is, for example, vertically long as shown in FIG. 6, the number X of pixels in the horizontal range is the same as the number of horizontal pixels in the template, and the number Y of pixels in the vertical range is the vertical pixels in the template. The number of pixels is larger than the number of pixels and equal to or less than the number of pixels in the vertical direction of the original image. Here, reference numeral 20 in FIGS. 6 and 7 indicates an original image, reference numeral 21 indicates a template, and reference numeral 22 indicates a search area. However, the size of the search area is not limited to the above example. Further, for example, as shown in FIG. 7, the search areas in the present embodiment are distributed at three places with a predetermined distance in the horizontal direction of the screen. However, the number of search areas may be three or more.

更に、本実施形態では、図8に示すように、原画像から切り出した電線の対象画像から、電線の始点23、終点24を求め、次に、求めた始点23、終点24から中点25を求め、その中点25の画素位置を記録し、次のフレームを探索する探索領域の中心位置とすることとしている。具体的には、電線の切り出しを行う際(S209)に、探索領域の3点の位置を結ぶ直線を引き、その直線と画像の端との交点となる2点を求め、その中点25を計算することとしている。これにより、電線の位置が画像の中心から徐々にずれていってしまった場合であっても、探索領域も電線の位置の移動に伴って移動することになるので、電線の追尾が可能となる。このように処理する画像毎に電線の探索位置を動かすことで、電線の位置が画像の中心から徐々にずれていってしまった場合にも電線の追尾を可能としている。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the starting point 23 and the ending point 24 of the electric wire are obtained from the target image of the electric wire cut out from the original image, and then the middle point 25 is obtained from the obtained starting point 23 and ending point 24. The pixel position of the midpoint 25 is recorded and set as the center position of the search area for searching for the next frame. Specifically, when cutting out the electric wire (S209), a straight line connecting the positions of the three points in the search area is drawn to obtain two points that are the intersections of the straight line and the end of the image, and the midpoint 25 is We are going to calculate. As a result, even when the position of the electric wire is gradually deviated from the center of the image, the search area also moves with the movement of the position of the electric wire, so that the electric wire can be tracked. . By moving the electric wire search position for each image to be processed in this way, the electric wire can be tracked even when the electric wire position is gradually shifted from the center of the image.

次に、探索領域内でテンプレートと最も類似する領域を探索するテンプレート照合処理を行なう(S206)。以下に、テンプレート照合処理(S206)について説明する。探索領域内におけるテンプレートと同じ大きさの領域(以下、候補領域と呼ぶ。)と、テンプレートとの類似度の計算には、例えば二乗誤差による相違度を用いる。この場合、テンプレートの座標(x、y)の輝度値をv(x、y)とし、候補領域の座標(x、y)の輝度値をv’(x、y)とすると、相違度errは次式で求められる。   Next, a template matching process for searching for a region most similar to the template in the search region is performed (S206). Below, template collation processing (S206) is explained. For example, the degree of difference due to a square error is used to calculate the similarity between an area having the same size as the template in the search area (hereinafter referred to as a candidate area) and the template. In this case, if the brightness value of the template coordinates (x, y) is v (x, y) and the brightness value of the candidate area coordinates (x, y) is v ′ (x, y), the dissimilarity err is It is calculated by the following formula.

この相違度errが最も小さくなる候補領域を、探索領域内においてテンプレートと最も類似した領域、即ち、探索結果とする。但し、候補領域とテンプレートとの類似度の計算方法は上記例に限定されない。例えば類似度の計算に相互相関を用いたり、周波数領域での類似性を判定するなどの方法を用いることにより、照度変化の影響を軽減した、より安定したテンプレート照合を行うことができる。   A candidate area having the smallest difference err is set as an area most similar to the template in the search area, that is, a search result. However, the method of calculating the similarity between the candidate area and the template is not limited to the above example. For example, by using a method such as using cross-correlation for similarity calculation or determining similarity in the frequency domain, it is possible to perform more stable template matching with reduced influence of illuminance change.

更にテンプレート照合の精度を向上するため、テンプレート照合処理の開始時に、各水平画素番号毎に当該画素列において、最も連続する輝度値の差の大きな部分を求め、その画素位置の周辺に対してテンプレートマッチングを行うことが好ましい。これは、通常、原画像では電線部分に焦点が合っているため、電線と背景部分の境界付近が最も輝度の差が大きくなることが考えられるからである。このようにすることで、テンプレート照合処理の精度及び処理速度を向上することが可能となる。   In order to further improve the accuracy of template collation, at the start of template collation processing, a portion having the largest difference in luminance values in the pixel row is obtained for each horizontal pixel number, and the template around the periphery of the pixel position is obtained. It is preferable to perform matching. This is because, in the original image, the electric wire portion is usually focused, and therefore, the luminance difference is considered to be greatest near the boundary between the electric wire and the background portion. By doing in this way, it becomes possible to improve the precision and processing speed of a template collation process.

次に、電線の移動位置推定(以下、電線の追尾ともいう)処理(S207)、電線の追尾成功・失敗処理を行い(S208)、原画像から各探索結果を少なくとも含む画像を切り出し、n番目の対象画像として補助記憶装置5に記録し、次回の探索領域の配置のため、探索結果の中点25の座標位置を記録する(S210)。そして、フレームカウンタnに1を加算し(S211)、次フレームであるnフレーム目の原画像について、S203以下の処理を繰り返す。   Next, wire movement position estimation (hereinafter also referred to as wire tracking) processing (S207), wire tracking success / failure processing is performed (S208), and an image including at least each search result is cut out from the original image. Is recorded in the auxiliary storage device 5 and the coordinate position of the midpoint 25 of the search result is recorded for the next search area arrangement (S210). Then, 1 is added to the frame counter n (S211), and the processing from S203 onward is repeated for the original image of the nth frame which is the next frame.

図35に電線の移動位置推定処理(S207)を詳細化したフローチャートの一例を示す。移動位置推定処理では、先ず各探索結果の画面水平方向における座標位置を求め(S207−1)、各座標位置の変位の位相がそろっていれば(S207−2;Yes)、移動位置推定処理は終了し、電線の追尾成功・失敗処理(S208)へと移る。これに対し、各座標位置の変位の位相がそろっていなければ(S207−2:No)、直前のフレームでの各探索結果の座標位置との差(移動ベクトル)を求める(S207−3)。   FIG. 35 shows an example of a flowchart detailing the wire movement position estimation process (S207). In the movement position estimation process, first, the coordinate position of each search result in the horizontal direction of the screen is obtained (S207-1), and if the phase of the displacement of each coordinate position is aligned (S207-2; Yes), the movement position estimation process is performed. The process ends, and the process proceeds to a wire tracking success / failure process (S208). On the other hand, if the phase of the displacement of each coordinate position is not aligned (S207-2: No), the difference (movement vector) from the coordinate position of each search result in the immediately preceding frame is obtained (S207-3).

変位の位相の判定(S207−2)について、以下に詳細に述べる。本実施形態では、探索の成否判定規準となる「探索結果の規則性」として、各探索結果の変位の位相が揃っているか否か、を判断するようにしている。ここでの位相は「位相幾何」で用いられるものを指す。例えば線分で表現される2つの図形の形状が同じであれば、当該2つの図形は位相が同じ、即ち位相が揃っている、と判断する。本実施形態の場合では、3つの探索結果を例えば左から順に第1、第2、第3の探索結果とすると、第1の探索結果と第2の探索結果とを結ぶ線分の傾きと、第2の探索結果と第3の探索結果とを結ぶ線分の傾きが、同じと見なせれば、位相が揃っていると判断する。各探索結果の変位の位相が揃っているか否かで、探索の成否が判定できる根拠を以下に説明する。即ち、電線は鉄塔部分を除いて他の物体に接触しておらず、物理法則に従って垂れた状態にある。したがって、電線は曲率の極めて小さい曲線形状であり、画面内という小さな範囲ではほぼ直線とみなして問題ない。そのため画面内での電線位置の変位は、ヘリコプターもしくはカメラの動きによる相対的なものである。ヘリコプターは電線に沿って一定速度で飛行を続けており、急激にその進行方向を変えることはない。また、カメラは回転せず上下左右方向のパン(カメラ位置をそのままにして、レンズを左右に動かすこと)のみを行っている。以上より、電線は時間変化とともに3つの探索領域内で垂直方向に移動し得るが、当該移動は3つの探索領域で揃っているのが通例である。   The determination of the displacement phase (S207-2) will be described in detail below. In the present embodiment, as “regularity of search results” that is a criterion for determining success or failure of search, it is determined whether or not the phases of displacement of search results are aligned. The phase here refers to that used in “topology”. For example, if two graphics expressed by line segments have the same shape, it is determined that the two graphics have the same phase, that is, the phases are aligned. In the case of this embodiment, if the three search results are, for example, the first, second, and third search results in order from the left, the slope of the line segment connecting the first search result and the second search result, If the slopes of the line segments connecting the second search result and the third search result can be regarded as the same, it is determined that the phases are aligned. The reason why the success or failure of the search can be determined depending on whether or not the phases of the displacements of the search results are aligned will be described below. That is, the electric wires are not in contact with other objects except for the steel tower portion, and are in a state of hanging according to the physical laws. Therefore, the electric wire has a curved shape with a very small curvature, and can be regarded as a straight line within a small range within the screen without any problem. Therefore, the displacement of the wire position in the screen is relative to the movement of the helicopter or camera. The helicopter keeps flying at a constant speed along the electric wire and does not change its advancing direction suddenly. Also, the camera does not rotate, and only pans in the vertical and horizontal directions (moving the lens left and right while leaving the camera position unchanged). As described above, the electric wire can move in the vertical direction in the three search areas with time change, but the movement is usually aligned in the three search areas.

各探索結果の変位の位相が揃っているか否かを数値的に表現する一例を以下に示す。各探索結果の予め定めた点、例えば各探索結果における中心点の垂直方向の座標位置をそれぞれy1i,y2i,y3iとする。尚、添字i=0,…,pフレームである。ここで、y10,y20,y30を現在の原画像における座標位置とし、y11,y21,y31を1フレーム前の原画像における座標位置とし、y1p,y2p,y3pをpフレーム前の原画像における座標位置とする。そして、次式に基づいて、一定期間におけるy1iとy2iとの距離とy2iとy3iとの距離の差の平均dy12rateを計算し、当該平均dy12rateが予め定めた一定値以内であれば各探索結果の変位の位相が揃っていると判断し、当該一定値を超えた場合に各探索結果の変位の位相が揃っていないと判断する。 An example of numerically expressing whether or not the phase of displacement of each search result is aligned is shown below. Assume that y 1i , y 2i , and y 3i are the vertical coordinate positions of predetermined points of each search result, for example, the center point in each search result. The subscript i = 0,..., P frame. Here, y 10 , y 20 , y 30 are the coordinate positions in the current original image, y 11 , y 21 , y 31 are the coordinate positions in the original image one frame before, and y 1p , y 2p , y 3p are The coordinate position in the original image before p frames is used. Then, based on the following formula, an average dy12rate of the difference between the distance between y 1i and y 2i and the distance between y 2i and y 3i in a certain period is calculated, and if the average dy12rate is within a predetermined constant value It is determined that the displacement phases of the search results are aligned, and when the predetermined values are exceeded, it is determined that the displacement phases of the search results are not aligned.

但し、各探索結果の変位の位相が揃っているか否かの判断は、上記計算に基づくものには必ずしも限定されない。例えば、より一般的な以下の計算方法を用いても良い。例えば、上述した垂直方向座標位置y1i,y2i,y3iを用いて、y1=(y10,…,y1p),y2=(y20,…,y2p),y3=(y30,…,y3p)を定義し、y1,y2,y3の相互相関を計算する。ここで、cor12をy1とy2の相互相関ベクトルとし、cor23をy2とy3の相互相関ベクトルとし、cor31をy3とy1の相互相関ベクトルとする。各相互相関ベクトルcor12,cor23,cor31において、最大値がそれぞれj1,j2,j3番目の要素であったとする。これらj1,j2,j3が共に一定値以下である場合に、各探索結果の変位の位相が揃っていると判断し、当該一定値を超えた場合に各探索結果の変位の位相が揃っていないと判断する。尚、位相が完全に揃っている場合は、j1,j2,j3は0となる。この計算方法の場合、より精度良く各探索結果の変位の位相が揃っているか否かを検出できる。但し、数式2に基づく方法と比較して計算時間がかかる。 However, the determination of whether or not the phase of the displacement of each search result is aligned is not necessarily limited to that based on the above calculation. For example, the following more general calculation method may be used. For example, y1 = (y 10 ,..., Y 1p ), y2 = (y 20 ,..., Y 2p ), y3 = (y 30 , y 3i using the above-described vertical coordinate positions y 1i , y 2i , y 3i . .., Y 3p ), and the cross-correlation of y1, y2, and y3 is calculated. Here, cor12 is a cross-correlation vector between y1 and y2, cor23 is a cross-correlation vector between y2 and y3, and cor31 is a cross-correlation vector between y3 and y1. In each cross correlation vector cor12, cor23, cor31, it is assumed that the maximum value is the j1, j2, j3th element, respectively. When these j1, j2, and j3 are both equal to or less than a certain value, it is determined that the phase of the displacement of each search result is aligned, and when the value exceeds the certain value, the phase of the displacement of each search result is not aligned. Judge. Note that j1, j2, and j3 are 0 when the phases are completely aligned. In the case of this calculation method, it is possible to detect whether or not the phase of displacement of each search result is aligned with higher accuracy. However, the calculation time is longer than the method based on Equation 2.

ここで、原画像のすべてのフレームについて、電線追尾成功・失敗判定処理(S208)以下の処理を実行しても良いが、原画像には電線が含まれず、背景のみを撮影した画像や、鉄塔部分を撮影した画像が含まれる。これは、例えば撮影開始直後、撮影終了間際や撮影中に電線がフレームアウトした場合、鉄塔部分等の画像である。   Here, the electric wire tracking success / failure determination processing (S208) and the following processing may be executed for all frames of the original image. However, the original image does not include the electric wire, and an image obtained by photographing only the background, Includes an image of the part. This is an image of a steel tower portion or the like immediately after the start of shooting, just before the end of shooting or when the electric wire goes out of frame during shooting.

このような場合に、従来の技術では、例えば撮影者が撮影した映像のうち電線が撮影されている時間について、映像のタイムコードをメモしておき、画像の異常検出処理プログラムでタイムコードを指定することにより、処理の対象とするか否かを設定していた。しかしながら、撮影者にとって、このような作業は負荷となっていた。このため、本発明の電線異常検出方法では、電線が撮影されていない画像フレームを原画像からタイムコード等の設定をすることなく自動的に省くフレーム除去処理を行うものである。   In such a case, in the conventional technology, for example, the time code of the video is recorded for the time when the electric wire is shot in the video taken by the photographer, and the time code is specified by the image abnormality detection processing program. By doing so, it is set whether or not to be a target of processing. However, such work has been a burden for photographers. For this reason, in the electric wire abnormality detection method of the present invention, a frame removal process is performed in which an image frame in which no electric wire is photographed is automatically omitted without setting a time code or the like from the original image.

したがって、これらの電線を含まない画像については、予め以下の処理の対象から外しておくことが好ましい。本実施形態では、電線を含まない画像については、以降の処理を行わないフレーム除去処理を行っている。これにより、処理量を減らして処理全体の高速化を図ることができ、また、誤検出も未然に防ぐことができる。   Therefore, it is preferable to exclude images that do not include these electric wires from the following processing targets in advance. In the present embodiment, a frame removal process that does not perform subsequent processing is performed on an image that does not include an electric wire. As a result, the processing amount can be reduced to increase the overall processing speed, and erroneous detection can be prevented.

フレーム除去処理について、図9(a)〜(e)を用いて説明する。(a)は電線の追尾に成功している画像を示している。(b)は、電線の検出を見失った画像を示している。電線を見失うと各探索子18は、画像内で最も電線と考えられる画素位置に停止する。この際、3つの探索子18a,18b,18cが無秩序な位置にあるか否かで判断する。   The frame removal process will be described with reference to FIGS. (A) has shown the image which has succeeded in the tracking of an electric wire. (B) has shown the image which lost detection of the electric wire. If the electric wire is lost, each searcher 18 stops at the pixel position considered to be the electric wire most in the image. At this time, the determination is made based on whether or not the three searchers 18a, 18b, and 18c are in disorderly positions.

本実施形態では、無秩序な位置を以下の2つの点から判断している。一つは、各探索子18が直前のフレームからの画素位置の差分により判断している。電線が撮影されており電線の追尾に成功している状態であれば、各探索子18が2フレーム間で移動する距離の差分は小さい。本実施形態では、各探索子の移動差分が予め設定した閾値以上である場合には、電線追尾に失敗、即ち電線が撮影されていないフレームであることを判断している。また、探索子18bと探索子18aとの距離(移動ベクトル)と、探索子18cと探索子18aとの距離(移動ベクトル)との差が一定以上である場合にも電線追尾に失敗、即ち電線が撮影されていないフレームであることを判断している。   In this embodiment, the disordered position is determined from the following two points. One is that each searcher 18 makes a determination based on a difference in pixel position from the immediately preceding frame. If the wire has been photographed and the tracking of the wire has been successful, the difference in the distance that each searcher 18 moves between two frames is small. In this embodiment, when the movement difference of each search element is equal to or greater than a preset threshold value, it is determined that the wire tracking has failed, that is, the frame has not been photographed. Further, when the difference between the distance (movement vector) between the searcher 18b and the searcher 18a and the distance (movement vector) between the searcher 18c and the searcher 18a is equal to or greater than a certain value, the wire tracking fails, that is, the wire Is determined to be a frame that has not been shot.

尚、本実施形態では、上述の2つの判断基準のいずれかに該当することにより電線が撮影されていないフレームを電線異常検出処理の対象から除外することとしているが、判断方法はこれに限られるものではない。例えば、上述の2つの判断基準のうちいずれか一つを用いることとしても良い。また、例えば、探索子18aと探索子18bを結ぶ直線と探索子18aと探索子18cを結ぶ直線の交点が形成する角度を判断の基準としても良い。この場合、電線検出に成功している場合であれば、3つの探索子を結ぶ線は一直線上に並ぶ、または近似するので、探索子18aと18bを結ぶ直線と探索子18aと18cを結ぶ直線の交点が形成する角度θは小さい。しかしながら、例えば図9(c)及び(d)に示すように電線を見失って、無秩序な位置を電線位置として検出している場合は探索子18aと18bを結ぶ直線と探索子18aと18cを結ぶ直線の交点が形成する角度θは大きくなる。そこで、この角度θが一定以上である場合に、電線追尾に失敗、即ち電線が撮影されていないフレームであることを判断しても良い。   In the present embodiment, a frame in which no electric wire is photographed is excluded from the subject of the electric wire abnormality detection process by satisfying one of the above two determination criteria, but the determination method is limited to this. It is not a thing. For example, any one of the above two determination criteria may be used. Further, for example, an angle formed by an intersection of a straight line connecting the searcher 18a and the searcher 18b and a straight line connecting the searcher 18a and the searcher 18c may be used as a criterion for determination. In this case, if the electric wire detection is successful, the line connecting the three searchers is aligned or approximated on a straight line, so the straight line connecting the searchers 18a and 18b and the straight line connecting the searchers 18a and 18c. The angle θ formed by the intersection of is small. However, for example, as shown in FIGS. 9C and 9D, when the electric wire is lost and a disordered position is detected as the electric wire position, the straight line connecting the searchers 18a and 18b and the searchers 18a and 18c are connected. The angle θ formed by the intersection of the straight lines increases. Therefore, when the angle θ is equal to or greater than a certain value, it may be determined that the wire tracking has failed, that is, the frame has not been photographed.

図9(e)に示すように再び電線の追尾に成功した場合は、成功したフレーム以降については、以降の電線追尾成功・失敗判定処理(S208)を実行するものである。尚、本実施形態では、除去されたフレーム画像についても異常検出画像とは別途、除去画像として補助記憶装置5に記録することとしてもよい。この場合、検査員が除去画像のチェックを行うことも有効である。   As shown in FIG. 9E, when the wire tracking succeeds again, the subsequent wire tracking success / failure determination process (S208) is executed for the succeeding frames and thereafter. In the present embodiment, the removed frame image may be recorded in the auxiliary storage device 5 as a removed image separately from the abnormality detection image. In this case, it is also effective for the inspector to check the removed image.

以上のフレーム除去処理(S207−4〜S207−7)を図35のフローチャートを用いて説明する。フレーム除去処理は、先ず、全ての探索子のうち直前のフレームと比較して、垂直方向に予め定めた一定画素以上動いたものがひとつでも存在するかどうかを判定し(S207−4)、存在していれば(S207−4:Yes)、電線はないものと判定し(S207−6)、当該フレームでは、以降の処理を行わず、フレームカウンタに1を加え、S203へ戻る(S207−7)。尚、本実施形態では、50画素以上位置が動いたものを電線が撮影されていない画像と判定することとしているが、これに限られるものではない。   The above frame removal processing (S207-4 to S207-7) will be described with reference to the flowchart of FIG. In the frame removal process, first, it is determined whether or not there is any one that has moved by a predetermined pixel or more in the vertical direction compared to the immediately preceding frame among all the search elements (S207-4). If it is (S207-4: Yes), it is determined that there is no electric wire (S207-6). In the frame concerned, 1 is added to the frame counter without performing the subsequent processing, and the process returns to S203 (S207-7). ). In the present embodiment, it is determined that an image whose position has moved by 50 pixels or more is an image in which the electric wire is not photographed. However, the present invention is not limited to this.

大きく動いた探索子が存在しない場合(S207−4:No)は、次に、探索子の移動ベクトルの比較を行う(S207−5)。本実施形態では、例えば、数式3により判定する。
<数3>
|(探索子18bの移動ベクトル−探索子18aの移動ベクトル)−(探索子18cの移動ベクトル−探索子18aの移動ベクトル)|>10
If there is no searcher that has moved greatly (S207-4: No), then the searcher's movement vectors are compared (S207-5). In this embodiment, for example, the determination is made using Equation 3.
<Equation 3>
| (Movement vector of searcher 18b−Movement vector of searcher 18a) − (Movement vector of searcher 18c−Movement vector of searcher 18a) |> 10

数式3を満たせば(S207−5:Yes)、3つの探索子は離れた位置に存在することになるので、電線が撮影されていない画像と判定(S207−6)し、当該フレームでは、以降の処理を行わず、フレームカウンタに1を加えS203へ戻る(S207−7)。尚、上記判定基準及び判断の基準となる画素数は一例であり、これに限られるものではない。   If Expression 3 is satisfied (S207-5: Yes), the three searchers exist at distant positions, so it is determined that the electric wire is not photographed (S207-6). Without performing the above process, 1 is added to the frame counter and the process returns to S203 (S207-7). Note that the determination criteria and the number of pixels serving as the determination criteria are merely examples, and are not limited thereto.

次に、電線追尾成功・失敗判定処理(S208)について説明する。特許文献1の技術においては、各探索結果の変位の位相が揃っていない場合や、類似度が定めた基準を満たさない場合は、新たにテンプレートの追加処理を行っていたが、テンプレートの追加処理は、検査員が実際にマウス等のポインティングデバイスを用いてユーザインターフェース画面上の当該原画像中の電線部分を指定する必要があり、当該フレームで処理が一旦停止してしまっていた。これに対し、本発明では、テンプレートの更新処理を検査員の介在をなくして、テンプレートを一定のフレームごとに自動で更新することとしている。これにより、最初に電線の位置を指定すれば、それ以降テンプレートの再登録などの検査員の介在する処理を行わずに電線異常検出処理を行うことができるようにしている。   Next, the wire tracking success / failure determination process (S208) will be described. In the technique of Patent Literature 1, when the phase of displacement of each search result is not aligned or when the similarity does not satisfy the defined standard, a template addition process is newly performed. In this case, the inspector actually needs to designate the electric wire portion in the original image on the user interface screen by using a pointing device such as a mouse, and the processing is temporarily stopped at the frame. On the other hand, according to the present invention, the template update process is automatically updated every fixed frame without the intervention of an inspector. Thereby, if the position of the electric wire is designated first, the electric wire abnormality detection process can be performed without performing the process involving the inspector such as re-registration of the template thereafter.

本実施形態においては、電線追尾に成功した場合に限り、一定のフレーム数ごとに新たに電線のテンプレートパターンを登録することとしている。例えば、100フレームごとに新たにテンプレートパターンを更新するようにしている。テンプレートパターンは、予め登録しておく初期登録テンプレートと一定のフレームごとに更新用テンプレートの2種類を用いることとしている。尚、テンプレートパターンの登録数は、主記憶装置の容量の制約はあるため2種類としているがこれに限られるものではなく、3種類以上用いるようにしても良い。   In the present embodiment, only when the wire tracking is successful, a new wire template pattern is registered every certain number of frames. For example, the template pattern is newly updated every 100 frames. Two types of template patterns are used: an initial registration template registered in advance and an updating template for each fixed frame. Note that the number of registered template patterns is limited to two because there is a limitation on the capacity of the main storage device. However, the number of template patterns is not limited to this, and three or more types may be used.

本実施形態における電線の追尾成功・失敗判定処理(S208)では、直前のフレームの画像と比較して、電線の傾きが予め設定した閾値以上であれば電線の追尾に失敗したものと判断している。尚、閾値は任意に設定すればよく、上述の例には限られない。尚、電線の傾きは、画像内の電線の始点・終点を求め、当該始点・終点の座標位置から、電線の傾きを計算している。   In the electric wire tracking success / failure determination process (S208) in this embodiment, it is determined that the electric wire tracking has failed if the inclination of the electric wire is equal to or greater than a preset threshold value, as compared with the image of the immediately preceding frame. Yes. The threshold value may be set arbitrarily and is not limited to the above example. In addition, the inclination of an electric wire calculates | requires the inclination of an electric wire from the coordinate position of the said starting point and an end point, calculating | requiring the starting point / end point of the electric wire in an image.

さらに、本実施形態では、傾きが閾値を超えて電線の追尾に失敗したものと判断した場合に、探索領域を拡げて再度、テンプレート照合処理(S206)へ戻り電線を探索することとしている。例えば、図10(a)〜(c)に徐々に探索領域を拡げていく図の一例を示す。尚、符号13aは現在のフレームでの電線、13bは直前のフレームでの電線位置を示す。例えば、初期の探索領域を、電線の直径の3倍とし、3倍の探索領域内での探索結果が直前のフレームの画像と比較して、電線の傾きがtanθが0.1以上であれば、探索領域を電線の直径の7倍に拡げて再度テンプレート照合処理(S206)へ戻り電線を探索することとしている。さらに、7倍の探索領域内でも探索結果が直前のフレームの画像と比較して、電線の傾きがtanθが0.1以上であれば、探索領域を電線の直径の15倍(通常の撮影画像の上下方向の全範囲)に拡げて再度テンプレート照合処理(S206)へ戻り電線を探索することとしている。即ち、3倍、7倍、15倍と3段階に探索領域を拡げて電線の探索を行っている。尚、探索領域をどの程度拡げるか、探索領域を何回拡げるかは任意に設定することができるものであり、上述の例に限られるものではない。また、電線の直径に対して閾値を設定するだけでなく、他の値を基準として閾値を設定するようにしても良い。例えば、画素数を閾値として10画素、20画素といったように画素に閾値を設定するようにしても良い。   Furthermore, in this embodiment, when it is determined that the tracking has failed because the inclination exceeds the threshold, the search area is expanded and the process returns to the template matching process (S206) to search for the wire again. For example, FIGS. 10A to 10C show examples of diagrams in which the search area is gradually expanded. In addition, the code | symbol 13a shows the electric wire in the present flame | frame, and 13b shows the electric wire position in the last flame | frame. For example, if the initial search area is 3 times the diameter of the wire and the search result in the 3 times search area is compared with the image of the immediately preceding frame, The search area is expanded to 7 times the diameter of the electric wire, and the process returns to the template matching process (S206) to search for the electric wire. Further, even if the search result is within the 7-fold search area, the search area is 15 times the diameter of the wire (normal captured image) if the inclination of the wire is tan θ is 0.1 or more compared to the image of the immediately preceding frame. The entire range in the vertical direction) and return to the template matching process (S206) to search for the electric wire. In other words, the search of the electric wire is performed by expanding the search area in three stages of 3 times, 7 times, and 15 times. It should be noted that how much the search area is expanded and how many times the search area is expanded can be arbitrarily set, and is not limited to the above example. In addition to setting a threshold value for the diameter of the electric wire, the threshold value may be set based on another value. For example, a threshold value may be set for a pixel such as 10 pixels or 20 pixels with the number of pixels as a threshold value.

尚、本実施形態において探索領域を複数回に分けて徐々に拡げる理由は、データ処理範囲を限定して、より迅速な処理を行うためである。例えば、はじめから15倍の閾値を設定した場合は、電線の位置があまり移動していない場合であっても、15倍の範囲のデータ処理を行うこととなるので、処理の無駄が多くなる。このため、徐々に探索領域を拡げていき、見つからなかった場合に限り、探索領域を拡げることとしている。これにより、無駄なデータ処理を除き迅速な処理を行うことを可能としている。尚、探索領域を拡げる回数は、最低1回あれば良く、必ずしも2回行う必要もない、また、3回以上行うようにしても良い。   In the present embodiment, the reason why the search area is gradually expanded in a plurality of times is to limit the data processing range and perform faster processing. For example, if a threshold value of 15 times is set from the beginning, even if the position of the electric wire has not moved much, data processing in a 15 times range will be performed, resulting in increased processing waste. For this reason, the search area is gradually expanded, and only when the search area is not found, the search area is expanded. Thereby, it is possible to perform quick processing except for useless data processing. It should be noted that the search area may be expanded at least once, not necessarily twice, or three or more times.

しかしながら、画面の上下方向全体に探索領域を拡げた場合であっても、電線の探索ができない場合がある。電線自体が画像内に撮影されていない場合は当然そのようになるが、電線が撮影されている場合でも、電線の追尾に失敗する可能性があることがわかっている。これは太陽光や雲とヘリコプターの位置などの撮影環境によって生じる電線の明るさの変化が原因である。また、ビデオカメラによる撮影は、電線を上空からヘリコプターで撮影するものであるので、背景画像は当然に、地上の背景となる。この場合に、例えば、電線と色情報値が近傍する背景(例えば、家屋、工場等)を撮影した場合などに、電線の検出に失敗する場合がある。即ち、撮影画像上の電線の陰影等が原因で誤検出をしてしまう場合がある。   However, even when the search area is expanded in the entire vertical direction of the screen, there is a case where the electric wire cannot be searched. Naturally, this is the case when the wire itself is not photographed in the image, but it has been found that even when the wire is photographed, tracking of the wire may fail. This is due to changes in the brightness of the electric wires caused by the shooting environment such as sunlight, clouds and helicopter positions. In addition, since the video camera shoots the electric wire from above with a helicopter, the background image naturally becomes the ground background. In this case, for example, when the background (for example, a house, a factory, etc.) where the color information value is close to the electric wire is photographed, the detection of the electric wire may fail. That is, there is a case where erroneous detection is caused due to the shadow of the electric wire on the photographed image.

そこで、本実施形態においては、上述したように、予め撮影画像中の電線のテンプレートパターンを主記憶装置に記憶しておくことにより、日照の変化等の撮影環境に関わらず電線の異常検出処理を行うことができるようにしている。探索領域を拡大しても電線の探索に失敗した場合は、直前のフレームの画像から予め登録しておいた電線のテンプレートパターンを参照するよう変更し、電線の探索を行うようにしている。   Therefore, in the present embodiment, as described above, by storing the wire template pattern in the captured image in the main storage device in advance, the wire abnormality detection process is performed regardless of the shooting environment such as changes in sunlight. To be able to do. If the search of the electric wire fails even if the search area is enlarged, the electric wire is searched by changing the template pattern of the electric wire registered in advance from the image of the immediately preceding frame.

本実施形態においては、電線のテンプレートパターンを、上述したように予め処理開始時に入力しておき、さらに本処理中に任意に指定した一定の時間間隔でテンプレートパターンを記憶して、更新していくこととしている。具体的には、上記の探索領域を拡げて探索を行っても電線の探索に失敗した場合に、参照する電線のテンプレートパターンを変えたうえで、再度、通常の探索領域を探索するようにしている。さらに、参照する電線のテンプレートパターンを変えて探索を行っても、電線の探索に失敗した場合には、さらに探索領域を拡げて電線の探索を行うこととしている。尚、電線のテンプレートパターンの更新は、任意の時間間隔で行えば良い。また、複数の電線のテンプレートパターンを記憶しておいて、電線の検出ができるまで、参照する電線のテンプレートパターンを変更しながら処理を続けるようにしても良い。   In the present embodiment, as described above, the template pattern of the electric wire is input in advance at the start of the process, and the template pattern is stored and updated at a predetermined time interval arbitrarily specified during the process. I am going to do that. Specifically, if the search of the electric wire fails even if the above search area is expanded, the template pattern of the electric wire to be referenced is changed, and the normal search area is searched again. Yes. Furthermore, even if the search is performed by changing the template pattern of the electric wire to be referred to, if the search for the electric wire fails, the search area is further expanded to search for the electric wire. The template pattern of the electric wire may be updated at an arbitrary time interval. Alternatively, a plurality of electric wire template patterns may be stored, and the processing may be continued while changing the reference electric wire template pattern until the electric wire can be detected.

実験の結果より、探索領域を拡大して電線の傾きを判定する処理と、参照する電線のテンプレートパターンを変えて、再度、探索領域を拡げて電線の傾きを判定する処理を行うことにより、ほとんどすべての画像について電線の検出が成功することがわかっている。本実施形態においては、まず探索領域を3段階に変更しながら、電線の検出を行い、その場合でも電線の検出を行うことができない場合においては、参照する電線のテンプレートパターンを変更して、再度、探索領域を3段階に変更しながら、電線の検出を行っている。探索領域を拡大する処理、参照する電線のテンプレートパターンを変更する処理を何段階で行うかは、任意に設定することができるものであり、上記の例に限られるものではない。また、二つの処理をどのような順番で行うかについても上述の例に限られるものではない。   From the results of the experiment, the process of enlarging the search area and determining the inclination of the electric wire, changing the template pattern of the electric wire to be referenced, and expanding the search area again and performing the process of determining the inclination of the electric wire, It has been found that wire detection is successful for all images. In the present embodiment, first, the electric wire is detected while changing the search area in three stages. If the electric wire cannot be detected even in that case, the template pattern of the electric wire to be referenced is changed, and then again. The electric wire is detected while changing the search area in three stages. The number of stages in which the process of expanding the search area and the process of changing the template pattern of the electric wire to be referred to can be arbitrarily set, and is not limited to the above example. The order in which the two processes are performed is not limited to the above example.

実験の結果、上述した電線の追尾成功・失敗判定処理により電線の追尾に失敗することはほとんどなかったが、背景の影響などにより、わずかな確率で失敗する場合も起こりうる。このため、本実施形態においては、上述の電線の追尾成功・失敗判定処理をおこなっても電線の探索に失敗した場合は、そのフレームの画像を静止画として記録、次のフレームへ処理へ移るようにしている。このようにすることにより、電線の検出に失敗した場合であっても処理を停止することがないこととしている。これにより、検査員は最初に電線の位置を指定するだけで、それ以降、処理終了まで介在することなく、処理を行うことができることが可能となり、迅速な処理を行うことが可能となった。   As a result of the experiment, there has been almost no failure in tracking of the wire due to the above-described success / failure tracking processing of the wire, but there may be a case where it fails with a slight probability due to the influence of the background. For this reason, in this embodiment, if the wire search fails even if the above-described wire tracking success / failure determination process is performed, the image of the frame is recorded as a still image, and the process proceeds to the next frame. I have to. By doing in this way, even if it is a case where detection of an electric wire fails, it is supposed that a process will not be stopped. As a result, the inspector can only specify the position of the electric wire first, and thereafter can perform the process without any intervention until the end of the process, thereby enabling a quick process.

以上の電線の追尾成功・失敗判定処理(S208)を図36のフローチャートを用いて説明する。電線の傾きが予め設定した閾値以上(例えば、tanθ=0.1)であれば(S208−1;Yes)、探索領域を電線の直径の3倍から7倍に拡大したうえで(S208−2)、再度テンプレート照合処理、電線の移動位置推定処理を行う(S206〜S207)。尚、探索領域を拡大する回数は、特に限られるものではないが、ここでは、探索領域を2回拡大するものとする。探索領域を拡大しても、再度電線の傾きが予め設定した閾値以上であれば(S208−3;Yes)、探索領域を電線の直径の7倍から15倍に拡大し(S208−4)、再度テンプレート照合処理、電線の移動位置推定処理を行う(S206〜S207)。再度探索領域を拡大しても、電線の傾きが予め設定した閾値以上であれば(S208−5;Yes)、参照する電線のテンプレートパターンを変更したうえで、再度テンプレート照合処理、電線の移動位置推定処理を行い(S206〜S207)、電線の追尾成功・失敗判定処理を終了する。また、いずれかの時点で電線の傾きが予め設定した閾値未満となれば(S208−1、S208−3、S208−5;No)、電線の追尾に成功したものとして、電線の追尾成功・失敗判定処理を終了する。以上で、電線の追尾成功・失敗判定処理を終了する。   The wire tracking success / failure determination process (S208) will be described with reference to the flowchart of FIG. If the inclination of the electric wire is equal to or greater than a preset threshold (for example, tan θ = 0.1) (S208-1; Yes), the search area is expanded from 3 to 7 times the diameter of the electric wire (S208-2). ) Template matching processing and wire movement position estimation processing are performed again (S206 to S207). Note that the number of times to expand the search area is not particularly limited, but here, the search area is expanded twice. Even if the search area is enlarged, if the inclination of the electric wire is equal to or more than the preset threshold value again (S208-3; Yes), the search area is enlarged from 7 times to 15 times the diameter of the electric wire (S208-4), Template matching processing and wire movement position estimation processing are performed again (S206 to S207). Even if the search area is expanded again, if the inclination of the electric wire is equal to or greater than a preset threshold value (S208-5; Yes), the template pattern of the electric wire to be referred to is changed, and the template matching process is performed again. An estimation process is performed (S206 to S207), and the electric wire tracking success / failure determination process is terminated. Moreover, if the inclination of the electric wire is less than a preset threshold at any time (S208-1, S208-3, S208-5; No), it is determined that the electric wire has been successfully tracked. The determination process ends. This completes the wire tracking success / failure determination process.

すべての原画像についての処理を終えると(S203;No)、電線検出処理(S200)を終了し、電線異常検出処理を行なう(S300)。電線異常検出処理(S300)では、図37に示すように、電線の実際の輪郭線を構成するエッジ画素を検出する処理(S306)と、検出されたエッジ画素を用いて電線が健全である場合の理想輪郭線を求める処理(S307)と、対象画像中、光ファイバが巻き付けられている横断部分と巻き付けられていない非横断部分との分離処理を行う光ファイバ横断部分判定処理(S308)、理想輪郭線に囲まれる領域の輝度値に基いて電線の色の異常を検出する処理(S309、S310)と、エッジ画素と理想輪郭線との情報に基いて電線の形状の異常を検出する処理(S311)とを行なうようにしている。   When the process for all the original images is completed (S203; No), the electric wire detection process (S200) is ended, and the electric wire abnormality detection process is performed (S300). In the electric wire abnormality detection processing (S300), as shown in FIG. 37, when the electric wire is sound using the processing (S306) for detecting the edge pixel constituting the actual outline of the electric wire and the detected edge pixel. Processing for obtaining the ideal contour line (S307), and optical fiber crossing portion determination processing (S308) for separating the crossing portion around which the optical fiber is wound and the non-winding portion not wound in the target image, ideal Processing for detecting an abnormality in the color of the electric wire based on the luminance value of the region surrounded by the outline (S309, S310), and processing for detecting an abnormality in the shape of the electric wire based on the information about the edge pixel and the ideal outline ( S311).

原画像から切り出され、記憶された対象画像に対して、電線の実際の輪郭線を構成するエッジ画素を検出する。原画像から電線部分を切り出した対象画像の中で、エッジすなわち輪郭情報がはっきりと現れるものは電線のみであり、エッジ画素を検出することで、電線の領域を正確に抽出することができる。   Edge pixels constituting an actual contour line of the electric wire are detected from the target image cut out from the original image and stored. Among the target images obtained by cutting out the electric wire portion from the original image, only the electric wire has the edge, that is, the contour information clearly appears, and the electric wire region can be accurately extracted by detecting the edge pixel.

例えば図11に示すような画像に対し、図中の矢印で示すように、画面垂直方向の一方向、例えば図中の上方に向かう方向に、隣接する2画素間の輝度値の差分値を求め、当該差分値と垂直方向の座標位置との関係を表したものを図12に示す。図12に現れている差分値0から突出した点、換言すれば差分値が画面垂直方向の両隣にある双方の差分値のよりも大きいか又は小さい点(以下、ピークとも呼ぶ。)のうち、絶対値の大きなものが電線部分を示している。従って、電線部分を示すピークの両端を検出できれば、電線領域を正確に抽出できる。   For example, with respect to an image as shown in FIG. 11, as shown by an arrow in the figure, a difference value of luminance values between two adjacent pixels is obtained in one direction in the vertical direction of the screen, for example, in the upward direction in the figure. FIG. 12 shows the relationship between the difference value and the vertical coordinate position. Among the points protruding from the difference value 0 appearing in FIG. 12, in other words, the difference value is larger or smaller than both of the difference values on both sides in the vertical direction of the screen (hereinafter also referred to as a peak). The thing with a large absolute value has shown the electric wire part. Therefore, if both ends of the peak indicating the electric wire portion can be detected, the electric wire region can be accurately extracted.

ここで、差分値の絶対値が閾値を超えるピークを探し、当該ピークを構成する画素をエッジ画素と判断する方法もあるが、この場合、太陽の方向や天候などによって適切な閾値が変動するため、一定の閾値の下では正確なエッジ検出が行なえない。また、従来技術では、背景に電線と似た輝度パターンがあると電線部分を正確に捉えることができないという問題が存在した。   Here, there is a method of searching for a peak where the absolute value of the difference value exceeds the threshold and determining the pixel constituting the peak as an edge pixel. However, in this case, an appropriate threshold fluctuates depending on the sun direction, weather, and the like. Therefore, accurate edge detection cannot be performed under a certain threshold. In addition, in the prior art, there is a problem that the electric wire portion cannot be accurately captured if there is a luminance pattern similar to the electric wire in the background.

そこで、本発明の電線異常検出方法では、電線の合焦点性を利用した輪郭線検出の行い、従来方法に比してエッジ検出の高精度化を図っている。エッジ検出の高精度化は、形状の異常検出や色の異常検出を高精度化する上で不可欠となる。輪郭が正確に計算できなければ電線の形状を正確に求められないからである。尚、ここで電線の合焦点性とは、電線に焦点が合っていれば、電線部分は、はっきり映るので様々な輝度値を含んでいるのに対し、背景部分はぼやけているので一様な輝度値となることをいう。尚、電線の輪郭線をたとえ1〜2画素であっても判断を誤ることは、合計輝度値等に影響を及ぼすため、エッジ検出の高精度化は不可欠である。   Therefore, in the electric wire abnormality detection method of the present invention, contour detection using the focal point of the electric wire is performed, and the edge detection is more accurate than the conventional method. The high accuracy of edge detection is indispensable for improving the accuracy of shape abnormality detection and color abnormality detection. This is because the shape of the electric wire cannot be accurately obtained unless the contour can be calculated accurately. Note that the focus of the wire here is uniform because the wire portion is clearly reflected if the wire is in focus and the background portion is blurred while the background portion is blurred. It means luminance value. In addition, even if the outline of the electric wire is 1 to 2 pixels, misjudgment affects the total luminance value and the like, and thus it is essential to improve the accuracy of edge detection.

本実施形態では、先ずテンプレート照合処理(S206)をしておおまかな電線の位置を求め、おおまかな電線の位置を中心にして上下方向に電線のエッジを探索している。図12を拡大した図13を用いてこの原理を説明する。   In the present embodiment, template collation processing (S206) is first performed to obtain a rough wire position, and the wire edge is searched in the vertical direction with the rough wire position as the center. This principle will be described with reference to FIG. 13 which is an enlargement of FIG.

図13の中で差分値の絶対値が最大となる点P1を探す。さらに、この最大点P1を中心として、それぞれ最も外側にあるピークP2を探すものである。   A point P1 where the absolute value of the difference value is maximum is searched for in FIG. Further, the peak P2 located on the outermost side is searched for around the maximum point P1.

本実施形態では、P1を基準として電線の外側から順に電線のピークP2を探す。例えば対象画像における下側に位置するP2であれば、P1の垂直画素番号から予め設定した電線の直径の半分分の画素数(例えば20画素)を引き、さらに予め設定した画素数(例えば10画素)を引いた画素位置から探索を開始する。当該探索は、そこからP1の方向に向かって順にピークP2の候補画素26を探索する。候補画素か否かは、差分値の絶対値が予め設定された閾値(例えば5)以上であるかどうかにより判断する。   In the present embodiment, the electric wire peak P2 is searched in order from the outside of the electric wire with reference to P1. For example, in the case of P2 positioned on the lower side in the target image, the number of pixels (for example, 20 pixels) corresponding to half the diameter of the preset wire is subtracted from the vertical pixel number of P1, and further, the number of pixels set in advance (for example, 10 pixels). The search is started from the pixel position subtracting). In the search, the candidate pixel 26 of the peak P2 is sequentially searched from there toward the direction P1. Whether or not the pixel is a candidate pixel is determined based on whether or not the absolute value of the difference value is greater than or equal to a preset threshold value (for example, 5).

ピークP2の候補画素26を探索したら、数式4に示すように候補画素26と候補画素26を中心とした一定の画素領域27との輝度値の差分の分散を求め、分散が大きく異なるものであったら、当該候補画素をピークP2と判断している(図14参照)。同様に対象画像における上側に位置するP2の探索をする。
尚、v(i,j)は、当該画素位置での輝度値を示す。
When searching for the candidate pixel 26 of the peak P2, as shown in Equation 4, the variance of the luminance value difference between the candidate pixel 26 and a certain pixel region 27 centered on the candidate pixel 26 is obtained, and the variance is greatly different. Then, the candidate pixel is determined as the peak P2 (see FIG. 14). Similarly, P2 located on the upper side in the target image is searched.
Note that v (i, j) indicates a luminance value at the pixel position.

これは、上述の合焦点性、即ち、電線に焦点が合っていれば、電線部分は、はっきり映るので様々な輝度値を含んでいるのに対し、背景部分はぼやけているので一様な輝度値となることを利用したものである。尚、本実施形態では、画素領域27を3×3の9画素とし、分散の差分閾値をσ=9.0としているがこれに限られるものではない。 This is because the above-mentioned focusing property, that is, when the wire is in focus, the wire portion is clearly reflected and includes various luminance values, while the background portion is blurred, so the brightness is uniform. It takes advantage of becoming a value. In the present embodiment, the pixel region 27 is set to 9 pixels of 3 × 3, and the variance difference threshold is set to σ 2 = 9.0, but is not limited thereto.

このようにして得られる、ピークP2を構成する2つの画素をエッジ画素とする。当該2つのエッジ画素の一方を第1エッジ画素と呼び、他方を第2エッジ画素と呼ぶ。本実施形態では、対象画像における上側に位置するエッジ画素を第1エッジ画素とし、下側に位置するエッジ画素を第2エッジ画素としている。以上の処理を対象画像の水平方向画素列のすべてについて行なう。   Two pixels constituting the peak P2 obtained in this way are defined as edge pixels. One of the two edge pixels is called a first edge pixel, and the other is called a second edge pixel. In the present embodiment, the upper edge pixel in the target image is the first edge pixel, and the lower edge pixel is the second edge pixel. The above processing is performed for all the horizontal pixel rows of the target image.

次に、上述の処理で検出されたエッジ画素に基づいて、電線が健全である場合の理想輪郭線を求める処理を行なう。例えば図40のフローチャートに示すように、第1エッジ画素群および第2エッジ画素群から予め定めた基準を満足しない低信頼性画素を除き、残りの第1エッジ画素群および第2エッジ画素群をそれぞれ直線で近似して、2本の理想輪郭線を求めるようにする(S307−1〜S307−3)。   Next, based on the edge pixel detected by the above-mentioned process, the process which calculates | requires the ideal outline in case an electric wire is healthy is performed. For example, as shown in the flowchart of FIG. 40, the low-reliability pixels that do not satisfy the predetermined standard are excluded from the first edge pixel group and the second edge pixel group, and the remaining first edge pixel group and second edge pixel group are Each is approximated by a straight line to obtain two ideal contour lines (S307-1 to S307-3).

例えば本実施形態では、第1エッジ画素群および第2エッジ画素群についてそれぞれ以下の処理を行なうことにより、直線性を大きく損ねている低信頼性画素を除くようにしている。即ち、図41に示すように、エッジ画素をそれぞれ着目画素とし、着目画素を中心として画面水平方向に予め定めた範囲、例えば±15画素にあるエッジ画素の画面垂直方向の座標位置の平均を求める(S307−1−3,S307−1−5)。そして、垂直方向の座標位置が当該平均から大きく外れるエッジ画素、即ち垂直方向の座標位置と当該平均との差の絶対値が予め定めた閾値以上となるエッジ画素を低信頼性画素として除くようにする(S307−1−4,S307−1−6)。   For example, in the present embodiment, the following processing is performed on the first edge pixel group and the second edge pixel group, respectively, so that low-reliability pixels that greatly impair the linearity are removed. That is, as shown in FIG. 41, each edge pixel is a pixel of interest, and the average of the coordinate positions in the screen vertical direction of edge pixels in a predetermined range in the horizontal direction of the screen around the pixel of interest, for example ± 15 pixels, is obtained. (S307-1-3, S307-1-5). Then, edge pixels whose vertical coordinate position is significantly different from the average, that is, edge pixels whose absolute value of the difference between the vertical coordinate position and the average is equal to or greater than a predetermined threshold value are excluded as low reliability pixels. (S307-1-4, S307-1-6).

また、対となる第1エッジ画素と第2エッジ画素の間隔が極端に狭い又は広いエッジ画素、換言すれば、水平方向の座標位置が同じである第1エッジ画素と第2エッジ画素との垂直方向の座標位置の差が予め定めた上限値以上または下限値以下となるエッジ画素を、低信頼性画素として除くようにする(S307−1−7,S307−1−8)。   In addition, an edge pixel in which the distance between the paired first edge pixel and the second edge pixel is extremely narrow or wide, in other words, the vertical direction between the first edge pixel and the second edge pixel having the same horizontal coordinate position. Edge pixels whose direction coordinate position difference is not less than a predetermined upper limit value or less than a lower limit value are excluded as low reliability pixels (S307-1-7, S307-1-8).

低信頼性画素を除いたエッジ画素群に直線を当てはめる方法として、例えば本実施形態では最小自乗法を用いる。但し、直線近似の方法はこの例に限定されるものではない。低信頼性画素を除いた第1エッジ画素群および第2エッジ画素群に基づいて求められた直線を、それぞれ第1理想輪郭線および第2理想輪郭線と呼ぶ。   As a method of applying a straight line to the edge pixel group excluding the low reliability pixels, for example, a least square method is used in the present embodiment. However, the method of linear approximation is not limited to this example. The straight lines obtained based on the first edge pixel group and the second edge pixel group excluding the low reliability pixels are referred to as a first ideal contour line and a second ideal contour line, respectively.

本実施形態では、第1および第2理想輪郭線に挟まれる各画面垂直方向の画素列の輝度値から当該垂直方向における代表値を求め、色情報の閾値から外れる代表値が画面水平方向に予め定めた数だけ連続した場合に、素線切れやアーク痕もしくは傷などにより電線の色に異常が生じている可能性があると判断するようにしている。本実施形態では、各フレーム画像毎に、第1および第2理想輪郭線に挟まれる各垂直方向の画素列の輝度値の平均値を求め、この平均値を代表値としている。電線の輝度値及びその平均値である代表値を図19を用いて説明する。   In this embodiment, the representative value in the vertical direction is obtained from the luminance value of the pixel column in the vertical direction of each screen sandwiched between the first and second ideal contour lines, and the representative value that deviates from the threshold value of the color information in advance in the horizontal direction of the screen. When a predetermined number of lines are continuous, it is determined that there is a possibility that an abnormality has occurred in the color of the wire due to a broken wire, an arc mark or a scratch. In the present embodiment, for each frame image, an average value of luminance values of pixel columns in the vertical direction sandwiched between the first and second ideal contour lines is obtained, and this average value is used as a representative value. The luminance value of an electric wire and the representative value which is the average value are demonstrated using FIG.

フレーム画像の左下を原点とし、垂直方向の座標を垂直画素番号、水平方向を水平画素番号とする(図19(a)参照)。ある水平画素番号(Xi)上に存在する垂直方向の電線の輝度値の平均を水平画素番号Xiにおける代表値Br(Xi)とし、数式5で表す(図19(b)参照)。
The lower left of the frame image is the origin, the vertical coordinate is the vertical pixel number, and the horizontal direction is the horizontal pixel number (see FIG. 19A). The average of the luminance values of the electric wires in the vertical direction existing on a certain horizontal pixel number (Xi) is set as a representative value Br (Xi) at the horizontal pixel number Xi and expressed by Equation 5 (see FIG. 19B).

更に、同一のフレーム画像中に存在する電線の左端から右端までの代表値Br(Xi)の平均をμとし、その分散をσとする。尚、μ、σは数式6及び数式7に示すように求められる。尚、Mはフレーム画像の水平方向の画素数である。
Further, the average of the representative values Br (Xi) from the left end to the right end of the electric wires existing in the same frame image is μ, and the variance is σ 2 . Note that μ and σ are obtained as shown in Equations 6 and 7. M is the number of pixels in the horizontal direction of the frame image.

但し、代表値の求め方は、この例に限定されず、第1および第2理想輪郭線に挟まれる各垂直方向の画素列の輝度値の最頻値を当該垂直方向における代表値としても良い。尚、数式5〜7で示した代表値Br(Xi)は、以下、代表値Val(i)と示す。   However, the method of obtaining the representative value is not limited to this example, and the mode value of the luminance values of the vertical pixel columns sandwiched between the first and second ideal contour lines may be used as the representative value in the vertical direction. . Note that the representative value Br (Xi) expressed by the mathematical expressions 5 to 7 is hereinafter referred to as a representative value Val (i).

次に、光ファイバ横断部分判定処理(S308)を行う。図20に示すように、フレーム画像のうち光ファイバ線(符号53で示す)が巻き付けられている部分、即ち、画像上、光ファイバ線が横断しているように見える部分54(以下、光ファイバ横断部分、または横断部分という)は、本来異常として検出すべき対象ではない。しかしながら、光ファイバ線は、黒い覆で覆われているため、横断部分の輝度値は、巻付られていない電線の他の部分、即ち、画像上、光ファイバ線が電線の後ろに隠れて見えない部分55(以下、光ファイバ非横断部分、または非横断部分という)に比べて、代表値が低い値を示し、異常箇所として検出されてしまう。   Next, an optical fiber crossing portion determination process (S308) is performed. As shown in FIG. 20, the portion of the frame image where the optical fiber line (indicated by reference numeral 53) is wound, that is, the portion 54 where the optical fiber line appears to cross on the image (hereinafter referred to as optical fiber). The crossing portion or the crossing portion) is not an object to be detected as an abnormality. However, since the optical fiber line is covered with a black cover, the brightness value of the transverse portion is the other part of the unwound wire, that is, on the image, the optical fiber line appears hidden behind the wire. The representative value is lower than that of the non-crossing portion 55 (hereinafter referred to as an optical fiber non-crossing portion or non-crossing portion) and is detected as an abnormal portion.

因みに、特許文献1に記載の電線異常検出方法により巻付型光ファイバ線を撮影した画像に適用した場合、光ファイバ線を全て損傷と判定することを確認した。即ち、特許文献1に記載の技術では、巻付型光ファイバ線には適用できないことが判明した。このように光ファイバ線を異常として検出してしまうと、かなりの数の異常検出を行ってしまうこととなり、結果として、異常検出画像の増大を招き、作業員の目視によるチェックの負担が増大し、損傷等のおそれの高い箇所のみを作業員の目視観察により判別することで処理の迅速化を図ろうとする発明の目的を実現することができない。   Incidentally, when applying to the image which image | photographed the winding type optical fiber wire by the electric wire abnormality detection method of patent document 1, it confirmed that all the optical fiber wires were determined to be damaged. That is, it has been found that the technique described in Patent Document 1 cannot be applied to a wound optical fiber line. If an optical fiber line is detected as abnormal in this way, a considerable number of abnormalities will be detected, resulting in an increase in the number of abnormal detection images and an increase in the burden of visual inspection by workers. In other words, it is impossible to realize the object of the invention to speed up the process by discriminating only a portion having a high possibility of damage or the like by visual observation of an operator.

また、光ファイバ横断部分の輝度値は、横断部分の中点付近の水平画素番号で最小になることを知見した。これは、横断部分の中点付近で電線の垂直方向での光ファイバ線の占める面積(割合)が最も大きくなるからである。   Further, it has been found that the luminance value of the crossing portion of the optical fiber is minimized at the horizontal pixel number near the midpoint of the crossing portion. This is because the area (ratio) occupied by the optical fiber line in the vertical direction of the electric wire is the largest near the midpoint of the transverse part.

また、光ファイバ線は、電線に撚って巻き付けられるため電線の垂直方向の上下の輪郭線に光ファイバ線が近付くのにしたがい、フレーム画像中での電線上の光ファイバの占有面積が徐々に小さくなることを知見した。これは、横断部分の中点から、前後に離れていく毎に電線の垂直方向での光ファイバ線の占める面積(割合)が小さくなっていくからである。   Also, since the optical fiber wire is twisted and wound around the electric wire, the area occupied by the optical fiber on the electric wire in the frame image gradually increases as the optical fiber wire approaches the upper and lower outlines in the vertical direction of the electric wire. I found it to be smaller. This is because the area (ratio) occupied by the optical fiber line in the vertical direction of the electric wire decreases as the distance from the midpoint of the crossing portion increases.

以上の性質から、光ファイバ横断部分における代表値は、横断部分の中点付近の水平画素番号で最小値となり、更に、その手前の水平画素番号では、徐々に最小値に近づき、それ以降の水平画素番号では、徐々に最小値から通常の光ファイバが巻き付けられていない部分の正常な範囲に戻っていくことを知見した。図21に、図20に示した巻付型光ファイバ線の画像における各水平画素番号と代表値である輝度値との関係をプロットしたグラフの一例を示す。符号56は、各水平画素番号における代表値をプロットした輝度値曲線を示し、また、符号57に示すように横断部分での輝度値の変化は、中点付近の水平画素番号で輝度値が最小となり、その前後の水平画素番号では、単調減少、単調増加を示す。   Due to the above properties, the representative value at the optical fiber crossing portion becomes the minimum value at the horizontal pixel number near the midpoint of the crossing portion, and further, the horizontal pixel number before that gradually approaches the minimum value, and the horizontal values thereafter. It was found that the pixel number gradually returned from the minimum value to the normal range where the normal optical fiber was not wound. FIG. 21 shows an example of a graph in which the relationship between each horizontal pixel number and the representative luminance value in the image of the wound optical fiber line shown in FIG. 20 is plotted. Reference numeral 56 indicates a luminance value curve in which representative values at each horizontal pixel number are plotted. As indicated by reference numeral 57, the change in the luminance value at the transverse portion is the minimum at the horizontal pixel number near the midpoint. The horizontal pixel numbers before and after that indicate monotonically decreasing and monotonically increasing.

上述の知見に基づき、本発明の電線異常検出方法は、巻付型光ファイバ線での輝度値の変化の特徴を利用して、光ファイバの横断部分と非横断部分の判別を行い、更に、横断部分について光ファイバ線を異常として誤検出することなく、かつ損傷を見落とすことなく検出することを可能とするものである。また、非横断部分についても、損傷を見落とすことなく検出することを可能とするものである。   Based on the above knowledge, the wire abnormality detection method of the present invention uses the characteristics of the change in the luminance value in the wound optical fiber line to determine the crossing portion and the non-crossing portion of the optical fiber, It is possible to detect the crossing portion without erroneously detecting the optical fiber line as abnormal and without overlooking the damage. Further, it is possible to detect a non-crossing portion without overlooking damage.

横断部分と非横断部分の分離方法について図22に示すイメージ図を用いて説明する。図22は、上部に光ファイバ線53が巻き付けられた電線13を示し、下部の曲線は、当該巻付型光ファイバ線での水平画素番号と代表値の変化を示すものである。尚、図中の符号56は各水平画素番号における代表値をプロットした輝度値曲線を示し、点線58は当該フレームでの代表値の平均となる輝度値μを示す。尚、符号42は、第1輪郭線、43は第2輪郭線を示す。   A method for separating the crossing portion and the non-crossing portion will be described with reference to an image diagram shown in FIG. FIG. 22 shows the electric wire 13 around which the optical fiber line 53 is wound, and the lower curve shows the change in the horizontal pixel number and the representative value in the wound optical fiber line. In the figure, reference numeral 56 indicates a luminance value curve in which representative values at respective horizontal pixel numbers are plotted, and a dotted line 58 indicates an average luminance value μ of the representative values in the frame. Reference numeral 42 denotes a first contour line, and 43 denotes a second contour line.

まず、代表値が最小となる部分の水平画素番号(以下、最小値という)59を探索する。最小値の水平画素番号が、光ファイバの横断部分の中点と考えられるからである。   First, the horizontal pixel number (hereinafter referred to as the minimum value) 59 of the portion having the minimum representative value is searched. This is because the minimum horizontal pixel number is considered to be the midpoint of the transverse portion of the optical fiber.

尚、巻付型光ファイバ線を撮影したビデオ映像の各フレーム画像には、通常光ファイバ線が撮影されているが、何らかの理由により光ファイバ線が撮影されていないフレーム、即ち、横断部分が存在しないフレームも存在する可能性がある。   In addition, each frame image of the video image obtained by photographing the wound optical fiber line usually includes the optical fiber line, but there is a frame where the optical fiber line is not photographed for some reason, that is, there is a crossing portion. There may be frames that do not.

そこで本実施形態では、横断部分が存在しないフレーム画像については、代表値の最小値が低くなることがないと考えられるため、最小値に予め閾値(例えば、輝度値60)を設定し、最小値が閾値以下となる場合のみ以下の処理を行うようにしている。最小値が閾値を超える場合は、当該フレームには光ファイバが撮影されていない、即ち、横断部分が存在しないものとして以下の処理を行うものである。これは、横断部分が存在するフレームでは、代表値の最小値が、横断部分の存在しないフレームよりも低い値となることを利用したものである。尚、横断部分が存在しないフレーム画像の判別方法及び閾値は一例であり、これに限られるものではない。   Therefore, in the present embodiment, it is considered that the minimum value of the representative value is not lowered for a frame image in which no crossing portion exists. Therefore, a threshold value (for example, luminance value 60) is set in advance as the minimum value, and the minimum value is set. The following processing is performed only when is below the threshold. When the minimum value exceeds the threshold value, the following processing is performed assuming that the optical fiber is not captured in the frame, that is, there is no crossing portion. This utilizes the fact that the minimum value of the representative value is lower in a frame in which a crossing portion exists than in a frame in which no crossing portion exists. Note that the determination method and threshold value of the frame image in which no crossing portion exists is an example, and the present invention is not limited to this.

次に、最小値59を中心として、前後に当該フレームでの代表値の平均μ58との交点60,61となる2つの水平画素番号を探索する。即ち、最小値59を示す水平画素番号から、水平画素番号の前後にそれぞれ走査していき、最初に代表値がμ以上となる水平画素番号を交点60,61とする。更に、交点60,61を示す水平画素番号での第1理想輪郭線42および第2理想輪郭線43の電線の垂直方向の中点にある画素を光ファイバの仮の左端60a、仮の右端61aとする。   Next, two horizontal pixel numbers that are intersections 60 and 61 with the average value μ58 of the representative value in the frame are searched before and after the minimum value 59 as a center. That is, scanning is performed before and after the horizontal pixel number from the horizontal pixel number indicating the minimum value 59, and first, the horizontal pixel numbers having a representative value equal to or larger than μ are set as intersections 60 and 61. Further, the pixel at the midpoint in the vertical direction of the electric wires of the first ideal contour line 42 and the second ideal contour line 43 at the horizontal pixel numbers indicating the intersections 60 and 61 is a temporary left end 60a and a temporary right end 61a of the optical fiber. And

更に、仮の左右端60a、61aを示す画素を直線で結んだときに、第1理想輪郭線42および第2理想輪郭線43との交点となる画素を求め、この交点を、光ファイバの左端62a及び右端63aとしている。尚、左端62a、右端63aに対応するそれぞれの水平画素番号を62,63で示している。   Further, when the pixels indicating the temporary left and right ends 60a and 61a are connected by a straight line, a pixel which is an intersection of the first ideal contour line 42 and the second ideal contour line 43 is obtained, and this intersection point is determined as the left end of the optical fiber. 62a and right end 63a. The horizontal pixel numbers corresponding to the left end 62a and the right end 63a are indicated by 62 and 63, respectively.

以上のようにして求めた画像の一例を図23に示す。本実施形態では、上述の手法により求めた光ファイバの左端62aから右端63aまでを横断部分とし、他の部分を非横断部分としている。尚、点線64は、本発明の電線異常検出プログラムが横断部分を検出した場合に、該当箇所に表示する点線を示している。   An example of the image obtained as described above is shown in FIG. In this embodiment, the left end 62a to the right end 63a of the optical fiber obtained by the above-described method are set as a transverse portion, and the other portion is set as a non-crossing portion. In addition, the dotted line 64 has shown the dotted line displayed on a corresponding location, when the electric wire abnormality detection program of this invention detects a crossing part.

以上のように、本実施形態での光ファイバ横断部分判定処理(S308)によれば、光ファイバの横断部分と非横断部分の分離を正確に行うことが可能となる。尚、上述の光ファイバの横断部分と非横断部分との分離方法に限られず、例えば、判定精度は劣るが、最小値から前後の予め設定された数の水平画素番号を横断部分と判定する等の他の分離方法を行うようにしても良い。   As described above, according to the optical fiber crossing portion determination process (S308) in the present embodiment, it is possible to accurately separate the crossing portion and the non-crossing portion of the optical fiber. Note that the method is not limited to the above-described method for separating the crossing portion and the non-crossing portion of the optical fiber. For example, although the determination accuracy is inferior, a predetermined number of horizontal pixel numbers before and after the minimum value are determined as the crossing portion. Other separation methods may be used.

しかしながら、横断部分においても、アーク痕等の損傷は当然に生じうるため、異常検出処理を行うことが必要となる。つまり、単に横断部分と非横断部分との判別をし、横断部分を異常検出しないとしただけでは、横断部分に生じている損傷を見落とすこととなる。   However, since damage such as arc marks can naturally occur even at the crossing portion, it is necessary to perform an abnormality detection process. In other words, if the crossing portion is simply discriminated from the non-crossing portion and the crossing portion is not detected abnormally, the damage occurring in the crossing portion is overlooked.

そこで、本発明の電線異常検出方法は、横断部分と非横断部分には、その特性の違いを考慮して異なる異常検出処理を行うようにしている。   Therefore, in the electric wire abnormality detection method of the present invention, different abnormality detection processes are performed on the crossing portion and the non-crossing portion in consideration of the difference in characteristics.

横断部分での色異常検出処理(S309)は、次のように行う。尚、横断部分か非横断部分かの判断は、例えば各水平画素番号に判定フラグHを設け、横断部分であればH=1とし、非横断部分であればH=0とする等により判定することが可能である。   The color abnormality detection process (S309) at the crossing portion is performed as follows. Whether the crossing portion is a non-crossing portion is determined by, for example, providing a determination flag H for each horizontal pixel number, setting H = 1 for a crossing portion, and setting H = 0 for a non-crossing portion. It is possible.

また、以下に述べる横断部分での色異常検出処理(S309)と非横断部分での色異常検出処理(S310)の処理の先後は問わない。即ち、横断部分の水平画素番号についてはS309の処理を、非横断部分の水平画素番号についてはS310の処理を行うものである。   Further, the process of the color abnormality detection process (S309) at the crossing portion and the color abnormality detection process (S310) at the non-crossing portion, which will be described below, does not matter. That is, the process of S309 is performed for the horizontal pixel number of the crossing portion, and the process of S310 is performed for the horizontal pixel number of the non-crossing portion.

図24(a)に、素線切れを含んだ巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像の一例、図24(b)に横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に代表値である輝度値をプロットしたグラフを示す。また、図25(a)には、素線切れを含んだ巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像の他の例、図25(b)に横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に代表値である輝度値をプロットしたグラフを示す。   FIG. 24 (a) shows an example of a frame image in which a wound optical fiber wire including a broken wire is photographed. FIG. 24 (b) shows the horizontal pixel number in the image on the horizontal axis and the representative value on the vertical axis. The graph which plotted a certain luminance value is shown. FIG. 25 (a) shows another example of a frame image in which a wound optical fiber line including a broken piece of wire is photographed. FIG. 25 (b) shows the horizontal pixel number in the image, the vertical axis on the horizontal axis. The graph which plotted the luminance value which is a representative value on an axis | shaft is shown.

ここで、横断部分にアーク痕等の損傷がない場合は、例えば図21に既に示したように輝度値が単調に変化するのに対し、損傷がある場合には、例えば図24(b)及び、図25(b)に符号65で示すように損傷箇所の影響により輝度値が変化し、単調に変化しない部分(以下、変化点という)が存在することを知見した。尚、損傷が無ければ図24(b)及び図25(b)に符号66で示す太線部分のように単調増加したと考えられる。尚、図24(a)及び、図25(a)の符号67は、素線切れの該当箇所を示すものである。   Here, when there is no damage such as an arc mark in the crossing portion, for example, the luminance value changes monotonously as already shown in FIG. 21, whereas when there is damage, for example, FIG. As shown by reference numeral 65 in FIG. 25 (b), it has been found that the luminance value changes due to the influence of the damaged portion and there is a portion that does not change monotonously (hereinafter referred to as a change point). If there is no damage, it is considered that the number increased monotonously as indicated by a thick line portion 66 shown in FIGS. 24 (b) and 25 (b). In addition, the code | symbol 67 of Fig.24 (a) and Fig.25 (a) shows the applicable location of a strand break.

例えば、図25の横断部分では、輝度値が最小となる水平画素番号(最小値)を境に代表値を示す曲線は、左側で単調減少右側で単調増加している。しかしながら、単調減少側にある損傷箇所に該当する部分(符号65)の輝度値は、単調減少とならずに増加している。尚、符号68は、本発明の電線異常検出プログラムが異常箇所を検出した場合に、表示するガイドを示している。本実施形態では、ガイド68は、異常箇所に該当する水平画素番号の上部に表示される。   For example, in the crossing portion of FIG. 25, the curve indicating the representative value bordering on the horizontal pixel number (minimum value) at which the luminance value is minimum is monotonically decreasing on the left and monotonically increasing on the right. However, the luminance value of the portion (symbol 65) corresponding to the damaged portion on the monotonously decreasing side increases without monotonously decreasing. Reference numeral 68 denotes a guide to be displayed when the abnormal wire detection program of the present invention detects an abnormal portion. In the present embodiment, the guide 68 is displayed above the horizontal pixel number corresponding to the abnormal part.

横断部分での色異常検出処理(S309)では、この輝度値の分布特性を用いて横断部分での損傷検出を行っている。例えば、図26に示すように最小値59の前後で単調減少、単調増加する輝度値曲線56が、単調に変化しない変化点65を検出した場合に、横断部分での異常検出を行うようにしている。   In the color abnormality detection process (S309) at the crossing portion, damage detection at the crossing portion is performed using the distribution characteristic of the luminance value. For example, as shown in FIG. 26, when a luminance value curve 56 that monotonously decreases and increases monotonously before and after the minimum value 59 detects a change point 65 that does not change monotonously, an abnormality is detected at the crossing portion. Yes.

本実施形態での変化点65の検出は、例えば次のように行う。横断部分において走査する水平方向画素番号(以下、検査点という)を中心にして、左右に予め設定された数の水平画素番号(例えば5つ分)の代表値の平均を計算する。即ち、合計11の水平画素番号での代表値の平均μを求める。更に、検査点から水平画素番号が10右にある点に対しても同様に左右に水平画素番号5つ分の輝度値の平均をとる。即ち、右側に隣接する11の水平画素番号での代表値の平均μを求める。最後に、μ及びμの輝度値の差分を計算し、単調減少または単調増加であるか否かを、予め設定した閾値、例えば、単調減少の場合は差分が5以上、単調増加の場合は差分が5以下であるか否かを判断している。この値を超える変化を示した点を変化点と判断し、損傷と判定するようにしている。 The change point 65 in the present embodiment is detected as follows, for example. An average of representative values of a predetermined number of horizontal pixel numbers (for example, five) is set to the left and right with a horizontal pixel number (hereinafter referred to as an inspection point) scanned in the transverse portion as the center. That is, the average μ a of the representative values for the total 11 horizontal pixel numbers is obtained. Further, the average of the luminance values for five horizontal pixel numbers on the left and right is similarly taken for the point whose horizontal pixel number is 10 right from the inspection point. That is, the average μ b of the representative values at 11 horizontal pixel numbers adjacent on the right side is obtained. Finally, the difference between the brightness values of μ a and μ b is calculated, and whether or not it is monotonically decreasing or monotonically increasing is set to a preset threshold, for example, when monotonic decreasing, the difference is 5 or more, and monotonic increasing Determines whether the difference is 5 or less. A point showing a change exceeding this value is determined as a change point, and is determined to be damaged.

尚、変化点65の検出に際して合計11の画素番号分の平均の比較を行っているのは、ノイズの影響を避けるため及び計算量を少なくするためであり、平均する数は、特に限られるものではない。また、変化点を検出するための輝度値の差の判定閾値を5としたのは、実験の結果選択した閾値であり、撮影環境等により最適な値に調整すればよい。   The reason for comparing the average of 11 pixel numbers in total when detecting the change point 65 is to avoid the influence of noise and to reduce the amount of calculation, and the number to be averaged is particularly limited. is not. The threshold value for determining the difference in luminance value for detecting the change point is set to 5 as a threshold value selected as a result of the experiment, and may be adjusted to an optimum value depending on the shooting environment or the like.

また、非横断部分での色異常検出処理(S310)では、上記の代表値と比較する色情報の閾値を、各対象画像ごとに算出するようにしている。例えば数式8に示すように、ある対象画像について求めた代表値の標準偏差にαを乗じた値を、当該対象画像について求めた代表値の平均値に加算し、その値を当該対象画像における上限の閾値とし、代表値の標準偏差にαを乗じた値を代表値の平均値から減算した値を下限の閾値とする。尚、αは任意の係数である。   Further, in the color abnormality detection process (S310) at the non-crossing portion, the threshold value of the color information to be compared with the representative value is calculated for each target image. For example, as shown in Formula 8, a value obtained by multiplying the standard deviation of the representative value obtained for a certain target image by α is added to the average value of the representative values obtained for the target image, and the value is added to the upper limit of the target image. And a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying the standard deviation of the representative value by α from the average value of the representative values is set as the lower limit threshold value. Α is an arbitrary coefficient.

<数8>
閾値=代表値の平均値(μ)±係数(α)×代表値の標準偏差(σ)
<Equation 8>
Threshold = average value of representative values (μ) ± coefficient (α) × standard deviation of representative values (σ)

そして、例えば上限の閾値以上となる代表値が水平方向に予め設定された画素数以上連続した場合、または下限の閾値以下となる代表値が水平方向に予め設定された画素数以上連続した場合に、素線切れやアーク痕などの電線異常の可能性があると判断するようにしている。これは、電線にアーク痕や傷などがある場合、当該異常箇所は電線の正常箇所よりも黒っぽくなる若しくは白っぽくなることを利用している。   And, for example, when a representative value that is greater than or equal to the upper threshold is continuous for a preset number of pixels in the horizontal direction, or when a representative value that is less than or equal to the lower limit threshold is continued for a predetermined number of pixels in the horizontal direction It is determined that there is a possibility of wire abnormality such as wire breakage or arc scar. This utilizes the fact that when an electric wire has an arc mark or a flaw, the abnormal portion becomes darker or whitish than a normal portion of the electric wire.

図27(a)に巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像と、図27(b)に横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に輝度値をプロットしたグラフを示す。   FIG. 27A shows a frame image in which a wound optical fiber wire is photographed, and FIG. 27B shows a graph in which the horizontal axis in the image is plotted on the horizontal axis and the luminance value is plotted on the vertical axis.

図27(a)の光ファイバの非横断部分であり符号67で示す箇所には、素線切れが存在している。また、図27(b)の符号67で示す箇所は、当該素線切れ箇所が上限閾値を超えているため以上として検出することが可能であることを示している。このように、非横断部分での色異常検出処理(S310)により異常検出が可能であることが確認できる。   In a portion that is a non-crossing portion of the optical fiber in FIG. Moreover, the part shown with the code | symbol 67 of FIG.27 (b) has shown that it can detect as the above, since the said strand cut part has exceeded the upper limit threshold value. Thus, it can be confirmed that the abnormality detection is possible by the color abnormality detection process (S310) in the non-crossing portion.

更に、電線検査においては、わずかな異常であっても看過することは許されないため、閾値は微細な異常を検出可能なように検出感度を厳しく、即ち、数式8における係数αを小さく設定することが想定される。しかしながら、閾値を狭く設定することにより、異常箇所の検出については高精度化を図ることが可能となるが、逆に正常箇所を異常として検出する場合が起こりうる。これは、同じ1本の映像中であっても、日照条件、ヘリコプターの影の位置等の撮影環境の変化が原因により起こりうることが考えられる。   Furthermore, in the electric wire inspection, even a slight abnormality is not allowed to be overlooked. Therefore, the threshold is set so that the detection sensitivity is strict so that a fine abnormality can be detected, that is, the coefficient α in Equation 8 is set small. Is assumed. However, by setting the threshold value narrow, it is possible to increase the accuracy of detecting an abnormal location, but conversely, a normal location may be detected as abnormal. It is conceivable that this may occur due to changes in the shooting environment such as the sunlight conditions and the position of the shadow of the helicopter even in the same single video.

閾値と検出可能な損傷の対応の一例を図28(a)(b)に示す。図28はいずれも素線切れの例である。図28(a)に示す損傷33を検出するためのαは2.2であり、図28(b)に示す損傷34を検出するためのαは0.9である。(a)に示す損傷は目視でも容易に損傷がわかり早急な補修が必要なことがわかるが、(b)に示す損傷は目視で発見することは困難であり、早期の補修の必要性は不明である。従来の電線異常検出方法では,αを固定値とするため、例えば、α=0.9であれば、(a)の損傷検出に対しては2倍以上の検出感度であり、過剰な検出感度であるため、健全なものまで損傷と判断してしまう可能性がある。   An example of the correspondence between the threshold and the detectable damage is shown in FIGS. FIGS. 28A and 28B are examples of broken wires. Α for detecting the damage 33 shown in FIG. 28A is 2.2, and α for detecting the damage 34 shown in FIG. 28B is 0.9. The damage shown in (a) is easily seen visually, and it is clear that immediate repair is necessary. However, the damage shown in (b) is difficult to detect visually, and the need for early repair is unknown. It is. In the conventional wire abnormality detection method, since α is a fixed value, for example, if α = 0.9, the detection sensitivity is more than double for the damage detection of (a), and excessive detection sensitivity. Therefore, there is a possibility that even a healthy thing may be judged as damaged.

そこで、閾値を予め複数設定しておき、異常検出状況に応じて、誤検出を生じないよう動的に閾値を変更することが好ましい。以下に、本実施形態における動的な閾値設定処理について詳細に説明する。   Therefore, it is preferable to set a plurality of threshold values in advance and dynamically change the threshold values according to the abnormality detection situation so as not to cause erroneous detection. The dynamic threshold setting process in this embodiment will be described in detail below.

図29に、上限閾値と下限閾値を静的に設定した場合に、異常部分ではない箇所を異常と判定したフレーム画像についての横軸に水平画素番号と、縦軸に輝度値をプロットしたグラフを示す。上限閾値を超える符号35で示す箇所は、正常部分であったが、異常判定したものである。尚、符号36で示す部分はアーク痕であった。尚、閾値αを1.4に設定している。   FIG. 29 is a graph in which a horizontal pixel number is plotted on the horizontal axis and a luminance value is plotted on the vertical axis for a frame image in which a portion that is not an abnormal portion is determined to be abnormal when the upper and lower thresholds are set statically. Show. The portion indicated by the reference numeral 35 exceeding the upper limit threshold is a normal portion, but is determined to be abnormal. In addition, the part shown with the code | symbol 36 was an arc trace. The threshold value α is set to 1.4.

この場合、符号35で示す箇所を異常判定してしまうと、大量の誤検出に繋がり、異常検出画像の増大に繋がる。したがって、このような誤判定を起こさないよう閾値を設定する必要がある。   In this case, if the location indicated by reference numeral 35 is determined to be abnormal, it will lead to a large amount of erroneous detection, leading to an increase in the abnormality detected image. Therefore, it is necessary to set a threshold value so as not to cause such erroneous determination.

しかし、単純に係数αの値を大きくするだけでは、逆に、微細な異常箇所を異常検出できず見落とす場合が生じうる。ここで、図29のような、異常箇所の誤検出をした場合の波形には、一定の周期的変化があることを知見し、当該知見に基づいて、動的に閾値を設定している。例えば異常検出箇所が複数箇所以上あって、異常検出箇所の出現間隔が一定の水平画素間隔の範囲に収まっている場合には、周期的変化ありと判断し、当該周期的変化に対応して閾値を変更することにより、異常検出精度の向上に成功している。   However, if the value of the coefficient α is simply increased, on the contrary, a minute abnormal part cannot be detected abnormally and may be overlooked. Here, as shown in FIG. 29, it is found that there is a certain periodic change in the waveform in the case where an abnormal part is erroneously detected, and a threshold value is dynamically set based on the knowledge. For example, if there are more than one anomaly detection location and the appearance interval of the anomaly detection location is within a certain horizontal pixel interval range, it is determined that there is a periodic change, and a threshold value corresponding to the periodic change is determined. By changing the above, the abnormality detection accuracy has been successfully improved.

図30はアーク痕がある電線が撮影された画像を示す。図30の画像に対し、上記の色異常検出処理を行なった結果を図31に示す。尚、図中の符号44は各水平画素番号における代表値を示し、符号45は下限の閾値を示す。図31には、下限の閾値以下となる代表値が20画素以上連続して現れる様子が示されており、上記の色異常検出処理によってアーク痕がある電線を正確に検出できることが確認できる。   FIG. 30 shows an image in which an electric wire with an arc mark is photographed. FIG. 31 shows the result of performing the color abnormality detection process on the image of FIG. In the figure, reference numeral 44 indicates a representative value in each horizontal pixel number, and reference numeral 45 indicates a lower limit threshold. FIG. 31 shows a state in which a representative value equal to or lower than the lower limit threshold appears continuously for 20 pixels or more, and it can be confirmed that an electric wire having an arc mark can be accurately detected by the color abnormality detection process.

また、本発明の電線異常検出処理により、アーク痕以外の損傷である「笑い」「キンク」と呼ばれる異常箇所の検出も正確に行うことができる(実施例参照)。   In addition, the electric wire abnormality detection process of the present invention can also accurately detect an abnormal portion called “laughter” or “kink” that is damage other than arc marks (see the examples).

また、非横断部分での色異常検出処理において、例えば第1エッジ画素および第2エッジ画素に挟まれる各画面垂直方向の画素列の輝度値の平均値を、当該垂直方向における輝度値とすることも考えられる。但し、この場合、電線の一部が外に跳ねている素線切れがある場合は、電線でない部分の輝度値、例えば背景の輝度値も平均値の計算に含まれてしまい、正確な色異常検出が行なえない。本実施形態のように、第1および第2理想輪郭線に挟まれる領域で輝度値の平均を求めて代表値とすることにより、電線でない部分の輝度値が平均値の計算に含まれることを防ぎ、正確な色異常検出を行なうことができる利点が得られる。   Further, in the color abnormality detection process in the non-crossing portion, for example, the average value of the luminance values of the pixel columns in the vertical direction of each screen sandwiched between the first edge pixel and the second edge pixel is set as the luminance value in the vertical direction. Is also possible. However, in this case, if there is a break in the wire part of the wire is jumping outside, the luminance value of the non-wire part, for example, the luminance value of the background is also included in the average value calculation, and an accurate color abnormality It cannot be detected. As in this embodiment, by calculating the average of the luminance values in the region sandwiched between the first and second ideal contour lines and using it as the representative value, the luminance value of the portion that is not the electric wire is included in the calculation of the average value. This provides an advantage of preventing and performing accurate color abnormality detection.

上記理想輪郭線を利用する形状異常検出処理(図37のS311)では、理想輪郭線から画面垂直方向に予め定めた距離を超えて離れたエッジ画素が、画面水平方向に予め定めた数だけ連続した場合に、素線切れなどにより電線の形状に異常が生じている可能性があると判断するようにしている。例えば、理想輪郭線から10画素以上離れたエッジ画素が20画素の長さにわたって現れた場合に、素線切れなどの電線異常の可能性があると判断するようにしている。これは、電線の一部が切れて外側に跳ねてしまっている場合、理想輪郭線からある程度離れたところに、エッジ画素がある程度まとまって存在するようになることを利用している。   In the shape abnormality detection process using the ideal outline (S311 in FIG. 37), a predetermined number of edge pixels that are separated from the ideal outline by a predetermined distance in the screen vertical direction continue in the horizontal direction of the screen. In such a case, it is determined that there is a possibility that the shape of the electric wire is abnormal due to a broken wire or the like. For example, when an edge pixel that is 10 pixels or more away from the ideal contour line appears over a length of 20 pixels, it is determined that there is a possibility of a wire abnormality such as a broken wire. This utilizes the fact that when a part of the electric wire is cut off and jumps to the outside, the edge pixels come together to some extent at some distance from the ideal contour line.

図15に素線切れを起こしている電線が撮影された画像を示す。図15の画像に対し、上記のエッジ検出処理を行なった結果を図16に示す。また、図16に示すエッジ画素の中から上記の理想輪郭線推定処理によって低信頼性画素を特定し、当該低信頼性画素を除いた残りのエッジ画素に基づいて理想輪郭線を求めた結果を図17に示す。そして、図16のエッジ画素と図17の理想輪郭線とを重ねて表示した結果を図18に示す。尚、図中の符号40は第1エッジ画素を示し、符号41は第2エッジ画素を示し、符号42は第1理想輪郭線を示し、符号43は第2理想輪郭線を示す。図18には、理想輪郭線から10画素以上離れたエッジ画素が20画素以上連続して現れる様子が示されており、上記の形状異常検出処理によって素線切れを起こしている電線を正確に検出できることが確認できる。   FIG. 15 shows an image in which an electric wire causing a break in the strand is taken. FIG. 16 shows the result of performing the edge detection process on the image of FIG. In addition, a low-reliability pixel is identified by the above-described ideal contour estimation process from the edge pixels shown in FIG. 16, and the result of obtaining the ideal contour based on the remaining edge pixels excluding the low-reliability pixel is obtained. As shown in FIG. FIG. 18 shows the result of displaying the edge pixel of FIG. 16 and the ideal outline of FIG. 17 in an overlapping manner. In the figure, reference numeral 40 indicates a first edge pixel, reference numeral 41 indicates a second edge pixel, reference numeral 42 indicates a first ideal contour line, and reference numeral 43 indicates a second ideal contour line. FIG. 18 shows a state in which 20 pixels or more of edge pixels that are 10 pixels or more away from the ideal contour line appear continuously, and the wire having a broken wire is accurately detected by the above-described shape abnormality detection processing. I can confirm that I can do it.

尚、巻付型光ファイバ線では、非横断部分において横断部分との交点付近の上下いずれかに巻き付けた光ファイバ線の影響で、電線の形状が膨らんで見える場合が存在しうる。当該巻付型光ファイバ線に対しては、形状異常判定処理(S311)において、この非横断部分に存在する交点付近の電線の膨らみを異常検出しないようにすることが好ましい。例えば、横断部分と非横断部分の交点から予め設定した画素数分の非横断部分の水平画素番号については形状異常判定処理(S311)を行わないようにすることで、誤検出を防ぐことができる。   In the case of a wound type optical fiber line, there may be a case where the shape of the electric wire appears to swell due to the influence of the optical fiber line wound around the upper or lower part near the intersection with the crossing part in the non-crossing part. For the wound optical fiber line, it is preferable not to abnormally detect the bulge of the electric wire near the intersection existing in the non-crossing portion in the shape abnormality determination process (S311). For example, it is possible to prevent erroneous detection by not performing the shape abnormality determination process (S311) for the horizontal pixel numbers of the non-crossing portion for the preset number of pixels from the intersection of the crossing portion and the non-crossing portion. .

また、この場合において、光ファイバ線を巻き付ける方向により、電線の上側、下側のどちらに光ファイバが沿っているのかがわかるため、例えば、光ファイバが電線に対し右斜め上方向に向かって横断している場合は、横断部分の右端と非横断部分の交点から予め設定した画素数分の上側部分に対してのみ形状異常判定処理を行わず、下側部分に対しては形状異常判定処理を行うようにすることで異常検出精度を向上させることができる。また、この場合は、横断部分の左端と非横断部分の交点から予め設定した画素数分の下側部分に対してのみ形状異常判定処理を行わず、上側部分に対しては形状異常判定処理を行うようにする。尚、光ファイバ線の巻き付け方向が反対であれば、形状異常判定処理を行う部分は上下反対とすれば良い。   In this case, the direction in which the optical fiber is wound indicates whether the optical fiber is along the upper side or the lower side of the electric wire. For example, the optical fiber crosses the electric wire obliquely upward to the right. If it is, the shape abnormality determination process is not performed only on the upper part of the preset number of pixels from the intersection of the right end of the crossing part and the non-crossing part, and the shape abnormality determination process is performed on the lower part. By doing so, the abnormality detection accuracy can be improved. In this case, the shape abnormality determination process is not performed only on the lower part of the number of pixels set in advance from the intersection of the left end of the transverse part and the non-crossing part, and the shape abnormality determination process is performed on the upper part. To do. If the winding direction of the optical fiber line is opposite, the part that performs the shape abnormality determination process may be reversed upside down.

また、横断部分が複数箇所、例えばフレーム画像の両端に2箇所あるような場合には、2箇所を横断部分とし、残りの部分を非横断部分として上述の処理を実行することにより誤検出を行うことなく異常検出を行うことができる。   In addition, when there are a plurality of crossing parts, for example, two places at both ends of the frame image, false detection is performed by executing the above processing with the two parts as crossing parts and the remaining parts as non-crossing parts. Anomaly detection can be performed without any problem.

また、本実施形態では、撮影画像には、巻付型光ファイバ線が撮影されているものとする。また、例えば、電線異常検出処理の開始時に巻付型光ファイバ線を含む画像であるのか否かを選択可能とし、巻付型光ファイバ線を含むものであれば本発明の電線異常検出プログラムを実行し、巻付型光ファイバ線を含まないものであれば、従来の電線異常検出プログラムを実行するようにしても良い。また、巻付型光ファイバ線以外の通常の電線等を撮影した画像について本発明の電線異常検出処理を実行しても、すべて非横断部分として以下の異常検出処理が処理されることとなるので、高精度の異常検出を行うことが可能である。   In the present embodiment, it is assumed that a wound optical fiber line is captured in the captured image. Also, for example, it is possible to select whether or not the image includes a wound optical fiber line at the start of the wire abnormality detection process. If it is executed and does not include a wound optical fiber line, a conventional electric wire abnormality detection program may be executed. In addition, even if the wire abnormality detection process of the present invention is performed on an image obtained by photographing a normal electric wire other than the wound optical fiber line, the following abnormality detection process is processed as a non-crossing portion. It is possible to detect abnormality with high accuracy.

また、上述した光ファイバ横断部分判定処理及び横断部部分の色異常検出処理は、光ファイバ線に限られず、従来からの電線に巻き付けられて使用される線について適用することが可能である。   In addition, the above-described optical fiber crossing portion determination processing and crossing portion color abnormality detection processing are not limited to optical fiber wires, and can be applied to conventional wires wound around electric wires.

また、光ファイバ線は、通常の電線部分より輝度値が低いのが通常であるが、もし輝度値が通常の電線部分よりも輝度値が高いものが存在するような場合であっても、例えば図24(b)示したグラフにおいて、輝度値曲線56は、輝度値の平均値58に対し対称のグラフで示されることとなるので、上述の色異常検出処理の各閾値の調節等を行うことにより対応することが可能である。   In addition, the optical fiber line usually has a luminance value lower than that of a normal electric wire part, but even if the luminance value is higher than that of the normal electric wire part, In the graph shown in FIG. 24B, the luminance value curve 56 is shown as a symmetric graph with respect to the average value 58 of the luminance values, so that adjustment of each threshold value of the color abnormality detection processing described above is performed. It is possible to cope with this.

ここで、本実施形態の対象画像は空撮映像より得られるものであり、電線の異常箇所は数フレームに渡って現れる。そこで、本実施形態では、電線に異常が生じている可能性があると判断された対象画像が予め定めた数、例えば2フレーム以上連続した場合に、電線に異常が生じていると判断するようにしている。これにより、より信頼性の高い電線異常検出を行なえる。ただし、ヘリコプターの飛行速度が遅い場合等には、さらに多くの連続フレームに異常箇所が現れるので、より多くのフレーム数以上連続した場合に、電線に異常が生じていると判断するようにしても良い。   Here, the target image of the present embodiment is obtained from an aerial image, and an abnormal portion of the electric wire appears over several frames. Therefore, in the present embodiment, it is determined that an abnormality has occurred in the electric wire when the target image that is determined to have the possibility that the electric wire has an abnormality continues for a predetermined number, for example, two frames or more. I have to. Thereby, a more reliable electric wire abnormality detection can be performed. However, if the flight speed of the helicopter is slow, etc., abnormal parts appear in more continuous frames. Therefore, if more than a number of frames continue, it may be determined that an abnormality has occurred in the electric wire. good.

電線異常検出処理を終了すると、ログに記録された異常画像の出力処理(S400)を行うものとしている。本実施形態においては、対象画像が切り出せなかった原画像や、異常検出した画像の連続する画像を、動画像ファイル(例えば、aviファイル、mpeg2ファイル等)に変換し、出力装置3上で再生可能なものとしている。これを異常検出画像とし、検査員は動画像の状態のまま確認できるので、目視による確認をより容易なものとしている。検査員は出力装置3に表示された動画像を見て、問題の有無を目視により判定できる。例えば、本実施形態の色異常検出処理では、電線にしみ等がある場合にも異常ありと判断する可能性があるが、単なるしみであるかアーク痕であるかの判断は、最終的に検査員が行なうようにしても良い。尚、動画像に限らず、静止画像として記録しても良い。例えば、静止画像をアルバム状に整理して表示するようにしても良い。また、動画像と静止画像の両方を記録して、両方の画像を用いて検査員が確認作業をするようにしてもよい。   When the electric wire abnormality detection process is completed, the abnormal image output process (S400) recorded in the log is performed. In the present embodiment, an original image in which the target image could not be cut out or a continuous image of the abnormally detected image is converted into a moving image file (for example, avi file, mpeg2 file, etc.) and can be reproduced on the output device 3 It is supposed to be. This is used as an abnormality detection image, and the inspector can check the moving image as it is, so that visual confirmation is easier. The inspector can visually determine the presence or absence of a problem by looking at the moving image displayed on the output device 3. For example, in the color abnormality detection process of the present embodiment, there is a possibility that it is determined that there is an abnormality even if there is a stain or the like on the electric wire, but the determination of whether it is a mere stain or an arc mark is finally inspected. It may be performed by a member. In addition, you may record as not only a moving image but a still image. For example, still images may be displayed in an album form. Moreover, both a moving image and a still image may be recorded, and an inspector may perform confirmation work using both images.

以下、本発明の電線異常検出プログラムが実行する電線異常検出処理(S300)の一例を図37〜図47のフローチャートに沿って説明する。図37に電線異常検出処理(S300)を詳細化したフローチャートを示す。この処理では、画像カウンタkに1をセットし(S301)、形状異常カウンタzに0をセットし(S302)、色異常カウンタqに0をセットする(S303)。そして、k番目の対象画像が存在する場合は(S304;Yes)、当該対象画像を読み込み(S305)、読み込んだ対象画像について、エッジ検出処理(S306)、理想輪郭線推定処理(S307)、光ファイバ横断判定処理(S308)、色異常検出処理(S309、S310)、形状異常検出処理(S311)を行なう。これらの処理の終了後、画像カウンタkに1を加算し(S312)、次フレームにあたるk番目の対象画像について、S304以下の処理を繰り返す。すべての対象画像について以上の処理を行なうと(S304;No)、電線異常検出処理を終了する。   Hereinafter, an example of the electric wire abnormality detection process (S300) which the electric wire abnormality detection program of this invention performs is demonstrated along the flowchart of FIGS. FIG. 37 shows a detailed flowchart of the electric wire abnormality detection process (S300). In this process, 1 is set in the image counter k (S301), 0 is set in the shape abnormality counter z (S302), and 0 is set in the color abnormality counter q (S303). If the k-th target image exists (S304; Yes), the target image is read (S305), and the edge detection process (S306), ideal contour estimation process (S307), and light are read for the read target image. Fiber crossing determination processing (S308), color abnormality detection processing (S309, S310), and shape abnormality detection processing (S311) are performed. After the completion of these processes, 1 is added to the image counter k (S312), and the processes from S304 onward are repeated for the kth target image corresponding to the next frame. If the above process is performed about all the target images (S304; No), an electric wire abnormality detection process will be complete | finished.

図38にエッジ検出処理を詳細化したフローチャートを示す。この処理では、画面水平方向画素番号iに1をセットする(S306−1)。そして、水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えていないか判断する(S306−2)。水平画素番号iがi_max以下であれば(S306−2;Yes)、画面垂直方向の画素番号jに1をセットする(S306−3)。そして、垂直画素番号jの値が、対象画像の垂直方向画素数j_maxから1を減算した値を超えていないか判断する(S306−4)。垂直画素番号jがj_max−1以下であれば(S306−4;Yes)、座標(i,j)にある画素の輝度値と座標(i,j+1)にある画素の輝度値との差を求め、差分値(j)として記録する(S306−5)。そして、垂直画素番号jに1を加算し(S306−6)、S306−4以下の処理を繰り返す。垂直画素番号jの値が、j_max−1を超えると(S306−4;No)、水平画素番号iにおける垂直方向画素列の隣接する2画素間の輝度値の差分値はすべて求められたこととなり、次にエッジ画素の検索処理を行なう(S306−7)。   FIG. 38 shows a detailed flowchart of the edge detection process. In this process, 1 is set to the screen horizontal pixel number i (S306-1). Then, it is determined whether the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S306-2). If the horizontal pixel number i is equal to or less than i_max (S306-2; Yes), 1 is set to the pixel number j in the vertical direction of the screen (S306-3). Then, it is determined whether the value of the vertical pixel number j exceeds the value obtained by subtracting 1 from the number of vertical pixels j_max of the target image (S306-4). If the vertical pixel number j is equal to or smaller than j_max−1 (S306-4; Yes), the difference between the luminance value of the pixel at the coordinate (i, j) and the luminance value of the pixel at the coordinate (i, j + 1) is obtained. The difference value (j) is recorded (S306-5). Then, 1 is added to the vertical pixel number j (S306-6), and the processes after S306-4 are repeated. When the value of the vertical pixel number j exceeds j_max-1 (S306-4; No), all the luminance value difference values between two adjacent pixels in the vertical pixel row at the horizontal pixel number i are obtained. Next, edge pixel search processing is performed (S306-7).

図39にエッジ画素の検索処理を詳細化したフローチャートを示す。当該処理では、記録された差分値の中から絶対値が最大となる差分値(jP1)を求め、差分値(jP1)に対応する垂直画素番号jP1を求める(S306−7−1)。 FIG. 39 shows a detailed flowchart of the edge pixel search process. In this process, the absolute value from among the recorded difference value difference value becomes maximum seek (j P1), obtains the vertical pixel number j P1 corresponding to the difference value (j P1) (S306-7-1) .

対象画像における下側に位置するP2を探索する(S306−7−2〜10)。始めにjP1から電線の直径の半分として例えば20画素、さらに10画素引いた値をjとする(S306−7−2)。そして、垂直画素番号jに対応する差分値(j)が候補画素となりうるか否かを判断する。例えば|差分値(j)|>5であるかどうかを判断する(S306−7−3)。当該垂直画素番号jが候補画素となりうる場合(S306−7−3:Yes)は、数式4により候補画素jの輝度値とjを中心とする3×3の画素領域の輝度値の差分の分散(σ)を求める(S306−7−4)。σが3.0以上(S306−7−5:Yes)であれば、当該垂直画素番号jをエッジP2とする(S306−7−10)。一方、|差分値(j)|>5でない場合(S306−7−3:No)及びσが3.0未満の場合(S306−7−5:No)は、垂直画素番号に1を加えて(S306−7−6、S306−7−7)、即ち電線の内側にある次の画素について処理を行う。ここで、垂直画素番号jがP1から予め設定された閾値、例えば10画素以内かどうかを判断する(S306−7−8)。電線の外側の画素から順番にエッジP2を探索し、P1から10画素未満となってしまった場合(S306−7−8:No)には、これ以上内側にエッジがあることは考えられないため、エッジの検出に失敗したと判断し、暫定的にエッジP2をP1から電線の直径の半分を引いた垂直画素番号(S306−7−9)としている。一方、垂直画素番号jがP1から10画素以上ある場合(S306−7−8:Yes)には、S306−7−3に戻り、当該垂直画素番号がエッジとなりうるかの判断をする。 P2 located on the lower side of the target image is searched (S306-7-2 to 10). For example 20 pixels as half from j P1 of the wire diameter, the value obtained by subtracting another 10 pixels and j at the beginning (S306-7-2). Then, it is determined whether or not the difference value (j) corresponding to the vertical pixel number j can be a candidate pixel. For example, it is determined whether or not | difference value (j) |> 5 (S306-7-3). When the vertical pixel number j can be a candidate pixel (S306-7-3: Yes), the variance of the difference between the luminance value of the candidate pixel j and the luminance value of the 3 × 3 pixel area centered on j is calculated according to Equation 4. (Σ 2 ) is obtained (S306-7-4). If σ is 3.0 or more (S306-7-5: Yes), the vertical pixel number j is set as the edge P2 (S306-7-10). On the other hand, when | difference value (j) |> 5 is not satisfied (S306-7-3: No) and when σ is less than 3.0 (S306-7-5: No), 1 is added to the vertical pixel number. (S306-7-6, S306-7-7), that is, processing is performed on the next pixel inside the electric wire. Here, it is determined whether or not the vertical pixel number j is within a threshold set in advance from P1, for example, 10 pixels (S306-7-8). When the edge P2 is searched in order from the outside pixel of the electric wire and becomes less than 10 pixels from P1 (S306-7-8: No), it is unlikely that there is an edge further inside. Therefore, it is determined that the edge detection has failed, and the edge P2 is tentatively set as the vertical pixel number (S306-7-9) obtained by subtracting half of the diameter of the wire from P1. On the other hand, when the vertical pixel number j is 10 pixels or more from P1 (S306-7-8: Yes), the process returns to S306-7-3 to determine whether the vertical pixel number can be an edge.

次に、対象画像における上側に位置するP2を探索する(S306−7−11〜19)。始めにjP1から電線の直径の半分、さらに10画素を加えた値をjとする(S306−7−11)。そして、垂直画素番号jに対応する差分値(j)が候補画素となりうるか否かを判断する。例えば|差分値(j)|>5であるかどうかを判断する(S306−7−12)。当該垂直画素番号jが候補画素となりうる場合(S306−7−12:Yes)は、数式4により候補画素jの輝度値とjを中心とする3×3の画素領域の輝度値の差分の分散(σ)を求める(S306−7−13)。σが3.0以上(S306−7−14:Yes)であれば、当該垂直画素番号jをエッジP2とする(S306−7−19)。一方、|差分値(j)|>5でない場合(S306−7−12:No)及びσが3.0未満の場合(S306−7−14:No)は、垂直画素番号から1を引いて(S306−7−15、S306−7−16)、即ち電線の内側にある次の画素について処理を行う。ここで、垂直画素番号jがP1から予め設定された閾値、例えば10画素以内かどうかを判断する(S306−7−17)。電線の外側の画素から順番にエッジP2を探索し、P1から10画素未満となってしまった場合(S306−7−17:No)には、これ以上内側にエッジがあることは考えられないため、エッジの検出に失敗したと判断し、暫定的にエッジP2をP1から電線の直径の半分を加えた垂直画素番号(S306−7−18)としている。一方、垂直画素番号jがP1から10画素以上ある場合(S306−7−17:Yes)には、S306−7−12に戻り、当該垂直画素番号がエッジとなりうるかの判断をする。以上により、差分値が最大となる点jP1から最も離れたピークを構成する画素、即ちエッジ画素が求められる。 Next, P2 located on the upper side in the target image is searched (S306-7-11 to 19). Half from j P1 diameter of the wire at the beginning, further the value plus 10 pixels and j (S306-7-11). Then, it is determined whether or not the difference value (j) corresponding to the vertical pixel number j can be a candidate pixel. For example, it is determined whether or not | difference value (j) |> 5 (S306-7-12). When the vertical pixel number j can be a candidate pixel (S306-7-12: Yes), the difference between the luminance value of the candidate pixel j and the luminance value of the 3 × 3 pixel area centered on j is calculated according to Equation 4. (Σ 2 ) is obtained (S306-7-13). If σ is 3.0 or more (S306-7-14: Yes), the vertical pixel number j is set as the edge P2 (S306-7-19). On the other hand, when | difference value (j) |> 5 is not satisfied (S306-7-12: No) and when σ is less than 3.0 (S306-7-14: No), 1 is subtracted from the vertical pixel number. (S306-7-15, S306-7-16), that is, processing is performed for the next pixel inside the electric wire. Here, it is determined whether or not the vertical pixel number j is within a threshold set in advance from P1, for example, 10 pixels (S306-7-17). When the edge P2 is searched in order from the pixel outside the electric wire and becomes less than 10 pixels from P1 (S306-7-17: No), it is unlikely that there is an edge further inside. Therefore, it is determined that the edge detection has failed, and the edge P2 is temporarily set to the vertical pixel number (S306-7-18) obtained by adding half the diameter of the wire from P1. On the other hand, when the vertical pixel number j is 10 pixels or more from P1 (S306-7-17: Yes), the process returns to S306-7-12 to determine whether the vertical pixel number can be an edge. Thus, the pixel difference value constitutes the farthest peak from the point j P1 with the maximum, that is the edge pixel is obtained.

水平画素番号iについて第1エッジ画素および第2エッジ画素が求められると、図38の処理に戻り、水平画素番号iに1を加算し(S306−8)、当該水平画素番号iについてS306−2以下の処理を繰り返す。以上により、対象画像を構成する各垂直画素列ごとに、換言すれば各水平画素番号ごとに、第1エッジ画素および第2エッジ画素が求められる。水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えると(S306−2;No)、当該対象画像におけるエッジ検出処理を終了する。   When the first edge pixel and the second edge pixel are obtained for the horizontal pixel number i, the process returns to the process of FIG. 38, and 1 is added to the horizontal pixel number i (S306-8). The following process is repeated. As described above, the first edge pixel and the second edge pixel are obtained for each vertical pixel column constituting the target image, in other words, for each horizontal pixel number. When the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S306-2; No), the edge detection process in the target image is terminated.

エッジ検出処理を終了すると、理想輪郭線推定処理(S307)を行なう。図40に理想輪郭線推定処理を詳細化したフローチャートを示す。この処理では、先ず除去候補画素の検索処理を行なう(S307−1)。更にこの処理では、図41に詳細を示すように、画面水平方向画素番号iに1をセットする(S307−1−1)。そして、水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えていないか判断する(S307−1−2)。水平画素番号iがi_max以下であれば(S307−1−2;Yes)、 水平画素番号i−Δi〜i+Δiにおいて存在する第1エッジ画素について、画面垂直方向の座標位置の平均値を求め、Ave1とする(S307−1−3)。尚、Δiは例えば15とする。そして、 水平画素番号i−Δi〜i+Δiにおいて存在する第1エッジ画素のうち、その垂直方向の座標位置と上記平均値Ave1との差の絶対値が、予め定めた閾値以上となるエッジ画素を除去候補画素として記録する(S307−1−4)。同様に、水平画素番号i−Δi〜i+Δiにおいて存在する第2エッジ画素について、垂直方向の座標位置の平均値を求めてAve2とし(S307−1−5)、これら第2エッジ画素のうち、その垂直方向の座標位置と上記平均値Ave2との差の絶対値が、予め定めた閾値以上となるエッジ画素を除去候補画素として記録する(S307−1−6)。さらに、水平画素番号iにおける第1エッジ画素と第2エッジ画素の垂直方向の位置の差を求め、ΔDとする(S307−1−7)。ΔDが予め定めた上限値以上または下限値以下となる場合、当該水平画素番号iにおける第1エッジ画素と第2エッジ画素を除去候補画素として記録する(S307−1−8)。そして、水平画素番号iに1を加算し(S307−1−9)、当該水平画素番号iについてS307−1−2以下の処理を繰り返す。以上により、垂直方向の座標位置が±15画素の範囲にある周囲のエッジ画素の平均から大きく外れるエッジ画素や、対となる第1エッジ画素と第2エッジ画素の間隔が極端に狭い又は広いエッジ画素が、除去候補画素として記録される。水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えると(S307−1−2;No)、当該対象画像における除去候補画素の検索処理を終了する。   When the edge detection process is completed, an ideal contour estimation process (S307) is performed. FIG. 40 shows a flowchart detailing the ideal contour estimation process. In this process, first, a removal candidate pixel search process is performed (S307-1). Further, in this process, as shown in detail in FIG. 41, 1 is set to the screen horizontal direction pixel number i (S307-1-1). Then, it is determined whether the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S307-1-2). If the horizontal pixel number i is equal to or less than i_max (S307-1-2; Yes), the average value of the coordinate positions in the vertical direction of the screen is obtained for the first edge pixels existing at the horizontal pixel numbers i−Δi to i + Δi, and Ave1 (S307-1-3). Δi is set to 15, for example. Then, among the first edge pixels existing in the horizontal pixel numbers i−Δi to i + Δi, the edge pixels whose absolute value of the difference between the vertical coordinate position and the average value Ave1 is equal to or larger than a predetermined threshold value are removed. It records as a candidate pixel (S307-1-4). Similarly, for the second edge pixels existing at the horizontal pixel numbers i−Δi to i + Δi, the average value of the coordinate positions in the vertical direction is obtained as Ave2 (S307-1-5). Edge pixels in which the absolute value of the difference between the vertical coordinate position and the average value Ave2 is equal to or greater than a predetermined threshold are recorded as removal candidate pixels (S307-1-6). Further, the difference between the positions of the first edge pixel and the second edge pixel in the horizontal pixel number i in the vertical direction is obtained and set as ΔD (S307-1-7). When ΔD is greater than or equal to a predetermined upper limit value or less than a lower limit value, the first edge pixel and the second edge pixel at the horizontal pixel number i are recorded as removal candidate pixels (S307-1-8). Then, 1 is added to the horizontal pixel number i (S307-1-9), and the processing from S307-1-2 onward is repeated for the horizontal pixel number i. As described above, an edge pixel greatly deviating from the average of surrounding edge pixels whose vertical coordinate position is within a range of ± 15 pixels, or an edge where the distance between the paired first edge pixel and the second edge pixel is extremely narrow or wide Pixels are recorded as removal candidate pixels. When the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S307-1-2; No), the removal candidate pixel search process in the target image ends.

除去候補画素が求められると、図40の処理に戻り、第1エッジ画素群から、除去候補画素すなわちエッジの直線性を損ねる低信頼性画素を除いた残りの画素を用いて、最小自乗法により、第1輪郭線を作成する(S307−2)。同様に、第2エッジ画素群から除去候補画素を除いた残りの画素を用いて、最小自乗法により第2輪郭線を作成する(S307−3)。これにより、当該対象画像における理想輪郭線推定処理を終了する。   When the removal candidate pixel is obtained, the process returns to the process of FIG. 40, and the remaining pixel excluding the removal candidate pixel, that is, the low-reliability pixel that impairs the linearity of the edge, is removed from the first edge pixel group by the least square method. A first contour line is created (S307-2). Similarly, a second contour line is created by the least square method using the remaining pixels obtained by removing the removal candidate pixels from the second edge pixel group (S307-3). Thereby, the ideal outline estimation process in the said target image is complete | finished.

理想輪郭線推定処理を終了すると、光ファイバ横断部分判定処理(S308)を行なう。図42に光ファイバ横断部分判定処理(S308)を詳細化したフローチャートを示す。この処理では、先ず、各水平方向画素番号について横断部分判定フラグHを設定し(S308−1)、画面水平方向画素番号i=1にセットする(S308−2)。そして、水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えていないか判断する(S308−3)。水平画素番号iがi_max以下であれば(S308−3;Yes)、水平画素番号iにおいて第1輪郭線と第2輪郭線との間に位置する画素の輝度値の平均値を求め、当該平均値を代表値Val(i)とする(S308−4)。そして、水平画素番号iに1を加算し(S308−5)、水平画素番号iについての処理を繰り返す。これにより、各水平画素番号iについて代表値Val(i)が求められる。   When the ideal contour estimation process ends, an optical fiber crossing portion determination process (S308) is performed. FIG. 42 shows a detailed flowchart of the optical fiber crossing portion determination process (S308). In this process, first, the transverse portion determination flag H is set for each horizontal pixel number (S308-1), and the screen horizontal pixel number i = 1 is set (S308-2). Then, it is determined whether the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S308-3). If the horizontal pixel number i is equal to or less than i_max (S308-3; Yes), the average value of the luminance values of the pixels located between the first contour line and the second contour line at the horizontal pixel number i is obtained, and the average The value is set as a representative value Val (i) (S308-4). Then, 1 is added to the horizontal pixel number i (S308-5), and the process for the horizontal pixel number i is repeated. Thereby, the representative value Val (i) is obtained for each horizontal pixel number i.

次に、代表値Val(i)が最小となる水平画素番号を探索して最小値Xminとし、横断部分の中点と推定する(S308−6)。次に、当該フレームでの代表値Val(i)の平均値μを求め(S308−7)、更に最小値Xminを中心として、最も近いVal(i)≧μとなる水平画素番号での第1理想輪郭線および第2理想輪郭線の中点をそれぞれ仮の左端、右端とする(S308−8)。更に、仮の左右端を直線で結び、第1理想輪郭線および第2理想輪郭線との交点を求め、この交点を、光ファイバの左右端とし(S308−9)、左端の水平方向画素番号から右端の水平方向画素番号までのすべての水平方向画素番号において、横断部分判定フラグをH=1とする(S308−10)。これにより、当該対象画像における光ファイバ横断部分判定処理を終了する。   Next, the horizontal pixel number that minimizes the representative value Val (i) is searched for and set to the minimum value Xmin, which is estimated as the midpoint of the crossing portion (S308-6). Next, an average value μ of the representative value Val (i) in the frame is obtained (S308-7), and the first value at the horizontal pixel number that is closest to Val (i) ≧ μ around the minimum value Xmin is obtained. The midpoints of the ideal contour line and the second ideal contour line are defined as the temporary left end and the right end, respectively (S308-8). Further, the temporary left and right ends are connected with a straight line to obtain an intersection point between the first ideal contour line and the second ideal contour line, and this intersection point is set as the left and right ends of the optical fiber (S308-9). In all horizontal pixel numbers from the horizontal pixel number to the rightmost horizontal pixel number, the crossing portion determination flag is set to H = 1 (S308-10). Thereby, the optical fiber crossing portion determination process in the target image ends.

図43に光ファイバの横断部分での色異常検出処理(S309)を詳細化したフローチャートを示す。光ファイバ横断部分での色異常検出処理では、対象画像の水平画素番号のうち横断部分判定フラグH=1の水平画素番号のみを対象とする(S309−1)。次に、合計カウンタSum1及びSum2をそれぞれ0に、また、変化点の検出に際し前後に5画素ずつ平均するため、カウンタLを−5に設定する(S309−2)。そして、検査点を中心とする合計11の水平画素番号での代表値の平均μと検査点から10右にある点を中心とする合計11の水平画素番号での代表値の平均μを求めるため、合計カウンタに各水平画素番号での代表値を加えながら(S309−3)、カウンタLが6になるまで(S309−4)、Lに1を加えてながら(S309−5)、合計11回ループ処理を行う。 FIG. 43 shows a detailed flowchart of the color abnormality detection process (S309) at the crossing portion of the optical fiber. In the color abnormality detection process at the optical fiber crossing portion, only the horizontal pixel number of the crossing portion determination flag H = 1 among the horizontal pixel numbers of the target image is targeted (S309-1). Next, the total counters Sum1 and Sum2 are each set to 0, and the counter L is set to -5 in order to average 5 pixels before and after the change point is detected (S309-2). Then, the average μ a of representative values at a total of 11 horizontal pixel numbers centered on the inspection point and the average μ b of representative values at a total of 11 horizontal pixel numbers centered on a point 10 to the right of the inspection point are obtained. In order to obtain the sum, while adding the representative value at each horizontal pixel number to the total counter (S309-3), until the counter L reaches 6 (S309-4), adding 1 to L (S309-5), the total Perform loop processing 11 times.

S309−3〜S309−5までのループ処理が終わると(S309−4:No)、水平画素番号iが最小値Xminの水平画素番号以下の場合は、(Sum1−Sum2)/11>0かどうか、即ち、単調減少しているかどうか、水平画素番号iが最小値Xminの水平画素番号を超える場合は、(Sum1−Sum2)/11<0かどうか、即ち、単調増加しているかどうかを判断する(S309−6)。単調減少及び単調増加であれば(S309−6:No)、S309−9の処理へ移る。これに対し、水平画素番号iが最小値の水平画素番号以下の場合であるが、右側の画素の合計との差分が増加した(+である)場合及び、水平画素番号iが最小値の水平画素番号を超える場合であるが、差分が減少している(−である)場合(S309−6:Yes)は、当該差分の絶対値が差分閾値5を超えるかどうかを判断する(S309−7)。差分閾値を超える場合には(S309−7:Yes)、異常検出数カウンタであるAに1を加えて(S309−8)、S309−9の処理に移る。また、差分閾値を超えない場合には(S309−7:No)、損傷とは見なさず、そのままS309−9の処理に移る。   When the loop processing from S309-3 to S309-5 is completed (S309-4: No), if the horizontal pixel number i is equal to or smaller than the horizontal pixel number of the minimum value Xmin, whether (Sum1-Sum2) / 11> 0 That is, whether or not it is monotonically decreasing, and if the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number of the minimum value Xmin, it is determined whether (Sum1−Sum2) / 11 <0, that is, whether or not it is monotonously increasing. (S309-6). If it is monotonous decrease and monotonous increase (S309-6: No), the process proceeds to S309-9. In contrast, when the horizontal pixel number i is equal to or smaller than the minimum horizontal pixel number, the difference from the sum of the right-side pixels has increased (it is +), and the horizontal pixel number i has the minimum horizontal value. If the pixel number is exceeded, but the difference is decreasing (-) (S309-6: Yes), it is determined whether the absolute value of the difference exceeds the difference threshold 5 (S309-7). ). When the difference threshold is exceeded (S309-7: Yes), 1 is added to A which is an abnormality detection number counter (S309-8), and the process proceeds to S309-9. If the difference threshold value is not exceeded (S309-7: No), it is not regarded as damage, and the process directly proceeds to S309-9.

すべての横断判定フラグH=1の水平画素番号についての処理が終了した場合(S309−9:Yes)、異常検出数カウンタが0でないときは、k番目の対象画像を色異常候補画像として記録する(S309−11)。これに対し、未処理の横断判定フラグH=1の水平画素番号が存在する場合は(S309−9:No)、次の水平画素番号への処理に移る(S309−10)。これにより、当該対象画像における横断部分での色異常検出処理を終了する。   When the processing for all horizontal pixel numbers with the crossing determination flag H = 1 is completed (S309-9: Yes), when the abnormality detection number counter is not 0, the kth target image is recorded as a color abnormality candidate image. (S309-11). On the other hand, when there is an unprocessed horizontal determination flag H = 1 (S309-9: No), the process proceeds to the next horizontal pixel number (S309-10). Thus, the color abnormality detection process at the crossing portion in the target image is completed.

次に、図44に非横断部分での色異常検出処理(S310)を詳細化したフローチャートを示す。光ファイバ非横断部分での色異常検出処理では、先ず、カウンタu,u’及び異常検出数Aに0をセットし(S310−1)、求めた代表値Val(1)〜Val(i_max)のうち横断判定フラグH=0である水平画素番号を用いて数式8により上限の閾値Val’と下限の閾値Val”を求める(S310−2)。次に、水平画素番号iに1をセットする(S310−3)。但し、非横断部分での色異常検出処理では、横断判定フラグH=0である水平画素番号に限られる。水平画素番号iがi_max以下であるか判断する(S310−4)。水平画素番号iがi_max以下であれば、当該画素番号iに対応する代表値Val(i)が上限値Val’以上であるか又は下限値Val’以下であるか判断する(S310−5,S310−7)。代表値Val(i)が上限値Val’以上である場合はカウンタuに1を加算し(S310−6)、代表値Val(i)が下限値Val”以下である場合はカウンタu’に1を加算する(S310−8)。そして、カウンタuまたはカウンタu’の値が予め定めた値u_max以上であるか判断する(S310−9)。u_maxは例えば20とする。カウンタu,u’の双方がu_maxに満たなければ(S310−9;No)、水平画素番号iに1を加算し(S310−12)、水平画素番号iについてS310−4以下の処理を繰り返す。一方、代表値Val(i)が上限値Val’以上でなく且つ下限値Val”以下でない場合は、カウンタu,u’に0をセットし(S310−10)、水平画素番号iに1を加算し(S310−12)、水平画素番号iについてS310−4以下の処理を繰り返す。   Next, FIG. 44 shows a detailed flowchart of the color abnormality detection process (S310) in the non-crossing portion. In the color abnormality detection process in the non-crossing portion of the optical fiber, first, 0 is set to the counters u and u ′ and the abnormality detection number A (S310-1), and the obtained representative values Val (1) to Val (i_max) are obtained. Of these, the upper threshold value Val ′ and the lower threshold value Val ″ are obtained by Equation 8 using the horizontal pixel number with the crossing determination flag H = 0 (S310-2). Next, 1 is set to the horizontal pixel number i ( However, in the color abnormality detection process in the non-crossing portion, it is limited to the horizontal pixel number where the crossing determination flag H = 0, and it is determined whether the horizontal pixel number i is equal to or less than i_max (S310-4). If the horizontal pixel number i is less than or equal to i_max, it is determined whether the representative value Val (i) corresponding to the pixel number i is greater than or equal to the upper limit value Val ′ or less than or equal to the lower limit value Val ′ (S310-5). S310-7). If the value Val (i) is greater than or equal to the upper limit value Val ′, 1 is added to the counter u (S310-6). If the representative value Val (i) is less than or equal to the lower limit value Val ″, 1 is added to the counter u ′. Add (S310-8). Then, it is determined whether the value of the counter u or the counter u ′ is equal to or greater than a predetermined value u_max (S310-9). u_max is set to 20, for example. If both of the counters u and u 'do not satisfy u_max (S310-9; No), 1 is added to the horizontal pixel number i (S310-12), and the processing from S310-4 onward is repeated for the horizontal pixel number i. On the other hand, if the representative value Val (i) is not greater than or equal to the upper limit value Val ′ and not less than the lower limit value Val ″, 0 is set to the counters u and u ′ (S310-10), and 1 is added to the horizontal pixel number i. (S310-12), the process from S310-4 onward is repeated for the horizontal pixel number i.

カウンタu,u’の少なくとも一方がu_max以上となる場合は(S310−9;Yes)、上限値Val’以上または下限値Val”以下となる代表値Val(i)が20画素連続して現れたこととなるので、異常箇所として検出し、異常箇所検出数AをA=A+1とし(S310−11)、水平画素番号iに1を加算し(S310−12)、水平画素番号iについてS310−4以下の処理を繰り返す。この際、カウンタu,u’は、0をリセットする(S310−11)。   When at least one of the counters u and u ′ is greater than or equal to u_max (S310-9; Yes), a representative value Val (i) that is greater than or equal to the upper limit value Val ′ or less than or equal to the lower limit value Val ″ appears continuously for 20 pixels. Therefore, it is detected as an abnormal part, the abnormal part detection number A is set to A = A + 1 (S310-11), 1 is added to the horizontal pixel number i (S310-12), and S310-4 for the horizontal pixel number i. The following processing is repeated, at which time the counters u and u ′ reset 0 (S310-11).

水平画素番号iがi_maxとなると(S310−4:No)、異常検出箇所が存在しているかどうかを判断する(S310−13)。異常検出箇所Aがある場合(S310−13:Yes)は、動的閾値設定処理(S310−14)を行う。異常検出箇所がない場合は(S310−13:No)は、色異常カウンタqを0にリセットし(S310−18)、当該対象画像についての色異常検出処理を終了する。   When the horizontal pixel number i becomes i_max (S310-4: No), it is determined whether or not an abnormality detection location exists (S310-13). When there is an abnormality detection location A (S310-13: Yes), dynamic threshold setting processing (S310-14) is performed. If there is no abnormality detection location (S310-13: No), the color abnormality counter q is reset to 0 (S310-18), and the color abnormality detection process for the target image is terminated.

図45に動的閾値設定処理(S310−14)のフローチャートの一例を示す。先ず、異常検出箇所Aが予め設定された設定数(例えば3カ所)以上検出されたかどうかを判断する(S310−14−1)。検出されていなければ、S310−15に移る。3カ所以上検出されている場合(S310−14−1:Yes)は、異常箇所の出現が周期性を有しているかどうかの判断を行う(S310−14−2)。周期性を有しているかどうかは、例えば、異常箇所に該当する画素の出現間隔が、予め設定した周期パラメータ(例えば、60画素に一定の幅(例えば±5画素)を持たせた閾値)内であるか否かにより判断する。異常箇所が周期性を有する場合(S310−14−2:Yes)は、上限閾値及び下限閾値を緩める変更し(例えば、係数α=α+0.2とする)(S310−14−3)、変更後の閾値αにより、S310−3からの処理を再実行する(S310−14−4)。この際に、異常検出数A=0に戻しておく。尚、閾値の変更は当該フレームのみであって、次のフレームからは、元の閾値で異常検出を行うものである。   FIG. 45 shows an example of a flowchart of the dynamic threshold setting process (S310-14). First, it is determined whether or not more than a preset number (for example, three locations) of abnormality detection locations A have been detected (S310-14-1). If not detected, the process proceeds to S310-15. When three or more places are detected (S310-14-1: Yes), it is determined whether or not the appearance of the abnormal part has periodicity (S310-14-2). Whether or not it has periodicity is, for example, that the appearance interval of pixels corresponding to the abnormal location is within a preset periodic parameter (for example, a threshold in which 60 pixels have a certain width (for example, ± 5 pixels)) Judgment is based on whether or not When the abnormal part has periodicity (S310-14-2: Yes), the upper limit threshold and the lower limit threshold are relaxed (for example, coefficient α = α + 0.2) (S310-14-3), and after the change The process from S310-3 is executed again according to the threshold value α (S310-14-4). At this time, the abnormality detection number A is reset to zero. Note that the threshold value is changed only for the frame, and from the next frame, abnormality detection is performed with the original threshold value.

そして、色異常カウンタqに1を加算し(S310−15)、当該カウンタqが予め定めた値q_max以上であるか判断する(S310−16)。q_maxは例えば2とする。色異常カウンタqがq_maxに満たなければ(S310−16;No)、当該対象画像についての色異常検出処理を終了する。一方、色異常カウンタqがq_max以上である場合(S310−16;Yes)、色異常候補画像が2フレーム以上連続したこととなるので、これらの色異常候補画像をログに記録する(S310−17)。そして、色異常カウンタqを0にリセットし(S310−18)、当該対象画像についての色異常検出処理を終了する。   Then, 1 is added to the color abnormality counter q (S310-15), and it is determined whether the counter q is equal to or greater than a predetermined value q_max (S310-16). For example, q_max is 2. If the color abnormality counter q does not satisfy q_max (S310-16; No), the color abnormality detection process for the target image is terminated. On the other hand, if the color abnormality counter q is equal to or greater than q_max (S310-16; Yes), the color abnormality candidate images are continuous for two frames or more, and therefore these color abnormality candidate images are recorded in the log (S310-17). ). Then, the color abnormality counter q is reset to 0 (S310-18), and the color abnormality detection process for the target image ends.

図46および図47に形状異常検出処理を詳細化したフローチャートを示す。この処理では、カウンタw,w’に0をセットし(S311−1,S311−2)、画面水平方向画素番号iに1をセットする(S311−3)。そして、水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えていないか判断する(S311−4)。水平画素番号iがi_max以下であれば(S311−4;Yes)、水平画素番号iにおける第1エッジ画素と水平画素番号iにおける第1輪郭線上の点との画面垂直方向の座標位置の差を求め、ΔH1とする(S311−5)。同様に、水平画素番号iにおける第2エッジ画素と水平画素番号iにおける第2輪郭線上の点との垂直方向の座標位置の差を求め、ΔH2とする(S311−6)。そして、ΔH1の絶対値およびΔH2の絶対値が、予め定めた値H_max以上であるか判断する(S311−7,S311−9)。H_maxは例えば10とする。ΔH1がH_max以上である場合はカウンタwに1を加算し(S311−8)、ΔH2がH_max以上である場合はカウンタw’に1を加算する(S311−10)。そして、カウンタwまたはカウンタw’の値が予め定めた値w_max以上であるか判断する(S311−11)。w_maxは例えば20とする。カウンタw,w’の双方がw_maxに満たなければ(S311−11;No)、水平画素番号iに1を加算し(S311−13)、当該水平画素番号iについてS311−4以下の処理を繰り返す。一方、ΔH1とΔH2の双方がH_maxに満たない場合は、カウンタw,w’に0をセットし(S311−12)、水平画素番号iに1を加算し(S311−13)、当該水平画素番号iについてS311−4以下の処理を繰り返す。   46 and 47 show flowcharts detailing the shape abnormality detection processing. In this processing, 0 is set in the counters w and w '(S311-1 and S311-2), and 1 is set in the screen horizontal direction pixel number i (S311-3). Then, it is determined whether the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S311-4). If the horizontal pixel number i is equal to or less than i_max (S311-4; Yes), the difference in the coordinate position in the screen vertical direction between the first edge pixel at the horizontal pixel number i and the point on the first contour line at the horizontal pixel number i is determined. It calculates | requires and sets it as (DELTA) H1 (S311-5). Similarly, the difference between the coordinate positions in the vertical direction between the second edge pixel at the horizontal pixel number i and the point on the second contour line at the horizontal pixel number i is obtained and set as ΔH2 (S311-6). Then, it is determined whether the absolute value of ΔH1 and the absolute value of ΔH2 are equal to or greater than a predetermined value H_max (S311-7, S311-9). H_max is set to 10, for example. When ΔH1 is greater than or equal to H_max, 1 is added to the counter w (S311-8), and when ΔH2 is greater than or equal to H_max, 1 is added to the counter w ′ (S311-10). Then, it is determined whether the value of the counter w or the counter w ′ is equal to or larger than a predetermined value w_max (S311-11). For example, w_max is 20. If both of the counters w and w ′ do not satisfy w_max (S311-11; No), 1 is added to the horizontal pixel number i (S311-13), and the processing from S311-4 onward is repeated for the horizontal pixel number i. . On the other hand, if both ΔH1 and ΔH2 are less than H_max, 0 is set to the counters w and w ′ (S311-12), 1 is added to the horizontal pixel number i (S311-13), and the horizontal pixel number The process from S311-4 onward is repeated for i.

カウンタw,w’の少なくとも一方がw_max以上となる場合は(S311−11;Yes)、理想輪郭線から10画素以上離れたエッジ画素が20画素連続して現れたこととなるので、当該対象画像を形状異常候補画像として記録する(S311−14)。そして、形状異常カウンタzに1を加算し(S311−15)、当該カウンタzが予め定めた値z_max以上であるか判断する(S311−16)。z_maxは例えば2とする。形状異常カウンタzがz_maxに満たなければ(S311−16;No)、当該対象画像についての形状異常検出処理を終了する。一方、形状異常カウンタzがz_max以上である場合(S311−16;Yes)、形状異常候補画像が2フレーム以上連続したこととなるので、これらの形状異常候補画像をログに記録する(S311−17)。そして、形状異常カウンタzを0にリセットし(S311−18)、当該対象画像についての形状異常検出処理を終了する。他方、水平画素番号iの値が対象画像の水平方向画素数i_maxを超えるまで処理された場合は(S311−4;No)、理想輪郭線から10画素以上離れたエッジ画素が20画素連続して現れることの無かった場合であり、形状異常カウンタzを0にリセットし(S311−18)、当該対象画像についての形状異常検出処理を終了する。   When at least one of the counters w and w ′ is greater than or equal to w_max (S311-11; Yes), 20 edge pixels that are separated from the ideal contour line appear by 20 pixels in succession. Is recorded as a shape abnormality candidate image (S311-14). Then, 1 is added to the shape abnormality counter z (S311-15), and it is determined whether the counter z is equal to or greater than a predetermined value z_max (S311-16). z_max is set to 2, for example. If the shape abnormality counter z does not satisfy z_max (S311-16; No), the shape abnormality detection process for the target image is terminated. On the other hand, when the shape abnormality counter z is equal to or larger than z_max (S311-16; Yes), the shape abnormality candidate images are continuous for two frames or more, and therefore these shape abnormality candidate images are recorded in the log (S311-17). ). Then, the shape abnormality counter z is reset to 0 (S311-18), and the shape abnormality detection process for the target image ends. On the other hand, when the processing is performed until the value of the horizontal pixel number i exceeds the horizontal pixel number i_max of the target image (S311-4; No), 20 edge pixels that are separated from the ideal outline by 10 pixels or more are consecutive. In this case, the shape abnormality counter z is reset to 0 (S311-18), and the shape abnormality detection process for the target image is terminated.

すべてのフレームについての電線異常検出処理を(S300)終了すると、ログに記録された異常画像を動画像ファイル(異常検出画像)として出力処理を行なう(S400)。尚、異常画像を動画像ファイルとして出力処理を行なう処理は、すべてのフレームについての処理の終了後に行っても、処理の途中で同時に並列処理を行うようにしても良い。以上により、本実施形態の電線異常検出プログラムによって、電線異常検出装置1が実行する処理は終了する。   When the wire abnormality detection process for all frames is completed (S300), the abnormal image recorded in the log is output as a moving image file (abnormality detection image) (S400). Note that the process of outputting an abnormal image as a moving image file may be performed after completion of the process for all the frames, or may be performed in parallel during the process. Thus, the processing executed by the wire abnormality detection device 1 is completed by the wire abnormality detection program of the present embodiment.

本発明によれば、検査員は電線の空撮映像を最初からすべて目視点検する必要は無く、電線異常検出装置1が提示する一部の画像や映像について確認すれば良く、検査員の労力が大幅に軽減される。さらに、ビデオカメラを電線異常検出装置1に接続して、ビデオカメラより得られる映像をリアルタイムで処理することで、ヘリコプターで巡視している現場で電線の異常箇所の検出まで行うことも可能となり、作業に関わる人的資源や設備資源を縮小し全体のコストを大幅に低減することが可能になる。   According to the present invention, it is not necessary for the inspector to visually check all the aerial images of the electric wires from the beginning, and it is only necessary to check some images and videos presented by the electric wire abnormality detection device 1. It is greatly reduced. Furthermore, by connecting the video camera to the electric wire abnormality detection device 1 and processing the image obtained from the video camera in real time, it is possible to perform detection of the abnormal portion of the electric wire at the site where the helicopter patrols, It becomes possible to reduce human resources and equipment resources related to work and to greatly reduce the overall cost.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態ではグレースケール画像を原画像として各処理を行なったが、カラー画像を原画像として各処理を行なっても良い。例えば原画像がグレースケール画像である場合、電線検出処理において、山の稜線などを変位の位相が揃っている探索結果として判断してしまう場合があるが、原画像をカラー画像とし、色情報値として、輝度値に加えて色相値を用いても良い。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, each process is performed using a grayscale image as an original image, but each process may be performed using a color image as an original image. For example, when the original image is a grayscale image, the ridge line of the mountain may be determined as a search result in which the phase of displacement is aligned in the electric wire detection process. As an alternative, the hue value may be used in addition to the luminance value.

また、本発明の電線異常検出プログラムについて、フローチャートを用いて説明した処理手順は一例であって、これに限られるものではない。例えば、各種パラメータは任意に撮影環境に応じて最適な値を選択可能であり、処理の先後を変更してもよい箇所が存在するのは勿論である。   Moreover, the processing procedure demonstrated using the flowchart about the electric wire abnormality detection program of this invention is an example, Comprising: It is not restricted to this. For example, various parameters can arbitrarily select optimum values according to the photographing environment, and there are of course places where the processing may be changed.

また、エッジ検出処理は必ずしも上述の実施形態の例には限定されず、従来のエッジ検出方法を採用しても良い。また、更なる処理の高速化を図るために、図32から図47に示した処理の一部又は全部をハードウェア化しても良い。特にエッジ検出処理の部分は、汎用的な手法であるため、市販の画像処理ボードとの親和性も良く、ハードウェア化が容易である。ハードウェア化によって、ビデオレートでの処理も可能となる。   Further, the edge detection process is not necessarily limited to the example of the above-described embodiment, and a conventional edge detection method may be adopted. In order to further increase the processing speed, a part or all of the processing shown in FIGS. 32 to 47 may be implemented as hardware. In particular, since the edge detection processing part is a general-purpose method, it has good compatibility with a commercially available image processing board and can be easily implemented as hardware. By using hardware, processing at a video rate becomes possible.

また、閾値などの各パラメータ、例えばエッジ検出処理においてピークを探す範囲Δj、形状異常を判断するエッジ画素と理想輪郭線との距離の基準H_max、色異常を判断する閾値の係数α、連続する異常候補画素の基準w_max,u_max、連続する異常候補画像の基準z,qなどは、撮影条件などに合わせて適宜調節してよい。   Each parameter such as a threshold, for example, a range Δj for searching for a peak in the edge detection process, a reference H_max of a distance between an edge pixel for determining a shape abnormality and an ideal outline, a threshold coefficient α for determining a color abnormality, a continuous abnormality The criteria w_max and u_max for candidate pixels and the criteria z and q for consecutive abnormal candidate images may be adjusted as appropriate according to the shooting conditions.

また、上述の実施形態では、原画像から切り出した対象画像に対して電線異常検出処理を行なったが、場合によっては原画像をそのまま対象画像として、電線異常検出処理を行なっても良い。また、上述の切り出し処理で得られた対象画像を、形状異常検出処理や色異常検出処理以外の電線点検用の画像処理に用いても良い。   In the above-described embodiment, the wire abnormality detection process is performed on the target image cut out from the original image. However, in some cases, the wire abnormality detection process may be performed using the original image as it is as the target image. Moreover, you may use the target image obtained by the above-mentioned cutting-out process for the image processing for electric wire inspections other than a shape abnormality detection process and a color abnormality detection process.

また、輝度値に加えて色情報値を利用して判定することにより、例えば、OPGW(光ファイバ複合架空地線)などの捻回確認用赤色ラインが引かれた赤色ライン付き電線についての検出精度を向上するようにしても良い。さらに、飛び越し走査(処理を行う動画像の、画像の奇数行と偶数行で取り込み時間が異なっていること)を補正することにより、画像の鮮明度を向上させ異常箇所を鮮明にして異常検出の精度を向上するようにしても良い。   In addition, by using the color information value in addition to the luminance value, for example, the detection accuracy of the electric wire with a red line in which a red line for twist confirmation such as OPGW (optical fiber composite ground wire) is drawn You may make it improve. In addition, by correcting interlaced scanning (the capture time is different between the odd and even lines of the moving image to be processed), the sharpness of the image is improved and the abnormal part is sharpened to detect the abnormality. The accuracy may be improved.

また、本発明の電線異常検出方法は、電線以外の線状の剛体に適用することが可能である。例えば電線に限らず、種々のケーブル等にも適用することが可能であり、例えば製品検査等に用いることも可能である。
(実施例1)
Moreover, the electric wire abnormality detection method of this invention is applicable to linear rigid bodies other than an electric wire. For example, the present invention can be applied not only to electric wires but also to various cables and the like, and can be used for product inspection, for example.
Example 1

(巻付型光ファイバ線の損傷検出実験)
本発明の電線異常検出プログラムによる作業量削減率は77%であった。これは、1時間のテープで換算すると約46分削減できたことになる。
(Damage detection experiment for wound optical fiber)
The work amount reduction rate by the electric wire abnormality detection program of the present invention was 77%. This can be reduced by about 46 minutes in terms of one hour of tape.

巻付型光ファイバ線の作業量削減率は54%であった。即ち、検査員は、残り46%の異常検出画像を目視検査するだけで電線の異常検出を行うだけでよいので、作業の効率化及びコスト削減に有効であることが確認できた。   The work volume reduction rate of the wound optical fiber line was 54%. That is, since the inspector only has to detect the abnormality of the electric wire by merely visually inspecting the remaining 46% of the abnormality detection images, it can be confirmed that the inspection is effective for improving work efficiency and reducing costs.

また、損傷を目視により確認したところ、すべての損傷について検出に成功しており、見落としは一切発生しなかった。本実験により、巻付型光ファイバ線に対して、本発明の電線異常検出プログラムにより、損傷箇所を見落とすことなく、検出可能であることが確認できた。
(実施例2)
In addition, when the damage was visually confirmed, all the damage was successfully detected, and no oversight occurred. From this experiment, it was confirmed that the wound optical fiber line can be detected by the wire abnormality detection program of the present invention without overlooking the damaged portion.
(Example 2)

(アーク痕以外の損傷検出実験)
本発明の電線検出異常検出プログラムにより素線切れ、アーク痕以外の損傷である「笑い」、「キンク」の検出実験を行った。
(Damage detection experiment other than arc marks)
An experiment for detecting “laughter” and “kink”, which is damage other than wire breakage and arc marks, was performed by the electric wire detection abnormality detection program of the present invention.

本発明の電線検出異常検出プログラムにより、電線の笑いの検出を行った。尚、笑いとは、図48の符号51に示すように素線間の間隔が広がった状態をいい、放置しておくことにより素線切れになりうるものである。よって損傷の一形態として検出することが必要となる。   Electric wire laughter was detected by the electric wire detection abnormality detection program of the present invention. Note that laughter means a state in which the spacing between the strands is widened as indicated by reference numeral 51 in FIG. 48, and the strands can be broken if left unattended. Therefore, it is necessary to detect it as a form of damage.

笑いが存在する箇所は、周囲の電線の画素の輝度値の平均に比して、輝度値が高くなることを知見した。図49に、笑いが存在する場合の、水平画素番号と輝度値の関係を示す。これは、数式8による、通常の異常検出と同様の閾値(例えば、μ+1σ)で検出可能であることが確認できた。   It has been found that the luminance value is higher in the portion where laughter exists than in the average luminance value of the pixels of the surrounding electric wires. FIG. 49 shows the relationship between the horizontal pixel number and the luminance value when laughter exists. It was confirmed that this can be detected with the same threshold value (for example, μ + 1σ) as that in the normal abnormality detection according to Equation 8.

次に、電線の「キンク」の検出を行った。尚、キンクとは、図50の符号52に示すように電線の形状が局地的にゆがんだ状態をいう。キンクは、電線を敷設する際に、電線がねじれたまま取り付けられた場合に生じるものであり、損傷の一形態として検出することが必要となる。   Next, the “kink” of the electric wire was detected. In addition, a kink means the state where the shape of the electric wire was distorted locally as shown to the code | symbol 52 of FIG. The kink is generated when the electric wire is installed while being twisted when laying the electric wire, and needs to be detected as one form of damage.

キンクが存在する場合は、理想輪郭線より内側に実際の輪郭が存在する。即ち、キンクが存在する部分の代表値は実際の電線の輝度値に背景の輝度値が加わった値となる。以上より、キンクが存在する箇所は、周囲の電線の画素の輝度値の平均に比して、輝度値が低くなることを知見した。図51に、キンクが存在する場合の、水平画素番号と輝度値の関係を示す。   When a kink exists, an actual contour exists inside the ideal contour line. That is, the representative value of the portion where the kink exists is a value obtained by adding the luminance value of the background to the luminance value of the actual electric wire. From the above, it has been found that the luminance value is lower in the portion where the kink exists than the average luminance value of the pixels of the surrounding electric wires. FIG. 51 shows the relationship between the horizontal pixel number and the luminance value when a kink exists.

「キンク」についてもアーク痕の検出と同様の閾値(例えば、μ−1σ)で検出可能であることが確認できた。   It was confirmed that “kink” can be detected with the same threshold (for example, μ−1σ) as that for detecting the arc mark.

また、キンクは歪みを生じるだけでなく、図52に示すように膨らんだ状態となりうる。この場合は、素線切れと同様に考えられるので本発明の電線異常検出プログラムにより検出可能であることが確認できた。   In addition, the kink not only causes distortion but also can swell as shown in FIG. In this case, it can be confirmed that the wire can be detected by the electric wire abnormality detection program of the present invention because it is considered to be the same as the case of a broken wire.

また、電線は腐食により膨らんだ状態となる場合がある。この場合についても、素線切れと同様に考えられ、本発明の電線異常検出プログラムにより検出可能であることが確認できた。   In addition, the electric wire may be swollen due to corrosion. Also in this case, it was considered that the wire was broken, and it was confirmed that it could be detected by the electric wire abnormality detection program of the present invention.

以上述べたように、本発明の電線異常検出プログラムにより、閾値等に特段の変更を加えないでもアーク痕同様に損傷として見落とすことなく検出可能であることが確認できた。これにより、本発明の電線異常検出プログラムは「笑い」「キンク」について見落とすことなく検出可能であることが確認できた。   As described above, it has been confirmed that the electric wire abnormality detection program of the present invention can be detected without being overlooked as damage in the same manner as the arc mark without any particular change in the threshold value or the like. Thereby, it was confirmed that the electric wire abnormality detection program of the present invention can be detected without overlooking “laughter” and “kink”.

本発明の電線異常検出装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the electric wire abnormality detection apparatus of this invention. 電線が撮影画像の端の部分にのみ撮影されている画像を示している。An image in which the electric wire is photographed only at the end portion of the photographed image is shown. テンプレート登録処理のユーザインタフェース画面の一例であり、電線の上端が指定された画像の一例を示す。It is an example of the user interface screen of a template registration process, and shows an example of the image in which the upper end of the electric wire was designated. テンプレート登録処理のユーザインタフェース画面の一例であり、電線の上端から下端までが指定された画像の一例を示す。It is an example of the user interface screen of a template registration process, and an example of the image from the upper end of the electric wire to the lower end is shown. テンプレート登録処理のユーザインタフェース画面の一例であり、矩形の探索子が表示された画像の一例を示す。It is an example of the user interface screen of a template registration process, and shows an example of an image on which a rectangular searcher is displayed. 本発明の電線異常検出方法において電線を探索する原理を説明する概念図の一例である。It is an example of the conceptual diagram explaining the principle which searches an electric wire in the electric wire abnormality detection method of this invention. 本発明の電線異常検出方法において電線を探索する原理を説明する概念図の他の例である。It is another example of the conceptual diagram explaining the principle which searches an electric wire in the electric wire abnormality detection method of this invention. 本発明の電線異常検出方法において次のフレームでの電線を探索する原理を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the principle which searches the electric wire in the following flame | frame in the electric wire abnormality detection method of this invention. フレーム除去処理における画像の一例であり、(a)は電線の追尾に成功した場合の画像、(b)は、電線の検出を見失った場合の画像、(c)及び(d)は、無秩序な位置を電線位置として検出している場合の画像、(e)は、再び電線の追尾に成功した場合の画像の一例である。It is an example of an image in the frame removal process, (a) is an image when the tracking of the electric wire is successful, (b) is an image when the detection of the electric wire is lost, (c) and (d) are disordered An image when the position is detected as the electric wire position, (e) is an example of an image when the tracking of the electric wire succeeds again. 本発明の電線の追尾成功・失敗判定処理において電線を探索する原理を説明する概念図の一例であり、(a)は探索領域を3倍に拡げた場合、(b)は探索領域を7倍に拡げた場合、(c)は探索領域を15倍に拡げた場合を示す図の一例である。It is an example of the conceptual diagram explaining the principle which searches an electric wire in the tracking success / failure determination process of the electric wire of this invention, (a) expands a search area 3 times, (b) enlarges a search area 7 times (C) is an example of a diagram showing a case where the search area is expanded 15 times. エッジ検出の原理を説明するための電線の画像を示す。The image of the electric wire for demonstrating the principle of edge detection is shown. 図11の矢印で示す垂直方向上方に、隣接する2画素間の輝度値の差分値を求めた結果を示すグラフである。グラフの縦軸は差分値を求めた下側画素の垂直画素番号を示し、横軸は差分値の大きさを示す。12 is a graph showing a result of obtaining a difference value of luminance values between two adjacent pixels above the vertical direction indicated by an arrow in FIG. 11. The vertical axis of the graph indicates the vertical pixel number of the lower pixel for which the difference value is obtained, and the horizontal axis indicates the magnitude of the difference value. 図12の一部を拡大したものである。13 is an enlarged view of a part of FIG. エッジ検出の原理を説明するための、候補画素と画素領域を示す図の一例である。It is an example of the figure which shows a candidate pixel and pixel area for demonstrating the principle of edge detection. 素線切れを起こしている電線の一例を示す画像である。It is an image which shows an example of the electric wire which has raise | generated the strand break. 電線のエッジ画素を表示したグラフであり、縦軸は垂直画素番号を示し、横軸は水平画素番号を示す。It is the graph which displayed the edge pixel of the electric wire, a vertical axis shows a vertical pixel number, and a horizontal axis shows a horizontal pixel number. 電線の理想輪郭線を表示したグラフであり、縦軸は垂直画素番号を示し、横軸は水平画素番号を示す。It is the graph which displayed the ideal outline of the electric wire, a vertical axis shows a vertical pixel number, and a horizontal axis shows a horizontal pixel number. 本発明の電線異常検出方法の原理を説明するグラフであり、電線のエッジ画素と理想輪郭線を重ねて表示したものである。グラフの縦軸は垂直画素番号を示し、横軸は水平画素番号を示す。It is a graph explaining the principle of the electric wire abnormality detection method of this invention, and displays the edge pixel of an electric wire and an ideal outline so as to overlap. The vertical axis of the graph indicates the vertical pixel number, and the horizontal axis indicates the horizontal pixel number. 代表値とその平均値を説明するための(a)電線の画像の一例、(b)原理図である。It is an example of the image of (a) electric wire for demonstrating a representative value and its average value, (b) It is a principle figure. 巻付型光ファイバ線の画像の一例である。It is an example of the image of a winding type | mold optical fiber line. 図20の画像での水平画素番号と輝度値を示したグラフである。グラフの縦軸は輝度値を示し、横軸は水平画素番号を示す。It is the graph which showed the horizontal pixel number and luminance value in the image of FIG. The vertical axis of the graph indicates the luminance value, and the horizontal axis indicates the horizontal pixel number. 横断部分と非横断部分の分離方法を説明するためのイメージ図である。It is an image figure for demonstrating the separation method of a crossing part and a non-crossing part. 光ファイバ横断部分判定処理により、横断部分を表示する点線が表示された画像の一例である。It is an example of the image by which the dotted line which displays a crossing part was displayed by the optical fiber crossing part determination process. (a)は、素線切れを含んだ巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像の一例、(b)は、横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に輝度値をプロットしたグラフの一例である。(A) is an example of a frame image in which a wound optical fiber wire including a broken wire is photographed, (b) is a graph in which the horizontal axis number in the image is plotted on the horizontal axis and the luminance value is plotted on the vertical axis. It is an example. (a)は、素線切れを含んだ巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像の他の例、(b)は、横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に輝度値をプロットしたグラフの一例である。(A) is another example of a frame image in which a wound optical fiber wire including a broken wire is photographed. (B) is a plot of horizontal pixel numbers in the image on the horizontal axis and luminance values on the vertical axis. It is an example of a graph. 横断部分での輝度値曲線の一例を示すグラフであり、横軸は水平画素番号、縦軸は輝度値を示す。It is a graph which shows an example of the luminance value curve in a crossing part, a horizontal axis shows a horizontal pixel number, and a vertical axis | shaft shows a luminance value. (a)は、巻付型光ファイバ線が撮影されたフレーム画像の一例、(b)は、横軸に当該画像における水平画素番号、縦軸に輝度値をプロットしたグラフの一例である。(A) is an example of a frame image obtained by photographing a wound optical fiber line, and (b) is an example of a graph in which the horizontal pixel number in the image is plotted on the horizontal axis and the luminance value is plotted on the vertical axis. 閾値により検出可能な異常箇所の一例を示す図であり、(a)は、α=2.2により検出可能な異常箇所を含む電線の画像の一例である。(b)は、α=0.9により検出可能な位除床書を含む電線の画像の一例である。It is a figure which shows an example of the abnormal location which can be detected with a threshold value, (a) is an example of the image of the electric wire containing the abnormal location which can be detected by (alpha) = 2.2. (B) is an example of the image of the electric wire containing the floor removal book detectable by α = 0.9. 正常箇所を異常と判定したフレーム画像についての縦軸に輝度値を、横軸に水平画素番号をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the luminance value on the vertical axis | shaft and the horizontal pixel number on the horizontal axis about the frame image which determined the normal location as abnormal. 図31の元となる画像を示し、アーク痕がある電線の画像を示している。The image which becomes the origin of Drawing 31 is shown, and the image of the electric wire with an arc mark is shown. 本発明の電線異常検出方法の原理を説明するグラフであり、電線の色情報値の代表値と閾値とを表示したものである。グラフの縦軸は輝度値を示し、横軸は水平画素番号を示す。It is a graph explaining the principle of the electric wire abnormality detection method of this invention, and represents the representative value and threshold value of the color information value of an electric wire. The vertical axis of the graph indicates the luminance value, and the horizontal axis indicates the horizontal pixel number. 本発明の電線異常検出方法及び装置及びプログラムの実行により行なわれる処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process performed by execution of the electric wire abnormality detection method and apparatus of this invention, and a program. 図32の原画像取得処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 33 is a flowchart illustrating an example of a detailed process of the original image acquisition process of FIG. 32. FIG. 図32の電線検出処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the electric wire detection process of FIG. 図34の電線の移動位置推定処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the movement position estimation process of the electric wire of FIG. 図34の電線の追尾成功・失敗判定処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the tracking success / failure determination process of the electric wire of FIG. 図32の電線異常検出処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the electric wire abnormality detection process of FIG. 図37のエッジ検出処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the edge detection process of FIG. 図38のエッジ画素の検索処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 39 is a flowchart showing an example of detailed processing of edge pixel search processing of FIG. 38. FIG. 図37の理想輪郭線推定処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the ideal outline estimation process of FIG. 図40の除去候補画素の検索処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 41 is a flowchart illustrating an example of a process in which the removal candidate pixel search process of FIG. 40 is detailed. FIG. 図37の光ファイバ横断部分判定処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the optical fiber crossing part determination process of FIG. 図37の色異常検出処理(横断部分)を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the color abnormality detection process (crossing part) of FIG. 図37の色異常検出処理(非横断部分)を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the color abnormality detection process (non-crossing part) of FIG. 図44の動的閾値設定処理を詳細化した処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the dynamic threshold value setting process of FIG. 図32の形状異常検出処理を詳細化した処理の一例を示し、処理の前半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process which detailed the shape abnormality detection process of FIG. 32, and shows the first half part of a process. 図46の後半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the second half part of FIG. 笑いが存在する電線の撮影画像の一例である。It is an example of the picked-up image of the electric wire in which laughter exists. 図48のフレーム画像における水平画素番号と輝度値の関係を示すグラフである。49 is a graph showing the relationship between horizontal pixel numbers and luminance values in the frame image of FIG. 48. キンクが存在する電線の撮影画像の一例である。It is an example of the picked-up image of the electric wire in which a kink exists. 図50のフレーム画像における水平画素番号と輝度値の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the horizontal pixel number and luminance value in the frame image of FIG. キンクが存在する電線の撮影画像の他の例である。It is another example of the picked-up image of the electric wire in which a kink exists. 従来の電線の点検作業システムの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the conventional inspection work system of an electric wire.

符号の説明Explanation of symbols

1 電線異常検出装置
10 原画像取得部
11 電線検出部
12 電線異常検出部
13 電線
26 候補画素
27 画素領域
53 光ファイバ線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric wire abnormality detection apparatus 10 Original image acquisition part 11 Electric wire detection part 12 Electric wire abnormality detection part 13 Electric wire 26 Candidate pixel 27 Pixel area 53 Optical fiber line

Claims (8)

光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から前記電線が撮影されている部分を対象画像として検出する電線検出処理と、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち前記対象画像から求めた前記電線の2本の理想輪郭線に挟まれる前記画素列の色情報値から代表値を求め、前記代表値が最も低い値となる前記水平方向の画素位置を中心として、前記対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある前記水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの前記水平方向の画素位置を非横断部分として分離し、かつ前記横断部分においては、該横断部分にある前記水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、前記代表値が最も低い値となる手前の前記検査点では、前記代表値が該検査点の更に手前にある前記水平方向の画素位置に比して増加する前記検査点を変化点とし、前記代表値が最も低い値となった後の前記検査点では、前記代表値が該検査点の手前にある前記水平方向の画素位置に比して減少する前記検査点を変化点とし、前記変化点を異常箇所として検出し、前記非横断部分においては、該非横断部分での前記代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、前記代表値が前記上限閾値または前記下限閾値を超える前記水平方向の画素位置を異常箇所として検出する電線異常検出処理を行うことを特徴とする画像処理による電線異常検出方法。   Among the pixel lines on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction, and an electric wire detection process for detecting a portion where the electric wire is photographed as an object image from an original image obtained by photographing an electric wire wound with an optical fiber line A representative value is obtained from the color information value of the pixel row sandwiched between two ideal outlines of the electric wire obtained from the target image, and the pixel position in the horizontal direction where the representative value is the lowest value is the center. Search the left and right ends of the portion of the electric wire in the target image where the optical fiber line crosses, and use the horizontal pixel position between the left and right ends as the horizontal portion, and the other horizontal pixel positions Are separated as non-crossing portions, and in the transverse portion, the horizontal pixel positions in the transverse portion are sequentially scanned as inspection points, and the inspection before the representative value becomes the lowest value. In the inspection point after the representative value becomes the lowest value, the inspection point where the representative value increases compared to the horizontal pixel position further before the inspection point is a change point. The inspection point at which the representative value decreases compared to the horizontal pixel position before the inspection point is defined as a change point, the change point is detected as an abnormal point, and the non-crossing portion An electric wire that presets an upper limit threshold and a lower limit threshold based on the average value of the representative values at a crossing portion and detects the horizontal pixel position where the representative value exceeds the upper limit threshold or the lower limit threshold as an abnormal location. An electric wire abnormality detection method by image processing characterized by performing abnormality detection processing. 前記電線異常検出処理は、前記横断部分と前記非横断部分の分離に際し、前記代表値が最も低い値となる前記水平方向の画素位置から、前記水平方向の画素位置の前後にそれぞれ走査していき、最初に前記代表値が前記対象画像での前記代表値の平均値を超える左右の交点を探索し、更に、該左右の交点における前記電線の前記2本の理想輪郭線の垂直方向の中点にある画素を仮の左端、仮の右端とし、該仮の左端及び仮の右端を直線で結んだときに、前記2本の理想輪郭線との交点となる画素が存在する前記水平方向の画素位置を前記左右の端とすることを特徴とする請求項1に記載の電線異常検出方法。   In the electric wire abnormality detection process, when the transverse portion and the non-crossing portion are separated, scanning is performed from the horizontal pixel position where the representative value is the lowest to before and after the horizontal pixel position. First, the left and right intersections where the representative value exceeds the average value of the representative values in the target image are searched, and further, the midpoint in the vertical direction of the two ideal contour lines of the electric wire at the left and right intersections The pixel in the horizontal direction in which there is a pixel that is an intersection of the two ideal contour lines when the temporary left end and the temporary right end are connected by a straight line. The wire abnormality detection method according to claim 1, wherein the position is the left and right ends. 前記電線異常検出処理は、前記横断部分での異常検出に際し、前記検査点を中心とした前後の予め設定された数の前記水平方向の画素位置での代表値の平均値と、前記検査点の手前にある予め設定された数の前記水平方向の画素位置での代表値の平均値との比較を行って前記変化点の検出を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の電線異常検出方法。   In the electric wire abnormality detection process, when an abnormality is detected in the crossing portion, an average value of representative values at a predetermined number of pixel positions in the horizontal direction around the inspection point and the inspection point 3. The wire abnormality according to claim 1, wherein the change point is detected by comparing with an average value of representative values at a preset number of pixel positions in the horizontal direction in front. Detection method. 前記電線異常検出処理は、前記対象画像から前記電線の前記2本の理想輪郭線を構成する前記電線のエッジ画素を求めるに際し、前記電線の垂直方向の隣接する2画素間の輝度値の差分値の絶対値が予め設定された閾値以上である候補画素と該候補画素を中心とした一定の画素領域との輝度値の差分の分散が予め設定した閾値以上である場合には、該候補画素を前記エッジ画素とすることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の電線異常検出方法。   When the wire abnormality detection process obtains edge pixels of the wire constituting the two ideal contour lines of the wire from the target image, a difference value of luminance values between two adjacent pixels in the vertical direction of the wire. When the variance of the difference in luminance value between a candidate pixel whose absolute value is equal to or greater than a preset threshold and a certain pixel area centered on the candidate pixel is equal to or greater than a preset threshold, the candidate pixel is The wire abnormality detection method according to claim 1, wherein the edge pixel is the edge pixel. 前記電線検出処理は、前記原画像のうち前記電線が撮影されていないフレーム画像については、前記電線異常検出処理を行わないことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の電線異常検出方法。   The electric wire abnormality processing according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric wire detection processing does not perform the electric wire abnormality detection processing for a frame image in which the electric wires are not photographed in the original image. Detection method. 前記電線異常検出処理は、前記非横断部分での異常検出に際し、異常箇所が予め設定された範囲の一定の周期性をもって検出された場合に、予め設定した前記上限閾値または前記下限閾値よりも広い範囲に前記閾値を変更し、再度、前記非横断部分での異常検出を行うことを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の電線異常検出方法。   The wire abnormality detection process is wider than the preset upper limit threshold or the lower limit threshold when an abnormality is detected with a certain periodicity within a preset range when detecting an abnormality in the non-crossing portion. 6. The electric wire abnormality detection method according to claim 1, wherein the threshold value is changed to a range and abnormality detection is performed again at the non-crossing portion. 光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から前記電線が撮影されている部分を対象画像として検出し、記憶装置に記憶する電線検出部と、前記対象画像を前記記憶装置から読み出して、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち前記対象画像から求めた前記電線の2本の理想輪郭線に挟まれる前記画素列の色情報値から代表値を求め、前記代表値が最も低い値となる前記水平方向の画素位置を中心として、前記対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある前記水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの前記水平方向の画素位置を非横断部分とするフラグを前記各水平方向の画素位置について立て、該フラグにより、前記横断部分であるか、前記非横断部分であるかを判別し、前記横断部分については、該横断部分にある前記水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、前記代表値が最も低い値となる手前の前記検査点では、前記代表値が該検査点の更に手前にある前記水平方向の画素位置よりも高い値かどうかを判断し、高い値であれば、前記検査点を変化点として検出し、前記代表値が最も低い値となった後の前記検査点では、前記代表値が該検査点の手前にある前記水平方向の画素位置よりも低い値かどうかを判断し、低い値であれば、前記検査点を変化点として検出し、前記変化点を検出した前記対象画像を異常画像として記録し、前記非横断部分については、該非横断部分での前記代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、前記代表値が前記上限閾値または前記下限閾値を超える前記水平方向の画素位置を異常箇所として検出し、該異常箇所が検出された前記対象画像を異常画像として記録する電線異常検出部とを備えることを特徴とする電線異常検出装置。   A portion where the electric wire is photographed is detected as a target image from an original image obtained by photographing an electric wire wound with an optical fiber wire, and the target image is read from the storage device and stored in a storage device. The representative value is obtained from the color information value of the pixel row sandwiched between two ideal outlines of the electric wire obtained from the target image in the pixel row on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction, and the representative value is obtained. Centering on the pixel position in the horizontal direction where the value is the lowest value, the left and right ends of the portion of the electric wire in the target image where the optical fiber line crosses are searched, and the horizontal position between the left and right ends A flag is set for each horizontal pixel position with the horizontal pixel position as a transverse part and the other horizontal pixel position as a non-transverse part. It is discriminated whether it is a non-crossing part, and for the transverse part, the horizontal pixel position in the transverse part is sequentially scanned as an inspection point, and the inspection point before the representative value becomes the lowest value. Then, it is determined whether the representative value is higher than the horizontal pixel position that is further in front of the inspection point. If the representative value is higher, the inspection point is detected as a change point, and the representative value is At the inspection point after the lowest value, it is determined whether the representative value is lower than the horizontal pixel position in front of the inspection point. Detected as a change point, the target image from which the change point has been detected is recorded as an abnormal image, and for the non-crossing portion, an upper threshold and a lower threshold based on the average value of the representative values in the non-crossing portion are set. Preset and the representative value is An electric wire comprising: an electric wire abnormality detecting unit that detects a pixel position in the horizontal direction that exceeds a limit threshold value or the lower limit threshold value as an abnormal location, and records the target image in which the abnormal location is detected as an abnormal image. Anomaly detection device. コンピュータに、光ファイバ線が巻き付けられた電線が撮影された原画像から前記電線が撮影されている部分を対象画像として検出し、記憶装置に記憶する電線検出処理と、前記対象画像を前記記憶装置から読み出して、水平方向の各画素位置における、垂直走査線上の画素列のうち前記対象画像から求めた前記電線の2本の理想輪郭線に挟まれる前記画素列の色情報値から代表値を求め、前記代表値が最も低い値となる前記水平方向の画素位置を中心として、前記対象画像における電線のうち光ファイバ線が横断している部分の左右の端を探索し、該左右端の間にある前記水平方向の画素位置を横断部分とし、そのほかの前記水平方向の画素位置を非横断部分とするフラグを前記各水平方向の画素位置について立て、該フラグにより、前記横断部分であるか、前記非横断部分であるかを判別し、前記横断部分については、該横断部分にある前記水平方向の画素位置を検査点として順に走査し、前記代表値が最も低い値となる手前の前記検査点では、前記代表値が該検査点の更に手前にある前記水平方向の画素位置よりも高い値かどうかを判断し、高い値であれば、前記検査点を変化点として検出し、前記代表値が最も低い値となった後の前記検査点では、前記代表値が該検査点の手前にある前記水平方向の画素位置よりも低い値かどうかを判断し、低い値であれば、前記検査点を変化点として検出し、前記変化点を検出した前記対象画像を異常画像として記録し、前記非横断部分については、該非横断部分での前記代表値の平均値を基準とする上限閾値及び下限閾値を予め設定し、前記代表値が前記上限閾値または前記下限閾値を超える前記水平方向の画素位置を異常箇所として検出し、該異常箇所が検出された前記対象画像を異常画像として記録する電線異常検出処理とを実行させることを特徴とする電線異常検出プログラム。
An electric wire detection process for detecting a portion where the electric wire is photographed as a target image from an original image obtained by photographing an electric wire wound with an optical fiber wire on a computer, and storing the target image in a storage device, and the target image as the storage device The representative value is obtained from the color information value of the pixel column sandwiched between two ideal contour lines of the electric wire obtained from the target image in the pixel column on the vertical scanning line at each pixel position in the horizontal direction. , Searching for the left and right ends of the portion of the electric wire in the target image where the optical fiber line crosses around the horizontal pixel position where the representative value is the lowest value, and between the left and right ends A flag that sets the horizontal pixel position as a transverse part and the other horizontal pixel position as a non-crossing part is set for each horizontal pixel position. It is discriminated whether it is a cut-off portion or the non-crossing portion, and for the transverse portion, the horizontal pixel positions in the transverse portion are sequentially scanned as inspection points, and the representative value is the lowest value. At the inspection point before this, it is determined whether the representative value is higher than the horizontal pixel position further before the inspection point, and if it is higher, the inspection point is detected as a change point. In the inspection point after the representative value becomes the lowest value, it is determined whether the representative value is lower than the horizontal pixel position in front of the inspection point. For example, the inspection point is detected as a change point, and the target image in which the change point is detected is recorded as an abnormal image. For the non-crossing portion, the average value of the representative values in the non-crossing portion is used as a reference. Preset upper and lower thresholds The horizontal pixel position where the representative value exceeds the upper limit threshold or the lower limit threshold is detected as an abnormal location, and an electric wire abnormality detection process for recording the target image where the abnormal location is detected as an abnormal image is executed. An electrical wire abnormality detection program.
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