JP4893063B2 - 地上子位置ずれ計測方法、装置、およびプログラム - Google Patents
地上子位置ずれ計測方法、装置、およびプログラム Download PDFInfo
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Description
軌陸車の進行方向前方から後方に向かって斜めに、かつ軌道に対して垂直な方向に線状に広げて軌道と地上子を連続照射する、光切断法による画像処理照明光源としての連続波ラインレーザと、
高フレームレートで高速データ転送が可能なデジタルインターフェースを備えた、一方は地上子と軌道の一方を撮影し、他方は軌道の他方を撮影する2台のデジタルカメラと、
軌陸車が進行して地上子の位置を通過するとき、地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことを、デジタルインターフェースを備えたデジタルカメラからの画像を画像処理することによって検出し、地上子の、軌陸車の進行方向の長さと軌陸車の移動速度とデジタルカメラのフレームレートで決まる時間軌陸車が移動した時のデジタルカメラからの画像を画像処理することによって、その輝線と軌道の上面のエッジとの2つの交点と、地上子の中心の十字線との交点である地上子の横方向中心点である3つの特定点を抽出し、該3つの特定点を用いて前記地上子中心の軌道間中心に対する相対位置と、地上子の上面の軌道の上面からの相対高さを演算する画像演算処理部と、
を有する。
カメラの撮像方向水平面とレーザ光のなす角をθとすると、相対高さHは、
H=(Y1−Yt)×ΔY×tanθ
と表せる。また、レール間距離Rgは
Rg=(X1+Xr)×ΔX+G
と表せる。したがって、レール間中心位置から点Rlまでの距離Rmは
Rm=Rg/2
よって、地上子103のレール間中心からの横方向ずれRは以下のように表される。
=(3Xl+Xr−2Xt)×ΔX/2+G/2
検出位置は毎回ずれるので、実際にはfL/2v番目のフレームの前後数フレームの画像を取得して算出した数回のHとRそれぞれの平均値を採用し、画像取得位置のばらつきを補正する。
12 デジタルカメラ
13 デジタルカメラ
14 インターフェースカード
15 AC/DCコンバータ
16 表示部
17 GPSモジュール
18 GPSアンテナ
19 画像処理演算部
20 車速センサ
101、102 レール
103 地上子
200〜211 ステップ
A レール上の輝線照射エリア
B 地上子上の輝線照射エリア
C 画像取り込みエリア
D 画像処理エリア
Claims (9)
- 地上の、軌道間に設置された地上子の位置ずれを計測する地上子位置ずれ計測方法であって、
軌道と直交する方向に広がるラインレーザ光を、前記軌道上を走行中の軌陸車から、前記軌陸車の進行方向前方から後方に向かって斜めに前記軌道と前記地上子に連続照射するステップと、
前記軌陸車が進行して前記地上子の位置を通過するとき、前記地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことを、高フレームレートで高速データ転送が可能なデジタルインターフェースを備えたデジタルカメラからの画像を画像処理することによって検出するステップと、
前記輝線が検出されてから、前記地上子の、前記軌陸車の進行方向の長さと前記軌陸車の移動速度と前記デジタルカメラのフレームレートで決まる時間だけ前記軌陸車が移動した時の、前記デジタルカメラからの画像を画像処理することによって、前記輝線と軌道上面のエッジとの2つの交点と、前記輝線と、前記地上子の中心の十字線との交点である前記地上子の横方向中心点である3つの特定点を抽出するステップと、
前記3つの特定点を用いて前記地上子の中心の軌道間中心に対する相対位置と、前記地上子の上面の前記軌道上面からの相対高さを演算するステップと、
を有する地上子位置ずれ計測方法。 - 前記地上子上のレーザ輝線照射エリアに輝線が現れたことが前記デジタルカメラからの画像の画像処理によって検出されたとき、前記軌陸車の車速センサからのデータを前記軌車の移動速度として取り込むステップをさらに有する、請求項1に記載の地上子位置ずれ計測方法。
- 前記演算の結果を記録および/または表示するステップをさらに有する、請求項1または2に記載の地上子位置ずれ計測方法。
- 前記地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことが前記デジタルカメラの画像の画像処理によって検出されると、GPSモジュールから前記軌陸車の位置情報を取得するステップと、
前記位置情報を前記演算の結果と共に表示および/または記録するステップと
をさらに有する、請求項3に記載の地上子位置ずれ計測方法。 - 軌道上を走行する軌陸車に搭載されて、地上の、軌道間に設置された地上子の位置ずれを計測する地上子位置ずれ計測装置であって、
前記軌陸車の進行方向前方から後方に向かって斜めに、かつ軌道に対して垂直な方向に線状に広げて前記軌道と前記地上子を連続照射する、光切断法による画像処理照明光源としての連続波ラインレーザと、
高フレームレートで高速データ転送が可能なデジタルインターフェースを備えた、一方は前記地上子と前記軌道の一方を撮影し、他方は前記軌道の他方を撮影する2台のデジタルカメラと、
前記軌陸車が進行して前記地上子の位置を通過するとき、前記地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことを、前記デジタルカメラからの画像を画像処理することによって検出し、前記地上子の、前記軌陸車の進行方向の長さと前記軌陸車の移動速度と前記デジタルカメラのフレームレートで決まる時間、前記軌陸車が移動した時の前記デジタルカメラからの画像を画像処理することによって、前記輝線と前記軌道の上面のエッジとの2つの交点と、前記輝線と、前記地上子の中心の十字線との交点である前記地上子の横方向中心点である3つの特定点を抽出し、該3つの特定点を用いて前記地上子の中心の軌道間中心に対する相対位置と、前記地上子の上面の前記軌道の上面からの相対高さを演算する画像演算処理部と、
を有する地上子位置ずれ計測装置。 - 画像演算処理部は、前記地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことが前記デジタルカメラからの画像の画像処理によって検出されたとき、前記軌陸車の車速センサからデータを前記軌陸車の移動速度として取り込む、請求項5に記載の列車地上子位置ずれ計測装置。
- 前記演算の結果を表示および/または記録する表示/記録部をさらに有する、請求項5または6に記載の地上子位置ずれ計測装置。
- 前記画像演算処理部は、前記地上子上のレーザ輝線照射エリア内に輝線が現れたことが前記デジタルカメラの画像の画像処理によって検出されると、GPSモジュールから前記軌陸車の位置情報を取得し、前記表示/記録部に表示および/または記録する、請求項7に記載の地上子位置ずれ計測装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載の地上子位置ずれ計測方法をコンピュータで実行するためのプログラム。
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