JP5126086B2 - 画像処理によるパンタグラフ撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、走行中の列車の屋根上の状態を撮影する装置に関し、特に線路上方に設置された監視カメラにより撮影した連続画像から、画像処理によりパンタグラフを検出するパンタグラフ撮影装置に関する。
走行中の列車の屋根上の状態を撮影する装置としては、線路上方に監視カメラと照明を固定する一方、録画装置を屋内に設置し、監視カメラによって撮影した画像を車輌接近警報装置と連動させて録画するようにした装置が一般的に用いられている。このような装置は、例えば列車が接近した際に車輌接近警報装置が発生する列車接近信号を基に照明装置の点灯と録画の開始を行い、列車接近信号が発生している期間の画像を録画することでその間に監視カメラの視野内を通過する列車の屋根上を撮影している。そして、撮影の開始と終了の基準となる列車接近信号を発生する車輌接近警報装置にはいくつかの提案が行われている。
例えば、特許文献１には、磁石を利用して振動センサをレールに直接取り付け、鉄道車輌が接近する際の振動を検出して列車接近信号を発生させるようにした技術が開示されている。また、特許文献２には、電車電流検出センサをレールにマグネットを介して取り付け、センサの出力を演算処理装置に内蔵されたアンプに接続し、演算処理部で処理された結果により警報器を鳴らすようにした技術が開示されている。また、特許文献３には、送信手段と受信手段を備え、送信手段で探査信号をレールに送信し、近づいた軌道車両に反射された反射信号を受信手段で受信し、受信手段による反射信号の受信に応動して警報を発するようにした技術が開示されている。
また、特許文献４には、鉄道車輌車庫の入出庫線に車輌検知センサ、パンタ検知センサ、カメラ、照明を設置し、パンタ検知センサがパンタグラフを検出するとストロボフラッシュを発光させ、パンタすり板撮影カメラによりパンタすり板部の撮影を行うものが開示されている。また、特許文献５には、橋上駅舎の下側に、車輌検知センサ、遮光センサにより構成されるパンタグラフ検知センサ、カメラ、投光器を設置し、パンタグラフ検知センサがパンタグラフすり板を検知すると、ストロボを発光し、同時にカメラによりパンタグラフを撮影するようにした技術が開示されている。また、特許文献６には、トンネル形状の建屋内に検査箇所の通過を検知する通過検知センサ、カメラ、ストロボを設置し、検査箇所であるパンタグラフを通過検知センサが検知したときにストロボを瞬時に点灯すると共にカメラによって撮影するようにした技術が開示されている。
特開２００１−３９３０４号公報 特開２００２−３３７６８７号公報 特開平９−１３２１４１号公報 特開２００４−３１２８３２号公報 特開２００２−１５０２７１号公報 特開平５−１４３７１４号公報 特開平９−２１２６４３号公報 特開平９−２８２４５４号公報
F.ULLAH, S.KANEKO and S.IGARASHI, "Orientation Code Matching for Robust Object Search", IEICE Trance. Inf. & Syst., Vol.E84-D, No.8, pp.999-1006, 2001
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されたものは、線路近傍で作業する工事作業者に列車の接近を報知するための装置である。よって、これらの車輌接近警報装置は、工事作業者が退避するために充分な時間を確保できるように作業現場から所定の距離だけ離れた位置において列車を検出するように構成されている。そのため、パンタグラフ撮影装置において、車輌接近警報装置の発生する列車接近信号を基に録画の開始及び終了を行う場合、実際にカメラの視野内を列車が通過する以前から列車を撮影した画像を録画することとなり、列車が監視カメラの視野内を通過している時間以外に録画を実施する時間が発生する。
このような場合、列車の撮影されていない画像データが多数存在することとなり、録画装置の多くの画像保管領域が使用されることに加えて、保管画像から通過列車の屋根上の状態を確認する作業を行う際には、画像データの中から列車が映っている画像部分を探索する必要が生じ、パンタグラフの状態を監視する作業の効率が低下するおそれがあった。
また、上記特許文献４〜６に記載された装置は、パンタグラフ検出センサ、このパンタグラフ検出センサの検知出力からストロボ発光用のトリガを出力する装置、パンタグラフ検出センサの検知出力によりカメラ撮影用のトリガを出力する装置等の信号処理装置が必要となるため、装置が大掛かりとなる。そのため、各装置間の調整が必要となり、装置の設置コストが大きくなるという問題があった。さらに、装置の構成が複雑になるため、部品の故障が生じたり、センサ類の定期的な交換等の運用コストが大きくなるという問題もあった。さらに、パンタグラフ検出センサの反応が適切でなかった場合は画像撮影が適切に行われないため、パンタグラフの録画漏れが生じるおそれがあるという問題もあった。
このようなことから本発明は、走行中の列車の屋根上を効率よく撮影・録画するとともに、録画画像からパンタグラフを自動検索することを可能とした画像処理によるパンタグラフ撮影装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、車輌の接近を検知して信号を出力する車輌接近警報手段と、前記車輌の屋根上を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された入力画像を解析する画像処理手段とを備えた画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記画像処理手段が、撮影機能部とパンタグラフ検索機能部と検索結果帳票処理機能部とを有し、前記撮影機能部が、前記入力画像から車輌を検出する車輌検出手段と、前記入力画像を記録する録画手段と、前記車輌接近警報手段から送信される列車接近信号に基づいて前記撮影手段の起動を制御するとともに、前記車輌検出手段から送信される前記車輌の有無に基づいて前記録画手段による前記入力画像の記録の開始及び停止を制御する撮影制御手段とを備える一方、前記パンタグラフ検索機能部が、前記録画手段において記録された前記入力画像からパンタグラフを検索するパンタグラフ検索手段と、前記パンタグラフ検索手段によって前記パンタグラフが検出された場合に前記入力画像を表示する画像出力手段とを備え、前記検索結果帳票処理機能部が、前記パンタグラフ検索手段から入力される前記パンタグラフの有無と、各入力画像の個別情報とを関連付けて構成される検索結果リストを作成する検索結果リスト作成手段を備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するための第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準画像と、前記入力画像との正規化相関演算により前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
上記の課題を解決するための第３の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する特徴データと、前記入力画像から抽出した特徴データとを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
上記の課題を解決するための第４の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準符合画像と、前記入力画像から作成した入力符号画像とを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
上記の課題を解決するための第５の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１乃至第４のいずれか一つの発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記検索結果帳票処理機能部が、前記検索結果リストを保管する検索結果リスト保管手段と、前記検索結果リストを表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するための第６の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１乃至第４のいずれか一つの発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記検索結果帳票処理機能部が、前記検索結果リストを編集して前記パンタグラフが撮像された前記入力画像の情報のみを抽出してなる検索結果リストを作成する保管候補検索結果リスト編集手段を備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するための第７の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１乃至第４のいずれか一つの発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記検索結果帳票処理機能部が、前記検索結果リストを編集して前記パンタグラフが撮像されていない前記入力画像の情報のみを抽出してなる削除候補検索結果リストを作成する削除候補検索結果リスト編集手段を備えることを特徴とする。
上記の課題を解決するための第８の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第７の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記削除候補検索結果リスト編集手段が、前記処理設定部からの削除指令に応じて前記削除候補検索結果リストに記載された前記入力画像の情報を前記録画手段に出力するように構成されるとともに、前記録画手段が、前記削除候補検索結果リスト編集手段から入力される削除候補検索結果リストに記載された前記入力画像を削除するように構成されたことを特徴とする。
上述した第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、撮影手段によって撮影された画像中に列車が映っている間だけ、撮影手段の画像を録画することができ、列車が撮影されている画像データを保管するためだけに録画手段の画像保管領域を使用することができるため、録画手段の保管領域を効率よく使用することができる。また、保管画像から通過列車の屋根上状態を確認する作業を行う際には、列車が映っている画像部分を探索する作業を省くことができ、作業の効率化が実現できる。また、録画画像中からパンタグラフを自動検索することができるため、列車の屋根上装置として重要な監視対象であるパンタグラフが映っている画像を容易に閲覧することが可能になる。また、パンタグラフの通過を検知するためのセンサを用いない簡易な装置構成となっており、装置自体のコストを抑制することができるとともに、このようなセンサの定期的な交換等による装置運用コストを抑制することができる。また、録画画像が保管されているため、通過したパンタグラフの録画漏れが発生せず、撮影装置としての信頼性が向上する。また、画像処理手段が検索結果帳票処理機能部を有し、検索結果帳票処理機能部が、パンタグラフ検索手段から入力されるパンタグラフの有無と、各入力画像の個別情報とを関連付けて構成される検索結果リストを作成する検索結果リスト作成手段を備えるので、各入力画像におけるパンタグラフの有無を効率よく管理することができる。
上述した第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準画像と、入力画像との正規化相関演算により入力画像中からパンタグラフを検出するように構成されたので、パンタグラフの検出を簡単な構成で行うことができる。
上述した第３の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、パンタグラフ検索手段が、予め設定する特徴データと、入力画像から抽出した特徴データとを比較することにより入力画像中からパンタグラフを検出するように構成されたので、日照変化等による明るさ変動や、検出対象であるパンタグラフ表面の汚れ等による表面状態の変化に頑健で、より安定したパンタグラフ検索が可能となる。
上述した第４の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準符合画像と、入力画像から作成した入力符号画像とを比較することにより入力画像中からパンタグラフを検出するように構成されたので、日照変化等による明るさ変動に頑健で、より安定したパンタグラフ検索が可能となる。
上述した第５の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、検索結果帳票処理機能部が、検索結果リストを保管する検索結果リスト保管手段と、検索結果リストを表示する表示手段とを備えるので、表示手段に表示される検索結果リストから閲覧したい画像を容易に特定することが可能となり、作業性が向上する。
上述した第６の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、検索結果帳票処理機能部が、検索結果リストを編集してパンタグラフが撮像された入力画像の情報のみを抽出してなる検索結果リストを作成する保管候補検索結果リスト編集手段を備えるので、パンタグラフが撮影されている入力画像を抽出する作業を省略することが可能となり、作業効率が向上する。
上述した第７の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、検索結果帳票処理機能部が、検索結果リストを編集してパンタグラフが撮像されていない入力画像の情報のみを抽出してなる削除候補検索結果リストを作成する削除候補検索結果リスト編集手段を備えるので、パンタグラフが撮影されている入力画像を抽出する作業を省略することが可能となり、作業効率が向上する。
上述した第８の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、削除候補検索結果リスト編集手段が、処理設定部からの削除指令に応じて削除候補検索結果リストに記載された入力画像の情報を録画手段に出力するように構成されるとともに、録画手段が、削除候補検索結果リスト編集手段から入力される削除候補検索結果リストに記載された入力画像を削除するように構成されたので、パンタグラフが撮影されていない入力画像を必要に応じて削除することができ、録画手段の画像保管領域を節約し、より有効に使用することができる。
本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の一設置例を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１のパンタグラフ検索部の構成を示すブロック図である。 入力画像の一例を示す説明図である。 パンタグラフ基準画像の一例を示す説明図である。 パンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２のパンタグラフ検索部の構成を示すブロック図である。 物体形状モデルの一例を示す説明図である。 パンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。 本発明の実施例３に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例３のパンタグラフ検索部の構成を示すブロック図である。 基準符合画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施例４に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 検索結果リストの一例を示す説明図である。 本発明の実施例５に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 保管候補検索結果リストの一例を示す説明図である。 本発明の実施例６に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。 削除候補検索結果リストの一例を示す説明図である。
以下、図面を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の詳細を説明する。
図１乃至図６を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第１の実施例を説明する。図１は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の設置例を示す説明図、図２は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の概略構成を示すブロック図、図３は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置のパンタグラフ検索部の構成示すブロック図、図４はパンタグラフ基準画像の一例を示す説明図、図５は入力画像の一例を示す説明図、図６はパンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。
図１に示すように、本実施例において画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、車輌１の接近を検知するためのセンサ１０ａ、車輌１の屋根上を照らす照明装置２０、車輌１の屋根上の照明装置２０によって照らされる領域を撮影する撮影手段としての監視カメラ３０、及びこれらセンサ１０ａ、照明装置２０及び監視カメラ３０に接続された画像処理手段としての画像処理装置４０とから構成されている。
センサ１０ａは、例えばレール２の振動等を測定するものであり、レール２に取り付けられるとともに車輌接近警報手段としての車輌接近警報部１０（図２参照）に接続されている。車輌接近警報部１０は、センサ１０ａの出力に応じて車輌１の接近の有無を検知するものであり、車輌１が接近していると判断した場合には警報として列車接近信号を画像処理装置４０へ送信する。
照明装置２０は、センサ１０ａに対して車輌１の進行方向前方に設置され、画像処理装置４０からの信号に基づいて点灯及び消灯を行うように構成されている。
監視カメラ３０は、照明装置２０と概ね同位置に、車輌１の屋根上の照明装置２０によって照らされた領域を撮影するように設置され、画像処理装置４０からの信号に基づいて撮影の開始、終了を行うように構成されている。この監視カメラ３０によって撮影した画像は画像処理装置４０へ送信される。
なお、照明装置２０及び監視カメラ３０が設置される位置は、センサ１０ａから所定の距離だけ離間した位置、例えば、センサ１０ａの出力に基づいて監視カメラ３０を起動したときに、車輌１がこの監視カメラ３０の視野内に進入する直前にこの監視カメラ３０による撮影を開始することができる位置とする。
画像処理装置４０は、図２に示すように撮影機能部４０Ａおよびパンタグラフ検索機能部４０Ｂとから構成されている。
撮影機能部４０Ａは図２に示す処理設定部４１、撮影制御手段としての制御部４２、車輌検出手段としての進入車輌検出部４３、および録画手段としての録画部４４を備えて構成されている。
処理設定部４１は、進入車輌検出部４３から取得した車輌１が撮影されていない画像に対して、所定の位置に検知エリアを設定すると共に、検知エリア内に車輌１が進入したか否かを判断するための差分検出しきい値を設定し、これらの設定データを処理データとして保管する。
制御部４２は車輌接近警報部１０から列車接近信号が入力されたら、照明装置２０、監視カメラ３０、進入車輌検出部４３、及び録画部４４へ起動信号を送信する。また、進入車輌検出部４３から列車検知信号が入力されたら、録画部４４へ録画開始信号を送信する。更に、進入車輌検出部４３から列車消失信号が入力されたら、録画部４４へ録画停止信号を送信すると共に、照明装置２０、監視カメラ３０、進入車輌検出部４３、録画部４４へ停止信号を送信する。
進入車輌検出部４３は、制御部４２から起動信号が入力されたら進入車輌検出処理を開始すると共に、処理設定部４１から処理データを読み出す。そして、進入車輌検出処理中には、監視カメラ３０から送信された画像（図５参照。以下、入力画像という）５を解析することで車輌１の進入の有無を検知し、入力画像５中に車輌１を検出した場合、列車検知信号を制御部４２へ送信する。また、車輌１の進入を検知した後で入力画像５中に車輌１が検出されなくなった場合、列車消失信号を制御部４２へ送信する。そして、制御部４２から停止信号が入力されたら進入車輌検出処理を停止する。
録画部４４は、制御部４２から起動信号が入力されたら録画機能を起動する。また、制御部４２から録画開始信号が入力されたら入力画像５の録画を開始し、制御部４２から録画停止信号が入力されたら録画を停止する。さらに、パンタグラフ検出機能部４Ｂの後述する検索制御部４６から検索する画像の個別情報（以下、画像ＩＤという）が入力されたら、この画像ＩＤに対応する画像データをパンタグラフ検索機能部４０Ｂの後述する記憶部４８へ保管する。そして、制御部４２から停止信号が入力されたら録画機能を停止する。
一方、パンタグラフ検索機能部４０Ｂは図２に示す検索設定部４５、検索制御部４６、パンタグラフ検索手段としてのパンタグラフ検索部４７、記憶部４８、画像出力手段としての画像出力部４９を備えて構成されている。
検索設定部４５は、パンタグラフ１ａの有無を検索するための画像ＩＤの範囲、検査実行停止等のパンタグラフ１ａの検索に必要な情報を設定し、これらを検索指令として検索制御部４６へ送信する。また、後で詳述する相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データを設定し、記憶部４８へ保管する。
検索制御部４６は、検索設定部４５から検索指令が入力され、検索指令が検査実行の場合、検索設定部４５から読み出した画像ＩＤの範囲に基づいて画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを撮影機能部４０Ａの録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部４７へ検索信号を送信する。また、パンタグラフ検索部４７よりパンタグラフ有無結果を入力し、パンタグラフ有りの場合は画像出力部４９へ表示信号を送信する。パンタグラフ無しの場合は次に検索する画像の画像ＩＤを設定し、録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部４７へ検索信号を送信する。
ただし、パンタグラフ検索部４７より受け取ったパンタグラフ有無結果がパンタグラフ無しの場合でも、検索指令が検査停止の場合および検索する画像ＩＤの範囲の全画像に対するパンタグラフ１ａの探索を終了した場合は検索する画像ＩＤの設定並びに送信、および、検索信号の送信を行わない。
パンタグラフ検索部４７は、検索制御部４６から検索信号が入力されると記憶部４８より相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、画像データ（入力画像５、後述するパンタグラフ基準画像３）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａの検出を行う。そして、パンタグラフ検出処理後、相関探索結果データを記憶部４８へ保管し、パンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検索制御部４６へ送信する。
なお、パンタグラフ基準画像３としては、予めパンタグラフ１ａを撮影した図４に一例を示すような画像をパンタグラフ基準画像３として用意しておくものとし、さらにパンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａの位置やパンタグラフ部分Ａの範囲からなるパンタグラフ照合データを作成しておくものとする。なお、図４中の符合４はトロリー線を示す。
より詳しく説明すると、図３に示すように、パンタグラフ検索部４７には、パンタグラフ検出処理部４７ａとパンタグラフ判断処理部４７ｂとが設けられ、正規化相関により入力画像中からパンタグラフ１ａを検出するように構成されている。
即ち、パンタグラフ検索部４７においてパンタグラフ検出処理を行う場合、まず、パンタグラフ検出処理部４７ａにおいて、図５に示すように入力画像５に予め設定しておいた探索範囲Ｂに対して、この探索範囲Ｂとパンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａとの画像データ同士の比較を正規化相関演算により行い、探索範囲Ｂ中においてパンタグラフ部分Ａに最も適合する領域（図６中、斜線を付して示す位置）Ｃの位置（以下、パンタグラフ検出位置という）と、そのパンタグラフ検出位置におけるパンタグラフ部分Ａとの相関値（以下、パンタグラフ検出相関値という）を求める。
そして、パンタグラフ判断処理部４７ｂにおいて、パンタグラフ検出相関値と予め設定しておいたしきい値（以下、相関探索しきい値という）とを比較し、適合度が高い場合、即ち、パンタグラフ検出相関値が相関探索しきい値より大きい場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在すると判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い場合、即ち、パンタグラフ検出相関値が相関探索しきい値以下の場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフが存在しないと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検索制御部４６へ出力する。
ここで、探索範囲Ｂや相関探索しきい値をまとめて相関探索パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ検出相関値とをまとめて相関探索結果データと呼ぶ。このような処理を行うことにより、入力画像５中に撮影されたパンタグラフ１ａが自動検索される。
記憶部４８は、相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部４０Ａの録画部４４から送信された入力画像５等の画像データ、相関探索結果データを保管する。
画像出力部４９は、検索制御部４６から表示信号が入力されると、記憶部４８から現在設定されている画像ＩＤの画像データを読み出し、この画像データを表示する。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、監視カメラ３０によって撮影している画像中の車輌１が映っている画像のみを録画部４４で録画することができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、監視カメラ３０で撮影している画像中に車輌１が映っている間だけ、監視カメラ３０の画像を録画するため、車輌１が撮影されている画像データのみを録画部４４の画像保管領域に保管することができる。
また、録画画像中からパンタグラフ１ａを自動検索することができるため、車輌１の屋根上の装置として重要な監視対象であるパンタグラフ１ａが映っている画像を簡単に閲覧することができる。パンタグラフ１ａの検出は録画画像を画像解析することにより行うためパンタグラフ１ａの通過を検出するためのセンサを用いない簡素な装置構成となっており、装置自体のコストや装置運用コストを小さくすることができる。また、入力画像が録画部４４保管されているため、パンタグラフ１ａの通過を検出するためのセンサを用いる方法に比較して通過したパンタグラフ１ａの録画漏れの発生を防止することができ、撮影装置としての信頼性が向上する。
図７乃至図１０を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第２の実施例を説明する。図７は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図、図８は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置のパンタグラフ検索部の構成示すブロック図、図９は物体形状モデルの一例を示す説明図、図１０はパンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。
本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、実施例１の正規化相関によりパンタグラフ１ａの検出を行うパンタグラフ検索部４７に代えて、図７に示す物体形状検査によりパンタグラフ１ａの検出を行うパンタグラフ検索手段としてのパンタグラフ検索部５０を設けるとともに、実施例１とは検索設定部４５及び記憶部４８における処理が異なるものである。
その他の構成は実施例１において説明したものと概ね同様であり、以下、図１乃至図６に示し上述したものと類似する作用を奏するものについては同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
本実施例においてパンタグラフ検索機能部４０Ｂは、図７に示す検索設定部４５、検索制御部４６、パンタグラフ検索部５０、記憶部４８、及び画像出力手段としての画像出力部４９を備えて構成されている。
検索設定部４５は、パンタグラフ１ａの有無を検査するための画像ＩＤの範囲、検査実行停止等のパンタグラフ１ａの検索に必要な情報を設定し、これらを検索指令として検索制御部４６へ送信する。また、後で詳述する形状検査パラメータを設定し記憶部４８へ保管する。物体形状モデル作製時においては、記憶部４８より特徴データを読み出し、図９に示すような物体形状モデル６を作製して記憶部４８へ保管する。
検索制御部４６は、検索設定部４５から検索指令が入力され、検索指令が検査実行の場合、検索設定部４５から読み出した検索する画像ＩＤの範囲に基づいて画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを撮影機能部４０Ａの録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部５０へ検索信号を送信する。また、パンタグラフ検索部５０よりパンタグラフ有無結果を入力し、パンタグラフ有りの場合は画像出力部４９へ表示信号を送信する。パンタグラフ無しの場合は次に検索する画像の画像ＩＤを設定し、録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部５０へ検索信号を送信する。
パンタグラフ検索部５０は、本実施例では、物体認識方法（例えば、上記特許文献７，８参照）を応用した物体形状検査により入力画像５中からパンタグラフ１ａを検出する。なお、物体形状検査では、まず、入力画像５中から輪郭線や模様等の特徴的な部分を直線もしくは円弧に近似して抽出した直線特徴と円弧特徴とからなる特徴データを作成し、対象とする物体の形状を特徴データで構成した物体形状モデル（図９参照）６を予め作製しておく。次に、入力画像５から特徴データを抽出し、物体形状モデル６の特徴データとの照合を行い、物体形状モデル６を構成する特徴データと適合する部分を検出する。
ここで、パンタグラフ検索部５０において物体形状モデル６を作製する際は、記憶部４８より画像データとしてパンタグラフ基準画像３を読み出し、パンタグラフ基準画像３中から物体形状モデル６を構成する特徴データを抽出し、この特徴データを記憶部４８へ保管する。
一方、パンタグラフ検索部５０において入力画像５中のパンタグラフ１ａを検索する際は、検索制御部４６からの検索信号を受けて、記憶部４８より形状検査パラメータ、物体形状モデル６、画像データ（入力画像５）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａを検索する処理を行う。そして、パンタグラフ１ａ検索処理が終了したら、形状検査結果データを記憶部４８へ保管し、検索結果としてパンタグラフ有無結果を検索制御部４６へ送信する。
より詳しくは、図８に示すように、パンタグラフ検索部５０には、特徴抽出処理部５０ａ、パンタグラフ検出処理部５０ｂ、及びパンタグラフ判断処理部５０ｃが設けられている。
パンタグラフ検索部５０においてパンタグラフ検出処理を行う場合、まず、特徴抽出処理部５０ａにより入力画像５に予め設定しておいた探索範囲Ｂに対して特徴を抽出する処理を行う。そして、パンタグラフ検出処理部５０ｂにおいて物体形状検査を行い、パンタグラフ検出位置として探索範囲Ｂ中において物体形状モデル６に最も適合する部分Ｄ（図１０参照）の位置と、そのパンタグラフ検出位置における特徴データの適合率（以下、パンタグラフ特徴適合率という）とを求める。
最後に、パンタグラフ判断処理部５０ｃにおいてパンタグラフ特徴適合率と予め設定しておいたしきい値（以下、形状検査しきい値という）を比較し、適合度が高い、即ち、パンタグラフ特徴適合率が形状検査しきい値より大きい場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在すると判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い、即ち、パンタグラフ特徴適合率が形状検査しきい値以下である場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフが存在しないと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検索制御部４６へ出力する。
ここで、探索範囲Ｂや形状検査しきい値をまとめて形状検査パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ特徴適合率をまとめて形状検査結果データと呼ぶ。このような処理を行うことにより、入力画像５中に撮影されたパンタグラフ１ａが自動検索される。
記憶部４８は、形状検査パラメータ、物体形状モデル６、特徴データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部４０Ａの録画部４４から送信された入力画像５等による画像データ、形状検査結果データを保管する。
画像出力部４９は、検索制御部４６から表示信号が入力されたら、記憶部４８から現在設定されている画像ＩＤの画像データ（入力画像５）を読み出し、この画像データを表示する。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、監視カメラ３０によって撮影している画像中の車輌１が映っている画像のみを録画部４４で録画することができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例１による効果に加えて、日照変化等による照度の変動や、検出対象であるパンタグラフ表面の汚れ等による表面上体の変化に頑健で、より安定したパンタグラフ検索を行うことができる。
図１１乃至図１３を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第３の実施例を説明する。図１１は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図、図１２は本実施例のパンタグラフ検索部の構成を示すブロック図、図１３は基準符合画像の例を示す説明図である。
本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、実施例１の正規化相関によりパンタグラフの検出を行うパンタグラフ検索部４７に代えて、図１１に示す方向符号照合によりパンタグラフの検出を行うパンタグラフ検索手段としてのパンタグラフ検索部５１を設けるとともに、実施例１とは検索設定部４５及び記憶部４８における処理が異なるものである。その他の構成は図２に示し実施例１において説明したものと概ね同様であり、以下、図１乃至図６に示した部材と類似する作用を奏する部材については同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
本実施例では、「方向符号照合（Orientation Code Matching）」（例えば、非特許文献１参照）を応用した方向符号照合処理により入力画像５中からパンタグラフ１ａを検出する。方向符号照合は、画像の各部分の濃淡の強さ方向を符号化し、パンタグラフ基準画像３と入力画像５との符合同士を照合することで、画像データ同士の適合度合いを検査する方法で、明るさ変化や隠れに頑健な照合方法である。
本実施例においてパンタグラフ検索機能部４０Ｂは、図１１に示す検索設定部４５、検索制御部４６、パンタグラフ検索部５１、記憶部４８、及び画像出力手段としての画像出力部４９を備えて構成されている。
検索設定部４５は、パンタグラフ１ａの有無を検査するための画像ＩＤの範囲、検査実行停止等のパンタグラフ１ａの検索に必要な情報を設定し、これらを検索指令として検索制御部４６へ送信する。また、後で詳述する方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データを設定し、記憶部４８へ保管する。
検索制御部４６は、検索設定部４５から検索指令が入力され、検索指令が検査実行の場合、検索設定部４５から読み出した検索する画像ＩＤの範囲に基づいて画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを撮影機能部４０Ａの録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部５１へ検索信号を送信する。また、パンタグラフ検索部５１よりパンタグラフ有無結果を入力し、パンタグラフ有りの場合は画像出力部４９へ表示信号を送信する。パンタグラフ無しの場合は次に検索する画像ＩＤを設定し、録画部４４へ送信するとともに、パンタグラフ検索部５１へ検索信号を送信する。
パンタグラフ検索部５１では、予めパンタグラフ基準画像３（図４参照）を画像部分の濃淡で符号化した方向符合画像（図１３参照。以下、基準符合画像という。なお、図１３では符号化した部分を斜線を付して示している）７を作成し、さらに、パンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａの位置やパンタグラフ部分Ａの範囲からなるパンタグラフ照合データを作成しておく。この基準符合画像７の作成時においては、記憶部４８より画像データ（パンタグラフ基準画像３）を読み出し、これを画像部分の濃淡で符号化して基準符合画像７を作成して記憶部４８へ保管する。
一方、パンタグラフ検索時においては、検索制御部４６から検索信号が入力されると、記憶部４８より方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、画像データ（基準符合画像７、入力画像５）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａの検出を行う。パンタグラフ１ａの検出処理後、方向符合探索結果データを記憶部４８へ保管し、パンタグラフ有無結果を検索制御部４６へ送信する。
より詳しく説明すると、図１２に示すように、本実施例においてパンタグラフ検索部５１には、方向符号化処理部５１ａ、パンタグラフ検出処理部５１ｂ、及び、パンタグラフ判断処理部５１ｃが設けられている。
パンタグラフ検索部５１においてパンタグラフ検出処理を行う場合は、方向符号化処理部５１ａにおいて、入力画像５（図５参照）を画像部分の濃淡で符号化して方向符合画像（以下、入力符合画像という）を作成し、パンタグラフ検出処理部５１ｂにおいて予め設定しておいた探索範囲Ｂに対して方向符号を照合することにより基準符合画像７におけるパンタグラフ部分Ａとの画像データ同士の比較を行う。そして、パンタグラフ検出位置として探索範囲Ｂにおいてパンタグラフ部分Ａと適合する領域Ｃの位置と、そのパンタグラフ検出位置での方向符合照合値（以下、パンタグラフ検出照合値という）とを求める。
最後に、パンタグラフ判断処理部５１ｃにおいて、パンタグラフ検出照合値と予め設定しておいたしきい値（以下、方向符合探索しきい値という）とを比較し、適合度が高い場合、即ち、パンタグラフ検出照合値が方向符合探索しきい値より高い場合は、探索範囲Ｂ中にパンタグラフ１ａが存在すると判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い場合、即ち、パンタグラフ検出照合値が方向符合探索しきい値以下の場合は、探索範囲Ｂ中にパンタグラフ１ａは存在しないと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検索制御部４６へ出力する。
ここで、探索範囲や方向符合探索しきい値をまとめて方向符号探索パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ検出照合値をまとめて方向符号探索結果データと呼ぶ。このような処理を行うことにより、入力画像５中に撮影されたパンタグラフ１ａが自動検索される。
記憶部４８は、方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部４０Ａの録画部４４から送信された入力画像５及び基準符合画像７等の画像データ、方向符合探索結果データを保管する。
画像出力部４９は、検索制御部４６から表示信号が入力されると、記憶部４８から現在設定されている画像ＩＤの画像データを読み出し、この画像データを表示する。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、監視カメラ３０によって撮影している画像中の車輌１が映っている画像のみを録画部４４で録画することができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例１の効果に加え、物体形状モデルを必要とすることなく日照変化等による照度の変動に頑健で、より安定したパンタグラフ検索を行うことができる。
図１４および図１５を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第４の実施例を説明する。図１４は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を部分的に示すブロック図、図１５は本実施例において作成する検索結果リストの一例を示す説明図である。
本実施例に係るパンタグラフ撮影装置は、図１乃至図６に示し上述した実施例１の画像処理装置に、図１４に示す検索結果帳票処理機能部４０Ｃを追加した例である。撮影機能部４０Ａ及びパンタグラフ検索機能部４０Ｂの構成は実施例１において説明したものと概ね同様であり、図１４では図２に示した構成と重複する一部の構成を省略している。以下、同一の部材には同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
検索結果帳票処理機能部４０Ｃは、監視カメラ３０によって撮影し、撮影機能部４０Ａの録画部４４に録画された連続画像中から、パンタグラフ１ａが撮影されている画像（以下、パンタグラフ画像という）を自動検索し、この結果を一覧表にした検索結果リストを作成する機能を有する。
より詳しくは、図１４に示すように、検索結果帳票処理機能部４０Ｃは、検索結果リスト作成手段としての検索結果リスト作成部５２、検索結果リスト保管手段としての検索結果リスト保管部５３、表示手段としての表示部５４、及び処理設定部５５を備えて構成されている。
検索結果リスト作成部５２は、パンタグラフ検索機能部４０Ｂのパンタグラフ検索部４７から順次送信されるパンタグラフ有無結果を受信し、画像ＩＤとパンタグラフ有無結果を関連付けた検索結果データを作成して、この検索結果データを一覧表としてまとめた検索結果リスト８１（図１５参照）を作成する。作成した検索結果リスト８１は検索結果リスト保管部５３へ送信する。
検索結果リスト保管部５３は、検索結果リスト作成部５２から入力された検索結果リスト８１を保管する。そして、処理設定部５５から表示指令を受けた場合は、検索結果リスト８１を表示部５４へ送信する。
表示部５４は、検索結果リスト保管部５３から入力された検索結果リスト８１を表示する。
処理設定部５５は、検索結果リスト８１を作成する場合、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ検索リスト作成指令と検索する画像ＩＤ範囲を送信する。また、検索結果リスト８１を表示する場合、検索結果リスト保管部５３へリスト表示指令を送信する。
また、例えば検索結果リスト８１から抽出したパンタグラフ有りの画像等、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの画像出力部４９に表示する場合は、表示したい画像の画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを画像表示指令とともにパンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ送信する。これにより検索制御部４６から画像出力部４９へ表示信号が送信され、画像出力部４９において所望の画像ＩＤの画像が表示される。
さらに、撮影機能部４０Ａの録画部４４は、上述した実施例１での処理に加えて、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６から入力される画像ＩＤに応じて、この画像ＩＤに対応する画像データをパンタグラフ検索機能部４０Ｂの記憶部４８へ保管する。
また、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６は、実施例１での処理に加えて、検索結果帳票処理機能部４０Ｃの後述する処理設定部５５からの検索リスト作成指令及び検索する画像ＩＤ範囲の入力を受けて、画像ＩＤ範囲の画像ＩＤを撮影機能部４０Ａの録画部４４に順次送信するとともに、パンタグラフ検索部４７から入力されるパンタグラフの有無に関係なくパンタグラフ検索部４７に画像ＩＤ範囲の画像データに対するパンタグラフ１ａの検索信号を送信する。
記憶部４８は実施例１での処理に加えて、画像ＩＤに対応する画像データを撮影機能部４０Ａの録画部４４から受信する。パンタグラフ検索部４７は実施例１での処理に加えて、パンタグラフ有無結果を検索結果帳票処理機能部４０Ｃの検索結果リスト作成部５２に送信する一方、検索制御部４６からの検索信号に基づいてパンタグラフ１ａの検索を連続的に実施する。
画像出力部４９は、検索制御部４６から表示信号が入力されると、記憶部４８から現在の検索画像ＩＤの画像データを読み出し、この画像データを表示する。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、撮影機能部４０Ａの録画部４４に録画された連続画像中からパンタグラフ画像を自動検索した結果を一覧表としてまとめた検索結果リスト８１を作成することができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例１に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の効果に加えて、録画画像中からパンタグラフ１ａを自動検索し検索結果リストを作成する機能を持つため、屋根上装置として重要な監視対象であるパンタグラフ画像の画像ＩＤを検索結果リストより簡単に確認し、これを表示することができる。
一度検索結果リストを作成しておけば、閲覧したいパンタグラフ画像を画像ＩＤによって簡単に特定することが可能であり、閲覧するたびに連続画像を順次検索する必要がない。パンタグラフ１ａの検索は録画画像を画像解析することによって行うためセンサを用いない簡易な装置構成となっており、装置自体のコストや装置運用コストを抑えることができる。また録画画像が保管されているため、センサによる検出方法に対して通過したパンタグラフ１ａの録画漏れが発生せず、撮影装置としての信頼性が高い。
なお、本実施例では実施例１に示し上述した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に検索結果帳票処理機能部４０Ｃを追加する例を示したが、検索結果帳票処理機能部４０Ｃを実施例２または実施例３において説明した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に適用してもよいことはいうまでもない。
図１６及び図１７を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第５の実施例を説明する。図１６は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を部分的に示すブロック図、図１７は本実施例において作成する検索結果リスト（パンタグラフ有）の一例を示す説明図である。
本実施例は、実施例４で説明した検索結果帳票処理機能部４０Ｃに、検索結果リスト８１を編集してパンタグラフ有りの検索結果データのみから構成する検索結果リストを新たに作成し表示する機能を追加した例である。
図１６に示すように、本実施例において検索結果帳票処理機能部４０Ｃは、実施例４で説明した検索結果リスト作成部５２、検索結果リスト保存部５３、表示部５４、及び処理設定部５５に加えて、検索結果リスト編集手段としての検索結果リスト編集部５６を備えて構成されている。
その他の構成は実施例４において説明したものと概ね同様であり、図１６では、図２に示した構成と重複する構成の一部を省略している。以下、実施例１において説明した構成と同様の構成については重複する説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
検索結果リスト編集部５６は、処理設定部５５から編集指令が入力されたら検索結果リスト保管部５３から検索結果リスト８１を入力し、検索結果リスト８１を編集してパンタグラフ有りの検索結果データのみから構成する新たな検索結果リスト（以下、保管候補検索結果リストという）８２（図１７参照）を作成する。また、処理設定部５５から表示指令が入力されたら編集した保管候補検索結果リスト８２を表示部５４へ送信する。
そして、本実施例において、検索結果リスト作成部５２は、パンタグラフ検索機能部４０Ｂのパンタグラフ検索部４７から順次送信されるパンタグラフ有無結果を受信し、画像ＩＤとパンタグラフ有無結果を関連付けた検索結果データを作成して、検索結果データを一覧表としてまとめた検索結果リスト８１を作成する。作成した検索結果リスト８１は検索結果リスト保管部５３へ送信する。
検索結果リスト保管部５３は、検索結果リスト８１を保管し、処理設定部５５から表示指令が入力されたら検索結果リスト８１を表示部５４へ送信する。また、処理設定部５５から編集指令が入力されたら検索結果リスト８１を検索結果リスト編集部５６へ送信する。
表示部５４は、検索結果リスト保管部５３から入力される検索結果リスト８１、検索結果リスト編集部５６から入力される保管候補検索結果リスト８２を表示する。
処理設定部５５は、検索リスト８１を作成する場合は、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ検索リスト作成指令と検索する画像ＩＤ範囲を送信する。また、検索結果リスト８１を表示部５４に表示する場合は検索結果リスト保管部５３へ表示指令を送信し、検索結果リスト８１を編集する場合は検索結果リスト保管部５３及び検索結果リスト編集部５６へ編集指令を送信する。また、保管候補検索結果リスト８２を表示する場合は検索結果リスト編集部５６へ表示指令を送信する。
また、検索リスト８１又は保管候補検索結果リスト８２から抽出したパンタグラフ画像をパンタグラフ検索機能部４０Ｂの画像出力部４９に表示する場合は、表示したい画像の画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを画像表示指令とともにパンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ送信する。これにより、検索制御部４６から画像出力部４９へ表示信号が送信され、画像出力部４９において所望の画像ＩＤの画像が表示される。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、検索結果リストを編集してパンタグラフ有りの検索結果データのみから構成される検索結果リスト８２を新たに作成し表示することができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例４に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置による効果に加え、パンタグラフ画像のみからなる検索結果リスト８２を表示することができるため、パンタグラフ画像の閲覧作業効率が向上する。
なお、本実施例では実施例１に示し上述した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に検索結果帳票処理機能部４０Ｃを追加する例であるが、検索結果帳票処理機能部４０Ｃを実施例２または実施例３において説明した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に適用してもよいことはいうまでもない。
図１８及び図１９を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第６の実施例を説明する。図１８は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を部分的に示すブロック図、図１９は本実施例において作成する検索結果リスト（パンタグラフ無）の一例を示す説明図である。
本実施例は、実施例４に示した検索結果帳票処理機能部４０Ｃに、撮影機能部４０Ａの録画部４４に録画された連続画像中から、パンタグラフが撮影されていない画像データを削除する機能を追加した例である。
図１８に示すように、本実施例において検索結果帳票処理機能部４０Ｃは、検索結果リスト作成部５２、検索結果リスト保管部５３、表示部５４、処理設定部５５に加えて、削除候補検索結果リスト編集手段としての削除候補検索結果リスト編集部５７を備えている。
その他の構成は実施例４において説明したものと概ね同様であり、図１８では図２に示した構成と重複する構成の一部を省略している。以下、実施例１において説明した構成と同様の構成については重複する説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
削除候補検索結果リスト編集部５７では、処理設定部５５から削除候補作成指令が入力されたら検索結果リスト保管部５３から検索結果リスト８１を入力し、検索結果リスト８１を編集してパンタグラフ無しの検索結果データのみから構成する新たな検索結果リスト（以下、削除候補検索結果リストという）８３（図１９参照）を作成してこの検索結果リスト８３を表示部５４へ送信する。また、処理設定部５５から削除指令が入力されたら、編集した削除候補検索結果リスト８３に記載のある画像ＩＤを削除画像ＩＤとして抽出し、この削除画像ＩＤを撮影機能部４０Ａの録画部４４へ送信するとともに、検索結果データ８１からパンタグラフ無しの検索結果データを削除して新たな検索結果リスト（保管候補検索結果リスト）８２（図１７参照）を再構成し、この保管候補検索結果リスト８２を検索結果リスト保管部５３へ送信する。
そして、本実施例において、検索結果リスト作成部５２は、パンタグラフ検索機能部４０Ｂのパンタグラフ検索部４７から順次送信されるパンタグラフ有無結果を受信し、画像ＩＤとパンタグラフ有無結果を関連付けた検索結果データを作成して、検索結果データを一覧表としてまとめた検索結果リスト８１を作成する。作成した検索結果リスト８１は検索結果リスト保管部５３へ送信する。
検索結果リスト保管部５３は、検索結果リスト８１を保管し、処理設定部５５から表示指令が入力されたら、検索結果リスト８１を表示部５４へ送信する。また、処理設定部５５から削除候補作成指令が入力されたら、検索結果リスト８１を削除候補検索結果リスト編集部５７へ送信する。さらに、削除候補検索結果リスト編集部５７から、この削除候補検索結果リスト編集部５７で編集したパンタグラフ無しの検索結果データを削除して再構成した保管候補検索結果リスト８２を受け取る。
表示部５４は、検索結果リスト保管部５３から入力される検索結果リスト８１もしくは保管候補検索結果リスト８２、又は、削除候補検索結果リスト編集部５７から入力される削除候補検索結果リスト８３を表示する。
処理設定部５５は、検索結果リスト８１を作成する場合、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ検索リスト作成指令と検索する画像ＩＤ範囲を送信する。また、検索結果リスト８１を表示する場合は検索結果リスト保管部５３へ表示指令を送信する。
また、削除候補検索結果リスト８３を作成する場合は検索結果リスト保管部５３及び削除候補検索結果リスト編集部５７へ削除候補作成指令を送信する。また、削除候補検索結果リスト８３に記載された画像を削除する場合は削除候補検索結果リスト編集部５７及び撮影機能部４０Ａの録画部４４へ削除指令を送信する。また、削除候補検索結果リスト８３を表示する場合は削除候補検索結果リスト編集部５７へ表示指令を送信する。
また、検索結果リスト８１、保管候補検索結果リスト８２、又は削除候補検索結果リスト８３に記載された画像を抽出し、パンタグラフ検索機能部４０Ｂの画像出力部４９に表示する場合は、表示したい画像の画像ＩＤを設定し、この画像ＩＤを画像表示指令とともにパンタグラフ検索機能部４０Ｂの検索制御部４６へ送信する。これにより、検索制御部４６から画像出力部４９へ表示信号が送信され、画像出力部４９において所望の画像ＩＤの画像が表示される。
さらに、撮影機能部４０Ａの録画部４４は、検索結果帳票処理機能部４０Ｃの処理設定部５５からの削除指令と削除候補検索結果リスト編集部５７からの削除画像ＩＤとを受けて、削除画像ＩＤに対応する画像データを削除する。
このように構成されるため、本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、監視カメラ３０によって撮影し、撮影機能部４０Ａの録画部４４に録画された連続画像中から、パンタグラフ無しの画像データを削除し、パンタグラフ画像のみを残すことができる。
上述した本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例４に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の効果に加え、パンタグラフ画像以外の重要な監視対象でない画像データを必要に応じて削除することができるため、録画部４４の画像保管領域を節約し、より有効に使用することができる。
なお、本実施例では実施例１に示し上述した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に検索結果帳票処理機能部４０Ｃを追加する例であるが、検索結果帳票処理機能部４０Ｃを実施例２または実施例３において説明した画像処理によるパンタグラフ撮影装置に適用してもよいことはいうまでもない。
なお、本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、上述した実施例に限定されるものではなく、パンタグラフ検出センサ４０の検出結果に基づいてパンタグラフの画像を録画し、この録画した入力画像中からパンタグラフ１ａの有無を検出するようにすればよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
本発明は、画像処理によるパンタグラフ撮影装置に適用して好適なものである。
１ 車輌
１ａ パンタグラフ
２ レール
３ パンタグラフ基準画像
４ トロリー線
５ 入力画像
６ 物体形状モデル
７ 基準符合画像
１０ 車輌接近警報部
１０ａ センサ
２０ 照明
３０ 監視カメラ
４０ 画像処理部
４０Ａ 撮影機能部
４０Ｂ パンタグラフ検索機能部
４０Ｃ 検索結果帳票処理機能部
４１ 処理設定部
４２ 制御部
４３ 進入車輌検出部
４４ 録画部
４５ 検索設定部
４６ 検索制御部
４７ パンタグラフ検索部
４７ａ パンタグラフ検出処理部
４７ｂ パンタグラフ判断処理部
４８ 記憶部
４９ 画像出力部
５０ パンタグラフ検索部
５０ａ 特徴抽出処理部
５０ｂ パンタグラフ検出処理部
５０ｃ パンタグラフ判断処理部
５１ パンタグラフ検索部
５１ａ 方向符号化処理部
５１ｂ パンタグラフ検出処理部
５１ｃ パンタグラフ判断処理部
５２ 検索結果リスト作成部
５３ 検索結果リスト保管部
５４ 表示部
５５ 処理設定部
５６ 検索結果リスト編集部
５７ 削除候補検索結果リスト編集部
Ａ パンタグラフ部分
Ｂ 探索範囲
Ｃ 適合領域
Ｄ 適合部分

Claims (8)

  1. 車輌の接近を検知して信号を出力する車輌接近警報手段と、前記車輌の屋根上を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された入力画像を解析する画像処理手段とを備えた画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、
    前記画像処理手段が、撮影機能部とパンタグラフ検索機能部と検索結果帳票処理機能部とを有し、
    前記撮影機能部が、
    前記入力画像から車輌を検出する車輌検出手段と、
    前記入力画像を記録する録画手段と、
    前記車輌接近警報手段から送信される列車接近信号に基づいて前記撮影手段の起動を制御するとともに、前記車輌検出手段から送信される前記車輌の有無に基づいて前記録画手段による前記入力画像の記録の開始及び停止を制御する撮影制御手段とを備える一方、
    前記パンタグラフ検索機能部が、
    前記録画手段において記録された前記入力画像からパンタグラフを検索するパンタグラフ検索手段と、
    前記パンタグラフ検索手段によって前記パンタグラフが検出された場合に前記入力画像を表示する画像出力手段とを備え、
    前記検索結果帳票処理機能部が、前記パンタグラフ検索手段から入力される前記パンタグラフの有無と、各入力画像の個別情報とを関連付けて構成される検索結果リストを作成する検索結果リスト作成手段を備える
    ことを特徴とする画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  2. 前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準画像と、前記入力画像との正規化相関演算により前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
    ことを特徴とする請求項１記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  3. 前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する特徴データと、前記入力画像から抽出した特徴データとを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
    ことを特徴とする請求項１記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  4. 前記パンタグラフ検索手段が、予め設定する基準符合画像と、前記入力画像から作成した入力符号画像とを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
    ことを特徴とする請求項１記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  5. 前記検索結果帳票処理機能部が、
    前記検索結果リストを保管する検索結果リスト保管手段と、
    前記検索結果リストを表示する表示手段とを備える
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  6. 前記検索結果帳票処理機能部が、前記検索結果リストを編集して前記パンタグラフが撮像された前記入力画像の情報のみを抽出してなる検索結果リストを作成する保管候補検索結果リスト編集手段を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  7. 前記検索結果帳票処理機能部が、前記検索結果リストを編集して前記パンタグラフが撮像されていない前記入力画像の情報のみを抽出してなる削除候補検索結果リストを作成する削除候補検索結果リスト編集手段を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
  8. 前記削除候補検索結果リスト編集手段が、前記処理設定部からの削除指令に応じて前記削除候補検索結果リストに記載された前記入力画像の情報を前記録画手段に出力するように構成されるとともに、
    前記録画手段が、前記削除候補検索結果リスト編集手段から入力される削除候補検索結果リストに記載された前記入力画像を削除するように構成された
    ことを特徴とする請求項７記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。
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