JP5427827B2 - 乗客コンベアハンドレールの検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗客コンベアハンドレールの検査装置、乗客コンベアハンドレールの検査方法及び乗客コンベアハンドレールの検査プログラムに関し、特にハンドレールの内部劣化を診断するため放射線を使った装置の画像処理に関する。

エスカレータ等の乗客コンベアにおいては、乗客が乗るステップが円環状に連結されて回転駆動される。そして乗客の転倒防止のため、乗客が手をそえるためのハンドレールが設けられ、ステップと連動して回転駆動される。このハンドレールは複数の部品で構成されており、表面はウレタンやゴム等の樹脂材のカバーであり、内部には強度を維持するための抗張体と呼ばれる部品が設けられている。

上記抗張体としては、スチールコードが複数並べて使用されているものがある。このスチールコードが破断したり撚れたりするとハンドレールの強度が低下するため、ハンドレールの点検ではスチールコードが正常な状態かを検査する必要がある。ハンドレールの点検装置としては、放射線発生器と蛍光部とを備え、ハンドレールを透写することによって生成される透写画像に基づいて点検を行う装置が知られている。

上述した透写画像に基づく点検装置としては、ハンドレールを挟み込むように放射線発生器と蛍光部とを配置した上でハンドレールに放射線を照射し、ハンドレールを透過した放射線を受光して発光する蛍光部を撮影することにより透写画像を生成する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置を用いることにより、蛍光部に映し出される透視画像を目視で観察して移動手摺りの異常を見つけ出すことができる。

特開２００３−０４８６８３号公報

特許文献１に開示された技術においては、透写画像を人が見て良否を判断するため定量的に判定できず判定結果にばらつきが発生する不都合や、また移動手摺り内に埋設されているスチールコード自体の状態は映し出されるが、スチールコード周囲のゴムなどの状態は分からないという不都合があった。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、抗張体の周囲をも含めて劣化を判断することが可能であり、且つ劣化の判断が容易である乗客コンベアハンドレールの検査装置、乗客コンベアハンドレールの検査方法及び乗客コンベアハンドレールの検査プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様は、乗客コンベアのハンドレールを透写することによって生成された透写画像に基づき、前記ハンドレールを検査する乗客コンベアハンドレールの検査装置であって、輝度を示す情報を各画素として生成された前記透写画像を取得する画像取得部と、輝度と色とが対応付けられた色変換テーブルに基づき、前記取得された透写画像を構成する各画素を色の情報に変換して色付け画像を生成する色変換部と、前記生成された色付け画像を構成する各画素の色に基づいて前記ハンドレールの劣化を判断する劣化判断部と、前記取得された透写画像において前記ハンドレールに含まれる抗張体を認識する抗張体認識部と、前記認識された抗張体の輝度に基づいて前記透写画像全体の輝度を調整する輝度調整部とを含み、前記色変換部は、輝度の調整された前記透写画像に基づいて前記色付け画像を生成することを特徴とする。これにより、抗張体の周囲をも含めて劣化を判断することが可能であり、且つ劣化の判断が容易である乗客コンベアハンドレールの検査装置を提供することができる。また、撮影条件の差異等による画像間の輝度の誤差を打ち消すことができる。

また、前記劣化判断部は、新たに生成された前記色付け画像と、既に前記ハンドレールの劣化判断の対象とした色付画像とを比較し、その差異に基づいて前記ハンドレールの劣化を判断することが好ましい。これにより、経時的な劣化を判断することができる。

また、前記生成された色付け画像を、前記比較の対象とするために記憶する記憶部を含むことが好ましい。これにより、上述した経時的な劣化の判断のための画像を容易に取得することができる。

また、前記抗張体認識部は、前記生成された透写画像において輝度の低い部分を前記抗張体として認識することが好ましい。これにより、容易に抗張体を認識することができる。

また、前記抗張体認識部は、予め定められた前記抗張体の配列パターンに基づいて前記抗張体を認識することが好ましい。これにより、容易に抗張体を認識することができる。

本発明によれば、抗張体の周囲をも含めて劣化を判断することが可能であり、且つ劣化の判断が容易である乗客コンベアハンドレールの検査装置、乗客コンベアハンドレールの検査方法及び乗客コンベアハンドレールの検査プログラムを提供することができる。

本発明の本実施形態に係る乗客コンベアハンドレール検査装置の全体構成を模式的に示す図である。 本発明の本実施形態に係るＰＣのハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の本実施形態に係るＰＣの機能構成を示すブロック図である。 本発明の本実施形態に係るＰＣの動作を示すフローチャートである。 本発明の本実施形態に係る色変換テーブルを示す図である。 本発明の本実施形態に係る色付け画像を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、検査対象のハンドレールをＸ線撮影し、Ｘ線撮影によって生成された画像について、画像の輝度に応じた色付けを行うことにより、画像の確認を容易化するハンドレール検査装置について説明する。

図１は、本実施形態に係るハンドレール検査装置の構成及びハンドレール２との配置関係を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るハンドレール検査装置には、放射線発生器１、受光器３、ビデオキャプチャー４、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）５及び距離計測用光学マウス６を含む。また、受光器３は、シンチレーター３ａ、反射板３ｂ及びカメラ３ｃを含む。

放射線発生器１は、ハンドレール２を透写するための放射線をハンドレール２に照射するための構成であり、本実施形態においてはＸ線源が用いられる。この放射線発生器１と受光器３とでハンドレール２を挟み込むようにセットする。そして、放射線発生器１及び受光器３のセットと、ハンドレール２とを相対的に移動させることにより、ハンドレール２を全体にわたって検査する。

尚、放射線発生器１及び受光器３のセットと、ハンドレール２とを相対的に移動させる際は、放射線基１及び受光器３のセットをハンドレール２に対して移動させても良いし、放射線発生器１及び受光器３のセットに対してハンドレール２を移動させても良い。

受光器３においては、ハンドレール２を介して放射線発生器１と対向するようにシンチレーター３ａが配置されている。放射線発生器１が照射したＸ線は、ハンドレール２を透過してシンチレーター３ａに到達する。シンチレーター３ａはＸ線を受けて発光する。シンチレーター３ａの発光によって生じた光は、反射板３ｂによって反射されてカメラ３ｃに導かれる。これにより、カメラ３ｃによってハンドレール２の透写画像が撮影され、受光器３において透写画像が生成される。

ビデオキャプチャー４は、受光器３によって生成された透写画像をデジタル変換し、透写画像のデジタルデータ（以降、デジタル画像データとする）を生成する。ビデオキャプチャー４が生成したデジタル画像データは、ＰＣ５に入力されて格納される。これにより、シンチレーター３ａの発光強度、即ち輝度を示す情報が各画素として生成された透写画像のデジタル画像データが生成され、ＰＣ５に格納される。

距離計測用光学マウス６は、放射線発生器１及び受光器３のセットと、ハンドレール２との相対的な移動に応じてハンドレール２表面を読み取り、読み取り結果をＰＣ５に入力する。これにより、ＰＣ５は、距離測定用光学マウス６による読み取り結果を取得して記憶媒体に格納し、その読み取り結果に応じて、放射線発生器１及び受光器３のセットと、ハンドレール２との相対的な移動距離を認識する。

このようにしてＰＣ５に格納された情報に基づき、本実施形態に係るハンドレール２の検査のための処理がＰＣ５において実行される。ここで、ＰＣ５のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態に係るＰＣ５は、一般的なサーバやＰＣ等と同様の構成を含む。即ち、本実施形態に係るＰＣ５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０及びＩ／Ｆ５０がバス８０を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ５０にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）６０及び操作部７０が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、ＰＣ５全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ３０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ４０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納される。

Ｉ／Ｆ５０は、バス８０と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ６０は、ユーザがＰＣ５の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部７０は、キーボードやマウス、タッチパネル、各種のボタン等、ユーザがＰＣ５に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ３０やＨＤＤ４０若しくは図示しない光学ディスク等の記憶媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０に読み出され、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係るＰＣ５の機能を実現する機能ブロックが構成される。

次に、本実施形態に係るＰＣ５の機能構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るＰＣ５は、ハンドレール検査装置としての機能として、画像データ入力部２１、スチールコード劣化判定部２２、スチールコードパターン認識部２３、画像輝度計算部２４、色付け処理部２５、画像比較部２６、画像データベース２７、劣化判定部２８及び総合劣化判定部２９を含む。

図３に示す各機能は、夫々の機能を実現するためのプログラムに従って演算を行うＣＰＵ１０や、ＨＤＤ４０のような記憶装置並びに専用の集積回路等によって実現される。以下、図３に示すＰＣ５の各機能による処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、画像データ入力部２１が画像取得部として機能することにより、ＰＣ５に格納されたデジタル画像データが画像データ入力部２１によって読み込まれる。

画像データ入力部２１によってデジタル画像データが読み込まれると、スチールコードパターン認識部２３が、デジタル画像データのうちスチールコードの部分を認識し、画像輝度計算部２４が、スチールコードの部分の輝度に基づいて画像全体の輝度を補正することによって正規化する（Ｓ４０１）。即ち、スチールコードパターン認識部２３が抗張体認識部として機能すると共に、画像輝度計算部２４が、輝度調整部として機能する。

本実施形態において、放射線発生器１が照射するＸ線はスチールコードの部分を透過しない。そのため、デジタル画像データにおけるスチールコードの部分は輝度が最も低い部分である。本実施形態に係る画像輝度計算部２４は、スチールコードの部分の輝度でデジタル画像データ全体の輝度を除算し、輝度を一定の基準に補正する。これにより、異なるデジタル画像データ同士の輝度を比較することが可能となる。

具体的には、異なるデジタル画像データは、撮影条件の違いや、デジタル画像変換時の変換条件の違い等により、輝度のスケールが異なる可能性がある。これに対して、スチールコードの部分の輝度が最も低く、いずれの画像においても同一であるという条件のものと、上述したような輝度計算を行うことにより、異なるデジタル画像同士を比較することが可能となる。

尚、デジタル画像データにおいてスチールコードが写っている部分の識別を容易化するため、スチールコードパターン認識部２３は、正しい配列のスチールコードのパターンを記憶しており、そのパターンに従ってスチールコードの部分を認識する。この他、上述したように、スチールコードの部分は輝度の低い部分であるため、スチールコードパターン認識部２３は、デジタル画像データにおいて輝度の低い部分をスチールコードの部分として認識しても良い。上記輝度の低い部分の判定方法としては、輝度が所定の閾値以下である部分を抽出する方法や、スケール上の最低輝度である部分を抽出する方法等がある。

画像輝度計算部２４によって画像データの輝度が正規化されると、次に、色付け処理部２５が、デジタル画像データを構成する各画素を、輝度に応じた色に変換する色付け処理を行う（Ｓ４０２）。即ち、色付け処理部２５が色変換部として機能する。図５は、色付け処理部２５が色付け処理に際して参照する色変換テーブルを示す図である。図５に示すように、色変換テーブルにおいては、正規化後の輝度の範囲が何段階かに区切られており、夫々の範囲と色とが対応付けられている。色付け処理部２５は、図５に示す色変換テーブルを参照することにより、正規化後のデジタル画像データを構成する各画素を色の情報に変換し、色付け画像を生成する。

このような、色変換テーブルに基づく各画素の輝度に応じた色情報への変換が本実施形態に係る要旨の１つである。以下、色変換処理の意義について説明する。一般的にハンドレール２内部のスチールコードは周囲をゴムで固定されている。このゴムが劣化するスチールコードの拘束が緩むとスチールコード同士が接触し、そのスチールコード間で摩耗が発生し、摩耗が進行することによってスチールコードの断線へ至ることが知られている。これを事前に回避するためには、ゴムの劣化を把握することが効果的である。

ゴムが劣化すると、Ｘ線の透過量が変化し、結果として生成される画像データにおいて劣化部分に対応する部分の輝度が変化する。例えば、特定の部分で厚みが薄くなっていると薄い部分の透過量が増え、結果的にその部分の輝度が高くなる。従って、前回測定の結果比較して輝度が高くなった部分がどの程度増加したかを調べれば、ゴムの劣化状態を判断することができる。

図６は、色付け処理が施されたデジタル画像データＰの例を示す図である。図６において斜線で示されている部分が、有彩色によって色付けされた部分である。また、図６において黒線の部分は、実際の色付け画像においても黒色の部分であり、スチールコードが写し出された部分である。

図６に示すように、各画素の輝度を色情報に変換して表示することにより、元々のデジタル画像データのように明暗のみで表示するよりも、各部の状況を一目瞭然で判断することが可能であり、目視でみても判定を誤る可能性は少ない。図６に示すデジタル画像データＰにおいては、拡大図Ｐ_１の下から３層目の部分において赤色の部分が存在し、ゴムの劣化が進んでいることが確認できる。

色付け処理が完了すると、次に、画像比較部２６は、記憶部である画像データベース２７から、前回の検査において生成された色付け画像データ（以降、比較用画像データとする）を選定して読み出し（Ｓ４０３）、色付け処理が完了した今回のデジタル画像データ（以降、検査対象画像データとする）とを重ね合わせて比較する（Ｓ４０４）。画像データベース２７に格納されているデジタル画像データは、色付け処理部２５によって色付け処理がされたデジタル画像データであり、ハンドレール検査装置において既に実行された検査において生成されたデジタル画像データである。

Ｓ４０４において、画像比較部２６は、比較用画像データと検査対象画像データとの間での、色の変化を判断する。即ち、画像比較部２６は、比較用画像データ及び検査対象画像データ夫々を構成する画素の色について、各色の面積の差分を算出する。換言すると、画像比較部２６は、比較用画像データ及び検査対象画像データ夫々を構成する画素を図５に示す各色毎にカウントし、各色毎の画素数の差異を算出して画像の比較結果とする。即ち、本実施形態においては、検査対象画像データの画素と比較用画像データの画素とを１対１で対応づけて比較を行う必要がないため、処理を簡略化することができる。尚、上記態様に限らず、検査対象画像データの画素と比較用画像データの画素とを１対１で対応づけて比較を行っても良い。

画像比較部２６によって上述したようにデジタル画像データの比較結果が生成されると、劣化判定部２８が、その比較結果としての各色毎の画素数の差異を予め定められた閾値と比較する（Ｓ４０５）ことにより、検査対象画像データにおいてハンドレールの劣化が確認されるか否か判断する。Ｓ４０５において、劣化判定部２８は、上記各色毎の画素数の差異が、予め定められた閾値を超えているか否かに基づき、ハンドレールの劣化が確認されるか否か判断する。即ち、本実施形態においては、画像比較部２６及び劣化判定部２８が連動して、劣化判断部として機能する。

Ｓ４０５の判断の結果、各色毎の画素数の差異が閾値を超えている場合（Ｓ４０５／ＹＥＳ）、総合劣化判定部２９は、ハンドレールのゴム部分等、スチールコード以外の部分において劣化ありと判断する（Ｓ４０６）。

他方、Ｓ４０５の判断の結果、各色毎の画素数の差異が閾値以内であれば（Ｓ４０５／ＮＯ）、次に、スチールコード劣化判定部２２が、スチールコード自体の劣化判定を行う（Ｓ４０７）。即ち、スチールコード劣化判定部２２が、抗張体劣化判断部として機能する。Ｓ４０７において、スチールコード劣化判定部２２は、画像データ入力部２１によって読み込まれたデジタル画像データにおいて、輝度が低い部分をスチールコードの部分として認識し、スチールコードとして認識した部分が既定のスチールコードの本数分あるか否か、断線や偏りが発生していないか否かを判断する。

尚、Ｓ４０７の具体的な判断例としては、スチールコードが９本用いられているハンドレールの場合は、そのうち８本の画像、即ち、画像中において輝度が低い部分が明確に判別できなければ、劣化しているものと判定する。

４０７の判定の結果、劣化ありと判定されれば（Ｓ４０８／ＹＥＳ）、総合劣化判定部２９は、スチールコードに劣化が発生していると判断する（Ｓ４０９）。他方、劣化無しと判定されれば（Ｓ４０８／ＮＯ）、総合劣化判定部２９は、ハンドレールには劣化が発生していないと判断し（Ｓ４１０）、処理を終了する。

このようにしてハンドレールの劣化が判断されると、総合劣化判定部２９は、生成された色付け画像をＬＣＤ６０に表示するための表示情報を生成して出力する。これにより、劣化ありと判定されたハンドレールの色付け画像がＬＣＤ６０に表示され、ユーザによって確認可能となる。即ち、総合劣化判定部２９が、表示処理部として機能する。

以上説明したように、本実施形態に係る乗客コンベアハンドレールの検査装置においては、透写画像の輝度を色情報に変換することにより、劣化の判断を容易化することができる。また、透写画像の輝度の変化は、主としてハンドレールを構成するゴム等の弾性体において生じるため、抗張体であるスチールコードの周囲をも含めて劣化を判断することが可能である。

即ち、本実施形態に係る乗客コンベアハンドレールの検査装置においては、スチールコード自体の劣化判定とスチールコード周囲のゴム劣化の判定を行うことによって多角的に手摺りの劣化を把握することが可能であり、点検周期の最適化に非常に有効な手段となる。

尚、上記実施形態においては、検査対象画像データとして生成されて検査対象となったデジタル画像データを画像データベース２７に格納しておき、以後の検査において比較用画像データとして用いる場合を例として説明した。しかしながら、以前の検査対象画像データを比較用画像データとして用いる場合に限らず、比較用画像データとして別途生成された画像データを毎回用いるようにしても良い。

他方、上述したように、以前の検査において用いられた検査対象画像データを比較用画像データとして用いることにより、経時的な劣化を判定することが可能となる。また、画像データベースを設けておくことにより、上記比較用画像データを容易に取得することが可能となる。

また、上記実施形態においては、先に色に基づく判定を行った上で、そこで閾値を超える差異が確認されなかった場合に、スチールコードの判定を行う場合を例として説明したが、当初より、色による判定とスチールコードの判定とを並列して実行しても良い。

１ 放射線発生器
２ ハンドレール
３ 受光器
３ａ シンチレーター
３ｂ 反射板
３ｃ カメラ
４ ビデオキャプチャー
５ ＰＣ
６ 距離計測用光学マウス
１０ ＣＰＵ
２０ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
４０ ＨＤＤ
５０ Ｉ／Ｆ
６０ ＬＣＤ
７０ 操作部
８０ バス
２１ 画像データ入力部
２２ スチールコード劣化判定部
２３ スチールコードパターン認識部
２４ 画像輝度計算部
２５ 色付け処理部
２６ 画像比較部
２７ 画像データベース
２８ 劣化判定部
２９ 総合劣化判定部

Claims (5)

1. 乗客コンベアのハンドレールを透写することによって生成された透写画像に基づき、前記ハンドレールを検査する乗客コンベアハンドレールの検査装置であって、
   輝度を示す情報を各画素として生成された前記透写画像を取得する画像取得部と、
   輝度と色とが対応付けられた色変換テーブルに基づき、前記取得された透写画像を構成する各画素を色の情報に変換して色付け画像を生成する色変換部と、
   前記生成された色付け画像を構成する各画素の色に基づいて前記ハンドレールの劣化を判断する劣化判断部と、
   前記取得された透写画像において前記ハンドレールに含まれる抗張体を認識する抗張体認識部と、
   前記認識された抗張体の輝度に基づいて前記透写画像全体の輝度を調整する輝度調整部とを含み、
   前記色変換部は、輝度の調整された前記透写画像に基づいて前記色付け画像を生成することを特徴とする乗客コンベアハンドレールの検査装置。
2. 前記劣化判断部は、新たに生成された前記色付け画像と、既に前記ハンドレールの劣化判断の対象とした色付画像とを比較し、その差異に基づいて前記ハンドレールの劣化を判断することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアハンドレールの検査装置。
3. 前記生成された色付け画像を、前記比較の対象とするために記憶する記憶部を含むことを特徴とする請求項２に記載の乗客コンベアハンドレールの検査装置。
4. 前記抗張体認識部は、前記生成された透写画像において輝度の低い部分を前記抗張体として認識することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の乗客コンベアハンドレールの検査装置。
5. 前記抗張体認識部は、予め定められた前記抗張体の配列パターンに基づいて前記抗張体を認識することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の乗客コンベアハンドレールの検査装置。