JP5494286B2 - Overhead position measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、架線位置測定装置に関する。   The present invention relates to an overhead line position measuring apparatus.

トロリ線やき電線等の架線は、電車線の線路の上方の所定の位置に設置されている。架線は、車両に接近したり、所定の位置から外れた場合、事故や車両故障の原因となるため、所定の位置にあるか検査されている。なお、架線の位置は、線路からの垂直方向における高さと、偏位（すなわち、枕木方向における水平距離）により表され、架線の高さと偏位を測定する技術として以下のものが知られている。   An overhead wire such as a trolley wire or feeder is installed at a predetermined position above the train line. The overhead line is inspected to be in a predetermined position because it may cause an accident or vehicle failure when approaching the vehicle or deviating from the predetermined position. The position of the overhead line is represented by the height in the vertical direction from the track and the deviation (that is, the horizontal distance in the sleeper direction), and the following techniques are known for measuring the height and the deviation of the overhead line. .

例えば、下記特許文献１においては、車両の屋根上に取り付けた、枕木方向に左右２台のラインセンサカメラをトロリ線に向けてトロリ線を撮影し、撮影した左右のラインセンサ画像を用いて左右のラインセンサ画像中において同じ物体が映る箇所を対応付けてステレオ測定することにより、トロリ線の位置を測定する技術が開示されている。
また、例えば、下記特許文献２においては、車両に設置した２台のステレオラインセンサカメラとレーザ距離計を用いて、自軌道及び隣接する軌道の間隔を測定する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1 below, a trolley line is photographed with two line sensor cameras mounted on the roof of a vehicle facing a trolley line in the direction of a sleeper, and left and right are captured using the photographed left and right line sensor images. A technique for measuring the position of a trolley line by associating a portion where the same object appears in the line sensor image and performing stereo measurement is disclosed.
Further, for example, Patent Document 2 below discloses a technique for measuring the distance between the own track and adjacent tracks using two stereo line sensor cameras and a laser distance meter installed in the vehicle.

特開２００６−２８４５３５号公報JP 2006-284535 A 特許第３７２３８８１号公報Japanese Patent No. 3723811

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術には、左右のラインセンサ画像が特徴点の少ない単純な画像であるため、左右のラインセンサ画像間において同じ物体が映った箇所を画像処理により対応付けることが困難であるという問題がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the left and right line sensor images are simple images with few feature points, a portion where the same object appears between the left and right line sensor images is associated by image processing. There is a problem that is difficult.

また、上記特許文献２に開示される技術を架線の位置測定に適用する場合、複数の架線が枕木方向と垂直方向とにおいて交差しているセクションと呼ばれる箇所においては、左右のラインセンサ画像において同じ物体が映った箇所を画像処理により対応付けることが困難であるという問題がある。   Further, when the technique disclosed in Patent Document 2 is applied to the position measurement of the overhead line, the same is applied to the left and right line sensor images in a section called a section where a plurality of overhead lines intersect in the sleeper direction and the vertical direction There is a problem that it is difficult to associate a part where an object is reflected by image processing.

以上のことから、本発明は、効率よく正確に架線の位置を測定することができる架線位置測定装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an overhead line position measuring apparatus capable of measuring the position of an overhead line efficiently and accurately.

上記の課題を解決するための第１の発明に係る架線位置測定装置は、
車両の屋根上に枕木方向においてそれぞれ設置される架線を撮影する第１のラインセンサカメラ及び第２のラインセンサカメラと、
前記第１のラインセンサカメラ及び前記第２のラインセンサカメラの近傍に鉛直上方を向けて設置され架線までの距離を計測するレーザ距離計と、
前記第１のラインセンサカメラから出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線の位置情報を算出する第１の画像処理部と、
前記第２のラインセンサカメラから出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線の位置情報を算出する第２の画像処理部と、
前記第１の画像処理部及び前記第２の画像処理部から出力されたラインセンサ画像上の架線の位置情報と前記レーザ距離計から出力された距離情報とを記憶する処理メモリと、
前記処理メモリに記憶されたラインセンサ画像上の架線の位置情報により架線のステレオ測定を行い、さらに、前記処理メモリに記憶された距離情報により誤対応点を排除することで、ステレオ対応点の探索を行うステレオ対応点探索部と、
前記ステレオ対応点探索部により探索したステレオ対応点に基づき架線の高さと偏位を算出する高さ・偏位算出部と
を備える
ことを特徴とする。 The overhead line position measuring apparatus according to the first invention for solving the above-mentioned problems is
A first line sensor camera and a second line sensor camera for photographing the overhead lines respectively installed in the direction of sleepers on the roof of the vehicle;
A laser rangefinder that is installed in the vicinity of the first line sensor camera and the second line sensor camera with a vertically upward direction and measures a distance to an overhead line; and
A first image processing unit that calculates overhead line position information on a line sensor image based on image data output from the first line sensor camera;
A second image processing unit for calculating position information of the overhead line on the line sensor image based on the image data output from the second line sensor camera;
A processing memory for storing the position information of the overhead line on the line sensor image output from the first image processing unit and the second image processing unit and the distance information output from the laser distance meter;
Stereo measurement of the overhead line is performed based on the position information of the overhead line on the line sensor image stored in the processing memory, and the erroneous correspondence point is excluded based on the distance information stored in the processing memory, thereby searching for the stereo correspondence point. A stereo corresponding point searching unit for performing
A height / deviation calculation unit that calculates the height and deviation of the overhead line based on the stereo correspondence point searched by the stereo correspondence point search unit.

上記の課題を解決するための第２の発明に係る架線位置測定装置は、第１の発明に係る架線位置測定装置において、
車両の屋根上に、前記第１のラインセンサカメラ及び前記第２のラインセンサカメラの撮影領域に投光する枕木方向における輝度が均一な線光源を備える
ことを特徴とする。 The overhead line position measuring device according to the second invention for solving the above problem is the overhead line position measuring device according to the first invention.
A linear light source having a uniform luminance in a sleeper direction for projecting onto the imaging region of the first line sensor camera and the second line sensor camera is provided on the roof of the vehicle.

本発明によれば、効率よく正確に架線の位置を測定することができる架線位置測定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the overhead line position measuring apparatus which can measure the position of an overhead line efficiently and correctly can be provided.

本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置の機能構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the function structure of the overhead line position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the process in the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置におけるラインセンサ画像の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the example of the line sensor image in the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置における架線の高さ及び偏位の算出方法を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the calculation method of the height and deviation of an overhead wire in the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第１の実施例に係る架線位置測定装置における誤対応点の排除方法を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the removal method of the miscorresponding point in the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第２の実施例に係る架線位置測定装置の構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of the overhead wire position measuring apparatus which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第２の実施例に係る架線位置測定装置におけるラインセンサ画像の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the example of the line sensor image in the overhead line position measuring apparatus which concerns on 2nd Example of this invention.

以下、本発明に係る架線位置測定装置を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out an overhead wire position measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

以下、本発明に係る架線位置測定装置の第１の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る架線位置測定装置の構成について説明する。
図１は、本実施例に係る架線位置測定装置の構成を示した模式図である。
図１に示すように、本実施例に係る架線位置測定装置は、車両２０の屋根上に枕木方向においてそれぞれ設置される架線２１を撮影する第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２と、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２の近傍に鉛直上方を向けて設置され架線２１までの距離を計測するレーザ距離計３とを備えている。 Hereinafter, a first embodiment of the overhead line position measuring apparatus according to the present invention will be described.
First, the configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment includes a first line sensor camera 1 and a second line sensor camera that photograph the overhead lines 21 respectively installed on the roof of the vehicle 20 in the sleeper direction. 2, and a laser rangefinder 3 that is installed in the vicinity of the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2 with the vertical upward direction and measures the distance to the overhead line 21.

なお、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ１のスキャン方向は、図１中に矢印Ｓで示す枕木方向と平行な面となっている。また、レーザ距離計３は、図１中に矢印Ｌで示すようにレーザ光線により架線２１までの距離を計測する。   The scanning direction of the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 1 is a plane parallel to the sleeper direction indicated by the arrow S in FIG. The laser distance meter 3 measures the distance to the overhead line 21 with a laser beam as indicated by an arrow L in FIG.

本実施例に係る架線位置測定装置は、車両２０内に第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２とレーザ距離計３と信号線で接続される処理装置４を備えている。そして、処理装置４において、第１のラインセンサカメラ１により撮影したラインセンサ画像（以下、第１のラインセンサ画像という）と、第２のラインセンサカメラ２により撮影したラインセンサ画像（以下、第２のラインセンサ画像という）とに画像処理を施し得られたラインセンサ画像上の架線位置情報と、レーザ距離計３により測定した距離情報を用いて、トロリ線やき電線等の線状の架線２１の位置を測定することを特徴としている。なお、処理装置４には、専用の処理装置を用いる他、汎用的なＰＣを用いることとしてもよい。   The overhead wire position measuring apparatus according to the present embodiment includes a processing device 4 connected to a first line sensor camera 1 and a second line sensor camera 2, a laser distance meter 3, and a signal line in a vehicle 20. In the processing device 4, a line sensor image captured by the first line sensor camera 1 (hereinafter referred to as a first line sensor image) and a line sensor image captured by the second line sensor camera 2 (hereinafter referred to as a first line sensor image). 2), the overhead line position information on the line sensor image obtained by performing image processing and the distance information measured by the laser distance meter 3 to form a linear overhead line 21 such as a trolley wire or feeder. It is characterized by measuring the position of. The processing device 4 may be a general-purpose PC in addition to a dedicated processing device.

なお、本実施例に係る架線位置測定装置においては、ラインセンサカメラを２台設置することとしているが、ラインセンサカメラを３台以上設置してステレオ測定して、ステレオ対応点の探索を行うこととしてもよい。また、ラインセンサカメラは、一般にモノクロカメラが多く用いられているが、カラーラインセンサカメラを用いることとしてもよい。   In the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, two line sensor cameras are installed. However, three or more line sensor cameras are installed and stereo measurement is performed to search for stereo corresponding points. It is good. In general, a monochrome camera is often used as the line sensor camera, but a color line sensor camera may be used.

図２は、本実施例に係る架線位置測定装置の機能構成を示したブロック図である。
図２に示すように、本実施例に係る架線位置測定装置において、処理装置４は、第１のラインセンサカメラ１から出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線２１の位置情報を算出する第１の画像処理部１０と、第２のラインセンサカメラ２から出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線２１の位置情報を算出する第２の画像処理部１１と、第１の画像処理部１０及び第２の画像処理部１１から出力されたラインセンサ画像上の架線２１の位置情報とレーザ距離計３から出力された距離情報とを記憶する処理メモリ１２と、処理メモリ１２に記憶されたラインセンサ画像上の架線２１の位置情報と距離情報とに基づきステレオ対応点の探索を行うステレオ対応点探索部１３と、ステレオ対応点探索部１３により探索したステレオ対応点に基づき架線２１の高さと偏位を算出する高さ・偏位算出部１４とを備えている。
以上が、本実施例に係る架線位置測定装置の構成である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, the processing device 4 obtains position information of the overhead line 21 on the line sensor image based on the image data output from the first line sensor camera 1. A first image processing unit 10 to calculate, a second image processing unit 11 to calculate the position information of the overhead line 21 on the line sensor image based on the image data output from the second line sensor camera 2; A processing memory 12 for storing the position information of the overhead line 21 on the line sensor image output from the first image processing unit 10 and the second image processing unit 11 and the distance information output from the laser distance meter 3; The stereo corresponding point searching unit 13 that searches for a stereo corresponding point based on the position information and distance information of the overhead line 21 on the line sensor image stored in the line sensor image 12 and the stereo corresponding point searching unit 13 And a height-deviation calculator 14 which calculates the height and deflection of the contact wire 21 based on the stereo point.
The above is the configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.

次に、本実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順について説明する。
図３は、本実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係る架線位置測定装置においては、はじめに、ステップＰ１０において、第１のラインセンサカメラ１を用いて、図４に示すような横軸が時間で縦軸が第１のラインセンサカメラ１のスキャンラインに対応した第１のラインセンサ画像を作成する。そして、第１のラインセンサカメラ１から出力された画像データを第１の画像処理部１０へ入力する。なお、図４中、矢印Ｔはラインセンサ画像上の架線２１を示し、矢印Ｂは背景を示している。 Next, a processing procedure in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, first, in step P10, using the first line sensor camera 1, the horizontal axis as shown in FIG. A first line sensor image corresponding to the scan line of the first line sensor camera 1 is created. Then, the image data output from the first line sensor camera 1 is input to the first image processing unit 10. In FIG. 4, an arrow T indicates the overhead line 21 on the line sensor image, and an arrow B indicates the background.

ステップＰ１１において、第１の画像処理部１０により、第１のラインセンサ画像に二値化処理を施す。
ステップＰ１２において、第１の画像処理部１０により、二値化処理を施した第１のラインセンサ画像において第１のラインセンサ画像上の架線２１のエッジを検出する。 In step P11, the first image processing unit 10 performs binarization processing on the first line sensor image.
In step P12, the first image processing unit 10 detects the edge of the overhead line 21 on the first line sensor image in the first line sensor image subjected to the binarization process.

ステップＰ１３において、第１の画像処理部１０により、検出したエッジに基づき第１のラインセンサ画像上の架線２１の位置を検出し、検出した架線２１の位置に基づき第１のラインセンサカメラ１の仰角θ1を算出し、処理メモリ１２により、算出した第１のラインセンサカメラ１の仰角θ1等の第１のラインセンサ画像上の架線位置情報を記憶する。 In step P13, the first image processing unit 10 detects the position of the overhead line 21 on the first line sensor image based on the detected edge, and the first line sensor camera 1 detects the position of the first line sensor camera 1 based on the detected position of the overhead line 21. calculating the elevation angle theta 1, by the processing memory 12, and stores the calculated first overhead line position information on the first line sensor images such as elevation angle theta 1 of the line sensor camera 1.

次に、ステップＰ２０において、第２のラインセンサカメラ２を用いて、図４に示すような横軸が時間で縦軸が第２のラインセンサカメラ２のスキャンラインに対応した第２のラインセンサ画像を作成する。そして、第２のラインセンサカメラ２から出力された画像データを第２の画像処理部１１へ入力する。なお、図４中、矢印Ｔはラインセンサ画像上の架線２１を示し、矢印Ｂは背景を示している。   Next, in step P20, using the second line sensor camera 2, the second line sensor corresponding to the scan line of the second line sensor camera 2 with the horizontal axis as time and the vertical axis as shown in FIG. Create an image. Then, the image data output from the second line sensor camera 2 is input to the second image processing unit 11. In FIG. 4, an arrow T indicates the overhead line 21 on the line sensor image, and an arrow B indicates the background.

ステップＰ２１において、第２の画像処理部１１により、第２のラインセンサ画像に二値化処理を施す。
ステップＰ２２において、第２の画像処理部１１により、二値化処理を施した第２のラインセンサ画像において第２のラインセンサ画像上の架線２１のエッジを検出する。 In Step P21, the second image processing unit 11 performs binarization processing on the second line sensor image.
In step P22, the second image processing unit 11 detects the edge of the overhead line 21 on the second line sensor image in the second line sensor image subjected to the binarization process.

ステップＰ２３において、第２の画像処理部１１により、検出したエッジに基づき第２のラインセンサ画像上の架線２１の位置を検出し、検出した架線２１の位置に基づき第２のラインセンサカメラ２の仰角θ2を算出し、処理メモリ１２により、算出した第２のラインセンサカメラ２の仰角θ2等の第２のラインセンサ画像上の架線位置情報を記憶する。 In step P23, the second image processing unit 11 detects the position of the overhead line 21 on the second line sensor image based on the detected edge, and the second line sensor camera 2 detects the position of the second line sensor camera 2 based on the detected position of the overhead line 21. calculating the elevation angle theta 2, the processing memory 12, and stores the overhead line position information on the second line sensor images the elevation theta 2, etc. of the second line sensor camera 2 calculated.

次に、ステップＰ３０において、処理メモリ１２により、レーザ距離計３から出力された距離情報を記憶する。
次に、ステップＰ４０において、ステレオ対応点探索部１３により、第１のラインセンサ画像上の架線位置情報と、第２のラインセンサ画像上の架線位置情報と、距離情報とに基づき、図５に示すステレオ対応点ｐ（ｘL，ｙ）を探索する。 Next, in step P30, the processing memory 12 stores the distance information output from the laser distance meter 3.
Next, in step P40, the stereo corresponding point search unit 13 uses the overhead line position information on the first line sensor image, the overhead line position information on the second line sensor image, and the distance information, as shown in FIG. The stereo corresponding point p (x L , y) shown is searched.

なお、図５において、ｙは第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２から架線２１までの垂直方向の距離である高さを示し、ｘLは第１のラインセンサカメラ１から架線２１までの枕木方向における水平距離である偏位を示し、ｄは第１のラインセンサカメラ１と第２のラインセンサカメラ２との間の距離を示し、θ1は水平方向を基準とした第１のラインセンサカメラ１の仰角を示し、θ2は水平方向を基準とした第２のラインセンサカメラ２の仰角を示している。 In FIG. 5, y indicates a height that is a vertical distance from the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2 to the overhead line 21, and x L is from the first line sensor camera 1. The deviation which is the horizontal distance in the sleeper direction to the overhead line 21 is shown, d is the distance between the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2, and θ 1 is based on the horizontal direction. The elevation angle of the first line sensor camera 1 is shown, and θ 2 is the elevation angle of the second line sensor camera 2 with respect to the horizontal direction.

次に、ステップＰ４１において、高さ・偏位算出部１４により、探索したステレオ対応点ｐ（ｘL，ｙ）に基づき、架線２１の高さ及び偏位を算出し、架線２１の高さ・偏位データを取得する。なお、架線２１の高さｙは式（１）により算出し、架線２１の偏位ｘLは式（２）により算出する。 Next, in step P41, the height / deviation calculation unit 14 calculates the height and deviation of the overhead line 21 based on the searched stereo corresponding point p (x L , y), Obtain deviation data. Note that the height y of the overhead line 21 is calculated by the equation (1), and the displacement x L of the overhead line 21 is calculated by the equation (2).

Figure 0005494286
Figure 0005494286

ここで、ｄは第１のラインセンサカメラ１と第２のラインセンサカメラ２との間の距離、θ1は水平方向を基準とした第１のラインセンサカメラ１の仰角、θ2は水平方向を基準とした第２のラインセンサカメラ２の仰角を示している。 Here, d is the distance between the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2, θ 1 is the elevation angle of the first line sensor camera 1 with respect to the horizontal direction, and θ 2 is the horizontal direction. The elevation angle of the second line sensor camera 2 with reference to is shown.

なお、図６に示すように、ラインセンサ画像上に２本の架線２１，２２が存在する場合、ステレオ対応点の組み合わせにより、ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４がステレオ測定されることとなるが、レーザ距離計３の距離情報からｐ１，ｐ２が正しいステレオ対応点であることが分かるため、誤対応点ｐ３，ｐ４を排除することができる。   As shown in FIG. 6, when two overhead lines 21 and 22 exist on the line sensor image, p1, p2, p3, and p4 are measured in stereo by a combination of stereo corresponding points. Since it can be seen from the distance information of the laser distance meter 3 that p1 and p2 are correct stereo corresponding points, the erroneous corresponding points p3 and p4 can be eliminated.

最後に、ステップＰ５０において、画像入力が終了したかどうか判断する。画像入力が終了した場合、一連の処理を終了する。また、画像入力が終了していない場合、ステップ１０〜Ｐ４１を再度実行する。
以上が、本実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順である。 Finally, in step P50, it is determined whether the image input is completed. When the image input is completed, a series of processing is ended. If the image input has not ended, steps 10 to P41 are executed again.
The above is the processing procedure in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.

このように、従来、図６に示すように複数の架線２１，２２が写ったラインセンサ画像からステレオ測定する場合、異なった架線２１，２２であっても見え方が同様であるため、誤対応が発生する虞があったが、本実施例に係る架線位置測定装置によれば、レーザ距離計３により測定した距離情報を用いることにより、誤対応点を排除することができる。   Thus, conventionally, when stereo measurement is performed from a line sensor image in which a plurality of overhead lines 21 and 22 are shown as shown in FIG. However, according to the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, by using the distance information measured by the laser distance meter 3, it is possible to eliminate an erroneous corresponding point.

また、従来、レーザ距離計３は、測定距離が１ｍ以上離れていると測定誤差が１０ｍｍ以上に悪化するという問題がある。これに対し、２台のラインセンサカメラを用いるステレオ測定によれば、測定距離が１ｍ以上離れていてもレンズを変更すれば、高精度で距離を測定することができる。このため、本実施例に係る架線位置測定装置によれば、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２を用いることにより、レーザ距離計３の苦手とする１ｍを超える距離であっても高精度に測定することができる。   Conventionally, the laser distance meter 3 has a problem that the measurement error is deteriorated to 10 mm or more when the measurement distance is 1 m or more. On the other hand, according to stereo measurement using two line sensor cameras, the distance can be measured with high accuracy by changing the lens even if the measurement distance is 1 m or more. For this reason, according to the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, by using the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2, the distance exceeding 1 m, which is a weak point of the laser distance meter 3, is obtained. However, it can be measured with high accuracy.

また、従来、レーザ距離計３の測定周期は、ラインセンサカメラの測定周期に比べて遅いため、レール方向の架線２１の測定周期が長いという問題がある。しかしながら、本実施例に係る架線位置測定装置によれば、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２により短い測定周期で架線２１の画像を撮影して位置を測定し、長い測定周期であるレーザ距離計３の距離情報を用いてステレオ測定の誤対応点を排除することにより、短い測定周期で正確に架線２１の位置を測定することができる。   Further, conventionally, since the measurement cycle of the laser distance meter 3 is slower than the measurement cycle of the line sensor camera, there is a problem that the measurement cycle of the overhead line 21 in the rail direction is long. However, according to the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2 take an image of the overhead line 21 with a short measurement cycle, measure the position, and perform a long measurement. By using the distance information of the laser distance meter 3 that is the period to eliminate the miscorresponding point of the stereo measurement, the position of the overhead line 21 can be accurately measured in a short measurement period.

したがって、本実施例に係る架線位置測定装置によれば、効率よく正確に架線の位置を測定することができる架線位置測定装置を実現することができる。   Therefore, according to the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, an overhead line position measuring apparatus capable of measuring the position of the overhead line efficiently and accurately can be realized.

以下、本発明に係る架線位置測定装置の第２の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係る架線位置測定装置の構成について説明する。
図７は、本実施例に係る架線位置測定装置の構成を示した模式図である。
図７に示すように、本実施例に係る架線位置測定装置は、第１の実施例に係る架線位置測定装置の構成に加え、車両２０の屋根上に、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２の撮影領域に投光する枕木方向にける輝度が均一な線光源５を設置することとする。 Hereinafter, a second embodiment of the overhead line position measuring apparatus according to the present invention will be described.
First, the configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 7, the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment includes the first line sensor camera 1 and the first line sensor on the roof of the vehicle 20 in addition to the configuration of the overhead line position measuring apparatus according to the first embodiment. The line light source 5 having a uniform luminance in the direction of the sleepers to be projected onto the imaging region of the line sensor camera 2 is installed.

そして、本実施例に係る架線位置測定装置においては、線光源５を用いることにより、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２により撮影される第１のラインセンサ画像及び第２のラインセンサ画像上において、近い架線２１は明るく写り、遠い架線２２は暗く写るようにしている。   In the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, the first line sensor image and the second line image captured by the first line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2 by using the line light source 5. In this line sensor image, the near overhead line 21 appears bright and the far overhead line 22 appears dark.

次に、本実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順について説明する。
本実施例に係る架線位置測定装置における処理の手順は、第１の実施例に係る架線位置測定装置と同様であるが、線光源５を用いることにより、図８に示すように、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２からの距離が遠くなると、第１のラインセンサ画像及び第２のラインセンサ画像上の架線２１，２２の濃淡度が暗くなり、第１のラインセンサカメラ１及び第２のラインセンサカメラ２からの距離が近くなると、第１のラインセンサ画像及び第２のラインセンサ画像中の架線２１，２２の濃淡度が明るくなる。このため、ステレオ測定の際に、濃淡度を用いて誤対応点を排除することができる。 Next, a processing procedure in the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
The procedure of the overhead line position measuring apparatus according to this embodiment is the same as that of the overhead line position measuring apparatus according to the first embodiment. However, by using the line light source 5, as shown in FIG. When the distance from the line sensor camera 1 and the second line sensor camera 2 increases, the shades of the overhead lines 21 and 22 on the first line sensor image and the second line sensor image become dark, and the first line sensor When the distance from the camera 1 and the second line sensor camera 2 is reduced, the shades of the overhead lines 21 and 22 in the first line sensor image and the second line sensor image become brighter. For this reason, in the case of stereo measurement, a miscorresponding point can be eliminated using the intensity.

なお、図８（ａ）は第１のラインセンサ画像を示し、図８（ｂ）は第２のラインセンサ画像を示している。また、図８（ａ）において、矢印Ｔ1は第１のラインセンサ画像上の架線２１を示し、矢印Ｔ2は第１のラインセンサ画像上の他の架線２２を示し、矢印Ｂは背景を示している。また、図８（ｂ）において、矢印Ｔ1は第２のラインセンサ画像上の架線２１を示し、矢印Ｔ2は第２のラインセンサ画像上の他の架線２２を示し、矢印Ｂは背景を示している。 8A shows the first line sensor image, and FIG. 8B shows the second line sensor image. In FIG. 8A, an arrow T 1 indicates an overhead line 21 on the first line sensor image, an arrow T 2 indicates another overhead line 22 on the first line sensor image, and an arrow B indicates the background. Show. In FIG. 8B, the arrow T 1 indicates the overhead line 21 on the second line sensor image, the arrow T 2 indicates the other overhead line 22 on the second line sensor image, and the arrow B indicates the background. Show.

したがって、本実施例に係る架線位置測定装置によれば、第１の実施例に係る架線位置測定装置が奏する効果に加え、第１のラインセンサ画像と第２のラインセンサ画像とのステレオ対応点の探索を容易にすることができる。   Therefore, according to the overhead line position measuring apparatus according to the present embodiment, in addition to the effects exhibited by the overhead line position measuring apparatus according to the first embodiment, the stereo correspondence points between the first line sensor image and the second line sensor image. The search can be facilitated.

本発明は、例えば、架線の位置を測定する架線位置測定装置において利用することが可能である。   The present invention can be used, for example, in an overhead line position measuring apparatus that measures the position of an overhead line.

１ 第１のラインセンサカメラ
２ 第２のラインセンサカメラ
３ レーザ距離計
４ 処理装置
５ 線光源
１０ 第１の画像処理部
１１ 第２の画像処理部
１２ 処理メモリ
１３ ステレオ対応点探索部
１４ 高さ・偏位算出部
２０ 車両
２１ 架線
２２ 他の架線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st line sensor camera 2 2nd line sensor camera 3 Laser distance meter 4 Processing apparatus 5 Line light source 10 1st image processing part 11 2nd image processing part 12 Processing memory 13 Stereo corresponding | compatible point search part 14 Height -Deviation calculation unit 20 Vehicle 21 Overhead line 22 Other overhead lines

Claims (2)

車両の屋根上に枕木方向においてそれぞれ設置される架線を撮影する第１のラインセンサカメラ及び第２のラインセンサカメラと、
前記第１のラインセンサカメラ及び前記第２のラインセンサカメラの近傍に鉛直上方を向けて設置され架線までの距離を計測するレーザ距離計と、
前記第１のラインセンサカメラから出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線の位置情報を算出する第１の画像処理部と、
前記第２のラインセンサカメラから出力された画像データを基にラインセンサ画像上の架線の位置情報を算出する第２の画像処理部と、
前記第１の画像処理部及び前記第２の画像処理部から出力されたラインセンサ画像上の架線の位置情報と前記レーザ距離計から出力された距離情報とを記憶する処理メモリと、
前記処理メモリに記憶されたラインセンサ画像上の架線の位置情報により架線のステレオ測定を行い、さらに、前記処理メモリに記憶された距離情報により誤対応点を排除することで、ステレオ対応点の探索を行うステレオ対応点探索部と、
前記ステレオ対応点探索部により探索したステレオ対応点に基づき架線の高さと偏位を算出する高さ・偏位算出部と
を備える
ことを特徴とする架線位置測定装置。 A first line sensor camera and a second line sensor camera for photographing the overhead lines respectively installed in the direction of sleepers on the roof of the vehicle;
A laser rangefinder that is installed in the vicinity of the first line sensor camera and the second line sensor camera with a vertically upward direction and measures a distance to an overhead line; and
A first image processing unit that calculates overhead line position information on a line sensor image based on image data output from the first line sensor camera;
A second image processing unit for calculating position information of the overhead line on the line sensor image based on the image data output from the second line sensor camera;
A processing memory for storing the position information of the overhead line on the line sensor image output from the first image processing unit and the second image processing unit and the distance information output from the laser distance meter;
Stereo measurement of the overhead line is performed based on the position information of the overhead line on the line sensor image stored in the processing memory, and the erroneous correspondence point is excluded based on the distance information stored in the processing memory, thereby searching for the stereo correspondence point. A stereo corresponding point searching unit for performing
An overhead line position measuring apparatus comprising: a height / deviation calculation unit that calculates an overhead line height and deviation based on a stereo correspondence point searched by the stereo correspondence point search unit. 車両の屋根上に、前記第１のラインセンサカメラ及び前記第２のラインセンサカメラの撮影領域に投光する枕木方向における輝度が均一な線光源を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の架線位置測定装置。 The line light source having a uniform luminance in a sleeper direction for projecting light onto a photographing region of the first line sensor camera and the second line sensor camera is provided on a roof of the vehicle. Overhead position measurement device.
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