JPH07174672A - 車輪踏面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪踏面の欠陥を検出すると共に、実際に目
視により車輪踏面を再確認することなく欠陥の状態を判
定することで、欠陥検査作業の省力化と共に作業の効率
化を促する。 【構成】 レール１を走行する車両の車輪を検出する車
輪検知器５０と、車輪検知器５０の出力信号に基づき車
輪の車輪踏面の全周を複数個に分割して撮像し、その画
像データを取り込むカメラ１１、カメラ１１よって取り
込まれた画像データを処理し、車輪踏面上の欠陥を強調
して検出する画像処理装置２０と、画像処理装置２０で
処理された処理画像データを欠陥と共に表示するモニタ
２２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道車両の車輪踏面
に発生するフラット等の欠陥を検出する車輪踏面欠陥検
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４４、図４５は例えば特開平４−１４
８８３９号公報に示された従来の車輪踏面欠陥検査装置
を示し、図４４はその構成図、図４５は図４４に示され
る各計器のレール上への配置状態を示す図であり、これ
らの図において、Ａは車輪踏面のフラット等によって発
生する振動を検出する振動検出部で、図４５に示される
ように一対のレール１に所定の間隔をあけて取り付けら
れた振動加速計２と、列車進入検知器３ａと、車輪検知
器３ｂおよび増幅器４とで構成されている。Ｂは振動検
出部Ａで検出されたデータを演算処理するデータ処理部
で、インターフェース５、ピークホールド回路付きＡ／
Ｄ変換回路６およびパーソナルコンピュータ７で構成さ
れている。Ｃはデータ処理部Ｂで処理されたデータを記
録するデータ記録部で、記録器８とプリンタ９とで構成
されている。

【０００３】次に動作について説明する。矢印１０で示
される方向から列車（図示せず）が進入すると、列車進
入検知器３ａによって列車の進入が検知され、その後、
列車進入検知器３ａの上を車輪が通過する毎にその車輪
の車軸が検知される。同様に車輪検知器３ｂにおいても
列車進入検知器３ａより時間が遅れてその車輪の車軸が
検知され、これらの検知信号はインターフェース５を介
してパーソナルコンピュータ７に入力される。一方、通
過する列車によって発生するレールの振動は振動加速度
計２で検知され増幅器４で増幅された後、インターフェ
ース５を介してピークホールド回路付きＡ／Ｄ変換回路
６に入力されてＡ／Ｄ変換された後にパーソナルコンピ
ュータ７に入力される。

【０００４】上記列車通過による振動は列車の速度に依
存するため、パーソナルコンピュータ７において、入力
された列車進入検知器３ａと車輪検知器３ｂの検出信号
に基づいて列車速度を求め、この列車速度により重みを
もたせたスレッショルドレベルを決定し、そして、上記
入力された振動加速度計２からデータと上記スレッショ
ルドレベルとを比較し、上記データが上記スレッショル
ドレベルを越えると欠陥であるとの判定を行っている。
そして、データ処理部Ｂで処理されたデータはデータ記
録部Ｃに出力されて記録器８によって記録される。ま
た、必要に応じてプリンタ９によりプリントアウトされ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の車輪踏面欠陥検
査装置は以上のように構成されているので、車輪踏面の
欠陥の有無は判定できるが、欠陥の状態を判定すること
ができず、また、車輪踏面欠陥検査装置による検査後に
作業員が実際の車輪踏面を目視により再確認する必要が
あり、作業員にとって大きな労力となる。また、人件費
の増加につながるなどの問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、実際の車輪踏面を再確認するこ
となく、欠陥の状態を判定することができる車輪踏面欠
陥検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
輪踏面欠陥検査装置は、レールを走行する車両の車輪を
検出する車輪検知手段と、この車輪検知手段の出力信号
に基づき上記車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割して
撮像し、その画像データを取り込む撮像手段と、この撮
像手段によって取り込まれた上記画像データを処理し、
上記車輪踏面上の欠陥を強調して検出する画像処理手段
と、この画像処理手段で処理された処理画像データを欠
陥と共に表示する表示手段とを備えたものである。

【０００８】請求項２の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１の車輪踏面欠陥検査装置において撮像手
段は、車輪検知手段の出力信号に従い、車輪の車輪踏面
の全周を複数個に分割した画像が所定量づつ重なるよう
に撮像してその画像データを取り込むようにしたもので
ある。

【０００９】請求項３の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
の複数の画素の内、所定の設定した画素と上記画像デー
タ内の周囲画素との濃度差を求めて車輪踏面上の欠陥を
強調して検出するようにしたものである。

【００１０】請求項４の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
をラベリング処理して同じ濃度を有する塊を抽出し、そ
の塊のＸ軸方向とＹ軸方向の幅を求め、そのＹ／Ｘ比よ
り車輪踏面上の欠陥を検出するようにしたものである。

【００１１】請求項５の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
を所定の領域に分割し、領域内の複数の画素の内、設定
された特定の注目画素と上記領域内の周囲画素の濃度値
の差の絶対値の和を指定された画素に置き換えて車輪踏
面上の欠陥を検出することにより車輪踏面上の欠陥を強
調して検出するようにしたものである。

【００１２】請求項６の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
より車輪踏面のエッジを検出してこのエッジを基準とし
て車輪踏面の検査範囲を設定し、この設定した車輪踏面
の検査範囲について上記画像データを画像処理し上記車
輪踏面上の欠陥を検出するようにしたものである。

【００１３】請求項７の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
から車輪踏面の検査範囲としてのウインドを設定するウ
インド設定手段を設け、この設定されたウインド内につ
いて上記画像データを画像処理し上記車輪踏面上の欠陥
を強調して検出するようにしたものである。

【００１４】請求項８の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１または２の車輪踏面欠陥検査装置におい
て画像処理装置は、撮像手段から取り込んだ画像データ
を画像処理し、抽出されるある一定の面積内の複数個の
塊が占める面積密度を、設定面積密度と比較して上記車
輪踏面上の欠陥を検出するようにしたものである。

【００１５】請求項９の発明に係る車輪踏面欠陥検査装
置は、請求項１ないし８項のいずれかの車輪踏面欠陥検
査装置において車輪踏面が画像データ上でほぼ鉛直にな
るように撮像手段の設置角度を設定したものである。

【００１６】請求項１０の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、レールを走行する車両の車輪を検出する車輪検
知手段と、この車輪検知手段の出力信号に基づき上記車
輪の車輪踏面の全周を複数個に分割し、且つ、上記車輪
踏面が画像データ上でほぼ鉛直になるように撮像し、そ
の画像データを取り込む撮像手段と、この撮像手段によ
って取り込まれた上記画像データを画像処理して上記車
輪踏面上の欠陥を強調して欠陥を検出し、検出した欠陥
のＹ軸方向のサイズを補正してその面積を求めて予め設
定された設定面積と比較し、設定面積以上の面積の欠陥
を欠陥として検出する画像処理手段と、この画像処理手
段で処理された処理画像データを表示する表示手段とを
備えたものである。

【００１７】請求項１１の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、レールを走行する車両の車輪を検出する車輪検
知手段と、レールの両側にて車両の進行方向に対し相互
にずらして配設すると共に、上記車輪検知手段の出力信
号に基づき上記車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割し
て撮像し、その画像データを取り込む撮像手段と、この
撮像手段によって取り込まれた上記画像データを画像処
理し、上記車輪踏面上の欠陥を強調して欠陥を検出する
画像処理手段と、この画像処理手段で処理された処理画
像データを表示する表示手段とを備えたものである。

【００１８】請求項１２の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１１の車輪踏面欠陥検査装置において撮
像手段をレールに対して平行に移動できる台車に搭載し
たものである。

【００１９】請求項１３の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１１の車輪踏面欠陥検査装置において車
輪検知手段と撮像手段とをレールに対して平行に移動で
きる台車に搭載したものである。

【００２０】請求項１４の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１１の車輪踏面欠陥検査装置において撮
像手段は、フォーカス、設置角度を変更して車輪踏面の
撮像位置を変更するものである。

【００２１】請求項１５の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１ないし１３項のいずれかの車輪踏面欠
陥検査装置において撮像手段の設置間隔を車輪円周の等
分割間隔以上に設定したものである。

【００２２】請求項１６の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１１の車輪踏面欠陥検査装置において画
像処理装置は、撮像手段より入力した車輪踏面を隠面部
位の画像データを検出し、この部位を除く撮像範囲を検
査範囲として欠陥を検出するものである。

【００２３】請求項１７の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１６の車輪踏面欠陥検査装置において画
像処理装置は、予め登録されている隠面部位の基本パタ
ーンを入力された画像データより検出した穏面部位の画
像データで修正し、修正された基本パターンに基づく穏
面部位を除く撮像範囲を検査範囲として欠陥を検出する
ものである。

【００２４】請求項１８の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１ないし１７項のいずれかの車輪踏面欠
陥検査装置において画像処理装置は、画像データ中、検
査範囲を２値化レベルに設定するものである。

【００２５】請求項１９の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１ないし１７項のいずれかの車輪踏面欠
陥検査装置において画像処理手段は、撮像手段より入力
された編成車両の内、所定車両目における車輪踏面の画
像データの２値化レベルの平均値を求め、この求められ
た２値化レベル平均値で編成車両全ての車輪踏面の画像
データの２値化レベルを設定するものである。

【００２６】請求項２０の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１、９項、１０項ないし１４項のいずれ
かの車輪踏面欠陥検査装置において撮像手段は、車輪踏
面を均一に照射する照明を使用したものである。

【００２７】請求項２１の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１、９項、１０項ないし１４項、２０項
のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において撮像手段は
車輪踏面が解像度の高い方に撮像されるよに配置したも
のである。

【００２８】請求項２２の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１項ないし１９項のいずれかの車輪踏面
欠陥検査装置において画像処理装置は、車輪踏面の各分
割画像上の欠陥位置に中心角度を算出し、同一中心角度
にある欠陥部分、或いは複数に分割されて入力された画
像データに検出された欠陥部分を接続して１個の欠陥と
して認識するものである。

【００２９】請求項２３の発明に係る車輪踏面欠陥検査
装置は、請求項１、９項、１０項ないし１４項、２０
項、２１項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置おいて撮
像手段は車両片側の車輪の車輪踏面の全周を複数個に分
割して撮像するものである。

【００３０】

【作用】請求項１の発明における車輪踏面欠陥検査装置
は、車輪踏面の全周が複数個に分割撮像され、撮像され
て得られた画像データの処理により車輪踏段面の欠陥が
強調処理されて検出される。

【００３１】請求項２の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、車輪踏面の全周が複数個に分割して撮像する際
に、各分割域に画像間が所定量ずつ重ねられて撮像され
ることで、車輪踏面の全周について検査漏れの無い画像
データが得られる。

【００３２】請求項３の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、撮像手段から取り込んだ画像データの複数画素
の内、所定の画素と周囲画素との濃度差に基づいて車輪
踏面の欠陥を検出する。

【００３３】請求項４の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、画像データをラベリング処理して同じ濃度を有
する塊のＹ軸方向とＸ軸方向の比に基づいて欠陥を検出
することで、車輪踏面の汚れ等による縦縞と欠陥とを区
別することができる。

【００３４】請求項５の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、画像データを複数画素で構成される領域に分割
して各領域毎に中央画素とその近傍の画素との濃度差の
絶対値の和を求め、その和を指定された画素に置き換え
ることにより車輪踏面の欠陥を検出する。

【００３５】請求項６の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、画像データより車輪踏面のエッジを検出し、こ
のエッジを基準として車輪踏面の検査範囲を設定すると
共にこの検査範囲について画像データを処理することで
車輪踏面上の欠陥が強調されて検出される。

【００３６】請求項７の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、画像データから車輪踏面の検査範囲としてのウ
インドを設定すると共にこのウインド内について画像デ
ータを処理することで車輪踏面上の欠陥が強調されて検
出される。

【００３７】請求項８の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、画像データより抽出された一定面積内の複数個
の塊が占める面積密度を設定面積密度と比較して車輪踏
面上の欠陥を検出する。

【００３８】請求項９の発明における車輪踏面欠陥検査
装置は、光軸を中心として所定角度回転して設置された
撮像手段により車輪踏面を撮像することで、車輪踏面が
画像データ上でほぼ鉛直に取り込まれる。

【００３９】請求項１０の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、検出された欠陥のＹ軸方向のサイズを補正し
てその面積を求め、この面積と予め設定された面積とを
比較し求められた面積が設定面積以上のときに欠陥とす
る。

【００４０】請求項１１の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、レールの両側に配設する撮像手段の位置をレ
ールの両側でずらして配設することで、排障器、ブレー
キで隠れた車輪踏面の欠陥を検査できるようにしたもの
である。

【００４１】請求項１２の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、列車の入庫および出庫時の２回の検査におい
て照明装置と撮像手段を配設した土台の位置を移動し
て、車輪踏面全周を撮像することで、排障器、ブレーキ
で隠れた車輪踏面の欠陥を検査できるようにしたもので
ある。

【００４２】請求項１３の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、列車の入庫および出庫時の２回の検査におい
て光電スイッチ、照明装置、撮像手段を配設した土台の
位置を移動して、車輪踏面全周を撮像することで、排障
器、ブレーキで隠れた車輪踏面の欠陥を検査できるよう
にしたものである。

【００４３】請求項１４の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、撮像手段のフォーカス、カメラ設置角度を変
更することができるようにすることで、列車の入庫およ
び出庫時の２回の検査において排障器、ブレーキで隠れ
た車輪踏面の欠陥を検査できるようにしたものである。

【００４４】請求項１５の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、撮像手段の設置間隔を車輪円周の等分割間隔
以上にし車輪２周以上で車輪踏面全周を撮像すること
で、撮像手段の配置を苦労することなく撮像手段を配設
できる。

【００４５】請求項１６の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、排障器、ブレーキを検出した後、排障器、ブ
レーキを除いた範囲で欠陥を検査し、排障器、ブレーキ
を欠陥と判定しないようにしたものである。

【００４６】請求項１７の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、また、登録されている排障器、ブレーキの基
本パターンに基づいて排障器、ブレーキを検出し、検出
された排障器、ブレーキから基本パターンを修正するこ
とで、より正確に排障器、ブレーキを検出するものであ
る。

【００４７】請求項１８の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、撮像手段によって入力された全ての画像デー
タ毎に２値化レベルを自動設定することで、天候などに
左右されることなく画像処理を実施できる。

【００４８】請求項１９の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、撮像手段によって入力された全ての画像デー
タの内編成車両の先頭から数枚に画像データの２値化レ
ベルを自動設定し、その２値化レベルを編成車両の全車
輪踏面の画像データの２値化レベルとすることで、天候
などに左右されることなく画像処理を実施できる。

【００４９】請求項２０の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、車輪踏面を均一に照らす照明を使用すること
で、照明を車輪踏面に向けても照明のハイライト部分が
車輪踏面に反射しないで済む。

【００５０】請求項２１の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、１０２４×２５６サイズで入力される画像デ
ータにおいて、車輪踏面が解像度の高い１０２４画素方
向に撮像されることで、車輪踏面方向の解像度を増して
画像処理できる。

【００５１】請求項２２の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、欠陥の中心角度を求めることで、分割され撮
像される欠陥を１個の欠陥として接続することができ
る。

【００５２】請求項２３の発明における車輪踏面欠陥検
査装置は、車両片側のみの車輪踏面全周を検査し欠陥を
検査することで装置の構成が省略化されると共に、デー
タ処理が半分で済む。

【００５３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例１による車輪踏面欠
陥検査装置の構成図であり、図において１０ａ−１〜１
０ａ−１０はレール１ａ側に配設され進入する列車１３
の右側の車輪１４を検知する反射式光電スイッチ、１０
ｂ−１〜１０ｂ−１０はレール１ｂ側に配設され進入す
る列車１３の左側の車輪１４を検知する反射式光電スイ
ッチ、１１ａ−１〜１１ａ−１０はレール１ａ側に配設
され走行する列車１３の右側の車輪１４を撮像するカメ
ラ、１１ｂ−１〜１１ｂ−１０はレール１ｂ側に配設さ
れ走行する列車１３の左側の車輪１４を撮像するカメ
ラ、１２ａ−１〜１２ａ−１０はカメラ１１ａ−１〜１
１ａ−１０によって撮像される車輪踏面を照すハロゲン
ランプからなる照明装置、１２ｂ−１〜１２ｂ−１０は
カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０によって撮像される車
輪踏面を照すハロゲンランプからなる照明装置であり、
例えば、上記車輪踏面の全周長が２７００ｍｍの場合、
図２に示されるように光電スイッチ１０ａ−１〜１０ａ
−１０はレール１ａ側に２７０ｍｍ間隔で配設される。

【００５４】また、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０は
レール１ａ側にレール１ａから２３０ｍｍ離れ、かつ、
最初の光電スイッチ１０ａ−１〜１０ａ−１０から列車
１３の進入方向に１３００ｍｍ離れた位置に最初のカメ
ラ１１ａ−１が配設され、以降２７０ｍｍ間隔でカメラ
１１ａ−１〜１１ａ−１０が配設される。また、光電ス
イッチ１０ａ−１〜１０ａ−１０と光電スイッチ１０ｂ
−１〜１０ｂ−１０は列車１３の進入方向に対して１５
０ｍｍ前後して配設され、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−
１０とカメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０は列車１３の進
入方向に対して１５０ｍｍ前後して配設され、照明装置
１２ａ−１〜１２ａ−１０と照明装置１２ｂ−１〜１２
ｂ−１０は列車１３の進入方向に対して１５０ｍｍ前後
して配設されている。

【００５５】車輪踏面上の検査範囲は、車輪踏面円周に
おいて３００ｍｍであり、図５に示してある排障器５
１、ブレーキ５２は検査範囲（車輪踏面円周：３００ｍ
ｍ）の内１５０ｍｍ以内に入力される。このことから、
レール両側に配設される光電スイッチ、カメラ、照明を
それぞれ１５０ｍｍ前後して配設した。また、この１５
０ｍｍの寸法は上限、下限とも１０％の余裕がある。５
０ａは列車１３が進入してくる方向に光電スイッチ１０
ａ−１から８０メートル以上離れた位置に配設された列
車検知器である。

【００５６】そして、図３に示されるように右側の車輪
踏面１４ａの全周の１／１０に当るＡ部がカメラ１１ａ
−１により、そして、次の１／１０に当るＢ部がカメラ
１１ａ−２により、また、その次の１／１０に当るＣ部
がカメラ１１ａ−３により順次撮像され、Ｃ部以降も同
様にカメラ１１ａ−４〜１１ａ−１０により順次撮像さ
れ右側の車輪踏面１４ａの全周がカメラ１１ａ−１〜１
１ａ−１０によって１０分割して撮像される。

【００５７】なお、図３中、１１−１はカメラ１１ａ−
１により、１１−２、１１−３はカメラ１１ａ−２、１
１ａ−３によりそれぞれ撮像される範囲を示す。また、
照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０はレール１ａ側にレ
ール１ａから８４０ｍｍ離れ、かつ、最初の光電スイッ
チ１０ａ−１から列車１３の進行方向に１５００ｍｍ離
れた位置に最初の照明装置１２ａ−１が配設され、以降
２７０ｍｍ間隔で配設される。

【００５８】なお、上記と同様にレール１ｂ側には光電
スイッチ１０ｂ−１〜１０ｂ−１０、カメラ１１ｂ−１
〜１１ｂ−１０、および照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−
１０が配設され、カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０によ
って左側の車輪踏面１４ａの全周が１０分割して撮像さ
れる。

【００５９】１５は光電スイッチ１０からの車輪検出信
号により列車１３の車輪１４の通過数を算出すると共に
車輪踏面欠陥検査装置の全体を制御するＣＰＵ基板、１
５ａはそのプログラムおよび列車ダイヤを記録するメモ
リ、１５ｂは列車の通過時刻を記録するタイマ、１６は
トリガ信号発生部１６ａとＡ／Ｄ変換部１６ｂおよびＤ
／Ａ変換部１６ｃとで構成され、光電スイッチ１０から
の車輪検出信号によりトリガ信号を発生し、また、入力
された車輪踏面の画像データをＡ／Ｄ変換しディジタル
化された画像データをＤ／Ａ変換して出力する画像入出
力基板である。

【００６０】１７は上記ディジタル化された車輪踏面の
画像データを処理し欠陥の有無を判定する画像処理基
板、１８は磁気ディスク装置２１への画像データの記録
および記録された画像データの読み出しを行うディスク
コントローラ基板、２０は上記１５、１５ａ、１５ｂ、
１６〜１８によって構成される画像処理装置、２２はカ
メラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１１ｂ−
１０からの画像データおよび画像処理装置２０で処理さ
れた画像データを表示するモニタ、２３は画像処理装置
２０のコンソール用としてのパソコン、２４は上記１０
ａ−１〜１０ａ−１０、１０ｂ−１〜１０ｂ−１０、１
１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１１ｂ−１０、
１２ａ−１〜１２ａ−１０、１２ｂ−１〜１２ｂ−１
０、２０、２１〜２３で構成された車輪踏面欠陥検査装
置である。

【００６１】次に動作について、図４に示すタイミング
チャートを参照し説明する。列車１３が実線矢印で示さ
れる列車進行方向から進入すると、列車検知器５０ａが
列車の進入を検知し列車検出信号Ｋ−１が画像処理装置
２０に入力される。画像処理装置２０に入力された列車
検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信され、ＣＰＵ基
板１５は照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０、１２ｂ−
１〜１２ｂ−１０を点灯する。列車１３が進入してくる
と、光電スイッチ１０ａ−１によって、車輪１４が検出
され光電スイッチ１０ａ−１から図４に示される車輪検
出信号Ａ−１が画像処理装置２０に入力される。

【００６２】画像処理装置２０に入力された車輪検出信
号Ａ−１はＣＰＵ基板１５および画像入力基板１６で受
信される。また列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５に
よってタイマ１５ｂに転送される。タイマ１５ｂは列車
検出信号Ｋ−１の入力時刻を列車検知時刻として記録す
る。一方、画像入出力基板１６は車輪検出信号Ａ−１に
基づきトリガ信号発生部１６ａから図４に示されるトリ
ガ信号Ｂ−１を発生する。このトリガ信号Ｂ−１により
カメラ１１ａ−１が駆動され、照明装置１２ａ−１によ
って照された図３に示される右側の車輪踏面１４ａのＡ
部がカメラ１１ａ−１によって撮像され、図４に示され
る１画面分の画像データＣ−１がカメラ１１ａ−１から
画像処理装置２０へ入力される。

【００６３】また、列車１３の車輪１４が光電スイッチ
１０ａ−１によって検出されてから１５０ｍｍ走行した
地点で、レール１ｂに配設されている光電スイッチ１０
ｂ−１が車輪１４を検出し、上記と同様にカメラ１１ｂ
−１が照明１２ｂ−１で照された列車１３の左側の車輪
踏面１４ａのＡ部を撮像し、カメラ１１ｂ−１から画像
処理装置２０に入力される。画像処理装置２０へ入力さ
れたカメラ１１ａ−１、１１ｂ−１の画像データは画像
入出力基板１６においてＡ／Ｄ変換されディジタル化さ
れる。また、上記列車検出信号Ｋ−１に基づきタイマ１
５ｂに記録された列車検知時刻（列車の通過時刻）がＣ
ＰＵ基板１５によってタイマ１５ｂから読み取られ、メ
モリ１５ａに記録された列車ダイヤとの照合により列車
番号が検出される。

【００６４】また、上記車輪の検出信号により車輪数が
計数され何番目の車輪か、その車輪番号が算出（上記の
場合、車輪Ｎｏ．１となる）され、そして上記車輪番号
から車両番号が求められる。ＣＰＵ基板１５において求
められた上記列車番号とその車両番号およびその車両番
号と共に上記ディジタル化されたカメラ１１ａ−１、１
１ｂ−１の画像データがＣＰＵ基板１５によってディス
クコントローラ基板１８を介して磁気ディスク装置２１
に記録される。

【００６５】図５は排障器５１またはブレーキ５２のあ
る車輪１４をカメラ１１で撮像した時の画像であり、排
障器５１、ブレーキ５２により隠れた車輪踏面１４ａの
部分は欠陥を検査することができない。また、列車１３
の両側の車輪１４は同じ輪軸で回転しており、車輪踏面
１４ａに発生する欠陥は実際の検査において両側の車輪
踏面１４ａのほぼ同じ位置に発生することが知られてい
る。

【００６６】カメラ１１で撮像された排障器５１，ブレ
ーキ５２のある車輪踏面１４ａの画像において排障器５
１，ブレーキ５２の位置に欠陥が存在していた場合、そ
の検査方法として、光電スイッチ１０ａ−１〜１０ａ−
１０と光電スイッチ１０ｂ−１〜１０ｂ−１０はレール
１に対して１５０ｍｍ前後して配設し、カメラ１１ａ−
１〜１１ａ−１０とカメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０は
レール１に対して１５０ｍｍ前後して配設し、照明装置
１２ａ−１〜１２ａ−１０と照明装置１２ｂ−１〜１２
ｂ−１０はレール１に対して１５０ｍｍ前後して配設す
ることにより、レール１ａ側のカメラ１１ａ−１〜１１
ａ−１０で撮像される列車１３の右側の車輪１４の排障
器５１、ブレーキ５２で隠れた車輪踏面１４ａの位置
は、列車１３が１５０ｍｍ走行した地点でカメラ１１ｂ
−１〜１１ｂ−１０で撮像される列車１３の左側の車輪
１４の車輪踏面１４ａでは排障器５１、ブレーキ５２で
隠れることなくカメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０で撮像
することができる。

【００６７】また、左側の車輪１４の排障器５１、ブレ
ーキ５２で隠れた車輪踏面１４ａの位置は、右側の車輪
１４の車輪踏面１４ａでは排障器５１、ブレーキ５２で
隠れることなくカメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０で撮像
することができる。排障器５１、ブレーキ５２で隠れた
左側の車輪踏面１４ａは右側の車輪踏面１４ａで、排障
器５１、ブレーキ５２で隠れた右側の車輪踏面１４ａは
左側の車輪踏面１４ａで欠陥検査を行うことができる。

【００６８】一方、画像入出力基板１６においてディジ
タル化された上記カメラ１１ａ−１の画像データは画像
処理基板１７に入力される。画像処理基板１７は上記デ
ィジタル化された１１ａ−１の画像データの全ての画像
について欠陥の有無の判定を行うため、画像データ中、
車輪踏面の欠陥の濃度がその周囲の濃度よりもレベルが
大きく異なることを利用して強調処理を実施する。

【００６９】先づ図６に示されるように上記欠陥が存在
し得ない画像データ上の位置の画素（以下、特定の画素
と称す）２５を予め指定し、この特定の画素２５の濃度
をＣ０とし、この濃度Ｃ０を基準として、特定の画素２
５とその周囲のある画素２６の濃度Ｃ１との差の絶対値
をとり、その差が所定以上であるとその画素２６の濃度
をある値ａに置き換え、また、差が所定値よりも小さい
値であるとその画素２６の濃度をある値ｂに置き換え
る。この操作を画像データ中の全ての画素に対して実施
し、そして、最後に特定の画素２５を上記値ｂに置き換
えることにより、画像データは値ａの濃度を持つ画素の
集合２７と、値ｂの濃度をもつ画素の集合２８とに分れ
た画像となる。

【００７０】この結果、値ａをもつ画素の集合２７が欠
陥として抽出され、値ａをもつ画素の集合２７が有る場
合は欠陥有りと判定し、また、値ａをもつ画素の集合２
７が無い場合は欠陥無しと判定して、この判定結果をＣ
ＰＵ基板１５に通信する。画像処理基板１７から出力さ
れた上記判定結果をＣＰＵ基板１５が受け取ると、ＣＰ
Ｕ基板１５は磁気ディスク装置２１に記録された上記列
車番号とその車両番号および車輪番号をディスクコント
ローラ基板１８を介して読みだし、上記判定結果の情報
および強調処理された画像データと合せてディスクコン
トローラ基板１８を介して磁気ディスク装置２１に再記
録する共に判定結果が欠陥有りの場合はその判定結果
と、上記列車番号とその車両番号およびその車輪番号と
をモニタ２２に表示する。

【００７１】カメラ１１ａ−１の画像データの処理が終
了すると、磁気ディスク装置２１に記録されたカメラ１
１ｂ−１による左側の車輪１４踏面の画像データがＣＰ
Ｕ基板１５によって読みだされ、上記カメラ１１ａ−１
の画像データと同様に処理され、欠陥の有無が判定さ
れ、上記と同様に列車１３番号とその車両番号およびそ
の車輪１４番号と共に上記判定結果の情報および強調処
理された画像データがディスクコントローラ基板１８を
介して磁気ディスク装置２１に記録されると共に判定結
果が欠陥有りの場合はその判定結果と、上記列車番号と
その車両番号およびその車輪番号とがモニタ２２に表示
される。

【００７２】なお、図３に示される右側の車輪踏面１４
ａのＢ部以降は光電スイッチ１０ａ−２〜１０ａ−１０
のそれぞれの車輪検出信号に基づきカメラ１１ａ−２〜
１１ａ−１０により順次撮像され、また、左側の車輪踏
面１４ａのＢ部以降は光電スイッチ１０ｂ−２〜１０ｂ
−１０によって順次撮像され、これらの撮像された画像
データは上述と同様に処理され、処理された画像データ
と判定結果が上記列車番号とその車両番号およびその車
輪番号と合せ磁気ディスク装置２１に記録されると共に
判定結果が結果有りの場合その判定結果と、上記列車番
号とその車両番号およびその車輪番号とがモニタ２２に
表示される。

【００７３】しかして、車輪踏面１４ａの全面について
のディジタル化された画像データおよび強調処理された
画像データと判定結果が列車番号とその車両番号および
その車輪番号と共に磁気ディスク装置２１に記録され
る。そして、上記表示された上記列車番号、車両番号、
車輪番号および処理画像を選択する処理画像選択信号を
パソコン２３により指定することによって、指定された
列車番号、車両番号、車輪番号の強調処理された画像デ
ータがモニタ２２に判定結果の情報と共に表示される。

【００７４】なお、パソコン２３によって所定の列車番
号、車両番号、車輪番号および強調処理された画像デー
タか車輪踏面のディジタル化された画像データかを選択
する選択信号を指定することによって、指定された列車
番号、車両番号、車輪番号の選択された画像データと共
にその判定結果の情報がモニタ２２に表示され、所定の
車輪の踏面の検索が実行され、上記モニタ２２に表示さ
れた画像データにより欠陥の状態および欠陥の大きさが
確認される。

【００７５】実施例２．上記実施例では、レール両側の
光電スイッチ、カメラ、照明をそれぞれ１５０ｍｍずら
して配設して、排障器、ブレーキで隠れて検査できない
範囲を相互に補い合うように構成したが、レール両側の
カメラをずらすことなく同一位置に配置し、両側のカメ
ラの設置角度を変更して両側のカメラの車輪踏面の撮像
位置、地点を１５０ｍｍずらして撮像しても上記実施例
１と同様の効果が得られる。

【００７６】実施例３．上記、実施例１では画像処理基
板１７において画像データの複数の画素の内、特定の画
素２５（図６を参照）を設定して、上記画像データ内の
画素と上記特定の画素２５の濃度値の差を求めることに
より、車輪踏面上の欠陥を強調して欠陥の有無を判定す
るようにしたものについて説明したが、これに限らず、
欠陥と背景（欠陥の無い車輪踏面）とのエッジの画像濃
度（画像の明るさ）が変化していることを利用し、その
濃度差を取ることでエッジを検出して車輪踏面上の欠陥
を強調し欠陥の有無を判定するようにしても良い。

【００７７】以下、その詳細について説明する。画像処
理基板１７において入力された画像データを図７に示さ
れる３画素×３画素の領域で複数に分割し、この３画素
×３画素の領域で、ある特定の注目画素を中央画素ａ４
とし、その中央画素ａ４とその近傍の画素ａ0〜ａ8（ａ
4は除く）の差を取り、その絶対値の和（ａ0’）を指定
のある画素（ａ0）と置き換える。

【００７８】そして、〔ａ0’＝｜（ａ4−ａ0）｜＋｜
（ａ4−ａ1）｜＋｜（ａ4−ａ2）｜＋｜（ａ4−ａ3）｜
＋｜（ａ4−ａ5）｜＋｜（ａ4−ａ6）｜＋｜（ａ4−ａ
7）｜＋｜（ａ4−ａ8）｜〕で示した操作を、上記複数
に分割した３画素×３画素の領域毎に検査範囲の全ての
画素について実行する。いま、ある３画素×３画素の領
域の全ての画素が欠陥または背景内にあるとすると、画
素ａ0〜ａ8（ａ4は除く）の差を取ると差は０に近い値
を取り、エッジとしては検出されない。

【００７９】また、ある３画素×３画素の領域が欠陥と
背景の境目に属しているとすると、中央画素ａ4はその
境目の画素となり、中央の画素ａ4とその近傍の画素ａ0
〜ａ4（ａ4を除く）の差を取ると差は大きな値を取りエ
ッジとして抽出された車輪踏面上の欠陥が強調される。
このエッジで囲まれた部分が欠陥であり、エッジで囲ま
れる部分が有る場合は欠陥有りと判定し、上記エッジで
囲まれる部分が無い場合は欠陥無しと判定して、この判
定結果をＣＰＵ基板１５へ通信する。

【００８０】実施例４．上記、実施例１および３では、
画像処理基板１７において画像データから欠陥強調方法
によって欠陥を強調して抽出し、欠陥の大小に拘わらず
欠陥が抽出されれば欠陥有りと判定しているが、前もっ
て撮像される画像データからその寸法と画素数を測定
し、１画素当たりの長さを求め上記画像処理基板１７に
設定しておき、そして上記抽出された欠陥部の画素数を
求め、上記画素数と上記設定された１画素当たりの長さ
とからその欠陥部の面積を求め、予め設定された面積と
比較し上記設定された面積以上の面積をもつ欠陥のみを
抽出するようにし、設定面積以上の面積をもつ欠陥が抽
出されれば欠陥有りと判定するようにしても良い。

【００８１】実施例５．また、欠陥内部に濃度差のむら
がある欠陥の場合、図８に示されるように１個の欠陥２
７が複数個の小さな欠陥２７ａ〜２７ｅとして抽出さ
れ、これをこのまま、上記実施例４のように予め設定さ
れた面積と上記複数個の小さい欠陥２７ａ〜２７ｅの各
面積とを比較することによって欠陥の有無を判定すると
欠陥として判定されない可能性があるので、画像処理基
板１７において、まず、実施例４と同様に所定の面積以
上の欠陥のみを抽出して欠陥有りと判定された場合は、
この判定結果をＣＰＵ基板１５へ通信する。

【００８２】また、欠陥無しと判定された場合は、一定
の面積（例えば、１０×１０ｍｍ）２８内に抽出された
複数個の小さい欠陥２７ａ〜２７ｅの全ての面積をその
画素数から求め、上記一定の面積２８内の欠陥２７ａ〜
２７ｅの全ての面積が占める面積密度（例えば、５０〜
６０％）以上であるとき、それを欠陥として判定し、こ
の判定結果をＣＰＵ基板１５へ通信するようにしても良
い。

【００８３】実施例６．また、上記、実施例１，３等と
同様に画像処理基板１７において、入力された画像デー
タの画像処理として欠陥の強調処理を実行した後、画像
中で同じ値（濃度）を持つ画素の塊を抽出するラベリン
グ処理を実行し、更に、上記ラベリング処理によって抽
出された塊の内、ある一定の面積または一定以上の面積
密度がある塊を選択し、選択された塊のＸ，Ｙ方向の幅
をそのＸ座標、Ｙ座標から求め、そしてＹ／Ｘ比を求
め、Ｙ／Ｘ比が３倍より小さいとき、その塊を欠陥とし
て判定し、この判定結果をＣＰＵ基板１５へ通信するよ
うにしても良い。

【００８４】この場合、図１１に示されるように車輪の
回転に伴い車輪踏面１４ａに発生する汚れ等の欠陥以外
の縦縞３１がカメラ１１で撮像され、その画像データ中
に欠陥と共に含まれ上記画像処理において選択されて
も、欠陥のＹ／Ｘ比は３倍よりも小さくなり、縦縞３１
は図１０に示されるように、そのＹ／Ｘ比は３倍以上と
なるので、欠陥と縦縞とは区別される。

【００８５】実施例７．また、図１に示されるカメラ１
１を図１３に示されるように車輪踏面１４ａに発生する
汚れ等の縦縞３１がほぼ鉛直に撮像されるように光軸３
３を中心に反時計方向に所定角度回転し保持すると共に
上記カメラ１１で撮像された画像データを画像処理基板
１７において上記実施例６と同様に処理し判定するよう
にしても良い。

【００８６】尚、カメラ１１を地面に対して水平に設置
すると、図１１に示されるように車輪踏面１４ａは斜め
に傾いて撮像され、車輪踏面１４ａに発生する汚れ等の
欠陥以外の縦縞３１も斜めに傾いて撮像されるので、傾
きによっては図１０に示されるように縦縞３１のＹ／Ｘ
比は３倍よりも小さくなる場合もあり、欠陥と判定され
る可能性がある。しかし、カメラ１１を上記のようにそ
のカメラ１１の光軸３３を中心に反時計方向に所定角度
回転させて車輪踏面１４ａの画像を撮像すると、図１３
に示されるように車輪踏面１４ａと縦縞３１がほぼ鉛直
な撮像画像３２となり、図１２に示されるように縦縞３
１のＹ／Ｘ比は３倍よりも大きくなり、小さくなること
がなく、欠陥と縦縞との区別がより確実行われ信頼性が
向上する。

【００８７】実施例８．上記、実施例おいては、カメラ
１１で撮像された画像データを画像処理基板１７で画像
処理する時、画像データの全てに対して画像処理が実行
されるが、必要とする画像処理範囲は車輪踏面のみであ
るので、その範囲に対して画像処理が実行されるように
しても良く、この場合、画像処理範囲が狭まるので画像
処理時間が短縮される。

【００８８】以下、その詳細について説明する、図９に
示されるようにカメラ１１から入力される車輪踏面の画
像データ２９をモニタ２２に表示し、パソコン２３を介
して検査員によって、モニタ２２上で車輪踏面１４ａの
エッジ１４ｂを基準とし、エッジ１４ｂに沿ってエッジ
１４ｂより所定の画素数（例えば、２画素）だけ離して
内側に車輪踏面１４ａの検査範囲としてウインド３０が
設定される。上記検査範囲としてのウインド３０はＣＰ
Ｕ基板１５によって画像処理基板１７に入力され設定さ
れる。

【００８９】画像処理基板１７は入力された画像データ
について上記設定されたウインド３０の範囲内を上記実
施例１、実施例３、実施例４と同様にして欠陥の有無を
判定し、判定結果をＣＰＵ基板１５に通信する。尚、上
記設定された検査範囲としてウインド３０はカメラ１１
が固定されているため順次入力される画像データ上にお
いて同じ位置を示すので、一度ウインド３０を設定して
おけば順次入力される画像データ毎にウインド３０を再
設定しなくても良い。

【００９０】実施例９．上記、実施例８においては、車
輪踏面の画像データをモニタに表示し、パソコン２３を
介して検査員によってモニタ２２上で車輪踏面１４ａの
エッジ１４を基準にし、検査範囲としてウインド３０を
設定し、ウインド３０の範囲について画像処理し欠陥を
検出しているが、画像処理装置２０において、入力され
る画像データから車輪踏面のエッジを検出し、そのエッ
ジを基準として車輪踏面１４ａの検査範囲を設定し、そ
の設定された検査範囲について画像処理し欠陥を検出す
るよにしても良い。

【００９１】尚、上記車輪踏面のエッジを検出しウイン
ドを設定する方法について説明する。車輪踏面のエッジ
は車輪と車輪とを囲む周囲との画像データに濃度差が生
じているので、上記実施例１または実施例３で示した欠
陥を強調する方法により強調される。車輪踏面は画像デ
ータ上でＹ軸方向に上から下に縦長に存在するため、車
輪踏面を検出した場合、車輪踏面を検出した場合、車輪
踏面のエッジは画像データ上において上から下に縦長に
強調される。

【００９２】よって、画像処理された車輪踏面の画像デ
ータを１画素づつ検査し同じ値をもつ画素の集合を検査
する。そして、この集合が画像データ上において上から
下に縦長の集合として存在していた場合を車輪踏面のエ
ッジと判定する。例えば、画像データのＹ軸方向の全画
素数の内、２／３以上を占めた場合を車輪踏面と判定す
る。このようにして、車輪踏面の両側のエッジが検出さ
れる。この検出されたエッジを基準として所定の画素数
（例えば２画素）だけ離して内側に車輪踏面の検査範囲
としてのウインドを設定する。

【００９３】実施例１０．上記、実施例４においては、
画像処理基板１７において入力された画像データを画像
処理し欠陥を強調し抽出し、抽出された欠陥部の画素数
と、前もって求められた１画素当たりの長さとから欠陥
サイズを求めている。だが、車輪は円形をなしているた
め、図１３に示されるようにカメラ１１の光軸３３を回
転軸としてカメラ１１を反時計方向に所定角度回転し、
車輪踏面１４ａを画像上で鉛直に取り込んでもカメラ１
１が捕らえた車輪踏面の画像のＹ軸方向の長さは、本来
円形をなしている車輪踏面の円周上の長さとにズレが生
じる。

【００９４】このズレによるＹ軸方向の欠陥サイズを補
正する補正機能を上記画像処理基板１７にもたせ、上記
画像処理によって抽出された欠陥部のＹ軸方向のサイズ
を補正すると共に、抽出された欠陥部のＸ軸方向の画素
数と前もって求められた１画素当たりの長さとからＸ軸
方向の欠陥サイズを求め、このＸ軸方向の欠陥サイズと
Ｙ軸方向の上記補正欠陥サイズとからその欠陥部の面積
を求め、予め設定された面積と比較し上記設定された面
積以上の面積を持つ欠陥のみを抽出し欠陥有りと判定す
るようにしても良い。

【００９５】この場合、精度の高い欠陥サイズ等の検査
データが得られるので、この検査データをもとに車輪の
研削量、研削時間を算出し、研削工程管理を行うことが
できる。この研削工程管理から、作業員はいつ、どれだ
けの時間を要して研削すれば良いか把握でき、効率よく
研削を実施することができる。

【００９６】以下、上記補正方法を図１４を用いて説明
する。図１４の(ａ)は車輪１４と設置されたカメラ１１
との位置関係を示す側図面、図１４(ｂ)はカメラ１１に
よって撮像された画像データ３２を示す図であり、これ
らの図において、１１は図１４(ｂ)の画像データ３２上
で車輪踏面１４ａがほぼ鉛直に取り込まれるようにレー
ル１の外側に配設されたカメラ、ｖはレール１から垂直
方向のカメラ設置距離、Ｌは車輪１４から水平方向のカ
メラ設置距離、ｇ0はカメラ１１から車輪１４の中心を
見たとき、車輪踏面１４ａと交わる位置のＹ軸方向の距
離である。

【００９７】また、この位置をＹ軸方向の原点とし、ｇ
1の欠陥２７の上Ｙ座標のＹ軸方向の原点からの距離、
ｇ2の欠陥２４の下Ｙ座標のＹ軸方向の原点からの距
離、θ0は距離ｇ0位置（Ｙ軸座標の原点）の中心角度、
θ1は距離ｇ1位置の中心角度、θ2は距離ｇ2位置の中心
角度である。カメラ１１はレール１の外側に固定されて
いるため、カメラ１１が捕らえた画像データ３２のＹ軸
方向全ての画素とその距離も規定できる。従って、この
ことからＹ軸方向の１画素当たりの距離をもとめること
ができ、画像データ３２上にある欠陥２７のＹ軸方向の
位置を、ｇ0の位置からの距離として換算することがで
きる。

【００９８】まず、Ｙ軸方向の１画素当たりの距離を求
めると共に画像データ３２からｇ1位置およびｇ2位置ま
での画素数を求め、これらからｇ0の位置からのｇ1，ｇ
2位置のＹ軸方向の距離を求める。ｇ1，ｇ2位置のＹ軸
方向の距離が求まると、上Ｙ座標と下Ｙ座標に位置する
（ｇ0＋ｇ1）と（ｇ0＋ｇ2）中心角度θ1，θ2は下記数
式１，２で求めることができる。

【００９９】 ｃｏｓθ1＝（ｇ0＋ｇ1）／ｒ・・・・・・・（１） ｃｏｓθ2＝（ｇ0＋ｇ2）／ｒ・・・・・・・（２）

【０１００】ｇ0位置の中心角度はレール１から垂直方
向のカメラ設置距離ｖと車輪１４からのカメラ設置距離
Ｌから下記数式３が成り立つ。

【０１０１】 ｃｏｓθ0＝（ｒ＋ｖ）／√〔Ｌ²＋（ｒ＋ｖ）〕＝ｇ0／ｒ・・・（３）

【０１０２】半径ｒは既定されるものとし、また、数式
３からｇ0が求まり、上記数式１，２，３から欠陥のＹ
軸方向の幅がなす中心角度Δθは下記数式４により求め
られる。

【０１０３】 Δθ＝θ１−θ2 ＝〔ｃｏｓθ^-1（ｇ0＋ｇ1）/ｒ〕−〔ｃｏｓθ^-1（ｇ0＋ｇ2）/ｒ〕 ・・・・・（４）

【０１０４】数式４から欠陥のなす中心角度Δθが求め
られたことから、欠陥の占める車輪踏面１４ａ上の補正
欠陥サイズは下記数式５で求められる。

【０１０５】 補正欠陥サイズ＝（Δθ／３６０）×2πｒ・・・・・（５）

【０１０６】以上の数式１〜５の演算を画像処理基板に
より実行することによって、欠陥のＹ軸方向の長さの補
正が行われ車輪踏面１４ａ上の欠陥サイズを求める。

【０１０７】実施例１１．上記、実施例１０において
は、カメラ１１から車輪１４の中心を見たとき、車輪踏
面１４ａと交わる位置をＹ軸方向の原点として車輪踏面
の画像データのＹ軸方向の長さと円形をなしている車輪
踏面の円周上の長さとズレを補正し、補正欠陥サイズを
求めるようにしたものについて述べたが、これに限ら
ず、例えば図１５に示されるように車輪１４のレール１
との接触部を原点０とし、さらに、図１６に示されるＹ
軸に対するカメラＹ軸の傾きを考慮して上記ズレを補正
し補正欠陥サイズを求めて良く、以下、その補正方法に
ついて図１５，図１６を用いて説明する。

【０１０８】図１５ａ，図１６は車輪１４ａと設置され
たカメラ１１との関係を示す側面図、図１５ｂはカメラ
１１によって撮像された画像データ３２を示す図であ
り、これらの図において、０は車輪１４のレール１との
接触部でありＹ軸方向の原点、ｇ0はカメラ１１の視野
範囲で車輪踏面１４ａを見ることのできる最低位置の原
点０からのＹ軸方向の距離、ｇ1は欠陥２７の上側のｇ0
位置からのＹ軸方向の距離、θ1は（ｇ0＋ｇ1）の中心
角度、θ2は（ｇ0＋ｇ2）位置からの中心角度、ｇ3はカ
メラ１１の視野範囲で車輪踏面１４ａを見ることができ
る最高位置の原点０からのＹ軸方向の距離、ｒは車輪半
径、Ｌは車輪１４とカメラ１１とのレール方向の距離、
Ｖはカメラ中心から見て車輪１４の中心軸（Ｙ軸）と交
わる位置とカメラ１１とのＹ軸方向の距離である。

【０１０９】欠陥２７の上Ｙ座標と下Ｙ座標に位置する
（ｇ0＋ｇ1）と（ｇ0＋ｇ2）の中心角度θ１，θ2は下
記数式６，７で求められる。

【０１１０】 ｃｏｓθ1＝〔ｒ−（ｇ0＋ｇ1）〕／ｒ・・・・・・・（６） ｃｏｓθ2＝〔ｒ−（ｇ0＋ｇ2）〕／ｒ・・・・・・・（７）

【０１１１】上記数式６，７から欠陥２７のＹ軸方向の
幅がなす中心角度は下記数式８から求められる。

【０１１２】 Δθ＝θ1−θ2 ＝［ｃｏｓ^-1〔ｒ−（ｇ0＋ｇ1）〕／ｒ］−［ｃｏｓ^-1〔ｒ−（ｇ0＋ｇ2 ）〕／ｒ］・・・・・・・（８）

【０１１３】しかし、カメラ１１は図１６に示されるよ
うにＹ軸に対してθｙだけ傾いて車輪踏面１４ａを撮像
しており、カメラ１１から取り込まれた画像データ上に
おけるＹ軸はカメラＹ軸にあたり、図１６におけるＹ軸
とはθｙだけズレが生じている。このズレによるθｙは
下記数式９によって求められる。

【０１１４】ｔａｎθｙ＝Ｖ／Ｌ・・・・・（９）

【０１１５】このθｙを考慮したｇ1，ｇ2，ｇ3は下記
数式１０，１１，１２となる。

【０１１６】 ｇ0＝Ｇ0・ｃｏｓ（ｔａｎ^-1Ｖ／Ｌ）・・・・・(１０) ｇ1＝Ｇ1・ｃｏｓ（ｔａｎ^-1Ｖ／Ｌ）・・・・・(１１) ｇ2＝Ｇ2・ｃｏｓ（ｔａｎ^-1Ｖ／Ｌ）・・・・・(１２)

【０１１７】ここで、Ｇ0，Ｇ１，Ｇ2はカメラ１１が捕
らえた画像データ上（カメラＹ軸上）でのｇ0，ｇ1，ｇ
2を表している。以上より欠陥２７のＹ軸方向の幅がな
す中心角度Δθは下記数式１３から求められる。

【０１１８】

【数１】

【０１１９】数式１３から欠陥のなす中心角度Δθが求
められたことから、欠陥２７の占める車輪踏面１４ａ上
の補正欠陥サイズは下記数式１４で求められる。

【０１２０】 補正欠陥サイズ＝（Δθ／３６０）×２πｒ・・・・・（１４）

【０１２１】以上の数式１３，１４の演算を画像処理基
板により実行することによって、欠陥のＹ軸方向の長さ
の補正が行われた車輪踏面１４ａ上の欠陥サイズが求め
られる。この場合、Ｙ軸に対するカメラＹ軸の傾きをも
考慮して欠陥サイズが補正されているので欠陥サイズが
より正確に検出される。

【０１２２】実施例１２．上記、実施例１０，１１にお
いてはＹ軸方向について欠陥サイズを補正し補正欠陥サ
イズを検出しているが、実施例１０または１１と同様に
Ｙ軸方向について欠陥サイズを補正すると共に、Ｘ軸方
向についても欠陥サイズを補正する機能を画像処理基板
１７にもたせ、Ｙ軸およびＸ軸方向について補正された
補正欠陥サイズを検出するようにしても良い。以下、上
記Ｘ軸方向の補正方法について図１７を用いて説明す
る。

【０１２３】図１７は車輪１４と設置されたカメラ１１
との位置関係を示す車輪１４を上から見た平面図であ
り、図において、Ｌは車輪１４の中心とカメラ１１とレ
ール方向の距離、ｈは車輪踏面１４ａの中心とカメラ１
１とのＸ軸方向の距離、θｘはＸ軸方向のカメラＸ軸の
ズレである。車輪踏面１４ａはＸ軸方向に対して水平と
すると、Ｘ軸方向のズレはカメラ１１から見たカメラＸ
軸のズレとなる。そのカメラＸ軸のズレθｘは下記数式
１５から求められる。

【０１２４】 ｔａｎθｘ＝ｈ／Ｌ・・・・・・・（１５）

【０１２５】Ｘ軸方向の１画素当たりの長さは実測から
求めることができ、このことから画像データ上における
欠陥２７の幅を知ることができる。この画像上において
実測された欠陥の幅をＷとするとＸ軸方向に補正した補
正欠陥サイズは下記数式１６により求められる。

【０１２６】 補正欠陥サイズ＝Ｗ・ｃｏｓ（ｔａｎ^-1ｈ／Ｌ）・・・・・（１６）

【０１２７】以上の数式１５，１６の演算を画像処理基
板により実行することによって、欠陥のＸ軸方向の長さ
の補正が行われた車輪踏面１４ａ上の欠陥サイズが求め
られる。この場合、Ｙ軸と共にＸ軸方向の長さが補正さ
れた欠陥サイズが検出されるので、欠陥サイズが更に正
確に検出される。

【０１２８】実施例１３．上記実施例１〜実施例１２で
は、レール１ａ側に光電スイッチ１０ａ−１〜１０ａ−
１０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、照明装置１２
ａ−１〜１２ａ−１０、レール１ｂ側に光電スイッチ１
０ｂ−１〜１０ｂ−１０、カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−
１０、照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を固定して走
行する列車１３の車輪踏面１４ａの画像データを入力し
て排障器５１、ブレーキ５２で隠れた部分を検査する方
法について説明した。

【０１２９】だが、これに限らず、カメラ１１ａ−１〜
１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１１ｂ−１０、照明装置１
２ａ−１〜１２ａ−１０、１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を
レール１に平行に移動可能な土台に配設し、列車１３の
入庫または出庫時に土台を移動して排障器５１、ブレー
キ５２で隠れた部分を検査する方法について説明する。

【０１３０】図１８はカメラ１１ａ−１〜１１ａ−１
０、照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０をレール１ａに
平行に移動可能な土台に、カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−
１０、照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０をレール１ｂ
に平行に移動可能な土台に配設した場合の概略図であ
る。図において５３ａはレール１ａ側にカメラ１１ａ−
１〜１１ａ−１０と照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０
を乗せたレール１に平行に移動可能な土台、５３ｂはレ
ール１ｂ側にカメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０と照明装
置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を乗せたレール１に平行に
移動可能な土台、１０ｃ−１〜１０ｃ−１０は列車１３
の入庫時に車輪１４を検知する光電スイッチであり車輪
１４が通過し始める瞬間を検知し、１０ｄ−１〜１０ｄ
−１０は列車１３の出庫時に車輪１４を検知する光電ス
イッチであり車輪１４が通過し終わった瞬間を検知し、
光電スイッチ１０ｃ−１〜１０ｃ−１０、１０ｄ−１〜
１０ｄ−１０はレール１に対して固定されている。

【０１３１】また、光電スイッチ１０ｃ−１と光電スイ
ッチ１０ｄ−１は１５０ｍｍ離れて配設されている。入
庫時の列車１３の進行方向と出庫時の列車１３の進行方
向は逆であるため、入庫または出庫時にレール１に対し
て同じ位置で配設された光電スイッチ１０で車輪１４を
検知すると、カメラ１１が撮像する時の車輪１４の位置
に入庫時と出庫時でずれが生じるため、入庫時と出庫時
では列車１３を検知する光電スイッチ１０を変えてい
る。５０ｂは列車１３が出庫する方向に光電スイッチ１
０ｄ−１０から８０メートル以上離れた位置に配設され
た列車検知器である。５４は列車１３が入庫時の土台５
３ａ、５３ｂの列車入庫土台位置、５５は列車１３が出
庫時の土台５３ａ、５３ｂの列車出庫土台位置であり、
列車入庫土台位置５４と列車出庫土台位置５５は１５０
ｍｍ位置がずれている。

【０１３２】また、光電スイッチ１０ｃ−１〜１０ｃ−
１０、１０ｄ−１〜１０ｄ−１０、カメラ１１ａ−１〜
１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１１ｂ−１０、照明装置１
２ａ−１〜１２ａ−１０、１２ｂ−１〜１２ｂ−１０
は、２７０ｍｍ間隔で配設されている。

【０１３３】動作は定期検査等のため検修庫に入庫する
列車１３に対して、列車１３が入庫してくると列車検知
器５０ａで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が画像
処理装置２０に入力される。画像処理装置２０に入力さ
れた列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信され、
ＣＰＵ基板１５は土台５３ａに配設されている照明装置
１２ａ−１〜１２ａ−１０と土台５２ｂに配設されてい
る照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と同様
に点灯する。また、土台５３ａ、５３ｂを図１８の列車
入庫土台位置５４に移動する。

【０１３４】光電スイッチ１０ｃ−１で車輪１４の通過
し始める瞬間を検知すると画像入出力基板１６は車輪検
出信号Ａ−１に基づきトリガ信号発生部１６ａから図４
に示されるトリガ信号Ｂ−１を発生する。このトリガ信
号Ｂ−１により土台５３ａに配設されているカメラ１１
ａ−１と土台５３ｂに配設されているカメラ１１ｂ−１
が駆動され、照明装置１２ａ−１、１２ｂ−１によって
照された図３に示される両側の車輪踏面１４ａの画像デ
ータが撮像され、以下実施例１と同様に処理され欠陥を
検査する。

【０１３５】また、順次光電スイッチ１０ｃ−２〜１０
ｃ−１０で検知された車輪１４は車輪検出信号に基づき
カメラ１１ａ−２〜１１ａ−１０、１１ｂ−２〜１１ｂ
−１０により順次撮像され実施例１と同様に処理され
る。検修庫から列車１３が出庫する時は、列車検知器５
０ｂで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が画像処理
装置２０に入力される。画像処理装置２０に入力された
列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信され、ＣＰ
Ｕ基板１５は土台５３ａに配設されている照明装置１２
ａ−１〜１２ａ−１０と土台５３ｂに配設されている照
明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と同様に点
灯する。

【０１３６】また、土台５３ａ、５３ｂを図１８の列車
出庫土台位置５５に移動する。光電スイッチ１０ｄ−１
０で車輪１４の通過し終わる瞬間を検知すると画像入出
力基板１６は車輪検出信号Ａ−１に基づきトリガ信号発
生部１６ａから図４に示されるトリガ信号Ｂ−１を発生
する。このトリガ信号Ｂ−１により土台５３ａに配設さ
れているカメラ１１ａ−１０と土台５３ｂに配設されて
いるカメラ１１ｂ−１０が駆動され、照明装置１２ａ−
１０、１２ｂ−１０によって照された図３に示される両
側の車輪踏面１４ａの画像データが撮像され、以下実施
例１と同様に処理され欠陥を検査する。また、順次光電
スイッチ１０ｄ−２〜１０ｄ−１０で検知された車輪１
４は車輪検出信号Ａ−１に基づきカメラ１１ａ−２〜１
１ａ−１０、１１ｂ−２〜１１ｂ−１０により順次撮像
され実施例１と同様に処理される。

【０１３７】ここで、列車１３の出庫時は列車１３の走
行方向が入庫時と反対であるため、光電スイッチ１０ｄ
−１〜１０ｄ−１０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１
０、１１ｂ−１〜１１ｂ−１０の駆動は光電スイッチ１
０ｄ−１０、カメラ１１ａ−１０、１１ｂ−１０から駆
動される。このように列車１３の入庫または出庫時に土
台５３ａ、５３ｂを移動することで、入庫時に排障器５
１、ブレーキ５２で隠れカメラ１１で撮像できなかった
車輪踏面１４ａの部分が出庫時に撮像でき、排障器５
１、ブレーキ５２で隠れた部分を検査できる。

【０１３８】この実施例では、列車の入庫、出庫時の２
回の検査で排障器５１、ブレーキ５２で隠されて検査で
きなかった部分を検査できるようにしたが、この２回の
検査を同一方向からの検査とし、それぞれ２回の検査に
おいて上記と同様に土台を１５０ｍｍ移動して検査する
ことで同様の効果が得られる。

【０１３９】また、同一方向から検査することで、列車
検知器５０ａまたは５０ｂのいずれかが省略でき、カメ
ラ１１からの画像データ入力のシーケンスも一方向のみ
で良い。更に、この実施例では検修庫に定期検査で入庫
する列車に対しても検査を実施しているが、これに限ら
ず電車区への引き込み線、或いは列車を洗浄する洗浄線
等で検査しても良い。

【０１４０】実施例１４．上記、実施例１３では、カメ
ラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１１ｂ−１
０、照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０、１２ｂ−１〜
１２ｂ−１０をレール１に平行に移動可能な土台に配設
し、光電スイッチ１０ｃ−１〜１０ｃ−１０、１０ｄ−
１〜１０ｄ−１０はレール１に対して固定され、列車１
３の入庫または出庫時に土台を移動して排障器５１、ブ
レーキ５２で隠れた部分を検査したが、光電スイッチ１
０もカメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１
１ｂ−１０と照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０、１２
ｂ−１〜１２ｂ−１０と同様にレール１に対して平行移
動が可能な土台に配設しても良い。

【０１４１】図１９は光電スイッチ１０ｇ−１〜１０ｇ
−１０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、照明装置１
２ａ−１〜１２ａ−１０をレール１ａに平行に移動可能
な土台に、カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０、照明装置
１２ｂ−１〜１２ｂ−１０をレール１ｂに平行に移動可
能な土台に配設した場合の概略図である。図において５
３ｃはレール１ａ側に光電スイッチ１０ｇ−１〜１０ｇ
−１０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、照明装置１
２ａ−１〜１２ａ−１０を乗せたレール１に平行に移動
可能な土台、５３ｂはレール１ｂ側にカメラ１１ｂ−１
〜１１ｂ−１０と照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を
乗せたレール１に平行に移動可能な土台である。図２０
は、タイミングチャートである。

【０１４２】動作は定期検査等のため検修庫に入庫する
列車１３に対して、列車１３が入庫してくると列車検知
器５０ａで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が画像
処理装置２０に入力される。画像処理装置２０に入力さ
れた列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信され、
ＣＰＵ基板１５は土台５３ｃに配設されている照明装置
１２ａ−１〜１２ａ−１０と土台５３ｂに配設されてい
る照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と同様
に点灯し、画像入出力基板１６に列車１３の入庫情報を
設定する。

【０１４３】また、土台５３ｃ、５３ｂを図１９の列車
入庫土台位置５４に移動する。光電スイッチ１０ｇ−１
で車輪１４を検知すると画像入出力基板１６は車輪検出
信号Ｄ−１の立ち上がりに基づきトリガ信号発生部１６
ａから図２０に示されるトリガ信号Ｂ−１を発生する。

【０１４４】このトリガ信号Ｂ−１により土台５３ｃに
配設されているカメラ１１ａ−１と土台５３ｂに配設さ
れているカメラ１１ｂ−１が駆動され、照明装置１２ａ
−１、１２ｂ−１によって照された図３に示される両側
の車輪踏面１４ａの画像データが撮像され、以下実施例
１と同様に処理され欠陥を検査する。また、順次光電ス
イッチ１０ｇ−２〜１０ｇ−１０で検知された車輪１４
は車輪検出信号Ｄ−１に基づきカメラ１１ａ−２〜１１
ａ−１０、１１ｂ−２〜１１ｂ−１０により順次撮像さ
れ実施例１と同様に処理される。

【０１４５】検修庫から列車１３が出庫する時は、列車
検知器５０ｂで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が
画像処理装置２０に入力される。画像処理装置２０に入
力された列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信さ
れ、ＣＰＵ基板１５は土台５３ｃに配設されている照明
装置１２ａ−１〜１２ａ−１０と土台５３ｂに配設され
ている照明装置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と
同様に点灯し、画像入出力基板１６に列車１３の出庫情
報を設定する。

【０１４６】また、土台５３ｃ、５３ｂを図１９の列車
出庫土台位置５５に移動する。光電スイッチ１０ｇ−１
０で車輪１４を検知すると画像入出力基板１６は車輪検
出信号Ｄ−１の立ち下がりに基づきトリガ信号発生部１
６ａから図２０に示されるトリガ信号Ｂ−１を発生す
る。このトリガ信号Ｂ−１により土台５３ｃに配設され
ているカメラ１１ａ−１０と土台５３ｂに配設されてい
るカメラ１１ｂ−１０が駆動され、照明装置１２ａ−１
０、１２ｂ−１０によって照された図３に示される両側
の車輪踏面１４ａの画像データが撮像され、以下実施例
１と同様に処理され欠陥を検査する。

【０１４７】また、順次光電スイッチ１０ｇ−２〜１０
ｇ−１０で検知された車輪１４は車輪検出信号に基づき
カメラ１１ａ−２〜１１ａ−１０、１１ｂ−２〜１１ｂ
−１０により順次撮像され実施例１と同様に処理され
る。ここで、列車１３の出庫時は列車１３の走行方向が
入庫時と反対であるため、光電スイッチ１０ｇ−１〜１
０ｇ−１０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ
−１〜１１ｂ−１０の駆動は光電スイッチ１０ｄ−１
０、カメラ１１ａ−１０、１１ｂ−１０から駆動され
る。

【０１４８】このように列車１３の入庫または出庫時に
土台５３ｃ、５３ｂを移動することで、入庫時に排障器
５１、ブレーキ５２で隠れカメラ１１で撮像できなかっ
た車輪踏面１４ａの部分が出庫時に撮像でき、排障器５
１、ブレーキ５２で隠れた部分を検査できる。

【０１４９】この実施例では、列車の入庫、出庫時の２
回の検査で排障器５１、ブレーキ５２で隠されて検査で
きなかった部分を検査できるようにしたが、この２回の
検査を同一方向からの検査とし、それぞれ２回の検査に
おいて上記と同様に土台を１５０ｍｍ移動して検査する
ことで同様の効果が得られる。

【０１５０】また、同一方向から検査することで、列車
検知器５０ａまたは５０ｂのいずれかが省略でき、カメ
ラ１１からの画像データ入力のシーケンスも一方向のみ
で良い。更に、この実施例では検修庫に定期検査で入庫
する列車に対しても検査を実施しているが、これに限ら
ず電車区への引き込み線、或いは列車を洗浄する洗浄線
等で検査しても良い。

【０１５１】実施例１５．上記実施例１では、レール１
ａ側に光電スイッチ１０ａ−１〜１０ａ−１０、カメラ
１１ａ−１〜１１ａ−１０、照明装置１２ａ−１〜１２
ａ−１０、レール１ｂ側に光電スイッチ１０ｂ−１〜１
０ｂ−１０、カメラ１１ｂ−１〜１１ｂ−１０、照明装
置１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を固定して走行する列車１
３の車輪踏面１４ａの画像データを入力して排障器５
１、ブレーキ５２で隠れた部分を検査する方法について
説明したが、これに限らず、カメラ・フォーカスとカメ
ラ設置角度が変更可能なカメラ１１ｃ−１〜１１ｃ−１
０をレール１ａ側に、カメラ１１ｄ−１〜１１ｄ−１を
レール１ｂ側に配設して、列車１３の入庫または出庫時
に車輪１４を撮像して排障器５１、ブレーキ５２で隠れ
た部分を検査する方法について説明する。

【０１５２】図２１はカメラ・フォーカスとカメラ設置
角度が変更可能なカメラ１１ｃ−１〜１１ｃ−１０をレ
ール１ａ側に、カメラ１１ｄ−１〜１１ｄ−１をレール
１ｂ側に配設した概略図であり、１１ｃ−１〜１１ｃ−
１０はカメラ・フォーカスとカメラ設置角度を変更でき
るレール１ａ側に配設したカメラ、１１ｄ−１〜１１ｄ
−１０はカメラ・フォーカスとカメラ設置角度を変更で
きるレール１ｂ側に配設したカメラである。また、光電
スイッチ１０ｃ−１〜１０ｃ−１０、１０ｄ−１〜１０
ｄ−１０、カメラ１１ｃ−１〜１１ｃ−１０、１１ｄ−
１〜１１ｄ−１０、照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１
０、１２ｂ−１〜１２ｂ−１０は、２７０ｍｍ間隔で配
設されている。

【０１５３】動作は定期検査等のため検修庫に入庫する
列車１３に対して、列車１３が入庫してくると列車検知
器５０ａで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が画像
処理装置２０に入力される。画像処理装置２０に入力さ
れた列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信され、
ＣＰＵ基板１５は照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０、
１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と同様に点灯す
る。また、ＣＰＵ基板１５はカメラ１１ｃ−１〜１１ｃ
−１０、１１ｄ−１〜１１ｄ−１０のフォーカス、設置
角度を列車１３が入庫してくる場合に合せて変更を行
う。

【０１５４】光電スイッチ１０ｃ−１で車輪１４の通過
し始める瞬間を検知すると画像入出力基板１６は車輪検
出信号Ａ−１に基づきトリガ信号発生部１６ａから図４
に示されるトリガ信号Ｂ−１を発生する。このトリガ信
号Ｂ−１によりカメラ１１ｃ−１、１１ｄ−１が駆動さ
れ、照明装置１２ａ−１、１２ｂ−１によって照された
図３に示される両側の車輪踏面１４ａの画像データが撮
像され、以下実施例１と同様に処理され欠陥を検査す
る。また、順次光電スイッチ１０ｃ−２〜１０ｃ−１０
で検知された車輪１４は車輪検出信号に基づきカメラ１
１ｃ−２〜１１ｃ−１０、１１ｄ−２〜１１ｄ−１０に
より順次撮像され実施例１と同様に処理される。

【０１５５】検修庫から列車１３が出庫する時は、列車
検知器５０ｂで列車１３を検知し列車検出信号Ｋ−１が
画像処理装置２０に入力される。画像処理装置２０に入
力された列車検出信号Ｋ−１はＣＰＵ基板１５で受信さ
れ、ＣＰＵ基板１５は照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１
０、１２ｂ−１〜１２ｂ−１０を実施例１と同様に点灯
する。また、ＣＰＵ基板１５はカメラ１１ｃ−１〜１１
ｃ−１０、１１ｄ−１〜１１ｄ−１０のフォーカス、設
置角度を列車１３が出庫する場合に合せて変更を行う。

【０１５６】出庫時のフォーカス、設置角度の変更位置
は、入庫時の撮像地点より１５０ｍｍずれた位置であ
り、１５０ｍｍずらすことで、入庫時に排障器５１、ブ
レーキ５２で隠れていた車輪踏面１４ａの部分が、出庫
時には排障器５１、ブレーキ５２で隠れることなく車輪
踏面１４ａの画像データを入力できる。光電スイッチ１
０ｄ−１０で車輪１４の通過し終わる瞬間を検知すると
画像入出力基板１６は車輪検出信号Ａ−１に基づきトリ
ガ信号発生部１６ａから図４に示されるトリガ信号Ｂ−
１を発生する。

【０１５７】このトリガ信号Ｂ−１によりカメラ１１ｃ
−１０、１１ｄ−１０が駆動され、照明装置１２ａ−１
０、１２ｂ−１０によって照された図３に示される両側
の車輪踏面１４ａの画像データが撮像され、以下実施例
１と同様に処理され欠陥を検査する。また、順次光電ス
イッチ１０ｃ−２〜１０ｃ−１０で検知された車輪１４
は車輪検出信号に基づきカメラ１１ｃ−２〜１１ｃ−１
０、１１ｄ−２〜１１ｄ−１０により順次撮像され実施
例１と同様に処理される。

【０１５８】ここで、列車１３の出庫時は列車１３の走
行方向が入庫時と反対であるため、光電スイッチ１０ｄ
−１〜１０ｄ−１０、カメラ１１ｃ−１〜１１ｃ−１
０、１１ｄ−１〜１１ｄ−１０の駆動は光電スイッチ１
０ｄ−１０、カメラ１１ｃ−１０、１１ｄ−１０から駆
動される。

【０１５９】このように列車１３の入庫または出庫時に
合せてカメラ・フォーカスとカメラ設置角度を合せるこ
とで、入庫時に排障器５１、ブレーキ５２で隠れカメラ
１１で撮像できなかった車輪踏面１４ａの部分が出庫時
に撮像でき、排障器５１、ブレーキ５２で隠れた部分を
検査できる。

【０１６０】この実施例では、列車の入庫、出庫時の２
回の検査で排障器５１、ブレーキ５２で隠されて検査で
きなかった部分を検査できるようにしたが、この２回の
検査を同一方向からの検査とし、それぞれ２回の検査に
おいて上記と同様にカメラフォーカスとカメラ設置角度
を変更し、撮像地点を１５０ｍｍ移動して検査すること
で同様の効果が得られる。

【０１６１】また、同一方向から検査することで、列車
検知器５０ａまたは５０ｂのいずれかが省略でき、カメ
ラ１１からの画像データ入力のシーケンスも一方向のみ
で良い。更に、この実施例では検修庫に定期検査で入庫
する列車に対しても検査を実施しているが、これに限ら
ず電車区への引き込み線、或いは列車を洗浄する洗浄線
等で検査しても良い。

【０１６２】実施例１６．実施例１では、光電スイッチ
１０ａ−１〜１０ａ−１０、１０ｂ−１〜１０ｂ−１
０、カメラ１１ａ−１〜１１ａ−１０、１１ｂ−１〜１
１ｂ−１０、照明装置１２ａ−１〜１２ａ−１０、１２
ｂ−１〜１２ｂ−１０を２７０ｍｍ間隔でレール１の両
側に配設したが、この配設では前方のカメラが後方のカ
メラの視野に入り、カメラ１１で撮像される画像データ
に、前方のカメラ１１が撮像されてしまう。前方のカメ
ラ１１が撮像されない方法について説明する。

【０１６３】図２２は、光電スイッチ１０ｅ−１〜１０
ｅ−１４、１０ｆ−１〜１０ｆ−１４、カメラ１１ｅ−
１〜１１ｅ−１４、１１ｆ−１〜１１ｆ−１４、照明装
置１２ｅ−１〜１２ｅ−１４、１２ｆ−１〜１２ｆ−１
４を４０５ｍｍ間隔でレール１の両側に配設した図であ
り、図２３は図２２で示した配置のカメラ１１ｅ−１〜
１１ｅ−１４、１１ｆ−１〜１１ｆ−１４で車輪踏面１
４ａを撮像する場合の分割状態を示した図である。

【０１６４】動作は実施例１と同様に列車検知器５０ａ
で列車１３が検知され、ＣＰＵ基板１５が照明装置１２
ｅ−１〜１２ｅ−１４、１２ｆ−１〜１２ｆ−１４を点
灯する。そして、レール１ａ側の光電スイッチ１０ｅ−
１が車輪１４を検知し、カメラ１１ｅ−１が車輪踏面１
４ａを撮像する。撮像する部分は、図２３の分割画像の
内のＤ１部分を撮像し、画像データを入力する。列車１
３が走行すると、順次、光電スイッチ１２ｅ−２〜１２
ｅ−１０が車輪１４を検知し、Ｄ２〜Ｄ１４の車輪踏面
１４ａの分割画像をカメラ１１ｅ−２〜１１ｅ−１４が
撮像して、画像データを入力する。

【０１６５】また、レール１ｂ側においても、同様にレ
ール１ａ側の光電スイッチ１０ｅ−１〜１０ｅ−１４、
カメラ１１ｅ−１〜１１ｅ−１４、照明装置１２ｅ−１
〜１２ｅ−１４と１５０ｍｍずれて配設されている光電
スイッチ１０ｆ−１〜１０ｆ−１４、カメラ１１ｆ−１
〜１１ｆ−１４、照明装置１２ｆ−１〜１２ｆ−１４
が、順次、車輪踏面１４ａを分割してＤ１〜Ｄ１４の車
輪踏面１４ａの部分の画像データを入力する。このよう
に実施例１と同様に画像データを入力し、欠陥の有無を
判定する。

【０１６６】このように光電スイッチ１０ｅ−１〜１０
ｅ−１４、１０ｆ−１〜１０ｆ−１４、カメラ１１ｅ−
１〜１１ｅ−１４、１１ｆ−１〜１１ｆ−１４、照明装
置１２ｅ−１〜１２ｅ−１４、１２ｆ−１〜１２ｆ−１
４を４０５ｍｍ間隔で配設すると、前方のカメラ１１が
後方のカメラの視野に入らず前方のカメラ１１を撮像す
ることなく、車輪１４が２回転する間に、車輪踏面１４
ａ全周の画像データを入力することができる。

【０１６７】実施例１７．上記実施例１、実施例１３、
実施例１４、実施例１５および実施例１６では画像デー
タの濃度値の差を求めることで車輪踏面１４ａの欠陥の
有無を検査するが、排障器５１、ブレーキ５２が存在す
る車輪１４において同様の検査を実施すると、排障器５
１、ブレーキ５２を欠陥として判定する。排障器５１、
ブレーキ５２を欠陥として判定した場合の対策について
説明する。

【０１６８】図２４の５６は排障器５１の基本パター
ン、５７はブレーキ５２の基本パターン、図２５は排障
器５１、ブレーキ５２の検査方法について示した図であ
る。動作はカメラ１１により入力された車輪踏面１４ａ
の画像データについて実施例１で示したように欠陥の有
無を検査する。欠陥有りと判定された画像データについ
て排障器５１、ブレーキ５２の検査を実施する。

【０１６９】その方法は、前もって磁気ディスク装置２
１に記録されている排障器５１の基本パターン５６また
はブレーキ５２の基本パターン５７をＣＰＵ基板１５が
磁気ディスク装置２１から画像処理基板１７に転送し、
画像処理基板１７で画像データの原点から基本パターン
をＸ、Ｙ方向に画素単位で移動し、基本パターンと形状
が同じ画像が存在した場合を排障器５１またはブレーキ
５２と判定し、その位置を排障器５１、ブレーキ５２の
位置とする。排障器５１、ブレーキ５２が検出された画
像データは、検出された排障器５１、ブレーキ５２を除
いた範囲について再度欠陥検査を実施する。このように
することで排障器５１、ブレーキ５２を欠陥と判定する
ことなく、欠陥を検査できる。

【０１７０】また、カメラ１１で入力された画像データ
内の排障器５１、ブレーキ５２の位置は、車輪１４によ
って位置が違うため、編成車両のどの車両のどの車輪１
４に排障器５１、ブレーキ５２が存在するか前もって車
輪番号を記録しておき、入力された画像データから排障
器５１、ブレーキ５２が検出された車輪番号と記録され
ている車輪番号とを比較することで、排障器５１、ブレ
ーキ５２の検出精度を上げることができる。

【０１７１】実施例１８．実施例１７では、前もって登
録されている排障器５１の基本パターン５６、ブレーキ
５２の基本パターン５７をもとに入力された画像データ
から排障器５１、ブレーキ５２を検出したが、排障器５
１、ブレーキ５２は色々な形状をしており、その形状に
あった基本パターンを登録しておく必要がある。また、
基本パターンは実際に存在する数種類の排障器５１、ブ
レーキ５２の形状にマッチするものであり、実際の形状
と多少の違いがある。従って、この多少の違いを無くす
ための方法について説明する。

【０１７２】登録されている排障器５１の基本パターン
５６、ブレーキ５２の基本パターン５７をもとに実施例
４と同様に入力された画像データから排障器５１、ブレ
ーキ５２を検出する。画像処理基板１７はその検出され
た排障器５１、ブレーキ５２の形状を入力された画像デ
ータから抽出し、基本パターンと違いが生じている箇所
を実際の形状にあうように修正する。そして、その修正
のもととなった画像データの列車番号、車両番号、車輪
番号と修正された基本パターンとを合せてＣＰＵ基板１
５が、磁気ディスク装置２１に記録する。修正され記録
された基本パターンが存在する列車１３の車輪１４が次
に検査される時は、この修正された基本パターンをもと
にして排障器５１、ブレーキ５２の検査を実施する。

【０１７３】実施例１９．実施例１、実施例１３、実施
例１４、実施例１５および実施例１６では、欠陥の有無
を値ａを持つ集合を欠陥と判断し欠陥有りと判定した
が、強調処理（例えば”ディジタル画像処理：長尾真
監訳 近代科学社出版”で示されているようなラプラシ
アンフィルタ等のエッジ検出）後の画像データが２５５
階調のグレースケールで表れるような強調処理は、強調
処理後に２値化処理を実施し２階調で画像データを表し
て欠陥の有無を判定する。この２値化処理を入力した車
輪踏面１４ａの全画像データを自動で２値化処理する方
法を説明する。

【０１７４】図２６は、画像データのヒストグラムを示
している。入力された画像データの内、車輪踏面１４ａ
上を検査範囲としてＣＰＵ基板１５に検査員が予め登録
しておき、画像処理を実施する際にＣＰＵ基板１５から
画像処理基板１７にその検査範囲を設定する。車輪踏面
欠陥検査装置では、”ディジタル画像処理：長尾真 監
訳 近代科学社出版”で示されているＰタイル法を使用
して登録されている車輪踏面１４ａ上の検査範囲につい
て２値化レベルを設定しており、画像処理基板１７でフ
ィルタ処理された画像データを濃度０から累積して９５
％となる濃度に１０加算した濃度を２値化レベルとして
いる。

【０１７５】図２６において濃度ｋが２値化レベルであ
る。強調処理された画像データをこの２値化レベルで２
値化処理し、自動設定された２値化レベル以上の濃度を
持つ画素を２５５に、２値化レベルより小さな濃度を持
つ画素を０として、画像データを表す。そして、２５５
の値を持つ画素の集合を欠陥として欠陥の有無を判定す
る。この２値化レベルの自動設定を入力された全ての画
像データの車輪踏面１４ａ上の検査範囲について実施す
る。このように入力された画像データの内、車輪踏面１
４ａ上の検査範囲についてのみ２値化レベルを自動設定
することで、車輪踏面１４ａ以外の画像データによる２
値化レベル設定への影響を無くし、また、晴、曇、雨、
昼、夜といった外部環境に影響されることなく２値化レ
ベルを設定でき、欠陥の有無を判定することができる。

【０１７６】実施例２０．実施例１９では、２値化レベ
ルの自動設定を入力した全ての画像データに対して実施
したが、この２値化レベルの自動設定を編成車両の先頭
車輪１４に対してのみ実施する方法を示す。カメラ１１
は車輪１４を１０分割して車輪踏面１４ａを撮像し、画
像データを入力しており、編成車両の内、先頭の１車両
の車輪１４（両側８個）で、各車輪１４の分割撮像され
た１０枚の画像の内の１枚に対して実施例１９で示した
方法で２値化レベルを自動設定する。従って、２値レベ
ルの自動設定は、８画面の画像データに対して実施例１
９と同様に実施する。

【０１７７】そして、設定された各画像の２値化レベル
の平均を求め、その求められた２値化レベルで編成車両
の全ての車輪１４から入力された画像データに対して２
値化処理を実施する。このように画像データの２値化レ
ベルを自動設定することで、晴、曇、雨、昼、夜といっ
た外部環境に影響されることなく２値化レベルを設定で
き、また、全ての画像データの２値化レベルを求めるこ
となく、２値化を行える。

【０１７８】実施例２１．図２７は実施例１、実施例１
３、実施例１４、実施例１５および実施例１６での照明
装置１０の配設を示した物であり、実施例１、実施例１
３、実施例１４および実施例１５での照明装置１０は照
射面が均一でないため、図２７に示すように照明装置１
０の光軸の方向を車輪踏面１４ａからはずし、レール１
の下方に向くように配設することで、照明装置１０のハ
イライト部分が車輪踏面１４ａに写らないようにしてい
る。

【０１７９】これを、照明の照射面が均一となる照明装
置５８を使用することで、図２８に示すように照明装置
５８の光軸を車輪踏面１４ａの方向に向けて、車輪踏面
１４ａを照しハイライト部分が車輪踏面１４ａに写らな
いようにする。このようにすることで、実施例１で使用
した照明装置１０と同等のパワーを持った照明装置５８
で、車輪踏面１４ａの輝度を上げることができる。

【０１８０】実施例２２．実施例１、実施例１３、実施
例１４、実施例１５および実施例１６ではカメラ１１で
撮像され画像入力基板１６でＡ／Ｄ変換され水平ライン
方向は５１２画素、垂直ライン方向は２５６画素の画像
データとしてディジタル変換しており、走行する列車の
車輪踏面１４ａをぶれることなく撮像するために、垂直
ライン方向は２５６画素となる。

【０１８１】欠陥は車輪踏面１４ａ上に存在し、車輪１
４の円周方向に検査対象となる画像情報を多く含んでい
るため、この画像情報をより多く入力するため、車輪踏
面１４ａが水平ライン方向に入力されるようにカメラ１
１を配設し、画像入力基板１６に入力される画像を１０
２４×２５６の画像データとしてＡ／Ｄ変換する。図２
９は、１０２４×２５６で入力された車輪踏面１４ａの
画像データを示し、図３０はカメラ１１で撮像されるカ
メラ信号の１ラインを示している。

【０１８２】画像入力基板１６に入力された画像は、図
３０に示しているように１ラインを１０２４に分割して
Ａ／Ｄ変換する。入力される画像は垂直方向に２５６ラ
イン存在するため、この２５６ラインについて同様にＡ
／Ｄ変換し、１０２４×２５６の画像データを得る。図
３１（ａ）は実施例１でカメラ１１を配設した場合の車
輪踏面１４ａの画像データを示し、（ｂ）はカメラ１１
を中心軸５９に対して９０度回転して配設した場合の車
輪踏面１４ａの画像データを示している。

【０１８３】実施例１では、入力される車輪踏面１４ａ
は画像上において縦方向に伸びて入力されるが、図３１
で示しているようにカメラ１１を中心軸５９に対して左
回りまたは右回りに９０度回転して配設することで、車
輪踏面１４ａが１０２４×２５６の画像上において水平
ライン方向（横方向）すなわち１０２４の画素方向に入
力される。このようにして車輪踏面１４ａを１０２４×
２５６の画像データとして入力する。そして、実施例１
で示したのと同様に処理することで、欠陥の有無を判定
する。このようにすることで、検査対象となる車輪踏面
１４ａの画像情報を多く入力することができる。

【０１８４】実施例２３．上記実施例１、実施例１３、
実施例１４、実施例１５および実施例１６で入力された
画像データから車輪踏面１４ａ上のある地点（図３２に
おいてＩ点）の中心角度を求める方法について示す。図
３２（ａ）はカメラ１１の視野範囲と画像取込み面につ
いて示した図であり，Ｏは座標原点，θyはカメラ（レ
ンズ）の広がり角（画角），θは車輪踏面上のＩ点の中
心角度，Ｖはカメラ視野の上限がＹ軸と交わる位置（Ｙ
0）の原点ＯからのＹ軸方向の距離（原点ＯとＹ0間），
Ｌはカメラ視野の上限がＹ軸と交わる位置（Ｙ0）とカ
メラ（Ｙ1）との距離（Ｙ0とＹ1間），Ｓ（θ）はＩ点
での画像取込み面のカメラＹ軸方向の寸法（Ｙ2とＹ3
間），Ｌ（θ）はカメラ視野の上限がＩ点での画像取込
み面と交わる位置（Ｙ2）とカメラ（Ｙ1）の距離（Ｙ2
とＹ1間）を示しており、Ｓ（θ）はＬ（θ）の長さか
ら求める。

【０１８５】また、カメラ１１は傾いて車輪踏面を撮影
しているため、Ｙ軸に対して傾いて画像が入力される。
そのため画像上においてもＹ軸に対して傾いており、そ
の軸をカメラＹ軸とする。（ｂ）は，カメラ１１が捕ら
えた画像を示している。Ｉ地点におけるＳ（θ）の寸法
は，下記数式１７で表すことがでる。

【０１８６】 Ｓ（θ）＝２×Ｌ（θ）×ｓｉｎ（θｙ／２）・・・・・・（１７）

【０１８７】次にＬ（θ）について求める。図３３はカ
メラ１１から車輪踏面を見た場合の各角度を示してお
り、θm，θv，θsは地面（水平）に対しての角度であ
り、θmはカメラ視野下限の角度、θvはカメラ光軸の角
度、θsはカメラ視野上限の角度、θyはカメラ視野の画
角を示している。図３４は原点Ｏを基準とした車輪の各
寸法について示した図であり、ｇはＩ点の原点Ｏからの
高さ、ｒは車輪の半径を示し、各寸法は図３４に記した
式の通りである。図３４の各寸法からＬ（θ）は、下記
数式１８となる。

【０１８８】

【数２】

【０１８９】図３５は点部分を拡大した図であり、ｇ0
は原点Ｏからカメラ１１までのＹ軸方向の高さでＹ軸に
対して負方向であるが値は正数値を取るものとする。先
ず、図３５のｈ，ｉの各寸法は、先ず、下記数式１９、
２０よりｈ，ｉを求め、数式２１よりカメラの視野下限
の角度θｍを求める。。

【０１９０】

【数３】

【０１９１】次に、数式１９，２０の結果を下記数式２
２に当てはめてｊの寸法を求める。

【０１９２】

【数４】

【０１９３】となる。ここでＹは画像上においてカメラ
視野範囲の下限位置からＩ点までの画素数を表し、Ｇａ
ｓはカメラ視野範囲内のカメラＹ軸方向の画素数を表し
ている。Ｓ（θ）／Ｇａｓは、Ｌ（θ）の位置における
画像のカメラＹ軸方向の１画素当りの寸法を表してお
り、上記ｈ，ｉはその１画素当りの寸法とカメラ１１で
入力された画像の画素数Ｙから計算している。また、ｊ
はカメラ１１からの距離とカメラ視野角度のθmとで計
算している。次にＩ点の原点Ｏからの高さｇは、ｇ＝ｈ
＋ｊ−ｇ0であるから数式１９，２２を代入するとｇは
下記数式２３で表される。

【０１９４】

【数５】

【０１９５】となり、また高さｇは下記数式２４で表す
こともできる。

【０１９６】 ｇ＝ｒ×(１−ｃｏｓθ） ・・・・・・（２４）

【０１９７】以上より数式（１７），（１８），（２
３），（２４）からＩ点の中心角度θを求めることがで
きる。次に式（１７）に式（１８）を代入するとＳ
（θ）は下記数式２５のようになる。

【０１９８】

【数６】

【０１９９】さらに数式（２０）（ｇ＝ｒ×（１−ｃｏ
ｓθ））を代入し、Ｓ（θ）を展開すると下記数式２６
のようになる。

【０２００】

【数７】

【０２０１】となり、ここでＡ，Ｂ，Ｃは定数であり下
記数式２７，２８，２９で定義する。

【０２０２】

【数８】

【０２０３】数式（２３）に式（２６）を代入し展開す
ると、下記数式３０のようになる。

【０２０４】

【数９】

【０２０５】次に数式（２４）から数式（３０）は下記
数式３１のようになる。

【０２０６】

【数１０】

【０２０７】ここでＤ，Ｅ，Ｆは定数であり、各定数は
下記数式３２，３３，３４で定義する。

【０２０８】

【数１１】

【０２０９】またθは数式（３１）から下記数式３５〜
４０により求めることができる。

【０２１０】

【数１２】

【０２１１】以上よりＩ点の中心角度θを求めることが
できる。

【０２１２】実施例２４．次に分割画像の接続について
説明する。実施例１、実施例１３、実施例１４では、図
１に示すように複数台のカメラ１１をレール１の外側に
所定間隔あけて配設し、進入する列車１３または出てい
く列車１３の車輪踏面１４ａを複数台のカメラ１１によ
って連続して順次、分割撮像し、図３６に示されるよう
に分割撮像により入力されて各画像データ１１−１、１
１−２・・・・につなぎ部分が重ならないようにしてい
るが、図１における複数台のカメラ１１のレンズを広角
にし、その撮像角度を広くする。

【０２１３】或いは、上記カメラ１１の配設間隔を広く
する等により、図３６に示すように上記カメラ１１で分
割撮像された各画像データ１１−１、１１−２・・・間
で画像データの重なり部分３４が生じるようにしても良
く、この場合、車輪踏面１４ａの撮像されない部分がな
くなり、また分割された画像データのつなぎ部分にくる
欠陥を検出する精度が向上する。

【０２１４】分割画像の接続は、車輪踏面１４ａを複数
に分割して入力された画像１１−１、１１−２・・・
で、各画像に跨がって検出される欠陥を１個の欠陥とし
て抽出する。この方法は、実施例２２で示したように画
像上の位置を車輪踏面上の中心角度で表し、同じ中心角
度にある欠陥を１個の欠陥として判定する。

【０２１５】まず、連続して入力された画像１１−１、
１１−２・・・の欠陥位置（中心角度）を各画像ごとに
算出し、車輪踏面１４ａの分割画像１１−１、１１−２
・・・１枚目の画像１１−１の検査範囲上限を基準位置
（中心角度：０度）とし２枚目以降の中心角度にオフセ
ット（例えば車輪１４全周が２７００ｍｍの場合、オフ
セットは３６度である。）を加算していき、１０枚で３
６０度となるようにする。

【０２１６】検出された欠陥の中心角度が求まると、そ
の中心角度とＸ軸位置が同じ物を、１個の欠陥として判
定する。また、欠陥が分割されて複数枚の画像に撮影さ
れた場合も、欠陥の中心角度を合せることで１個の欠陥
とする。

【０２１７】また実施例１６においても、図２３に示さ
れているようにＤ１〜Ｄ１４の各画像入力部分に重なり
が存在しており、上記と同様にして中心角度とＸ軸位置
が同じ物を、１個の欠陥として判定し、欠陥が分割され
て複数枚の画像に撮影された場合も、欠陥の中心角度を
合せることで１個の欠陥とすることができる。

【０２１８】実施例２５．実施例１３、１４、１５、１
６で示された実施例では、レールの両側に光電スイッチ
１０、カメラ１１、照明１２を配設して車両両側の車輪
の車輪踏面の全周を検査する方法について示したが、列
車１３の両側の車輪１４は同じ輪軸で回転しており、車
輪踏面１４ａに発生する欠陥は実際の検査においては両
側の車輪踏面１４ａのほぼ同じ位置に発生することが知
られている。

【０２１９】従って、列車片側の車輪１４の車輪踏面１
４ａのみを検査することで欠陥をほぼ検出することがで
きる。その方法は、実施例１３、１４、１５、１６で示
した方法により列車１３の片側のみの車輪１４の車輪踏
面１４ａの全周を検査する。このようにすることで光電
スイッチ１０、カメラ１１、照明１２をレール１の片側
のみに配設するだけで良く、入力される画像データの枚
数も半分となりデータ処理が半分で済む。

【０２２０】実施例２６．実施例２４においては複数台
のカメラ１１で分割撮像した車輪踏面１４ａの各画像デ
ータ間で画像データの所定量の重なり部分３４が生じる
ようにしているが、図３８に示されるように、実施例２
４と同様に車輪踏面１４ａの各画像データ間で画像デー
タの所定量の重なり部分３４が生じるように間隔ａをあ
けて第１段目の複数個のカメラ１１ａ−１〜１１ａ−１
０をレール１の外側に配設すると共に第１段目の後に第
２段目の複数個のカメラ１１ａ−１ａ〜１１ａ−１０ａ
を配設し、第１段目の複数台のカメラどうしの間隔と、
第２段目の複数個のカメラどうしの間隔とを同間隔ａと
し、第１段目と第２段目のカメラの境目の間隔を、ａ／
２の奇数倍とし、第１段目アの複数台のカメラの画像デ
ータの重なり部分３４が第２段目のカメラの画像データ
の中央部にくるようにしても良い。

【０２２１】この場合、図３７に示されるように、カメ
ラ１１ａ−１の画像データ１１−１とカメラ１１ａ−２
の画像データ１１−２とのつなぎ部分３４にくる欠陥２
７が第２段目イのカメラ１１ａ−１ａの画像データ１１
−１ａの中央部に存在することとなり、欠陥をより正確
に検出することができる。

【０２２２】実施例２７．また、列車が走行することに
より図３９に示されるように車輪踏面１４ａ上の欠陥２
７は移動し、複数台のカメラの内の所定の１台目のカメ
ラが画像データを取り込むときの欠陥の位置アにあった
欠陥２７は、次に２台目のカメラが画像データを取り込
むときの位置イに存在する。よって、図４０に示される
ように１個の欠陥２７は上記１台目と２台目のカメラの
画像データの重なり部分３４に存在する欠陥２７ｂと、
上記１台目のカメラに存在する欠陥２７ｃと、上記２台
目のカメラに存在する欠陥２７ａの３つの部分に分ける
ことができる。

【０２２３】しかして、実施例２６と同様に、複数台の
カメラ１１で分割撮像した車輪踏面１４ａの各画像デー
タ間で、画像データの所定量の重なり部分３４が生じる
ように上記複数個のカメラ１１を配設すると共に、画像
処理基板１７において上記カメラで撮像した画像データ
を画像処理し、上記画像データの重なり部分３４に欠陥
２７が存在する場合、画像データの重なり部分３４に欠
陥を共有する２つの画像データから、欠陥の重なり部分
３４に存在する欠陥が同一の欠陥であるか否かを画像デ
ータの位置から判定し、同一の欠陥である場合、欠陥２
７ａ、欠陥２７ｂ、欠陥２７ｃを１個の欠陥として検出
するようにしても良い。

【０２２４】実施例２８．図４２はこの発明の実施例２
４の要部を示す斜視図であり、図１に示される各照明装
置１２を、図４２に示されるようにその光軸の方向を車
輪踏面１４ａからはずし、レール１の下方に向くように
配設したものである。図１に示されるように配設された
カメラ１１で車輪踏面を撮像するとき、図４１に示され
るように照明装置１２の光軸３６が車輪踏面１４ａの方
向を向いていると、車輪踏面１４ａに照明のハイライト
部分３７が写り、車輪踏面１４ａの画像と共に上記ハイ
ライト部分３７が撮像される。

【０２２５】そして、このハイライト部分３７を含む画
像データの画像処理を実行するとハイライト部分３７が
抽出され欠陥と誤判定されるが、図４２のように上記光
軸３６を車輪踏面１４ａからずらし、レールの下方に向
けると車輪踏面１４ａに照明のハイライト部分３７が写
らなくなり誤判定が解消され信頼性が向上する。

【０２２６】実施例２９．図４３はこの発明の実施例２
６の要部を示す斜視図であり、図１に示される照明装置
１２の光軸の方向をレール１の下方に向け、その照明装
置１２のハイライト部分が車輪踏面１４ａに写らなくす
ると共に、車輪踏面１４ａに生じる他の照明装置１２に
照らされて光が反射する部分３８を除いた撮像範囲の画
像をカメラ１１で撮像するようにしたものである。上記
光が反射する部分３８がカメラ１１の撮像範囲にはいる
と前述の照明のハイライトと同じく照明の反射３８を欠
陥として誤判定されるが、光が反射する部分３８を除い
て撮像されるので、光が反射する部分３８による誤判定
が解消され信頼性がさらに向上する。

【０２２７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、レールを走行
する車両の車輪を検出する車輪検知手段と、この車輪検
知手段の出力信号に基づき上記車輪の車輪踏面の全周を
複数個に分割して撮像し、その画像データを取り込む撮
像手段と、この撮像手段によって取り込まれた上記画像
データを処理し、上記車輪踏面上の欠陥を強調して検出
する画像処理手段と、この画像処理手段で処理された処
理画像データを欠陥と共に表示する表示手段とを備えた
ので、車輪踏面検査装置による検査後に実際の車輪踏面
を目視により再確認することなく欠陥の状態および欠陥
サイズを判定することができ、また、作業員の作業を軽
減できコストの低減につながる等の効果がある。

【０２２８】請求項２の発明によれば、請求項１の車輪
踏面欠陥検査装置において撮像手段は、車輪検知手段の
出力信号に従い、車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割
した画像が所定量ずつ重なるように撮像してその画像デ
ータを取り込むようにしたので、車輪踏面の全周につい
て漏れなく画像データが得られるため、車輪踏面で検査
漏れがなく欠陥検査精度が向上するという効果がある。

【０２２９】請求項３の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データの複数の画素の内、所
定の設定した画素と上記画像データ内の周囲画素との濃
度差を求めて車輪踏面上の欠陥を強調して検出するよう
にしたので、画像データより鮮明に欠陥を検出できると
いう効果がある。

【０２３０】請求項４の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データをラベリング処理して
同じ濃度を有する塊を抽出し、その塊のＸ軸方向とＹ軸
方向の幅を求め、そのＹ／Ｘ比より車輪踏面上の欠陥を
検出するようにしたので、欠陥以外の縦縞と欠陥とが区
別され欠陥検査精度が向上するという効果がある。

【０２３１】請求項５の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データを所定の領域に分割
し、領域内の複数の画素の内、設定された特定の注目画
素と上記領域内の周囲画素の濃度値の差の絶対値の和を
指定された画素に置き換えて車輪踏面上の欠陥を検出す
ることにより車輪踏面上の欠陥を強調して検出するよう
にしたので、画像データからより高速に鮮明に欠陥を検
出できるという効果がある。

【０２３２】請求項６の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データより車輪踏面のエッジ
を検出してこのエッジを基準として車輪踏面の検査範囲
を設定し、この設定した車輪踏面の検査範囲について上
記画像データを画像処理し上記車輪踏面上の欠陥を検出
するようにしたので、エッジを基準とした検査範囲につ
いて画像処理し欠陥を検出することで欠陥検査を高速に
行えるという効果がある。

【０２３３】請求項７の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データから車輪踏面の検査範
囲としてのウインドを設定するウインド設定手段を設
け、この設定されたウインド内について上記画像データ
を画像処理し上記車輪踏面上の欠陥を強調して検出する
ようにしたので、ウインドを基準とした検査範囲につい
て画像処理し欠陥を検出することで欠陥検査を高速に行
えるという効果がある。

【０２３４】請求項８の発明によれば、請求項１または
２の車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮
像手段から取り込んだ画像データを画像処理し、抽出さ
れるある一定の面積内の複数個の塊が占める面積密度
を、設定面積密度と比較して上記車輪踏面上の欠陥を検
出するようにしたので、欠陥内部に画素の濃度差があっ
ても欠陥を精度良く検出できるという効果がある。

【０２３５】請求項９の発明によれば、請求項１ないし
８項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において車輪踏
面が画像データ上でほぼ鉛直になるように撮像手段の設
置角度を設定したので、欠陥サイズの精度が高くなり、
且つ、欠陥と縦縞との区別が容易になるという効果があ
る。

【０２３６】請求項１０の発明によれば、レールを走行
する車両の車輪を検出する車輪検知手段と、この車輪検
知手段の出力信号に基づき上記車輪の車輪踏面の全周を
複数個に分割し、且つ、上記車輪踏面が画像データ上で
ほぼ鉛直になるように撮像し、その画像データを取り込
む撮像手段と、この撮像手段によって取り込まれた上記
画像データを画像処理して上記車輪踏面上の欠陥を強調
して欠陥を検出し、検出した欠陥のＹ軸方向のサイズを
補正してその面積を求めて予め設定された設定面積と比
較し、設定面積以上の面積の欠陥を欠陥として検出する
画像処理手段と、この画像処理手段で処理された処理画
像データを表示する表示手段とを備えたので、精度の高
い欠陥サイズが得られると共に、これら欠陥サイズをも
とに車輪の研削量、研削時間を算出することができ研削
工程管理を行うができる。この研削工程管理から作業員
はいつ、どれだけの時間を要して研削すればよいか把握
できるため効率よく研削が実施できるという効果があ
る。

【０２３７】請求項１１の発明によれば、レールを走行
する車両の車輪を検出する車輪検知手段と、レールの両
側にて車両の進行方向に対し相互にずらして配設すると
共に、上記車輪検知手段の出力信号に基づき上記車輪の
車輪踏面の全周を複数個に分割して撮像し、その画像デ
ータを取り込む撮像手段と、この撮像手段によって取り
込まれた上記画像データを画像処理し、上記車輪踏面上
の欠陥を強調して欠陥を検出する画像処理手段と、この
画像処理手段で処理された処理画像データを表示する表
示手段とを備えたので、排障器、ブレーキ等で隠れて検
査できない車輪踏面の部分を、レールの両側に配設した
撮像手段が相互に補い合って撮像して画像データを得る
ことで検査漏れがなくなり信頼性が向上するという効果
がある。

【０２３８】請求項１２の発明によれば、請求項１１の
車輪踏面欠陥検査装置において撮像手段をレールに対し
て平行に移動できる台車に搭載したので、好適な撮影環
境下で欠陥検査用の画像データを得ることができるとい
う効果がある。

【０２３９】請求項１３の発明によれば、請求項１１の
車輪踏面欠陥検査装置において車輪検知手段と撮像手段
とをレールに対して平行に移動できる台車に搭載したの
で、好適な撮影環境下で欠陥検査用の画像データを得る
ことができるという効果がある。

【０２４０】請求項１４の発明によれば、請求項１１の
車輪踏面欠陥検査装置において撮像手段は、フォーカ
ス、設置角度を変更して車輪踏面の撮像位置を変更する
ようにしたので、より鮮明な欠陥検査用の画像データを
得ることができるという効果がある。

【０２４１】請求項１５の発明によれば、請求項１ない
し１３項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において撮
像手段の設置間隔を車輪円周の等分割間隔以上に設定す
るようにしたので、撮像手段の配置を容易に設定できる
という効果がある。

【０２４２】請求項１６の発明によれば、請求項１１の
車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、撮像手
段より入力した車輪踏面を隠す部位の画像データを検出
し、この部位を除く撮像範囲を検査範囲として欠陥を検
出するようにしたので、撮像範囲より欠陥検査対象を適
確に特定して欠陥検査用の画像データを得ることができ
るという効果がある。

【０２４３】請求項１７の発明によれば、請求項１６の
車輪踏面欠陥検査装置において画像処理装置は、予め登
録されている車輪踏面を穏す部位の基本パターンを入力
された画像データより検出した部位の画像データで修正
し、修正された基本パターンに基づく部位を除く撮像範
囲を検査範囲として欠陥を検出するようにしたので、請
求項１６の効果に加えて欠陥部位の誤検出を排除し検査
精度を向上させることができるという効果がある。

【０２４４】請求項１８の発明によれば、請求項１ない
し１７項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において画
像処理装置は、画像データ中、検査範囲を２値化レベル
に設定するようにしたので、車輪踏面上の検査範囲につ
いてのみ２値化レベルを設定することで、車輪踏面以外
の画像データによる２値化レベル設定への影響をなくす
ことができるため昼夜、天候等の外部環境に影響される
ことなく２値化レベルを設定できるという効果がある。

【０２４５】請求項１９の発明によれば、請求項１ない
し１８項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において画
像処理手段は、撮像手段より入力された編成車両の内、
所定車両目における車輪踏面の画像データの２値化レベ
ルの平均値を求め、この求められた２値化レベル平均値
で編成車両全ての車輪踏面の画像データの２値化レベル
を設定するようにしたので、請求項１８の効果に加えて
総ての画像データの２値化レベルを求める必要がないた
め画像処理速度を向上させることができるという効果が
ある。

【０２４６】請求項２０の発明によれば、請求項１、９
項、１０項ないし１４項のいずれかの車輪踏面欠陥検査
装置において撮像手段は、車輪踏面を均一に照射する照
明を使用するようにしたので、検査範囲に適正な照明を
与えることができるため欠陥の誤検出を招くノイズを排
除した画像データを得ることができるという効果があ
る。

【０２４７】請求項２１の発明によれば、請求項１、９
項、１０項ないし１４項、２０項のいずれかの車輪踏面
欠陥検査装置において、撮像手段を車輪踏面が解像度の
高い方に撮像されるように配置したので、車輪踏面方向
の解像度を増して画像処理すると欠陥をより精度良く検
出できるという効果がある。

【０２４８】請求項２２の発明によれば、請求項１項な
いし１９項のいずれかの車輪踏面欠陥検査装置において
画像処理装置は、車輪踏面の各分割画像上の欠陥位置に
中心角度を算出し、同一中心角度にある欠陥部分、或い
は複数に分割されて入力された画像データに検出された
欠陥部分を接続して１個の欠陥として認識するようにし
たので、同一欠陥が重複して検出されることがないため
欠陥検出精度が向上するという効果がある。

【０２４９】請求項２３の発明によれば、請求項１、９
項、１０項ないし１４項、２０項、２１項のいずれかの
車輪踏面欠陥検査装置おいて撮像手段は車両片側の車輪
の車輪踏面の全周を複数個に分割して撮像するようにし
たので、装置の構成が簡易化されると共に、画像データ
処理が簡略されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に示される光電スイッ
チ、照明装置、カメラの具体的な配置の一例である。

【図２】 図１に示される光電スイッチ、照明装置、カ
メラ間の距離を示した具体的な配置の一例を示す図であ
る。

【図３】 図１で示されるカメラの撮像範囲を示す図で
ある。

【図４】 図１の各部の信号のタイムチャートを示す図
である。

【図５】 排障器、ブレーキが存在する車輪踏面を撮像
した画像データを示した図である。

【図６】 この発明の実施例１による欠陥の強調方法の
説明図である。

【図７】 この発明の実施例３による欠陥の強調方法の
説明図である。

【図８】 この発明の実施例５により画像処理されて抽
出された欠陥の様子を示す図である。

【図９】 この発明の実施例８，９によるウインドの設
定方法の説明図である。

【図１０】 この発明の実施例６，７によるカメラによ
り撮像された車輪踏面の縦縞を示す図である。

【図１１】 この発明の実施例６，７によるカメラによ
り撮像された車輪踏面と縦縞を示す図である。

【図１２】 この発明の実施例７による取り込んだ車輪
踏面と縦縞を示す図である。

【図１３】 この発明の実施例７，１０による取り込ん
だ車輪踏面と縦縞を示す図である。

【図１４】 この発明の実施例１０による欠陥のＹ軸方
向の長さのズレ補正方法の説明図である。

【図１５】 この発明の実施例１１による欠陥のＹ軸方
向の長さのズレ補正方法の説明図である。

【図１６】 この発明の実施例１１による欠陥のＹ軸方
向の長さのズレ補正方法の説明図である。

【図１７】 この発明の実施例１２による欠陥のＸ軸方
向の長さのズレ補正方法の説明図である。

【図１８】 この発明の実施例１３による照明装置、撮
像手段が配設された土台を示した図である。

【図１９】 この発明の実施例１４による光電スイッ
チ、照明装置、撮像手段が配設された土台を示した図で
ある。

【図２０】 この発明の実施例１４によるタイミングチ
ャートである。

【図２１】 この発明の実施例１５による撮像手段の配
設を示した図である。

【図２２】 この発明による実施例１６に示される光電
スイッチ、照明装置、カメラの配置の一例である。

【図２３】 この発明による実施例１６による撮像手段
により車輪踏面を分割する状態を示した図である。

【図２４】 この発明の実施例１７による、排障器、ブ
レーキの基本パターンを示した図である。

【図２５】 この発明の実施例１７，１８よる、排障
器、ブレーキの検査方法について示した図である。

【図２６】 この発明の実施例１９，２０による２値化
レベルの設定方法について示した図である。

【図２７】 この発明の実施例２１による照明装置の配
設について示した図である。

【図２８】 この発明の実施例２１による照明装置の配
設について示した図である。

【図２９】 この発明の実施例２２による車輪踏面を入
力した画像データを示した図である。

【図３０】 この発明の実施例２２によるカメラ信号の
Ａ／Ｄ変換を示した図である。

【図３１】 この発明による実施例２２によるカメラの
配設について示した図である。

【図３２】 この発明による実施例２３によるカメラ軸
の補正について示した図である。

【図３３】 この発明による実施例２３によるカメラ角
度について示した図である。

【図３４】 この発明による実施例２３による車輪の各
寸法の求め方について示した図である。

【図３５】 この発明による実施例２３による車輪上の
一点を拡大した図である。

【図３６】 この発明の実施例２４による車輪踏面を分
割して取り込む画像範囲を示す図である。

【図３７】 この発明の実施例２６による車輪踏面を分
割して取り込む画像範囲を示す図である。

【図３８】 この発明の実施例２６によるカメラの配置
を示す図である。

【図３９】 この発明の実施例２７による欠陥の検出方
法の説明図である。

【図４０】 この発明の実施例２７による欠陥の検出方
法の説明図である。

【図４１】 この発明の実施例２８による照明装置によ
る車輪踏面へのハイライト部の発生状況を示す図であ
る。

【図４２】 この発明の実施例２８による車輪踏面を照
らす照明装置の向きを示す図である。

【図４３】 この発明の実施例２９による車輪踏面の画
像取り込み範囲を示す図である。

【図４４】 従来の車輪踏面欠陥検査装置を示す構成図
である。

【図４５】 図４４で示される計器の設置状態を示す図
である。

【符号の説明】

１ レール、１０ 光電スイッチ、１１ カメラ、１２
照明装置、１３ 列車、１４ 車輪、１５ ＣＰＵ基
板、１５ａ メモリ、１５ｂタイマ、１６ 画像出力基
板、１７ 画像処理基板、１８ ディスクコントローラ
基板、２０ 画像処理装置、２１ 磁気ディスク装置、
２２ モニタ、２３ パソコン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北岡 裕三 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 武知 秀行 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 本多 隆一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールを走行する車両の車輪を検出する
   車輪検知手段と、この車輪検知手段の出力信号に従って
   上記車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割して撮像し、
   その画像データを取り込む撮像手段と、この撮像手段に
   よって取り込まれた画像データを処理し、上記車輪踏面
   上の欠陥を強調して検出する画像処理手段と、この画像
   処理手段で処理された画像データを検出された欠陥と共
   に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする車輪踏
   面欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 撮像手段は車輪検知手段の出力信号に従
   い、車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割した画像が所
   定量づつ重なるように撮像してその画像データを取り込
   むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車輪踏
   面欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データの複数の画素の内、予め設定した所定画素
   と上記画像データ内の周囲画素との濃度差を求めて車輪
   踏面上の欠陥を強調して検出するようにしたことを特徴
   とする請求項１または２項に記載の車輪踏面欠陥検査装
   置。
4. 【請求項４】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データをラベリング処理して同じ濃度を有する塊
   を抽出してその塊のＸ軸方向とＹ軸方向の幅を求め、そ
   のＹ／Ｘ比より車輪踏面上の欠陥を検出するようにした
   ことを特徴とする請求項１または２項に記載の車輪踏面
   欠陥検査装置。
5. 【請求項５】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データを所定の領域に分割し、領域内の複数の画
   素の内、設定された特定の注目画素と上記領域内の周囲
   画素との濃度値の差の絶対値の和を指定された画素に置
   き換えることにより車輪踏面上の欠陥を強調して検出す
   るようにしたことを特徴とする請求項１または２項に記
   載の車輪踏面欠陥検査装置。
6. 【請求項６】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データより車輪踏面のエッジを検出してこのエッ
   ジを基準として車輪踏面の検査範囲を設定し、この設定
   した検査範囲について上記画像データを画像処理し上記
   車輪踏面上の欠陥を検出するようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
7. 【請求項７】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データから車輪踏面の検査範囲としてのウインド
   を設定するウインド設定手段を設け、この設定されたウ
   インド内について上記画像データを画像処理し上記車輪
   踏面上の欠陥を強調して検出するようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
8. 【請求項８】 画像処理装置は、撮像手段から取り込ん
   だ画像データを画像処理し、抽出されるある一定の面積
   内の複数個の塊が占める面積密度を、設定面積密度と比
   較して上記車輪踏面上の欠陥を検出するようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
9. 【請求項９】 車輪踏面が画像データ上でほぼ鉛直にな
   るように撮像手段の設置角度を設定したことを特徴とす
   る請求項１ないし８項のいずれかに記載の車輪踏面欠陥
   検査装置。
10. 【請求項１０】 レールを走行する車両の車輪を検出す
    る車輪検知手段と、この車輪検知手段の出力信号に基づ
    き上記車輪の車輪踏面の全周を複数個に分割し、且つ、
    上記車輪踏面が画像データ上でほぼ鉛直になるように撮
    像し、その画像データを取り込む撮像手段と、この撮像
    手段によって取り込まれた上記画像データを画像処理し
    て上記車輪踏面上の欠陥を強調して検出し、検出した欠
    陥のＹ軸方向のサイズを補正してその面積を求めて予め
    設定された設定面積と比較し、設定面積以上の面積の欠
    陥を欠陥として検出する画像処理手段と、この画像処理
    手段で処理された処理画像データを表示する表示手段と
    を備えたことを特徴とする車輪踏面欠陥検査装置。
11. 【請求項１１】 レールを走行する車両の車輪を検出す
    る車輪検知手段と、レールの両側にて車両の進行方向に
    対し相互にずらして配設すると共に、上記車輪検知手段
    の出力信号に従って上記車輪の車輪踏面の全周を複数個
    に分割して撮像し、その画像データを取り込む撮像手段
    と、この撮像手段によって取り込まれた上記画像データ
    を処理し、上記車輪踏面上の欠陥を強調して検出する画
    像処理手段と、この画像処理手段で処理された処理画像
    データを検出されて欠陥と共に表示する表示手段とを備
    えたことを特徴とする車輪踏面欠陥検査装置。
12. 【請求項１２】 撮像手段をレールに対して平行に移動
    できる台車に搭載したことを特徴とする請求項１１に記
    載の車輪踏面欠陥検査装置。
13. 【請求項１３】 車輪検知手段と撮像手段とをレールに
    対して平行に移動できる台車に搭載したことを特徴とす
    る請求項１１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
14. 【請求項１４】 撮像手段は、フォーカス、設置角度を
    変更して車輪踏面の撮像位置を変更することを特徴とす
    る請求項１１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
15. 【請求項１５】 撮像手段の設置間隔を車輪円周の等分
    割間隔以上に設定したことを特徴とする請求項１ないし
    １４項のいずれかに記載の車輪踏面欠陥検査装置。
16. 【請求項１６】 画像処理装置は、撮像手段より入力し
    た車輪踏面を隠す部位の画像データを検出し、この部位
    を除く撮像範囲を検査範囲として欠陥を検出することを
    特徴とする請求項１１に記載の車輪踏面欠陥検査装置。
17. 【請求項１７】 画像処理装置は、予め登録されている
    車輪踏面を穏す部位の基本パターンを、入力された画像
    データより検出した車輪踏面を穏す部位の画像データで
    修正し、修正された基本パターンに基づく車輪踏面を穏
    す部位を除く撮像範囲を検査範囲として欠陥を検出する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の車輪踏面欠陥検査
    装置。
18. 【請求項１８】 画像処理装置は画像データ中、検査範
    囲を２値化レベルに設定することを特徴とする請求項１
    ないし１７項のいずれかに記載の車輪踏面欠陥検査装
    置。
19. 【請求項１９】 画像処理手段は、撮像手段より入力さ
    れた編成車両の内、所定車両目における車輪踏面の画像
    データの２値化レベルの平均値を求め、この求められた
    ２値化レベル平均値で編成車両全ての車輪踏面の画像デ
    ータの２値化レベルを設定することを特徴とする請求項
    １ないし１７項のいずれかに記載の車輪踏面欠陥検査装
    置。
20. 【請求項２０】 撮像手段は、車輪踏面を均一に照射す
    る照明を使用したことを特徴とする請求項１、９項、１
    ０項ないし１４項のいずれかに記載の車輪踏面欠陥検査
    装置。
21. 【請求項２１】 撮像手段は、車輪踏面が解像度の高い
    方に撮像されるよに配置したことを特徴とする請求項
    １、９項、１０項ないし１４項、２０項のいずれかに記
    載の車輪踏面欠陥検査装置。
22. 【請求項２２】 画像処理装置は、車輪踏面の各分割画
    像上の欠陥位置に中心角度を算出し、同一中心角度にあ
    る欠陥部分、或いは複数に分割されて入力された画像デ
    ータに検出された欠陥部分を接続して１個の欠陥として
    認識することを特徴とする請求項１ないし１８項のいず
    れかに記載の車輪踏面欠陥検査装置。
23. 【請求項２３】 撮像手段は車両片側の車輪の車輪踏面
    の全周を複数個に分割して撮像することを特徴とする請
    求項１、９項、１０項ないし１４項、２０項、２１項の
    いずれかに記載の車輪踏面欠陥検査装置。