JPH08278186A - Liquid level detecting method and liquid level detector - Google Patents

Liquid level detecting method and liquid level detector

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JPH08278186A
JPH08278186A JP8280095A JP8280095A JPH08278186A JP H08278186 A JPH08278186 A JP H08278186A JP 8280095 A JP8280095 A JP 8280095A JP 8280095 A JP8280095 A JP 8280095A JP H08278186 A JPH08278186 A JP H08278186A
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JP
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liquid
liquid level
observation window
image
illumination
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Application number
JP8280095A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Hara
Yoshiaki Ito
Irario Haruomi Kobayashi
Yasuo Nakagawa
Hisashi Shiino
Satoshi Suzuki
Kimikazu Takane
Yasuo Takenaka
泰夫 中川
良明 伊藤
靖彦 原
イラリオ 治臣 小林
寿 椎野
泰雄 竹中
智 鈴木
公和 高根
Original Assignee
Central Japan Railway Co
Hitachi Electron Eng Co Ltd
Hitachi Ltd
日立電子エンジニアリング株式会社
東海旅客鉄道株式会社
株式会社日立製作所
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Abstract

PURPOSE: To perform promotion of high speed and labor-saving for both maintenance and inspection operations by detecting a liquid level on an observation window type level gauge noncontactually and automatically. CONSTITUTION: This device has a falling illuminating system 1 irradiating from the normal direction of a level gauge 3 via a half mirror 2 and an oblique illuminating system 4 irradiating this level gauge 3 from the oblique direction as an illuminating system, and these two illuminating systems 1 and 4 are selected and thereby an image of the level gauge 3 is picked up by a closed-circuit DTV camera 6 through a red filter 5. This picked-up image is converted into digital image data by an analog-to-digital converter 7, then it is taken into a computer 8 built in with a frame memory and an image processing part. At this computer 8, a specified process is carried out, thereby detecting a liquid level, and the test result is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液面検出方法及び液面検出装置に係り、特に、観測窓式液面計の液面レベルを非接触かつ自動検知する液面検出方法及び液面検出装置に関する。 The present invention relates to relates to a liquid level detection method and liquid level detection device, in particular, the liquid level in the observation window type level gauge contactless and liquid level detection method and liquid level detection for automatically detecting apparatus on. ここで、本発明でいう観測窓式液面計とは、 Here, the observation window type level gauge in the present invention,
容器内に注入された液体量を容器外部より認識するために設けられた、ポリカーボネイトやガラス等の光透過な物質で形成された液体観測窓のことを言う。 The amount of liquid injected into the container provided in order to recognize from the outside of the container refers to a liquid observation window formed of a light transmissive material such as polycarbonate or glass.

【0002】 [0002]

【従来の技術】例えば、鉄道車両の台車軸受部における潤滑油の規定油量は、定期的に現場作業員が観測窓式液面計を目視確認することによって、点検を行なっていた。 BACKGROUND ART For example, provisions oil amount of lubricating oil in the carriage bearing portion of the rail vehicle by periodically site worker to visually confirm the observation window type level gauge, was subjected to inspection. しかしながら、このような点検作業はいわゆる単純労働であり、かつ作業員個人の経験値に基づく点検作業であった。 However, such inspection work is a so-called simple labor, and was the inspection work based on the experience of the workers individual.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、特に近年、 The object of the invention is to be Solved by the way, especially in recent years,
鉄道分野においては、新幹線車両等の大量輸送手段の高速化に伴い、従来以上に保守点検作業の重要性が増大しているが、現場作業員の高齢化や、若い世代の人材不足等の問題が顕著となっている。 In the railway sector, due to the speed of the mass transportation means such as a Shinkansen vehicle, but the importance of maintenance and inspection work than in the past has increased, and the aging of the field workers, young generation of talent shortage problems such as It has become remarkable. ところが、上記したように観測窓式液面計を人手によって目視確認する点検作業は、現場作業員に負担をかけ、また見逃しや個人差も生じる。 However, inspection work to be visually confirmed by human observation window-type level gauge, as described above, a burden to the field workers, also also occurs missed and individual differences.

【0004】例えば、時間上の制約がある点検作業の場合、短時間で作業を行なう必要があり、作業員の負担は大きく、疲労の蓄積による装置異常の見逃しが発生し得る。 [0004] For example, if the inspection operation have time constraints, it is necessary to perform the work in a short time, large burden on workers miss the abnormal apparatus due to accumulation of fatigue may occur. 1例を挙げると、新幹線の台車において、車両部分の主電動機と車軸とを連結するギヤボックスに潤滑油漏れが生じ、これが潤滑油用液面計の点検時に見逃された場合、ギヤボックス内の歯車が摩耗して焼き付き、車軸が回転しなくなる。 To give but one example, in the carriage of the Shinkansen, the lubricating oil leakage occurs in the gear box which connects the main motor and the axle of the vehicle part, if this is overlooked during inspection of lubricant level gauge, in the gear box gear seizure worn, axle does not rotate. このように、高速回転中に車軸が回らなくなってしまえば、重大な事故につながりかねない。 In this way, once it no longer from turning the axle during high-speed rotation, could lead to a serious accident.

【0005】したがって、作業員の負担軽減、及び液体量の数値的管理を目的とした、液面検知作業の自動化が求められていた。 Accordingly, to reduce the burden of workers, and for the purpose of numerical control of liquid volume, automated liquid level sensing tasks has been sought. また、液面検知を目的とした特殊センサーの開発や現状装置の改造等のコストを考慮すると、 In consideration of the cost of remodeling such as development and current device special sensors for the purpose of liquid level detection,
装置側としては機器の従来の構成に変更を加えることなく、点検作業の自動化が行なわれることが望ましい。 Without changing the conventional configuration of the device as a device side, it is desirable to automate the inspection work is carried out.

【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、 [0006] The present invention has been made in view of the above-mentioned points,
その目的とするところは、前記した液面点検、すなわち容器内の液体が規定量、あるいは規定量の許容範囲にあるか否かの確認作業の自動化を、従来の機器構成を変更することなく実現させ、以って、点検作業者の負担軽減を図ると共に、被点検機器のコストを上昇させることなく、液面の数値的管理を実現することにある。 And has as its object, the above-described liquid surface inspection, i.e. liquid specified amount in the container, or defined amount of tolerance whether automation confirmation work in, achieved without changing the conventional device configuration is allowed, I following, there is ensured a burden on the inspector, without increasing the cost of the inspection apparatus is to realize a numerical control of the liquid level. また、本発明の目的とするところは、検知対象とする液体の種類とは無関係に使用できる、汎用性の高い非接触式の液面検出方法及び液面検出装置を提供することにある。 Further, it is an object of the present invention can be used independently of the type of liquid to be detected is to provide a liquid level detection method and liquid level detection device highly versatile contactless.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】上記した目的は、光透過な物質で形成された液面観測窓を有する、液体が注入された容器の外部より、光を液体観測窓に照射し、照明された液面観測窓を画像検出部によって撮像し、撮像された画像に対し所定の画像処理を施すことにより、容器内の液面高さ検出を実行することによって、達成される。 Means for Solving the Problems The above object has a light transmissive material in the formed liquid surface observation window, from the outside of the vessel the liquid is injected so as to irradiate light to the liquid observation window is illuminated and the liquid level observation window captured by the image detecting unit, by performing predetermined image processing on the captured image, by performing the liquid level detection in the vessel is achieved.

【0008】より具体的には、液体観測窓に、液体が規定量、あるいは規定量の許容範囲内にあることを示す基準マークを有する場合、液体観測窓に光を照射する照明部を、液体観測窓の法線方向から光を照射する落射照明手段と、法線方向に対して傾斜した方向から光を照射する斜方照明手段とで構成し、それぞれの照明のもとで個別に撮像された画像に所定の画像処理を実行することで、基準マークに対する液面位置の検出を行なうようにされる。 More specifically [0008] to Liquid observation window, liquid specified amount, or if it has a reference mark indicating that it is in the acceptable range of prescribed amount, the illumination unit for applying light to liquid observation window, a liquid and epi-illumination means from the normal direction of the observation window is irradiated with light, composed of the oblique illumination means for irradiating light from a direction inclined to the normal direction, it is individually imaged under each illumination It was by executing a predetermined image processing on the image, is adapted to detect a level position with respect to the reference mark.

【0009】また、上記画像処理は、斜方照明による液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことによって、基準マーク位置を検出し、この基準マーク位置情報を用いて、落射照明による液面観察窓の画像によって、基準マーク位置に対する液面の相対高さ位置(ずれ量)を検出するようにされる。 Further, the image processing, the image of the liquid surface observation window by oblique illumination, by performing a predetermined image processing to detect the reference mark position, by using the reference mark position information, the epi-illumination the image of the liquid surface observation window by, is the relative height position of the liquid surface relative to the reference mark position (shift amount) to detect.

【0010】さらにまた、落射照明手段及び斜方照明手段は、赤色光あるいは近赤外光による照明を用いるようにされる。 [0010] Furthermore, the epi-illumination means and the oblique illumination means is to use a illumination by red light and infrared light.

【0011】また、本発明においては、上記した液面検出を実行する液面検出装置を、検査作業現場の所定のコース上を自動走行する自動走行手段に搭載し、自動走行手段に搭載したロボット等の位置決め手段によって、検査対象である液面計に対し照明部及び画像検出部を位置決めし、液面検出装置にて液面計の液面高さを検出した後、記録結果を記録すると共に、通信により検出結果を、例えばオペレータが駐在する集中管理室に転送し、 [0011] In the present invention, a liquid level detecting apparatus for performing liquid level detection as described above, mounted on the automatic drive means for automatically traveling on the predetermined course of the inspection work site, it mounted on the automatic traveling means robot by the positioning means and the like to position the illumination unit and the image detecting unit to liquid level meter to be tested, after detecting the liquid surface height of the liquid level meter at a liquid level detecting device records the record results forwards the detection result by the communication, for example to a centralized control room where the operator resides,
出力するようにされる。 It is adapted to output.

【0012】 [0012]

【作用】本発明においては、容器に充填されている気体と、容器に注入されている液体との、境界線における光屈折率の相違から生じるレンズ効果を利用し、境界線における光量変化から液面を検出する。 According to the present invention, a gas filled in the container, the liquid being injected into the container, utilizing the lens effect resulting from the difference in refractive index at the boundary line, the liquid from the light amount change in the boundary line to detect the surface. すなわち、赤色光あるいは近赤外光を用いた落射照明時に、例えばCCD That is, when the epi-illumination with red light or near-infrared light, for example, a CCD
TVカメラによって撮像された画像は、上記のレンズ効果によって液面が明確に撮像される。 Image captured by the TV camera, the liquid surface by the lens effect is clearly imaged. また、現状の液面計(液面観察窓)において赤色とされている基準マークと同様の色スペクトルの波長を有する、赤色光あるいは近赤外光を光源とする斜方照明を用いると、斜方照明時に例えばCCD TVカメラによって撮像された画像には、基準マークが明確に検出される。 Also, having a wavelength in the same color spectrum and the reference mark being red in the state of the liquid level meter (liquid surface observation window) the use of oblique illumination as a light source a red light or near-infrared light, oblique the image captured by the at square illumination e.g. CCD TV camera, reference marks are clearly detected.

【0013】そして、まず斜方照明による液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことによって、基準マーク位置を検出する。 [0013] Then, first, the image of the liquid surface observation window by oblique illumination, by performing a predetermined image processing to detect the reference mark position. 次に、落射照明による液面観察窓の画像を得た後、例えば落射照明による画像に対し検査用のウィンドウを設定し、落射照明画像を処理することによって、液面の位置を検出する。 Then, after obtaining the image of the liquid surface observation window by epi-illumination, sets a window for the inspection to the image, for example by epi-illumination, by treating the epi-illumination image, detects the position of the liquid surface. この液面位置と先に求められた基準マーク位置とを用いて、基準マーク位置からの液面のずれ量を求める。 By using the reference mark position obtained in this liquid level and above, obtaining the shift amount of the liquid surface from the reference mark position.

【0014】斯様にすることによって、液面検出は画像処理によって行なわれるため、種々の観察窓式液面計に対し柔軟に適用可能となり、以って、非接触式で、かつ安定して確実に液面検出を行なうことができる。 [0014] By to such, since the liquid level detection is performed by the image processing, flexibly applicable and makes for various observation window type liquid level gauge, I following, in a non-contact, and stably it can be carried out reliably liquid level detection. また、 Also,
照明部を発光ダイオード、画像検出部をCCD TVカメラとすることによって、液面検出装置の小型化を図れ、製品コスト及び消費エネルギーを小さくすることができる。 An illumination portion emitting diodes, by the image detection unit and the CCD TV camera, Hakare the size of the liquid level detecting device, it is possible to reduce the product cost and energy consumption.

【0015】さらに、液面検出装置を自動走行手段に搭載し、検査作業現場において検査対象である多数の液面計に対し順次停止させて、位置決め手段によって検査対象である液面計に対し照明部及びCCD TVカメラを位置決めし、液面検出を行なうので、液面計の検査作業の自動化が実現できる。 Furthermore, equipped with liquid level detection device in the automatic traveling section, sequentially stopped for a number of liquid level meter to be tested in the inspection work site lighting to a liquid level meter to be tested by the positioning means positioning the parts and CCD TV camera, because the liquid surface detection can be realized the automation of the inspection work of the level gauge. したがって、液面確認の点検作業のスピードアップや省力化が達成できる上、検査の信頼性が向上する。 Therefore, on that speed up and labor saving of the inspection work of the liquid level confirmation can be achieved, thereby improving the reliability of the inspection.

【0016】 [0016]

【実施例】以下、本発明を図示した実施例によって説明する。 EXAMPLES Hereinafter, examples described and illustrated the present invention. まず、本発明の第1実施例を図1〜図6を用いて説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は、本発明の第1実施例に係る液面検出装置の構成図である。 Figure 1 is a configuration diagram of a liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention. なお、本実施例において示す液面検出装置は、液面検出工程の前工程において、液面計に対してその位置決めがなされていることを前提とする。 Incidentally, the liquid level detection device shown in this embodiment, in the pre-process of the liquid level detecting step, it is assumed that the positioning is made to the level gauge.

【0017】図1において、1は落射照明系、2はハーフミラー、3は観測窓式液面計(液体を注入した容器の液面観察窓)、4は斜方照明系、5は赤色フィルタ、6 [0017] In FIG. 1, 1 is incident illumination system, the half mirror 2, 3 observation window type level gauge (liquid surface observation window of the container injection of the liquid), 4 oblique illumination system, 5 red filter , 6
はCCD TVカメラ、7はA/D変換器、8は、フレームメモリや画像処理部等を内蔵すると共に、液面検査装置全体の制御を司る計算機、9は照明系の電源、10 CCD TV camera 7 A / D converter, 8, with a built-in frame memory, image processor, and the like, the computer which controls the entire liquid surface inspection apparatus, the illumination system power supply 9, 10
は切り替え回路、11はモニタ装置、12は記憶装置、 The switching circuit 11 is a monitor device, 12 is a storage device,
13はコンピュータネットワーク、14は外部の計算機である。 13 computer network, 14 is an external computer.

【0018】本発明による液面検出装置は、図1に示すように、2つの照明系を有する。 The liquid level detecting apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1 has two illumination systems. その1つは、ハーフミラー2を介して観測窓式液面計(液面観察窓)3の法線方向より、観測窓式液面計3を照射する落射照明系1であり、いま1つは、観測窓式液面計3の法線に対し斜め方向から、観測窓式液面計3を照射する斜方照明系4である。 One is the observation window type level gauge through the half mirror 2 from the normal direction of the (liquid level viewing window) 3, an epi-illumination system 1 for irradiating the observation window type level gauge 3, one now from an oblique direction with respect to the observation window type level gauge 3 normals are oblique illumination system 4 for irradiating the observation window type level gauge 3.

【0019】本実施例の上記の2つの照明系においては、図2に示すように格子状に配置した、高指向性の超高輝度赤色LED(発光ダイオード)20のアレイ(n [0019] In the above two illumination system of this embodiment were arranged in a lattice shape as shown in FIG. 2, the high directivity of the super bright red LED (light emitting diode) 20 of the array (n
×m;n,mは共に正整数)を、面光源として用いている。 × m; n, m are both positive integers), are used as a surface light source. なお、面光源としては、近赤外光を発する近赤外線発光器を用いてもよい。 As the surface light source, it may be used near-infrared light emitter emitting near infrared light.

【0020】落射照明系1または斜方照明系4の何れか一方で照射された観測窓式液面計3の画像は、赤色フィルタ5を通して、CCD TVカメラ6にて撮像される。 The epi-illumination system 1 or obliquely irradiated observation window type level gauge 3 images in either one of the illumination system 4, through a red filter 5, is picked up by the CCD TV camera 6. 撮像された画像は、A/D変換器7によりディジタル信号に変換され、計算機8に取り込まれる。 Captured image is the A / D converter 7 is converted into a digital signal, it is taken into the computer 8. 計算機8 Computer 8
は、照明系の電源9を切り替え回路10にて切り替えることによって、各々の照明系による撮像を実行する。 By switching in the switching circuit 10 a power source 9 of the illumination system, it executes the imaging by each of the illumination system.

【0021】図3は、本発明で検査対象とした一般的な観測窓式液面計(液面観測窓)の構造を示す図であり、 [0021] FIG. 3 is a diagram showing a structure of a general observation window type level gauge was inspected in the present invention (liquid surface observation window),
図3の(a)は正面図、図3の(b)は図3の(a)のA−A'線断面図である。 (A) is a front view of FIG. 3, (b) in FIG. 3 is a line A-A 'sectional view of FIG. 3 (a). 図3において、30は観測窓、31は外枠、32は基準マーク、33は裏面反射板、34は流出入口である。 3, 30 observation window, 31 is an outer frame, 32 reference marks, 33 back reflection plate, 34 is inlet and outlet opening.

【0022】観測窓30は光透過な物質、この場合ポリカーボネイトで形成され、外枠31で容器に固定されている。 The observation window 30 is a light transmissive material, it is formed in this case polycarbonate is fixed to the container in the outer frame 31. 観測窓30の表面側の中央には、液体が規定量(規定位置)であること、もしくは規定量の許容範囲であることを示す基準マーク32が赤丸で印されており、 At the center of the surface side of the observation window 30, it liquid is specified amount (predetermined position), or has the reference mark 32 is marked in red indicating that the allowable range of prescribed amount,
液体は裏面反射板33に設けられた流出入口34により流通するものとなっている。 Liquid is made shall be distributed by inlet and outlet opening 34 provided on the back surface reflector 33.

【0023】このような観測窓式液面計の液面においては、液体の粘性(濡れ性)による特徴があり、液面近傍において液体と空気との光屈折率の差によるレンズ効果が生じることが知られている。 [0023] In the liquid level of such observation window type level gauge, is characterized by a viscous liquid (wettability), the lens effect is caused by the difference in refractive index between liquid and air in the liquid surface near the It has been known.

【0024】図4の(a)に示した画像は、前記落射照明系1による落射照明によって撮像した画像であり、液面が黒く明確に検出されている。 The image shown in FIG. 4 (a) is an image captured by epi-illumination by said epi-illumination system 1, the liquid surface is black are clearly detected. この落射照明においては、裏面反射板33にて正反射する光の成分が大きいため、液面は明確に検出できるが、同時に赤丸の基準マーク32の光量コントラストは低下する。 In this incident illumination, since components of the light regularly reflected at the back surface reflector 33 is large, the liquid level can be clearly detected, it decreases the amount of light contrast of the reference mark 32 of the red circle at the same time.

【0025】図4の(b)に示した画像は、切り替え回路10により照明を前記斜方照明系4による斜方照明に切り替えて撮像した画像である。 The image shown in FIG. 4 (b) is an image obtained by imaging the illuminated by switching circuit 10 is switched to oblique illumination by the oblique illumination system 4. 斜方照明の前記法線に対する角度θは、40°<θ<70°の範囲にあることが望ましく、本実施例では、装置の省スペース化を考慮し、45°に設定して照明を行った。 The angle theta with respect to the normal line of the oblique illumination, preferably in the range of 40 ° <θ <70 °, in the present embodiment, considering space saving of the apparatus, subjected to illumination is set to 45 ° It was. この斜方照明においては、裏面反射板33による反射光成分が減少し、観測窓30中央部の赤丸領域たる基準マーク32からの反射光成分が増大するすることにより、基準マーク(赤丸)32が明確に明るく検出される。 In the oblique illumination, it reduces the reflected light component by the rear reflection plate 33 by the reflected light component from the red circular area serving the reference mark 32 of the observation window 30 central portion is increased, the reference mark (red circle) 32 It is detected clearly bright.

【0026】以下に述べる画像処理では、計算機8において、上記した2種類の画像を用いて、液面の位置を求める。 [0026] In the image processing described below, in the computer 8, using the two types of images described above, determine the position of the liquid surface. 図5は、画像処理アルゴリズムの基本的なフローチャートを示す図である。 Figure 5 is a diagram showing a basic flow chart of image processing algorithms. 次に、図5を用いて画像処理アルゴリズムの各ステップについて説明する。 Next, each step of the image processing algorithm will be described with reference to FIG.

【0027】〈ステップST1:斜方照明画像による基準マーク位置検出〉中心位置が既知である基準マーク(赤丸)のテンプレート画像を作成し、上記した斜方照明画像上で動かし、最も良いマッチングのとれる場所を探し出すパターンマッチング処理法(例えば、正規化相互相関法が良く知られている)を実行することによって、原画像における基準マーク(赤丸)の中心位置座標(x R ,y R )を算出する。 [0027] <Step ST1: reference mark position detection by oblique illumination image> center position to create a template image of the reference mark (red circle) is known, move on the above-mentioned oblique illumination image, take the best matching finding the location pattern matching method (e.g., normalized cross-correlation method is well known) by executing, calculating the center position coordinates of the reference mark (red circle) in the original image (x R, y R) .

【0028】〈ステップST2:検査ウィンドウの設定〉図6の(a)に示すように、ステップST1において斜方照明画像により求めた基準マーク(赤丸)の中心位置座標に基づき、落斜照明画像に対し検査用のウィンドウW L 61,W R 62を設定する。 [0028] <Step ST2: inspection window settings> As shown in (a) of FIG. 6, on the basis of the center position coordinates of the reference mark (red circle) obtained by oblique illumination image at step ST1, the epi illumination image setting the window W L 61, W R 62 for inspection against.

【0029】〈ステップST3:x方向投影波形の算出〉図6の(b)に示すように、ステップST2にて設定されたウィンドウW L 61,W R 62内の画像の、x [0029] <Step ST3: Calculation of x-direction projected waveforms> as shown in (b) of FIG. 6, the image in the window W L 61, W R 62 set in step ST2, x
方向への投影波形g(y)を、次の式に基づいて求める。 A projection waveform to the direction g (y), determined based on the following equation.

【0030】 [0030]

【数1】 [Number 1]

【0031】〈ステップST4:投影波形の微分ピーク位置算出〉図6の(c)に示すように、投影波形の微分g'(y)64を求め、そのピーク値の座標y Pを液面位置候補として求める。 [0031]: As shown in (c) of FIG. 6 <Step ST4 differential peak position calculation of the projected waveform> calculates the differential g '(y) 64 of the projection waveform, the liquid level position coordinates y P of the peak value seek as a candidate.

【0032】〈ステップST5:投影波形の局所最小値位置算出〉微分波形より得られたピーク位置座標y Pを液面の有力座標として持ち、投影波形におけるy P近傍の最小値位置y UMを求める。 [0032]: has a peak position coordinate y P obtained from the differential waveform <Step ST5 local minimum position calculating the projected waveform> as potential coordinates of the liquid surface, find the minimum position y UM of y P vicinity of the projection waveform . すなわち、液面位置y That is, the liquid level position y
UMを、投影波形における局所最小値として求める。 The UM, determined as a local minimum value in the projection waveform.

【0033】〈ステップST6:基準マークと液面とのずれ量の算出〉基準マーク(赤丸)の中心座標(x R [0033]: center coordinates of <Step ST6 reference mark and the deviation amount of calculation of the liquid level> reference mark (red circle) (x R,
R )と液面位置座標y UMとから、相対的な液面位置Δ and a y R) and the liquid level position coordinates y UM, relative liquid surface position Δ
UMは、次の式によって求められる。 y UM is determined by the following equation.

【0034】 Δy UM =p・(y UM −y R ) ……式 但し、式において、pは画素サイズである。 [0034] Δy UM = p · (y UM -y R) ...... formula However, in the formula, p is the pixel size.

【0035】ここで、式における画素サイズpは、使用するカメラ及びレンズに依存し、次の式で求められる。 [0035] Here, the pixel size p in formula is dependent on the camera and the lens used is obtained by the following equation.

【0036】 p=(v・L)/(f・n) ……式 但し、式において、 v:垂直のイメージサイズ(カメラ側) f:レンズの焦点距離 L:レンズ主点から被写体(観測窓式液面計)までの距離 n:カメラの垂直方向有効画素数 である。 [0036] p = (v · L) / (f · n) ...... formula where in formula, v: vertical image size (camera side) f: focal length of the lens L: the object from the lens principal point (observation window the distance to the formula level gauge) n: is vertical effective pixel number of the camera.

【0037】本実施例の場合、v=6.6mm,f= [0037] In the case of the present embodiment, v = 6.6mm, f =
8.5mm,L=130mm,n=493画素であり、 8.5 mm, L = 130 mm, a n = 493 pixels,
画素サイズpは、p=0.2mmとなる。 Pixel size p is a p = 0.2mm.

【0038】従って、上記した画像処理アルゴリズムにより、観測窓式液面計の基準マークと液面との相対位置関係を画素数として求め、これに画素サイズpを乗ずることによって、基準マークに対する液面のずれ量が個々の観測窓式液面計について求められる。 [0038] Thus, the image processing algorithm as described above, obtains the relative positional relationship between the reference mark and the liquid level of the observation window type liquid level gauge as a number of pixels, by multiplying the pixel size p to this, the liquid surface relative to the reference mark the amount of deviation is calculated for each observation window type level gauge.

【0039】〈ステップST7:結果の表示・記憶〉上記した基準マークに対する液面のずれ量の検出結果に基づき、液面検出装置の計算機8は、液体が規定量であればOKを、そうでない場合はNGとして、対象とする観測窓式液面計を記録し、検査報告データを作成する。 [0039]: based on the detection result of the shift amount of the liquid level relative to the reference marks as described above <Step ST7 display and storage of the result>, computer 8 of the liquid level detecting device, an OK if the liquid is specified amount, otherwise as NG If records the observation window type level gauge of interest, to create a test report data.

【0040】本実施例においては、原画像及び液面検出結果は、モニタ装置11に送付され、結果を確認できるように構成されている。 [0040] In this embodiment, the original image and the liquid level detection result is sent to the monitor device 11 is configured to be able to see the result. また、原画像及び液面検出結果は、記憶装置12にデータとして格納・管理されるようにも構成されている。 Further, the original image and the liquid level detection result is also configured to be stored and managed as data in the storage device 12. さらにまた、本実施例の液面検出装置の計算機8は、イーサネット等のコンピュータネットワーク13に接続可能とされ、コンピュータネットワーク13上の他の計算機14やあるいは計算機用端末装置によって、本実施例の液面検出装置で検出されたデータの管理や、本実施例の液面検出装置に対する遠隔操作が実行できるようにも構成されている。 Furthermore, computer 8 of the liquid level detecting apparatus of the present embodiment is connectable to a computer network 13 such as Ethernet, by other computer 14 and or computer terminal devices on a computer network 13, the liquid in this embodiment management of data detected by the face detection unit, and is also configured remote operations can be performed with respect to the liquid level detecting apparatus of the present embodiment.

【0041】以上のように、本実施例では、容器に充填されている空気と注入されている液体との境界における、光屈折率の相違から生じるレンズ効果を利用することによって、液面を検出するため、液体が透明であっても、前記したように明確に液面を検出することができる。 [0041] As described above, in this embodiment, at the boundary between the liquid being injected with air filled in the container, by utilizing the lens effect resulting from the difference in refractive index, it detects the liquid surface to can be a liquid transparent, it detects a clear liquid surface as described above.

【0042】また、本実施例では、検出対象として円形の観測窓式液面計を用いたが、本発明による液面検出方法及び液面検出装置は、液面計の形状を限定するものではなく、角形,台形,楕円形等の種々の形状の液面観測窓に対応することが可能である。 Further, in the present embodiment uses a circular observation window type liquid level gauge as a detection target, a liquid level detection method and liquid level detection device according to the invention, intended to limit the shape of the liquid surface meter without angular, it is possible to correspond to the trapezoid, various liquid surface observation window shapes, such as elliptical.

【0043】また、本実施例では、観測窓式液面計に設けられた基準マークが赤丸である場合について示したが、その他の色、あるいは形状についても対応可能である。 [0043] Further, in this embodiment, the reference mark provided on the observation window type level gauge is shown the case that is a red circle, other colors, or can correspond also shape. その場合は、画像処理アルゴリズムにて基準マーク形状のパターンをテンプレートとして用意すればよい。 In that case, it may be prepared a pattern of the reference mark shape as a template in the image processing algorithms.
また、基準マークの色については、基準マークの色スペクトル、あるいはその色スペクトルの近傍にある光波長の光源を斜方照明として用いることにより、基準マークの画像コントラストの強調が可能となる。 As for the color of the reference mark, by using the color spectrum of the reference mark, or the light source of the optical wavelengths in the vicinity of the color spectrum as oblique illumination, enhancement of image contrast of the reference mark can be achieved.

【0044】また、本実施例の液面検出装置では、照明系としてLED(発光ダイオード)を、画像検出系としてCCD TVカメラを用いているため、省スペース化(小型・軽量化)が可能で、かつ安価な装置が実現できる。 [0044] Further, in the liquid level detecting apparatus of this embodiment, an LED (light emitting diode) as an illumination system, the use of the CCD TV camera as the image detection system can save space (size and weight) of and inexpensive apparatus can be realized.

【0045】さらにまた、本実施例の液面検出装置を検出ヘッドとして、誘導あるいは自立走行機能をもつロボットアームやAGV(Automated Guided Vehicle;自動走行車)等に搭載し、検査対象である液面計位置まで順次移動し、液面を自動検査するように構成することも可能である。 [0045] Furthermore, as a detection head the liquid level detection device of the present embodiment, the robot arm or AGV with induced or autonomous driving function; mounted on (Automated Guided Vehicle Automatic vehicle) or the like, the liquid surface to be inspected sequentially moved to a total position, it is also possible to configure the liquid level to automatic inspection.

【0046】あるいはまた、液面計の前に液面検出装置を常設し、液面位置を常時監視するように構成することも可能である。 [0046] Alternatively, a permanent liquid-level detection device before the liquid level meter, can be configured to continuously monitor the level position.

【0047】次に、本発明の第2実施例を図7〜図9を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図7に示すように、鉄道車両71の台車部72においては、車両側面に位置するように各車軸に2個の計4個の車軸受油用の液面計73が配置されている他に、台車部72の内側に、2個のギヤボックス油用液面計や、2個の増圧シリンダ油用液面計等の各種油量確認用の液面計が配置されている。 As shown in FIG. 7, in the carriage portion 72 of the railway vehicle 71, in addition to the level gauge 73 for two total of four car bearing oil to each axle so as to be located on the vehicle side is located , on the inside of the truck 72, and the two gearbox oil for liquid level gauge, various oil amount confirmation of the liquid level gauge, such as two pressure intensifying cylinder oil for liquid level gauge is disposed. これらの液面計は全て、第1実施例で示したような観察窓式液面計である。 All of these liquid level meter, an observation window type level gauge as shown in the first embodiment. 従来は上記各機器(各液面計)の油量不足,漏れ等の異常は、定期点検時に保守作業員が車両床下に潜り込むなどして点検を行っていたが、本実施例はこの点検作業の自動化を実現したものである。 Oil amount shortage of conventional above each device (each liquid level meter), abnormalities such as leakage, but the maintenance personnel at the time of periodic inspection had been inspected by such slips under the vehicle floor, this embodiment this inspection one in which to realize the automation of.

【0048】図8は本実施例による液面検査装置を搭載した自動走行手段の外観図である。 [0048] FIG. 8 is an external view of the automatic travel means provided with a liquid level inspection apparatus according to the present embodiment. 本実施例においては、図1の第1実施例の構成と略同等の液面検出装置を検出ユニットとして用い、これを自動走行する手段に搭載している。 In the present embodiment, it is equipped with a configuration substantially equal to the liquid level detection apparatus of the first embodiment of FIG. 1 as a detection unit, this to the means for automatically running. なお、本発明でいう自動走行する手段とは、誘導あるいは自動走行する機能をもつロボットアームやAGV等の、無人で自動走行する機能をもつ自動走行手段を指す。 Note that the means for automatically running in the present invention refers to automatic driving means having such as a robot arm or AGV, the function of automatic travel unattended with the ability to induce or automatic travel.

【0049】図8において、81は自動走行車で、この自動走行車81上の直角座標ロボット82に検出ユニットの一部を搭載している。 [0049] In FIG. 8, 81 denotes an automatic vehicle, it is equipped with part of the detection unit in Cartesian robot 82 on the automatic traveling vehicle 81. 直角座標ロボット82には、 At a right angle coordinate robot 82,
画像撮像部(CCD TVカメラ)と、照明系(落射照明部83や斜方照明部84等)を搭載し、A/D変換器,計算機(フレームメモリや画像処理部等),記憶装置等は、検出ユニット本体85として自動走行車81に内蔵している。 Image imaging section (CCD TV camera), the illumination system equipped with a (vertical illumination unit 83 and the oblique illumination unit 84, etc.), A / D converter, the computer (frame memory, image processor, and the like), a storage device or the like incorporates an automatic vehicle 81 as a detection unit main body 85. なお、本実施例の液面検出装置からはモニタ装置は除かれているが、場合によってはモニタ装置を搭載してもよい。 Although the liquid level detecting apparatus of the present embodiment the monitor device has been removed, it may be mounted monitoring device in some cases. また、本実施例の自動走行車81 The automatic traveling vehicle of the present embodiment 81
(直角座標ロボット82や液面検出装置を含む)への電源供給は、後述するように低圧電源線により集電器86 The power supply to (including Cartesian robot 82 and the liquid level detecting device), the current collector 86 by a low pressure supply line as described below
によって行われる。 It is carried out by.

【0050】本実施例の自動走行車81は自動走行機能を具備していると共に、車両及び液面計に対する位置決めを行うための、位置決めセンサ及び位置決め機構を搭載している。 [0050] Automatic vehicle 81 of this embodiment with that comprises an automatic traveling function, for positioning relative to the vehicle and level gauge, is equipped with a positioning sensor, and the positioning mechanism. この自動走行車81の位置決め機能は、位置決めセンサによる車両の位置情報と、車両の塞ぎ板位置及び締結ボルト位置の設計情報に基づくものである。 The positioning function of the automatic vehicle 81 includes a vehicle position information by the positioning sensor is based on design information of the closing plate position and fastening bolts position of the vehicle.
また、自動走行車81は、信号線87の自動繰り出し・ In addition, self-driving cars 81, automatic feeding of the signal line 87,
引き込み機能を有するコードリールを内蔵しており、自動走行車81(直角座標ロボット82や液面検出装置を含む)と後述する集中管理室との間の制御信号、モニタ画像データ,液面検出結果等の情報の授受や、通信回線への接続は信号線87によって行われる。 It has a built-in cord reel having a pull function, the control signal, the monitor image data, the liquid level detection results between the automated vehicle 81 (including the Cartesian robot 82 and the liquid level detecting device) and centralized control room, which will be described later exchange or the like information, connection to the communication line is performed by a signal line 87.

【0051】以上の構成の自動走行車81は、鉄道車両の保守点検現場に敷設されたガイドライン88に沿って移動して、所定の液面計への位置決めを実行し、一編成全車両の全液面計について検査を行う。 The above configuration automatic vehicle 81 moves along the guidelines 88 laid in maintenance site railcar perform positioning to a given liquid level meter, all one knitting all vehicles the inspection carried out on the liquid surface meter. 自動走行車81 Auto vehicles 81
の移動によりおおよその位置決めがなされた後、直角座標ロボット82によって検出ユニットの液面計に対する位置の微調整及び姿勢制御を行い、検査を開始する。 After approximate positioning is made by movement of, it performs fine adjustment and attitude control of the position relative to the liquid level gauge of the detection unit by the Cartesian coordinate robot 82 to start the test. 検査結果は液面検出装置に記憶されると共に、異常が生じた液面計の画像と異常が発生した箇所の情報を、オペレータが駐在する集中管理室に送信してモニタに表示し、 Test with the results are stored in the liquid level detecting device, the information of a portion abnormality abnormality and images resulting level gauge has occurred, and displays on the monitor and transmitted to the centralized control room operator stationed,
対応を喚起する。 Arouse the correspondence.

【0052】図9は、液面点検作業時の装置配置を示す説明図である。 [0052] Figure 9 is an explanatory diagram showing an apparatus arrangement when the liquid level inspection work. 同図に示すように、鉄道車両71に設置されている液面計73を検査するために、鉄道車両71 As shown in the figure, in order to check the liquid level gauge 73 which is installed in the railway vehicle 71, the railway vehicle 71
の左右の側面を検査する側面用の自動走行車81Aと、 And automatic vehicle 81A for the side to inspect the left and right sides,
車両71の床下を検査するための車両床下を走行する床下用の自動走行車81Bとが、それぞれ検査コースに敷設されたガイドライン88に沿って走行するようになっている。 And automatic vehicle 81B for underfloor traveling the vehicle floor for inspecting the floor of the vehicle 71 is adapted to travel along the guidelines 88 laid in each test course. 各自動走行車81A,81Bは、検査コースに敷設された低圧電源線91より集電器86を用いて、電源供給を行っている。 Each automatic vehicle 81A, 81B, by using the current collector 86 from the low voltage power supply line 91 laid in the inspection course, doing power supply.

【0053】ここで、本実施例においては、モニタ用画像データや検査結果は信号線87によって伝送したが、 [0053] Here, in the present embodiment, the monitor image data and test results have been transmitted by the signal line 87,
無線による通信手段を設け、電波による信号の送受信を行うことも可能である。 Communication means by radio provided, it is also possible to transmit and receive signals by radio waves. その際には、VHF帯域以上の電波が好適である。 In that case, VHF band or the radio wave is preferred. 自動走行車81には無線用アンテナと電波の送受信機を設置する必要があるが、設置すべき無線用垂直アンテナの長さは波長λの1/4に比例し、 Although the automatic vehicle 81 it is necessary to install a radio antenna and radio transceiver, the length of the Wireless vertical antenna to be installed is proportional to 1/4 of the wavelength lambda,
例えばUHF1000MHz帯の電波を用いた場合、約7.5cmとなり、本実施例の自動走行車81において実用上の支障はない。 For example, in the case of using radio waves UHF1000MHz band, about 7.5cm, and the practical difficulty in the automatic traveling vehicle 81 of this embodiment is not. また、短縮コイルを用いれば、アンテナは更に短くすることができる。 Further, the use of shorter coils, antenna can be further shortened. 新幹線車両の検査用ピットは直線コースであるため、無線電波の送受信に関する大きな支障はないが、必要に応じて自動走行車8 For inspection pit of the Shinkansen vehicle is a straight course, but the big problem is not related to transmission and reception of radio waves, self-driving cars, if necessary 8
1の移動コース上や、あるいはその近傍に中継アンテナを設けることも可能である。 1 and the moving course, or it is also possible to provide a relay antenna in the vicinity.

【0054】また、自動走行車81に搭載する記憶装置において、画像データや検査結果を、フロッピーディスク,リムーヴァブル(取外し可能)ハードディスク,光磁気ディスク,追記型のCD−ROM等の可搬補助記憶媒体に記憶できるように構成することも可能である。 [0054] In the storage device mounted in the automatic vehicle 81, the image data and inspection results, floppy disks, Rimuvaburu (removable) hard disk, a magneto-optical disk, a write-once CD-ROM or the like of the portable auxiliary storage medium it is also possible to configure so as to be stored in.

【0055】なお、自動走行車81に搭載される記憶装置,検査装置,データ送受信装置,走行制御装置等は精密機器であるため、完全防塵設計による塵埃対策を施すことが望まれる。 [0055] The storage device mounted on the automatic traveling vehicle 81, the inspection apparatus, a data transmitting and receiving apparatus, since the travel control device and the like are sensitive instruments, it is desirable to apply the dust measures by completely dustproof design.

【0056】なおまた、本発明による検査システムでは、液面検出装置に検査対象の基準情報(許容範囲データ等)及び検査結果が記憶され、検査終了後に、液面検出装置によって検査レポートが自動作成される。 [0056] Note also, in the inspection system according to the present invention, reference information of the inspection target in the liquid level detecting device (tolerance data, etc.) and test results are stored, after the inspection, the inspection report automatically created by the liquid level detection device It is. また、 Also,
検査データについては、検査対象の保守用データとして保存して、利用することも可能である。 For test data, save as maintenance data of the test object, it is also possible to use. なお、本発明の第2実施例においては、検査レポートの自動作成や保守用データの記憶・管理は、集中管理室側の計算機や記憶装置で行うようにしてもよい。 In the second embodiment of the present invention, the storage and management of automatic creation and maintenance data of the inspection report may be performed by a computer or a storage device of the central control room side.

【0057】 [0057]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、観測窓式液面計を有する容器や機器に対し、液面を非接触かつ安定に検出することが可能となる。 According to the present invention as described above, according to the present invention, with respect to the container or device having an observation window type level gauge, it is possible to non-contact and stably detect the liquid level. また、上記液面計を有する容器や機器は、従来の構成を変更することなく液面の確認、すなわち点検作業の自動化を実施することが可能となる。 The container and device having the liquid level gauge, check the liquid level without changing the conventional configuration, i.e., it is possible to implement the automation of inspection. また、種々の液面観測窓形状に対しても柔軟な対応が可能であるため、高い汎用性が得られるといった優れた効果を奏する。 Further, excellent effects such because it is possible also flexibly cope with various liquid surface observation window shape, high versatility is obtained. さらにまた、上記の通り、液体量点検作業の自動化が実現されることによって、作業のスピードアップ,省力化等の経済的効果に加え、検査の信頼性が高まる。 Furthermore, as described above, by automating the liquid volume inspection is realized, the working speed up, in addition to the economic benefits of such labor saving, increases reliability of the inspection.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1実施例に係る液面検出装置の概要を示す構成図である。 1 is a configuration diagram showing an outline of a liquid level detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る液面検出装置の照明系において、面光源として用いられるLEDアレイを示す説明図である。 In the illumination system of the liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG is an explanatory view showing an LED array used as a surface light source.

【図3】(a)は本発明の検出対象とする観測窓式液面計の正面図であり、(b)は(a)のA−A'線断面図である。 3 (a) is a front view of the observation window type liquid level gauge to be detected of the present invention, (b) is an A-A 'line cross-sectional view of (a).

【図4】(a)は本発明の第1実施例に係る液面検出装置において、落射照明にて撮像した液面計の画像を示す説明図であり、(b)は本発明の第1実施例に係る液面検出装置において、斜方照明にて撮像した液面計の画像を示す説明図である。 In Figure 4 (a) is a liquid level detection device according to a first embodiment of the present invention, is an explanatory view showing an image of a picked-up level gauge at the epi-illumination, (b) the first of the present invention in the liquid level detecting apparatus according to the embodiment is an explanatory diagram showing an image of a picked-up level gauge at oblique illumination.

【図5】本発明の第1実施例に係る液面検出装置による、画像処理アルゴリズムの1例を示すフローチャート図である。 By the liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG is a flowchart showing an example of image processing algorithms.

【図6】本発明の第1実施例に係る液面検出装置による、画像処理アルゴリズムでの液面検出の手順を示す説明図である。 By the liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the invention; FIG is an explanatory diagram showing a procedure of a liquid level detection by the image processing algorithm.

【図7】鉄道車両における液面計の配置の1例を示す説明図である。 7 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of the liquid level meter in the railway vehicle.

【図8】本発明の第2実施例に係る自動走行車への液面検出装置の搭載例を示す説明図である。 8 is an explanatory diagram showing a mounting example of the liquid level detecting apparatus to an automatic traveling vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例による鉄道車両の液面計の自動検査の様子を示す説明図である。 9 is an explanatory view showing a state of the automatic inspection of the liquid level meter railway vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 落射照明系 2 ハーフミラー 3 観測窓式液面計(液面観察窓) 4 斜方照明系 5 赤色フィルタ 6 CCD TVカメラ 7 A/D変換器 8 計算機 9 照明系の電源 10 切り替え回路 11 モニタ装置 12 記憶装置 13 コンピュータネットワーク 14 外部の計算機 20 LED 30 観測窓 32 基準マーク(赤丸) 33 裏面反射板 71 鉄道車両 72 台車部 73 鉄道車両の液面計 81,81A,81B 自動走行車 82 直角座標ロボット 83 落射照明部 84 斜方照明部 85 検出ユニット本体 86 集電器 87 信号線 88 ガイドライン 91 低圧電源線 1 incident illumination system 2 half mirror 3 observation window type level gauge (liquid surface observation window) 4 oblique illumination system 5 red filter 6 CCD TV camera 7 A / D converter 8 power supply 10 switching circuit 11 monitors the computer 9 illumination system device 12 storage device 13 a computer network 14 external computer 20 LED 30 observation window 32 reference mark (red circle) 33 rear surface reflector 71 railcar 72 truck 73 of the railway vehicle level gauge 81,81A, 81B automatic vehicle 82 rectangular coordinates robot 83 epi-illumination unit 84 oblique illumination unit 85 detects the unit body 86 Vol collector 87 signal line 88 guidelines 91 low-voltage power line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 靖彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中川 泰夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 竹中 泰雄 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 椎野 寿 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 伊藤 良明 愛知県名古屋市中村区名駅1丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 鈴木 智 愛知県名古屋市中村区名駅1丁目1番4号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 高根 公和 愛知県名古屋市中村区名駅1丁目1番 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Yasuhiko Hara Kanagawa Prefecture, Totsuka-ku, Yokohama-shi Yoshida-cho, address 292 Co., Ltd. Hitachi, production technology in the Laboratory (72) inventor Yasuo Nakagawa Kanagawa Prefecture, Totsuka-ku, Yokohama-shi Yoshida-cho address 292 Co., Ltd. Hitachi, production technology in the Laboratory (72) inventor Yasuo Takenaka Shibuya-ku, Tokyo Higashi 3-chome 16th No. 3 Hitachi Electronics engineering Co., Ltd. in the (72) inventor Kotobuki Shiino, Chiyoda-ku, Tokyo Surugadai, Kanda chome address 6 in Hitachi, Ltd. (72) inventor Yoshiaki Ito Nagoya, Aichi Prefecture Nakamura-ku, Nagoya Station 1 chome No. 4 Central Japan Railway Co., Ltd. in the (72) inventor Satoshi Suzuki Nagoya, Aichi Prefecture Nakamura-ku, Nagoya Station 1-chome 1 Ban No. 4 Central Japan Railway Co., Ltd. in the (72) inventor Kinkazu Takane Nagoya, Aichi Prefecture Nakamura-ku, Nagoya Station 1 chome 号 東海旅客鉄道株式会社内 Issue Central Japan Railway Co., Ltd. in

Claims (14)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 光透過な物質で形成された液面観察窓を有する、液体が注入された容器の外部より、上記液面観察窓に光を照射する照明部と、 該照明部により照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、を有し、 撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さが得られるようにしたことを特徴とする液面検出方法。 Having 1. A light transmitting material in the formed liquid surface observation window, from the outside of the vessel the liquid is injected, an illumination unit for emitting light to the liquid surface observation window, it is illuminated by the illumination unit It has been an image detecting unit that captures the liquid surface observation window, and the image of the imaged the liquid level observation window, by performing predetermined image processing, liquid level in the vessel to give liquid level detection method is characterized in that as is.
  2. 【請求項2】 液体が注入されると共に、液体が規定量あるいは規定量の許容範囲であることを示す基準マークを設けた、光透過な物質で形成された液面観察窓を有する容器の外部より、上記液面観察窓に複数の光源にて光を照射する照明部と、 該照明部により照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、を有し、 撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さが得られるようにしたことを特徴とする液面検出方法。 Wherein with the liquid is injected, the liquid is provided with a reference mark indicating the allowable range prescribed amount or a specified amount, the container having a light transmissive material in the formed liquid surface observation window outside more, an illumination unit for emitting light at a plurality of light sources to the liquid surface observation window has an image detection unit that captures an illuminated the liquid level observation window by the lighting unit, and captured the liquid the image of the surface observation window, by performing predetermined image processing, liquid level detection method is characterized in that as the liquid surface height of the container is obtained.
  3. 【請求項3】 液体が注入されると共に、液体が規定量あるいは規定量の許容範囲であることを示す基準マークを設けた、光透過な物質で形成された液面観察窓を有する容器の外部より、上記液面観察窓に対し液面観察窓の法線方向から光を照射する落射照明手段と、上記液面観察窓に対し上記法線方向に対して傾斜した方向から光を照射する斜方照明手段とを含む照明部と、 上記の各照明手段により個別に照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、を有し、 個別に撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さを検出することを特徴とする液面検出方法。 Wherein with the liquid is injected, the liquid is provided with a reference mark indicating the allowable range prescribed amount or a specified amount, the container having a light transmissive material in the formed liquid surface observation window outside more swash irradiating the epi-illumination means for irradiating light from the normal direction of the liquid surface observation window relative to the liquid surface observation window relative to the liquid surface observation window light from the direction inclined with respect to the normal direction an illumination unit including a rectangular illumination means has an image detection unit for imaging the individually illuminated the liquid level observation window by the illumination means described above, individually imaged the liquid level observation window image to, by performing predetermined image processing, liquid level detection method characterized by detecting the liquid level of the container.
  4. 【請求項4】 請求項3記載において、 前記斜方照明手段による斜方照明時に撮像された前記液面観察窓の画像に、所定の画像処理を施すことにより、 4. The method of claim 3, wherein, in the image of the oblique the liquid surface observation window captured during oblique illumination by the illuminating means, by performing predetermined image processing,
    前記液面観察窓に設けられた前記基準マークの中心位置座標を求め、また、前記落射照明手段による落射照明時に撮像された前記液面観察窓の画像に、所定の画像処理を施すことにより液面を検出し、上記基準マークの中心位置座標と求められた液面とに基づき、基準マークに対する液面のずれ量を検出するようにしたことを特徴とする液面検出方法。 Obtains the center position coordinates of the reference marks provided on the liquid surface observation window, also the image of the imaged the liquid level observation window when the incident illumination by said epi-illumination means, the liquid by performing predetermined image processing detecting a face, based on the liquid level obtained with the center position coordinates of the reference marks, the liquid level detection method, wherein a shift amount of the liquid surface with respect to the reference mark to be detected.
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載において、 前記落射照明手段及び前記斜方照明手段の発光部は、赤色光発光器あるいは近赤外線発光器にて形成されることを特徴とする液面検出方法。 5. A method according to claim 3 or 4, wherein the light emitting portion of the epi-illumination means and the oblique illumination means, liquid level detection, characterized in that it is formed by a red light emitting device or near-infrared light emitter Method.
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5の何れか1つに記載において、 前記容器内の液体が規定量であることを常時監視することを特徴とする液面検出方法。 6. A according to any one of claims 1 to 5, the liquid level detection method, characterized by constantly monitoring the liquid in the container is defined amount.
  7. 【請求項7】 請求項1乃至5の何れか1つに記載において、 検査作業現場の所定のコースを自動走行し、検査対象である前記液面観察窓に対し位置決めして、前記した方法により前記容器内の液面高さを検出して記憶し、通信により検査結果を転送し出力することを特徴とする液面検出方法。 7. A according to any one of claims 1 to 5, a predetermined course of the inspection work site automatically run, and positioned with respect to a test object the liquid surface observation window, by the method described above liquid level detecting method, characterized in that said liquid level and stores detected and in the container, to transfer the test results by the communication output.
  8. 【請求項8】 光透過な物質で形成された液面観察窓を有する、液体が注入された容器の外部より上記液面観察窓に光を照射する照明部と、 該照明部により照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、 該画像検出部により撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さを検出する液面検出手段と、を具備することを特徴とする液面検出装置。 Having a 8. light transmitting material The formed liquid surface observation window, an illumination unit for emitting light to the liquid surface observation window from the outside of the vessel the liquid is injected, which is illuminated by the illumination unit an image detecting unit that captures the liquid surface observation window, the image of the imaged the liquid level observation window by the image detecting unit, by performing predetermined image processing, detects the liquid level in the container liquid level detecting apparatus, characterized by comprising: a liquid level detecting means for the.
  9. 【請求項9】 液体が注入されると共に、液体が規定量あるいは規定量の許容範囲であることを示す基準マークを設けた、光透過な物質で形成された液面観察窓を有する容器の外部より、上記液面観察窓に複数の光源にて光を照射する照明部と、 該照明部により照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、 撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さを検出する液面検出手段と、を具備することを特徴とする液面検出装置。 With 9. Liquid is injected, the liquid is provided with a reference mark indicating the allowable range prescribed amount or a specified amount, the container having a light transmissive material in the formed liquid surface observation window outside more, an illumination unit for emitting light at a plurality of light sources to the liquid surface observation window, an image detecting unit that captures an illuminated the liquid level observation window by the lighting unit, the imaged of the liquid level observation window image contrast, by performing predetermined image processing, liquid level detecting apparatus characterized by comprising: a liquid level detecting means for detecting the liquid level of the container.
  10. 【請求項10】 液体が注入されると共に、液体が規定量あるいは規定量の許容範囲であることを示す基準マークを設けた、光透過な物質で形成された液面観察窓を有する容器の外部より、上記液面観察窓に対し液面観察窓の法線方向から光を照射する落射照明手段と、上記液面観察窓に対し上記法線方向に対して傾斜した方向から光を照射する斜方照明手段とを含む照明部と、 上記の各照明手段により個別に照明された上記液面観察窓を撮像する画像検出部と、 個別に撮像された上記液面観察窓の画像に対し、所定の画像処理を施すことにより、上記容器内の液面高さを検出する液面検出手段と、を具備することを特徴とする液面検出装置。 10. with the liquid is injected, the liquid is provided with a reference mark indicating the allowable range prescribed amount or a specified amount, the container having a light transmissive material in the formed liquid surface observation window outside more swash irradiating the epi-illumination means for irradiating light from the normal direction of the liquid surface observation window relative to the liquid surface observation window relative to the liquid surface observation window light from the direction inclined with respect to the normal direction an illumination unit including a rectangular illumination means, an image detection unit that captures individually illuminated the liquid level observation window by the illumination means described above, the image of the individual captured the liquid surface observation window, predetermined of by the applied image processing, liquid level detecting apparatus characterized by comprising: a liquid level detecting means for detecting the liquid level of the container.
  11. 【請求項11】 請求項10記載において、 前記斜方照明手段による斜方照明時に撮像された前記液面観察窓の画像に、所定の画像処理を施すことにより、 11. The method of claim 10, wherein, in the image of the oblique the liquid surface observation window captured during oblique illumination by the illuminating means, by performing predetermined image processing,
    前記液面観察窓に設けられた前記基準マークの中心位置座標を求める基準マーク位置検出手段と、 前記落射照明手段による落射照明時に撮像された前記液面観察窓の画像より、前記液面検出手段によって検出された液面と、上記基準マークの中心位置座標とに基づき、基準マークに対する液面のずれ量を検出するずれ量検出手段と、を具備することを特徴とする液面検出装置。 And the reference mark position detecting means for determining the center position coordinates of the reference marks provided on the liquid surface observation window, from the image of the captured during epi-illumination by said epi-illumination means and said liquid level observation window, said level detecting means and by liquid level detected by said based on the center position coordinates of the reference marks, and the displacement amount detecting means for detecting a shift amount of the liquid level relative to the reference mark, a liquid level detecting apparatus characterized by comprising a.
  12. 【請求項12】 請求項10または11記載において、 前記落射照明手段及び前記斜方照明手段の発光部は、赤色光発光器あるいは近赤外線発光器にて形成されることを特徴とする液面検出装置。 12. The method according to claim 10 or 11, wherein the light emitting portion of the epi-illumination means and the oblique illumination means, liquid level detection, characterized in that it is formed by a red light emitting device or near-infrared light emitter apparatus.
  13. 【請求項13】 請求項8乃至12の何れか1つに記載において、 前記容器内の液体が規定量であることを常時監視することを特徴とする液面検出装置。 13. The according to any one of claims 8 to 12, a liquid level detecting apparatus characterized by constantly monitoring the liquid in the container is defined amount.
  14. 【請求項14】 請求項8乃至12の何れか1つに記載において、 検査作業現場の所定のコースを自動走行する手段と、 検査対象である前記液面観察窓に対し前記液面検出装置を位置決めする手段と、 前記液面検出装置により検出した前記容器内の液面高さを記憶する手段と、 通信により検査結果を転送する手段と、を具備することを特徴とする液面検出装置。 14. A according to any one of claims 8 to 12, and means for automatically running a predetermined course of inspection work site, the liquid level detection device to the liquid surface observation window to be inspected means for positioning said liquid level detecting means for storing the liquid level in the vessel detected by the apparatus, the liquid level detecting apparatus characterized by comprising, means for transferring the inspection results by the communication.
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