KR101414370B1 - Train car position measurement device for electric railway maintenance - Google Patents

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KR101414370B1
KR101414370B1 KR1020127028353A KR20127028353A KR101414370B1 KR 101414370 B1 KR101414370 B1 KR 101414370B1 KR 1020127028353 A KR1020127028353 A KR 1020127028353A KR 20127028353 A KR20127028353 A KR 20127028353A KR 101414370 B1 KR101414370 B1 KR 101414370B1
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다카마사 후지사와
노뷰유키 후지와라
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메이덴샤 코포레이션
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M1/00Power supply lines for contact with collector on vehicle
    • B60M1/12Trolley lines; Accessories therefor
    • B60M1/28Manufacturing or repairing trolley lines

Abstract

차량의 주행 위치와 통과 시각의 관계를 고정밀도로 특정하는 것을 가능하게 한 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치를 제공하기 위해서, 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서, 라인 센서 (1) 와, 라인 센서 (1) 에 의해서 촬영한 화상을 템플릿 화상과 입력 화상으로서 작성하는 화상 작성부 (10) 와, 화상 작성부 (10) 에 있어서 작성한 템플릿 화상과 입력 화상을 보존하는 메모리 (11) 와, 보존된 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성하고 메모리 (12) 에 보존하는 템플릿 작성 처리부 (13) 와, 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 메모리 (12) 에 보존하는 SIFT 특징량 추출 처리부 (14) 와, 보존된 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하여 입력 화상 중의 행거 위치를 검출하여 메모리 (12) 에 보존하는 행거 위치 검출 처리부 (15) 를 구비하는 것으로 하였다.An apparatus for measuring the position of an electric railway repairing vehicle, which is capable of specifying a relationship between a traveling position of a vehicle and a passing time with high accuracy, comprising: a line sensor (1) An image creating section 10 for creating an image taken by the sensor 1 as a template image and an input image, a memory 11 for storing a template image and an input image created by the image creating section 10, A template creation processing unit 13 for extracting a SIFT feature amount from the template image and creating template data and storing the SIFT feature amount in the memory 12 and a SIFT feature amount extraction unit 13 for extracting the SIFT feature amount from the input image and storing the SIFT feature amount in the memory 12 A processing unit (14) for detecting a position of the hanger in the input image by searching for a correspondence point between the SIFT characteristic amount of the stored template data and the SIFT characteristic amount of the input image, Re was found to having a hanger position detection processing unit 15 for retention (12).

Description

전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치{TRAIN CAR POSITION MEASUREMENT DEVICE FOR ELECTRIC RAILWAY MAINTENANCE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 가선 (架線) 및 궤도 등의 보수에 사용되는 전기 철도 보수용 차량의 주행 위치를 측정하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 관한 것으로서, 특히, 화상 처리에 의해서 전기 철도 보수용 차량의 주행 위치와 통과 시각의 관계를 취득하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric railway repair vehicle position measuring apparatus for measuring a traveling position of an electric railway repairing vehicle used for repairing an overhead line and a track, And acquires the relationship between the traveling position and the passage time.

전기 철도의 설비로는 주로 가선과 궤도를 들 수 있다. 이것들은 각각 철도를 운행할 때 중요한 보수 설비로 되어 있다. 가선은 전기 철도 차량을 운용해 가는 중, 전기 철도 차량이 통과할 때마다 집전장치와 접촉한다. 이 때문에, 가선은 서서히 마모되어 가고, 교환하지 않은 경우에는 최종적으로 파단되어 사고를 초래할 우려가 있다. 또, 궤도는 전차의 운행에 의해서 휨, 뒤틀림, 흠집, 마모 등이 발생되고, 이것들의 진행을 방치해 버리면 전기 철도 차량의 탈선 등 사고를 초래할 우려가 있다.Electric railway facilities are mainly wire and track. These are important repair facilities for each railway. While the electric railway vehicle is operated, the electric wire contacts the electric power collecting device every time the electric railway vehicle passes through it. For this reason, the wire is gradually worn, and if it is not exchanged, the wire is finally broken and may cause an accident. In addition, warpage, warping, scratches, abrasion, and the like are caused by the operation of the tram, and if the progress of the trajectory is left unintentionally, the trajectory may cause an accident such as derailment of the electric railway vehicle.

이와 같은 점에서, 가선이나 궤도의 마모 등에 의한 요주의 지점을 신속히 파악하고, 이에 대응하기 위해서, 가선이나 궤도의 요주의 지점의 위치 (예를 들어, 어느 지점에서부터 몇 킬로 주행한 위치에 요주의 지점이 존재하는 등) 정보를 특정하는 것은 보수 관리면에서 중요한 사항으로 되고 있다.In this regard, in order to quickly identify and respond to a critical point caused by abrasion of the wire or trajectory, it is necessary to determine the position of the critical point of the wire or track (for example, Etc.) is becoming an important issue in terms of maintenance.

현재, 가선이나 궤도 등의 설비를 보수하는 경우, 보수 전용 차량이나 궤륙차 등이 이용되고 있고, 검측한 결과, 요주의 지점이 검출된 경우에는 그 데이터를 취득했을 때의 차량 위치로부터 요주의 지점의 위치를 추정하고 있다 (예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).In the case of repairing a facility such as a wire or a track, a repair-only vehicle or a track-and-land vehicle is currently used. As a result of the detection, if a point of interest is detected, the position of the point of interest (See, for example, Patent Document 1 below).

여기서, 차량의 위치를 특정하는 방법으로는, 종래, 예를 들어 자동 열차 제어 장치 (ATC) 나 로터리 인코더를 사용하는 방법이 있고, 각각 이하의 특징을 갖고 있다.Here, as a method of specifying the position of the vehicle, for example, there is a method using an automatic train control device (ATC) or a rotary encoder, and each has the following features.

자동 열차 제어 장치는 열차의 위치나 속도를 제어하는 것으로서, 원래는 차량의 운전을 위한 시스템이지만, 이 자동 열차 제어 장치에는 열차의 위치나 속도의 정보를 외부에 통신하는 기구가 형성되어 있다. 그래서, 자동 열차 제어 장치를 이용하여 차량 위치를 특정하는 경우에는, 이 자동 열차 제어 장치의 외부와 통신하는 기구를 이용하여 보수 전용 차량 위치를 특정하고 있다 (예를 들어, 하기 특허문헌 2 참조).The automatic train control device controls the position and speed of a train and is originally a system for driving a vehicle. However, this automatic train control device has a mechanism for communicating information on the position and speed of the train to the outside. Therefore, when specifying the vehicle position using the automatic train control device, the position of the repair-only vehicle is specified by using a mechanism that communicates with the outside of the automatic train control device (for example, refer to Patent Document 2 below) .

또, 로터리 인코더를 사용하여 차량 위치를 특정하는 경우에는, 로터리 인코더에 의해서 얻어지는 차륜의 회전수에 기초하여, 이 차륜의 회전수와, 차륜의 원주 길이로부터, 어느 지점을 기준 위치로 하여 차량의 주행 거리를 구하고 있다 (예를 들어, 하기 특허문헌 3 참조).When the vehicle position is specified using the rotary encoder, it is possible to determine, based on the number of revolutions of the wheel obtained by the rotary encoder, the number of revolutions of the wheel and the circumferential length of the wheel, (For example, refer to Patent Document 3 below).

일본 공개특허공보 2008-89523호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-89523 일본 공개특허공보 2006-248412호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-248412 일본 공개특허공보 2004-17700호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-17700

후지요시 히로노부, 「Gradient 베이스의 특징 추출-SIFT 와 HOG-」, 정보 처리 학회 연구 보고 CVIM 160, 2007년, p.211-224 Fujiyoshi Hironobu, "Gradient-Based Feature Extraction-SIFT and HOG-", Information Processing Society Research Report CVIM 160, 2007, p.211-224

그러나, 상기 서술한 종래의 자동 열차 제어 장치를 이용하는 경우, 차량측에 송수신 기기를 설치하는 것에 더하여, 궤도측에도 일정 간격으로 송수신 장치를 설치할 필요가 있기 때문에, 장거리의 선구 (線區) 에 설치하는 경우, 개수가 증가하여 비용이 든다는 문제가 있었다.However, in the case of using the above-described conventional automatic train control device, in addition to the provision of the transmission / reception devices on the vehicle side, it is necessary to install the transmission / reception devices on the trajectory side at regular intervals. There is a problem in that the number is increased and the cost is increased.

또, 로터리 인코더는, 차륜의 회전각을 카운트함으로써 주행 거리를 측정하는 구성으로 되어 있기 때문에, 브레이크나 비탈길 주행 등에 의해서, 열차는 진행되고 있지 않는데 차륜이 회전하고 있거나, 또는, 차륜의 미끄러짐에 의해서 차륜은 회전하고 있지 않는데 열차가 진행되고 있는 등의 국소적으로 발생된 오차가 가산적으로 증가하여 요주의 지점의 위치 특정이 곤란해질 우려가 있다는 문제가 있었다.Since the rotary encoder is configured to measure the travel distance by counting the rotational angle of the wheel, the train is not traveling due to braking or running on the slope, and the wheel is rotating, or due to slippage of the wheel There is a problem that locally generated errors such as the progress of a train are increasing additionally while the wheel is not rotating, thereby making it difficult to specify the position of the critical point.

이 때문에, 종래의 자동 열차 제어 장치에 있어서, 차량의 지붕 위에 라인 센서 카메라 (이하, 라인 센서라고 한다) 를 설치하고, 이 라인 센서에 의해서 촬영한 가선 근방의 화상을 화상 처리 (템플릿 매칭이나 에지 검출 등) 하여 행거를 검출하고, 이 행거를 촬영한 시각에 기초하여 차량의 주행 위치와 통과 시각의 관계를 특정함으로써 상기 서술한 오차를 해소하는 것을 생각할 수 있다.Therefore, in a conventional automatic train control device, a line sensor camera (hereinafter referred to as a line sensor) is provided on the roof of the vehicle, and an image near the line taken by the line sensor is subjected to image processing Detecting the hanger, detecting the hanger, and specifying the relationship between the traveling position and the passing time of the vehicle based on the time at which the hanger was photographed.

그러나, 행거 자체가 경사지게 걸려 있거나, 혹은 행거가 화면 상에서 경사지게 비춰지면, 템플릿 매칭에 의해서 행거를 검출하는 경우에는 템플릿과의 대조시에 행거 검출의 정밀도가 저하될 우려가 있고, 또, 에지 검출에 의해서 행거를 검출하는 경우에는 세로 방향 에지가 약해져 있는 점에서 행거 검출의 정밀도가 저하될 우려가 있었다.However, if the hanger itself hangs obliquely or if the hanger is inclined on the screen, if the hanger is detected by template matching, the accuracy of hanger detection during collision with the template may deteriorate. In addition, There is a possibility that the accuracy of hanger detection is deteriorated in that the longitudinal edge is weakened.

이상으로부터, 본 발명은 차량의 주행 위치와 통과 시각의 관계를 고정밀도로 특정할 수 있는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.From the above, it is an object of the present invention to provide an electric railway repair vehicle position measuring apparatus capable of accurately specifying a relationship between a traveling position and a passing time of a vehicle.

상기 과제를 해결하기 위한 제 1 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는,According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, there is provided an apparatus for measuring the position of a vehicle for repairing an electric railway,

가선이나 가선을 지지하는 행거를 매다는 조가선 (吊架線) 의 화상을 촬영하는 라인 센서와, A line sensor for capturing an image of a hanging line for hanging a hanger supporting a wire or a wire,

상기 라인 센서에서 촬영한 화상을 템플릿 화상과 입력 화상으로서 작성하는 화상 작성부와, An image creating unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;

상기 화상 작성부에 있어서 작성한 상기 템플릿 화상과 상기 입력 화상을 보존하는 기억부와, A storage unit that stores the template image and the input image created by the image creation unit;

상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성하고 상기 기억부에 보존하는 템플릿 작성 처리부와, A template creation processing unit for extracting SIFT feature amounts from the template image stored in the storage unit and creating template data and storing the template data in the storage unit,

상기 기억부에 보존된 상기 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 상기 기억부에 보존하는 SIFT 특징량 추출 처리부와, An SIFT feature extraction processor for extracting a SIFT feature quantity from the input image stored in the storage and storing the SIFT feature quantity in the storage,

상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 상기 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하고 상기 입력 화상 중의 행거 위치를 검출하여, 상기 기억부에 보존하는 행거 위치 검출 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a hanger position detection processing unit for searching a corresponding point between the SIFT feature amount of the template data stored in the storage unit and the SIFT feature amount of the input image, detecting the hanger position in the input image, and storing the detected hanger position in the storage unit .

상기 과제를 해결하기 위한 제 2 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 제 1 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서, In order to solve the above-mentioned problems, an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to a second invention is the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first invention,

상기 라인 센서의 샘플링 주파수와 상기 기억부에 보존된 상기 입력 화상 상의 행거 위치에 기초하여 상기 행거가 검출된 시각을 산출하여 시각 데이터를 상기 기억부에 보존하는 시각 기록 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a time recording processing unit for calculating the time at which the hanger is detected based on the sampling frequency of the line sensor and the position of the hanger on the input image stored in the storage unit and storing the time data in the storage unit .

상기 과제를 해결하기 위한 제 3 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 제 1 발명 또는 제 2 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서, In order to solve the above-mentioned problem, an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to a third invention is the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first invention or the second invention,

상기 행거 위치 검출 처리부에 있어서, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에 전회의 행거 위치와 조가선 및 가선의 경사 데이터를 받아 건네고, 전회의 행거 위치를 기준으로 하여 처리 영역을 한정하는 차회의 처리 영역의 계산을 행하는 것을 특징으로 한다.Wherein when the previous hanger position is present in the hanger position detection processing unit, the previous hanger position and the inclination data of the hanger and the crossover are received and the next processing zone And a calculation is performed.

상기 과제를 해결하기 위한 제 4 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 제 3 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서, In order to solve the above-mentioned problems, an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to a fourth invention is the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the third invention,

상기 행거 위치 검출 처리부에 있어서, 상기 차회의 처리 영역을 확장하는 것을 특징으로 한다.And in the hanger position detection processing section, the next processing area is extended.

본 발명에 의하면, 차량의 주행 위치와 통과 시각의 관계를 고정밀도로 특정할 수 있는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an electric railway repair vehicle position measurement apparatus capable of specifying the relationship between the traveling position of the vehicle and the passage time with high accuracy.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서를 나타낸 플로우 차트이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 템플릿 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 템플릿 데이터의 SIFT 특징량의 예를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 입력 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 SIFT 특징량의 대응점 탐색 처리 영역의 예를 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서를 나타낸 플로우 차트이다.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 차회의 처리 영역의 예를 나타낸 도면이다.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 차회의 처리 영역을 확장한 예를 나타낸 도면이다.
1 is a schematic view showing a configuration of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a processing procedure in the vehicle position-measuring apparatus for electric railway repair according to the first embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of a template image in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of the SIFT characteristic quantity of the template data in the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an example of an input image in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an example of a correspondence point search processing region of the SIFT characteristic amount in the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing a configuration of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a flowchart showing a processing procedure in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 10 is a diagram showing an example of a next processing area in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
11 is a view showing an example in which a next processing area in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention is expanded.

이하, 본 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

실시예 1 Example 1

이하, 본 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 제 1 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described.

본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 차량의 지붕 위에 설치한 라인 센서를 이용하여 라인 센서를 침목 방향을 향하게 하고, 또한 경사 상방을 향하게 하여 조가선과 가선을 촬영하고, 크기나 회전의 변화에 잘 영향을 받지 않는 화상 특징량으로서 SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) 특징량 (상기 비특허문헌 1 참조) 을 구하고, 미리 구해둔 템플릿용의 화상에서 추출한 SIFT 특징량과의 대응점을 구함으로써 행거를 검출하는 것을 특징으로 한다.The electric railway maintenance repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment uses a line sensor provided on the roof of a vehicle to photograph a line and a line with the line sensor facing the sleeping direction and with the slope upward, A SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) feature quantity (see the non-patent reference 1) is obtained as an image feature quantity which is not influenced by a change in rotation, and a correspondence point with a SIFT feature quantity extracted from a previously- And the hanger is detected.

처음에, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 개요에 대해서 설명한다.First, an overview of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

도 1 은 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 개요를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing an overview of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 가선 (101) 이나 가선 (101) 을 지지하는 행거 (102) 를 매다는 조가선 (103) 의 화상을 촬영하기 위해서, 차량 (100) 의 지붕 위에 침목 방향을 향하게 하고, 또한 경사 상방을 향하게 하여 설치되고, 도 1 중에 화살표 L 로 나타내는 촬영 라인에 있어서 화상을 촬영하는 라인 센서 (1) 와, 야간이나 터널 내에서도 라인 센서 (1) 에 의한 화상의 촬영을 가능하게 하기 위해서 라인 센서 (1) 의 주변에 설치되는 조명 (2) 과, 라인 센서 (1) 에 의해서 촬영한 화상을 보존하여 화상 처리를 행하는 차량 (100) 내에 설치되는 처리용 PC (3) 를 구비하고 있다. 그리고, 라인 센서 (1) 와 처리용 PC (3) 는 화상 데이터가 송신할 수 있도록 접속되어 있다. 또한, 도 1 중의 화살표 A 로 나타내는 방향은 차량 (100) 의 진행 방향을 나타내고 있다.1, an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment is provided with a hanger 102 for picking up an image of a hanger 103 holding a hanger 101 supporting a hanger 101 or a hanger 101 A line sensor 1 which is installed with a treading direction on the roof of the vehicle 100 so as to be inclined upward and which takes an image on a photographing line indicated by an arrow L in Fig. 1, A light source 2 installed in the vicinity of the line sensor 1 and a vehicle 100 for storing an image photographed by the line sensor 1 and performing image processing And a processing PC 3 that is installed in the processing system 1. The line sensor 1 and the processing PC 3 are connected so that image data can be transmitted. The direction indicated by the arrow A in Fig. 1 indicates the traveling direction of the vehicle 100. [

다음으로, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성에 대해서 설명한다.Next, the construction of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

도 2 는 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a configuration of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 라인 센서 (1) 에 의해서 촬영한 화상을 템플릿 화상과 입력 화상으로서 작성하는 화상 작성부 (10) 와, 화상 작성부 (10) 에서 작성한 템플릿 화상과 입력 화상을 보존하는 메모리 (11) 와, 메모리 (11) 에 보존된 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성하고 메모리 (12) 에 보존하는 템플릿 작성 처리부 (13) 와, 메모리 (11) 에 보존된 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 메모리 (12) 에 보존하는 SIFT 특징량 추출 처리부 (14) 와, 메모리 (12) 에 보존된 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하여 화상 중의 행거 위치를 검출하여 메모리 (12) 에 보존하는 행거 위치 검출 처리부 (15) 와, 라인 센서 (1) 의 샘플링 주파수와 메모리 (12) 에 보존된 화상 상의 행거 위치에 기초하여 행거 (102) 가 검출된 시각을 산출하여 시각 데이터를 메모리 (12) 에 보존하는 시각 기록 처리부 (16) 를 구비하고 있다.2, an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment includes an image creating section 10 for creating an image photographed by the line sensor 1 as a template image and an input image, A memory 11 for storing a template image and an input image created by the creating unit 10, a template 11 for extracting a SIFT feature amount from the template image stored in the memory 11, creating template data, A SIFT feature amount extraction processing unit 14 for extracting a SIFT feature amount from the input image stored in the memory 11 and storing the extracted SIFT feature amount in the memory 12, A hanger position detection processing section (15) for searching a corresponding point between the SIFT characteristic amount and the SIFT characteristic amount of the input image to detect the position of the hanger in the image and storing it in the memory (12) And a wave number and a memory recording the time processing unit (16) for retention on the basis of the position on the image saved in the hanger 12 and the time data to calculate the a hanger 102, detection time in the memory 12.

또한, 본 실시예에 있어서는, 처리용 PC (3) 가 화상 작성부 (10), 메모리 (11, 12), 템플릿 작성 처리부 (13), SIFT 특징량 추출 처리부 (14), 행거 위치 검출 처리부 (15), 행거 위치 검출 처리부 (15) 및 시각 기록 처리부 (16) 의 역할을 하고 있다. 또, 메모리 (11) 와 메모리 (12) 는 공통된 메모리로 할 수도 있다.In this embodiment, the processing PC 3 is connected to the image creating unit 10, the memories 11 and 12, the template creation processing unit 13, the SIFT feature extraction processing unit 14, the hanger position detection processing unit 15, a hanger position detection processing section 15 and a time recording processing section 16. [ The memory 11 and the memory 12 may be a common memory.

다음으로, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에서의 처리 순서에 대해서 설명한다.Next, the procedure of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

도 3 은 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서를 나타낸 플로우 차트이다.Fig. 3 is a flowchart showing a processing procedure in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서로서, 처음에, 단계 P10 에 있어서 라인 센서 (1) 로부터 템플릿용의 화상을 취득한다. 또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 템플릿 화상은 1 개의 행거 (102) 가 촬영되어 있는 부분을 잘라낸 화상으로 한다.As shown in Fig. 3, as a processing procedure in the vehicle position determining system for an electric railway repair according to the present embodiment, firstly, a template image is acquired from the line sensor 1 in Step P10. Further, as shown in Fig. 4, the template image is a cut-out image of a portion where one hanger 102 is photographed.

다음으로, 단계 P11 에 있어서, 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여, 템플릿 데이터를 작성한다. 또한, 도 5 중에 흑색 원으로 나타내는 바와 같이, SIFT 특징량은 템플릿 화상 상에 복수 존재하고 있고, 그 모든 템플릿 데이터를 작성한다. 또한, SIFT 특징량을 구하는 방법에 대해서는, 상기 비특허문헌 1 에 기재되어 있는 방법을 사용하는 것으로 하고, 여기서의 설명은 생략한다.Next, in Step P11, the SIFT feature amount is extracted from the template image, and template data is created. In addition, as indicated by black circles in FIG. 5, a plurality of SIFT feature amounts exist on the template image, and all the template data are generated. In addition, as for the method of obtaining the SIFT characteristic amount, the method described in the above Non-Patent Document 1 is used, and a description thereof will be omitted.

다음으로, 단계 P12 에 있어서, 화상 작성부 (10) 는 라인 센서 (1) 에서 촬영한 화상을 입력 화상으로서 작성한다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이 입력 화상은 세로축이 높이가 되고, 가로축이 시간이 된다.Next, in Step P12, the image creating section 10 creates an image photographed by the line sensor 1 as an input image. Further, as shown in Fig. 6, the vertical axis of the input image is height, and the horizontal axis is time.

다음으로, 단계 P13 에 있어서, 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출한다.Next, in step P13, the SIFT feature quantity is extracted from the input image.

다음으로, 단계 P14 에 있어서, 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하여 입력 화상 내의 전체 행거 위치를 검출한다. 또한, 행거 위치의 검출 방법은, 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 전체 SIFT 특징량의 유클리드 거리를 계산하여 최소의 값이 된 것을 대응점으로 한다. 또, 마찬가지로, 템플릿 데이터의 전체 SIFT 특징량에 대해서 유클리드 거리를 구하고, 각각 대응하는 점에 기초하여 행거 위치를 검출한다.Next, in Step P14, the corresponding point between the SIFT feature amount of the template data and the SIFT feature amount of the input image is searched to detect the entire hanger position in the input image. In the method of detecting the hanger position, the Euclidean distance between the SIFT feature amount of the template data and the SIFT feature amount of the input image is calculated and the corresponding point is set as the minimum value. Likewise, the Euclidean distance is determined for the entire SIFT feature amount of the template data, and the hanger position is detected based on the corresponding point.

여기서, 유클리드 거리란, 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 SIFT 특징량의 차이를 제곱하고, 그것들의 총합의 제곱근을 계산한 것이다. 구체적으로는 SIFT 특징량은 128 차원의 특징량이 된다. 이 때문에, 유클리드 거리를 계산하면 하기 식 (1) 과 같이 된다.Here, the Euclidean distance is obtained by squaring the difference between the SIFT feature amount of the template data and the SIFT feature amount of the input image and calculating the square root of the sum of them. Specifically, the SIFT feature amount is a 128-dimensional feature amount. Therefore, the Euclidean distance is calculated as shown in the following equation (1).

Figure 112013090583766-pct00013
(1)
Figure 112013090583766-pct00013
(One)

상기 식 (1) 에 있어서, V 는 입력 화상의 SIFT 특징량, Vt 는 템플릿 데이터의 SIFT 특징량, d 는 유클리드 거리를 의미한다.In the above equation (1), V is the SIFT feature quantity of the input image, V t is the SIFT feature quantity of the template data, and d is the Euclidean distance.

또한, 통상적으로 유클리드 거리가 최소가 되는 지점은 1 장의 입력 화상 내에서 1 점밖에 나타나지 않는다. 또, 차량 (100) 의 주행 속도에 따라서는 1 장의 입력 화상 내에서 복수의 행거 (102) 가 촬영될 가능성이 있고, 이 상태로는 모든 행거 (102) 를 검출할 수 없다.In addition, a point at which the Euclidean distance is minimized usually shows only one point in one input image. In addition, depending on the running speed of the vehicle 100, there is a possibility that a plurality of hanger 102 is photographed in one input image, and all the hanger 102 can not be detected in this state.

그런데, 라인 센서 (1) 에 의해서 촬영된 가로축이 시간인 입력 화상에 있어서는, 동일 시간 상에 복수의 행거 (102) 가 존재하는 경우는 없다. 이 때문에, 본 실시예에 있어서는, 도 7 중에 파선으로 나타내는 바와 같이, 1 장의 입력 화상을 시간별로 단책상 (短冊狀) 으로 구분하여 대응점을 탐색으로써, 복수의 행거 (102) 를 검출할 수 있도록 하고 있다. 또한, 구분 폭은 임의이지만, 기본적으로 템플릿 데이터 폭과 동일한 정도로 한다.Incidentally, in the input image in which the horizontal axis taken by the line sensor 1 is time, a plurality of hanger 102 does not exist in the same time. Therefore, in the present embodiment, as shown by the broken line in Fig. 7, one input image is divided into short sheets in time, and corresponding points are searched so that a plurality of hanger 102 can be detected . The division width is arbitrary, but is basically the same as the template data width.

다음으로, 단계 P15 에 있어서, 검출된 행거 위치로부터 시각을 계산하고, 시각을 기록한다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 입력 화상은 가로축이 시간으로 되어 있다. 그리고, 라인 센서 (1) 의 샘플링 주파수와 입력 화상 상의 행거 위치에 기초하여 시각을 산출하는 것이 가능해진다.Next, in step P15, the time is calculated from the detected position of the hanger, and the time is recorded. As shown in Fig. 6, the horizontal axis represents time in the input image. Then, it is possible to calculate the time based on the sampling frequency of the line sensor 1 and the hanger position on the input image.

예를 들어, 라인 센서 (1) 의 샘플링 주파수가 1 ㎑ 로서, 행거 (102) 가 시간축 방향의 100 라인째에서 검출된 경우, 1 라인당의 촬영 시간은 1 [sec] ÷ 1000 [㎐] = 0.001 [sec] 이고, 행거 (102) 가 100 라인째에서 검출되었기 때문에 0.001 [sec] × 100 [라인] = 0.1 [sec] 가 된다.For example, when the sampling frequency of the line sensor 1 is 1 kHz and the hanger 102 is detected in the 100th line in the time axis direction, the photographing time per line is 1 [sec] / 1000 [Hz] = 0.001 sec] and 100 [lines] = 0.1 [sec] because the hanger 102 is detected on the 100th line.

마지막으로, 단계 P16 에 있어서, 모든 입력 화상에 대해서 처리가 종료될 때까지 단계 P12~16 을 반복하여, 모든 입력 화상에 대해서 처리가 종료된 시점에서 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 일련의 처리를 종료한다.Finally, in Step P16, Steps P12 to P16 are repeated until the process is completed for all the input images, and at the time when the process for all the input images is completed, the electric railroad repair vehicle position measurement And terminates the series of processes in the apparatus.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 의하면, 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 입력 화상의 SIFT 특징량을 사용하여 대응점을 탐색 처리함으로써, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 행거 (102) 가 주위의 구조물 (104) 과 동일 지점에 존재하고 있는 경우라도 행거 (102) 를 검출하는 것이 가능해지기 때문에 행거 (102) 의 미검출을 방지할 수 있다.As described above, according to the electric railway repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, the corresponding points are searched for using the SIFT feature quantity of the template data and the SIFT feature quantity of the input image, , It is possible to detect the hanger 102 even when the hanger 102 is present at the same position as the surrounding structure 104, thereby preventing the hanger 102 from being undetected.

또, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 의하면, 스케일이나 회전이나 명도 변화에 대해서 정확한 SIFT 특징량을 사용하기 때문에, 스케일이나 회전이나 명도 변화에 따른 모든 경우의 템플릿 데이터를 준비할 필요가 없고, 스케일이나 회전이나 명도 변화가 있는 경우라도 1 개의 템플릿 데이터가 있으면 검출 가능하기 때문에, 행거 (102) 의 검출 효율을 높일 수가 있다.Further, according to the electric railway repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, since accurate SIFT characteristic amounts are used for scale, rotation, and brightness change, template data for all cases corresponding to scale, rotation, It is possible to detect any one template data even if there is a change in scale, rotation, or brightness. Therefore, detection efficiency of the hanger 102 can be increased.

실시예 2 Example 2

이하, 본 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 제 2 실시예에 대해서 설명한다.A second embodiment of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.

본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치와 거의 동일한 구성이지만, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에, 전회의 행거 위치를 기준으로 하여 처리 영역을 한정함으로써 처리의 고속화를 도모하고 있는 점이 상이하다.The electric railroad repair vehicle position measuring device according to the present embodiment has substantially the same configuration as that of the electric railway repair vehicle position measuring device according to the first embodiment. However, when the previous hanger position exists, But differs in that the process is speeded up by limiting the processing area as a reference.

다음으로, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성에 대해서 설명한다.Next, the construction of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

도 8 은 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.Fig. 8 is a block diagram showing a configuration of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성은, 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 구성과 거의 동일하나, 행거 위치 검출 처리부 (15) 에 있어서, 전회의 행거 검출 위치가 존재하는 경우에, 전회의 행거 위치와 조가선 (103) 및 가선 (101) 의 경사 데이터를 받아 건네고, 전회의 행거 위치를 기준으로 처리 영역을 한정한 차회의 처리 영역의 계산을 행하는 점이 상이하다.As shown in Fig. 8, the construction of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment, 15), when the previous hanger detection position is present, the previous hanger position and the inclination data of the hanger line (103) and the curved line (101) are received and the car which defines the processing area based on the previous hanger position And the calculation of the conference processing area is performed.

다음으로, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서에 대해서 설명한다.Next, the procedure of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서는, 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 처리 순서와 거의 동일하나, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에, 전회의 행거 위치를 기준으로 처리 영역을 한정하는 차회의 처리 영역의 계산 처리를 추가한 점이 상이하다.The procedure of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the electric railway repair vehicle position determining apparatus according to the first embodiment, , The calculation processing of the next processing area for defining the processing area based on the previous hanger position is added.

SIFT 특징량은, 산출하는 처리에 시간이 지나치게 걸리기 때문에, 처리의 고속화를 도모할 필요가 있다. SIFT 특징량의 산출에 소요되는 시간은 처리 영역의 크기에 비례하기 때문에, 처리 영역을 한정할 수 있다면 효율적으로 처리할 수 있다. 여기서, 행거 (102) 는 반드시 조가선 (103) 과 가선 (101) 사이에 존재하고, 또한, 조가선 (103) 과 가선 (101) 의 경사 방향에 존재할 가능성이 높기 때문에, 1 개째의 행거 (102) 를 검출할 수 있으면 처리 영역을 한정하는 것이 가능하다. 이와 같이, 조가선 (103) 및 가선 (101) 의 경사로부터 차회의 처리 영역을 한정할 수 있기 때문에 처리의 고속화를 도모할 수 있다.Since the SIFT feature amount takes too much time for the calculation process, it is necessary to increase the processing speed. Since the time required for calculating the SIFT feature amount is proportional to the size of the processing region, it can be efficiently processed if the processing region can be limited. Since the hanger 102 is necessarily located between the wire 103 and the wire 101 and is more likely to be present in the inclined direction of the wire 103 and the wire 101, It is possible to define the processing region. As described above, since the processing area can be limited by the inclination of the first line 103 and the second line 101, the processing speed can be increased.

도 9 는 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서를 나타낸 플로우 차트이다.Fig. 9 is a flowchart showing the procedure of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the embodiment.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서로서, 처음에 단계 P10 에 있어서, 라인 센서 (1) 로부터 템플릿용의 화상을 취득한다. 또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 템플릿 화상은 1 개의 행거 (102) 가 촬영되어 있는 부분을 잘라낸 화상으로 한다.As shown in Fig. 9, in step P10, an image for a template is acquired from the line sensor 1 as a processing procedure in an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment. Further, as shown in Fig. 4, the template image is a cut-out image of a portion where one hanger 102 is photographed.

다음으로, 단계 P11 에 있어서, 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성한다. 또한, 도 5 중에 흑색 원으로 나타내는 바와 같이, SIFT 특징량은 템플릿 화상 상에 복수 존재하고 있고, 그 모든 템플릿 데이터를 작성한다. 또한, SIFT 특징량을 구하는 방법에 대해서는 상기 비특허문헌 1 에 기재되어 있으므로 여기에서의 설명은 생략한다.Next, in Step P11, the SIFT feature amount is extracted from the template image to generate template data. In addition, as indicated by black circles in FIG. 5, a plurality of SIFT feature amounts exist on the template image, and all the template data are generated. The method for obtaining the SIFT characteristic amount is described in the above Non-Patent Document 1, and the description thereof will be omitted.

다음으로, 단계 P12 에 있어서, 화상 작성부 (10) 는 라인 센서 (1) 에서 촬영한 화상을 입력 화상으로서 작성한다. 또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 입력 화상은 세로축이 높이가 되고, 가로축이 시간이 된다.Next, in Step P12, the image creating section 10 creates an image photographed by the line sensor 1 as an input image. Further, as shown in Fig. 6, the vertical axis of the input image is height, and the horizontal axis is time.

다음으로, 단계 P20 에 있어서, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우, 단계 P21 에 있어서 차회의 처리 영역의 계산 처리를 실행한다. 또, 전회의 행거 위치가 없는 경우, 단계 P13 에 있어서 입력 화상 전체로부터 행거 위치를 검출 처리한다.Next, in Step P20, if there is a previous hanger position, the next processing region calculation processing is executed in Step P21. If there is no previous hanger position, the hanger position is detected from the entire input image in step P13.

다음으로, 단계 P21 에 있어서, 1 장째의 화상 중에서 행거 (102) 를 검출하고, 1 장째의 행거 검출 위치 (4) 와 조가선 (103) 과 가선 (101) 의 경사에 기초하여 차회의 처리 영역 (5) 을 결정한다. 구체적으로는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 조가선 (103) 과 가선 (101) 의 경사가 우하 방향인 경우, 행거 (102) 는 조가선 (103) 과 가선 (101) 사이에 존재하기 때문에, 조가선 (103) 과 가선 (101) 의 경사 방향으로 존재할 가능성이 높다. 이 때문에, 1 장째의 행거 위치 (4) 를 기준으로 하여, 조가선 (103) 과 가선 (101) 의 경사 방향으로 차회의 처리 영역 (5) 을 결정할 수 있다.Next, in step P21, the hanger 102 is detected from the first image, and based on the inclination of the first hanger detection position 4, the hitch 103, and the crooked line 101, 5). More specifically, as shown in Fig. 10, when the hanger 103 and the hanger 101 are inclined in the lower right direction, the hanger 102 exists between the hanger 103 and the hanger 101, 103 and the torsion bar 101 in the oblique direction. Therefore, it is possible to determine the processing area 5 in the slanting direction of the tangent line 103 and the cantilever 101 with reference to the first hanger position 4.

또한, 도 10 중에 A, B 로 나타내는 일점 쇄선을 화상이 끊어진 곳으로 하고, 일점 쇄선 A 로부터 좌측을 1 장째의 화상, 일점 쇄선 A 와 일점 쇄선 B 사이를 2 장째의 화상, 일점 쇄선 B 로부터 우측을 3 장째의 화상으로 한다.In Fig. 10, the one-dot chain lines indicated by A and B are broken lines, the left one-dot chain line A represents the first image, the one-dot chain line A and the one-dot chain line B represents the second image, Is regarded as the third image.

다음으로, 단계 P14 에 있어서, 차회의 처리 영역 (5) 내 또는 화상 전체에서 행거 위치를 검출 처리한다.Next, in step P14, the hanger position is detected in the next processing area 5 or the entire image.

다음으로, 단계 P15 에 있어서, 검출된 행거 위치로부터 시각을 계산하고, 시각을 기록한다.Next, in step P15, the time is calculated from the detected position of the hanger, and the time is recorded.

마지막으로, 단계 P16 에 있어서 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에는, 단계 P12~15 를 입력 화상이 없어질 때까지 반복하고, 모든 입력 화상에 대해서 처리가 종료된 시점에서 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 일련의 처리를 종료한다.Finally, when the previous hanger position is present in the step P16, the steps P12 to 15 are repeated until the input image disappears, and at the time when the processing is completed for all the input images, The series of processing in the repairing vehicle position measuring apparatus is terminated.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 의하면, 제 1 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치가 얻는 효과에 추가하여, 처리 영역을 차회의 처리 영역 (5) 으로 한정함으로써 처리의 고속화를 도모할 수 있다.As described above, according to the electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, in addition to the effect obtained by the electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment, (5), the processing speed can be increased.

실시예 3 Example 3

이하, 본 발명에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치의 제 3 실시예에 대해서 설명한다.A third embodiment of an electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.

본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치는, 제 2 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치와 거의 동일한 구성이지만, 처리 영역을 차회의 처리 영역 (5) 으로 한정하는 처리시에, 차회의 처리 영역 (5) 을 확장함으로써 행거 위치 검출 정밀도를 향상시키는 점이 상이하다.The electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment has substantially the same structure as that of the electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment. However, in the processing for limiting the processing region to the next processing region 5 And the hanger position detection accuracy is improved by expanding the next processing area 5. [

다음으로, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 있어서의 처리 순서에 대해서 설명한다.Next, the procedure of the electric railway repair vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.

도 11 중에 A 로 나타내는 일점 쇄선을 화상이 끊어진 곳으로 하고, 일점 쇄선 A 의 좌측을 1 장째의 화상, 일점 쇄선 A 의 우측을 2 장째의 화상으로 한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 화상이 끊어진 곳에서 행거 (102) 가 촬영되어 버린 경우, SIFT 특징량이 상이한 것으로 되어 버리기 때문에 행거 (102) 를 검출할 수 없을 가능성이 있다. 그래서, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 차회의 처리 영역 (5) 의 범위를 이전의 화상, 즉 1 장째의 화상의 일부를 포함하도록 확장함으로써 화상이 끊어진 곳에 촬영되어 버린 행거 (102) 를 검출할 수 있게 된다.In Fig. 11, the one-dot chain line indicated by A is the place where the image is broken, the left side of the one-dot chain line A is the first image, and the right side of the one- As shown in Fig. 11, when the hanger 102 is photographed in the place where the image is broken, there is a possibility that the hanger 102 can not be detected because the SIFT characteristic amount becomes different. Thus, as shown in Fig. 11, by expanding the range of the next processing area 5 to include a part of the previous image, that is, the first image, it is possible to detect the hanger 102 photographed at the place where the image is broken .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 의하면, 제 2 실시예에 관련된 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치가 얻는 효과에 추가하여, 차회의 처리 영역 (5) 을 확장함으로써, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 화상이 끊어진 곳에 행거 (102) 가 촬영되어 있는 경우라도 행거 (102) 를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.As described above, according to the electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, in addition to the effect obtained by the electric rail repair repairing vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment, It is possible to detect the hanger 102 with good precision even when the hanger 102 is photographed at the place where the image is broken as shown in Fig.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명은 가선 및 궤도 등의 보수에 사용되는 전기 철도 차량 위치를 측정하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치에 적용하기에 바람직한 것이다.The present invention is preferably applied to an electric railway repair vehicle position measuring apparatus for measuring the position of an electric railway vehicle used for maintenance such as a curb and a track.

1 : 라인 센서
2 : 조명
3 : 처리용 PC
4 : 행거 위치
5 : 차회의 처리 영역
10 : 화상 작성부
11, 12 : 메모리
13 : 템플릿 작성 처리부
14 : SIFT 특징량 추출 처리부
15 : 행거 위치 검출 처리부
16 : 시각 기록 처리부
100 : 차량
101 : 가선
102 : 행거
103 : 조가선
104 : 구조물
1: Line sensor
2: Lighting
3: Processing PC
4: Hanger position
5: Secondary processing area
10:
11, 12: Memory
13: Template creation processor
14: SIFT characteristic amount extraction processing section
15: hanger position detection processing unit
16: Time recording processor
100: vehicle
101: wire
102: Hanger
103: Hatching
104: Structure

Claims (4)

가선이나 가선을 지지하는 행거를 매다는 조가선의 화상을 촬영하는 라인 센서와,
상기 라인 센서에서 촬영한 화상을 템플릿 화상과 입력 화상으로서 작성하는 화상 작성부와,
상기 화상 작성부에 있어서 작성한 상기 템플릿 화상과 상기 입력 화상을 보존하는 기억부와,
상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성하고 상기 기억부에 보존하는 템플릿 작성 처리부와,
상기 기억부에 보존된 상기 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 상기 기억부에 보존하는 SIFT 특징량 추출 처리부와,
상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 상기 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하고 상기 입력 화상 중의 행거 위치를 검출하여, 상기 기억부에 보존하는 행거 위치 검출 처리부와,
상기 라인 센서의 샘플링 주파수와 상기 기억부에 보존된 상기 입력 화상 상의 행거 위치에 기초하여 상기 행거가 검출된 시각을 산출하여 시각 데이터를 상기 기억부에 보존하는 시각 기록 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치.
A line sensor for capturing an image of a hanging line hanging a hanging line or a hanging line supporting the hooking line,
An image creating unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;
A storage unit that stores the template image and the input image created by the image creation unit;
A template creation processing unit for extracting SIFT feature amounts from the template image stored in the storage unit and creating template data and storing the template data in the storage unit,
An SIFT feature extraction processor for extracting a SIFT feature quantity from the input image stored in the storage and storing the SIFT feature quantity in the storage,
A hanger position detection processing unit for searching a corresponding point between the SIFT feature amount of the template data stored in the storage unit and the SIFT feature amount of the input image, detecting a hanger position in the input image, and storing the detected hanger position in the storage unit,
And a time recording processing unit for calculating the time when the hanger is detected based on the sampling frequency of the line sensor and the hanger position on the input image stored in the storage unit and storing the time data in the storage unit Vehicle position measuring device for electric railway maintenance.
제 1 항에 있어서,
상기 행거 위치 검출 처리부에 있어서, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에 전회의 행거 위치와 조가선 및 가선의 경사 데이터를 받아 건네고, 전회의 행거 위치를 기준으로 하여 처리 영역을 한정하는 차회의 처리 영역의 계산을 행하는 것을 특징으로 하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein when the previous hanger position is present in the hanger position detection processing unit, the previous hanger position and the inclination data of the hanger and the crossover are received and the next processing zone And the calculation of the position of the vehicle is performed.
제 2 항에 있어서,
상기 행거 위치 검출 처리부에 있어서, 상기 차회의 처리 영역을 확장하는 것을 특징으로 하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치.
3. The method of claim 2,
And the hanger position detection processing section extends the second processing zone.
가선이나 가선을 지지하는 행거를 매다는 조가선의 화상을 촬영하는 라인 센서와,
상기 라인 센서에서 촬영한 화상을 템플릿 화상과 입력 화상으로서 작성하는 화상 작성부와,
상기 화상 작성부에 있어서 작성한 상기 템플릿 화상과 상기 입력 화상을 보존하는 기억부와,
상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 템플릿 데이터를 작성하고 상기 기억부에 보존하는 템플릿 작성 처리부와,
상기 기억부에 보존된 상기 입력 화상으로부터 SIFT 특징량을 추출하여 상기 기억부에 보존하는 SIFT 특징량 추출 처리부와,
상기 기억부에 보존된 상기 템플릿 데이터의 SIFT 특징량과 상기 입력 화상의 SIFT 특징량의 대응점을 탐색하고 상기 입력 화상 중의 행거 위치를 검출하여, 상기 기억부에 보존하는 행거 위치 검출 처리부를 구비하고,
상기 행거 위치 검출 처리부에 있어서, 전회의 행거 위치가 존재하는 경우에 전회의 행거 위치와 조가선 및 가선의 경사 데이터를 받아 건네고, 전회의 행거 위치를 기준으로 하여 처리 영역을 한정하는 차회의 처리 영역의 계산을 행하고, 또한 상기 차회의 처리 영역을 확장하는 것을 특징으로 하는 전기 철도 보수용 차량 위치 측정 장치.
A line sensor for capturing an image of a hanging line hanging a hanging line or a hanging line supporting the hooking line,
An image creating unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;
A storage unit that stores the template image and the input image created by the image creation unit;
A template creation processing unit for extracting SIFT feature amounts from the template image stored in the storage unit and creating template data and storing the template data in the storage unit,
An SIFT feature extraction processor for extracting a SIFT feature quantity from the input image stored in the storage and storing the SIFT feature quantity in the storage,
And a hanger position detection processing unit for searching for a correspondence point between the SIFT feature amount of the template data stored in the storage unit and the SIFT feature amount of the input image, detecting a hanger position in the input image, and storing the detected hanger position in the storage unit,
Wherein when the previous hanger position is present in the hanger position detection processing unit, the previous hanger position and the inclination data of the hanger and the crossover are received and the next processing zone Wherein the calculation is performed and the next processing area is expanded.
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