KR20010081930A - 차륜 측정장치 - Google Patents

Abstract

차륜에 빛을 조사해서 촬영한 화상처리에 의해, 치수를 측정하는 장치에서, 측정장소의 화질이 촬영타이밍에 영향받지 않는 장치구성, 촬영화상에 들어간 외란광의 영향 또는 측정장소의 촬영화질의 영향을 받지 않고 차륜각부의 치수를 정확하게 산출하는 방법, 촬영화상에의 외란광의 침입을 저감하는 장치구성을 제공한다.

차륜의 프렌지 선단부를 촬영하는 카메라의 수광렌즈의 중심위치를 선단부의 높이에 일치시켜 방향을 선단부와 기준홈 사이를 향하고 레일과의 접촉부에서 촬영한다.

또 차륜답면의 촬영화상에 비친 외란광을, 탐색범위의 한정, 히스트그램분포의 해석, 레벨을 변경한 두번의 2치화등에 의해 배제한다. 차륜내면의 기준홈과 프렌지선단의 화질의 영향을, 각각 각의 형상검출과 선단직전의 화상이용에 의해 배제한다. 또 노면의 특정범위의 반사광을 저감하기위해 차광판을 설치하거나 또는 노면을 저반사물질로 도포한다.

Description

차륜측정장치{WHEEL MEASURING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 철도차량의 차륜을 측정하는 차륜측정장치에 관한 것이다.

도 17은 예를 들면 일본국 특개평 7-91918호 공보에 표시된 종래의 차륜측정장치를 표시하는 구성도이다.

도 17에서, 지상에 설치된 레이저광원(10)에서 출사된 세선상광선(10a)은 레일(6)상의 차륜 1의 프렌지(3) 및 답면(4)에 조사된다. 지상에 설치된 레이저광원(11)에서 조사된 세선상광선(11a)은, 차륜(1)의 내측측면(도 17에서는 안보인다)에 조사된다. 차륜(1)의 답면(踏面)(4)에 빛이 조사되고 있는 부분은, 지상에 설치된 촬영장치(12)에 의해 촬영되고 차륜(1)의 내측측면의 빛이 조사되고 있는 부분는, 내측측면(2)에서 촬영장치(13)에 의해 촬영된다.

촬영장치(12) 및 (13)에서 출력되는 영상신호는 화상신호 처리장치(15)에 보내진다. 화상신호 처리장치(15)는 입력된 영상신호를 디지탈 변환하고, 그 화상데이터에 대해, 화상처리를 하고 프렌지 두께 F, 프렌지 높이 H, 차륜경 D, 답면구배 α, 프렌지 각도 φ, 프렌지 선단치수 S등의 치수를 산출한다.

또, 레이저광원(10), 레이저광원(11)에서 조사되는 2개의 세선상의 광선(10a), (11a)는 차륜(1)의 중심과 답면(4)를 연결하는 직선상에 일치해 있고, 광전스위치(14)에 의해 차륜(1)이 검출된 타이밍에 따라 촬영장치(12), (13)에 의해 영상입력이 실시된다.

도 18은, 도 17에서 측정되는 차륜(1)의 답면(4)및 내측측면(2)의 윤곽을 표시한 것이다. 차륜(1)의 형상은 프렌지 두께 F, 프렌지 높이 H, 차륜경 D, 답면구배 α, 프렌지 각도 φ, 프렌지 선단치수 S에 의해 표시된다.

도 18에서 점 P, 점 Q, 점 R, 점 U 및 점 V는 측정기준위치이고, 점 P는 프렌지(3)의 선단, 점 R는 내측측면(2)에서 차륜두께방향으로 일정치수 B만큼 떨어진 답면(4)상의 점, 점 Q는 점 R로부터 차륜경 방향으로 일정치수(K)만큼 떨어진 프렌지 내측곡면상의 점이다. 점 U는 차륜(1)이 마모된 경우에 생기는 프렌지 내측의 각이고 마모가 적은 차륜에서는 존재하지 않는다. 점 V는, 내측측면(2)에 설치된 기준홈(5)의 치수기준이 되는 벽의 선단이다.

그리고 차륜경 D는 점 R를 통과하는 차륜(1)의 직경이고 프렌지 두께 F는 점 B로부터 내측측면(2)까지의 차륜두께방향의 거리이고 프렌지높이 H는 점 P에서 점 R까지의 차륜경 방향의 거리이다. 또 답면구배 α는 점 R에서의 답면의 구배이고, 프렌지 각도 φ는 점 Q로부터 점 U사이의 직선에 가까운 부분과 내측측면(2)와 이루는 각도이고, 프렌지 선단치수 S는 점 P와 점 U사이의 차륜경 방향의 거리이다.

촬영장치(12)는 도 18의 범위(16)에 촬영장치(13)는 도 18의 범위(17)에 각각 대응한 레이저광의 반사상을 포함하는 영상을 촬영한다. 촬영된 영상은 화상신호 처리장치(15)에 의해 화상데이터로 변환한 후, 화상처리를 해서 레이저광상의 형상으로부터 차륜각부의 치수를 구한다.

프렌지 두께 F, 프렌지 높이 H, 답면구배 α, 프렌지 각도 φ및 프렌지 선단치수 S는, 어느것이나 촬영장치(12)에 의해 얻어진 도 18의 범위(16)에 대응하는 화상상에서 산출된다. 차륜경 D는 다음과 같이해서 산출된다.

즉, 촬영장치(13)에 의해 얻어진 도 18의 범위(17)에 대응하는 화상상에서, 차륜(1)의 내측측면(2)에 조각된 기준홈(5)의 점 V로부터 프렌지(3) 선단 P까지의 치수 C를 구하고, 이미 얻어진 프렌지 높이 H를 감한 후, 기준홈(5)의 직경이 기지라고 보고 차륜경 D를 구하고 있다.

종래의 차륜측정장치는 이상과 같은 구성과 치수의 산출처리를 하고 있으므로 레이저광의 상이 도 18에 표시하는 단면형상과 같은 명료한 영상이면 좋으나, 실제의 차륜을 촬영한 화상에서는 이래의 표시하는 바와 같은 화상상의 문제가 발생하므로 정확한 치수가 산출안되는 경우가 있고 이에 관한 해결책은 표시되어 있지 않다.

우선 첫째로, 실제의 차륜(1)에서는 레일과의 접촉에 의해 도 18에 표시한 답면(4)에서, 프렌지 내측 U점 부근까지의 범위가 연마되어 경면에 가까운 상태가 되고, 광학적으로는 난반사보다 정반사에 가까운 상태로 되어 있다. 이런 차륜(1)이 대상이고, 또 주위가 밝은 경우, 촬영장치(12)에서 촬영되는 차륜답면 화상은, 도 19에 표시하는 바와 같은 화상이 된다. 도 19에서 답면(19) 및 프렌지 내측부분(20)의 레이저광 반사영상은 난반사광이므로 상기 이유에 의해 광량이 적어지고, 경면이 아닌 프렌지 선단부근(21)에서는 광량이 많아지고 언밸런스가 된다. 또, 주위의 밝은 빛이 차륜(1)에서 정반사되어 도 19에 표시하는 바와 같은 외란광의 상(18)이 나타나고, 레이저광과의 구별이 곤란해지므로 대책을 강구하지 않는한 외란광(18)의 일부를 착으로 차륜단면형상으로 보아버려 일부 또는 전부의 치수계측이 불능하게 되거나 큰 오차가 생기거나 한다.

둘째로 실제의 차륜(1)을 촬영장치(13)에서 촬영한 화상은 도 20에 표시하는 바와 같은 프렌지 선단부(22)의 상은 오염의 부착에 기인하는 반사율의 흐트러짐이 있는 경우에, 도 18의 선단점 P까지 확실하게 보이지 않는 경우가 있고, 이 경우 도 18의 치수 C가 실제보다 짧게 산출되버린다.

세번째로, 광전스위치(14)의 검출타이밍의 오차에 의해 차륜(1)의 촬영위치의 어긋남이 발생하면, 도 18의 선단점 P가 촬영장치(13)로부터 안보이게 되는 경우가 있다.

이 경우 도 18의 치수 C가 실제보다 짧게 산출되어 버린다.

네번째로 기준홈(5)의 치수기준측(도 18의 V점)의 각의 형상은 예리한 직각뿐아니라, 차륜(1)의 종류에 따라서는 약간의 면보정이 되어 있는 경우가 있다. 면보정된 차륜(1)을 촬영하면, 도 20에 부호(23)로 표시하는 바와 같이 각이 약간 뒤진형상이 된다. 이 경우 광상의 뒤짐에 불구하고 선단까지 하지 않으면 기준측벽의 위치를 정확하게 잡을수가 없다.

또 오염이 심한 차륜(1)에서는 기준홈(5)의 치수기준측(도 18의 V점)의 각 자체가 직각이라도, 오염의 부착에 의해 그 만큼 안쪽으로 밀어내 버리는 경우가 있다. 이때, 도 20에 부호(23)에서 표시한 바와 같이 각이 좀 무진 형상으로 촬영되나 광상의 선단까지 검출해버리면 도 18의 치수 C가 부착부분만큼 실제보다 길게 산출되어 버린다. 이와 같이 기준홈(5)의 각의 검출은 차륜(1)의 종류나 오염의 유무에 따라 각각 다른 방법으로 실시되어야 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 문제점을 해소하기 위해 된 것으로, 광전스위치의 검출타이밍의 오차에 의한 프렌지 선단이 보이는 방법의 차를 생기게 하지 않고, 차륜직경을 정확하게 측정할수 있는 차륜측정장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 촬영화상의 화질에 문제가 있는 경우에 그 영향을 배제하고 차륜 각부의 치수를 정확하게 측정할 수 있는 차륜 측정장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 촬영화상에의 외란광의 찍힘을 억제하고, 차륜 각부의 치수를 정확하게 측정할 수 있는 차륜 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우 한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 제 1의 광선을 조사하는 제 1의 광원과 상기 제 1의 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 제 1의 촬영수단과 상기 차룬의 내면측방에 배치되고 이 차륜의 프렌지선단 최하부와 내면기준홈을 포함하는 범위의 연직방향에 세선상의 제 2의 광선을 조사하는 제 2의 광원과, 상기 제 2의 광선에 의해 조사된 상기 프렌지선단 최하부와 상기 내면 기준홈을 포함하는 범위의 상을 촬영하는 제 2의 촬영수단을 구비하고 상기 제 2의 촬영수단의 수광렌즈의 광학적 중심위치를 상기 차륜의 프렌지선단 최하부를 통과하는 수평면상에 배치하고 상기 수광렌즈의 광축방향을 상기 프렌지선단 최하부와 상기 내면기준홈 사이의 위치를 향해 설치하고 상기 제 1 및 제 2의 촬영수단의 출력에 따라 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 2의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우한 쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 촬영시의 위치관계와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 답면중앙의 탐색점을 정하고, 상기 탐색점을 포함하는 차축방향(X방향)으로 답면전체의 폭보다 좁은 폭으로 수직인 방향(Y방향)으로 충분히 긴 폭의 구형영역을 취하고 상기 구형영역내에서 각 Y위치마다에 X방향의 영역폭내의 휘도치를 가산한 값(히스트그램)을 구하고 상기 히스트그램의 값이 최대가 되는 Y위치를 답면의 치수 기준위치로서 상기 차륜의 적어도 답면에 관한 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 3의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우 한쌍의 차륜 중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기차륜의 화상에 대해 촬영시의 위치관계와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 답면중앙의 탐색점을 정하고 상기 탐색점을 포함하는 차축방향(X방향)으로 답면전체의 폭보다 좁은폭으로 수직인 방향(Y방향)으로 충분히 긴폭의 구형영역을 취하고 상기 구형영역내에서 각, Y위치 마다에 X방향의 영역폭내의 휘도치를 가산한 값(히스트그램)을 구하고, 상기 히스트그램의 값이 극대가 되는 Y취치중, 이 극대치를 그 반치폭으로 제한값이 최대가 되는 Y위치를 답면의 치수기준위치로해서 상기 차륜의 적어도 답면에 관한 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 4의 측면에 관한 차륜측정장치는 자축에 장착된 좌우한쌍의 차륜중 한쪽차륜에 대해 이 차륜외전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 빛을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 촬영시의 위치관계와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 답면중앙의 탐색점을 더하고 상기 탐색점을 포함하는 차축방향(X방향)에 답면 전체의 폭보다 좁은 폭으로 수직인 방향(Y방향)에 충분히 긴 폭의 제 1의 구형영역을 취하고 상기 제 1의 구형영역내에서 각 Y 위치마다에 X방향의 영역폭내의 휘도치를 가산한 값(히스토그램)을 구하고, 상기 히스토그램의 값이 최대가 되는 Y위치를 구한 후, 상기 Y위치를 포함 Y방향 및 X방향 공히 좁은폭의 제 2의 구형영역을 새롭게 정하고, 상기 제 2의 구형영역에서 일정한 레벨로 2치화(2値化)를 해서 얻어진 2치화 화상에 대해 상기 제 2의 구형영역내에서의 Y방향 평균위치를 산출하고 상기 산출된 Y위치를 답면의 치수기준치로서 상기 차륜의 적어도 답면에 관한 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 한상태에서는 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 우선 프렌지 선단주변부의 상의 위치를 구하고, 이렇게 해서 구해진 프렌지 선단주변부의 위치와 상기 차륜의 표준치수로부터 상기 차륜의 답면중앙의 탐색점을 정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 5의 측면에 관한 차량측정장치는 차축에 장착된 좌우한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 전방 또는 후방으로 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 상기 화상의 적어도 프렌지의 래일측면과 접촉하는 프렌지 내면을 포함하는 범위를 제 1의 대상영역으로 해서 상기 프렌지 내면의 적어도 일부가 검출가능한 제 1의 2치화 레벨로 2치화 처리를 하고 얻어진 2치화 화상에서 상기 프렌지 내면부분의 검출안된 부분을 직선 또는 곡선으로 보간해서 연속된 윤곽선을 얻은 후, 상기 윤곽선으로부터 일정거리내의 범위를 제 2의 대상영역으로해서 상기 촬영수단에서 얻어진 원래의 답면화상의 상기 제 2의 대상영역내에 대해 상기 제 1의 2치화 레벨보다 낮은 제 2의 2치화 레벨로 2치화 처리를 해서 상기 프렌지 내면의 윤곽선을 다시 구함으로써 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 6의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 프렌지 선단주변부의 상에서 프렌지의 위치를 특정하고, 상기 프렌지의 위치와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 프렌지의 래일측면과 접촉하는 프렌지 내면을 포함하는 범위를 정하고 상기 범위를 대상영역으로서 소정의 2치화 레벨로 2치화 처리를 해서 상기 프렌지 내면의 윤곽선을 구함으로써 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 7의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우 한쌍의 차륜 중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 내면측방에 배치되고 이 차륜의 프렌지 선단부와 내면기준홈을 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 프렌지선단부와, 상기 내면기준홈을 포함하는 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서, 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해, 상기 차륜의 내면평탄부에 닿는 상기 광의 상에 평행인 방향을 Y, 수직인 방향을 X라고 하면 상기 기준홈의 홈벽중 치수 기준측과 반대측으로부터 순차 상기 광선의 상상에 Y좌표의 약간 다른 3점을 취해 중앙의 점과 전후 각각의 점과의 X좌표의 차를 구했을때 최초로 한쪽의 차가 0또는 충분히 작고, 다른쪽의 차가 일정치 이상이될때의 중앙의 점을 치수기준위치로서 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 다른 양상에서는 상기 연산수단에서, 상기 기준홈이라고 특정되었을때의 중앙의 점과, 전후 2점 중 X좌표의 차가 작았던 점과의 X좌표의 차를 조사하면서, 상기 2개의 점의 Y좌표간격을 유지해서 후자의 점의 방향에 순차로 이동시켰을때에 상기 X좌표의 차가 0이 되었을때의 전자의 점을 치수기준위치로서 상기 차륜의 치수중 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 8의 측면에 관한 차륜측정장치는 차축에 장착된 좌우 한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 내면측방에 배치되고 이 차륜의 프렌지선단부와 내면기준홈을 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광원에 의해 조사된 상기 프렌지 선단부와, 상기 내면기준홈을 포함하는 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서, 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해, 상기 차륜의 내면평탄부에 닿는 상기 광선의 상에 평행인 방향을 Y, 수직인 방향을 X라고 할때, 상기 광선의 상에 평행하고 X방향에 일정한 거리만큼 떨어진 직선을 그어, 상기 차륜의 프렌지선단부에 해당하는 상기 광선의 상의 곡선과 상기 직선과의 교점을 구하고, 상기 교점의 Y좌표에 차륜의 종류마다에 정해진 소정의 값만 가산한 값을 상기 차륜으 프렌지선단의 Y좌표로서 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 9의 측면에 관한 차륜측정장치는, 착축에 장착된 좌우한쌍의차륜중, 한쪽의 차륜에 대해 이 차륜의 내면측방에 배치되고 이 차륜의 프렌지선단부와 내면기준홈을 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 프렌지선단부와 상기 내면기준홈을 포함하는 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과 상기 촬영수단에 출력에 따라, 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 상기 차륜의 프렌지선단부에 닿는 상기 광의 상을 그 형상에 따라 선단방향으로 연장함으로써 상기 차륜의 프렌지선단의 위치를 구해서 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양상에서는, 상기 광원과 상기 촬영수단이 설치된 위치로부터 상기 차륜에 대해 상기 광원과 상기 촬영수단이 있는 쪽의 적어도 상기 압면에 반사되어서 상기 촬영수단에 찍히는 범위의 끝까지에 대해 차륜이 통과하는 선로의 적어도 한쪽의 옆에 상기 차륜의 중심축으로부터 위의 높이까지 차광판을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또다른 양상에서는, 상기 광원과 상기 촬영수단이 설치된 위치로부터 상기 차륜에 대해 상기 광원과 상기 촬영수단이 있는 쪽의 적어도 상기 답면에 반사되어서 상기 촬영수단에 찍히는 범위의 끝까지에 대해 차륜이 통과하는 선로상 및 선로열의 물체를 반사율이 낮은 물질로 구성하거나, 또는 그 물체의 선로측의 표면을 반사율이 낮은 물자로 피분한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 모든 실시의 형태에 공통된 차륜측정장치의 촬영부와 화상신호 처리부의 배치를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 처리장치의 구성과 주변장치의 관계를 표시하는 블록도.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1의 개략구성을 표시하는 도면.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 화상처리의 상세를 표시하는 설명도.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 8에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 10에 의한 화상처리를 표시하는 설명도.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 11에서의 차륜답면의 촬영계를 선로측면에서 본 도면.

도 15는 본 발명의 실시의 형태 11의 요부의 구성을 표시하는 도면.

도 16은 본 발명의 실시의 형태 12의 요부의 구성을 표시하는 도면.

도 17은 종래의 차륜측정장치의 개략구성을 표시하는 사시도.

도 18은 차륜단면의 형상과 측정부를 표시하는 도면.

도 19는 차륜답면의 촬영화상에서의 외란광을 표시하는 도면.

도 20은 차륜내면의 촬영화상에서의 기준홈과 프렌지선단의 성질을 표시하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 차륜, 2: 차륜내면, 3: 프렌지,

5: 기준홈, 6: 래일, 10, 11: 레이저광원,

10a, 11a: 레이저광선, 12, 13: 촬영장치,

14: 광전스위치, 15: 화상신호 처리장치,

15a, 15b: A/D변환기, 15c: cpu,

15d: 메모리, 15e: 디스플레이 인터페이스,

15f: 입출력 인터페이스, 18: 외란광, 24: 디스플레이,

25: 외부장치, 26, 27: 카메라, 28: 수광렌즈,

29: 광학저중심, 30: 수평면, 31: 광축중심선,

32: 프렌지상, 32a: 직선, 33: 답면상,

34: 외란광, 35: 탐색영역, 39: 외란광,

41: 외란광주심, 42: 탐색영역, 43: 답면상중심,

44: 틀, 45: 기준점, 47: 탐색영역,

49: 답면사, 50: 외란광, 52: 윤곽선,

54: 차륜내면의 상, 55: 각,

58: 차륜내면의 평탄부분, 59: 직선, 61: 곡선,

64: 직선, 65: 차광판,

D: 차륜경, F: 프렌지 두께, H: 프렌지 놀이,

L: 거리, P: 선단, S: 프렌지 선단치수,

Δy: 간격, α: 압면구배, θ2: 각도,

φ: 프렌지 각도.

이하, 첨부도면에 의해 본 발명의 실시의 형태에 대해 설명한다.

실시의 형태 1

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차륜측정장치의 각 구성요소의 배치를 개략적으로 표시하고 있다. 도 1에서 차륜(1), 차륜내면(2), 프렌지(3), 답면(4), 기준홈(5), 래일(6), 세선상 레이저광원(10), (11), 촬영장치(12), (13), 광전스위치(14) 및 화상신호처리장치(15)는 상술한 종래예 와 같은 것이다. 단, 레이저광원(11)에 의해 조사되어서 촬영장치(13)에 의해 촬영되는 차륜내면(2)의 위치는 래일(6)과 차륜(1)의 접촉점의 바로옆으로 되어있다.

또, 이 실시의 형태 1에서는 설명을 간단히 하기위해 래일(6)이 수평으로 설치된 것으로 보고 설명한다.

화상신호처리장치(15)는 도 2에 표시한 바와 같이 구성되어 있고 촬영장치(12)의 카메라(26) 및 촬영장치(13)의 카메라(27)로부터의 영상신호를 각각 입력해서 A/D변환기(15a) 및 (15b)에서 디지탈 화상데이터로 변환하고, 연산수단으로서의 CPU(15c)에 판독해 메모리(15d)에 저장해두고, 필요에 따라 인출해서 CPU(15c)에서 화상처리연산을 한다.

화상 및 처리결과는 디스플레이 인터페이스(15e)를 통해서 디스플레이(24)에 표시된다. CPU(15c)는 입출력 인터페이스(15f)를 통해서 외부장치(25)에 접속되어, 데이터의 수수를 한다.

도 3은 레이저광원(11), 촬영장치(13)와 차륜(1)과의 위치관계를 표시하기위해, 차륜(1)의 진행방향에서 본 단면도이다.

도 3에 표시한 바와 같이 레이저광원(11)은 차륜(1)의 프렌지(3)보다 하방에 설치되고 직선(32a)과 (32b)의 범위내에 세선상의 레이저광을 출사하고 차륜(1)의 프렌지(3)에서 기준홈(5)을 포한하는 범위를 조사한다.

촬영장치(13)는 도 1에 표시한 바와 같이, 레이저광원(11)에 대해 상방에서 본 각도 θ2만큼 경사지게 옆으로 설치되어있다. 또 도 3의 단면도에 표시한 바와 같이 촬영장치(13)의 내부는 카메라(27)와 수광렌즈(28)로 구성되고, 수광렌즈(28)의 광학적중심(28)이 프렌지(3)의 선단 P점을 통과하는 수평면(30)을 통과하는 위치에 배치되고 광축중심선(31)은 프렌지선단(3)과 기준홈(5)의 중간을 향해 설치되어 있다.

수광렌즈(28)의 광학적중심(29)을 프렌지선단(3)의 높이에 일치시킴으로서 프렌지선단(3)이 과부족없어 보이는 위치에서 촬영할 수 있다.

또, 통과하는 차륜(1)은 항상 래일(6)과 답면(4)가 접촉해 있으므로, 프렌지선단(3)의 높이방향의 위치는 통과속도라 촬영타이밍차에 영향되지 않고 대략 안정되어 있다. 차륜(1)의 프렌지높이 H의 차에 의해, 차륜(1)마다에 프렌지(3)의 선단(P)점이 약간 상하하고 있으나, 일반적으로 프렌지높이 H의 차는 수 ㎜정도로 관리되고 있으므로 영향은 거의 없다.

촬영장치(13)에 의해 촬영되는 시야범위는 광축중심선(31)을 중심으로 좌우균등한 범위(31a)로 넓혀저 있으므로, 광축중심선(31)을 프렌지선단(3)과 기준홈(5)의 중간을 향해 설치하면, 촬영대상인 프렌지(3)와 기준홈(5) 모두 시야범위에 넣으면서 최대한으로 확대해서 촬영할 수 있으므로 화상처리의 불해능을 올릴수가 있다.

이상, 래일(6)이 수평으로 설치한 것으로 해서 설명하였으나 래일(6)이 수평이 아닌때 상기 설명의 「수평면」이나 「높이」의 기준을 래일상면에 치환해서 생각하면 된다.

실시의 형태 2

도 4는 도 1에서 촬영장치(12)로부터 화상신호처리장치(15)에 입력된 화상이다. 도 4에서 32는 광원(10)의 레이저광(10a)이 차륜(1)에서 난반사된 상이고, 33은 그 상중 답면(4)부분이다. 34는 차륜(1)의 주위의 물체와 배경등에서 발생한 빛(이하 외란광이라 함)이 차륜답면(4)에서 주로 정반사한 상이다.

프렌지높이 H, 차륜직경 D등의 치수를 측정하기 위해서는 도 18에 표시하는 답면(4) 중앙의 점 R의 Y방향위치를 정확하게 구할 필요가 있으나, 도 4의 화상에서는 답면상(33)이 외란광(34)에 묻혀져 있다.

그래서, 본 실시의 형태 2는 도 2의 연산수단으로서의 CPU(15c)에서, 외란광 (34)에 매몰된 답면상(33)의 위치를 정확하게 구하는 방법을 제시한다.

도 4에서 답면상(33)이 반드시 포함되는 Y방향으로 긴 구형영역을 탐색영역 (35)으로 설정한다. 이 탐색영역(35)의 X방향(차축방향)의 위치는 별도, 차축방향 측정수단, 예를 들면 도 1에서의 레이저광원(11)과 촬영장치(13)에 의해 결정된 결과를 사용해서 결정한다.

이 탐색영역(35)내에서 각 Y위치에서 X방향으로 화상의 휘도치를 가산한 값(히스트그램)을 계산해 Y의 함수로 표시하면, 도 4의 우단같은 분포가 얻어진다. 도 4에서 36은 외란광(34)에 대응하고, 37은 답면상(33)에 대응하고 있다. 그래서 휘도히스토그램이 최대가 되는(37)을 취하면 답면상의 Y위치를 확정할수가 있다.

실시의 형태 3

도 5는 설치조건등에 의해 외란광의 크기와 위치가 도 4의 것과는 다른 경우를 표시한 것으로, 답면상(33)의 근방에 어느정도 강하게 나타난 것을 표시한다. 상기 실시의 형태 2와 같이 이 영역내에서 휘도히스토그램을 취하면 도 5에 부호(38)로 표시한 바와 같은 분포가 되고, 외란광(34)이 밝으므로 히스토그램의 최대치는 답면상(33)의 곳이 아니고 외란광(34)쪽에 나타난다. 본 실시의 형태 3은 CPU(15c)에서 다음 처리를 함으로써 이런 현상을 개선하는 것이다.

히스토그램은 외란광(34)과 답면상(33)에 대응하는 개소에 각각 극대를 표시하므로, 각각의 극대치 W와 반치폭(h)를 구하고, 이들의 비 h/w의 값을 산출한다. 레이저광에 의한 답면상(33)은 세선상때문에 h/w의 값이 크고 외란광(34)은 넓혀져 있으므로 h/w의 값은 작다.

그래서 나타난 극대중 h/w의 최대의 것을 취하면 답면상(33)의 Y위치를 확정할 수가 있다. 몰론, 이 방법은 도 4의 실시의 형태 2의 경우에도 적용가능하다.

실시의 형태 4

도 6은 다른 패턴의 외란을 표시한 것으로 답면상(33)에 대략 겹쳐있으나 탐색영역(35)의 X방향중앙 이외의 부분에서는 겹치지 않고 근접해서 상당히 강한 외란광(39)이 있는 경우이다.

히스토그램은 도 6의 우단에 표시하는 바와 같은 분포가 되고 밝은 외란광(39)이 강하고 또 근접해 있으므로, 극대를 하나만 생기고 그 중심을 밝은 외란광(39)의 중심(41)의 답면상(33)의 중심(43)의 사이가 되어 버리고, 그대로 답면상의 위치로 하면 오차가 크다.

그래서 본 실시의 형태 4에서는 CPU(15c)에서 다음의 처리를 한다. 즉 얻어진 극대위치를 중심으로해서 X방향의 폭(35)의 반정도에 좁은 Y방향폭을 이 극대위치를 포함하는 정도로 좁힌, 도 6의 부호(42)에서 표시한 바와 같은 구형영역으로 되는 제 2의 탐색영역을 정하고 이 탐색영역(42)내의 화상에 대해 포함되는 외란광(39)와 답면상(33)의 중간 레벨에서 2치화한다.

이 결과, 제 2의 탐색영역(42)내에는 강한 외란광이 포함되지 않으므로, 2치화된 답면상(33)만이 나타난다.

이 답면상(33)의 Y방향의 위치를 전 화소의 평균등의 방법에 의해 계산하면 답면상(33)의 Y위치를 확정할 수가 있다. 이 방법은 도 4 및 도 5에 표시한 실시의 형태 2 및 3의 경우에도 적용가능하다.

실시의 형태 5

상기 실시의 형태 2~4에서는 탐색영역(35)을 설정할때 X방향(차축방향)의 위치를 별도 차축방향 측정수단(도 1의 11, 13)에 의해 구하는 것으로 하였으나 프렌지높이 H등의 답면치수만을 측정하는 목적의 장치에서는 답면촬영용의 레이저광원(10)과 촬영장치(12)에 의한 촬영화상만으로부터 치수산출하지 않으면 된다.

그래서 본 실시의 형태 5는 하나의 화상으로부터 탐색영역(35)을 결정하는 방법을 제공하는 것으로, CPU(15c)에서 다음의 처리를 한다.

도 7은, 상기 실시의 형태 2~4와 같이 촬영장치(12)로부터 화상신호 처리장치(15)에 입력된 화상을 표시하고 있다. 우선, 이 화상상에서 프렌지 선단(3)의 Y좌표를 구한다. 구체적으로는 답면상(33)중 구형상의 틀(44)로 포위된 형상 즉 프렌지부분을 패턴매치법으로 탐색한 후 선단 3의 Y좌표를 구하거나 또는 화상전체로 Y축의 하측에서 순차위로 가로 1라인씩 휘도가 큰 부분을 탐색해서 최초로 견출된 곳을 선단(3)으로 하는 등의 방법에 의한다.

다음 선단 3으로부터 소정의 거리 a만큼 차륜중심방향(Y)로 이동한 점으로부터 차륜내면측에 직선을 긋고, 프렌지상(32)와의 교점을 구한다. 이 교점의 X좌표와 먼저구한 프렌지선단(3)의 Y좌표를 갖는 점(45)을 이 차륜(1)의 기준점으로하고, 여기서 소정의 XY치수만큼 껄어진점(46)을 기준으로 해서 탐색영역(35)을 정한다. 또 교점(45)은 통상은 마모하지 않는 부분에서 결정하고 있으므로 마모에 의해 변동하는 일은 없다.

실시의 형태 6

본 실시의 형태 6은 도 1에서 촬영장치(12)로부터 화상신호처리장치(15)에 입력된 화상에서 외란광이 있을때에 프렌지 두께 F(도 18)를 측정하기 위한 프렌지 내면의 윤곽선을 구하는 방법을 제공하는 것으로 이 때문에 CPU(15c)에서 다음과 같은 처리를 한다.

도 8은, 상기 실시의 형태 2~5와 같이 촬영장치(12)로부터 화상신호 처리장치(15)에 입력된 화상을 표시하고 있다. 도 8에서 50은 외란광, 영역(47)은 프렌지내면을 포함하는 구형상의 탐색영역이다. 49는 레이저광의 답면상(33)중, 프렌지내면의 반사율이 낮으므로 수광량이 작고 어둡게 되어 있는 부분이다.

탐색영역(47)은 프렌지 내면부 이외의 외란광을 가능한 한 포함시키지 않도록 하기위해 정확하게 결정할 필요가 있다. 이 때문에 상기 실시의 형태 5와 같이 밝은 프렌지부분에서 기준점(45)을 구하고, 여기서 소정의 XY치수만큼 떨어진 점(48)을 기준으로 해서 탐색영역(47)을 정한다.

이 탐색영역(47)내에 있는 외란광(50)의 휘도는 어두운 답면상(49)보다 크므로, 영역전체로 일율적으로 2치화 처리하면 양자를 구별하는 것이 곤란해진다. 그래서 우선 외란광(50)의 휘도보다 높은 2치화 레벨에서 탐색영역(47)내를 2치화하고 도 9A와 같이 외란광이 없는 2치화 화상을 얻는다.

이때, 답면상의 외란광이 없는 2치화 화상을 얻는다.

이때, 답면상의 어두운 부분은 도 9A에 부호 51로 표시한 바와 같이 꺼저버린다.

다음, 남은상에서 꺼진부분을 직선으로 보간함으로써 도 9B의 윤곽선(52)를얻는다. 보간된 부분은 원래의 프렌지형상과 일치하지 않으므로 이대로 치수측정에 사용하면 오차가 생긴다. 그래서, 2치화된 윤곽선(52)로부터 양측에 일정한 거리만큼 떨어진 범위(53)를 취하고, 이 영역은 원화상에 맞춘다(도 9c).

이 영역에는 외란광이 포함되지 않으므로, 어두운 부분(49)의 휘도보다 낮은 2치화 레벨에서 2치화를 하면 도 9D와 같이 프렌지 내면의 윤곽전체가 연속된 곡선으로 주출된다.

실시의 형태 7

본 실시의 형태 7은, 차륜내면의 기준홈의 각의 형상에 차가 있는 경우에, 그 영향을 받지 않고 위치를 검출하는 방법을 제공하는 것으로, CPU(15c)에서 다음에 설명하는 바와 같은 처리를 한다.

도 10은 도 1에서 촬영장치(13)에서 화상신호 처리장치(15)에 입력된 화상중 차륜내면(2)의 기준홈(도 18의 5)부근을 확대한 것이고 54는 차륜내면(2)의 평탄부분의 상, 5는 기준홈부분이다.

기준홈(5)의 각(55)의 부분의 형상은, 차륜의 종류 또는 차륜개개의 개체차에 의해 각이 직각인것과, 면을 딴 것이 있다. 각이 직각인 것을 차륜내면에서 기준홈의 직전까지 직선이 된 화상으로 촬영되나, 각이 따저버린 기준홈인 경우에는 도 10에 표시하는 바와 같이 약간 파인 형상의 화상으로 촬영된다.

차륜직경 D를 산출하는데 필요한 도 18의(치수를 측정하기 위해서는 기준홈(5)의 기준측단(점 V)의 위치를 정학하게 결정하는 것이 중요하고, 도 10의촬영화상에서 각(55)의 형상에 불구하고 각(55)의 선단(P)에서 표시하는 점)을 검출할 필요가 있다.

여기서, 본 실시의 형태 7에서는 아래의 방법에 의해 정상각(55)의 선단을 검출할 수 있도록 한다.

도 10에서 차륜내면의 상(54)위에 Y좌표의 간격이 △Y인 3점(P0, P1, P2)을 취해 P0와 P1 사이의 X좌표의 차 X1, P1과 P2간의 X좌표의 차 X2를 각각 구한다.

Y좌표의 간격 △Y의 크기는, 면 따기의 Y방향의 크기정도가 적당하다.

이같은 3점(P0, P1, P2)을 우선 기준홈(5)로부터 차륜중심측(도 10에서는 상측) 예를 들면(56a)에 표시하는 위치를 취하고, 3점이 Y좌표를 1화소씩 차륜의 주방향(도 10에서는 하방향)으로 변경하면서 이동시켰을때, 정수 a,b에 대해 최초에 X1<a 또 X2>b가 되었을때의 점 P1의 위치를 기준홈(5)의 기준축단이라고 판단한다.

이 위치를(56b)에 표시한다.

a는 화상상에서의 기준홈(5)의 깊이(X방향)약간 작은 값, b는 화상상에서의 모따기부분의 X방향 치수보다 약간 큰 값으로 하면된다. 이렇게 해서 검출된 P1의 위치는 각 55의 패인곳의 유무에 불구하고 반드시 기준측단이 된다.

실시의 형태 8

본 실시의 형태 8은 차륜의 기준홈의 각이 직각이고 홈에 이물질이 부착한 경우에, 그 영향을 받지 않고 위치를 검출하는 방법을 제공하는 것으로, 이 때문에 CPU(15c)에서 다음 처리를 한다.

기준홈의 각자체가 직각이라도 주행중에 오염이나 먼지등의 이물질이 부착하면 촬영화상은 도 11과 같이 된다.

상의 형상은 도 10과 유사하고 있으나, 이 경우는 점 P2로 표시한 부분이 기준홈 자체의 각에 해당되고, 패인것 같이 보이는(57)의 부분은 부착한 이물질에 의한 반사에 의해 생긴 상이다.

여기서 본 실시의 형태 8에서는 이물질의 부착의 유무에 관계치 않고, 기준홈(5)의 기준측단(P2로 표시하는 점)을 검출한다.

도 11에서 우선 상기 실시의 형태 7에 의한 방법으로 기준홈(5)의 단점 P1의 위치를 검출하고 다음에 점 P1을 단으로 해서 차륜외주측에 Y좌표의 간격이 △Y인 2점(P2, P3)를 취하고 P2와 P3 사이의 X좌표의 차를 구한다. Y좌표의 간격 △Y의 크기는 상기 실시의 형태 7의 경우와 같이 모따기의 Y방향의 크기정도가 적당하다.

도시한 예의 경우, 부착물에 의한 패임때문에 점 P2, P3의 좌표의 차는 0이 아니다. 이같은 2개의 점을 차륜외주방향(도 11에서는 하방향)으로 한 화소씩 이동시켜, 2점간의 X좌표의 차가 최초에 0이 되었을때의 뒤쪽의 점을 기준홈(5)의 기준측단이라 판단한다. 도 11에서는 점 P2의 위치에 상당한다.

이렇게 해서 검출된 기준측단의 위치는, 부착물에 의한 패인곳의 유무에 불구하고 필히 기준측단이 된다. 이 방법은 기준홈(5)의 각에 모따기가 없고 부착물의 많은 경우에 유효하다.

실시의 형태 9

도 12는 도 1에서 촬영장치(13)로부터 화상신호 처리장치(15)에 입력된 화상중 차륜내면에서 프렌지선단에 이르는 부분을 확대한 것이다. 도 12에서, 도 8은 기준홈(5)(도 1참조)로부터 계속되는 차륜내면의 평탄부분, 60은 프렌지선단(3)(도 1참조)부근이고, 선단부근의 상을 휘도가 작아져있어 보기가 힘들다.

여기서, 본 실시의 형태 9는 입력된 화상의 프렌지선단의 보기힘든 부분을 사용하지 않고 프렌지 선단까지의 거리를 정확하게 구하는 방법을 제공하는 것으로, CPU(15c)에서 다음의 처리를 한다.

즉 입력화상에서 차륜내면의 평탄부분(58)에 평형이고 일정한 X0만큼 떨어진 직선(59)을 프렌지선단의 구부러저 있는 쪽에 취하고 이 직선과 프렌지선단상과의 교점 P3를 구하고 그 점에서 선단방향으로 소정의 거리 Y0만큼 먼저의 위치를 프렌지선단이라고 결정한다. 거리 X0의 값은 교점 P3가 모든 차륜화상에 대해 명료하게 촬영되는 범위가 되도록 정하고 가산하는 값 Y0는 실제의 차륜에 의한 측정치와 비교해서 정한다.

본 실시의 형태 9에서는 프렌지선단의 보기힘든 부분을 사용하지 않으므로 선단의 촬영상태의 영향을 받지 않는다.

실시의 형태 10

도 13은, 도 12와 같이 선단이 보기힘들때의 화상이다.

도 13에서, 61은 휘도가 높아 항상 안정되어 있는 부분, 62는 휘도가 낮고 또 차륜마다 차가 있는 부분이다.

61, 62 모두 연속해서 그 선단의 곡선부를 구성하고 있으므로 곡선부분(61)의 형상으로부터 외삽해서 곡선(62)를 결정할 수가 있다.

본 실시의 형태 10에서는 이 때문에 실용적인 한 방법으로, CPU(15c)에서 다음 처리를 한다. 즉, 곡선(61)을 2차 곡선으로 근사해서 파라미터를 정하고 곡선(62)측으로 연장한다. 이렇게 해서 얻어진 연장곡선의 선단 Y좌표(63의 위치)를 구하는 것은 용이하다.

본 실시의 형태 10도, 프렌지선단의 보기힘든 부분을 사용하지 않으므로 선단의 촬영상태의 영향을 받는 일이 없다.

실시의 형태 11

본 실시의 형태 11은 차륜답면을 촬영한 영상에 외란광이 찍히는 것을 저감하는 방법을 제공한다. 도 14는 도 1 또는 도 2에서의 차륜답면의 촬영계를 선로측면에서 본것이다. 도 14에서 촬영장치(12)는 레이저광원(10)에의해 조사되어 차륜답면(4)에서 난반사된 광을 수광하는 동시에 전방로면으로부터의 빛이 차륜답면(4)에서 정반사된것도 수광한다. 후자중 화상면에서 전자의 상과 중복 또는 가깝게 찍히는 것은 레이저광원(10)의 조사광(10)를 중심으로해서 촬영장치(12)의 수광축과 대칭인 각도의 방향이 된다. 따라서 이 각도의 방향의 로면의 반사를 억제함으로써 촬영화상에의 혼입을 저감할 수가 있다.

도 14에 표시하는 직선(64)은 노면상으로부터의 광이 차륜답면(4)에서 정반사되어 촬영장치(12)에 들어가는 한계에 약간의 여유를 본것으로, 촬영시의 차륜중심으로 부터의 거리는 L이다.

본 실시의 형태 11에서는 도 15에 표시한 바와 같이 이 지리 L의 범위에의 빛의 조사를 방지하기 위해서 선로 양측옆에 평행으로 차광판(65)을 설치한다.

차광판(65)의 높이는 측정하는 차량의 형상과 태양광이 조사하는 조건등을 고려해서 차량의 통과시에 직사일광이나 간접광의 밝은 빛이나 간접광의 밝은빛이 노면에 반사하지 않을 정도의 높이로 한다. 또 도 15에서, 66은 광원(10) 및 촬영장치(12)등이 수납된 블록을 표시하고 있다.

실시의 형태 12

노면등, 전방으로부터의 반사광을 저감하는 방법으로, 반사광을 발생하는 노면상의 물체의 표면반사율을 낮게 억제하는 것이 유효하다.

도 16에 부호(67)로 표시하는 범위는 차륜(1)의 답면에서 정반사되어 촬영장치에 들어가는 범위를 표시한다.

그래서 본 실시의 형태 12에서는 이 범위내의 모든 물체의 표면반사율을 낮게한다. 즉 차륜답면에 반사해서 카메라에 찍히는 범위의 선로 및 주변의 물체(건조물)을 반사율이 낮은것으로 구성하거나, 또는 그 물체의 선로측의 표면을 반사율이 낮은 물질로 피복한다. 구체적으로는 바라스트나 콘크리트 자체에 흑산의 것을 사용하거나 또는 검은색의 도표로 도장하는 등의 방법도 된다.

이에 더해 도 15에 표시하는 바와 같이 선로 옆에 차광판(65)을 설치해서 그 내면을 흑색 도장하는 방법을 병용하면 효과가 더욱 커진다.

이상과 같이 청구항 1의 발명에 의하면, 차륜내면측의 레이저광을 조사되어 촬영되는 위치를 차륜과 래일의 접점의 바로 옆으로 하고, 카메라의 수광렌즈의 광학적중심을 프렌지선단의 수평고에 설치하고, 광축중심선을 프렌지선단과 내면기준홈 사이를 향해서 설치함으로써 차륜이 통과해서 촬영할때의 속도의 차이등의 영향을 받은 일 없고, 항상 프렌지선단이 과부족 없이 보이도록 촬영되므로 프렌지선단까지의 치수측정 오차가 저감되고 또 프렌지선단과 내면기준홈을 충분한 확대율로 카메라의 시야범위로 수용할수 있으므로 측정분해능이 높아지는 효과가 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 차량 답면을 촬영한 화상상에서 답면중알개략위치를 포함하는 구형영역을 취해 차량에 평행한 방향의 휘도의 가산치를 구하고 이와 직각방향으로 이 가산치의 분포를 조사해서 최대가 되는 위치를 답면의 치수기준위치로 함으로써 조사광이외에 넓이 분포한 외란광에 의한 영향을 배제하고 측정에 필요한 답면중앙위치를 결정할수 있는 효과가 있다.

청구항 3의 발명에 의하면 차량답면을 촬영한 화상상에서 답면중앙 개략위치를 포함하는 구형영역을 취하고 차축에 평행인 방향의 휘도의 가산치를 구하고 이와 직각방향으로 이 가산치의 분포가 극대가 되는 위치 중 극대치를 그 반치폭으로 나눈 값이 최대가 되는 위치를 답면의 치수기준위치로 함으로써 조사광이외의 옆부근에 비교적 강하게 들어오는 외란광에 의한 영향을 배제하고 측정에 필요한 답면 중앙위치를 결정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차축에 장착된 좌우 한 쌍의 차륜중, 한쪽의 차륜에 대해, 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고, 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선(細線)상태의 제 1의 광선을 조사(照射)하는 제 1의 광원과, 상기 제 1의 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 제 1의 촬영수단과, 상기 차륜의 내면측방에 배치되고, 이 차륜의 프렌지선단 최하부와 내면기준홈을 포함하는 범위의 연직방향에 세선상의 제 2의 광선을 조사하는 제 2의 광원과, 상기 제 2의 광선에 의해 조사된 상기 프렌지 선단 최하부와 상기 내면기준홈을 포함하는 범위의 상을 촬영하는 제 2의 촬영수단을 구비하고 상기 제 2의 촬영수단의 수광렌즈의 광학적 중심위치를 상기 프렌지선단 최하부를 통과하는 수평면상에 배치하고 상기 수광렌즈의 광축방향을 상기 프렌지선단 최하부와 상기 내면 기준홈사이의 위치를 향해 설치하고, 상기 제 1 및 제 2의 촬영수단의 출력에 따라 상기 차륜의 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 차륜측정장치.
2. 차축에 장착된 좌우한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해, 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고, 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 촬영수단을 구비하고, 상기 연산수단에서 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 촬영시의 위치관계와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 답면중앙의 탐색점을 정하고 상기 탐색점을 포함하는 차축방향(X방향)에 답면전체의 폭보다 좁은 폭으로 수직인 방향(Y방향)에 충분히 긴폭의 구형영역을 취하고, 상기 구형영역내에서 각 Y위치마다에 X방향의 영역폭내의 휘도치를 가산한 값(히스토그램)을 구하고, 상기 히스토그램의 값이 최대가 되는 Y위치의 답면의 치수기준위치로서 상기 차륜의 적어도 답면에 관한 치수를 산출하는 것을 특징으로 하는 차륜측정장치.
3. 차축에 장착된 좌우한쌍의 차륜중 한쪽의 차륜에 대해, 이 차륜의 전방 또는 후방에 배치되고 이 차륜의 답면과 프렌지를 포함하는 범위에 세선상의 광선을 조사하는 광원과, 상기 광선에 의해 조사된 상기 범위의 상을 촬영하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 출력에 따라 연산을 하는 연산수단을 구비하고, 상기 연산수단에서, 상기 촬영수단에서 얻어진 상기 차륜의 화상에 대해 촬영시의 위치관계와 상기 차륜의 표준치수를 사용해서 답면중앙의 탐색점을 정하고, 상기 탐색점을 포함하는 차축방향(X방향)의 답면전체의 폭보다 좁은폭으로 수직방향(Y방향)에 충분히 긴 폭의 구형영역을 취하고 상기 구형영역내에서 각 Y위치마다 X방향의 영역폭내의 휘도치(輝度値)를 가산한 값(히스토그램)을 구하고, 상기 히스토그램의 값이 극대가 되는 위치중, 이 극대치를 그 반치폭으로 제한 값이 최대가 되는 Y위치를 답면의 치수기준위치로서 상기 차륜의 적어도 답면에 관한 치수를 산출하는 것을 특징으로하는 차륜측정장치.