TWI803250B

TWI803250B - 集電弓周邊障礙物檢測裝置及檢測方法

Info

Publication number: TWI803250B
Application number: TW111110710A
Authority: TW
Inventors: 山本大樹; 川畑匠朗
Original assignee: 日商明電舎股份有限公司
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2023-05-21
Also published as: JP7147906B1; TW202246728A; WO2022202508A1; JP2022155594A

Abstract

本發明之課題，在於提供減低誤檢測而精準度良好之集電弓周邊障礙物檢測裝置及檢測方法。本發明具備有：基準攝影機5及第一修正攝影機7，其等對集電弓周邊部進行攝影；以及圖像處理裝置11，其對來自上述攝影機5、7之圖像進行處理；上述圖像處理裝置11具備有：立體平行化部13，其對透鏡之畸變與立體平行化進行修正；及資料處理部15，其對藉由上述立體平行化部13所修正之圖像進行處理；上述資料處理部15具備有：集電弓之範本設定部17，其對上述集電弓之範本進行設定；背景去除部19，其將背景予以去除；集電弓檢測部21，其進行上述集電弓之位置的檢測；視差計算部23，其求取各攝影機圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差；三維座標計算部25，其根據上述視差來計算三維座標；架線檢測部27，其擷取架線等的線條；架線支撐金屬件檢測部29，其對架線支撐金屬件進行檢測；及障礙物判定部31，其根據與上述集電弓之距離來進行障礙物的判定。

Description

集電弓周邊障礙物檢測裝置及檢測方法

本發明係關於集電弓(pantograph)周邊障礙物檢測裝置及檢測方法。

為了確保鐵路車輛之行駛的安全性與穩定性，其被要求適當地檢測集電弓障礙物並執行對策。此處，所謂的集電弓障礙物，係與行駛之鐵路車輛的集電弓相接觸而對行駛造成妨礙的障礙物。過去以來，作為障礙物之測定手段，存在有被稱為檢測車或車輛淨空檢查車(clearance car)等之專用的測定車，其在商業運轉的空檔每隔固定週期被運用(以下稱為「測定車」)。該測定車含有車體傾斜與軌道位移等的複數個測定項目，而障礙物係其中一個測定項目。

在該障礙物之測定方式中，存在有接觸感測器方式、及雷射感測器方式。接觸感測器方式係在接觸感測器安裝棒狀的彈性體，並將其安裝於集電弓或車輛，而對與障礙物之接觸進行偵測。雷射感測器方式依據雷射之照射形狀，而有光點式雷射、掃描式雷射、及透鏡型雷射(呈扇形地照射)等，係藉由反射波之相位差或所照射之雷射形狀的變形來測定與測定對象之絕對距離的方式。

然而，在接觸感測器方式之情形時，由於若支撐物與接觸感測器在高速行駛下碰撞則很危險，因此檢測作業通常在低速運行下進行，而無法對應於高速行駛。在雷射感測器方式中雖存在有光點式雷射、掃描式雷射(例如專利文獻1)、透鏡型雷射，但由於光點式雷射及掃描式雷射係僅以一點來測定與測定點之距離的感測器，因此無法自高速行駛之車輛廣範圍地對集電弓的附近進行測定。又，於透鏡型雷射中，由於通常為使用CLASS-C以上(JIS-C-6802規格)之強力的雷射，因此在人進入的場所則在安全上無法使用。

為了解決上述問題已有藉由使用攝影機之圖像處理來進行的方式。利用設置在車輛之左右兩台攝影機分別對集電弓周邊部連續地進行拍攝，並對所拍攝之圖像進行圖像處理，而對集電弓周邊部之障礙物進行檢測。於專利文獻2中揭示有自左右兩台攝影機的圖像分別進行區塊擷取處理，並藉由三角測量而自區塊之重心位置取得三維位置的內容。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：國際專利公開第2014/024812號公報專利文獻2：日本專利特開2006-250775號公報

(發明所欲解決之問題)

在專利文獻2所記載之區塊擷取中，藉由二值化而自集電弓與高架電線以外的區域製作遮罩圖像。但該處理存在有在遮罩圖像中含有許多雜訊而增加誤檢測的問題。

本發明係鑑於上述之實情所完成者，而本發明所欲解決之問題，係提供可減低誤檢測而精準度良好之集電弓周邊障礙物檢測裝置及檢測方法。 (解決問題之技術手段)

本發明為了解決上述問題，為採用以下的手段。亦即，本發明之集電弓周邊障礙物檢測裝置具備有：基準攝影機及第一修正攝影機，其等對集電弓周邊部進行攝影；以及圖像處理裝置，其對來自上述攝影機之圖像進行處理；上述圖像處理裝置具備有：立體平行化部，其對透鏡之畸變與立體平行化進行修正；及資料處理部，其對藉由上述立體平行化部所修正之圖像進行處理；上述資料處理部具備有：集電弓之範本設定部，其對上述集電弓之範本進行設定；背景去除部，其將背景予以去除；集電弓檢測部，其進行上述集電弓之位置的檢測；視差計算部，其求取各攝影機圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差；三維座標計算部，其根據上述視差來計算三維座標；架線檢測部，其擷取架線等的線條；架線支撐金屬件檢測部，其對架線支撐金屬件進行檢測；及障礙物判定部，其根據與上述集電弓之距離來進行障礙物的判定。

根據本發明，由於對立體平行化進行修正，且針對該圖像，藉由集電弓之範本設定部、背景去除部、集電弓檢測部、視差計算部、三維座標計算部、架線支撐金屬件檢測部、及障礙物判定部適當地進行處理，因此可確實地進行障礙物的檢測。

本發明一態樣係上述架線支撐金屬件檢測部對上述架線支撐金屬件與上述架線之結合異常進行偵測。在該一態樣中，由於對架線支撐金屬件與架線之結合異常進行偵測，因此除了障礙物的偵測以外，亦可適當地偵測障礙物以外之異常。

本發明一態樣具備有第二修正攝影機，該第二修正攝影機被配置於自上述基準攝影機觀察時，相對於將上述基準攝影機與上述第一修正攝影機之位置連結之線段正交的方向上。在該一態樣中，由於將第二修正攝影機配置於自基準攝影機觀察時與第一修正攝影機相差90度之位置，因此可提升三維座標計算的精準度。

本發明之集電弓周邊障礙物檢測方法包含有如下的步驟：利用基準攝影機及第一修正攝影機，對集電弓周邊部進行攝影的步驟；對透鏡之畸變與立體平行化進行修正的步驟；對集電弓之範本進行設定的步驟；將背景予以去除的步驟；進行上述集電弓之位置檢測的步驟；求取各攝影機圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差的步驟；根據上述視差來計算三維座標的步驟；擷取架線等的線條的步驟；對架線支撐金屬件進行檢測的步驟；及根據與上述集電弓之距離來進行障礙物的判定的步驟。

根據本發明，由於對立體平行化進行修正，並針對該圖像而進行集電弓之範本設定、背景去除、集電弓檢測、視差計算、三維座標計算、架線支撐金屬件檢測、障礙物判定，因此可確實地進行障礙物的檢測。

本發明一態樣包含有如下的步驟：於檢測上述架線支撐金屬件時，對上述架線支撐金屬件與上述架線之結合異常進行偵測的步驟。在該一態樣中，由於偵測架線支撐金屬件與架線之結合異常，因此除了障礙物之偵測以外，亦可適當地偵測障礙物以外的異常。

本發明一態樣包含有如下的步驟：藉由第二修正攝影機對集電弓周邊部進行攝影的步驟，而該第二修正攝影機被配置於自上述基準攝影機觀察時，相對於將上述基準攝影機與上述第一修正攝影機之位置連結之線段正交的方向上。在該一態樣中，由於將第二修正攝影機配置於自基準攝影機觀察時與第一修正攝影機相差90度之位置，因此可提升三維座標計算的精準度。 (對照先前技術之功效)

根據本發明，可提供減低誤檢測而精準度良好之集電弓周邊障礙物檢測裝置及檢測方法。

以下，參照隨附圖式，對本發明之實施形態進行說明。 (第一實施形態) 圖1係表示本發明第一實施形態包含集電弓拍攝用之攝影機之設置的集電弓周邊障礙物檢測裝置之構成的示意圖。如圖1所示，本實施形態的集電弓周邊障礙物檢測裝置1具備有：基準攝影機5及第一修正攝影機7，其等對集電弓3之周邊部進行攝影；以及圖像處理裝置11，其對來自上述攝影機5、7的圖像進行處理。

基準攝影機5及第一修正攝影機7係被設置在車輛之車頂上的兩台區域感測器攝影機5、7。該兩台區域感測器攝影機5、7的設置位置必須以各攝影機5、7仰望集電弓3之方式設置為相同角度，且設置為可滿足x方向(枕木方向)的平行立體(stereo)條件。所謂x方向之平行立體條件，係指各攝影機5、7的x座標軸在同一直線上成為相同朝向。

圖3係本實施形態之集電弓周邊障礙物檢測裝置1的功能方塊圖。如圖3所示，圖像處理裝置11具備有：立體平行化部13，其對透鏡之畸變與立體平行化進行修正；及資料處理部15，其對藉由上述立體平行化部13所修正之圖像進行處理；上述資料處理部15具備有：集電弓之範本設定部17，其對上述集電弓之範本進行設定；背景去除部19，其將背景予以去除；集電弓檢測部21，其進行上述集電弓之位置的檢測；視差計算部23，其求取各攝影機5、7之圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差；三維座標計算部25，其根據上述視差來計算三維座標；架線檢測部27，其擷取架線等的線條；架線支撐金屬件檢測部29，其對架線支撐金屬件進行檢測；及障礙物判定部31，其根據與上述集電弓3之距離來進行障礙物的判定。

圖像處理裝置11既可由硬體所構成，亦可為各功能分別由軟體所實現。圖像處理裝置11例如係個人電腦等的資訊處理裝置。各個功能方塊可為由上述資訊處理裝置內之CPU(中央處理單元)或GPU(圖形處理器)所執行的軟體、程式。由此，亦可藉由CD-ROM(光碟唯讀記憶體)等之記錄媒體來提供、或經由網際網路等之網路來下載。或者，圖像處理裝置11亦可為在雲端服務上所提供的軟體、程式。

圖4係表示本實施形態之集電弓周邊障礙物檢測裝置1之集電弓周邊障礙物檢測之程序的流程圖。參照圖3、圖4，以下對集電弓周邊障礙物檢測裝置1的動作進行說明。

1. 立體平行化處理(S01) 如圖1、圖3所示，由基準攝影機5、第一修正攝影機7所拍攝之集電弓3周邊的影像被發送至圖像處理裝置11。於圖像處理裝置11中，將該所接收之影像發送至立體平行化部13，而進行透鏡之畸變修正與x方向之立體平行化修正。此處，所謂的立體平行化修正，係以在各攝影機5、7之間相同的物體在圖像座標(u，v)上成為相同v座標之方式進行修正。該等修正使用藉由在事前進行之校準作業所求取之攝影機的內部參數與外部參數來進行。在之後的處理中，則圖像資料以全部為已完成立體平行化修正的圖像為前提。於立體平行化部13中，進行透鏡之畸變修正與立體平行化修正所轉換的圖像，被送至資料處理部15。在資料處理部15中，作為障礙物偵測的事前處理，在集電弓之範本設定部17製作集電弓3的範本圖像。圖5顯示基準攝影機5的圖像例。自該基準攝影機5之圖像擷取集電弓3之圖像部分後的範本圖像被製作並登錄。

2. 背景去除處理(S02) 於背景去除部19中，其自基準攝影機5之圖像將背景或每個圖框所映出之集電弓或架線33等背景予以去除後製作前景圖像。作為背景去除方法，可藉由統計學上的背景差分法而以各像素單位來製作背景模型，並比較背景模型與輸入亮度值，藉此進行背景判定。藉由利用背景去除部19來去除背景，則可得到圖7所示的前景圖像。

3. 集電弓檢測處理(S03) 於集電弓檢測部21中，進行與在步驟S01事前所登錄之集電弓之範本圖像的範本匹配，藉此對基準攝影機5之圖像進行集電弓位置(u，v)[pix]的檢測。

4. 視差計算處理(S04) 於視差計算部23中，求取基準攝影機5、第一修正攝影機7之圖像中物體之投影點的偏移量(視差)。作為求取視差的方法，可使用半全域區塊匹配(Semi Global Block Matching)。在半全域區塊匹配中，將以圖像中之注目像素為中心的小區域(區塊)作為範本，而自其他攝影機之圖像中探索與範本類似的區域。再者，其存在有建築物之牆壁或地面等，圖像上的紋理(texture)沒有特徵而在進行匹配時無法單一地確定對應點之情形。於該情形時，則以周邊像素的視差不會發生急遽前後偏移等之變化的方式來考量而決定其對應點。該方法被稱為大局性的最佳化方法。

5. 三維座標計算處理(S05) 於三維座標計算部25中，使用在步驟S04所得到之視差並藉由以下的計算式來計算三維座標(x，y，z)。再者，b係攝影機間之距離，而f係焦點距離。該等b、f係常數且為攝影機之設置條件與攝影機之透鏡固有的數值。

[數式1]

所計算出之三維座標由於係以基準攝影機5的座標系來計算，因此係以傾斜攝影機之傾斜角度的座標系來計算。為了將座標系設為水平，藉由以下之數式來進行攝影機之傾斜角θ的修正。

[數式2]

6. 架線檢測處理(S06) 於架線檢測部27中製作架線遮罩圖像，該架線遮罩圖像係以不將架線33作為障礙物39來偵測的方式，自圖5所示之基準攝影機5之圖像擷取出架線33及吊架線34等之線條所得者。其程序是，對基準攝影機5之圖像沿著圖像橫向來執行灰階高頂(Grayscale top hat)處理(日本專利第5811637號公報)與二值化，而如圖6所示般沿著圖像橫向擷取出細長之物體。即便在該階段有雜訊存在，由於進行標示處理並以標示區域的尺寸來去除雜訊，因此可得到圖6般之圖像。

7. 架線支撐金屬件檢測處理(S07) 於架線支撐金屬件檢測部29中，以不將曲線牽引金屬件或直線牽引金屬件等之架線支撐金屬件35作為障礙物39來檢測之方式，自利用圖7所示之步驟S02的背景去除處理所得到的前景圖像，來製作架線支撐金屬件遮罩圖像。其程序是，對於前景圖像藉由沿著圖像縱向進行高頂處理，而如圖8所示般沿著圖像之縱向擷取出細長的物體。架線支撐金屬件35由於在橫向上具有某種程度的尺寸，因此藉由標示處理而以標示區域之尺寸來去除雜訊，藉此則可如圖9般地擷取出架線支撐金屬件。

8. 障礙物判定處理(S08) 於障礙物判定部31中，自與集電弓3之距離(分隔)[mm]來進行障礙物39的判定。計算與集電弓3之分隔的範圍，係在自集電弓3至攝影機5、7之間進行。其理由是，因為若z座標與集電弓3分開，則集電弓3會將物體遮蔽，物體便不會正確地被映出。設定其位置隨著動態地移動之集電弓而可變之如圖10所示般之障礙物的判定量規G(動態量規)，並將存在於較動態量規G更接近集電弓之位置的物體判定為障礙物39。計算與集電弓3分隔的區域，其係利用步驟S02之背景去除處理僅可得到的前景區域。又，不可將如架線33、曲線牽引金屬件、吊架等之架線金屬件36之常設的鐵路設備，判定為障礙物39。因此，將符合以下條件的物體從障礙物判定中除外。 (1) 圖像中之物體面積小的物體(無法利用背景去除來去除的雜訊等) (2) 與架線遮罩區域之重複率在臨限值以上的物體(架線金屬件等) (3) 曲線牽引金屬件遮罩區域若於前景圖像中追加遮罩圖像區域便如圖11所示，若將符合上述之條件的區域除外便如圖12所示。如對圖12之區域作障礙物判定，則樹木等的障礙物會被判定為障礙物39。

圖15係表示本實施形態之集電弓周邊障礙物檢測裝置1之資料與資料之處理關係的示意圖。以下參照圖15，對集電弓周邊障礙物檢測裝置1之資料與資料之處理關係，進一步詳細地說明。於圖15中，資料係以矩形所表示，而資料的處理係以圓形所表示。 (1)對藉由基準攝影機5所得到之基準攝影機圖像d1與藉由第一修正攝影機7所得到之第一修正攝影機圖像d2進行立體平行化p1，而生成平行化基準攝影機圖像d3與平行化第一修正攝影機圖像d4。 (2)對平行化基準攝影機圖像d3進行架線檢測p2，而生成架線遮罩圖像d5。 (3)對平行化基準攝影機圖像d3與後述之範本圖像d7進行集電弓檢測p3，可得到集電弓位置d6。 (4)對平行化基準攝影機圖像d3進行範本設定p4，被生成範本圖像d7。 (5)對平行化基準攝影機圖像d3進行背景去除p5，被生成前景圖像d8。 (6)對平行化基準攝影機圖像d3與平行化第一修正攝影機圖像d4進行視差計算p6，可得到視差d9。 (7)對前景圖像d8進行架線支撐金屬件檢測p8，被生成架線金屬件遮罩圖像d10。 (8)將視差d9作為輸入而進行三維座標計算p9，可得到三維座標d11。 (9)對藉由之前處理所生成的架線遮罩圖像d5、集電弓位置d6、前景圖像d8、架線金屬件遮罩圖像d10、及三維座標d11進行障礙物判定p7，被輸出障礙物判定結果d12。如上述般，將基準攝影機圖像d1與第一修正攝影機圖像d2作為起點的輸入資料，進行各種資料的處理，最終輸出障礙物的判定結果。

如以上所述般，於本實施形態中，由於具備有對集電弓3周邊部進行攝影之基準攝影機5及第一修正攝影機7，並使用該等攝影機5、7之影像來進行立體平行化修正，因此可正確地掌握圖像內之物體的三維位置。由於藉由灰階高頂處理來對架線33、吊架線34進行檢測，因此可適當地檢測出架線33、吊架線34而製作遮罩圖像。於製作各種遮罩圖像時，由於進行標示處理，因此可製作去除雜訊後之精準度良好的遮罩圖像。因此，其可防止將架線33、吊架線34誤檢測為障礙物39之情形。又，由於設定位置隨著集電弓3而可變之動態量規G，並將存在於較動態量規G更接近集電弓3之位置的物體判定為障礙物39，因此可防止誤檢測而進行精準度高之障礙物39的檢測。因此，其可提供減低誤檢測而精準度良好之集電弓周邊障礙物檢測裝置1及檢測方法。

(第二實施形態) 本實施形態與第一實施形態的差異，在於圖4之步驟S07中的架線支撐金屬件檢測處理中被追加如下之處理的部分：在架線支撐金屬件35有異常之情形時，架線支撐金屬件檢測部29可進行異常判定。其他的構成與第一實施形態相同。在本實施形態中，架線支撐金屬件35之異常，可能會有以下的情形。 (1) 與架線33之結合部脫落的情形 (2) 架線支撐金屬件35之電線桿37側破損，而僅結合於架線33的情形於(1)之條件時，由於架線33下垂，因此與集電弓3的距離拉開。因此，可藉由對與集電弓3之距離進行臨限值判定來判別。於(2)之情形時，架線支撐金屬件35從圖13所示之正常狀態成為圖14所示之異常狀態。因此，其可使用架線支撐金屬件35之區域資訊(直線近似時之角度、重心位置、及與集電弓3之位置關係)來進行判定。在本實施形態中，由於除了第一實施形態之作用效果以外，還可對架線支撐金屬件35之異常進行偵測，因此可確保架線支撐金屬件的正常性。

(第三實施形態) 圖2係表示本實施形態包含集電弓拍攝用攝影機之設置的集電弓周邊障礙物檢測裝置100之構成的示意圖。本實施形態與第一實施形態、第二實施形態之差異，在於除了基準攝影機5與第一修正攝影機7以外還具備有第二修正攝影機9。第二修正攝影機9被配置於自基準攝影機5觀察時，相對於包含將基準攝影機5與第一修正攝影機7之位置連結之線段的x軸正交之方向的y軸上。在第一實施形態、第二實施形態中，由於為x方向之平行立體化，因此圖像上之橫向較長且紋理沒有特徵的物體，其存在有三維計測誤差變大的傾向。在本實施形態中，除了第一實施形態、第二實施形態之作用效果外，還追加y方向之平行立體化構成，藉此以各個立體化構成來進行各處理，並於障礙物判定時藉由將判定結果以邏輯之「AND(及)」來判定，而可進一步減少誤檢測。

1、100:集電弓周邊障礙物檢測裝置 3:集電弓 5:基準攝影機 7:第一修正攝影機 9:第二修正攝影機 11:圖像處理裝置 13:立體平行化部 15:資料處理部 17:集電弓之範本設定部 19:背景去除部 21:集電弓檢測部 23:視差計算部 25:三維座標計算部 27:架線檢測部 29:架線支撐金屬件檢測部 31:障礙物判定部 33:架線 34:吊架線 35:架線支撐金屬件 36:架線金屬件 37:電線桿 39:障礙物 G:判定量規(動態量規)

圖1係表示本發明實施形態包含集電弓拍攝用之攝影機之設置的集電弓周邊障礙物檢測裝置之構成的示意圖。圖2係表示本發明實施形態包含集電弓拍攝用之攝影機之設置的集電弓周邊障礙物檢測裝置之構成的示意圖。圖3係本發明實施形態之集電弓周邊障礙物檢測裝置的功能方塊圖。圖4係表示本發明實施形態之集電弓周邊障礙物檢測之程序的流程圖。圖5係本發明實施形態的基準攝影機圖像例。圖6係表示本發明實施形態之架線檢測處理的圖。圖7係表示本發明實施形態之藉由背景去除處理可得到之前景圖像的圖。圖8係表示本發明實施形態之架線支撐金屬件遮罩圖像的圖。圖9係表示本發明實施形態之被擷取出之架線支撐金屬件的圖。圖10係表示本發明實施形態之障礙物判定處理之判定量規(gauge)的圖。圖11係本發明實施形態在前景圖像中追加遮罩圖像區域後的圖。圖12係表示相對於圖11排除自障礙物判定中除外之部分後之圖像的圖。圖13係表示本發明實施形態之架線支撐金屬件之正常狀態的圖。圖14係表示本發明實施形態之架線支撐金屬件之異常狀態的圖。圖15係表示本發明實施形態之集電弓周邊障礙物檢測裝置之資料與資料之處理之關係的示意圖。

1、100:集電弓周邊障礙物檢測裝置

5:基準攝影機

7:第一修正攝影機

9:第二修正攝影機

11:圖像處理裝置

13:立體平行化部

15:資料處理部

17:集電弓之範本設定部

19:背景去除部

21:集電弓檢測部

23:視差計算部

25:三維座標計算部

27:架線檢測部

29:架線支撐金屬件檢測部

31:障礙物判定部

Claims

一種集電弓周邊障礙物檢測裝置，其具備有：基準攝影機及第一修正攝影機，其等對集電弓周邊部進行攝影；以及圖像處理裝置，其對來自上述攝影機之圖像進行處理；上述圖像處理裝置具備有：立體平行化部，其對透鏡之畸變與立體平行化進行修正；及資料處理部，其對藉由上述立體平行化部所修正之圖像進行處理；上述資料處理部具備有：集電弓之範本設定部，其對上述集電弓之範本進行設定；背景去除部，其製作將背景予以去除的前景圖像；集電弓檢測部，其進行上述集電弓之位置的檢測；視差計算部，其求取各攝影機圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差；三維座標計算部，其根據上述視差來計算三維座標；架線檢測部，其擷取架線等的線條來製作架線遮罩圖像；架線支撐金屬件檢測部，其自上述前景圖像檢測出架線支撐金屬件，來製作架線支撐金屬件遮罩圖像；以及障礙物判定部，其將上述架線遮罩圖像、及上述架線支撐金屬件遮罩圖像應用於上述前景圖像，並根據與上述集電弓之距離來進行障礙物的判定。
如請求項1之集電弓周邊障礙物檢測裝置，其中，上述架線支撐金屬件檢測部對上述架線支撐金屬件與上述架線之結合異常進行偵測。
如請求項1或2之集電弓周邊障礙物檢測裝置，其中，其具備有第二修正攝影機，該第二修正攝影機被配置於自上述基準攝影機觀察時，相對於將上述基準攝影機與上述第一修正攝影機之位置連結之線段正交的方向上。
一種集電弓周邊障礙物檢測方法，其包含有如下之步驟：利用基準攝影機及第一修正攝影機，對集電弓周邊部進行攝影之步驟；對透鏡之畸變與立體平行化進行修正之步驟；對集電弓之範本進行設定之步驟；製作將背景予以去除的前景圖像之步驟；進行上述集電弓位置的檢測之步驟；求取各攝影機圖像中作為物體之投影點之偏移量的視差之步驟；根據上述視差來計算三維座標之步驟；擷取架線等的線條來製作架線遮罩圖像之步驟；自上述前景圖像檢測出架線支撐金屬件，來製作架線支撐金屬件遮罩圖像之步驟；及將上述架線遮罩圖像、及上述架線支撐金屬件遮罩圖像應用於上述前景圖像，並根據與上述集電弓之距離來進行障礙物的判定之步驟。
如請求項4之集電弓周邊障礙物檢測方法，其中，其包含有如下的步驟：於檢測上述架線支撐金屬件時，對上述架線支撐金屬件與上述架線之結合異常進行偵測之步驟。
如請求項4或5之集電弓周邊障礙物檢測方法，其中，其包含有如下的步驟：藉由第二修正攝影機對集電弓周邊部進行攝影之步驟，該第二修正攝影機被配置於自上述基準攝影機觀察時，相對於將上述基準攝影機與上述第一修正攝影機之位置連結之線段正交的方向上。