WO2010087347A1 - Pantograph photographing apparatus by image processing - Google Patents
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Abstract
An image processing means (50) comprises a photographing function unit (50A) which is comprised of a photographing control means (51) which controls the presence or absence of a recorded image (FIG.5) on the basis of the detection result of a structure detection means (40), and a recording means (52) in which the input image (FIG. 5) is temporarily stored, and a pantograph detection function unit (50B) which is comprised of a storage means (55) for obtaining and storing the input image (FIG. 5) from the recording means (52), a pantograph detection means (56) for retrieving the presence or absence of a pantograph (1a) by processing the input image (FIG. 5), and an inspection control means (54) for transmitting a signal indicative of the removal of the input signal (FIG. 5) to the storage means (55) when no pantograph (1a) is indicated in the input image (FIG. 5). With this structure, it is possible to effectively store the images indicating a vehicle (1) passing in the field of view of the photographing means (30) and automatically retrieve the pantograph (1a) from the recorded images.
Description
本発明は、走行中の車輌の屋根上を撮影する装置に関し、特に線路上方に設置された監視カメラにより車輌のパンタグラフを撮影する画像処理によるパンタグラフ撮影装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for photographing a roof of a traveling vehicle, and particularly to a pantograph photographing apparatus by image processing for photographing a pantograph of a vehicle by a surveillance camera installed above a track.
走行中の列車の屋根上を撮影する装置としては、線路上方にカメラと照明を設置する一方、録画装置を屋内に設置し、車輌接近警報装置と連動して録画を実施する装置が一般的に用いられている。このような装置は、例えば列車が接近した際に車輌接近警報装置が発生する列車接近信号を基に、照明の点灯と録画開始を行い、列車接近信号が発生している期間の画像を録画することで、その間に監視カメラの視野内を通過する列車の屋根上を撮影している。そして、撮影の開始と終了の基準となる列車接近信号を発生する車輌接近警報装置にはいくつかの提案が行われている。
As a device for photographing the roof of a running train, a camera and lighting are installed above the track, while a recording device is installed indoors, and a device that performs recording in conjunction with a vehicle approach alarm device is generally used. It is used. Such a device, for example, turns on lighting and starts recording based on a train approach signal generated by a vehicle approach warning device when a train approaches, and records an image during a period when the train approach signal is generated. In the meantime, we are shooting on the roof of the train passing through the field of view of the surveillance camera. Several proposals have been made for a vehicle approach warning device that generates a train approach signal that serves as a reference for the start and end of imaging.
例えば、特許文献１には、磁石を利用して振動センサをレールに直接取り付け、鉄道車輌が接近する際の振動を検出して列車接近信号を発生させるようにした技術が開示されている。また、特許文献２には、電車電流検出センサをレールにマグネットを介して取り付け、センサの出力を演算処理装置に内蔵されたアンプに接続し、演算処理部で処理された結果により警報器を鳴らすようにした技術が開示されている。また、特許文献３には、送信手段と受信手段を備え、送信手段で探査信号をレールに送信し、近づいた軌道車両に反射された反射信号を受信手段で受信し、受信手段による反射信号の受信に応動して警報を発するようにした技術が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a vibration sensor is directly attached to a rail using a magnet to detect vibration when a railway vehicle approaches and generate a train approach signal. In Patent Document 2, a train current detection sensor is attached to a rail via a magnet, the output of the sensor is connected to an amplifier built in the arithmetic processing unit, and an alarm is sounded based on the result processed by the arithmetic processing unit. Such a technique is disclosed. Further, Patent Document 3 includes a transmission unit and a reception unit. The transmission unit transmits an exploration signal to the rail, the reflected signal reflected by the approaching track vehicle is received by the reception unit, and the reflected signal of the reception unit is received. A technique is disclosed that issues an alarm in response to reception.
しかしながら、上記特許文献１～３に記載されたものは、線路近傍で作業する工事作業者に列車の接近を報知するための装置である。よって、これらの車輌接近警報装置は、工事作業者が退避するために充分な時間を確保できるように作業現場から所定の距離だけ離れた位置において列車を検出するように構成されている。そのため、通過列車撮影装置において、車輌接近警報装置の発生する列車接近信号を基に録画の開始及び終了を行う場合、実際にカメラの視野内を列車が通過する以前から列車を撮影することとなり、列車が監視カメラの視野内を通過している時間以外に撮影を実施する時間が発生する。
However, the devices described in Patent Documents 1 to 3 are devices for notifying a construction worker working in the vicinity of a track of the approach of a train. Therefore, these vehicle approach warning devices are configured to detect a train at a position away from the work site by a predetermined distance so that a sufficient time can be secured for the construction worker to retreat. Therefore, in the passing train imaging device, when starting and ending recording based on the train approach signal generated by the vehicle approach warning device, the train will be photographed before the train actually passes through the field of view of the camera, There is a time for taking a picture other than the time when the train passes through the field of view of the surveillance camera.
このような場合、列車の撮影されていない不要な画像データが存在することとなり、録画装置の多くの画像保管領域が使用されるとともに、保管画像から通過列車の屋根上の状態を確認する作業を行う際には、画像データの中から列車が映っている画像部分を探索する必要があり、作業性の低下に繋がるおそれがあった。
In such a case, there will be unnecessary image data that has not been photographed for the train, many image storage areas of the recording device will be used, and the work to confirm the state of the passing train on the roof from the stored image When performing, it is necessary to search the image portion where the train is reflected from the image data, which may lead to a decrease in workability.
このようなことから本発明は、走行中の列車の屋根上を効率よく撮影・録画するとともに、録画画像からパンタグラフを自動検索することを可能とした画像処理によるパンタグラフ撮影装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pantograph photographing apparatus using image processing capable of efficiently photographing and recording a roof of a running train and automatically searching for a pantograph from a recorded image. And
上記の課題を解決するための第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、車輌の接近を検知して車輌接近信号を出力する車輌接近警報手段と、前記車両の屋根上の構造物を検出してトリガ信号を出力する構造物検出手段と、前記トリガ信号に基づいて前記車輌の屋根上を撮影した入力画像を出力する撮影手段と、前記入力画像を解析する画像処理手段と、前記車輌の通過を検知して車輌通過信号を出力する車輌通過報知手段とを備え、前記画像処理手段が、前記入力画像を一時的に保管する撮影機能部と、前記撮影機能部に保管された前記入力画像中からパンタグラフが映っている画像のみを抽出して保管するパンタグラフ画像保管機能部とを備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problems, a pantograph photographing apparatus by image processing includes vehicle approach warning means for detecting approach of a vehicle and outputting a vehicle approach signal, and a structure on the roof of the vehicle. Structure detection means for detecting and outputting a trigger signal, imaging means for outputting an input image obtained by imaging the roof of the vehicle based on the trigger signal, image processing means for analyzing the input image, and the vehicle Vehicle passage notification means for detecting the passage of the vehicle and outputting a vehicle passage signal, wherein the image processing means temporarily stores the input image, and the input stored in the shooting function section. And a pantograph image storage function unit that extracts and stores only an image showing a pantograph from the image.
上記の課題を解決するための第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記撮影機能部が、前記入力画像が一時的に保管される録画手段とを備え、前記撮影手段、前記構造物検出検出手段および前記録画手段に対し、前記車輌接近警報手段から出力される車輌接近信号に基づいて起動信号を送信する一方、前記車輌通過報知手段から出力される車輌通過信号に基づいて停止信号を送信する撮影制御手段と、前記パンタグラフ画像保管機能部が、前記録画手段から入力された前記入力画像を保管する記憶手段と、前記記憶手段から入力された前記入力画像中からパンタグラフを検出するパンタグラフ検出手段と、前記記憶手段に対し、前記パンタグラフ検出手段によってパンタグラフ無しと判断された前記入力画像の削除信号を出力する検査制御手段とを備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pantograph photographing apparatus using image processing according to the second invention, wherein the photographing function unit temporarily stores the input image. And a video recording means for transmitting an activation signal to the imaging means, the structure detection detecting means and the video recording means based on a vehicle approach signal output from the vehicle approach warning means, while passing through the vehicle An imaging control unit that transmits a stop signal based on a vehicle passage signal output from the notification unit, a storage unit that stores the input image input from the recording unit, and a storage unit that stores the pantograph image storage function unit A pantograph detecting unit for detecting a pantograph from the input image input from the input unit, and the pantograph detection for the storage unit Stage characterized in that it comprises an inspection control means for outputting a delete signal of the input image it is determined that there is no pantograph by.
上記の課題を解決するための第３の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する基準画像と、前記入力画像との正規化相関演算により前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
A pantograph photographing apparatus based on image processing according to a third invention for solving the above-described problem is a pantograph photographing apparatus based on image processing according to the first invention, wherein the pantograph detecting means sets a reference image set in advance, and The pantograph is detected from the input image by a normalized correlation operation with the input image.
上記の課題を解決するための第４の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する特徴データと、前記撮影手段によって撮影された入力画像から抽出した特徴データとを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pantograph photographing apparatus based on image processing according to a fourth aspect of the present invention, wherein the pantograph detecting means includes preset feature data, The pantograph is detected from the input image by comparing with feature data extracted from the input image photographed by the photographing means.
上記の課題を解決するための第５の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する基準符合画像と、前記撮影手段によって撮影された入力画像から作成した入力符号画像とを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成されたことを特徴とする。
A pantograph photographing apparatus based on image processing according to a fifth invention for solving the above-mentioned problems is a pantograph photographing apparatus based on image processing according to the first invention, wherein the pantograph detecting means sets a reference sign image set in advance, The pantograph is detected from the input image by comparing with an input code image created from the input image photographed by the photographing means.
上記の課題を解決するための第６の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置において、前記画像処理手段が、前記撮影機能部および前記パンタグラフ画像保管機能部に加えて、画像出力機能部を備え、前記画像出力機能部が、前記記憶手段に対し、該記憶手段に保管されている画像のうちの前記パンタグラフ検出手段によりパンタグラフが存在すると判断された前記画像を指定する画像出力制御機能と、前記画像出力制御機能によって指定され前記記憶手段から送信される画像を出力する画像出力手段とを備えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pantograph photographing apparatus based on image processing, wherein the image processing means includes the photographing function section and the pantograph image. In addition to the storage function unit, an image output function unit is provided, and the image output function unit determines that a pantograph exists for the storage unit by the pantograph detection unit of the images stored in the storage unit. And an image output control function for designating the image, and an image output means for outputting an image designated by the image output control function and transmitted from the storage means.
上述した第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、屋根上装置として重要な監視対象であるパンタグラフが映っている画像のみを保管することができ、そのため、記憶装置の画像保管領域を効率よく使用することができる。
According to the above-described pantograph photographing apparatus using image processing according to the first invention, only an image showing a pantograph that is an important monitoring target as a rooftop apparatus can be stored. Therefore, an image storage area of the storage device can be stored. Can be used efficiently.
第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、効率よく第１の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置による効果を得ることができる。
According to the pantograph photographing apparatus using the image processing according to the second invention, the effect of the pantograph photographing apparatus using the image processing according to the first invention can be obtained efficiently.
第３の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、第２の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置を簡素に構成することができる。
According to the pantograph photographing apparatus by the image processing according to the third invention, the pantograph photographing apparatus by the image processing according to the second invention can be configured simply.
第４の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、第２の発明の効果に加えて、日照変化等による明るさ変動や、検出対象であるパンタグラフ表面の汚れ等による表面状態の変化に頑健で、画像中のパンタグラフの検出をより安定的に行うことができる。
According to the pantograph photographing apparatus based on image processing according to the fourth invention, in addition to the effect of the second invention, brightness fluctuation due to sunshine change or the like, and change in surface state due to dirt on the surface of the pantograph as a detection target. It is robust and can detect a pantograph in an image more stably.
第５の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、第２の発明の効果に加えて、日照変化等による明るさの変動に頑健で、画像中のパンタグラフの有無判断をより安定的に行うことができる。
According to the pantograph photographing apparatus based on image processing according to the fifth invention, in addition to the effect of the second invention, it is robust against fluctuations in brightness due to changes in sunshine, etc., and the presence / absence of a pantograph in the image can be determined more stably. It can be carried out.
第６の発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、第１乃至第５の発明の効果に加えて、パンタグラフが写っている画像のみを簡単に閲覧することができる。
According to the pantograph photographing apparatus using image processing according to the sixth invention, in addition to the effects of the first to fifth inventions, it is possible to easily browse only the image in which the pantograph is shown.
以下、図面を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の詳細を説明する。
Hereinafter, details of the pantograph photographing apparatus using image processing according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１乃至図６に基づいて本発明の第１の実施例を説明する。図１は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の設置例を示す説明図、図２は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の概略構成を示すブロック図、図３は本実施例のパンタグラフ検出部の構成を示すブロック図、図４は基準画像の一例を示す説明図、図５は入力画像の一例を示す説明図、図６はパンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view showing an installation example of a pantograph photographing apparatus by image processing according to the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the pantograph photographing apparatus by image processing according to the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a reference image, FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of an input image, and FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a pantograph detection result.
図１に示すように、本実施例において画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、車輌１の接近を検知する接近車輌検出センサ１０ａ，１０ｂ、照明装置２０、撮影手段としての監視カメラ３０、距離センサ等で構成される構造物検出手段としてのパンタグラフ検出センサ４０、及び画像処理手段としての画像処理装置５０を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the pantograph photographing apparatus using image processing includes approaching vehicle detection sensors 10a and 10b for detecting the approach of the vehicle 1, an illumination device 20, a monitoring camera 30 as photographing means, a distance sensor, and the like. A pantograph detection sensor 40 as a structure detection unit and an image processing device 50 as an image processing unit are configured.
このような本実施例の画像処理によるパンタグラフ撮影装置では、パンタグラフ検出センサ４０がパンタグラフ１ａの通過を検出した際に監視カメラ３０によりパンタグラフ１ａの撮影を行い、その画像を録画する。
In such a pantograph photographing apparatus using the image processing of this embodiment, when the pantograph detection sensor 40 detects the passage of the pantograph 1a, the surveillance camera 30 photographs the pantograph 1a and records the image.
ただし、パンタグラフ検出センサ４０がパンタグラフ１ａ以外の車輌１の屋根上の構造物や何らかの飛翔物に過敏反応し、パンタグラフ１ａが存在しない画像を撮影する場合もある。そこで、画像処理装置５０において録画した画像（図５参照。以下、入力画像という）５を解析し、入力画像５中にパンタグラフ１ａが存在するか否かを判断して、パンタグラフ１ａが映っている画像のみを保管する。
However, there may be a case where the pantograph detection sensor 40 reacts to a structure on the roof of the vehicle 1 other than the pantograph 1a or some flying object and takes an image without the pantograph 1a. Therefore, an image (see FIG. 5; hereinafter referred to as an input image) 5 recorded by the image processing apparatus 50 is analyzed to determine whether or not the pantograph 1a exists in the input image 5, and the pantograph 1a is reflected. Keep only the images.
なお、本実施例では、接近車輌検出センサ１０ａにより車輌１の接近を検知し、パンタグラフ検出センサ４０でパンタグラフ１ａを検出し、接近車輌検出センサ１０ｂで車輌１の通過を検知する。そのため、接近車輌検出センサ１０ａは車輌１の進行方向に対して監視カメラ３０より所定の距離だけ手前の位置に設置される。また、照明装置２０、監視カメラ３０およびパンタグラフ検出センサ４０は車輌１が通過する線路の上方に設置される。また、接近車輌検出センサ１０ｂは車輌１の進行方向に対して監視カメラ３０より所定の距離だけ前方の位置、具体的には、接近車輌検出センサ１０ｂが車輌１の接近を検知したときに車輌１が監視カメラ３０の直下を完全に通過しているような位置に設置される。
In this embodiment, the approaching vehicle detection sensor 10a detects the approach of the vehicle 1, the pantograph detection sensor 40 detects the pantograph 1a, and the approaching vehicle detection sensor 10b detects the passage of the vehicle 1. Therefore, the approaching vehicle detection sensor 10 a is installed at a position a predetermined distance from the monitoring camera 30 with respect to the traveling direction of the vehicle 1. The lighting device 20, the monitoring camera 30, and the pantograph detection sensor 40 are installed above the track through which the vehicle 1 passes. Further, the approaching vehicle detection sensor 10b is a position ahead of the monitoring camera 30 by a predetermined distance with respect to the traveling direction of the vehicle 1, specifically, when the approaching vehicle detection sensor 10b detects the approach of the vehicle 1. Is installed at such a position as to pass completely under the surveillance camera 30.
接近車輌検出センサ１０ａ、１０ｂは、例えばレール２の振動等を測定するものであり、レール２に取り付けられるとともにそれぞれ図２に示す車輌接近警報手段としての車輌接近警報部１０Ａ、車輌通過報知手段としての車輌接近警報部１０Ｂに接続されている。
The approaching vehicle detection sensors 10a and 10b measure, for example, vibrations of the rail 2, and are attached to the rail 2 and as vehicle approach warning units 10A as vehicle approach warning means and vehicle passage notification means shown in FIG. Is connected to the vehicle approach warning unit 10B.
車両接近警報部１０Ａは、接近車輌検出センサ１０ａの出力に応じて車輌１の接近の有無を検知するものであり、車輌１が接近していると判断した場合には警報として列車接近信号を画像処理装置５０の後述する制御部５１へ送信する。
The vehicle approach warning unit 10A detects whether or not the vehicle 1 is approaching according to the output of the approaching vehicle detection sensor 10a. When it is determined that the vehicle 1 is approaching, the train approach signal is displayed as an alarm. It transmits to the control part 51 mentioned later of the processing apparatus 50. FIG.
また、車輌接近警報部１０Ｂは、接近車輌検出センサ１０ｂの出力に応じて車輌１の接近の有無を検知するものであり、車輌１が接近していると判断した場合には警報として車輌通過信号を画像処理装置５０の制御部５１へ送信する。
The vehicle approach warning unit 10B detects whether or not the vehicle 1 is approaching according to the output of the approaching vehicle detection sensor 10b. When it is determined that the vehicle 1 is approaching, a vehicle passing signal is used as an alarm. Is transmitted to the control unit 51 of the image processing apparatus 50.
照明装置２０は、線路の直上に鉛直直下に向けて照明光を照射するように設置される。そして、画像処理装置５０の後述する制御部５１からの起動信号を受けて点灯し、制御部５１からの停止信号を受けて消灯する。
The illuminating device 20 is installed so as to irradiate the illumination light directly above the track in the vertical direction. The light is turned on in response to a start signal from a control unit 51 (to be described later) of the image processing apparatus 50 and turned off in response to a stop signal from the control unit 51.
撮影手段としての監視カメラ３０は、照明装置２０と概ね同位置に配設され、車輌１の屋根上の照明装置２０によって照らされる鉛直直下の領域を撮影するように構成されている。そして、制御部５１からの起動信号を受けて撮影機能を開始してトリガ待ち状態となり、制御部５１からの停止信号を受けて撮影機能を停止する。また、トリガ待ち状態において、パンタグラフ検出センサ４０からトリガ信号を受信した場合は撮影を行い、撮影した入力画像５を録画部５２へ送信する。
The surveillance camera 30 as a photographing means is arranged at substantially the same position as the lighting device 20 and is configured to photograph a region immediately below the light illuminated by the lighting device 20 on the roof of the vehicle 1. Then, the imaging function is started upon receipt of an activation signal from the control unit 51 to enter a trigger wait state, and the imaging function is stopped upon receipt of a stop signal from the control unit 51. In the trigger waiting state, when a trigger signal is received from the pantograph detection sensor 40, shooting is performed, and the captured input image 5 is transmitted to the recording unit 52.
パンタグラフ検出センサ４０は、制御部５１からの起動信号を受けてパンタグラフ検出動作を開始し、制御部５１からの停止信号を受けてパンタグラフ検出動作を停止する。また、パンタグラフ検出動作中にパンタグラフ１ａの通過を検知した場合は、監視カメラ３０へトリガ信号を送信する。
The pantograph detection sensor 40 receives a start signal from the control unit 51 and starts a pantograph detection operation, and receives a stop signal from the control unit 51 and stops the pantograph detection operation. When the passage of the pantograph 1 a is detected during the pantograph detection operation, a trigger signal is transmitted to the monitoring camera 30.
画像処理装置５０は、図２に示すように、監視カメラ３０によって車輌１の屋根の上を撮影した入力画像５を一時的に保管するための撮影機能部５０Ａと、撮影機能部５０Ａにおいて一時的に保管した入力画像５中からパンタグラフ１ａの映っている画像のみを保管するパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの二つの機能部から構成される。
As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 50 includes a photographing function unit 50A for temporarily storing an input image 5 photographed on the roof of the vehicle 1 by the monitoring camera 30, and a temporary photographing unit 50A. The pantograph image storage function unit 50B stores only the image in which the pantograph 1a is shown from the input image 5 stored in FIG.
撮影機能部５０Ａは、図２に示す撮影制御手段としての制御部５１及び録画手段としての録画部５２から構成されている。
The imaging function unit 50A includes a control unit 51 as an imaging control unit and a recording unit 52 as a recording unit shown in FIG.
制御部５１は、車両接近警報部１０Ａからの列車接近信号を受けて照明装置２０、パンタグラフ検出センサ４０、監視カメラ３０、及び録画部５２へ起動信号を送信する。また、車輌接近警報部１０Ｂからの車輌通過信号を受けて、照明装置２０、パンタグラフ検出センサ４０、監視カメラ３０、及び録画部５２へ停止信号を送信する。
The control unit 51 receives a train approach signal from the vehicle approach warning unit 10A and transmits an activation signal to the lighting device 20, the pantograph detection sensor 40, the monitoring camera 30, and the recording unit 52. Further, in response to a vehicle passage signal from the vehicle approach warning unit 10B, a stop signal is transmitted to the lighting device 20, the pantograph detection sensor 40, the monitoring camera 30, and the recording unit 52.
録画部５２は、制御部５１からの起動信号を受けて録画機能を起動して監視カメラ３０から受信した画像の録画を開始し、制御部５１からの停止信号を受けて録画機能を停止する。さらに、パンタグラフ画像保管機能部５０Ｂからの検査信号を受けて、入力画像５の画像データをパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの記憶部５５へ順次送信し、送信後にこれらの画像データを録画部５２から削除する。
The recording unit 52 activates the recording function in response to the activation signal from the control unit 51 and starts recording the image received from the monitoring camera 30, and stops the recording function in response to the stop signal from the control unit 51. Further, in response to the inspection signal from the pantograph image storage function unit 50B, the image data of the input image 5 is sequentially transmitted to the storage unit 55 of the pantograph image storage function unit 50B, and these image data are deleted from the recording unit 52 after transmission. To do.
また、パンタグラフ画像保管機能部５０Ｂは、図２に示す検査設定部５３、検査制御手段としての検査制御部５４、パンタグラフ検出手段としてのパンタグラフ検出部５６、及び記憶手段としての記憶部５５から構成されている。
The pantograph image storage function unit 50B includes an inspection setting unit 53, an inspection control unit 54 as an inspection control unit, a pantograph detection unit 56 as a pantograph detection unit, and a storage unit 55 as a storage unit. ing.
検査設定部５３は、後で詳述する相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データを設定し、記憶部５５に保管する。
The inspection setting unit 53 sets correlation search parameters and pantograph matching data, which will be described in detail later, and stores them in the storage unit 55.
検査制御部５４は、パンタグラフ検出部５６と撮影機能部５０Ａの録画部５２へ検査信号を送信する。また、パンタグラフ検出部５６よりパンタグラフ有無結果を受け取り、パンタグラフ無の場合は記憶部５５へ削除信号を送信する。この検査制御部５４では撮影機能部５０Ａの録画部５２に保管されている入力画像５が存在する間は、これらの動作を繰り返し実行する。
The inspection control unit 54 transmits an inspection signal to the pantograph detection unit 56 and the recording unit 52 of the imaging function unit 50A. Also, a pantograph presence / absence result is received from the pantograph detection unit 56, and when there is no pantograph, a deletion signal is transmitted to the storage unit 55. The inspection control unit 54 repeatedly executes these operations while the input image 5 stored in the recording unit 52 of the imaging function unit 50A exists.
パンタグラフ検出部５６は、検査制御部５４からの検査信号を受けて記憶部５５より相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、画像データ（入力画像５、及び、後述するパンタグラフ基準画像３）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａの検出を行う。そして、パンタグラフ１ａの検出処理後、後に詳述する相関探索結果データを記憶部５５に保管し、パンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検査制御部５４へ送信する。
The pantograph detection unit 56 receives the inspection signal from the inspection control unit 54, reads the correlation search parameter, the pantograph collation data, and the image data (the input image 5 and the pantograph reference image 3 described later) from the storage unit 55. 5 to detect the pantograph 1a. Then, after the detection process of the pantograph 1a, correlation search result data, which will be described in detail later, is stored in the storage unit 55, and the presence / absence of the pantograph 1a is transmitted to the inspection control unit 54 as the pantograph presence / absence result.
なお、パンタグラフ基準画像３としては、予めパンタグラフ１ａを撮影した図４に一例を示すような画像をパンタグラフ基準画像３として用意しておくものとし、さらにパンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａの位置やパンタグラフ部分Ａの範囲からなるパンタグラフ照合データを作成しておくものとする。なお、図４中の符合４はトロリー線を示す。
As the pantograph reference image 3, an image as shown in FIG. 4 in which the pantograph 1a is captured in advance is prepared as the pantograph reference image 3, and the position of the pantograph part A in the pantograph reference image 3 and the pantograph It is assumed that pantograph collation data including the range of the part A is created. In addition, the code | symbol 4 in FIG. 4 shows a trolley line.
図３に示すように、パンタグラフ検出部５６には、パンタグラフ検出処理部５５ａおよびパンタグラフ判断処理部５５ｂが設けられている。
As shown in FIG. 3, the pantograph detection unit 56 is provided with a pantograph detection processing unit 55a and a pantograph determination processing unit 55b.
パンタグラフ検出部５６では、監視カメラ３０によって撮影した入力画像５中から正規化相関によりパンタグラフ１ａを検出する。即ち、まず、パンタグラフ検出処理部５５ａにおいて、入力画像５に予め設定しておいた探索範囲Ｂに対して、この探索範囲Ｂとパンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａとの画像データ同士の比較を正規化相関演算により行う。探索範囲Ｂ中においてパンタグラフ部分Ａに最も適合する領域（図６中、斜線を付して示す位置）Ｃの位置（以下、パンタグラフ検出位置という）と、そのパンタグラフ検出位置での相関値（以下、パンタグラフ検出相関値という）とを求める。
The pantograph detection unit 56 detects the pantograph 1a from the input image 5 taken by the monitoring camera 30 by normalized correlation. That is, first, in the pantograph detection processing unit 55a, the comparison of image data between the search range B and the pantograph portion A in the pantograph reference image 3 is normally performed for the search range B set in the input image 5 in advance. This is performed by the calculation correlation calculation. In the search range B, the position of a region C (the position indicated by hatching in FIG. 6) that best matches the pantograph portion A (hereinafter referred to as the pantograph detection position) and the correlation value (hereinafter referred to as the pantograph detection position). Pantograph detection correlation value).
そして、パンタグラフ判断処理部５５ｂにおいて、パンタグラフ検出相関値と予め設定しておいたしきい値（以下、相関探索しきい値という）とを比較し、適合度が高い場合、即ち、パンタグラフ検出相関値が相関探索しきい値より大きい場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在したと判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い場合、即ち、パンタグラフ検出相関値が相関探索しきい値以下の場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在しないと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検査制御部５４へ出力する。
Then, in the pantograph determination processing unit 55b, the pantograph detection correlation value is compared with a preset threshold value (hereinafter referred to as a correlation search threshold value), and when the fitness is high, that is, the pantograph detection correlation value is If it is larger than the correlation search threshold, it is determined that the pantograph 1a exists in the search range B, and it is considered that there is a pantograph. On the other hand, when the fitness is low, that is, when the pantograph detection correlation value is equal to or smaller than the correlation search threshold value, it is determined that the pantograph 1a does not exist in the search range B, and is regarded as having no pantograph. The presence / absence of the pantograph 1a thus obtained is output to the inspection control unit 54 as a result of the presence / absence of the pantograph.
ここで、探索範囲Ｂ及び相関探索しきい値をまとめて相関探索パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ検出相関値をまとめて相関探索結果データと呼ぶ。
Here, the search range B and the correlation search threshold are collectively referred to as correlation search parameters. The pantograph detection position and the pantograph detection correlation value are collectively referred to as correlation search result data.
記憶部５５は、相関探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部５０Ａの録画部５２から送信された入力画像５等の画像データ、相関探索結果データを保管する。また、検査制御部５４より削除信号を受け取った場合は、検査対象となっている画像データを削除する。
The storage unit 55 stores correlation search parameters, pantograph comparison data, image data such as the pantograph reference image 3 and the input image 5 transmitted from the recording unit 52 of the photographing function unit 50A, and correlation search result data. When a deletion signal is received from the inspection control unit 54, the image data to be inspected is deleted.
このような本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、屋根上装置として重要な監視対象であるパンタグラフが映っている画像のみを保管するため従来に比較して画像保管領域を大幅に削減できる。
According to such a pantograph photographing apparatus using image processing according to the present embodiment, only an image showing a pantograph which is an important monitoring target as a rooftop apparatus is stored, so that the image storage area is greatly increased compared to the conventional case. Can be reduced.
図７乃至図１０を用いて本発明の第２の実施例を詳細に説明する。図７は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の概略構成を示すブロック図、図８は本実施例のパンタグラフ検出部の構成を示すブロック図、図９は物体形状モデルの一例を示す説明図、図１０は本実施例におけるパンタグラフ検出結果の一例を示す説明図である。
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a pantograph photographing apparatus using image processing according to the present embodiment, FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a pantograph detecting unit according to the present embodiment, and FIG. 9 illustrates an example of an object shape model. FIG. 10 and FIG. 10 are explanatory diagrams showing an example of a pantograph detection result in this embodiment.
本実施例は、実施例１の正規化相関処理によってパンタグラフ１ａの検出を行うパンタグラフ検出部５６に代えて、物体形状検査によりパンタグラフ１ａの検出を行う図７に示すパンタグラフ検出部５７を用いるとともに、実施例１とは検査設定部５３及び記憶部５５における処理が異なる。その他の構成は実施例１において説明したものと概ね同様であり、以下、図１乃至図６に示し上述したものと類似する作用を奏するものについては同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
This embodiment uses the pantograph detector 57 shown in FIG. 7 that detects the pantograph 1a by object shape inspection instead of the pantograph detector 56 that detects the pantograph 1a by the normalized correlation processing of the first embodiment. The processing in the examination setting unit 53 and the storage unit 55 is different from that in the first embodiment. Other configurations are substantially the same as those described in the first embodiment, and hereinafter, the same reference numerals are given to those having the same functions as those shown in FIGS. However, the differences will be mainly described.
図７に示すように、本実施例においてパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂは、検査設定部５３、検査制御部５４、パンタグラフ検出部５７、記憶部５５を備えて構成されている。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the pantograph image storage function unit 50B includes an inspection setting unit 53, an inspection control unit 54, a pantograph detection unit 57, and a storage unit 55.
検査設定部５３では、形状検査パラメータを設定し記憶部５５へ保管する。物体形状モデル作製時においては、記憶部５５より特徴データを読み出し、物体形状モデルを作製して記憶部５５へ保管する。
The inspection setting unit 53 sets shape inspection parameters and stores them in the storage unit 55. At the time of creating the object shape model, the feature data is read from the storage unit 55, the object shape model is created and stored in the storage unit 55.
検査制御部５４では、実施例１と同様の処理を行う。
The inspection control unit 54 performs the same processing as in the first embodiment.
パンタグラフ検出部５７は、本実施例では、物体認識方法（例えば、上記特許文献４，５参照）を応用した物体形状検査により入力画像５中からパンタグラフ１ａを検出する。なお、物体形状検査では、まず、入力画像５中から輪郭線や模様等の特徴的な部分を直線もしくは円弧に近似して抽出した直線特徴と円弧特徴とからなる特徴データを作成し、対象とする物体の形状を特徴データで構成した物体形状モデル（図９参照）６を予め作製しておく。次に、入力画像５から特徴データを抽出し、物体形状モデル６の特徴データとの照合を行い、物体形状モデル６を構成する特徴データと適合する部分を検出する。
In this embodiment, the pantograph detection unit 57 detects the pantograph 1a from the input image 5 by object shape inspection using an object recognition method (for example, see Patent Documents 4 and 5 above). In the object shape inspection, first, feature data composed of a linear feature and an arc feature extracted from the input image 5 by approximating a characteristic portion such as a contour line or a pattern to a straight line or an arc is created. An object shape model (see FIG. 9) 6 in which the shape of the object to be formed is constituted by feature data is prepared in advance. Next, feature data is extracted from the input image 5, collated with the feature data of the object shape model 6, and a portion that matches the feature data constituting the object shape model 6 is detected.
パンタグラフ検出部５７において物体形状モデル６を作製する際は、記憶部５５より画像データとしてパンタグラフ基準画像３を読み出し、パンタグラフ基準画像３中から物体形状モデル６を構成する特徴データを抽出し、この特徴データを記憶部５５へ保管する。
When the pantograph detection unit 57 creates the object shape model 6, the pantograph reference image 3 is read out as image data from the storage unit 55, and feature data constituting the object shape model 6 is extracted from the pantograph reference image 3. Data is stored in the storage unit 55.
一方、パンタグラフ検出部５７において入力画像５中のパンタグラフ１ａを検出する際は、検査制御部５１からの検査信号を受けて、記憶部５５より形状検査パラメータ、物体形状モデル６、画像データ（入力画像５、及び、パンタグラフ基準画像３）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａを検出する。そしてパンタグラフ１ａ検出処理後、パンタグラフ有無結果を検査制御部５４へ送信する。
On the other hand, when the pantograph detection unit 57 detects the pantograph 1a in the input image 5, it receives an inspection signal from the inspection control unit 51 and receives shape inspection parameters, object shape model 6, image data (input image) from the storage unit 55. 5 and the pantograph reference image 3) are read out, and the pantograph 1a is detected from the input image 5. Then, after the pantograph 1a detection process, the pantograph presence / absence result is transmitted to the inspection control unit 54.
より詳しく説明すると、図８に示すように、本実施例においてパンタグラフ検出部５７には、特徴抽出処理部５７ａ、パンタグラフ検出処理部５７ｂ、及びパンタグラフ判断処理部５７ｃが設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, the pantograph detection unit 57 is provided with a feature extraction processing unit 57a, a pantograph detection processing unit 57b, and a pantograph determination processing unit 57c.
パンタグラフ検出部５７では、特徴抽出処理部５７ａにより、入力画像５に予め設定しておいた探索範囲Ｂにおいて、物体形状検査によりパンタグラフ部分Ａに最も適合する部分Ｄ（図１０参照）の位置（以下、パンタグラフ検出位置という）と、そのパンタグラフ検出位置における特徴データの適合率（以下、パンタグラフ特徴適合率という）とを求める。
In the pantograph detection unit 57, in the search range B set in the input image 5 in advance by the feature extraction processing unit 57a, the position of the portion D (see FIG. 10) that best matches the pantograph portion A by object shape inspection (refer to FIG. 10 below). , And a pantograph detection position) and a matching rate of feature data at the pantograph detection position (hereinafter referred to as a pantograph feature matching rate).
そして、パンタグラフ特徴適合率と予め設定しておいたしきい値（以下、形状検査しきい値という）とを比較し、適合度が高い場合、即ち、パンタグラフ特徴適合率が形状検査しきい値より高い場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在したと判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い場合、即ち、パンタグラフ特徴適合率が形状検査しきい値以下の場合は、探索範囲Ｂにパンタグラフ１ａが存在したと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検査制御部５４へ出力する。
Then, the pantograph feature matching rate is compared with a preset threshold value (hereinafter referred to as a shape inspection threshold value). When the matching level is high, that is, the pantograph feature matching rate is higher than the shape inspection threshold value. In this case, it is determined that the pantograph 1a exists in the search range B, and it is considered that there is a pantograph. On the other hand, when the matching level is low, that is, when the pantograph feature matching rate is equal to or smaller than the shape inspection threshold, it is determined that the pantograph 1a exists in the search range B, and it is determined that there is no pantograph. The presence / absence of the pantograph 1a thus obtained is output to the inspection control unit 54 as a result of the presence / absence of the pantograph.
ここで、探索範囲や形状検査しきい値をまとめて形状検査パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ特徴適合率をまとめて形状検査結果データと呼ぶ。
Here, the search range and shape inspection threshold are collectively referred to as shape inspection parameters. The pantograph detection position and the pantograph feature matching rate are collectively referred to as shape inspection result data.
記憶部５５では、形状検査パラメータ、物体形状モデル６、特徴データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部５０Ａの録画部５２から送信された入力画像５等の画像データを保管する。また、検査制御部５４より削除信号を受け取った場合は、検査対象となっている画像データを削除する。
The storage unit 55 stores image data such as the shape inspection parameter, the object shape model 6, feature data, the pantograph reference image 3 and the input image 5 transmitted from the recording unit 52 of the photographing function unit 50A. When a deletion signal is received from the inspection control unit 54, the image data to be inspected is deleted.
本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、上述した実施例１による効果に加え、日照変化等による明るさの変動や、検出対象であるパンタグラフ表面の汚れ等による表面状態の変化に頑健で、画像中のパンタグラフ有無判断をより安定的に行うことができる。
According to the pantograph photographing apparatus using the image processing according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the variation in brightness due to a change in sunshine and the like, and the change in the surface state due to the dirt on the surface of the pantograph as a detection target. It is robust and can determine the presence or absence of a pantograph in an image more stably.
図１１乃至図１３を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第３の実施例を説明する。図１１は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図、図１２は本実施例のパンタグラフ検出部の構成を示すブロック図、図１３は基準符合画像の一例を示す説明図である。
A third embodiment of a pantograph photographing apparatus using image processing according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a pantograph photographing apparatus by image processing according to the present embodiment, FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a pantograph detecting unit of the present embodiment, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a reference code image. It is.
本実施例は、実施例１の正規化相関処理によってパンタグラフ１ａの検出を行うパンタグラフ検出部５６に代えて、物体形状検査によりパンタグラフ１ａの検出を行う図１１に示すパンタグラフ検出部５８を用いるとともに、実施例１とは検査設定部５３及び記憶部５５における処理が異なる。その他の構成は実施例１において説明したものと概ね同様であり、以下、図１乃至図６に示し上述したものと類似する作用を奏するものについては同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
In this embodiment, instead of the pantograph detection unit 56 that detects the pantograph 1a by the normalized correlation process of the first embodiment, the pantograph detection unit 58 shown in FIG. 11 that detects the pantograph 1a by object shape inspection is used. The processing in the examination setting unit 53 and the storage unit 55 is different from that in the first embodiment. Other configurations are substantially the same as those described in the first embodiment, and hereinafter, the same reference numerals are given to those having the same functions as those shown in FIGS. However, the differences will be mainly described.
本実施例は、「方向符号照合（Orientation Code Matching）」（例えば、非特許文献１参照）を応用した方向符号照合処理により入力画像５中からパンタグラフ１ａを検出する。方向符号照合は、画像各部分の濃淡の強さ方向を符号化し、パンタグラフ基準画像３（図４参照）と入力画像５との符合同士を照合することで、画像データ同士の適合度合いを検査する方法であり、明るさ変化や隠れに頑健な照合方法である。
In the present embodiment, the pantograph 1a is detected from the input image 5 by the direction code matching process applying “direction code matching (Orientation Code Matching)” (see, for example, Non-Patent Document 1). In the direction code collation, the intensity direction of each image portion is encoded, and the pantograph reference image 3 (see FIG. 4) and the input image 5 are collated with each other, thereby checking the degree of matching between the image data. This is a verification method that is robust against brightness changes and hiding.
図１１に示すように、本実施例においてパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂは、検査設定部５３、検査制御部５４、パンタグラフ検出部５８、記憶部５５から構成されている。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, the pantograph image storage function unit 50B includes an inspection setting unit 53, an inspection control unit 54, a pantograph detection unit 58, and a storage unit 55.
検査設定部５３では、後で詳述する方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データを設定し、記憶部５５へ保管する。
The inspection setting unit 53 sets direction code search parameters and pantograph verification data, which will be described in detail later, and stores them in the storage unit 55.
検査制御部５４では、実施例１と同様の処理を行う。
The inspection control unit 54 performs the same processing as in the first embodiment.
パンタグラフ検出部５８では、予めパンタグラフ基準画像３を画像部分の濃淡で符号化した方向符合画像（図１３参照。以下、基準符合画像という）７を作成し、さらに、パンタグラフ基準画像３におけるパンタグラフ部分Ａの位置やパンタグラフ部分Ａの範囲からなるパンタグラフ照合データを作成しておく。この基準符合画像７の作成時においては、記憶部５５より画像データ（パンタグラフ基準画像３）を読み出し、これを画像部分の濃淡で符号化して基準符合画像７を作成して記憶部５５へ保管する。
The pantograph detection unit 58 creates a direction sign image (see FIG. 13; hereinafter referred to as a reference sign image) 7 in which the pantograph reference image 3 is encoded with the density of the image portion in advance, and further, the pantograph part A in the pantograph reference image 3 Pantograph collation data consisting of the positions of and the range of the pantograph part A is created in advance. At the time of creating the reference code image 7, image data (pantograph reference image 3) is read from the storage unit 55, and this is encoded with the density of the image portion to create the reference code image 7 and store it in the storage unit 55. .
一方、パンタグラフ検出時においては、検査制御部５４からの検査信号を受けて、記憶部５５より方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、画像データ（入力画像５、及び、パンタグラフ基準画像３）を読み出し、入力画像５中からパンタグラフ１ａの検出を行う。そして、パンタグラフ１ａ検出処理後、パンタグラフ有無結果を検査制御部５４へ送信する。
On the other hand, at the time of detecting the pantograph, upon receiving the inspection signal from the inspection control unit 54, the direction code search parameter, the pantograph collation data, and the image data (the input image 5 and the pantograph reference image 3) are read from the storage unit 55. The pantograph 1a is detected from the input image 5. Then, after the pantograph 1a detection process, the pantograph presence / absence result is transmitted to the inspection control unit 54.
より詳しく説明すると、図１２に示すように、本実施例においてパンタグラフ検出部５８には、方向符号化処理部５８ａ、パンタグラフ検出処理部５８ｂ、及び、パンタグラフ判断処理部５８ｃが設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 12, in this embodiment, the pantograph detection unit 58 is provided with a direction encoding processing unit 58a, a pantograph detection processing unit 58b, and a pantograph determination processing unit 58c.
パンタグラフ検出部５８においてパンタグラフ検出処理を行う場合は、まず、方向符号化処理部５８ａにおいて、入力画像５（図５参照）を画像部分の濃淡で符号化した方向符合画像（以下、入力符合画像という）を作成し、パンタグラフ検出処理部５８ｂにおいて予め設定しておいた探索範囲Ｂに対して方向符号照合により基準符合画像７におけるパンタグラフ部分Ａとの画像データ同士の比較を行い、パンタグラフ検出位置として探索範囲Ｂにおいてパンタグラフ部分Ａと適合する位置と、そのパンタグラフ検出位置での方向符合照合値（以下、パンタグラフ検出照合値という）とを求める。
When pantograph detection processing is performed in the pantograph detection unit 58, first, a direction code image (hereinafter referred to as an input code image) in which the input image 5 (see FIG. 5) is encoded with the density of the image portion in the direction encoding processing unit 58a. ) To compare the image data with the pantograph portion A in the reference code image 7 by the direction code comparison with respect to the search range B set in advance in the pantograph detection processing unit 58b, and search as the pantograph detection position A position that matches the pantograph portion A in the range B and a direction code matching value (hereinafter referred to as a pantograph detection matching value) at the pantograph detection position are obtained.
そして、パンタグラフ判断処理部５８ｃにおいて、パンタグラフ検出照合値と予め設定しておいたしきい値（以下、方向符合探索しきい値という）とを比較し、適合度が高い場合、即ち、パンタグラフ検出照合値が方向符合探索しきい値より大きい場合は、探索範囲Ｂ中にパンタグラフ１ａが存在したと判断し、パンタグラフ有りとみなす。一方、適合度が低い場合、即ち、パンタグラフ検出照合値が方向符合探索しきい値以下の場合は、探索範囲Ｂ中にパンタグラフ１ａは存在しないと判断し、パンタグラフ無しとみなす。このようにして得られたパンタグラフ１ａの有無をパンタグラフ有無結果として検査制御部５４へ出力する。
Then, in the pantograph determination processing unit 58c, the pantograph detection collation value is compared with a preset threshold value (hereinafter referred to as a direction code search threshold value). Is larger than the direction code search threshold, it is determined that the pantograph 1a exists in the search range B, and it is considered that there is a pantograph. On the other hand, when the fitness is low, that is, when the pantograph detection collation value is equal to or smaller than the direction code search threshold value, it is determined that the pantograph 1a does not exist in the search range B, and is regarded as having no pantograph. The presence / absence of the pantograph 1a thus obtained is output to the inspection control unit 54 as a result of the presence / absence of the pantograph.
ここで、探索範囲Ｂや方向符合探索しきい値をまとめて方向符号探索パラメータと呼ぶ。また、パンタグラフ検出位置とパンタグラフ検出照合値をまとめて方向符号探索結果データと呼ぶ。このような処理により、方向符号照合によるパンタグラフ検出処理を行う。
Here, the search range B and the direction code search threshold are collectively referred to as direction code search parameters. The pantograph detection position and the pantograph detection collation value are collectively referred to as direction code search result data. By such processing, pantograph detection processing by direction code verification is performed.
記憶部５５では、方向符合探索パラメータ、パンタグラフ照合データ、パンタグラフ基準画像３や撮影機能部５０Ａの録画部５２から送信された入力画像５および基準符合画像７等の画像データを保管する。また、検査制御部５４より削除信号を受け取った場合は、検査対象となっている画像データを削除する。
The storage unit 55 stores image data such as the direction code search parameter, the pantograph comparison data, the pantograph reference image 3 and the input image 5 and the reference code image 7 transmitted from the recording unit 52 of the photographing function unit 50A. When a deletion signal is received from the inspection control unit 54, the image data to be inspected is deleted.
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、日照変化等による明るさ変動に頑健で、画像中のパンタグラフの有無判断をより安定的に行うことができる。
According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is robust against brightness fluctuations caused by changes in sunshine, and the presence / absence of a pantograph in the image can be determined more stably.
図１４を用いて本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の第４の実施例を説明する。図１４は本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置の構成を示すブロック図である。
A fourth embodiment of a pantograph photographing apparatus using image processing according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a pantograph photographing apparatus using image processing according to the present embodiment.
本実施例は、実施例１の画像処理装置５０に、図１４に示す画像出力機能部５０Ｃを追加したものである。その他の構成は実施例１において説明したものと概ね同様であり、以下、図１乃至図６に示し上述したものと類似する作用を奏するものについては同一の符合を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
In this embodiment, an image output function unit 50C shown in FIG. 14 is added to the image processing apparatus 50 of the first embodiment. Other configurations are substantially the same as those described in the first embodiment. In the following, the same reference numerals are given to the same operations as those shown in FIGS. However, the differences will be mainly described.
図１４に示すように、本実施例において画像処理装置５０は、走行中の車輌１のパンタグラフ１ａを撮影し録画するための撮影機能部５０Ａ、撮影機能部５０Ａで録画した画像中からパンタグラフ１ａの映っている画像のみを保管するパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂに加えて、保管した画像を出力する画像出力機能部５０Ｃを備えている。
As shown in FIG. 14, in this embodiment, the image processing apparatus 50 captures and records the pantograph 1a of the vehicle 1 that is running, and the imaging function unit 50A for recording the pantograph 1a from the images recorded by the imaging function unit 50A. In addition to the pantograph image storage function unit 50B that stores only the image being shown, an image output function unit 50C that outputs the stored image is provided.
この画像出力機能部５０Ｃは、図１４に示す画像出力制御部５９および画像出力部６０から構成されている。
The image output function unit 50C includes an image output control unit 59 and an image output unit 60 shown in FIG.
画像出力制御部５９は、パンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの記憶部５５に保管されている画像データのうち、図示しない表示部にどの画像を出力するかを指定するための画像出力信号をパンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの記憶部５５に送信する。
The image output control unit 59 stores an image output signal for designating which image is to be output to a display unit (not shown) out of the image data stored in the storage unit 55 of the pantograph image storage function unit 50B. It transmits to the memory | storage part 55 of the function part 50B.
パンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの記憶部５５では、画像出力機能部５０Ｃの画像出力制御部５９からの画像出力信号を受け取り、出力画像に指定された画像データを、画像出力機能部５０Ｃの画像出力部６０へ送信する。
The storage unit 55 of the pantograph image storage function unit 50B receives the image output signal from the image output control unit 59 of the image output function unit 50C, and converts the image data designated as the output image into the image output unit of the image output function unit 50C. 60.
画像出力部６０は、パンタグラフ画像保管機能部５０Ｂの記憶部５５から送信された画像データを上記表示部へ出力する。
The image output unit 60 outputs the image data transmitted from the storage unit 55 of the pantograph image storage function unit 50B to the display unit.
本実施例に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置によれば、実施例１～３による効果に加えて、保管した画像を出力することができ、パンタグラフの映っている画像を簡単に閲覧することができる。
According to the pantograph photographing apparatus using image processing according to the present embodiment, in addition to the effects of the first to third embodiments, the stored image can be output, and the image on which the pantograph is displayed can be easily browsed. .
なお、本実施例では、実施例１において説明した画像処理によるパンタグラフ撮影装置の画像処理装置５０に、画像出力機能部５０Ｃを追加する例を示したが、実施例２、実施例３において説明した画像処理によるパンタグラフ撮影装置の画像処理装置５０に画像出力機能部５０Ｃを追加しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
In this embodiment, an example in which the image output function unit 50C is added to the image processing apparatus 50 of the pantograph photographing apparatus based on the image processing described in the first embodiment has been described. However, the second embodiment and the third embodiment described above. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the image output function unit 50C is added to the image processing device 50 of the pantograph photographing device by image processing.
また、本発明に係る画像処理によるパンタグラフ撮影装置は、上述した実施例に限定されるものではなく、パンタグラフ検出センサ４０の検出結果に基づいてパンタグラフ１ａの画像を録画し、この録画した画像中からパンタグラフ１ａの有無を検出するようにすればよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
In addition, the pantograph photographing apparatus based on image processing according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and records an image of the pantograph 1a based on the detection result of the pantograph detection sensor 40, and from among the recorded images. Needless to say, the presence or absence of the pantograph 1a may be detected, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、画像処理によるパンタグラフ撮影装置に適用して好適なものである。
The present invention is suitable for application to a pantograph photographing apparatus using image processing.
１ 車輌
１ａ パンタグラフ
２ レール
３ 基準画像
４ トロリー線
５ 入力画像
６ 物体形状モデル
７ 基準符合画像
１０Ａ，１０Ｂ 車輌接近警報部
１０ａ，１０ｂ 接近車輌検出センサ
２０ 照明
３０ 監視カメラ
４０ パンタグラフ検出センサ
４８ 記憶部
４９ 画像出力部
５０ 画像処理部
５０Ａ 撮影機能部
５０Ｂ パンタグラフ画像保管機能部
５０Ｃ 画像出力機能部
５１ 制御部
５２ 録画部
５３ 検査設定部
５４ 検査制御部
５５ 記憶部
５６ パンタグラフ検出部
５６ａ パンタグラフ検出処理部
５６ｂ パンタグラフ判断処理部
５７ パンタグラフ検出部
５７ａ 特徴抽出処理部
５７ｂ パンタグラフ検出処理部
５７ｃ パンタグラフ判断処理部
５８ パンタグラフ検出部
５８ａ 方向符号化処理部
５８ｂ パンタグラフ検出処理部
５８ｃ パンタグラフ判断処理部
５９ 画像出力制御部
６０ 画像出力部
Ａ パンタグラフ部分
Ｂ 探索範囲
Ｃ 適合領域
Ｄ 適合部分 1 vehicle 1a pantograph 2 rail 3 reference image 4 trolley line 5 input image 6 object shape model 7 reference code image 10A, 10B vehicle approach alarm unit 10a, 10b approaching vehicle detection sensor 20 illumination 30 monitoring camera 40 pantograph detection sensor 48 storage unit 49 Image output unit 50 Image processing unit 50A Imaging function unit 50B Pantograph image storage function unit 50C Image output function unit 51 Control unit 52 Recording unit 53 Inspection setting unit 54 Inspection control unit 55 Storage unit 56 Pantograph detection unit 56a Pantograph detection processing unit 56b Pantograph Determination processing unit 57 Pantograph detection unit 57a Feature extraction processing unit 57b Pantograph detection processing unit 57c Pantograph determination processing unit 58 Pantograph detection unit 58a Direction encoding processing unit 58b Pantograph detection processing unit 58c Tagurafu determination processing section 59 the image output controller 60 an image output unit A pantograph portion B search range C-fit region D fit portion
１ａ パンタグラフ
２ レール
３ 基準画像
４ トロリー線
５ 入力画像
６ 物体形状モデル
７ 基準符合画像
１０Ａ，１０Ｂ 車輌接近警報部
１０ａ，１０ｂ 接近車輌検出センサ
２０ 照明
３０ 監視カメラ
４０ パンタグラフ検出センサ
４８ 記憶部
４９ 画像出力部
５０ 画像処理部
５０Ａ 撮影機能部
５０Ｂ パンタグラフ画像保管機能部
５０Ｃ 画像出力機能部
５１ 制御部
５２ 録画部
５３ 検査設定部
５４ 検査制御部
５５ 記憶部
５６ パンタグラフ検出部
５６ａ パンタグラフ検出処理部
５６ｂ パンタグラフ判断処理部
５７ パンタグラフ検出部
５７ａ 特徴抽出処理部
５７ｂ パンタグラフ検出処理部
５７ｃ パンタグラフ判断処理部
５８ パンタグラフ検出部
５８ａ 方向符号化処理部
５８ｂ パンタグラフ検出処理部
５８ｃ パンタグラフ判断処理部
５９ 画像出力制御部
６０ 画像出力部
Ａ パンタグラフ部分
Ｂ 探索範囲
Ｃ 適合領域
Ｄ 適合部分 1
Claims (6)
- 車輌の接近を検知して車輌接近信号を出力する車輌接近警報手段と、
前記車両の屋根上の構造物を検出してトリガ信号を出力する構造物検出手段と、
前記トリガ信号に基づいて前記車輌の屋根上を撮影した入力画像を出力する撮影手段と、
前記入力画像を解析する画像処理手段と、
前記車輌の通過を検知して車輌通過信号を出力する車輌通過報知手段と
を備え、
前記画像処理手段が、
前記入力画像を一時的に保管する撮影機能部と、
前記撮影機能部に保管された前記入力画像中からパンタグラフが映っている画像のみを抽出して保管するパンタグラフ画像保管機能部とを備える
ことを特徴とする画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 Vehicle approach warning means for detecting approach of a vehicle and outputting a vehicle approach signal;
A structure detection means for detecting a structure on the roof of the vehicle and outputting a trigger signal;
An imaging means for outputting an input image obtained by imaging the vehicle roof based on the trigger signal;
Image processing means for analyzing the input image;
Vehicle passage notification means for detecting the passage of the vehicle and outputting a vehicle passage signal;
The image processing means
A shooting function unit for temporarily storing the input image;
An image processing pantograph photographing apparatus comprising: a pantograph image storage function unit that extracts and stores only an image showing a pantograph from the input image stored in the photographing function unit. - 前記撮影機能部が、
前記入力画像が一時的に保管される録画手段を備える他、
前記撮影手段、前記構造物検出手段および前記録画手段に対し、前記車輌接近警報手段から出力される車輌接近信号に基づいて起動信号を送信する一方、前記車輌通過報知手段から出力される車輌通過信号に基づいて停止信号を送信する撮影制御手段とを備え、
前記パンタグラフ画像保管機能部が、
前記録画手段から入力された前記入力画像を保管する記憶手段と、
前記記憶手段から入力された前記入力画像中からパンタグラフを検出するパンタグラフ検出手段と、
前記記憶手段に対し、前記パンタグラフ検出手段によってパンタグラフ無しと判断された前記入力画像の削除信号を出力する検査制御手段とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 The photographing function unit is
In addition to having a recording means for temporarily storing the input image,
A vehicle passing signal output from the vehicle passing notification means while transmitting an activation signal to the photographing means, the structure detecting means and the recording means based on a vehicle approaching signal output from the vehicle approach warning means. And a photographing control means for transmitting a stop signal based on
The pantograph image storage function unit
Storage means for storing the input image input from the recording means;
Pantograph detection means for detecting a pantograph from the input image input from the storage means;
The pantograph photographing apparatus according to claim 1, further comprising: an inspection control unit that outputs a deletion signal of the input image determined to have no pantograph by the pantograph detection unit to the storage unit. - 前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する基準画像と、前記入力画像との正規化相関演算により前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 The image processing according to claim 2, wherein the pantograph detection unit is configured to detect the pantograph from the input image by a normalized correlation calculation between a preset reference image and the input image. Pantograph photographing device. - 前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する特徴データと、前記入力画像から抽出した特徴データとを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 3. The pantograph detection unit is configured to detect the pantograph from the input image by comparing feature data set in advance with feature data extracted from the input image. A pantograph photographing apparatus using the described image processing. - 前記パンタグラフ検出手段が、予め設定する基準符合画像と、前記入力画像から作成した入力符号画像とを比較することにより前記入力画像中から前記パンタグラフを検出するように構成された
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 The pantograph detecting unit is configured to detect the pantograph from the input image by comparing a reference code image set in advance with an input code image created from the input image. Item 3. A pantograph photographing apparatus using image processing according to Item 2. - 前記画像処理手段が、前記撮影機能部および前記パンタグラフ画像保管機能部に加えて、画像出力機能部を備え、
前記画像出力機能部が、
前記記憶手段に対し、該記憶手段に保管されている前記入力画像のうちの前記パンタグラフ検出手段によりパンタグラフが撮影されていると判断された画像の指定を行う画像出力制御機能と、
前記画像出力制御機能によって指定され前記記憶手段から送信される前記入力画像を出力する画像出力手段とを備える
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理によるパンタグラフ撮影装置。 In addition to the photographing function unit and the pantograph image storage function unit, the image processing unit includes an image output function unit,
The image output function unit
An image output control function for designating an image for which the pantograph is determined to be photographed by the pantograph detecting unit out of the input images stored in the storage unit to the storage unit;
The pantograph photographing apparatus according to claim 2, further comprising: an image output unit that outputs the input image designated by the image output control function and transmitted from the storage unit.
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