WO2011136020A1 - Train car position measurement device for electric railway maintenance - Google Patents
Train car position measurement device for electric railway maintenance Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011136020A1 WO2011136020A1 PCT/JP2011/059139 JP2011059139W WO2011136020A1 WO 2011136020 A1 WO2011136020 A1 WO 2011136020A1 JP 2011059139 W JP2011059139 W JP 2011059139W WO 2011136020 A1 WO2011136020 A1 WO 2011136020A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- image
- hanger
- electric railway
- sift feature
- template
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M1/00—Power supply lines for contact with collector on vehicle
- B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
- B60M1/28—Manufacturing or repairing trolley lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Provided is a train car position measurement device for electric railway maintenance, which is capable of specifying with a high degree of precision the relationship between the traveling position and the transit time of a train car, wherein the train car position measurement device for electric railway maintenance is provided with: a line sensor (1); an image creation unit (10) for using images captured by the line sensor (1) to create a template image and an input image; a memory (12) for saving the template image and the input image created in the image creation unit (10); a template creation processor (13) for extracting SIFT feature values from the saved template image, creating template data, and storing the template data in the memory (12); a SIFT feature value extraction processor (14) for extracting SIFT feature values from the input image and storing said SIFT feature values in the memory (12); and a hangar position detection processor (15) for searching for corresponding points between the SIFT feature values of the template data and the SIFT feature values of the input image that have been saved, detecting a hangar position in the input image, and storing the hangar position in the memory (12).
Description
本発明は、架線及び軌道などの保守に用いられる電気鉄道保守用車両の走行位置を測定する電気鉄道保守用車両位置測定装置に関し、特に、画像処理により電気鉄道保守用車両の走行位置と通過時刻との関係を取得する電気鉄道保守用車両位置測定装置に関する。
The present invention relates to an electric railway maintenance vehicle position measuring device that measures the traveling position of an electric railway maintenance vehicle used for maintenance of overhead lines, tracks, and the like, and in particular, the traveling position and passage time of an electric railway maintenance vehicle by image processing. The present invention relates to a vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance that acquires the relationship between
電気鉄道の設備としては、主に架線と軌道とが挙げられる。これらはそれぞれ鉄道を運行するにあたり重要な保守設備となっている。架線は、電気鉄道車両を運用していく中で電気鉄道車両が通過するたびに集電装置と接触する。このため、架線は徐々に摩耗していき、交換をしない場合は最終的に破断して事故を招く虞がある。また、軌道は、電車の運行によって曲がり、ゆがみ、傷、摩耗等が発生し、これらの進行を放置してしまうと電気鉄道車両の脱線など事故を招く虞がある。
¡Electric railway facilities mainly include overhead lines and tracks. Each of these is an important maintenance facility for operating the railway. The overhead line contacts the current collector every time the electric railway vehicle passes while operating the electric railway vehicle. For this reason, the overhead wire gradually wears, and if it is not replaced, there is a possibility that it will eventually break and cause an accident. In addition, the track is bent, distorted, scratched, worn, etc. due to the operation of the train, and if these progresses are left unattended, there is a risk of causing an accident such as derailment of the electric railway vehicle.
このようなことから、架線や軌道の摩耗等による要注意箇所を迅速に把握し、これに対応するために、架線や軌道の要注意箇所の位置（例えば、ある地点から何キロ走行した位置に要注意箇所が存在する等）の情報を特定することは保守管理の面から重要な事項となっている。
For this reason, in order to quickly grasp the point of caution due to wear on the overhead wire or track, and respond to this, the position of the point of caution on the overhead wire or track (for example, the number of kilometers traveled from a certain point) It is an important matter from the viewpoint of maintenance management to specify information such as the presence of caution points.
現在、架線や軌道等の設備の保守を行う場合、保守専用車両や軌陸車などが用いられており、検測した結果、要注意箇所が検出された場合はそのデータを取得したときの車両の位置から要注意箇所の位置を推定している（例えば、下記特許文献１参照）。
Currently, when maintenance is performed on equipment such as overhead lines and tracks, maintenance-only vehicles and track-and-rail vehicles are used, and if a point requiring attention is detected as a result of inspection, the vehicle at the time when the data was acquired The position of a point requiring attention is estimated from the position (see, for example, Patent Document 1 below).
ここで、車両の位置を特定する方法としては、従来、例えば、自動列車制御装置（ＡＴＣ）やロータリーエンコーダを用いる方法があり、それぞれ以下の特徴を有している。
Here, as a method for specifying the position of the vehicle, conventionally, for example, there is a method using an automatic train control device (ATC) or a rotary encoder, and each has the following features.
自動列車制御装置は、列車の位置や速度を制御するものであり、もともとは車両の運転のためのシステムであるが、この自動列車制御装置には列車の位置や速度の情報を外部に通信する仕組みが設けられている。そこで、自動列車制御装置を用いて車両の位置を特定する場合は、この自動列車制御装置の外部と通信を行う仕組みを利用して保守専用車両の位置を特定している（例えば、下記特許文献２参照）。
The automatic train control device controls the position and speed of the train, and is originally a system for driving the vehicle, but this automatic train control device communicates information on the train position and speed to the outside. A mechanism is in place. Therefore, when the position of the vehicle is specified using the automatic train control device, the position of the maintenance-dedicated vehicle is specified using a mechanism that communicates with the outside of the automatic train control device (for example, the following patent document) 2).
また、ロータリーエンコーダを用いて車両の位置を特定する場合は、ロータリーエンコーダにより得られる車輪の回転数に基づき、この車輪の回転数と、車輪の円周の長さとから、ある地点を基準位置として車両の走行距離を求めている（例えば、下記特許文献３参照）。
In addition, when specifying the position of the vehicle using a rotary encoder, based on the rotation speed of the wheel obtained by the rotary encoder, a certain point is set as a reference position from the rotation speed of the wheel and the circumference of the wheel. The travel distance of the vehicle is obtained (see, for example, Patent Document 3 below).
しかしながら、上述した従来の自動列車制御装置を利用する場合、車両側に送受信機器を設置することに加え、軌道側にも一定間隔で送受信装置を設置する必要があるため、長距離の線区に設置する場合、個数がかさみ、コストがかかるという問題があった。
However, when using the above-described conventional automatic train control device, in addition to installing transmission / reception equipment on the vehicle side, it is necessary to install transmission / reception devices at regular intervals on the track side. When installing, there existed a problem that the number was bulky and costly.
また、ロータリーエンコーダは、車輪の回転角をカウントすることにより走行距離を測定する構成になっているため、ブレーキや坂道走行などにより、列車は進行していないのに車輪が回転している、又は、車輪のすべりにより車輪は回転していないのに列車が進行している等の局所的に生じた誤差が加算的に増加して要注意箇所の位置の特定が困難になる虞があるという問題があった。
Also, the rotary encoder is configured to measure the travel distance by counting the rotation angle of the wheel, so that the wheel is rotating while the train is not progressing due to braking, traveling on a slope, or the like, or There is a problem that it may become difficult to specify the position of a point requiring attention due to an incremental increase in locally generated errors such as the train moving while the wheel is not rotating due to wheel slip was there.
このため、従来の自動列車制御装置において、車両の屋根上にラインセンサカメラ（以下、ラインセンサという）を設置し、このラインセンサによって撮影した架線近傍の画像を画像処理（テンプレートマッチングやエッジ検出等）してハンガを検出し、このハンガを撮影した時刻に基づいて車両の走行位置と通過時刻との関係を特定することにより上述した誤差を解消することが考えられる。
For this reason, in a conventional automatic train control device, a line sensor camera (hereinafter referred to as a line sensor) is installed on the roof of the vehicle, and an image near the overhead line imaged by this line sensor is subjected to image processing (such as template matching and edge detection). ) And detecting the hanger, and specifying the relationship between the traveling position of the vehicle and the passing time based on the time when the hanger was photographed, it is conceivable to eliminate the above-described error.
しかしながら、ハンガ自体が斜めに張られている、あるいはハンガが画面上で斜めに映っていると、テンプレートマッチングによりハンガ検出を行う場合にはテンプレートとの照合の際にハンガ検出の精度が低下する虞があり、また、エッジ検出によりハンガの検出を行う場合には縦方向エッジが弱まっていることからハンガ検出の精度が低下する虞があった。
However, if the hanger itself is slanted or the hanger appears diagonally on the screen, the accuracy of hanger detection may be reduced when matching with the template when detecting hanger by template matching. In addition, when detecting hangers by edge detection, there is a possibility that the accuracy of hangers detection is lowered because the vertical edges are weakened.
以上のことから、本発明は、車両の走行位置と通過時刻との関係を高精度に特定することができる電気鉄道保守用車両位置測定装置を提供することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide an electric railway maintenance vehicle position measuring device capable of specifying the relationship between the traveling position of a vehicle and the passage time with high accuracy.
上記の課題を解決するための第１の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、
架線や架線を支持するハンガを吊る吊架線の画像を撮影するラインセンサと、
前記ラインセンサで撮影した画像をテンプレート画像と入力画像として作成する画像作成部と、
前記画像作成部において作成した前記テンプレート画像と前記入力画像を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出してテンプレートデータを作成し前記記憶部に保存するテンプレート作成処理部と、
前記記憶部に保存した前記入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出し前記記憶部に保存するＳＩＦＴ特徴量抽出処理部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と前記入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点を探索し前記入力画像中のハンガ位置を検出して前記記憶部に保存するハンガ位置検出処理部と
を備える
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a first invention for solving the above-mentioned problem is
A line sensor that captures an image of a hanging wire that hangs a hanger that supports the overhead wire and the overhead wire;
An image creation unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;
A storage unit for storing the template image and the input image created in the image creation unit;
A template creation processing unit that extracts SIFT feature values from the template image stored in the storage unit, creates template data, and stores the template data in the storage unit;
A SIFT feature amount extraction processing unit that extracts a SIFT feature amount from the input image stored in the storage unit and stores the SIFT feature amount in the storage unit;
A hanger position detection processing unit that searches for 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, detects a hanger position in the input image, and stores it in the storage unit It is characterized by providing.
架線や架線を支持するハンガを吊る吊架線の画像を撮影するラインセンサと、
前記ラインセンサで撮影した画像をテンプレート画像と入力画像として作成する画像作成部と、
前記画像作成部において作成した前記テンプレート画像と前記入力画像を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出してテンプレートデータを作成し前記記憶部に保存するテンプレート作成処理部と、
前記記憶部に保存した前記入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出し前記記憶部に保存するＳＩＦＴ特徴量抽出処理部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と前記入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点を探索し前記入力画像中のハンガ位置を検出して前記記憶部に保存するハンガ位置検出処理部と
を備える
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a first invention for solving the above-mentioned problem is
A line sensor that captures an image of a hanging wire that hangs a hanger that supports the overhead wire and the overhead wire;
An image creation unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;
A storage unit for storing the template image and the input image created in the image creation unit;
A template creation processing unit that extracts SIFT feature values from the template image stored in the storage unit, creates template data, and stores the template data in the storage unit;
A SIFT feature amount extraction processing unit that extracts a SIFT feature amount from the input image stored in the storage unit and stores the SIFT feature amount in the storage unit;
A hanger position detection processing unit that searches for 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, detects a hanger position in the input image, and stores it in the storage unit It is characterized by providing.
上記の課題を解決するための第２の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第１の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置において、
前記ラインセンサのサンプリング周波数と前記記憶部に保存した前記入力画像上のハンガ位置に基づき前記ハンガが検出された時刻を算出して時刻データを前記記憶部に保存する時刻記録処理部を備える
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a second invention for solving the above-mentioned problems is a vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to the first invention,
A time recording processing unit for calculating a time when the hanger is detected based on a sampling frequency of the line sensor and a hanger position on the input image stored in the storage unit and storing time data in the storage unit; Features.
前記ラインセンサのサンプリング周波数と前記記憶部に保存した前記入力画像上のハンガ位置に基づき前記ハンガが検出された時刻を算出して時刻データを前記記憶部に保存する時刻記録処理部を備える
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a second invention for solving the above-mentioned problems is a vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to the first invention,
A time recording processing unit for calculating a time when the hanger is detected based on a sampling frequency of the line sensor and a hanger position on the input image stored in the storage unit and storing time data in the storage unit; Features.
上記の課題を解決するための第３の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第１の発明又は第２の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置において、
前記ハンガ位置検出処理部において、前回のハンガ位置が存在する場合に前回のハンガ位置と吊架線及び架線の傾きデータを受け渡し、前回のハンガ位置を基準として処理領域を限定する次処理領域の計算を行う
ことを特徴とする。 An electric railway maintenance vehicle position measuring device according to a third invention for solving the above-mentioned problems is the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the first invention or the second invention.
In the hanger position detection processing unit, when the previous hanger position exists, the previous hanger position, the suspension line, and the inclination data of the overhead line are transferred, and the calculation of the next processing area that limits the processing area based on the previous hanger position is performed. It is characterized by performing.
前記ハンガ位置検出処理部において、前回のハンガ位置が存在する場合に前回のハンガ位置と吊架線及び架線の傾きデータを受け渡し、前回のハンガ位置を基準として処理領域を限定する次処理領域の計算を行う
ことを特徴とする。 An electric railway maintenance vehicle position measuring device according to a third invention for solving the above-mentioned problems is the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the first invention or the second invention.
In the hanger position detection processing unit, when the previous hanger position exists, the previous hanger position, the suspension line, and the inclination data of the overhead line are transferred, and the calculation of the next processing area that limits the processing area based on the previous hanger position is performed. It is characterized by performing.
上記の課題を解決するための第４の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第３の発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置において、
前記ハンガ位置検出処理部において、前記次処理領域を拡張する
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a fourth invention for solving the above-mentioned problem is the vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to the third invention,
The hanger position detection processing unit extends the next processing area.
前記ハンガ位置検出処理部において、前記次処理領域を拡張する
ことを特徴とする。 A vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to a fourth invention for solving the above-mentioned problem is the vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to the third invention,
The hanger position detection processing unit extends the next processing area.
本発明によれば、車両の走行位置と通過時刻との関係を高精度に特定することができる電気鉄道保守用車両位置測定装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an electric railway maintenance vehicle position measuring device capable of specifying the relationship between the traveling position of the vehicle and the passage time with high accuracy.
以下、本発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of an electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、本発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の第１の実施例について説明する。
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、車両の屋根上に設置したラインセンサを用いて、ラインセンサを枕木方向に向け、かつ斜め上方に向け吊架線と架線を撮影し、大きさや回転の変化に影響を受けにくい画像特徴量としてＳＩＦＴ（Ｓｃａｌｅ‐Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）特徴量（上記非特許文献１参照）を求め、予め求めておいたテンプレート用の画像から抽出したＳＩＦＴ特徴量との対応点を求めることにより、ハンガを検出することを特徴とする。 Hereinafter, a first embodiment of a vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present invention will be described.
The vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present embodiment uses a line sensor installed on the roof of the vehicle to photograph the suspension line and the overhead line with the line sensor facing the sleeper and obliquely upward. A SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) feature value (see Non-PatentDocument 1 above) is obtained as an image feature value that is not easily affected by changes in sheath rotation, and the SIFT feature value extracted from the template image obtained in advance A hanger is detected by obtaining the corresponding points.
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、車両の屋根上に設置したラインセンサを用いて、ラインセンサを枕木方向に向け、かつ斜め上方に向け吊架線と架線を撮影し、大きさや回転の変化に影響を受けにくい画像特徴量としてＳＩＦＴ（Ｓｃａｌｅ‐Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）特徴量（上記非特許文献１参照）を求め、予め求めておいたテンプレート用の画像から抽出したＳＩＦＴ特徴量との対応点を求めることにより、ハンガを検出することを特徴とする。 Hereinafter, a first embodiment of a vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present invention will be described.
The vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present embodiment uses a line sensor installed on the roof of the vehicle to photograph the suspension line and the overhead line with the line sensor facing the sleeper and obliquely upward. A SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) feature value (see Non-Patent
はじめに、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の概要について説明する。
図１は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の概要を示した模式図である。
図１に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、架線１０１や架線１０１を支持するハンガ１０２を吊る吊架線１０３の画像を撮影するため、車両１００の屋根上に枕木方向に向け、かつ斜め上方に向けて設置され図１中に矢印Ｌで示す撮影ラインにおいて画像を撮影するラインセンサ１と、夜間やトンネル内においてもラインセンサ１による画像の撮影を可能とするためラインセンサ１の周辺に設置される照明２と、ラインセンサ１で撮影した画像を保存し画像処理を行う車両１００内に設置される処理用パソコン３とを備えている。そして、ラインセンサ１と処理用パソコン３は、画像データが送信可能なように接続されている。なお、図１中の矢印Ａで示す方向は車両１００の進行方向を示している。 First, an outline of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present embodiment takes an image of theoverhead line 101 and the suspension line 103 that hangs the hanger 102 that supports the overhead line 101. A line sensor 1 that is installed in the direction of sleepers and obliquely upward and that captures an image on a photographing line indicated by an arrow L in FIG. 1, and enables the line sensor 1 to capture an image at night or in a tunnel. For this reason, it includes an illumination 2 installed around the line sensor 1 and a processing personal computer 3 installed in the vehicle 100 that stores an image photographed by the line sensor 1 and performs image processing. The line sensor 1 and the processing personal computer 3 are connected so that image data can be transmitted. In addition, the direction shown by arrow A in FIG.
図１は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の概要を示した模式図である。
図１に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、架線１０１や架線１０１を支持するハンガ１０２を吊る吊架線１０３の画像を撮影するため、車両１００の屋根上に枕木方向に向け、かつ斜め上方に向けて設置され図１中に矢印Ｌで示す撮影ラインにおいて画像を撮影するラインセンサ１と、夜間やトンネル内においてもラインセンサ１による画像の撮影を可能とするためラインセンサ１の周辺に設置される照明２と、ラインセンサ１で撮影した画像を保存し画像処理を行う車両１００内に設置される処理用パソコン３とを備えている。そして、ラインセンサ１と処理用パソコン３は、画像データが送信可能なように接続されている。なお、図１中の矢印Ａで示す方向は車両１００の進行方向を示している。 First, an outline of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present embodiment takes an image of the
次に、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成について説明する。
図２は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成を示したブロック図である。
図２に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、ラインセンサ１で撮影した画像をテンプレート画像と入力画像として作成する画像作成部１０と、画像作成部１０において作成したテンプレート画像と入力画像を保存するメモリ１１と、メモリ１１に保存したテンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出してテンプレートデータを作成しメモリ１２に保存するテンプレート作成処理部１３と、メモリ１１に保存した入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出しメモリ１２に保存するＳＩＦＴ特徴量抽出処理部１４と、メモリ１２に保存したテンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点を探索し画像中のハンガ位置を検出してメモリ１２に保存するハンガ位置検出処理部１５と、ラインセンサ１のサンプリング周波数とメモリ１２に保存した画像上のハンガ位置に基づきハンガ１０２が検出された時刻を算出して時刻データをメモリ１２に保存する時刻記録処理部１６とを備えている。 Next, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment creates an image created by theline sensor 1 as a template image and an input image, and created by the image creating unit 10. A template 11 that stores the template image and the input image, a template creation processing unit 13 that extracts SIFT feature values from the template image stored in the memory 11, generates template data, and stores the template data in the memory 12; The SIFT feature value extraction processing unit 14 extracts SIFT feature values from the input image and saves them in the memory 12, and searches for corresponding points between the SIFT feature values of the template data saved in the memory 12 and the SIFT feature values of the input image. A hanger position detection processing unit 15 for detecting the position of the hanger and storing it in the memory 12, and a line sensor Time data hanger 102 calculates the time that is detected based on the hanger position on saved image to the sampling frequency and the memory 12 and a time recording unit 16 to be stored in the memory 12 of the.
図２は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成を示したブロック図である。
図２に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、ラインセンサ１で撮影した画像をテンプレート画像と入力画像として作成する画像作成部１０と、画像作成部１０において作成したテンプレート画像と入力画像を保存するメモリ１１と、メモリ１１に保存したテンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出してテンプレートデータを作成しメモリ１２に保存するテンプレート作成処理部１３と、メモリ１１に保存した入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出しメモリ１２に保存するＳＩＦＴ特徴量抽出処理部１４と、メモリ１２に保存したテンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点を探索し画像中のハンガ位置を検出してメモリ１２に保存するハンガ位置検出処理部１５と、ラインセンサ１のサンプリング周波数とメモリ１２に保存した画像上のハンガ位置に基づきハンガ１０２が検出された時刻を算出して時刻データをメモリ１２に保存する時刻記録処理部１６とを備えている。 Next, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment creates an image created by the
なお、本実施例においては、処理用パソコン３が画像作成部１０、メモリ１１，１２、テンプレート作成処理部１３、ＳＩＦＴ特徴量抽出処理部１４、ハンガ位置検出処理部１５、ハンガ位置検出処理部１５及び時刻記録処理部１６の役割を果たしている。また、メモリ１１とメモリ１２は共通のメモリとすることも可能である。
In this embodiment, the processing personal computer 3 includes the image creation unit 10, the memories 11 and 12, the template creation processing unit 13, the SIFT feature value extraction processing unit 14, the hanger position detection processing unit 15, and the hanger position detection processing unit 15. Also, it plays the role of the time recording processing unit 16. Further, the memory 11 and the memory 12 can be a common memory.
次に、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順について説明する。
図３は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順として、はじめに、ステップＰ１０において、ラインセンサ１からテンプレート用の画像を取得する。なお、図４に示すように、テンプレート画像は、１個のハンガ１０２が撮影されている部分を切り出した画像とする。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, as a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the present embodiment, first, in step P <b> 10, a template image is acquired from theline sensor 1. As shown in FIG. 4, the template image is an image obtained by cutting out a portion where one hanger 102 is photographed.
図３は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順として、はじめに、ステップＰ１０において、ラインセンサ１からテンプレート用の画像を取得する。なお、図４に示すように、テンプレート画像は、１個のハンガ１０２が撮影されている部分を切り出した画像とする。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, as a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the present embodiment, first, in step P <b> 10, a template image is acquired from the
次に、ステップＰ１１において、テンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出し、テンプレートデータを作成する。なお、図５中に黒丸で示すように、ＳＩＦＴ特徴量はテンプレート画像上に複数存在しており、その全てのテンプレートデータを作成する。なお、ＳＩＦＴ特徴量の求め方については、上記非特許文献１に記載されている方法を用いることとし、ここでの説明は省略する。
Next, in step P11, SIFT feature values are extracted from the template image to create template data. As indicated by black circles in FIG. 5, there are a plurality of SIFT feature values on the template image, and all the template data are created. In addition, about the method of calculating | requiring a SIFT feature-value, it shall use the method described in the said nonpatent literature 1, and abbreviate | omits description here.
次に、ステップＰ１２において、ラインセンサ１から入力画像を作成する。なお、図６に示すように、入力画像は、縦軸が高さで、横軸が時間となる。
次に、ステップＰ１３において、入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出する。 Next, an input image is created from theline sensor 1 in step P12. As shown in FIG. 6, the input image has a height on the vertical axis and time on the horizontal axis.
Next, in step P13, SIFT feature values are extracted from the input image.
次に、ステップＰ１３において、入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出する。 Next, an input image is created from the
Next, in step P13, SIFT feature values are extracted from the input image.
次に、ステップＰ１４において、テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点探索を行い、入力画像内の全ハンガ位置を検出する。なお、ハンガ位置の検出方法は、テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像の全ＳＩＦＴ特徴量とのユークリッド距離を計算し、最小の値になったものを対応点とする。また、同様に、テンプレートデータの全ＳＩＦＴ特徴量に対してユークリッド距離を求め、それぞれ対応した点を基にハンガ位置を検出する。
Next, in step P14, a corresponding point search between the SIFT feature value of the template data and the SIFT feature value of the input image is performed, and all hanger positions in the input image are detected. Note that the hanger position detection method calculates the Euclidean distance between the SIFT feature value of the template data and the entire SIFT feature value of the input image, and sets the minimum value as the corresponding point. Similarly, the Euclidean distance is obtained for all SIFT feature values of the template data, and the hanger position is detected based on the corresponding points.
ここで、ユークリッド距離とは、テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像のＳＩＦＴ特徴量との差を２乗し、それらの総和の平方根を計算したものである。具体的には、ＳＩＦＴ特徴量は１２８次元の特徴量となる。このため、ユークリッド距離を計算すると下記式（１）のようになる。
Here, the Euclidean distance is obtained by squaring the difference between the SIFT feature value of the template data and the SIFT feature value of the input image, and calculating the square root of the sum of them. Specifically, the SIFT feature value is a 128-dimensional feature value. Therefore, when the Euclidean distance is calculated, the following equation (1) is obtained.
なお、通常、ユークリッド距離が最小になる箇所は、１枚の入力画像内で１点しか現れない。また、車両１００の走行速度によっては、１枚の入力画像内で複数のハンガ１０２が撮影される可能性があり、このままでは全てのハンガ１０２を検出することができない。
Note that, normally, only one point appears in one input image where the Euclidean distance is minimum. Further, depending on the traveling speed of the vehicle 100, a plurality of hangers 102 may be photographed in one input image, and all hangers 102 cannot be detected as they are.
ところで、ラインセンサ１により撮影された横軸が時間の入力画像においては、同一時間上に複数のハンガ１０２が存在することはない。このため、本実施例においては、図７中に破線で示すように、１枚の入力画像を時間ごとに短冊状に区切り、対応点探索を行うことで、複数のハンガ１０２を検出できるようにしている。なお、区切り幅は任意であるが、基本的にテンプレートデータの幅と同程度とする。
By the way, in the input image with the horizontal axis taken by the line sensor 1, there is no plurality of hangers 102 on the same time. For this reason, in this embodiment, as indicated by broken lines in FIG. 7, a plurality of hangers 102 can be detected by dividing one input image into strips for each time and searching for corresponding points. ing. The separation width is arbitrary, but is basically the same as the width of the template data.
次に、ステップＰ１５において、検出したハンガ位置から時刻を計算し、時刻を記録する。図６に示すように、入力画像は、横軸が時間となっている。そして、ラインセンサ１のサンプリング周波数と入力画像上のハンガ位置を基に時刻を算出することが可能となる。
Next, in step P15, the time is calculated from the detected hanger position, and the time is recorded. As shown in FIG. 6, the horizontal axis of the input image is time. The time can be calculated based on the sampling frequency of the line sensor 1 and the hanger position on the input image.
例えば、ラインセンサ１のサンプリング周波数が１ｋＨｚであって、ハンガ１０２が時間軸方向の１００ライン目で検出された場合、１ライン当たりの撮影時間は、１［ｓｅｃ］÷１０００［Ｈｚ］＝０．００１［ｓｅｃ］であり、ハンガ１０２が１００ライン目で検出されたので、０．００１［ｓｅｃ］×１００［ライン］＝０．１［ｓｅｃ］となる。
For example, when the sampling frequency of the line sensor 1 is 1 kHz and the hanger 102 is detected at the 100th line in the time axis direction, the imaging time per line is 1 [sec] ÷ 1000 [Hz] = 0. Since it is 001 [sec] and the hanger 102 is detected at the 100th line, 0.001 [sec] × 100 [line] = 0.1 [sec].
最後に、ステップＰ１６において、全ての入力画像に対して処理が終了するまでステップＰ１２～１６を繰り返し、全ての入力画像に対して処理が終了した時点で本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における一連の処理を終了する。
Finally, in Step P16, Steps P12 to P16 are repeated until the processing is completed for all the input images. When the processing is completed for all the input images, the electric railway maintenance vehicle position according to the present embodiment is completed. A series of processes in the measuring apparatus is terminated.
以上説明したように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置によれば、テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と入力画像のＳＩＦＴ特徴量とを用いた対応点探索処理を行うことにより、図６に示すように、ハンガ１０２が周囲の構造物１０４と同一箇所に存在していた場合であってもハンガ１０２を検出することが可能となるため、ハンガ１０２の未検出を防ぐことができる。
As described above, according to the vehicle position measuring apparatus for electric railway maintenance according to the present embodiment, the corresponding point search process using the SIFT feature value of the template data and the SIFT feature value of the input image is performed. As shown in FIG. 6, since the hanger 102 can be detected even when the hanger 102 is present at the same location as the surrounding structure 104, undetected hanger 102 can be prevented.
また、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置によれば、スケールや回転や明度変化に対して頑健なＳＩＦＴ特徴量を用いるため、スケールや回転や明度変化に応じ全ての場合のテンプレートデータを準備する必要がなく、スケールや回転や明度変化があった場合であっても１つのテンプレートデータがあれば検出可能であるため、ハンガ１０２の検出効率を高めることができる。
In addition, according to the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, since the SIFT feature quantity robust to the scale, rotation, and brightness change is used, the template in all cases according to the scale, rotation, and brightness change is used. It is not necessary to prepare data, and even if there is a change in scale, rotation, or brightness, it is possible to detect if there is one template data, so the detection efficiency of the hanger 102 can be increased.
以下、本発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の第２の実施例について説明する。
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置とほぼ同様の構成であるが、前回のハンガ位置が存在する場合に、前回のハンガ位置を基準とし、処理領域を限定することにより、処理の高速化を図っている点が異なっている。 The second embodiment of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.
The electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment. The difference is that the processing speed is increased by limiting the processing area with reference to the position of the hanger.
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置とほぼ同様の構成であるが、前回のハンガ位置が存在する場合に、前回のハンガ位置を基準とし、処理領域を限定することにより、処理の高速化を図っている点が異なっている。 The second embodiment of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.
The electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment. The difference is that the processing speed is increased by limiting the processing area with reference to the position of the hanger.
次に、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成について説明する。
図８は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成を示したブロック図である。
図８に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成とほぼ同様であるが、ハンガ位置検出処理部１５において、前回のハンガ検出位置が存在する場合に、前回のハンガ位置と吊架線１０３及び架線１０１の傾きデータを受け渡し、前回のハンガ位置を基準に処理領域を限定した次処理領域の計算を行う点が異なっている。 Next, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 8, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measurement device according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measurement device according to the first embodiment, but the hanger position is the same. In thedetection processing unit 15, when the previous hanger detection position exists, the previous hanger position and the inclination data of the suspension line 103 and the overhead line 101 are transferred, and the next processing area is defined based on the previous hanger position. The difference is in the calculation.
図８は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成を示したブロック図である。
図８に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の構成とほぼ同様であるが、ハンガ位置検出処理部１５において、前回のハンガ検出位置が存在する場合に、前回のハンガ位置と吊架線１０３及び架線１０１の傾きデータを受け渡し、前回のハンガ位置を基準に処理領域を限定した次処理領域の計算を行う点が異なっている。 Next, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 8, the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measurement device according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the electric railway maintenance vehicle position measurement device according to the first embodiment, but the hanger position is the same. In the
次に、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順について説明する。
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の処理の手順とほぼ同様であるが、前回のハンガ位置が存在する場合に、前回のハンガ位置を基準に処理領域を限定する次処理領域の計算処理を追加した点が異なる。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
The processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the present embodiment is substantially the same as the processing procedure of the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the first embodiment, but the previous hanger position is The difference is that the calculation processing of the next processing area that limits the processing area based on the previous hanger position is added when it exists.
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順は、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の処理の手順とほぼ同様であるが、前回のハンガ位置が存在する場合に、前回のハンガ位置を基準に処理領域を限定する次処理領域の計算処理を追加した点が異なる。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
The processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the present embodiment is substantially the same as the processing procedure of the electric railway maintenance vehicle position measurement apparatus according to the first embodiment, but the previous hanger position is The difference is that the calculation processing of the next processing area that limits the processing area based on the previous hanger position is added when it exists.
ＳＩＦＴ特徴量は、算出する処理に時間が掛かり過ぎるため、処理の高速化を図る必要がある。ＳＩＦＴ特徴量の算出に要する時間は、処理領域の大きさに比例するため、処理領域を限定することができれば効率的に処理を行うことができる。ここで、ハンガ１０２は必ず吊架線１０３と架線１０１の間に存在し、かつ、吊架線１０３と架線１０１の傾き方向に存在する可能性が高いため、１個目のハンガ１０２を検出することができれば、処理領域を限定することが可能である。このように、吊架線１０３及び架線１０１の傾きから次処理領域を限定することができるため、処理の高速化を図ることができる。
Since the SIFT feature amount takes too much time to calculate, it is necessary to increase the processing speed. Since the time required for calculating the SIFT feature value is proportional to the size of the processing area, the processing can be efficiently performed if the processing area can be limited. Here, since the hanger 102 always exists between the suspension line 103 and the overhead line 101 and is likely to exist in the inclination direction of the suspension line 103 and the overhead line 101, the first hanger 102 can be detected. If possible, the processing area can be limited. Thus, since the next processing area can be limited from the inclination of the suspension line 103 and the overhead line 101, the processing speed can be increased.
図９は、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図９に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順として、はじめに、ステップＰ１０において、ラインセンサ１からテンプレート用の画像を取得する。なお、図４に示すように、テンプレート画像は、１個のハンガ１０２が撮影されている部分を切り出した画像とする。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 9, as a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, first, in step P <b> 10, a template image is acquired from theline sensor 1. As shown in FIG. 4, the template image is an image obtained by cutting out a portion where one hanger 102 is photographed.
図９に示すように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順として、はじめに、ステップＰ１０において、ラインセンサ１からテンプレート用の画像を取得する。なお、図４に示すように、テンプレート画像は、１個のハンガ１０２が撮影されている部分を切り出した画像とする。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 9, as a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment, first, in step P <b> 10, a template image is acquired from the
次に、ステップＰ１１において、テンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出し、テンプレートデータを作成する。なお、図５中に黒丸で示すように、ＳＩＦＴ特徴量はテンプレート画像上に複数存在しており、その全てのテンプレートデータを作成する。なお、ＳＩＦＴ特徴量の求め方については、上記非特許文献１に記載されているため、ここでの説明は省略する。
Next, in step P11, SIFT feature values are extracted from the template image to create template data. As indicated by black circles in FIG. 5, there are a plurality of SIFT feature values on the template image, and all the template data are created. Since the method for obtaining the SIFT feature value is described in Non-Patent Document 1, the description thereof is omitted here.
次に、ステップＰ１２において、ラインセンサ１から入力画像を作成する。なお、図６に示すように、入力画像は、縦軸が高さで、横軸が時間となる。
次に、ステップＰ２０において、前回のハンガ位置が存在する場合、ステップＰ２１において次処理領域の計算処理を実行する。また、前回のハンガ位置がない場合、ステップＰ１３において入力画像全体からハンガ位置検出処理を行う。 Next, an input image is created from theline sensor 1 in step P12. As shown in FIG. 6, the input image has a height on the vertical axis and time on the horizontal axis.
Next, in step P20, when the previous hanger position exists, the next process area calculation process is executed in step P21. If there is no previous hanger position, hanger position detection processing is performed from the entire input image in step P13.
次に、ステップＰ２０において、前回のハンガ位置が存在する場合、ステップＰ２１において次処理領域の計算処理を実行する。また、前回のハンガ位置がない場合、ステップＰ１３において入力画像全体からハンガ位置検出処理を行う。 Next, an input image is created from the
Next, in step P20, when the previous hanger position exists, the next process area calculation process is executed in step P21. If there is no previous hanger position, hanger position detection processing is performed from the entire input image in step P13.
次に、ステップＰ２１において、１枚目の画像中からハンガ１０２を検出し、１枚目のハンガ検出位置４と吊架線１０３と架線１０１の傾きに基づき次処理領域５を決定する。具体的には、図１０に示すように、吊架線１０３と架線１０１の傾きが右下方向である場合、ハンガ１０２は吊架線１０３と架線１０１との間に存在するため、吊架線１０３と架線１０１の傾き方向に存在する可能性が高い。このため、１枚目のハンガ位置４を基準に、吊架線１０３と架線１０１の傾き方向に次処理領域５を決定することができる。
Next, in step P21, the hanger 102 is detected from the first image, and the next processing area 5 is determined based on the first hanger detection position 4, the suspension line 103, and the inclination of the overhead line 101. Specifically, as shown in FIG. 10, when the inclinations of the suspension line 103 and the overhead line 101 are in the lower right direction, the hanger 102 exists between the suspension line 103 and the overhead line 101. There is a high possibility that it exists in the tilt direction of 101. Therefore, the next processing area 5 can be determined in the inclination direction of the suspension line 103 and the overhead line 101 with reference to the first hanger position 4.
なお、図１０中にＡ，Ｂで示す一点鎖線を画像の切れ目とし、一点鎖線Ａより左側を１枚目の画像、一点鎖線Ａと一点鎖線Ｂとの間を２枚目の画像、一点鎖線Ｂより右側を３枚目の画像とする。
In FIG. 10, the alternate long and short dash lines indicated by A and B are used as image breaks, the left side of the alternate long and short dash line A is the first image, the second image between the alternate long and short dash line A and the alternate long and short dash line B, and the alternate long and short dash line The right side of B is the third image.
次に、ステップＰ１４において、次処理領域５内又は画像全体でハンガ位置検出処理を行う。
次に、ステップＰ１５において、検出したハンガ位置から時刻を計算し、時刻を記録する。 Next, in step P14, hanger position detection processing is performed within thenext processing area 5 or the entire image.
Next, in step P15, the time is calculated from the detected hanger position, and the time is recorded.
次に、ステップＰ１５において、検出したハンガ位置から時刻を計算し、時刻を記録する。 Next, in step P14, hanger position detection processing is performed within the
Next, in step P15, the time is calculated from the detected hanger position, and the time is recorded.
最後に、ステップＰ１６において前回のハンガ位置が存在する場合はステップＰ１２～１５を入力画像がなくなるまで繰り返し、全ての入力画像に対して処理が終了した時点で本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における一連の処理を終了する。
Finally, if there is a previous hanger position in Step P16, Steps P12 to P15 are repeated until there are no more input images, and when the processing is completed for all the input images, the electric railway maintenance vehicle according to the present embodiment is completed. A series of processing in the position measuring device is terminated.
以上説明したように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置によれば、第１の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の奏する効果に加え、処理領域を次処理領域５に限定することにより、処理の高速化を図ることができる。
As described above, according to the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the present embodiment, in addition to the effect exhibited by the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the first embodiment, the processing area is set as the next processing area. By limiting the number to 5, the processing speed can be increased.
以下、本発明に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の第３の実施例について説明する。
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第２の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置とほぼ同様の構成であるが、処理領域を次処理領域５に限定する処理時に、次処理領域５を拡張することにより、ハンガ位置検出精度を向上させる点が異なっている。 The third embodiment of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.
The electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment, but the processing area is limited to thenext processing area 5. In some cases, the hanger position detection accuracy is improved by expanding the next processing area 5.
本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置は、第２の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置とほぼ同様の構成であるが、処理領域を次処理領域５に限定する処理時に、次処理領域５を拡張することにより、ハンガ位置検出精度を向上させる点が異なっている。 The third embodiment of the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present invention will be described below.
The electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the second embodiment, but the processing area is limited to the
次に、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置における処理の手順について説明する。
図１１中にＡで示す一点鎖線を画像の切れ目とし、一点鎖線Ａの左側を１枚目の画像、一点鎖線Ａの右側を２枚目の画像とする。図１１に示すように、画像の切れ目にハンガ１０２が撮影されてしまった場合、ＳＩＦＴ特徴量が異なるものとなってしまうため、ハンガ１０２が検出できない可能性がある。そこで、図１１に示すように、次処理領域５の範囲を前画像、すなわち１枚目の画像の一部を含めるように拡張することにより、画像の切れ目に撮影されてしまったハンガ１０２を検出することが可能となる。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
In FIG. 11, an alternate long and short dash line indicated by A is an image break, the left side of the alternate long and short dash line A is the first image, and the right side of the alternate long and short dash line A is the second image. As shown in FIG. 11, when thehanger 102 is photographed at an image break, since the SIFT feature amount is different, the hanger 102 may not be detected. Therefore, as shown in FIG. 11, the hanger 102 that has been photographed at an image break is detected by expanding the range of the next processing area 5 to include a part of the previous image, that is, the first image. It becomes possible to do.
図１１中にＡで示す一点鎖線を画像の切れ目とし、一点鎖線Ａの左側を１枚目の画像、一点鎖線Ａの右側を２枚目の画像とする。図１１に示すように、画像の切れ目にハンガ１０２が撮影されてしまった場合、ＳＩＦＴ特徴量が異なるものとなってしまうため、ハンガ１０２が検出できない可能性がある。そこで、図１１に示すように、次処理領域５の範囲を前画像、すなわち１枚目の画像の一部を含めるように拡張することにより、画像の切れ目に撮影されてしまったハンガ１０２を検出することが可能となる。 Next, a processing procedure in the electric railway maintenance vehicle position measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
In FIG. 11, an alternate long and short dash line indicated by A is an image break, the left side of the alternate long and short dash line A is the first image, and the right side of the alternate long and short dash line A is the second image. As shown in FIG. 11, when the
以上説明したように、本実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置によれば、第２の実施例に係る電気鉄道保守用車両位置測定装置の奏する効果に加え、次処理領域５を拡張することにより、図１１に示すように、画像の切れ目にハンガ１０２が撮影されている場合であっても、ハンガ１０２を精度良く検出することができる。
As described above, according to the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the present embodiment, in addition to the effects exhibited by the electric railway maintenance vehicle position measuring device according to the second embodiment, the next processing area 5 is expanded. Thus, as shown in FIG. 11, the hanger 102 can be detected with high accuracy even when the hanger 102 is photographed at a break between images.
本発明は、架線及び軌道などの保守に用いられる電気鉄道車両の位置を測定する電気鉄道保守用車両位置測定装置に適用して好適なものである。
The present invention is suitable for application to a vehicle position measuring device for electric railway maintenance that measures the position of an electric railway vehicle used for maintenance of overhead lines and tracks.
１ ラインセンサ
２ 照明
３ 処理用パソコン
４ ハンガ位置
５ 次処理領域
１０ 画像作成部
１１，１２ メモリ
１３ テンプレート作成処理部
１４ ＳＩＦＴ特徴量抽出処理部
１５ ハンガ位置検出処理部
１６ 時刻記録処理部
１００ 車両
１０１ 架線
１０２ ハンガ
１０３ 吊架線
１０４ 構造物 DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 Line sensor 2 Illumination 3 Processing personal computer 4 Hanger position 5 Next processing area 10 Image preparation part 11, 12 Memory 13 Template preparation processing part 14 SIFT feature-value extraction processing part 15 Hanger position detection processing part 16 Time recording processing part 100 Vehicle 101 Overhead wire 102 hanger 103 suspended overhead wire 104 structure
２ 照明
３ 処理用パソコン
４ ハンガ位置
５ 次処理領域
１０ 画像作成部
１１，１２ メモリ
１３ テンプレート作成処理部
１４ ＳＩＦＴ特徴量抽出処理部
１５ ハンガ位置検出処理部
１６ 時刻記録処理部
１００ 車両
１０１ 架線
１０２ ハンガ
１０３ 吊架線
１０４ 構造物 DESCRIPTION OF
Claims (4)
- 架線や架線を支持するハンガを吊る吊架線の画像を撮影するラインセンサと、
前記ラインセンサで撮影した画像をテンプレート画像と入力画像として作成する画像作成部と、
前記画像作成部において作成した前記テンプレート画像と前記入力画像を保存する記憶部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレート画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出してテンプレートデータを作成し前記記憶部に保存するテンプレート作成処理部と、
前記記憶部に保存した前記入力画像からＳＩＦＴ特徴量を抽出し前記記憶部に保存するＳＩＦＴ特徴量抽出処理部と、
前記記憶部に保存した前記テンプレートデータのＳＩＦＴ特徴量と前記入力画像のＳＩＦＴ特徴量との対応点を探索し前記入力画像中のハンガ位置を検出して前記記憶部に保存するハンガ位置検出処理部と
を備える
ことを特徴とする電気鉄道保守用車両位置測定装置。 A line sensor that captures an image of a hanging wire that hangs a hanger that supports the overhead wire and the overhead wire;
An image creation unit that creates an image captured by the line sensor as a template image and an input image;
A storage unit for storing the template image and the input image created in the image creation unit;
A template creation processing unit that extracts SIFT feature values from the template image stored in the storage unit, creates template data, and stores the template data in the storage unit;
A SIFT feature amount extraction processing unit that extracts a SIFT feature amount from the input image stored in the storage unit and stores the SIFT feature amount in the storage unit;
A hanger position detection processing unit that searches for 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, detects a hanger position in the input image, and stores it in the storage unit A vehicle position measuring device for electric railway maintenance characterized by comprising: - 前記ラインセンサのサンプリング周波数と前記記憶部に保存した前記入力画像上のハンガ位置に基づき前記ハンガが検出された時刻を算出して時刻データを前記記憶部に保存する時刻記録処理部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電気鉄道保守用車両位置測定装置。 A time recording processing unit for calculating a time when the hanger is detected based on a sampling frequency of the line sensor and a hanger position on the input image stored in the storage unit and storing time data in the storage unit; The vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to claim 1, wherein - 前記ハンガ位置検出処理部において、前回のハンガ位置が存在する場合に前回のハンガ位置と吊架線及び架線の傾きデータを受け渡し、前回のハンガ位置を基準として処理領域を限定する次処理領域の計算を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気鉄道保守用車両位置測定装置。 In the hanger position detection processing unit, when the previous hanger position exists, the previous hanger position, the suspension line, and the inclination data of the overhead line are transferred, and the calculation of the next processing area that limits the processing area based on the previous hanger position is performed. The vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to claim 1, wherein the vehicle position measuring device is used. - 前記ハンガ位置検出処理部において、前記次処理領域を拡張する
ことを特徴とする請求項３に記載の電気鉄道保守用車両位置測定装置。 4. The vehicle position measuring device for electric railway maintenance according to claim 3, wherein the hanger position detection processing unit extends the next processing area.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020127028353A KR101414370B1 (en) | 2010-04-30 | 2011-04-13 | Train car position measurement device for electric railway maintenance |
| CN201180021685.2A CN102869535B (en) | 2010-04-30 | 2011-04-13 | Train car position measurement device for electric railway maintenance |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010-104866 | 2010-04-30 | ||
| JP2010104866A JP5423567B2 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Vehicle position measuring device for electric railway maintenance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011136020A1 true WO2011136020A1 (en) | 2011-11-03 |
Family
ID=44861331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/059139 WO2011136020A1 (en) | 2010-04-30 | 2011-04-13 | Train car position measurement device for electric railway maintenance |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5423567B2 (en) |
| KR (1) | KR101414370B1 (en) |
| CN (1) | CN102869535B (en) |
| TW (1) | TWI448399B (en) |
| WO (1) | WO2011136020A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5724938B2 (en) * | 2012-04-24 | 2015-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | Pattern generation apparatus, pattern generation method, printed matter |
| JP5987195B2 (en) * | 2012-12-25 | 2016-09-07 | 株式会社明電舎 | Rigid overhead wire support component inspection system |
| JP2014198524A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Overhead wire inspection method and apparatus |
| JP6225362B2 (en) * | 2013-11-11 | 2017-11-08 | 株式会社明電舎 | Train self-position estimation device |
| US9669850B2 (en) * | 2014-09-08 | 2017-06-06 | Genscape Intangible Holding, Inc. | Method and system for monitoring rail operations and transport of commodities via rail |
| JP6450971B2 (en) * | 2015-01-30 | 2019-01-16 | 株式会社明電舎 | Trolley wire wear measuring device and trolley wire wear measuring method |
| JP6427797B2 (en) * | 2015-03-13 | 2018-11-28 | 株式会社明電舎 | Hanger detection device by image processing |
| JP6311757B2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-04-18 | 株式会社明電舎 | Insulator detecting device and insulator detecting method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678807U (en) * | 1993-04-16 | 1994-11-04 | 旭サナック株式会社 | Shape detection device |
| JP2008089523A (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Meidensha Corp | Wear measurement device for trolley wire |
| JP2010202165A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Meidensha Corp | Vehicle position measuring device for maintenance of electric railway |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09101114A (en) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Hitachi Denshi Ltd | Measurement system for image of aerial electric line for electric railcar |
| JPH11278109A (en) * | 1998-03-25 | 1999-10-12 | East Japan Railway Co | Fitting number recording device |
| JP3811102B2 (en) * | 2002-06-12 | 2006-08-16 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | Self-propelled train line inspection device |
| JP4635657B2 (en) * | 2005-03-11 | 2011-02-23 | 株式会社明電舎 | Trolley wire wear measuring device by image processing |
| KR100656859B1 (en) | 2005-12-23 | 2006-12-13 | 학교법인 포항공과대학교 | Simultaneous location and mapping method using supersonic wave sensor and vision sensor |
| JP4923942B2 (en) * | 2006-10-20 | 2012-04-25 | 株式会社明電舎 | Pantograph measuring device by image processing |
| KR100848034B1 (en) | 2007-03-23 | 2008-07-23 | 한양대학교 산학협력단 | Moment-based local descriptor using scale invariant feature |
| KR100951890B1 (en) * | 2008-01-25 | 2010-04-12 | 성균관대학교산학협력단 | Method for simultaneous recognition and pose estimation of object using in-situ monitoring |
| CN101337515B (en) * | 2008-01-29 | 2011-04-06 | 中铁四局集团有限公司 | Execution method of integral hanging simple chain type suspension contact screen on electrified railroad |
| JP2009281950A (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Meidensha Corp | Position measuring device of trolley line support metal fitting by image processing |
| CN101697232B (en) * | 2009-09-18 | 2012-03-07 | 浙江大学 | SIFT characteristic reducing method facing close repeated image matching |
-
2010
- 2010-04-30 JP JP2010104866A patent/JP5423567B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-04-13 KR KR1020127028353A patent/KR101414370B1/en active IP Right Grant
- 2011-04-13 CN CN201180021685.2A patent/CN102869535B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-13 WO PCT/JP2011/059139 patent/WO2011136020A1/en active Application Filing
- 2011-04-15 TW TW100113285A patent/TWI448399B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678807U (en) * | 1993-04-16 | 1994-11-04 | 旭サナック株式会社 | Shape detection device |
| JP2008089523A (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Meidensha Corp | Wear measurement device for trolley wire |
| JP2010202165A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Meidensha Corp | Vehicle position measuring device for maintenance of electric railway |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5423567B2 (en) | 2014-02-19 |
| TWI448399B (en) | 2014-08-11 |
| CN102869535A (en) | 2013-01-09 |
| KR101414370B1 (en) | 2014-07-01 |
| KR20120134149A (en) | 2012-12-11 |
| JP2011230722A (en) | 2011-11-17 |
| CN102869535B (en) | 2015-03-25 |
| TW201144108A (en) | 2011-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5423567B2 (en) | Vehicle position measuring device for electric railway maintenance | |
| CN101187671B (en) | Method and device for determining automobile driving speed | |
| GB2571045A (en) | Facility patrol system and facility patrol method | |
| JP5698285B2 (en) | Overhead wire position measuring apparatus and method | |
| CN104567885A (en) | Navigation device and judgment method of elevated upper and lower roads | |
| JP6615066B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and program | |
| CN105579316B (en) | Method and apparatus for determining the runway trend of the runway of vehicle | |
| JP6644720B2 (en) | Train wire fitting detection system and its detection method | |
| CN102663352A (en) | Track identification method | |
| JP2012168884A (en) | Traffic lane boundary detection device and traffic lane boundary detection method | |
| JP2007288893A (en) | Electric-car line pantograph bounce detection device and electric-car line pantograph bounce detection method | |
| CN101680748B (en) | Equipment for measuring abrasion of trolley wire by image processing | |
| JP4685494B2 (en) | Trolley wire position measuring device | |
| JP5151845B2 (en) | Apparatus and method for measuring vertical acceleration of pantograph by image processing | |
| JP2010210477A (en) | Navigation device | |
| JP2011209026A (en) | Train speed measuring system | |
| JP5444879B2 (en) | Chassis dynamometer | |
| CN106980810A (en) | A kind of Overheight Vehicles proximity test method incremental based on sensitizing range image outline | |
| JP2015014460A (en) | Overhead-electric-line position measuring device and method | |
| CN108596968B (en) | Sleeper counting method based on track 3D depth image | |
| JP2008089523A (en) | Wear measurement device for trolley wire | |
| JP5952759B2 (en) | Overhead wire position measuring apparatus and method | |
| JP5402096B2 (en) | Vehicle position measuring device for electric railway maintenance | |
| JP5629478B2 (en) | Pantograph monitoring device | |
| WO2018025329A1 (en) | Current collector monitoring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201180021685.2 Country of ref document: CN |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11774804 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20127028353 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11774804 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |