Brevet FR2882973A1 — publié le 20060915

La présente invention concerne de façon générale la mesure de l'usure d'un fil aérien, effectuée sur la base d'un traitement d'image, et, plus particulièrement, elle concerne la mesure de la largeur de la partie usée d'un fil aérien. Le film aérien servant à délivrer de l'énergie électrique à un véhicule ferroviaire électrique est en contact avec un collecteur de courant à chaque fois qu'un véhicule passe. De ce fait, au fur et à mesure que se répète le passage de véhicules ferroviaires électriques, le fil aérien s'use progressivement. A moins qu'on ne remplace le fil aérien usé par un fil neuf, il se peut que le fil aérien se brise finalement en provoquant un accident. Classiquement, une limite d'usure est prévue sur le fil aérien, et on remplace le fil aérien selon cette limite d'usure, ce qui assure la sécurité des véhicules ferroviaires électriques. Les procédés de mesure de l'usure du fil aérien se partagent 15 grossièrement en deux groupes. Dans l'un des groupes, on mesure directement l'épaisseur du fil aérien, et dans l'autre on mesure la largeur de la partie usée du fil aérien, ce que l'on appellera ci-après largeur de la partie usée du fil aérien, et on convertit la largeur de la partie usée du fil aérien en épaisseur de fil aérien. Un procédé de mesure directe de l'épaisseur du fil aérien consiste à mesurer l'épaisseur du fil aérien au moyen d'une règle, par exemple un calibre à coulisse. Un autre procédé de mesure directe de l'épaisseur d'un fil aérien consiste à utiliser un capteur optique. Plus spécialement, le dispositif de mesure consiste en des galets supérieur et inférieur prenant en sandwich un fil aérien, un dispositif d'émission de faisceau laser fixé aux galets supérieur et inférieur et servant à émettre un faisceau laser, et un dispositif de réception de faisceau laser servant à recevoir le faisceau laser et à mesurer la grandeur du faisceau laser reçu. La grandeur du faisceau laser reçu au niveau de la partie sandwich est convertie en l'épaisseur du fil aérien. Avec ce procédé, il est possible de mesurer l'épaisseur du fil aérien de façon automatique et continue. Un procédé de mesure de la largeur de la partie usée du fil aérien consiste à éclairer le fil aérien avec une lampe au sodium ou un faisceau laser. Ce procédé s'appuie sur le fait que la section droite d'un fil aérien usé présente la forme d'un cercle ayant une partie inférieure rectiligne, et l'épaisseur de la partie usée augmente au fur et à mesure que le fil aérien s'use. On convertit en épaisseur de fil aérien la largeur de la partie usée du fil aérien. Le procédé de mesure de la largeur de la partie usée du fil aérien consiste à ajuster la position d'un capteur de lignes d'une partie réceptrice de manière précise afin de recevoir par réflexion dans un miroir la partie catoptrique de la lumière envoyée sur la partie usée du fil aérien en provenance d'une source de lumière telle qu'une lampe au sodium ou un faisceau laser, de transformer la partie usée du fil aérien en ce que l'on appelle un état blanchâtre via la réception d'une lumière intense par réflexion dans un miroir, et de mesurer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de la largeur de la partie blanchâtre recevant la lumière intense. Puisque ce procédé est du type sans contact, on peut effectuer des mesures à grande vitesse. Il existe certains problèmes dans les procédés classiques ci-dessus mentionnés, les problèmes étant les suivants. Dans le procédé de mesure directe de l'épaisseur du fil aérien au moyen d'une règle, comme par exemple un calibre à coulisse, on peut mesurer directement et de manière fiable l'épaisseur d'une partie voulue du fil aérien. Toutefois, il est difficile de mesurer une longue section de fil aérien, puisque ce procédé ne s'effectue pas automatiquement. Dans le procédé de mesure directe de l'épaisseur d'un fil aérien au moyen d'un capteur optique, il est nécessaire d'effectuer la mesure à une vitesse réduite, puisque le dispositif de mesure est en contact avec le fil aérien. En outre, il est impossible d'utiliser ce dispositif de mesure là où le dispositif de mesure interfère avec des structures existantes, comme des pointes, des sections aériennes et des attaches, puisque le dispositif de mesure est installé en sandwich sur le fil aérien. Par conséquent, aux endroits où des structures existantes sont présentes, il est nécessaire d'écarter temporairement le dispositif de mesure vis-àvis de la position de mesure pour éviter la collision entre le dispositif de mesure et les structures existantes. Dans le procédé de mesure de la partie usée du fil aérien par éclairage du fil aérien au moyen d'une lampe à sodium ou d'un faisceau laser, il est nécessaire d'utiliser un éclairage spécial, comme par exemple une lampe au sodium, comme source de lumière et il est nécessaire de 2882973 3 tenir compte de l'influence d'un éclairage spécial sur les êtres humains. De plus, ce procédé est facilement influencé par la présence de bruit, provoqués par exemple par la pince prenant en sandwich le fil aérien ou des structures existantes apparaissant dans le fond de l'image captée. Lorsqu'un résultat de mesure incorrect est obtenu sous l'effet d'un bruit, l'image de cet instant n'est pas enregistrée et, par conséquent, il n'y a aucun procédé permettant de la contrôler. Par conséquent, la partie où se produit le résultat de mesure incorrect doit être contrôlée au moyen du procédé de mesure direct de l'épaisseur du fil aérien. Il peut être nécessaire de recevoir, par réflexion dans un miroir, la partie catoptrique de la lumière par laquelle la partie usée du fil aérien est éclairée et, par conséquent, il est nécessaire de positionner avec précision une source de lumière et un dispositif euphotique. Par conséquent, un but de l'invention est de produire un appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien, qui est configuré pour mesurer, par traitement d'image, la largeur de la partie usée d'un fil aérien, de manière correcte et avec une efficacité améliorée de travail. Selon un aspect de l'invention, un appareil de mesure d'usure de fil aérien comprend: un capteur de lignes destiné à balayer un fil aérien; et une unité de traitement de données connectée au capteur de lignes, l'unité de traitement de données comprenant: une partie de création d'image de capteur de lignes, configurée pour intégrer des données venant du capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes; une partie de traitement de binarisation d'image, configurée pour binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binarisée; une partie de traitement d'élimination de bruit, configurée pour éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée dans laquelle le bruit a été éliminé une partie de détection de bords de partie usée de fil aérien, configurée pour détecter les bords de la partie usée du fil aérien dans l'image de capteur de lignes binarisée où le bruit a été éliminé et une partie de calcul de largeur de partie usée de fil aérien, configurée pour calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction des données présentes sur les bords détectés de la partie usée du fil aérien et la hauteur du fil aérien. La partie de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien peut être configurée pour effectuer les opérations suivantes: sélectionner un point de bord dans une ligne de balayage de l'image de capteur de lignes au titre d'un point de bord de référence déterminer une ligne droite approchée pour les points de bord dans un intervalle prédéterminé de voisinage du point de bord de référence; déterminer une deuxième ligne droite comportant le point de bord de référence et disposée perpendiculairement à la ligne droite approchée; déterminer un point d'intersection de bord où la deuxième ligne droite coupe un autre bord de la partie usée du fil aérien qui est opposée au point de bord de référence et calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de la distance entre le point de bord de référence et le point d'intersection de bord, et de la hauteur du fil aérien. La partie de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien peut être configurée pour effectuer les opérations suivantes: déterminer une première ligne droite approchée relative à un premier ensemble de points de bord se trouvant dans un intervalle prédéterminé du voisinage d'un premier point de bord sur une ligne de balayage de l'image de capteur de lignes déterminer une deuxième ligne droite approchée relative à un deuxième ensemble de points de bord dans un intervalle prédéterminé du voisinage d'un deuxième point de bord sur la ligne de balayage; déterminer le degré d'erreur de la première ligne droite approchée par rapport au premier ensemble de points de bord; déterminer le degré d'erreur de la deuxième ligne droite approchée par rapport au deuxième ensemble de points de bord; sélectionner un point entre le premier point de bord et le deuxième point de bord comme point de bord de référence, où le degré associé d'erreur est plus petit déterminer une troisième ligne droite incluant le point de bord de référence et disposée perpendiculairement à la ligne droite approchée associée; déterminer un point d'intersection de bord où la troisième ligne droite coupe un autre bord de la partie usée du fil aérien à l'opposé du point de bord de référence et calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de la distance entre le point de bord de référence et le point d'intersection de bord, et de la hauteur du fil aérien. L'appareil de mesure de l'usure du aérien peut en outre comprendre: un deuxième capteur de lignes conçu pour balayer l'extrémité de dessus d'un pantographe et une deuxième unité de traitement de données connectée au deuxième capteur de lignes, la deuxième unité de traitement de données comprenant: une partie de création d'image de capteur de lignes, configurée pour intégrer les données venant du deuxième capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes et une partie de calcul de la hauteur de l'extrémité de dessus du pantographe, configurée pour calculer la hauteur du fil aérien en fonction de l'image de capteur de lignes. Selon un autre aspect de l'invention, un véhicule d'inspection d'usure de fil aérien comprend: une carrosserie montée sur roues, un capteur de lignes monté sur le toit de la carrosserie et dirigé vers le haut une unité de traitement de données connectée au capteur de lignes, l'unité de traitement de données comprenant: une partie de création d'image de capteur de lignes, configurée pour intégrer des données venant du capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes; une partie de traitement de binarisation d'image, configurée pour binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binarisée; une partie de traitement d'élimination de bruit, configurée pour éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée où le bruit a été éliminé ; une partie de détection de bords de la partie d'usure du fil aérien, configurée pour détecter les bords de la partie usée du fil aérien dans l'image de capteur de lignes binarisée où le bruit a été éliminé et une partie de calcul de la largeur de la partie usée de fil aérien, configurée pour calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de données se trouvant sur les bords détectés de la partie usée du fil aérien et de la hauteur du fil aérien. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé de mesure d'usure d'un fil aérien comprend les opérations suivantes: intégrer des données venant d'un capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binarisée; éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée où le bruit a été éliminé détecter les bords d'une partie usée du fil aérien dans l'image de capteur de lignes binarisée où le bruit a été éliminé et calculer la largeur de la partie usée du fil de trolley en fonction de données se trouvant sur les bords détectés de la partie usée du fil aérien et de la hauteur du fil aérien. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à permettre une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'un appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon un premier, un deuxième et un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue montrant une image de capteur de lignes binarisée selon le premier, le deuxième ou le troisième mode de réalisation; la figure 3 est une vue montrant un processus de détection de bord selon le premier, le deuxième ou le troisième mode de réalisation la figure 4 est un organigramme montrant un processus de fonctionnement de l'appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon le premier mode de réalisation la figure 5 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon le premier mode de réalisation; la figure 6 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon le deuxième mode de réalisation la figure 7 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon le troisième mode de réalisation la figure 8 est une vue montrant un processus de compensation de l'inclinaison d'un fil aérien selon le deuxième mode de réalisation; la figure 9 est une vue montrant un processus de compensation de l'inclinaison d'un fil aérien selon le troisième mode de réalisation; la figure 10 est un organigramme montrant un processus de mesure de la hauteur d'un pantographe selon le premier, le deuxième ou le troisième mode de réalisation; et la figure 11 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien permettant de mesurer la hauteur d'un pantographe, selon le premier, le deuxième ou le troisième mode de réalisation. On se reporte maintenant aux figures 1 à 5, 10 et 11, qui représentent un appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective simplifiée de l'appareil de mesure d'usure de fil aérien du premier mode de réalisation. Comme on peut le voir sur la figure 1, un capteur de lignes 11, un capteur de lignes 12, une lampe d'éclairage 13 et un pantographe 14 sont montés sur le toit d'un véhicule d'inspection 10 possédant une carrosserie montée sur roues. La lampe d'éclairage est une source de lumière blanche ordinaire conçue pour émettre une lumière blanche, afin d'éclairer le fil aérien 16. Une première unité 1 de traitement de données est connectée au capteur de lignes 11 de façon à permettre la transmission de signaux. Une deuxième unité de traitement de données 2 est connectée au capteur de lignes 12 afin de permettre la transmission de signaux. La première unité de traitement de données 1 et la deuxième unité de traitement de données 2 sont connectées l'une à l'autre. Le capteur de lignes 11 est monté sur le toit du véhicule d'inspection 11, et il est dirigé vers le dessus perpendiculairement à la surface du toit du véhicule d'inspection 10. Le capteur de lignes 11 est disposé de manière que la direction de balayage 18 soit identique à la direction des traverses, et que la ligne de balayage coupe le fil aérien 16. D'autre part, le capteur de lignes 12 est monté sur le toit du véhicule d'inspection 10, et il est dirigé vers le dessus en étant incliné par rapport à la surface du toit du véhicule d'inspection 10. Le capteur de lignes 12 est conçu de manière que la direction de balayage 19 s'étende suivant la direction verticale du véhicule d'inspection 10, et que la ligne de balayage coupe le pantographe 14. La figure 5 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure d'usure de ligne aérienne du premier mode de réalisation. La première unité 1 de traitement de données comporte les composants 50 à 57. Comme représenté sur la figure 5, le capteur de lignes 11 acquiert un signal F50 d'image de capteur de lignes pour chaque ligne de balayage et envoie le signal d'image de capteur de lignes F50 à une partie 50 de création d'image de capteur de lignes. La partie 50 de création d'image de capteur de lignes est configurée pour disposer le signal F50 d'image de capteur de lignes en série dans le temps afin de créer une image de capteur de lignes F51, et il est configuré pour stocker l'image de capteur de lignes F51 dans une mémoire 51. L'image de capteur de lignes F51 qui est stockée dans la mémoire 51 est relayée via une ligne de transmission de données 57 et est stockée dans une mémoire 52. Une partie 53 de traitement de binarisation d'image est configurée pour appliquer un processus de binarisation d'image à l'image de capteur de lignes F51 stockée dans la mémoire 52 afin de créer une image F52 de capteur de lignes binarisée, et il est configuré pour stocker l'image de capteur de lignes binarisée F52 dans la mémoire 52. Une partie 56 de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien est configurée pour appliquer un processus de calcul de largeur de partie usée de fil aérien aux données F54 de bord de partie usée de fil aérien et aux données F55 de hauteur de fil aérien se trouvant dans la mémoire 52 afin de créer des données F58 de largeur de partie usée de fil aérien, et elle est configurée pour stocker dans la mémoire 52 les données F58 de largeur de partie usée de fil aérien. Pour les données de hauteur de fil aérien F55, on utilise des données F116 de hauteur d'extrémité de dessus du pantographe, comme décrit ci-après. Les données F116 de hauteur d'extrémité de dessus du pantographe qui sont stockées dans une mémoire 112 sont transmises à la mémoire 52 et y sont stockées, via une ligne 57 de transmission de données et une ligne 118 de transmission de données connectée à la ligne 57 de transmission de données, comme représenté sur la figure 11. On décrit dans la suite un procédé de mesure de la largeur de la partie usée du fil aérien 16 selon le premier mode de réalisation, en liaison avec l'organigramme de la figure 4. Comme on peut le voir sur la figure 4, tout d'abord, à l'étape S11, le signal F50 d'image de capteur de lignes relatif à chaque ligne de balayage (suivant l'axe x) est acquis par le capteur de lignes 11 et est disposé en série par rapport au temps (suivant l'axe t) afin de créer une image F51 de capteur de lignes (image bidimensionnelle) dans la partie 50 de création d'image de capteur de lignes, et l'image de capteur de lignes F51 est stockée dans la mémoire 51 au titre d'image d'entrée. Suite à l'étape SI c'est-à-dire à l'étape S12, l'image de capteur de lignes F50 stockée dans la mémoire 51 est relayée par l'intermédiaire de la ligne de transmission de données 57 et est stockée dans la mémoire 52. Ensuite, une valeur de seuil de binarisation est fixée, et l'image de la partie usée du fil aérien, se présentant sous la forme d'une bande, et les autres parties relatives au fond, qui apparaissent dans l'image de capteur de lignes F51, sont séparées les unes des autres par l'intermédiaire du processus de binarisation d'image basé sur la valeur de seuil de façon à créer une image F52 de capteur de lignes binarisée dans la partie 53 de traitement de binarisation d'image. Puisque la partie usée du fil aérien 16 se forme du fait qu'elle est usée par le pantographe 14, la partie usée du fil aérien 16 possède un aspect plus intensément brillant que d'autres parties non usées. Par conséquent, dans l'image de capteur de lignes F51, la partie usée du fil aérien 16 apparaît comme une partie en forme de bande ayant une valeur de luminosité différente de celle des parties de fond. Ce traitement d'image crée une image de capteur de lignes binarisée F52, comme représenté sur la figure 2. Dans l'image de capteur de lignes binarisée 26, la partie usée du fil aérien 16 est exprimée par une aire blanche 20, et les parties de fond sont exprimées par une aire noire 21. A la suite de l'étape S12, à l'étape S13, la partie 54 de traitement d'élimination du bruit retire le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée F52 qui a été créée par l'image de capteur de lignes binarisée F51, via l'exécution d'un processus de dilatation et d'un processus de contraction. Ce processus est appelé le processus d'élimination du bruit. Ce processus sert à enlever, de l'image de capteur de lignes binarisée F52, les points divisés de bruit qui ont été provoqués en fonction de l'état de la partie usée et des parties de fond du fil aérien 16. A la suite de l'étape S13, à l'étape S14, la partie 55 de détection de bord de partie usée de fil aérien détecte les bords gauche et droit 22 du fil aérien 16 indiqués sous la forme de l'aire blanche 20 dans l'image F53 du capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé. Ce processus est appelé processus de détection de bords de partie usée de fil aérien. Un point est détecté comme étant le bord gauche 24 (bord du haut) où la couleur passe de l'aire noire 21, indicative des parties de fond, à l'aire blanche 20 indicative de la partie usée, pendant la recherche, suivant la ligne de balayage 23, de l'image F53 du capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé, et un autre point est détecté comme étant le bord droit 25 (bord de dessous), où la couleur passe de l'aire blanche 20, indicative de la partie usée, à l'aire noire 21 indicative des parties de fond, pendant la recherche effectuée suivant la ligne de balayage 23 dans l'image F53 de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé. Ce processus s'effectue pour chaque ligne de balayage, depuis le haut jusqu'au bas, afin de détecter les bords 30 de la partie usée du fil aérien 16 dans l'image F53 de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé. A la suite de l'étape S14, à l'étape S15, la distance 31 d'un bord à l'autre, considérée comme la distance, sur l'image, entre les bords gauche et droit 30 pour chaque ligne de balayage du capteur de lignes 11, est calculée en fonction des données F54 de bords de partie usée de fil aérien pour les bords de la partie usée du fil aérien, laquelle image a été créée sur la base de l'image de capteur de lignes binarisée F53 d'où le bruit a été éliminé. Ce processus est également appelé le processus de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien. La finesse de définition de l'image (mm/pix), qui est définie comme étant la dimension réelle (millimètres) pour un pixel (pix) de l'image, est calculée sur la base de la hauteur qui va du capteur de lignes 11 au fil aérien 16, de la distance focale de la lentille, de la largeur de balayage du capteur et du nombre de pixels du capteur. On calcule la largeur de la partie usée du fil aérien en multipliant la largeur de l'image de la partie usée du fil aérien par la finesse de résolution de l'image. Les données de bords calculées, la largeur calculée pour la partie usée du fil aérien, les données indiquant l'image de capteur de lignes utilisée pour calculer les données de bord, et les données identifiant la ligne de balayage correspondante sont enregistrées sur une section d'enregistrement (non représentée). La hauteur F55 du capteur de lignes 11 au fil aérien 16, qu'on utilise pour le calcul ci-dessus indiqué, est obtenue par mesure de la hauteur de l'extrémité de dessus 15 du pantographe considérée comme la hauteur allant du capteur de lignes 11 au fil aérien 16. La hauteur de l'extrémité de dessus 15 du pantographe est transmise via la ligne de transmission de données 57 et est mémorisée dans la mémoire 52. On décrit ci-dessous la disposition de l'appareil de mesure d'usure de fil aérien servant à mesurer la hauteur du pantographe 14, comme on peut le voir sur la figure 11. Le capteur de lignes 12 est monté sur le côté avant du pantographe 14 se trouvant sur le toit du véhicule d'inspection 10 afin de mesurer la hauteur du pantographe 14, de manière que la direction de balayage s'étende suivant!a direction verticale du pantographe 14. La deuxième unité 2 de traitement de données comporte Il les composants 110 à 118. Comme on peut le voir sur la figure 11, le capteur de lignes 12 acquiert un signal F110 d'image de capteur de lignes pour chaque ligne de balayage et envoie le signal F110 d'image de capteur de lignes à une partie 110 de création d'image de capteur de lignes. La partie 110 de création d'image de capteur de lignes est configurée pour disposer le signal F110 d'image de capteur de lignes en série par rapport au temps afin de créer une image de capteur de lignes F111, et il est configuré pour stocker l'image de capteur de lignes F111 dans une mémoire 111. L'image de capteur de lignes F111 stockée dans la mémoire 111 est relayée via une ligne de transmission de données 118 et est stockée dans une mémoire 112. La mémoire 112 est configurée pour stocker et maintenir une série d'images de capteur de lignes se rapportant à une série de sections du fil aérien, ce qui sert à contrôler que la partie identifiée comme la partie usée du fil aérien présente un problème après l'action de mesure d'usure du fil aérien. Une partie 113 de traitement de binarisation d'image est configurée pour appliquer un processus de binarisation d'image à l'image F111 de capteur de lignes stockée dans la mémoire 112 afin de créer une image F112 de capteur de lignes binarisée, et il est configuré pour stocker l'image F112 de capteur de lignes binarisée dans la mémoire 112. Une partie 114 de traitement de filtrage de largeur de pantographe est configurée pour appliquer un processus de filtration de largeur de pantographe à l'image F112 de capteur de lignes binarisée qui est stockée dans la mémoire 112 afin de créer une image F113 de lieu de pantographe, et elle est configurée pour stocker l'image de lieu de pantographe F113 dans la mémoire 112. Une partie de traitement de filtrage de tracé de lieu de pantographe 115 est configurée pour appliquer un processus de filtrage de tracé de lieu de pantographe à l'image F113 de lieu de pantographe qui est stockée dans la mémoire 112 afin de créer une image F114 de lieu de pantographe ayant subi un traitement de filtrage de tracé de lieu de pantographe, et elle est configurée pour stocker dans la mémoire 112 l'image 114 de lieu de pantographe qui a été traitée par filtrage de tracé de lieu de pantographe. Une partie 116 de traitement de filtrage de singularité de pantographe est configurée pour appliquer un traitement de filtrage de singularité de pantographe à image F114 de lieu de pantographe qui a été traitée par filtrage de tracé de lieu de pantographe, qui est stocké dans la mémoire 112 fin de créer une image F115 de lieu de pantographe traitée par filtrage de singularité de pantographe, et elle est configurée pour stocker l'image F115 de lieu de pantographe traitée par filtrage de singularité de pantographe dans la mémoire 112. Une partie 117 de calcul de hauteur d'extrémité de dessus de pantographe est configurée pour appliquer un processus de calcul de hauteur d'extrémité de dessus de pantographe à l'image F115 de lieu de pantographetraitée par filtrage de singularité de pantographe, qui est stockée dans la mémoire 112 afin de créer les données F116 de hauteur d'extrémité de dessus de pantographe, et elle est configurée pour stocker les données F116 de hauteur d'extrémité de dessus de pantographe dans la mémoire 112. On décrit ensuite un processus de mesure de la hauteur de l'extrémité de dessus du pantographe 14 selon le premier mode de réalisation, en liaison avec l'organigramme de la figure 10. Comme on peut le voir sur la figure 10, tout d'abord, à l'étape S21, le signal F110 d'image de capteur de lignes relatif à chaque ligne de balayage (suivant l'axe y) est acquis par le capteur de lignes 12 et est disposé en série par rapport au temps (suivant l'axe t) afin de créer l'image F111 de capteur de lignes (image bidimensionnelle) dans la partie 110 de création d'image de capteur de lignes, et l'image de capteur de lignes F111 est stockée dans la mémoire 111 au titre de l'image d'entrée. A la suite de l'étape S21, à l'étape S22, l'image de capteur de lignes F110 stockée dans la mémoire 111 est reliée, via la ligne de transmission de données 118, et est stockée dans la mémoire 112. Ensuite, une valeur de seuil est fixée pour la binarisation, et l'image du pantographe 14 se présentant sous la forme d'une bande et d'autres parties de fond qui apparaissent dans l'image F111 de capteur de lignes sont séparées les unes des autres via le processus de binarisation d'image sur la base de la valeur de seuil afin que soit créée une image de capteur de lignes binarisée F112 dans la partie de traitement de binarisation d'image 113. Puisque le pantographe 14 possède un aspect brillant différent de celui des parties de fond, l'image du pantographe 14 apparaît comme une partie bande ayant une valeur de luminosité différente de celle des parties de fond sur l'image de capteur de lignes F111. Ce traitement d'image crée une image F112 de capteur de lignes binarisée. Dans l'image F112 de capteur de lignes binarisée, l'image du pantographe 14 est exprimée par une aire blanche, et les parties de fond sont exprimées par une aire noire. A la suite de l'étape S22, à l'étape S23, le processus de filtrage de largeur de pantographe est exécuté. Plus spécialement, chaque ligne de balayage de l'image F112 du capteur de lignes binarisée est examinée dans la direction de balayage, afin que soient détectés un bord de haut et un bord de bas. Comme l'image du pantographe 14 apparaît sous forme d'une bande possédant une certaine largeur constante qui correspond à l'épaisseur du pantographe 14 dans l'image F112 de capteur de lignes binarisée, le pantographe 14 est identifié par détection d'une partie blanche possédant la même largeur que celle présente sur l'image du pantographe 14. Lorsque l'intervalle entre le bord du haut et le bord du bas pour une ligne de balayage se trouve dans le même intervalle de largeur, on l'identifie comme étant le pantographe 14. Le bord du bas est maintenu sous forme blanche pour indiquer l'extrémité de dessus du pantographe 14, et les autres parties sont changées en noir. Le lieu de l'extrémité de dessus 15 du pantographe est identifié par répétition du processus ci-dessus présenté. Ce processus est appelé le processus de filtrage de largeur du pantographe. L'image montrant le lieu de la position de dessus du pantographe qui est créé au cours de ce processus est appelée l'image F113 du lieu du pantographe. Toutefois, il est possible que, lorsque le lieu de l'extrémité de dessus 15 du pantographe est identifié par le processus de filtrage de largeur de pantographe, les parties qui ne correspondent pas à la position de dessus 15 du pantographe puissent en fait être également détectées comme correspondant à la position de dessus 15 du pantographe. Ceci peut se produire dans le cas où des objets autres que le pantographe 14, comme par exemple le fil aérien 16, les isolants, et les fils servant à soulever les fils aériens, apparaissent sous forme d'une image possédant une largeur voisine de la largeur du pantographe 14 dans l'image F112 de capteur de lignes binarisée. Pour éliminer ces parties détectées de façon incorrecte qui subsistent en tant que bruit dans l'image F113 du lieu du pantographe, on exécute l'opération suivante. A la suite de l'étape S23, à l'étape S24, le processus de filtrage de trace de lieu de pantographe est exécuté. Le pantographe 14 apparaît sous forme d'une bande possédant une largeur constante sur l'image F112 de capteur de lignes binarisée. De ce fait, le pantographe 14 apparaît sous forme d'une ligne qui consiste en une série de points de l'extrémité de dessus 15 du pantographe dans l'image F113 du lieu du pantographe. Dans cette opération, on élimine en tant que bruit les séries de points possédant une longueur plus courte qu'un seuil prédéterminé. Ce processus est appelé le processus de filtrage de trace de lieu de pantographe. Toutefois, le processus de filtrage de trace de lieu de pantographe peut éliminer un bruit consistant en une courte série de points, mais il ne peut pas éliminer des parties de bruit qui satisfont la condition de longueur servant à identifier la position de dessus du pantographe. L'étape suivante, comportant un autre processus d'élimination de bruit, s'effectue sur la base du fait que le pantographe 14 apparaît sous forme unique sur l'image de capteur de lignes, de sorte que l'extrémité de dessus 15 du pantographe apparaît également sous forme d'un point unique sur la ligne de balayage du capteur de lignes 12, et que la plupart des points détectés par le processus de filtrage de largeur de pantographe sont des points d'indication correcte de l'extrémité de dessus 15 du pantographe dans l'image du lieu du pantographe. A la suite de l'étape S24, à l'étape S25, le processus de filtrage de singularité de pantographe est exécuté. Lorsque deux ou plus de deux points de lieu sont détectés sur une ligne unique de balayage du capteur de lignes 12 dans l'image de lieu du pantographe, le point de lieu détecté qui est le plus proche de la position moyenne de la série de points de lieu est identifié comme étant le point vrai, ce qui élimine les autres points de lieu détectés. Ce traitement est appelé traitement de filtrage de singularité de pantographe. A la suite de l'étape S25, à l'étape S26, le processus de calcul de hauteur d'extrémité de dessus du pantographe est exécuté. L'image de lieu de pantographe d'où le bruit a été éliminé est convertie de façon que soit calculée la hauteur tridimensionnelle réelle de l'extrémité de dessus du pantographe. Cette conversion comporte une conversion de projection basée sur la position de montage et la posture du capteur de lignes 12. Par connexion de la ligne 118 de transmission de données telle que représentée sur la figure 11 et de la ligne 57 de transmission de données telle que représentée sur la figure 5, la hauteur de l'extrémité de dessus du pantographe, qui a été déterminée comme ci-dessus indiqué, est utilisée comme données F55 de hauteur de fil aérien dans la partie 56 de calcul de largeur de partie usée du fil aérien. Dans le cas où la hauteur du fil aérien a été mesurée précédemment pendant l'entretien et le contrôle, on peut utiliser cette valeur mesurée comme données de hauteur de fil aérien F55. Plus spécialement, la mémoire 112 peut être configurée pour stocker des données relatives à la hauteur du fil aérien 16 avant la mesure de l'usure du fil aérien. Sur les figures 6 et 8, est représenté un appareil de mesure d'usure de fil aérien selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 6 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure d'usure du fil aérien selon le deuxième mode de réalisation. Dans l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien tel que représenté sur la figure 6, à l'étape S15 telle qu'indiquée dans l'organigramme de la figure 4 du premier mode de réalisation, la partie 60 de calcul de largeur de partie usée de fil aérien exécute un processus de calcul de largeur de partie usée de fil aérien avec compensation pour l'inclinaison du fil aérien. Sur la figure 8, une ligne de balayage 87 faisant fonction de cible comporte un point 80 du bord gauche. Tout d'abord, les points de bord se trouvant dans un intervalle prédéterminé de voisinage 81 avec le point de bord gauche 80 sont approchés sous la forme d'une ligne droite approchée 82. Un point du bord droit se trouvant sur une ligne droite 83 comportant un point 80 du bord gauche et perpendiculaire à la ligne droite approchée 82 est défini à un point 85 d'intersection de bord. La largeur de la partie usée du fil aérien se trouvant au point 80 du bord gauche est définie comme la distance 86 entre le point 80 du bord gauche et le point 85 d'intersection de bord. On se reporte aux figures 7 et 9, qui montrent un appareil de mesure d'usure de fil aérien selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 7 est un schéma fonctionnel simplifié de l'appareil de mesure d'usure du fil aérien selon le troisième mode de réalisation. Dans l'appareil de mesure d'usure de fil aérien tel que représenté sur la figure 7, à l'étape S15 de la figure 4 du premier mode de réalisation, la partie 70 de calcul de largeur de partie usée de fil aérien exécute un autre processus de calcul de largeur de partie usée de fil aérien avec compensation pour l'inclinaison du fil aérien. Sur la figure 9, une ligne de balayage 102 faisant fonction de cible comporte un point 90 de bord gauche et un point 91 de bord droit. Tout d'abord, les points des bords se trouvant dans un intervalle prédéterminé de voisinage 92 des points des bords gauche 90 et droit 91 sont approchés respectivement par des lignes droites approchées 93 et 94. Lorsque la somme des erreurs d'approximation 95 de la ligne droite approchée 93 est plus petite que celles des erreurs d'approximation 96 de la ligne droite approchée 94, il est calculé que le point d'intersection de bord 99 est un point de bord droit sur la ligne droite 98 comportant le point de bord gauche 90 et disposé perpendiculairement à la ligne droite approchée 93. La largeur de la partie usée de ligne aérienne au niveau de la ligne de balayage 102 est définie comme étant la distance 100 entre le point de bord gauche 90 et le point d'intersection de bord 99. Par ailleurs, lorsque la somme des erreurs d'approximation 96 est plus petite que celle des erreurs d'approximation 95, le point d'intersection de bord est calculé être le point de bord gauche sur une ligne droite 101 comportant le point de bord droit 91 et disposé perpendiculairement à la ligne droite approchée 94. La largeur de la partie usée du fil aérien au niveau de la ligne de balayage 102 est définie comme étant la distance entre le point d'intersection de bord gauche et le point de bord droit 91. L'appareil de mesure de l'usure du fil aérien qui utilise le traitement d'image des modes de réalisation présentés peut être appliqué à la mesure de l'usure d'un fil aérien servant à fournir une alimentation électrique à un train électrique ou un véhicule électrique. On décrit maintenant les avantages et les effets produits par l'appareil de mesure de l'usure de fil aérien des modes de réalisation présentés. (1) Puisque l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien fonctionne sans être en contact direct avec les fils aériens, l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien effectue une opération rapide de mesure de l'usure si bien qu'on mesure en un temps bref une longue distance de fil aérien. (2) Puisque l'appareil de mesure de l'usure de fil aérien comporte un capteur se trouvant en une position éloignée des structures existantes, comme des points, des sections d'air, des attaches, l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien n'a nul besoin d'envisager une collision avec des structures existantes, si bien que l'appareil de mesure de l'usure de fil aérien peut être appliqué à des endroits où des structures existantes sont présentes, au contraire des procédés de mesure directe de l'épaisseur d'un fil aérien au moyen d'un galet de rotation et d'un capteur optique. (3) Puisque l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien crée une image de capteur de lignes dans toutes les sections voulues, les données d'image des fils aériens et des structures existantes se trouvant dans le voisinage des fils aériens doivent être acquises dans toutes les sections voulues. (4) L'appareil de mesure de l'usure de fil aérien n'a aucun 15 besoin d'utiliser un éclairage spécial, comme par exemple une lampe à sodium, pour servir de source de lumière. (5) Puisque l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien n'utilise aucun faisceau laser, cet appareil de mesure de l'usure du fil aérien ne nécessite pas que soit prise en considération l'influence du faisceau laser sur les êtres humains, si bien qu'on peut plus facilement manipuler l'appareil, au contraire des procédés utilisant un faisceau laser. (6) Puisque l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien ne reçoit pas, par réflexion sur un miroir, la lumière catoptrique provenant de la lumière avec laquelle la partie usée des fils aériens a été éclairée, l'appareil de mesure de l'usure du fil aérien n'a aucun besoin de positionner avec précision une source de lumière et un dispositif euphotique. (7) Puisque les données d'image des sections de mesure sont mémorisées, il est possible de vérifier que la partie identifiée en tant que partie usée du fil aérien présente un problème en utilisant l'image mémorisée. (8) L'appareil de mesure de l'usure du fil aérien qui est basée sur le traitement d'image du deuxième mode de réalisation produit un avantage en ce que, lorsque le fil aérien est incliné par rapport à la direction de déplacement du véhicule d'inspection, cette inclinaison est compensée de sorte qu'il est déterminé avec plus de précision la largeur des parties usées du fil aérien, en plus des avantages du premier mode de réalisation. (9) L'appareil de mesure de l'usure du fil aérien qui se base sur le traitement d'image selon le troisième mode de réalisation produit un avantage en ce que, lorsque le fil aérien est incliné par rapport à la direction de déplacement du véhicule d'inspection, cette inclinaison est compensée de sorte qu'il est déterminé avec plus de précision la largeur des parties usées du fil aérien, en plus des avantages déjà existants du premier mode de réalisation. Plus spécialement, même lorsqu'un unique bord de la partie usée du fil métallique est usé de manière ondulée, ou bien sous la forme d'une série d'encoches, il est possible de déterminer avec plus de précision la largeur des parties usées du fil aérien. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs et des procédés dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. 19 REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien, caractérisé en ce qu'il comprend: un capteur de lignes (11) destiné à effectuer un balayage sur un fil aérien; et une unité (1, 2) de traitement de données connectée au capteur de lignes, l'unité de traitement de données comprenant: une partie (50) de création d'image de capteur de lignes, 10 configurée pour intégrer des données venant du capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes une partie (53) de traitement d'image, configurée pour binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binarisée; une partie (54) de traitement d'élimination de bruit, configurée pour éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé ; une partie (55) de détection des bords de la partie usée du fil aérien, configurée pour détecter les bords de la partie usée du fil aérien dans l'image de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé ; et une partie (58) de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien, configurée pour calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de données relatives aux bords détectés de la partie usée du fil aérien et de la hauteur du fil aérien. 2. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (56) de calcul de largeur de partie usée de fil aérien est configurée pour effectuer les opérations suivantes: sélectionner un point du bord suivant une ligne de balayage dans l'image de capteur de lignes au titre de point de bord de référence déterminer une ligne droite approchée pour des points de bords se trouvant dans un intervalle prédéterminé de voisinage du point de bord de référence déterminer une deuxième ligne droite comportant le point de bord de référence et disposé perpendiculairement à la ligne droite approchée; déterminer un point d'intersection de bord, où la deuxième 5 ligne droite coupe un autre bord de la partie usée du fil aérien, à l'opposé du point de bord de référence; et calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de la distance entre le point de bord de référence et le point d'intersection de bord, et de la hauteur du fil aérien. 3. Appareil de mesure d'usure de fil aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (56) de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien est configurée pour effectuer les opérations suivantes: déterminer une première ligne droite approchée relative à un premier ensemble de points de bord se trouvant dans un intervalle prédéterminé de voisinage d'un premier point de bord suivant une ligne de balayage dans l'image de capteur de lignes; déterminer une deuxième ligne droite approchée relative à un deuxième ensemble de points de bord se trouvant dans un intervalle prédéterminé de voisinage d'un deuxième point de bord suivant la ligne de balayage; déterminer le degré d'erreur de la première ligne droite approchée par rapport au premier ensemble de points de bord; déterminer le degré d'erreur de la deuxième ligne droite approchée par rapport au deuxième ensemble de points de bord; sélectionner un point parmi le premier point de bord et le deuxième point de bord comme point de bord de référence, où le degré d'erreur associé est le plus petit; déterminer une troisième ligne droite comportant le point de 30 bord de référence et disposé perpendiculairement à la ligne droite approchée associée; déterminer un point d'intersection de bord où la troisième ligne droite coupe un autre bord de la partie usée du fil aérien, se trouvant à l'opposé du point de bord de ré _nce; et calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de la distance entre le point de bord de référence et le point d'intersection de bord, et de la hauteur du fil aérien. 4. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la 5 revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un deuxième capteur de lignes (12) destiné à effectuer le balayage de l'extrémité de dessus d'un pantographe et une deuxième unité de traitement (1, 2) connectée au deuxième capteur de lignes, la deuxième unité de traitement de données 10 comprenant: une partie (110) de création d'image de capteur de lignes, configurée pour intégrer les données venant du deuxième capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes; et une partie de calcul de hauteur d'extrémité de dessus de 15 pantographe, configurée pour calculer la hauteur du fil aérien en fonction de l'image de capteur de lignes. 5. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une mémoire (111) configurée pour stocker des données relatives à la hauteur du fil aérien avant la mesure de l'usure du fil aérien. 6. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une lampe d'éclairage (13) destinée à éclairer le fil aérien. 7. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la 25 revendication 6, caractérisé en ce que la lampe d'éclairage (13) est destinée à émettre de la lumière blanche. 8. Appareil de mesure de l'usure d'un fil aérien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une mémoire (112) configurée pour stocker une série d'images de capteur de lignes se 30 rapportant à une série de sections du fil aérien. 9. Véhicule d'inspection de l'usure d'un fil aérien, caractérisé en ce qu'il comprend: Une carrosserie (10) munie de roues; un capteur de lignes (11, 12) monté sur le toit de la carrosserie 35 et dirigé vers le dessus et une unité (1, 2) de traitement de données connectée au capteur de lignes, l'unité de traitement de données comprenant: une partie (50) de création d'image de capteur de lignes, configurée pour intégrer des données venant du capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes; une partie (53) de traitement d'image, configurée pour binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes binarisée; une partie (54) de traitement d'élimination de bruit, configurée pour éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé une partie (55) de détection des bords de la partie usée du fil aérien, configurée pour détecter les bords de la partie usée du fil aérien dans l'image de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé ; et une partie (58) de calcul de la largeur de la partie usée du fil aérien, configurée pour calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de données relatives aux bords détectés de la partie usée du fil aérien et de la hauteur du fil aérien. 10. Procédé de mesure de l'usure d'un fil aérien, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: intégrer les données venant d'un capteur de lignes afin de créer une image de capteur de lignes; binariser l'image de capteur de lignes afin de créer une image 25 de capteur de lignes binarisée; éliminer le bruit de l'image de capteur de lignes binarisée afin de créer une image de capteur de lignes binarisée d'où le bruit est éliminé détecter les bords d'une partie usée d'un fil aérien dans l'image 30 de capteur de lignes binarisée d'où le bruit a été éliminé et calculer la largeur de la partie usée du fil aérien en fonction de données relatives aux bords détectés de la partie usée du fi aérien et de la hauteur du fil aérien.