(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され、走行中に前記車両の上方に可視光を照射する投光器と、
前記車両に設置され、走行中に前記車両の上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、
前記カメラの映像を記録する画像記録部と、
前記画像記録部から入力される映像を画像処理して前記映像中に撮像された前記車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、
前記画像処理部が、画像処理によって前記映像中のエッジを検出し、検出した前記エッジの量に基づいて前記映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定し、前記エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出し、前記垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出する
ことを特徴とする画像処理による曲線引き金具測定装置。
【請求項２】
車両に設置され、走行中にパンタグラフに可視光を照射する投光器と、
前記車両に設置され、走行中に前記パンタグラフの上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、
前記カメラの映像を記録する画像記録部と、
前記画像記録部から入力される映像を画像処理して前記映像中に撮像された前記車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、
前記画像処理部が、前記映像と予め設定しておいたモデル画像とのパターンマッチングを行い、前記映像と前記モデル画像との相関値に基づいて前記映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定し、画像処理によって前記映像中のエッジを検出し、前記エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出し、前記垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出する
ことを特徴とする画像処理による曲線引き金具測定装置。
【請求項３】
前記カメラを複数備え、
前記画像処理部が、それぞれの前記カメラの映像に基づいて検出した前記垂直エッジと前記水平エッジの画像中の交点に基づいて実際の交点の座標を求め、前記実際の交点の座標に基づいて前記映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像処理による曲線引き金具測定装置。
【請求項４】
前記画像処理部が、検出された前記曲線引き金具の設置角度が予め設定する設定角度より小さい場合に異常判定を出力する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像処理による曲線引き金具測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気鉄道のトロリー線を固定する曲線引き金具を検知・計測する曲線引き金具測定装置に関し、電車の屋根上に設置したカメラで画像を取得し、この画像を処理して曲線引き金具を検知・計測する画像処理による曲線引き金具測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道の曲線区間においては、線路の脇に設けられた電車線支持柱に支持される曲線引き金具によってトロリー線を引き止め、該トロリー線が曲線の内側に移動することなく線路に添うように構成されている。このような曲線引き金具においては、次のような原因による接触事故を防止するために、定期的に曲線引き金具の位置の計測が行われている。
１）車両走行時にパンタグラフによってトロリー線が押し上げられるのに伴って、この曲線引き金具が移動し、パンタグラフと接触する。
２）車両の走行に伴って生じる風（以下、走行風）や、突発的な強風などによってこの曲線引き金具が移動し、パンタグラフと接触する。
３）この曲線引き金具を含む地上設備の経年変化で曲線引き金具の位置が変化し、パンタグラフと接触する。
【０００３】
従来、曲線引き金具の位置を計測する方法としては、レーザ光照射による計測方法（例えば、特許文献１参照）、検測用パンタグラフによる計測方法（例えば、特許文献２、非特許文献１参照）等が知られている。
【０００４】
レーザ光照射による計測方法は、曲線引き金具に照射したレーザ光の反射位置を取得して曲線引き金具の位置を計測する方法である。
【０００５】
検測用パンタグラフによる計測方法は、接触センサをパンタグラフの上に触覚のように鉛直上向きで設置し、接触センサで物体の接触の有無を検知し、パンタグラフに近接する曲線引き金具を検知する方法である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４３９８６号公報
【特許文献２】特開昭５７−８０５０５号公報
【非特許文献１】池本、外5名、「支障物バックチェックの一考察」、鉄道電気テクニカルフォーラム論文集、2006年2月24日、Vol.19th p.25-28
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したレーザ光照射による計測方法は、レーザ光の光源から計測対象となる地点までの距離が長くなるほどレーザ光が減衰するため、クラス２を超える出力のレーザ光をできるだけ鉛直上方に向けて照射するような装置とすることが好ましいが、レーザ光が人の目に入らないように安全対策を行う必要がある等、装置構成が煩雑になっていた。
【０００８】
また、検測用パンタグラフを使用する計測方法では、車両の走行速度に比例して高価になる検測用パンタグラフを導入する必要があり装置のコストが上昇するという問題があった。さらに、検測用パンタグラフは風切音を発生し、この風切音が騒音源となることから、検測用パンタグラフを廃止する努力がなされているという現状もある。さらに加えて、接触式センサについても最も走行風にさらされる位置に設置されるため、検測用パンタグラフと同様に騒音源となってしまうという問題があった。
【０００９】
従って、本発明は上述した課題を解決する画像処理による曲線引き金具測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置は、車両に設置され、走行中に車両の上方に可視光を照射する投光器と、車両に設置され、走行中に車両の上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、カメラの映像を記録する画像記録部と、画像記録部から入力される映像を画像処理して映像中に撮像された車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、画像処理部が、画像処理によって映像中のエッジを検出し、検出したエッジの量に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定し、エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出し、垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出することを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置は、車両に設置され、走行中にパンタグラフに可視光を照射する投光器と、車両に設置され、走行中にパンタグラフの上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、カメラの映像を記録する画像記録部と、画像記録部から入力される映像を画像処理して映像中に撮像された車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、画像処理部が、映像と予め設定しておいたモデル画像とのパターンマッチングを行い、映像とモデル画像との相関値に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定し、画像処理によって映像中のエッジを検出し、エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出し、垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出することを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するための第３の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置は、第１または第２の発明において、カメラを複数備え、画像処理部が、それぞれのカメラの映像に基づいて検出した垂直エッジと水平エッジの画像中の交点に基づいて実際の交点の座標を求め、実際の交点の座標に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するための第４の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置は、第１乃至第３のいずれかの発明において、画像処理部が、検出された曲線引き金具の設置角度が予め設定する設定角度より小さい場合に異常判定を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述した第１の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、車両に設置され、走行中に車両の上方に可視光を照射する投光器と、車両に設置され、走行中に車両の上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、カメラの映像を記録する画像記録部と、画像記録部から入力される映像を画像処理して映像中に撮像された車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、画像処理部が、画像処理によって映像中のエッジを検出し、検出したエッジの量に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定する曲線引き金具検出手段と、エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出するトロリー線検出手段と、垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出する曲線引き金具検出手段とを有するようにしたので、安全且つ小型に構成された装置で曲線引き金具の設置角度を測定することができ、利便性が向上する。また、画像記録部を備えるため、異常が検出された場合には画像を閲覧して曲線引き金具の状態を視認することができる。
【００１５】
上述した第２の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、車両に設置され、走行中にパンタグラフに可視光を照射する投光器と、車両に設置され、走行中にパンタグラフの上方を通過する曲線引き金具を撮像するカメラと、カメラの映像を記録する画像記録部と、画像記録部から入力される映像を画像処理して映像中に撮像された車両の上方を通過する曲線引き金具の設置角度を求める画像処理部とを備え、画像処理部が、映像と予め設定しておいたモデル画像とのパターンマッチングを行い、映像とモデル画像との相関値に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定する曲線引き金具検出手段と、画像処理によって映像中のエッジを検出し、エッジのうち垂直方向に延びる垂直エッジをトロリー線として検出するトロリー線検出手段と、垂直エッジにＴ字状に接するエッジを曲線引き金具として検出する曲線引き金具検出手段とを有するようにしたので、安全且つ小型に構成された装置で曲線引き金具の設置角度を測定することができ、利便性が向上する。また、画像記録部を備えるため、異常が検出された場合には画像を閲覧して曲線引き金具の状態を視認することができる。
【００１６】
上述した第３の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、カメラを複数備え、画像処理部が、それぞれのカメラの映像に基づいて検出した垂直エッジと水平エッジの画像中の交点に基づいて実際の交点の座標を求め、実際の交点の座標に基づいて映像中に曲線引き金具が撮像されているか否かを判定する第二の曲線引き金具検出手段を有するようにしたので、第１または第２の発明の効果に加えて、曲線引き金具の誤検出を防止することができ、より高精度に曲線引き金具の測定を行うことができる。
【００１７】
上述した第４の発明に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、画像処理部が、検出された曲線引き金具の設置角度が予め設定する設定角度より小さい場合に異常判定を出力するようにしたので、第１乃至第３の発明の効果に加えて曲線引き金具の設置角度が正常か否かを確実に認知することができ、より利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態を、以下の実施例において詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１乃至図４を用いて本発明の第１の実施例について説明する。図１は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の設置例を示す説明図、図２は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の画像処理部による処理手順を示すフローチャート、図３は本実施例において撮像される画像の例を示す説明図、図４は本実施例において撮像される画像の他の例を示す説明図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施例において画像処理による曲線引き金具測定装置は、主に一台の投光器１、一台のカメラ２、画像記録部３、及び、画像処理部４から構成される。投光器１はトロリー線５、曲線引き金具６等を照らす可視光を照射し、カメラ２はトロリー線５、曲線引き金具６等の投光器１によって照らされた部分がその視野２ａに入るように、それぞれ営業車両７等の屋根に固定される。なお、曲線引き金具６は線路８の脇に設けられた電車線支持柱９に支持され、トロリー線５を支持している。曲線引き金具６は実際には線路８の曲線部に設けられるが、図１では説明のため直線的に表している。
【００２１】
画像記録部３はカメラ２によって連続的に撮像された画像を記録し、画像処理部４は画像記録部３に記録された画像を画像処理することにより曲線引き金具６の検出及び位置計測を行う。これら画像記録部３及び画像処理部４は車両７内部に設置される。
【００２２】
以下、図２に基づいて画像処理部４における処理の流れを説明する。図２に示すように、画像処理部４においてはまず、画像記録部３から一定の時間間隔で画像を入力する（ステップＳＡ１）。ここで、カメラ２によって撮像され画像記録部３に記録される画像は、主に図３に示すように車両７の上方にトロリー線５が撮像された画像、または、図４に示すように車両７及びトロリー線５に加えて曲線引き金具６が撮像された画像であり、このような画像が画像処理部４に入力される。
【００２３】
続いて、入力された画像（以下、入力画像）の予め設定する画像処理対象範囲に対して画像処理を施し、この画像処理対象範囲中からエッジを検出し（ステップＳＡ２）、続いて図３、図４に示すｕ方向に延びるエッジの数（以下、エッジ量）ｎを数える（ステップＳＡ３）。
【００２４】
例えば、図３に示すような画像の図中破線で囲んだ画像処理対象範囲Ａについてエッジの検出を行った場合、検出されるエッジは主にトロリー線５を抽出して得られる図中ｖ方向に延びるものであり、図中ｕ方向に延びるエッジはほぼ検出されない。これに対し、図４に示すような画像の図中破線で囲んだ画像処理対象範囲Ａについてエッジの検出を行った場合、トロリー線５に加えて曲線引き金具６等を抽出して得られる図中ｕ方向に延びるエッジが多く検出される。
【００２５】
そこで、ステップＳＡ３の処理に続いてエッジ量ｎが、曲線引き金具６の有無を判断するために予め設定した閾値Ｎ以上か否かの判定を行う（ステップＳＡ４）。なお、この閾値Ｎはカメラ２のレンズやカメラ２の設置位置によって異なるため、実験的に求めるようにすると好適である。
【００２６】
ステップＳＡ４における判定の結果、ｕ方向に延びるエッジの数が閾値Ｎより少ない場合（Ｎｏ）は、入力画像中に曲線引き金具が撮像されていないとみなしてステップＳＡ１の処理に戻る。一方、ｕ方向に延びるエッジの数が閾値Ｎ以上である場合（Ｙｅｓ）は続いてｖ方向に延びるエッジを抽出し、これをトロリー線５として検出する（ステップＳＡ５）。
【００２７】
続いて、ｕ方向に延びるエッジのうちステップＳＡ５で検出したトロリー線５に接しているものを抽出し、このうちその先端がトロリー線５にＴ字状に接続されているものを曲線引き金具６として検出する（ステップＳＡ６）。
【００２８】
入力画像中に曲線引き金具６を検出したら、この曲線引き金具６のｕ方向に対する傾斜角θを求めてこれを曲線引き金具６の設置角度とし（ステップＳＡ７）、続いて傾斜角θが予め設定した角度Θより大きいか否かの判定を行う（ステップＳＡ８）。そして、ステップＳＡ８における判定の結果、傾斜角θが予め設定した角度Θより大きい場合は曲線引き金具６の位置が正常であると判定し（ステップＳＡ９）、傾斜角θが予め設定した角度Θより小さい場合は曲線引き金具が移動しており、パンタグラフと接触するおそれがあるとみなす異常判定を出力する（ステップＳＡ１０）。
【００２９】
これらステップＳＡ１〜ステップＳＡ１０の処理を画像の入力が終了するまで続ける（ステップＳＡ１１）。
【００３０】
以上に説明したように、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具の測定装置は、車両７に設置したカメラ２でトロリー線５の画像を撮像し、この画像中から抽出したエッジのうち、ｕ方向に延びるエッジの量に基づいて入力画像中に曲線引き金具６が撮像されているか否かを判断し、曲線引き金具６が撮像されていると判定された場合にはこの曲線引き金具６の傾斜角θを求め、得られた傾斜角θに基づいて、曲線引き金具６の位置が正常であるか否かを判断するものである。
【００３１】
このような構成としたことにより、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、トロリー線５等を照らす照明装置として可視光を照射する投光器１を用いることができるため、安全に測定を行うことができる。また、小型で安価に曲線引き金具の測定を行うことができる。さらに、画像記録部３に入力画像を記録するため、記録された画像を閲覧して異常状態を視認することができ、利便性が向上する。
【００３２】
なお、上述した画像処理によるトロリー線５の検出は、例えば、特開２００２−１３９３０５号公報、特開２００２−２７９４０９号公報、特開２００３−３４１３８９号公報に記載されているような公知の手法を用いて検出しても良い。
【実施例２】
【００３３】
図５乃至図８を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図５は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の設置例を示す説明図、図６は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の画像処理部における処理の流れを示すフローチャート、図７は本実施例において撮像される画像の例を示す説明図、図８は本実施例において撮像される画像の他の例を示す説明図である。
【００３４】
図５に示すように、本実施例は画像処理による曲線引き金具測定装置をパンタグラフ１０を撮像可能な位置に適用する例であり、投光器１はパンタグラフ１０、トロリー線５、曲線引き金具６等を照らす可視光を照射するように、また、カメラ２はその視野２ａにパンタグラフ１０のトロリー線５に接触する部分が入るように、それぞれ営業車両７等の屋根に固定される。その他の構成は図１に示し実施例１において説明した構成と概ね同様であり、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３５】
以下、図６に基づいて画像処理部４における処理の流れを説明する。図６に示すように、画像処理部４においてはまず、画像記録部３から一定の時間間隔で画像を入力する（ステップＳＢ１）。ここで、本実施例においてカメラ２によって撮像され画像記録部３に記録される画像は、主に図７に示すように車両７、パンタグラフ１０及びトロリー線５が撮像された画像、または、図８に示すように車両７、パンタグラフ１０及びトロリー線５に加えて曲線引き金具６が撮像された画像であり、このような画像が画像処理部４に入力される。
【００３６】
続いて、予め登録しておいたモデル画像と入力画像とのパターンマッチングを行い（ステップＳＢ２）、相関値ｑを取得する（ステップＳＢ３）。なお、パターンマッチングに用いるモデル画像は、予めパンタグラフ１０とトロリー線５のみが映っている画像、つまり、パンタグラフ１０及びトロリー線５以外の曲線引き金具６等が映っていない画像を取得しておき、これを登録しておくようにする。
【００３７】
例えば、図７に示すような画像の図中破線で囲んだ画像処理対象範囲Ａとモデル画像とのパターンマッチングを行った場合の相関値ｑに比較して、図８に示すような画像の図中破線で囲んだ画像処理対象範囲Ａとモデル画像とのパターンマッチングを行った場合の相関値ｑは低くなる。
【００３８】
そこで、ステップＳＢ３の処理に続いてステップＳＢ３において取得した相関値ｑが、曲線引き金具の有無を判断するために予め設定した閾値Ｑ以下か否かの判定を行う（ステップＳＢ４）。なお、この閾値Ｑはカメラ２のレンズやカメラ２の設置位置によって異なるため、実験的に求めるようにすると好適である。
【００３９】
ステップＳＢ４における判定の結果、パターンマッチングの相関値ｑが閾値Ｑより大きい場合（Ｎｏ）は、入力画像中に曲線引き金具６が撮像されていないとみなしてステップＳＢ１の処理に戻る。一方、パターンマッチングの相関値ｑが閾値Ｑ以下である場合（Ｙｅｓ）は入力画像中に曲線引き金具６が撮像されているとみなし、続いて図８中ｖ方向に延びるエッジを抽出し、これをトロリー線５として検出する（ステップＳＢ５）。
【００４０】
続いて、ｕ方向に延びるエッジのうちステップＳＢ５で検出したトロリー線５に接しているものを抽出し、このうちその先端がトロリー線５にＴ字状に接続されているものを曲線引き金具６として検出する（ステップＳＢ６）。
【００４１】
入力画像中に曲線引き金具６を検出したら、この曲線引き金具６のｕ方向に対する傾斜角θを求めてこれを曲線引き金具６の設置角度とし（ステップＳＢ７）、続いて傾斜角θが予め設定した角度Θより大きいか否かの判定を行う（ステップＳＢ８）。そして、ステップＳＢ８における判定の結果、傾斜角θが予め設定した角度Θより大きい場合は曲線引き金具６の位置が正常であると判定し（ステップＳＢ９）、傾斜角θが予め設定した角度Θより小さい場合は曲線引き金具が移動しており、パンタグラフと接触するおそれがあるとみなして異常判定を出力する（ステップＳＢ１０）。
【００４２】
これらステップＳＢ１〜ステップＳＢ１０の処理を画像の入力が終了するまで続ける（ステップＳＢ１１）。
【００４３】
以上に説明したように、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具の測定装置は、車両７に設置したカメラ２でトロリー線５の画像を撮像し、この画像と予め登録しておいたモデル画像とのパターンマッチングを行い、取得した相関値ｑに基づいて入力画像中に曲線引き金具６が撮像されているか否かを判断し、曲線引き金具６が撮像されていると判定された場合にはこの曲線引き金具６の傾斜角θを求め、得られた傾斜角θに基づいて、曲線引き金具６の位置が正常であるか否かを判断するものである。
【００４４】
このような構成としたことにより、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、トロリー線５等を照らす照明装置として可視光を照射する投光器１を用いることができるため、安全に測定を行うことができる。また、小型で安価に曲線引き金具の測定を行うことができる。さらに、画像記録部３に入力画像を記録するため、記録された画像を閲覧して異常状態を視認することができ、利便性が向上する。
【実施例３】
【００４５】
図９及び図１０を用いて本発明の第３の実施例について説明する。図９は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の設置例を示す説明図、図１０は本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の画像処理部による処理手順を示すフローチャートである。
【００４６】
本実施例は図１に示し上述した実施例１のカメラ２を、ｎ台のカメラ２−１，２−２，…，２−ｎ（図９においては第１カメラ２−１、第２カメラ２−２以外は図示を省略している）に変更し、画像処理部４においてカメラ２−１，２−２，…，２−ｎによって撮像した画像に基づいて曲線引き金具の検知・位置計測を行うものである。その他の構成は図１に示し上述したものと概ね同様であり、同一の作用を奏するものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４７】
図９に示すように、本実施例において画像処理による曲線引き金具測定装置は、主に一台の投光器１、ｎ台のカメラ２−１，２−２，…，２−ｎ、画像記録部３、及び、画像処理部４から構成される。カメラ２−１，２−２，…，２−ｎは車両７の進行方向に対して直交する方向に、それぞれ同向きに並設し、トロリー線５、曲線引き金具６等の投光器１によって照らされた部分がその視野に入るように、それぞれ営業車両７等の屋根に固定される。
【００４８】
画像記録部３はカメラ２−１，２−２，…，２−ｎによって連続的に撮像された画像を記録し、画像処理部４は画像記録部３に記録された画像を画像処理することにより曲線引き金具６の検出及び位置計測を行う。
【００４９】
以下、図１０に基づいて画像処理部４における処理の流れを説明する。図１０に示すように、画像処理部４においてはまず、画像記録部３から一定の時間間隔でカメラ２−１，２−２，…，２−ｎの画像をそれぞれ入力する（ステップＳＣ１−１，ＳＣ１−２，…，ＳＣ１−ｎ）。
【００５０】
続いて、それぞれのカメラ２−１，２−２，…，２−ｎで撮像した入力画像の予め設定する画像処理対象範囲内から、上述した実施例１または実施例２の手段を使用して曲線引き金具６の検出を行い（ステップＳＣ２−１，ＳＣ２−２，…，ＳＣ２−ｎ）、それぞれの入力画像において、曲線引き金具６が検出されたか否かを判定する（ステップＳＣ３−１，ＳＣ３−２，…，ＳＣ３−ｎ）。
【００５１】
判定の結果、曲線引き金具無しと判断された場合（Ｎｏ）はステップＳＣ１の処理に戻る。一方、曲線引き金具有りと判断された場合（Ｙｅｓ）は続いてｖ方向に延びるエッジを抽出し、これをトロリー線５として検出する（ステップＳＣ４−１，ＳＣ４−２，…，ＳＣ４−ｎ）。
【００５２】
続いて、曲線引き金具６有りと判定された入力画像それぞれについて、トロリー線５と曲線引き金具６との画像上の交点ｐ1，ｐ2，…，ｐnの座標（ｕ1，ｖ1），（ｕ2，ｖ2），…，（ｕn，ｖn）を算出する（ステップＳＣ５−１，ＳＣ５−２，…，ＳＣ５−ｎ）。
【００５３】
その後、これらの交点の画像中の座標に基づいてトロリー線５と曲線引き金具６の実際の交点Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を計算し（ステップＳＣ６）、この交点Ｐが、予め設定した空間Ｓ内に位置するか否かの判定を行う（ステップＳＣ７）。ここで、空間Ｓは、曲線引き金具の正常な設置位置の範囲として予め設定した空間とする。例えば、空間Ｓはｘ方向の範囲が６００ｍ程度、ｙ方向の範囲が１０００ｍｍ程度とする。また、ｚ方向の範囲は１０００ｍｍ程度とし、走行速度に応じて走行速度が速ければ広く、遅ければ狭くなるように設定するものとする。
【００５４】
ステップＳＣ７における判定の結果、交点Ｐが空間Ｓ内に位置しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳＣ３−１，ＳＣ３−２，…，ＳＣ３−ｎによる曲線引き金具６の検出が誤検出であるとみなして、ステップＳＣ１−１，ＳＣ１−２，…，ＳＣ１−ｎの処理に戻る。
【００５５】
一方、ステップＳＣ７における判定の結果、交点Ｐが予め設定した空間Ｓ内に位置する場合（Ｙｅｓ）は、入力画像中に曲線引き金具６が存在するとみなし、交点Ｐの座標（ｘ，ｙ）からｘを交点Ｐの偏位、ｙを交点Ｐの高さとし、続いてこの交点Ｐからｖ方向に延び、トロリー線にＴ字状に接する線を曲線引き金具６とみなしてこの線のエッジを抽出し（ステップＳＣ８）、抽出したエッジのｕ方向に対する傾斜角θを求めてこれを曲線引き金具６の設置角度とする（ステップＳＣ９）。
【００５６】
これらの処理を画像の入力が終了するまで続ける（ステップＳＣ１０）。
【００５７】
以上に説明したように、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具の測定装置は、車両７に設置したｎ台のカメラ２−１，２−２，…，２−ｎでトロリー線５の画像を撮像し、それぞれの画像から求めたトロリー線５と曲線引き金具６との交点ｐ1、Ｐ2，…，Ｐnを用いて実際の交点Ｐの座標を演算し、演算結果に基づいて入力画像中に曲線引き金具６が存在するか否かを判断するものである。
【００５８】
このような構成としたことにより、本実施例に係る画像処理による曲線引き金具測定装置によれば、上述した実施例１、実施例２の効果に加えて、曲線引き金具６の誤検出を防止することができるため、より高精度に曲線引き金具の測定を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、画像処理による曲線引き金具測定装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例１の画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１のカメラの画像例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例１のカメラの他の画像例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例２に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の構成図である。
【図６】本発明の実施例２の画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例２のカメラの画像例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例２のカメラの他の画像例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例３に係る画像処理による曲線引き金具測定装置の構成図である。
【図１０】本発明の実施利３の画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  投光器
２，２−１，２−２  カメラ
３  画像記録部
４  画像処理部
５  トロリー線
６  支持金具
７  車両
１０  パンタグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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