(57)【要約】【課題】摺動面が均等な明るさでなく、暗く写る場合に対しても、ロバストにトロリ線の摺動面幅を検出することができるトロリ線の摺動面幅検出装置及び方法を提供する。【解決手段】ラインセンサで撮影したトロリ線の摺動面の画像信号からラインセンサ画像を作成し（Ｓ１）、ラインセンサ画像上のトロリ線の中心位置を検出し（Ｓ２〜Ｓ６）、ラインセンサ画像上のトロリ線を、中心位置を基準とする複数の局所領域に区切ると共に、各々の局所領域に対して２値化処理を行うことにより、摺動面を識別する２値化ラインセンサ画像を作成し（Ｓ７）、２値化ラインセンサ画像から摺動面のエッジを検出することで、エッジデータを取得し（Ｓ９）、トロリ線高さデータとエッジデータとに基づいて、トロリ線の摺動面幅の計算を行う（Ｓ１０）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラインセンサで撮影したトロリ線の摺動面の画像信号から第１のラインセンサ画像を作成するラインセンサ画像作成部と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線の中心位置を検出するトロリ線中心位置検出部と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線を、前記中心位置を基準とする複数の局所領域に区切ると共に、各々の前記局所領域に対して２値化処理を行うことにより、前記摺動面を識別する第１の２値化ラインセンサ画像を作成する局所２値化処理部と、
前記第１の２値化ラインセンサ画像から前記摺動面のエッジを検出することで、第１のエッジデータを取得する第１のエッジ検出部と、
前記ラインセンサから前記トロリ線までの高さのデータであるトロリ線高さデータと前記第１のエッジデータとに基づいて、前記トロリ線の摺動面幅の計算を行うトロリ線摺動面幅計算部と
を有する
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記第１のラインセンサ画像の画像全体を明るくして、第２のラインセンサ画像を作成する明るさ調整部と、
前記第２のラインセンサ画像に対して２値化処理を行うことにより、前記トロリ線を識別する第２の２値化ラインセンサ画像を作成する２値化処理部と、
前記第２の２値化ラインセンサ画像から前記トロリ線のエッジを検出することで、第２のエッジデータを取得する第２のエッジ検出部と、
を有し、
前記トロリ線中心位置検出部は、前記第２のエッジデータに基づいて、両端の前記エッジの中心の位置を前記中心位置として検出する
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記局所領域の前記トロリ線の径方向における幅は、前記トロリ線の直径と同じ幅であり、前記中心位置を中心とする
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記局所領域の前記トロリ線の長さ方向における幅は、前記ラインセンサの前記画像信号の１つ分である
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出装置。
【請求項５】
ラインセンサで撮影したトロリ線の摺動面の画像信号から第１のラインセンサ画像を作成するラインセンサ画像作成工程と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線の中心位置を検出するトロリ線中心位置検出工程と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線を、前記中心位置を基準とする複数の局所領域に区切ると共に、各々の前記局所領域に対して２値化処理を行うことにより、前記摺動面を識別する第１の２値化ラインセンサ画像を作成する局所２値化処理工程と、
前記第１の２値化ラインセンサ画像から前記摺動面のエッジを検出することで、第１のエッジデータを取得する第１のエッジ検出工程と、
前記ラインセンサから前記トロリ線までの高さのデータであるトロリ線高さデータと前記第１のエッジデータとに基づいて、前記トロリ線の摺動面幅の計算を行うトロリ線摺動面幅計算工程と
を有する
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出方法。
【請求項６】
請求項５に記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記第１のラインセンサ画像の画像全体を明るくして、第２のラインセンサ画像を作成する明るさ調整工程と、
前記第２のラインセンサ画像に対して２値化処理を行うことにより、前記トロリ線を識別する第２の２値化ラインセンサ画像を作成する２値化処理工程と、
前記第２の２値化ラインセンサ画像から前記トロリ線のエッジを検出することで、第２のエッジデータを取得する第２のエッジ検出工程と、
を有し、
前記トロリ線中心位置検出工程は、前記第２のエッジデータに基づいて、両端の前記エッジの中心の位置を前記中心位置として検出する
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記局所領域の前記トロリ線の径方向における幅は、前記トロリ線の直径と同じ幅であり、前記中心位置を中心とする
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか１つに記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記局所領域の前記トロリ線の長さ方向における幅は、前記ラインセンサの前記画像信号の１つ分である
ことを特徴とするトロリ線の摺動面幅検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理により、トロリ線の摺動面幅を検出するトロリ線の摺動面幅検出装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車の屋根上からトロリ線の下面を撮影し、撮影した画像を処理することで、トロリ線の摩耗幅（摺動面幅）を測定することが行われている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６３５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、ラインセンサで撮影した画像を２値化して（段落００２９参照）、トロリ線の摺動面幅を計測している。この特許文献１を用いて、例えば、図６のような撮影画像に対し、画像全体で１つの閾値のもと２値化すると、図７のような２値化画像が得られ、この場合では、摺動面と未摺動面とが区別されて、正確に摺動面幅を計測することができる。
【０００５】
しかしながら、照明とラインセンサとトロリ線の位置関係によって、摺動面からの正反射光がラインセンサに入らないような場合、図８のように、摺動面が局所的に暗く写るような画像になる。このような画像に対し、特許文献１に示された２値化処理を施すと、図９のような２値化画像となり、摺動面が暗い箇所の検出ができず、欠損が発生する問題がある。
【０００６】
この問題の対策として、画像全体をガンマ補正などで明るくした上で２値化をする手法が考えられる。しかし、その手法では、図１０のように、摺動面だけでなくトロリ線全体が明るくなってしまい、２値化すると、図１１のように、非摺動面まで摺動面と検出して、摺動面が実際よりも膨張してしまい、実際よりも摩耗進行方向に計測してしまう問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、摺動面が均等な明るさでなく、暗く写る場合に対しても、ロバストにトロリ線の摺動面幅を検出することができるトロリ線の摺動面幅検出装置及び方法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】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置は、
ラインセンサで撮影したトロリ線の摺動面の画像信号から第１のラインセンサ画像を作成するラインセンサ画像作成部と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線の中心位置を検出するトロリ線中心位置検出部と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線を、前記中心位置を基準とする複数の局所領域に区切ると共に、各々の前記局所領域に対して２値化処理を行うことにより、前記摺動面を識別する第１の２値化ラインセンサ画像を作成する局所２値化処理部と、
前記第１の２値化ラインセンサ画像から前記摺動面のエッジを検出することで、第１のエッジデータを取得する第１のエッジ検出部と、
前記ラインセンサから前記トロリ線までの高さのデータであるトロリ線高さデータと前記第１のエッジデータとに基づいて、前記トロリ線の摺動面幅の計算を行うトロリ線摺動面幅計算部と
を有する
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置は、
上記第１の発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記第１のラインセンサ画像の画像全体を明るくして、第２のラインセンサ画像を作成する明るさ調整部と、
前記第２のラインセンサ画像に対して２値化処理を行うことにより、前記トロリ線を識別する第２の２値化ラインセンサ画像を作成する２値化処理部と、
前記第２の２値化ラインセンサ画像から前記トロリ線のエッジを検出することで、第２のエッジデータを取得する第２のエッジ検出部と、
を有し、
前記トロリ線中心位置検出部は、前記第２のエッジデータに基づいて、両端の前記エッジの中心の位置を前記中心位置として検出する
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置は、
上記第１又は第２の発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記局所領域の前記トロリ線の径方向における幅は、前記トロリ線の直径と同じ幅であり、前記中心位置を中心とする
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置は、
上記第１から第３のいずれか１つの発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出装置において、
前記局所領域の前記トロリ線の長さ方向における幅は、前記ラインセンサの前記画像信号の１つ分である
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出方法は、
ラインセンサで撮影したトロリ線の摺動面の画像信号から第１のラインセンサ画像を作成するラインセンサ画像作成工程と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線の中心位置を検出するトロリ線中心位置検出工程と、
前記第１のラインセンサ画像上の前記トロリ線を、前記中心位置を基準とする複数の局所領域に区切ると共に、各々の前記局所領域に対して２値化処理を行うことにより、前記摺動面を識別する第１の２値化ラインセンサ画像を作成する局所２値化処理工程と、
前記第１の２値化ラインセンサ画像から前記摺動面のエッジを検出することで、第１のエッジデータを取得する第１のエッジ検出工程と、
前記ラインセンサから前記トロリ線までの高さのデータであるトロリ線高さデータと前記第１のエッジデータとに基づいて、前記トロリ線の摺動面幅の計算を行うトロリ線摺動面幅計算工程と
を有する
ことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第６の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出方法は、
上記第５の発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記第１のラインセンサ画像の画像全体を明るくして、第２のラインセンサ画像を作成する明るさ調整工程と、
前記第２のラインセンサ画像に対して２値化処理を行うことにより、前記トロリ線を識別する第２の２値化ラインセンサ画像を作成する２値化処理工程と、
前記第２の２値化ラインセンサ画像から前記トロリ線のエッジを検出することで、第２のエッジデータを取得する第２のエッジ検出工程と、
を有し、
前記トロリ線中心位置検出工程は、前記第２のエッジデータに基づいて、両端の前記エッジの中心の位置を前記中心位置として検出する
ことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第７の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出方法は、
上記第５又は第６の発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記局所領域の前記トロリ線の径方向における幅は、前記トロリ線の直径と同じ幅であり、前記中心位置を中心とする
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第８の発明に係るトロリ線の摺動面幅検出方法は、
上記第５から第７のいずれか１つの発明に記載のトロリ線の摺動面幅検出方法において、
前記局所領域の前記トロリ線の長さ方向における幅は、前記ラインセンサの前記画像信号の１つ分である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、撮影した画像のトロリ線の摺動面が均等な明るさでなく、局所的に暗く写る場合に対しても、ロバストに（頑健に）トロリ線の摺動面幅を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置の実施形態の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示したトロリ線の摺動面幅検出装置を説明するブロック図である。
【図３】本発明に係るトロリ線の摺動面幅検出方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。
【図４】局所２値化処理を説明する画像である。
【図５】図４に示した画像の２値化後を示す画像である。
【図６】トロリ線の摺動面を撮影した画像である。
【図７】図６に示した画像の２値化後を示す画像である。
【図８】照明のあたり具合により、局所的に暗く写ったトロリ線の摺動面を撮影した画像である。
【図９】図８に示した画像の２値化後を示す画像である。
【図１０】図８に示した画像の明るさ調整後を示す画像である。
【図１１】図１０に示した画像の２値化後を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上述した課題に対し、本発明は、トロリ線の摺動面幅について、暗く写っている箇所も正確に検出し、かつ、明るく写っている箇所が実際よりも太く検出されないようにする装置及び方法を提案するものである。
【００１９】
以下、本発明に係るトロリ線の摺動面幅検出装置及び方法について、図１〜図５を参照して、その実施形態を説明する。なお、以降の説明において、「ライン」は、ラインセンサで、ワンショットの走査で撮影される線状の画像のことである。例えば、ラインセンサが１０００Ｈｚで測定する際、１秒間に得られるライン数は１０００ラインとなる。
【００２０】
［実施例１］
本実施例のトロリ線の摺動面幅検出装置の構成を説明する。ここで、図１は、本実施例のトロリ線の摺動面幅検出装置を示す模式図である。また、図２は、図１に示したトロリ線の摺動面幅検出装置を説明するブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、検査車両１０の屋根上にはラインセンサ１１、ラインセンサ１２、照明１３、パンタグラフ１４が設けられている。
【００２２】
ラインセンサ１１を検査車両１０の屋根上に鉛直上向きに設置し、ラインセンサ１１のラインの方向１８が枕木方向と同じ方向になるようにし、ラインセンサ１１のラインがトロリ線（架線）１６を横切るようにする。本実施例では、トロリ線１６の摺動面幅の検出のために撮影を行う手段として、ラインセンサ１１を用いている。なお、符号１７は、トロリ線１６を支持する構造物である。
【００２３】
また、ラインセンサ１２を検査車両１０の屋根上に斜め上方向きに設置し、ラインセンサ１２のラインの方向１９が車両上下方向と同じ方向になるようにし、ラインセンサ１２のラインがパンタグラフ１４を横切るようにする。本実施例では、トロリ線１６の高さ（パンタグラフ１４の上部位置１５の高さ）の検出のために撮影を行う手段として、ラインセンサ１２を用いている。
【００２４】
また、照明１３を検査車両１０の屋根上に斜め上方向きに設置し、ラインセンサ１１やラインセンサ１２が撮影する範囲に光を照射するようにする。本実施例では、照明１３には通常の白色光源を利用する。
【００２５】
検査車両１０には、ラインセンサ１１が撮影した画像の処理を行う処理装置２０が設けられている。処理装置２０は、例えば、コンピュータなどの装置であり、装置構成としては、演算装置、記憶装置、入出力装置などからなり（図示省略）、機能構成としては、図２に示す構成となっている。
【００２６】
具体的には、処理装置２０は、図２に示すように、ラインセンサ画像作成部２０１（ラインセンサ画像作成工程）、メモリ２０２、伝送線路２０３、メモリ２０４、明るさ調整部２１１（明るさ調整工程）、２値化処理部２１２（２値化処理工程）、ノイズ除去処理部２１３、エッジ検出部２１４（第１及び第２のエッジ検出部、第１及び第２のエッジ検出工程）、トロリ線中心位置検出部２１５（トロリ線中心位置検出工程）、局所２値化処理部２１６（局所２値化処理工程）、トロリ線摺動面幅計算部２１７（トロリ線摺動面幅計算工程）を有している。図２に示す構成の詳細については、以下の図３に示すフローチャートと共に説明する。
【００２７】
本実施例のトロリ線の摺動面幅検出装置及び方法について、図２及び図３と共に、図４及び図５、更には、上記の図８、図１０、図１１も参照して説明する。ここで、図３は、本実施例のトロリ線の摺動面幅検出方法を示すフローチャートである。また、図４は、局所２値化処理を説明する画像であり、図５は、図４に示した画像の２値化後を示す画像である。
【００２８】
（ステップＳ１）
照明１３から光が照射されたトロリ線１６をラインセンサ１１で撮影し、ラインセンサ１１で撮影して得られた画像信号Ｄ１をラインセンサ画像作成部２０１に送る。１つの画像信号Ｄ１が１つのラインとなる。そして、ラインセンサ画像作成部２０１において、画像信号Ｄ１を時系列に並べて平面のラインセンサ画像Ｄ２（第１のラインセンサ画像）を作成し、メモリ２０２に保存する。メモリ２０２に保存したラインセンサ画像Ｄ２は伝送線路２０３を介してメモリ２０４に保存する。このようにして、ラインセンサ画像Ｄ２を取得する。ここでは、ラインセンサ画像Ｄ２として、図８に示すように、トロリ線１６の摺動面が局所的に暗く写るような画像が取得された場合を考える。
【００２９】
（ステップＳ２）
明るさ調整部２１１において、メモリ２０４に保存したラインセンサ画像Ｄ２をガンマ補正などの明るさ調整処理により画像全体を明るくし、それにより得られた明るさ調整後ラインセンサ画像Ｄ３（第２のラインセンサ画像）をメモリ２０４に保存する。ここでは、明るさ調整後ラインセンサ画像Ｄ３として、図１０に示すように、トロリ線全体を明るくしたような画像が得られる。
【００３０】
（ステップＳ３）
２値化処理部２１２において、メモリ２０４に保存した明るさ調整後ラインセンサ画像Ｄ３に２値化処理を施し、それにより得られた２値化ラインセンサ画像Ｄ４（第２の２値化ラインセンサ画像）をメモリ２０４に保存する。ここでは、２値化ラインセンサ画像Ｄ４として、図１１に示すような画像が得られる。このときに得られる２値化ラインセンサ画像Ｄ４では、図１１に示すように、摺動面だけでなく、非摺動面まで検出して、トロリ線１６を識別することになるが、後述するステップＳ６（トロリ線中心位置検出部２１５）において、トロリ線１６の中心位置を求めるためだけに使用するため、実際の摺動面より太く検出されていても問題はない。
【００３１】
ここでの２値化処理では、トロリ線１６の摺動面及び非摺動面に対して、その他の背景部分を切り分ける閾値を設定しており、設定した閾値を用いて、２値化処理を行っている。なお、２値化処理の方法として、例えば、判別分析法などの動的に２値化閾値を決定する方法を使用するが、判別分析法に限定する必要はない。
【００３２】
（ステップＳ４）
ノイズ除去処理部２１３において、メモリ２０４に保存した２値化ラインセンサ画像Ｄ４にノイズ除去処理を施し、それにより得られたノイズ除去処理済みの２値化ラインセンサ画像Ｄ５をメモリ２０４に保存する。ノイズ除去処理では、膨張処理及び収縮処理を行うことでノイズを除去している。これは、２値化処理後の２値化ラインセンサ画像Ｄ４には、トロリ線１６の摺動面の傷や背景部分の状態により、細かな点々状のノイズが含まれる場合があるためである。なお、状況によっては、ノイズが極めて少ない場合、又は、無い場合もあり、その場合には、このノイズ除去処理を省略しても良い。
【００３３】
（ステップＳ５）
エッジ検出部２１４において、メモリ２０４に保存したノイズ除去処理済みの２値化ラインセンサ画像Ｄ５にエッジ検出処理を施し、それにより得られたエッジデータＤ６（第１のエッジデータ）をメモリ２０４に保存する。エッジ検出処理では、ラインセンサ１１の１つのラインに対して走査方向に検査して、アップエッジ（黒から白へ変化する点）とダウンエッジ（白から黒へ変化する点）を検出しており、ここでは、例えば、図１１を参照して説明すると、白で表されているトロリ線１６の両側のエッジを検出して、エッジデータＤ６を取得している。
【００３４】
（ステップＳ６）
トロリ線中心位置検出部２１５において、メモリ２０４に保存したエッジデータＤ６に中心位置検出処理を施して、ラインセンサ１１の各ラインで両端のエッジの中心の位置を求め、それにより得られた中心の位置をトロリ線中心位置Ｄ７としてメモリ２０４に保存する。このとき、図１１に示すように、ラインセンサ１１の全ラインで摺動面が検出された画像を使用しているため、全ラインでトロリ線１６の中心位置を求めることができる。一方、図９のような画像だと、中央で欠損しているため、全ラインでトロリ線１６の中心位置を求めることができない。
【００３５】
（ステップＳ７）
局所２値化処理部２１６において、メモリ２０４に保存してある当初のラインセンサ画像Ｄ２に対して、メモリ２０４に保存したトロリ線中心位置Ｄ７を基準とする複数の局所領域に区切り、局所領域ごとに局所２値化処理を行い、それにより得られた２値化ラインセンサ画像Ｄ８（第１の２値化ラインセンサ画像）をメモリ２０４に保存する。局所領域としては、例えば、横幅（トロリ線１６の径方向の幅）をトロリ線１６の直径と同じ幅又はこれより少し大きい幅、縦幅（トロリ線１６の長さ方向の幅）をラインセンサ１１の任意のライン数とする。横幅をトロリ線１６の直径と同じ幅とする場合には、トロリ線中心位置Ｄ７を中心とし、この中心から両方の横幅方向にトロリ線１６の半径と同じ幅を設定すれば良い。例えば、図４中に示す破線で囲まれた領域が、このように設定された局所領域である。この局所２値化処理により、２値化ラインセンサ画像Ｄ８として、図５に示すような画像が得られ、トロリ線１６の摺動面が白、背景部分が黒で表されて、摺動面を識別しており、検出対象の摺動面のみが検出できている。
【００３６】
トロリ線１６の摺動面は、トロリ線１６がパンタグラフ１４により削られた部分であるため、摩耗していない部分（非摺動面）に比べて強い光沢がある。このため、ラインセンサ画像Ｄ２（図４参照）においても、トロリ線１６の摺動面は非摺動面やその他の背景部分と比較して輝度値の異なる帯状の部分として撮影されている。ここでの局所２値化処理では、各局所領域において、このようなトロリ線１６の摺動面に対して、非摺動面や背景部分を切り分ける閾値を各々設定しており、設定した閾値を用いて、局所２値化処理を各々行っている。
【００３７】
ここで行う局所２値化処理は、判別分析法などのような領域内の輝度分布により閾値が変わるような手法を用いることで、局所的に暗い領域には輝度値の低い閾値が、局所的に明るい領域には輝度値の高い閾値が選ばれる。これにより、局所的に暗い領域の摺動面も適切な閾値で２値化される。
【００３８】
なお、局所領域の横幅として、トロリ線１６の直径より少し大きな幅で設定するのは、ラインセンサ１１とトロリ線１６の位置関係及びトロリ線１６の摺動状況によっては、摺動面の中心位置とトロリ線１６の中心位置が完全に一致しないことがあるためであり、このため、トロリ線１６の直径よりも少し大きな幅で設定する必要がある。少し大きな幅で設定するのは、幅が大きすぎるとトロリ線１６以外の背景を含めた局所領域となるため、その分、２値化の精度が落ちてしまうためである。
【００３９】
また、局所領域の縦幅としては、ラインセンサ１１の任意のライン数を指定でき、図４においても、ある程度の数のライン数をしているが、実用の際は、縦幅は１つのラインで設定する方が良い。１つのラインで設定すれば、各ラインで２値化が動的に行われ、摺動面の検出精度が高くなるためである。
【００４０】
（ステップＳ８）
再び、ノイズ除去処理部２１３において、メモリ２０４に保存した２値化ラインセンサ画像Ｄ８にノイズ除去処理を施し、それにより得られたノイズ除去処理済みの２値化ラインセンサ画像Ｄ９をメモリ２０４に保存する。なお、ここでも、状況によっては、ノイズが極めて少ない場合、又は、無い場合もあり、その場合には、このノイズ除去処理を省略しても良い。
【００４１】
（ステップＳ９）
再び、エッジ検出部２１４において、メモリ２０４に保存したノイズ除去処理済みの２値化ラインセンサ画像Ｄ９にエッジ検出処理を施し、それにより得られたエッジデータＤ１０（第２のエッジデータ）をメモリ２０４に保存する。ここでは、例えば、図５を参照して説明すると、白で表されているトロリ線１６の摺動面の両側のエッジを検出して、エッジデータＤ１０を取得している。
【００４２】
（ステップＳ１０）
トロリ線摺動面幅計算部２１７において、メモリ２０４に保存したエッジデータＤ１０にトロリ線摺動面幅計算処理を施し、それにより得られたトロリ線摺動面幅データＤ１２をメモリ２０４に保存する。トロリ線摺動面幅計算処理では、例えば、ラインセンサ１１の１つのライン上にある両側のエッジ間距離をトロリ線の摺動面の画像上の幅として計算している。
【００４３】
このとき、ラインセンサ１１からトロリ線１６までの高さであるトロリ線高さデータＤ１１、レンズ焦点距離、センサ幅、センサ画素数から１画素［ｐｉｘ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘ］を計算し、トロリ線１６の摺動面の画像上の幅と画像分解能の乗算を行うことで、トロリ線１６の摺動面の幅を計算する。この際、トロリ線１６が画像上で傾いている場合には、公知の方法、例えば、特許文献１に示された公知の方法（実施例２や実施例３参照）などで傾きを補正して、トロリ線１６の摺動面の幅を計算すれば良い。求めたエッジデータＤ１０、トロリ線摺動面幅データＤ１２、計算に用いたラインセンサ画像Ｄ２や対応するラインセンサ１１のラインを指し示すデータなどは、例えば、メモリ２０４や外部記憶装置（図示せず）に記録しておく。
【００４４】
ここで、トロリ線高さデータＤ１１としては、予め測定してあるトロリ線高さのデータや公知の方法で測定したトロリ線高さのデータを使用することができる。例えば、トロリ線高さは、トロリ線の保守及び点検等を行うときに必要なため、予め測定してある場合もあるので、この予め測定してあるデータをトロリ線高さデータＤ１１として利用すれば良い。また、例えば、特許文献１に示された公知の方法（図１０、図１１及びその説明参照）などで測定したデータをトロリ線高さデータＤ１１として利用すれば良い。この場合、ラインセンサ１２で撮影したパンタグラフ１４の画像を処理することにより、パンタグラフの上部位置１５がトロリ線高さデータＤ１１として計算される。
【００４５】
以上説明した手順において、始めに、ステップＳ２〜Ｓ６により、トロリ線中心位置Ｄ７を求めている。つまり、ステップＳ２〜Ｓ５は、トロリ線中心位置Ｄ７を求めるために必要な手順である。ここでは、図１１に示すように、明るさ調整後の２値化ラインセンサ画像Ｄ４を用い、この画像を処理することで、トロリ線中心位置Ｄ７を検出している。このとき、検出対象のトロリ線が摺動面幅より太く検出されていても問題はない。
【００４６】
また、その後の手順であるステップＳ７では、トロリ線中心位置Ｄ７を基準に局所領域を設定し、各局所領域で２値化を行っている。ここでは、図４に示すように、当初のラインセンサ画像Ｄ２を局所領域に区切っており、それぞれの局所領域内で判別分析法などを用いて２値化している。このように、それぞれの局所領域で２値化を行っているので、暗く写っている箇所も、その局所領域内は全体が暗いため、２値化すれば摺動面を正確に得ることができる。
【００４７】
このような手順を含む一連の手順により、図８に示すように、撮影した画像のトロリ線１６の摺動面が均等な明るさでなく、局所的に暗く写る場合に対しても、図９に示すような摺動面の欠損や図１１に示すような摺動面の膨張が起こることなく、図５に示すように、正確に、そして、ロバストに（頑健に）トロリ線の摺動面を検出することができる。その結果、局所的に摺動面が暗い画像でも、実際の摺動面幅を計測することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、電気鉄道へ電力を供給するためのトロリ線の摩耗測定に好適なものである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  検査車両
１１  ラインセンサ
１３  照明
１６  トロリ線
２０  処理装置
２０１  ラインセンサ画像作成部
２０２、２０４  メモリ
２１１  明るさ調整部
２１２  ２値化処理部
２１３  ノイズ除去処理部
２１４  エッジ検出部
２１５  トロリ線中心位置検出部
２１６  局所２値化処理部
２１７  トロリ線摺動面幅計算部
【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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【図１１】
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