(57)【要約】【課題】簡易な構成でかつ安価な架線偏倚測定システムを提供すること。【解決手段】パンタグラフの集電舟８部分を撮像装置２によって映し出し、その撮像装置２から得られた垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元画像データに基づいて架線偏倚量を算出するものであって、車両の屋根上に設置された照明装置１及び撮像装置２は、その撮像装置２が照明装置１の明かりによって張架線１１にできた集電舟８の陰の部分Ｎを含めて映し出すように配置され、画像処理装置が、撮像装置２から取り込んだ画像データのうち、張架線１１が集電舟８の陰になって画面に濃淡が表れていない部分を選んで架線１０の偏倚量を算出する架線偏倚測定システム。【選択図】        図２
2004291672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンタグラフの集電舟部分を撮像装置によって映し出し、その撮像装置から得られた垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元画像データに基づいて架線偏倚量を算出するものであって、
車両の屋根上に設置された照明装置及び撮像装置は、その撮像装置が照明装置の明かりによって張架線にできた集電舟の陰の部分を含めて映し出すように配置され、画像処理装置が、撮像装置から取り込んだ画像データのうち、張架線が集電舟の陰になって画面に濃淡が表れていない部分を選んで架線の偏倚量を算出するものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記照明装置及び撮像装置は、ともに前記パンタグラフの後方にあって、撮像装置が照明装置より集電舟から遠い位置に前後して配置されたものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記画像処理装置は、集電舟の高さを算出した後、その上の位置で、画面に張架線が表れていない高さの水平画素ラインを選んで架線の偏倚量を算出するものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記画像処理装置は、所定の時間間隔で取り込んだ画像毎に架線偏倚量を測定し、一のフレームにおける架線偏倚量がその前フレームの架線偏倚量と変化量が大きい場合には、
当該前フレームの架線偏倚量を当該一のフレームの架線偏倚量とし、または一のフレームを含む一定数のフレームにおける架線偏倚量をソートして抽出した中間値を当該一のフレームの架線偏倚量とするものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記画像処理装置は、集電舟の左右エッジ部分で数本ずつの垂直画素ラインを設定して当該垂直画素ライン上で左右それぞれについて集電舟の高さを算出するものであって、
１ライン毎に、算出した集電舟の高さと１フレーム前の当該垂直画素ラインにおける集電舟の高さとの差を求め、その値が設置値以上の場合には１フレーム前の値を集電舟の高さとし、
そうして求めた複数ラインの集電舟の高さをソートして抽出した中間値を左右各エッジ部分の高さとし、
更にその左右の中間値を平均化することによって集電舟の高さとするものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する架線偏倚測定システムにおいて、
架線が２本以上撮像された場合には、２本とも架線偏倚量を測定するようにしたものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記画像処理装置には警報装置が接続され、算出された架線偏倚量が所定のしきい値を超えた場合には、画像処理装置からの警報信号によって警報装置が作動するようにしたものであることを特徴とする架線偏倚測定装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載する架線偏倚測定システムにおいて、
前記画像処理装置には速度発電機と記憶装置とが接続され、画像処理装置は、速度発電機からのパルス信号によって走行距離を算出し、記憶装置には、架線偏倚量が走行距離に対応して記憶されるようにしたものであることを特徴とする架線偏倚測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、架線の偏倚を画像処理を行うことにより測定する架線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両への動力の供給は、架線に接触しているパンタグラフの集電舟を介して行われている。そして、そのパンタグラフは集電舟が架線に常に摺動しながら電力を取り込んでいるため、同じ位置で接触したのでは集電舟の１箇所だけが摩耗してしまう。そこで、線路に沿って張り渡された架線は、真っ直ぐではなく左右に振れるように斜めに張設され、走行中のパンタグラフには、その集電舟に対して架線が左右に偏倚して摺動している。
【０００３】
こうした集電舟と架線とは、架線が常に集電舟を摺動していなければならないため、特にカーブを走行するときに車体が傾いた場合など、集電舟から架線が外れないようにする必要がある。そこで、車両の屋根にカメラを付け、それによって集電舟から架線が外れないことの確認が従来から行われていた。具体的には、カメラでパンタグラフの集電舟部分を撮影し、その画像を基に人が目視によって架線の位置を確認し、その偏倚量が大きい場所ではスケールを画面に当てて測定が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の測定方法では、常に測定担当者が画像を注視していなければならず、またスケールを用いた測定にしても誤差が大きいという問題があった。
一方、架線の偏倚を測定するものではないが、目視によらないで架線状態をみるものとして特開平９−１１８１５３号公報に架線検査装置が開示されている。これは架線の摩耗を検査するためのものであり、集光形照明装置により撮像部近傍のみを照明し、２次元ＣＣＤカメラを用いて架線の摺面幅を測定するようにしたものである。
【０００５】
従って、これを用いれば架線の偏倚の測定に応用することも考えられる。特に、架線を吊るための張架線が上下に張られているため、測定時には架線と張架線との区別が必要であるが、この点に関して当該公報に開示された架線検査装置によれば集光形照明装置を用いることによって張架線など、不要なものが画像中に撮像されないようにできる。しかし、この測定システムは、集光形照明装置や２台のカメラから構成された高価なもであるため、より簡単な構成からなる安価な測定システムが望まれる。
【０００６】
そこで本発明は、簡易な構成でかつ安価な架線偏倚測定システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の架線偏倚測定システムは、パンタグラフの集電舟部分を撮像装置によって映し出し、その撮像装置から得られた垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元画像データに基づいて架線偏倚量を算出するものであって、車両の屋根上に設置された照明装置及び撮像装置は、その撮像装置が照明装置の明かりによって張架線にできた集電舟の陰の部分を含めて映し出すように配置され、画像処理装置が、撮像装置から取り込んだ画像データのうち、張架線が集電舟の陰になって画面に濃淡が表れていない部分を選んで架線の偏倚量を算出するものであることを特徴とする。
【０００８】
よって、本発明によれば、張架線が集電舟の陰になった部分を画像処理装置に取り込み、その平面画像に張架線の濃淡が表れない部分をつくり出すことで、画像上で架線と張架線とを区別できるので、撮像装置を複数設けたり、特別な照明装置を用いることなく、また画像処理方法を複雑にすることもなく架線偏倚量を測定することが可能となるため、簡易な構成でかつ安価な架線偏倚測定システムを提供することとなる。
【０００９】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記照明装置及び撮像装置がともに前記パンタグラフの後方にあって、撮像装置が照明装置より集電舟から遠い位置に前後して配置されたものであることが好ましい。
よって、集電舟の陰になった張架線が画像上表れないことに着目した本発明では、単に照明装置と撮像装置とを前後して配置することで画像上で架線と張架線とを区別できるようになり、簡易な構成でかつ安価な架線偏倚測定システムを提供することができる。
【００１０】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記画像処理装置が、集電舟の高さを算出した後、その上の位置で、画面に張架線が表れていない高さの水平画素ラインを選んで架線の偏倚量を算出するものであることが好ましい。
集電舟の陰になって表れない部分は画像上では集電舟の直ぐ上になるため、集電舟の高さからその位置を容易に見つけ出すことができ、簡単な演算処理によって架線偏倚量を算出することができる。
【００１１】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記画像処理装置が、所定の時間間隔で取り込んだ画像毎に架線偏倚量を測定し、一のフレームにおける架線偏倚量がその前フレームの架線偏倚量と変化量が大きい場合には、当該前フレームの架線偏倚量を当該一のフレームの架線偏倚量とし、または一のフレームを含む一定数のフレームにおける架線偏倚量をソートして抽出した中間値を当該一のフレームの架線偏倚量とするものであることが好ましい。
よって、アークなどによって正確な画像データが得られない場合でも、こうした補正処理を行うことにより、精度の高い測定が可能になる。
【００１２】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記画像処理装置が、集電舟の左右エッジ部分で数本ずつの垂直画素ラインを設定して当該垂直画素ライン上で左右それぞれについて集電舟の高さを算出するものであって、１ライン毎に、算出した集電舟の高さと１フレーム前の当該垂直画素ラインにおける集電舟の高さとの差を求め、その値が設置値以上の場合には１フレーム前の値を集電舟の高さとし、そうして求めた複数ラインの集電舟の高さをソートして抽出した中間値を左右各エッジ部分の高さとし、更にその左右の中間値を平均化することによって集電舟の高さとするものであることが好ましい。
よって、アークなどによって正確な画像データが得られない場合でも、こうした補正処理を行うことにより、精度の高い測定が可能になる。
【００１３】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、架線が２本以上撮像された場合には、２本とも架線偏倚量を測定するようにしたものであることが好ましい。
よって、線路の分岐部分で複数本の架線が集電舟を摺動するような場合でも、ある架線の偏倚量がしきい値を超えてしまっても、しきい値内で集電舟を摺動する架線があれば、それが測定対象となる架線であるため、架線偏倚量が所定の範囲内であるか否かを確認することができる。
【００１４】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記画像処理装置には警報装置が接続され、算出された架線偏倚量が所定のしきい値を超えた場合には、画像処理装置からの警報信号によって警報装置が作動するようにしたものであることが好ましい。
よって、測定担当者は、画面を常に注視していなくても、架線偏倚量が大きくなった位置を確認することができる。
【００１５】
また、本発明の架線偏倚測定システムは、前記画像処理装置には速度発電機と記憶装置とが接続され、画像処理装置は、速度発電機からのパルス信号によって走行距離を算出し、記憶装置には、架線偏倚量が走行距離に対応して記憶されるようにしたものであることが好ましい。
よって、記憶装置に記憶された架線偏倚量と走行距離とのデータから分析を容易に行うことができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る架線偏倚測定システムについて、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、鉄道車両に設けられた架線偏倚測定システムの構成図である。架線偏倚測定システムは、車両６の上に撮像箇所を照らすライト１とその照らされた架線等を撮像するカメラ２とが設置され、車内にはカメラ２で撮像して得られた画像データを演算処理する画像処理装置３が設けられ、更にその画像処理装置３に対して記録装置４及び警報装置５が接続されている。
【００１７】
ライト１及びカメラ２はパンタグラフ７の後方に前後して配置され、ライト１の照射角度とカメラ２の撮像角度が図２に示す関係になっている。これはカメラ２によって集電舟８とそれに摺接した架線１０を撮像する場合、架線１０を吊っている張架線１１も同時に映り込んでしまうため、画像データ上で架線１０と張架線１１とが区別できるようにしたものである。具体的には、ライト１とカメラ２はパンタグラフ７に対してともに後方に配置され、ライト１が集電舟８に向けて明かりを照射し、カメラ２はその後方から集電舟８によって陰になった張架線１１を撮像するようにしたものである。
【００１８】
つまり、カメラ２から取り込まれた画像は、図３に示すように垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元データで表される。そこで、照明装置１が集電舟８、架線１０及び張架線１１を照らした場合、図２に示すようにカメラ２の撮像範囲Ｍのうち、集電舟８から離れて上方に位置する張架線１１は範囲Ｓの部分が集電舟８の陰になり、その陰になった範囲Ｓのうち本来カメラ２によって撮像可能な範囲Ｎの部分が図３に示すように画像上で消えるようにしたのである。
【００１９】
従って、こうしてライト１及びカメラ２を配置することによって、撮像した架線１０と張架線１１とは、図３に示すように画像上で張架線１１が集電舟８から切れている部分Ｐで区別することが可能になる。つまり、画像上で集電舟８の直ぐ上の水平画素上を見ることによって架線１０のみの偏倚量を測定することが可能となる。
【００２０】
本実施形態では、架線１０などを撮像したカメラ２の画像データは１秒間に３０フレームの間隔で画像処理装置３に取り込まれ、各フレームにおける架線偏倚量が逐次算出される。そこで、次に架線偏倚量の算出方法について説明する。
先ず、カメラ２から取り込まれた平面画像から集電舟８の高さが算出される。それには図３に示すように集電舟８の左右両端のエッジ部分に垂直画像切り取りライン２１，２２が設定され、そのライン２１，２２上の垂直画素列の濃淡値が抽出される。そして、この濃淡波形から集電舟８の高さが算出される。
【００２１】
つまり、得られた濃淡波形を微分演算することによって、濃淡値の変化が最も大きい位置を集電舟８の上面エッジとして検出することができる。そして、この平面画像から得られた値に基づいて集電舟８の高さｈを算出する。ここで、図４は集電舟８の高さを算出する際の関係図である。集電舟８の高さｈは、集電舟８の上下動による１画素当たりの変位量を補正する次の（１）式で求められる。
【００２２】
ｈ＝ｈＡ＋Δｈ・（ｋ１＋Δｈ・ｋ２）            …（１）
ここで、
ｈＡは、基準高さ（パンタグラフ取り付け座上面）、
Δｈは、測定画素−基準位置画素、
ｋ１は、基準位置での１画素当たりの変位量（ｍｍ／画素）、
ｋ２は、１画素当たりの変位量の変化率（ｍｍ／画素２  ）である。
【００２３】
（１）式ではパンタグラフを取り付ける絶縁碍子の取付面の高さを基準とし、集電舟８が架線１０に接触すると予定されている基準線からの高さを基準高さｈＡとする。基準高さｈＡは予め画像処理装置３に記憶され、この基準高さｈＡからの高低差によって実際に集電舟８が架線１０に接触したときの高さｈが算出される。高低差は、実際に集電舟８の高さを撮像した測定画素から基準高さｈＡに相当する位置を撮像する基準位置画素の画素番号の差をとって画素数Δｈが求められ、実際の距離は、カメラ２が斜めに撮像しているためこの画素数Δｈに補正係数を掛けて算出される。補正係数は、基準位置での１画素当たりの変位量の変化率ｋ１に、画素数Δｈ間の変位量変化率ｋ２を掛けた変化量Δｈ・ｋ２を加えた値（ｋ１＋Δｈ・ｋ２）である。
【００２４】
集電舟８の高さｈはそれぞれライン２１，２２上で求められ、そうした各値を平均することによって集電舟８の中心における高さが求められる。こうして集電舟８の高さｈが求められれば、次にその集電舟８上面のわずかに上（例えば３画素上）を測定ライン２３として水平に切り取る。この高さ位置は、前述したように集電舟８の陰になって張架線１１が映し出されていない部分Ｐに当たるため、この測定ライン２３で水平に切った部分には架線１０のみが交差している。従って、架線１０の位置を確認することによって架線偏倚量を求めることができる。架線偏倚量Ｌは次の（２）式によって求められる。
【００２５】
Ｌ＝｛Ｌ１−（Ｌ１−Ｌ０）２・ａ−Ｌｃ｝・｛ｋ１＋ｋ２・（Ｈ１−Ｈ０）｝  …（２）
ここで、
Ｌ１  は、画像検索結果（画素）
Ｌ０  は、基準偏倚量（画素）
Ｌｃ  は、集電舟の中心（画素）
ａ    は、２次近似係数（ＮＤ）
Ｈ１  は、集電舟の高さ（画素）
Ｈ０  は、集電舟の基準高さ（画素）
ｋ１  は、基準位置での１画素当たりの変位量（ｍｍ／画素）
ｋ２  は、１画素当たりの変位量の変化率（ｍｍ／画素２  ）である。
【００２６】
具体的には、次のようにして演算処理が行われる。図５は、架線偏倚量を算出する際の関係を図示したものである。
先ず、測定ライン２３と架線１０が交差する位置の画素が特定される。このき、前述したように張架線１１の画像データは集電舟８の陰になって画像に現れていないため、測定ライン２３上では架線１０を特定することができる。そして、図５に示すように座標をとった場合、架線１０の交差する画素Ｌ１を求め、偏倚がゼロとなる基準偏倚の画素Ｌ０、集電舟８の中心の画素Ｌｃは予め記憶されている。
【００２７】
そして、近似係数をａとすると、Ｌ１−Ｌが（Ｌ１−Ｌ０）２  ・ａで２次近似できることが実測画像の解析から確認できているため、集電舟８の中心の画素Ｌｃの位置から架線１０が集電舟８に接触する画素Ｌまでの距離（画素数）がΔＬ＝Ｌ１−（Ｌ１−Ｌ０）２  ・ａ−Ｌｃで求められる。
実際の距離は、カメラ２が斜めに撮像しているためこのΔＬの値に補正係数を掛けた値となる。補正係数は、基準高さｈＡでの１画素当たりの変位量の変化率ｋ１に、画素数Δｈ間の変位量変化率ｋ２を掛けた変化量Δｈ・ｋ２を加えた値（ｋ１＋Δｈ・ｋ２）である。
【００２８】
画像処理装置３では、架線偏倚量の他に、速度発電機９（図１参照）から車輪１回転当たりｎ個出力される矩形パルスによって走行距離が算出されており、架線偏倚量は、その走行距離と対応させて記憶装置４へと送られて記憶される。また、架線偏倚量がしきい値を超えた場合には測定担当者に分かるように、画像処理装置３から警報装置５に警報信号が送られ、警報装置５によって音声やランプなどの警告が行われる。そして、架線偏倚量がしきい値を超えた場合には、この時の画像も記憶され、後で目視による確認が行えるようになっている。
【００２９】
ところで、線路の分岐部分などでは２本の架線１０が交差するような箇所があり、そこでは画像に２本の架線１０が映し出される。しかし、そうした場合にでも前述したと同様の処理によって２本とも架線偏倚量が測定される。これは、一方の架線１０について架線偏倚量がしきい値を超えてしまっても、他方の架線１０の架線偏倚量が範囲内であれば問題のないことが分かるからである。従って、その場合には警報装置５を作動することもなく、正常な範囲内の架線偏倚量であると判断される。
【００３０】
次に、測定不良を生じさせるアークの対応について説明する。アークは、車体の振動などによってパンタグラフが架線と瞬間的に離れたときに発生する。アークが発生すると、その部分で画像が明るくなり、画像データからは実際には存在しない物が示されることになる。従って、その場合にでもより正確に架線偏倚量を測定することができるように次の補正処理が行われる。図６は、画像処理装置３で行う補正処理のフローチャートを示した図である。
【００３１】
架線偏倚測定には、図３に示す１フレーム分の画像が約０．１秒間に３フレームずつ画像処理装置３に取り込まれ、それぞれのフレームＦ（ｉ）（ｉはフレーム番号、以下同じ）について前述したように架線偏倚量Ｌ（ｉ）が算出される（Ｓ１）。そして、算出された架線偏倚量Ｌ（ｉ）は、一つ前のフレームの架線偏倚量Ｌ（ｉ−１）と比較される（Ｓ２）。そこで架線偏倚量Ｌ（ｉ），Ｌ（ｉ−１）の差が設定値以上であった場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、この急激な変化がアークなどによって正確な架線偏倚量が測定できなかった結果であると判断し、その架線偏倚量Ｌ（ｉ）をキャンセルして１フレーム前の架線偏倚量Ｌ（ｉ−１）を一旦フレームＦ（ｉ）の架線偏倚量とする（Ｓ３）。
【００３２】
続いて、このアークが発生した可能性があると考えられるフレームＦ（ｉ）を挟んで５フレーム分の架線偏倚量Ｌ（ｉ）を取り出してソートし、その中間値Ｌｘを抽出する（Ｓ４）。しかしこの場合、中間値Ｌｘをそのまま架線偏倚量Ｌ（ｉ）としたのでは、架線偏倚量のピークを取り損ねる可能性がある。そこで、先にＳ３で求めた架線偏倚量Ｌ（ｉ）（＝Ｌ（ｉ−１））と中間値Ｌｘとの比較を行い（Ｓ５）、その差が設定値以上であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）架線偏倚量Ｌ（ｉ）（＝Ｌｘ）に変更し（Ｓ６）、その差が設定値を下回る場合には（Ｓ５：Ｎ０）、Ｓ３で求めた架線偏倚量Ｌ（ｉ）（＝Ｌ（ｉ−１））をそのまま当該フレームＦ（ｉ）の架線偏倚量として採用する。
【００３３】
次に、アークの発生は、架線偏倚量を測定する際に集電舟８の高さを算出する段階でも影響する。そこで、アークの影響を考慮した集電舟８の高さ測定について説明する。集電舟８の高さを算出する場合、先の説明では両端のエッジ部分に２本のライン上で高さを求めていたが、今回は片側６本ずつのラインで測定を行うようにした。そして、今回の測定でも前記架線偏倚量を補正する場合と同様に、集電舟８の高さが前フレームの値と比較した変化率が設定値以上であれば、１フレーム前の値を集電舟８の高さとして採用するようにしたものである。具体的には、図７に示す補正フローに従い次のようにして行われる。ここで、ｋは画面の左右を示し、ｉはフレーム番号、ｊはライン番号を示している。
【００３４】
先ず、画面左側（ｋ＝０の場合）の６ラインについて高さ測定を行う（Ｓ１１）。ｋ＜２（Ｓ１２：ＹＥＳ）の場合、即ち右側のライン（ｋ＝１の場合）についても補正処理が終了していないか確認され（Ｓ１２）、６ライン（ｊ＝０〜５）について前記（１）式に基づいて高さが算出される（Ｓ１３〜Ｓ１８）。すなわち、１本目のラインｊ＝０（Ｓ１３，Ｓ１４：ＹＥＳ）から順に集電舟８の高さｙ（ｋ，ｊ，ｉ）が算出される（Ｓ１５）。
【００３５】
次に、算出された集電舟８の高さｙ（ｋ，ｊ，ｉ）が同じラインの１フレーム前の集電舟８の高さｙ（ｋ，ｊ，ｉ−１）と比較される（Ｓ１６）。そして、その変化量が設定量以上である場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、１フレーム前の値ｙ（ｋ，ｊ，ｉ−１）をフレームＦｉの当該ラインｊにおける集電舟８の高さとし（Ｓ１７）、変化量が所定の設定量を下回る場合には（Ｓ１６：Ｎ０）、当該フレームＦｉの値ｙ（ｋ，ｊ，ｉ）を集電舟８の高さとする。こうして当該ラインｊの集電舟８の高さが決定すれば、次のラインｊ＋１についてＳ１４〜Ｓ１８の処理が繰り返される。
【００３６】
そして、左側（ｋ＝０の場合）について６ライン全ての集電舟８の高さｙ（ｋ，ｊ，ｉ）が算出されれば（Ｓ１４：ＮＯ）、記憶された集電舟８の高さｙ（ｋ，ｉ，ｊ）（ｋ＝０、ｊ＝０〜５）がソートされて中間値が抽出され、その中間値が当該フレームＦｉにおける左側エッジの高さＹ０とされる（Ｓ１９）。
【００３７】
次に、Ｓ２０を経て右側（ｋ＝１）の処理に移り、同じようにＳ１２〜Ｓ１９によって、算出された集電舟８の高さｙ（ｋ，ｉ，ｊ）（ｋ＝１、ｊ＝０〜５）がソートされて中間値が抽出され、その中間値が当該フレームＦｉにおける右側エッジにおける高さＹ１とされる（Ｓ１９）。
こうして、左右６ラインずつの中間値をとった集電舟８のエッジ部分について高さＹ０，Ｙ１が求められれば（Ｓ１２：ＮＯ）、最終的にその平均値によって当該フレームＦｉの集電舟８の高さＹｉが算出される。
【００３８】
ここで図８は、架線偏倚量について目視計測値と自動計測値との差の度数分布を示したものであり、同図では自動計測と目視計測のそれぞれの架線偏倚量について比較している。自動計測で目視計測との差が、プラス側にでていたのが自動計測では正しく補正されていることがわかった。また、測定精度（自動計測と目視計測との差）は、７０パーセントの信頼度で±４ｍｍ、８８パーセントの信頼度で±８ｍｍとなり、精度良く測定できることがわかった。
【００３９】
以上、平面画像では通常、架線１０と張架線１１とが区別し難くなってしまうが、本実施形態の架線偏倚測定システムでは、ライト１とカメラ２の位置関係によって、集電舟８によってできた陰を利用して架線１０と張架線１１とが画像上で区別できるように撮像するため、確実に架線偏倚量を測定することができ、しかも簡単な構成で安価な構成からなるシステムとすることができた。また、アークなどによる影響を抑えた補正処理を行い、より正確な架線偏倚量を測定することができるようになった。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではライト１及びカメラ２をパンタグラフ７の後方に配置したが、前方に配置するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、パンタグラフの集電舟部分を撮像装置によって映し出し、その撮像装置から得られた垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元画像データに基づいて架線偏倚量を算出するものであって、車両の屋根上に設置された照明装置及び撮像装置は、その撮像装置が照明装置の明かりによって張架線にできた集電舟の陰の部分を含めて映し出すように配置され、画像処理装置が、撮像装置から取り込んだ画像データのうち、張架線が集電舟の陰になって画面に濃淡が表れていない部分を選んで架線の偏倚量を算出するようにしたので、簡易な構成でかつ安価な架線偏倚測定システムを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄道車両に設けられた架線偏倚測定システムのシステム構成図である。
【図２】ライトの照射角度とカメラの撮像角度との関係を示した図である。
【図３】垂直画素、水平画素そして濃淡値の３次元データからなる画像を示した図である。
【図４】集電舟の高さを算出する際の関係図である。
【図５】架線偏倚量を算出する際の関係図である。
【図６】架線偏倚量の補正処理を行うフローを示した図である。
【図７】集電舟の高さの補正処理を行うフローを示した図である。
【図８】架線偏倚量について目視計測値と自動計測値との差の度数分布を示した図である。
【符号の説明】
１    ライト
２    カメラ
３    画像処理装置
４    記憶装置
５    警報装置
６    車両
７    パンタグラフ
８    集電舟
９    速度発電機
１０  架線
１１  張架線
【図１】
2004291672.tif 000003
【図２】
2004291672.tif 000004
【図３】
2004291672.tif 000005
【図４】
2004291672.tif 000006
【図５】
2004291672.tif 000007
【図６】
2004291672.tif 000008
【図７】
2004291672.tif 000009
【図８】
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