(57)【要約】【課題】エリアセンサ又はラインセンサから得られる画像から、画像処理により電線の地上高を測定するための架空電線測定装置を提供する。【解決手段】エリアセンサ１又はラインセンサ６により電柱３間に架空された電線４を撮像して入力画像とする撮像手段と、前記入力画像を二値化処理により前記電線部分を強調した二値化画像を作成する二値化処理手段と、前記二値化画像中の前記電線部分７のエッジ９を検出しエッジデータを作成する電線部エッジ検出手段と、前記エッジデータを用いて前記電線の地上高の計算を行う電線地上高計算手段とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エリアセンサ又はラインセンサにより電柱間に架空された電線を撮像して入力画像とする撮像手段と、
前記入力画像を二値化処理により前記電線部分を強調した二値化画像を作成する二値化処理手段と、
前記二値化画像中の前記電線部分のエッジを検出しエッジデータを作成する電線部エッジ検出手段と、
前記エッジデータを用いて前記電線の地上高の計算を行う電線地上高計算手段と
を備える
ことを特徴とする架空電線測定装置。
【請求項２】
前記電線を該電線に沿って連続撮像し、前記電線の地上高を連続測定する
ことを特徴とする請求項１に記載の架空電線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空電線測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線を道路上（車道上）を架空させるように施工する場合には、道路法施工令により電線の最下部と路面との距離が４．５メートル以上必要である。ここで、道路法施工令第十一条の二第一項イを示す。
［道路法施工令第十一条の二第一項イ］
電線の最下部と路面との距離が五メートル（既設の電線に附属して設ける場合その他技術上やむを得ず、かつ、道路の構造又は交通に支障の及ぼすおそれの少ない場合にあっては四．五メートル、歩道上にあっては二．五メートル）以上であること。
【０００３】
また、電線を道路上に施工する際には、電線の支持点が共に４．５メートル以上の高さがあれば良いというわけでなく、二支持点間での電線のたるみがある。このたるみの度合いを弛度といい、電線支持点と電線のなす曲線の最低点との高さの差のことをいう。そして、電線は、適切な弛度を持つように施工される。
【０００４】
このため、電線を道路上に施工した時、施工後の定期的な点検等で、不適切な弛度により電線の最下部と路面との距離が道路法施工令の値を満たしていないことがないように確認する必要がある。
測定には、電線と路面との距離を直接メジャー等の測定器具で測る方法、三角測量の原理を用いて測る方法、レーザー距離センサ・超音波距離センサ等を用いたセンサ測定器を用いて測る方法がある。
また、線条の弛度測定方法及び弛度測定装置（下記特許文献１参照）のように弛度そのものを測定する装置がある。これは、電柱間に架渉された線条の弛度を目視測定等によらず、電柱と線条が同一画像上に撮影されたカメラ画像により、画像処理技術を用いてすべての架空設備環境下での線条の弛度測定を可能にする装置である。
【０００５】
上述した電線の弛度を測定する方法及び装置を改めて分類すると以下のように分けることができる。
（１）メジャー等の測定器具を使用する方法
（２）三角測量の原理を用いて測定する方法
（３）センサ測定器を用いて測定する方法（レーザー距離センサ・超音波距離センサ等）
（４）線条の弛度測定方法及び弛度測定装置（下記特許文献１参照）
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２１２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、電線の弛度の測定には、（１）電線と路面との距離を直接メジャー等の測定器具で測る方法、（２）三角測量の原理を用いて測る方法、（３）レーザー距離センサ・超音波距離センサ等を用いたセンサ測定器を用いて測る方法がある。また、（４）線条の弛度測定方法及び弛度測定装置（上記特許文献１参照）のように弛度そのものを測定する装置があり、それぞれ以下のような問題がある。
【０００８】
（１）メジャー等の測定器具を使用する方法
測定時に電線と接触するため危険である。
（２）三角測量の原理を用いて測定する方法
三角測量の原理上、基準点及び他の基準点から測量を行う必要があり、電線と路面との距離を求めるのに時間と手間がかかる。
（３）センサ測定器を用いて測定する方法（レーザー距離センサ・超音波距離センサ等）
測定器が温度変化等の影響があり、測定環境になじませてから使用する必要がある。
また、特にレーザ光を使用する場合は人体への影響を考慮する必要があるため取り扱いに注意が必要である。
（４）線条の弛度測定方法及び弛度測定装置（上記特許文献１参照）
左右２本の電柱及び電柱間に架渉された線条が画像に収まるように撮像された写真画像を使用する。その後、画像解析により弛度を求める。
しかし、弛度とは、電線支持点と電線のなす曲線の最低点との高さの差であるので、電線支持点の地上高と電線の最下部の地上高が異なる場合には、単純に電柱支持点の高さから弛度を引くことにより電線最下部と道路との距離を求めることはできない。
【０００９】
以上のことから、本発明は、エリアセンサ又はラインセンサから得られる画像から、画像処理により電線の地上高を測定するための架空電線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の発明に係る架空電線測定装置は、
エリアセンサ又はラインセンサにより電柱間に架空された電線を撮像して入力画像とする撮像手段と、
前記入力画像を二値化処理により前記電線部分を強調した二値化画像を作成する二値化処理手段と、
前記二値化画像中の前記電線部分のエッジを検出しエッジデータを作成する電線部エッジ検出手段と、
前記エッジデータを用いて前記電線の地上高の計算を行う電線地上高計算手段と
を備える
ことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る架空電線測定装置は、第１の発明に係る架空電線測定装置において、
前記電線を該電線に沿って連続撮像し、前記電線の地上高を連続測定する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エリアセンサ又はラインセンサから得られる画像から、画像処理により電線の地上高を測定するための架空電線測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る架空電線測定装置は、エリアセンサ又はラインセンサから得られる画像から画像処理により電線の地上高を測定することを可能とした。
以下、本発明に係る架空電線測定装置の実施例について、図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明に係る架空電線測定装置の第１の実施例について説明する。なお、本実施例に係る架空電線測定装置は静点測定方式により電線の地上高を測定する。
【００１５】
図１は、本実施例に係る架空電線測定装置の設置例を示した図である。
本実施例に係る架空電線測定装置では、画像の入力手段としてエリアセンサを用いる。
図１に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置は、道路２の両脇に電柱３が立ち、これらの電柱３間に道路を横断するように電線４が架空されている場合、エリアセンサ１を道路２上（地上）から鉛直上向きに見上げるように設置し、さらに、架空された電線４と直交するような向きに設置する。これにより、電線４はＥで示す撮像範囲でエリアセンサ１に撮像される。
【００１６】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成について説明する。
図２は、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
図２に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置において、エリアセンサ１は、撮像した画像を画像信号として第１メモリ１０へ出力し、第１メモリ１０にエリアセンサ画像として保存する。第１メモリ１０に保存されたエリアセンサ画像は、第２メモリ１１へ出力され、第２メモリ１１に保存される。なお、第２メモリ１１には、後述する二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３及び電線地上高計算部１４における処理に必要とされる各種パラメータ等も保存されている。
【００１７】
第２メモリ１１には、二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３及び電線地上高計算部１４が接続されている。
二値化処理部１２は、第２メモリ１１からパラメータ及びエリアセンサ画像を取得する。そして、二値化処理部１２は、パラメータに基きエリアセンサ画像に二値化処理を施して二値化画像を作成し、この二値化画像を第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に二値化画像を保存する。
【００１８】
また、電線部エッジ検出部１３は、第２メモリ１１からパラメータ及び二値化画像を取得する。そして、電線部エッジ検出部１３は、パラメータに基き二値化画像に電線部エッジ検出処理を施してエッジデータを算出し、このエッジデータを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１にエッジデータを保存する。
【００１９】
また、電線地上高計算部１４は、第２メモリ１１からパラメータ及びエッジデータを取得する。電線地上高計算部１４は、パラメータに基きエッジデータに電線地上高計算処理を施して電線地上高データを算出し、この電線地上高データを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に電線地上高データを保存する。
【００２０】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を求める手順について説明する。
図３は、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【００２１】
図３に示すように、処理開始後、第１ステップＳ１１において、はじめに、エリアセンサ１からエリアセンサ画像を取得する。第１ステップＳ１１の処理が終了した後、第２ステップＳ１２の処理を実行する。
【００２２】
第２ステップＳ１２において、二値化処理部１２により、エリアセンサ画像上において電線４と背景部分とを切り分けるように二値化処理を行う。このとき、二値化処理の方法として、例えば閾値を固定値で決めて切り分ける方法がある。
【００２３】
しかし、閾値を固定値で決めて切り分けた場合、撮像時の環境によっては、電線４が抽出されないといった問題が発生する場合がある。そこで、撮像時の環境の違いに対応するために、主に判別分析二値化法を用いて切り分ける。判別分析二値化法は画像に応じて閾値を決定する方法である。
【００２４】
各エリアセンサ画像におけるヒストグラムにおいて、「ある程度の範囲の輝度値で集合する画素数の塊」があり、エリアセンサ画像を二値化した時に、背景とパターン領域とに関するクラス内分散とクラス間分散との分散比が最大になるように、いかなる画像においても比較的良好な閾値を決定する。
【００２５】
図４は、本実施例に係る電線部の二値化画像を示した図である。
上述した判別分析二値化法を用いることで、図４に示すように、電線部分７が黒、背景部分８が白となるような二値化画像を構成する。
第２ステップＳ１２の処理が終了した後、第３ステップＳ１３の処理を実行する。
【００２６】
第３ステップＳ１３において、電線部エッジ検出部１３により、二値化画像上において黒で表されている電線部分７の両側のエッジ点を検出するように電線部エッジ検出処理を行う。これらのエッジ点は、あるラインについて左から探索した場合、背景部分８の白から電線部分７の黒へ変化する点が電線部分７左側のエッジ点として、また電線部分７の黒から背景部分８の白へ変化する点を電線部分７右側のエッジ点として検出することができる。
【００２７】
図５は、本実施例に係る電線部のエッジ検出の様子を示した図である。
この処理を二値化画像の上から下ヘライン毎に行うことで、図５に示すような１枚の二値化画像に関する電線部分７のエッジ９を検出することができ、これにより電線部分７の両側のエッジデータを算出することができる。
第３ステップＳ１３の処理が終了した後、第４ステップＳ１４の処理を実行する。
【００２８】
第４ステップＳ１４において、電線地上高計算部１４により、二値化画像から検出した電線部分７の両側のエッジデータを用いて、エリアセンサ画像の一つのライン上にある両側のエッジ点間距離を電線４のエリアセンサ画像上の幅とする電線地上高計算処理を行う。ここで、１画素［ｐｉｘｅｌ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］に電線４のエリアセンサ画像上の幅を乗算した値が電線４の直径であるので、センサ幅Ｓｗｉｄｔｈ［ｍｍ］、センサ画素数Ｓｐｉｘ［ｐｉｘｅｌ］、レンズ焦点距離ｆ［ｍｍ］、電線４の直径Ｉ［ｍｍ］及び電線４の画像上の幅Ｎ［ｐｉｘｅｌ］から、エリアセンサ１から電線４までの高さを計算する。そして、この値に地上からエリアセンサ１までの高さｈｓ［ｍｍ］を加算し、地上から電線４までの地上高ｈ［ｍｍ］を求める。この地上から電線４までの地上高を求める数式を下記式（１）に示す。
【数１】
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第４ステップＳ１４の処理が終了した後、処理を終了する。
【００２９】
ここで、本実施例に係る架空電線測定装置の測定精度について説明する。
図６は、本実施例に係る架空電線測定装置の測定精度について説明する図である。なお、図６中のｙは撮像範囲、ｆはレンズ５からエリアセンサ１までの焦点距離、ｘはセンサ幅、θは画角を意味する。
測定精度は、架空電線測定装置において使用するレンズ５の画角θに依存する。これは、レンズ５の画角θにより電線４の背景の撮像範囲ｙが変わるためである。そして、架空電線測定装置と電線４との距離が遠くなる場合、同じレンズ５を使用するのであれば、測定精度は悪くなる。
【００３０】
しかし、距離に応じた適正なレンズ５を使用することで測定精度を維持することができる。つまり、距離が遠くなった場合、望遠レンズを使用することで測定精度を維持することができる。
【００３１】
また、エリアセンサ１の分解能は、例えば、撮像範囲ｘが１００［ｍｍ］、センサ画素数が７５００［画素］の場合、１００／７５００＝１３［μ／画素］となる。したがって、電線４の幅は１３［μ／画素］単位に測定することができる。
【００３２】
ここで、例として、上記式（１）において、ｈ＝５０００［ｍｍ］、Ｉ＝１０［ｍｍ］、ｆ＝１３５［ｍｍ］、Ｓｐｉｘ＝７５００［ｐｉｘ］、Ｓｗｉｄｔｈ＝３５．０２［ｍｍ］として、使用するレンズ５によりエリアセンサ画像上の幅に占める電線４の幅の画素数が変化し、測定精度が変化することについて説明する。
【００３３】
上記式（１）より、１３５［ｍｍ］のレンズ５を使用すると電線幅１０［ｍｍ］は約５７［画素］となる。したがって、撮像範囲ｙ（画像の幅）は（１０／５７）×７５００＝約１３１５［ｍｍ］となる。また、分解能は１７０［μ／画素］となる。
また、６００［ｍｍ］のレンズ５を使用すると電線幅１０［ｍｍ］は約２５６［画素］となる。したがって、撮像範囲ｙ（画像の幅）は（１０／２５６）×７５００＝約２９２［ｍｍ］となる。また、分解能は３９［μ／画素］となる。
このように、望遠レンズを使用すれば撮像範囲は狭くなり、これにより、１画素あたりの精度はその分向上することとなる。
【００３４】
以上のように、本実施例に係る架空電線測定装置によれば、以下のような効果を奏する。
（１）非接触の方式であるため、接触による危険を考慮する必要がない。
（２）一度の測定で電線４の地上高を測定できるので、三角測量方式のように何度も測定する手間がかからない。
（３）レーザ光を使用する方法に比べて人体への影響を考慮する必要がない。
（４）測定器を環境になじませてから使用する手間が必要ない。
（５）道路２上から電線４までの地上高が最低と思われる箇所を撮像することにより、最低高を測定することができる。
【実施例２】
【００３５】
以下、本発明に係る架空電線測定装置の第２の実施例について説明する。なお、本実施例に係る架空電線測定装置は連続測定方式により電線の地上高を測定する。また、本実施例に係る架空電線測定装置では、第１の実施例とは異なり、画像の入力手段としてラインセンサを用いる。
【００３６】
図７は、本実施例に係る架空電線測定装置の設置例を示した図である。
図７に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置は、道路２の両脇に電柱３が立ち、これらの電柱３間に道路２を横断するように電線４が架空されている場合、ラインセンサ６を地上から鉛直上向きに見上げるように設置し、さらに、電線４とラインセンサ６の走査線が直交する向きに設置する。そして、ラインセンサ６は矢印Ｍで示すように電線４に沿って電線４を連続撮像する。これにより、ラインセンサ６の走査線が電線４を横切るようにして撮像される。これにより、電線４はｅで示す撮像範囲で電線４に沿ってエリアセンサ６に連続撮像される。
【００３７】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成について説明する。
図８は、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
図８に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置において、ラインセンサ６は、撮像した画像を画像信号としてラインセンサ画像作成部２０へ出力する。ラインセンサ画像作成部２０は、第１メモリ１０にラインセンサ画像を出力し、第１メモリ１０にラインセンサ画像を保存する。第１メモリ１０に保存されたラインセンサ画像は、第２メモリ１１へ出力され、第２メモリ１１に保存される。なお、第２メモリ１１には、後述する二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３、電線地上高計算部１４及びデータ保存部２１における処理に必要とされる各種パラメータやラインセンサ画像及びライン位置等も保存されている。
【００３８】
第２メモリ１１には、二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３、電線地上高計算部１４及びデータ保存部２１が接続されている。
二値化処理部１２は、第２メモリ１１からパラメータ及びラインセンサ画像を取得する。そして、二値化処理部１２は、パラメータに基きエリアセンサ画像に二値化処理を施して二値化画像を作成し、この二値化画像を第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に二値化画像を保存する。
【００３９】
また、電線部エッジ検出部１３は、第２メモリ１１からパラメータ及び二値化画像を取得する。そして、電線部エッジ検出部１３は、パラメータに基き二値化画像に電線部エッジ検出処理を施してエッジデータを算出し、このエッジデータを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１にエッジデータを保存する。
【００４０】
また、電線地上高計算部１４は、第２メモリ１１からパラメータ及びエッジデータを取得する。そして、電線地上高計算部１４は、パラメータに基きエッジデータに電線地上高計算処理を施して電線地上高データを算出し、この電線地上高データを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に電線地上高データを保存する。
【００４１】
また、データ保存部２１は、第２メモリ１１からラインセンサ画像、ライン位置及び電線地上高データを取得する。そして、データ保存部２１は、ラインセンサ画像、ライン位置及び電線地上高データを記録する。このため、後に記録したこれらのデータの閲覧・解析等を行うことができる。
【００４２】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を求める手順について説明する。
図９は、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【００４３】
図９に示すように、処理開始後、第１ステップＳ２１において、はじめに、ラインセンサ６から画像信号を取得する。第１ステップＳ２１の処理が終了した後、第２ステップＳ２２の処理を実行する。
【００４４】
第２ステップＳ２２において、ラインセンサ画像作成部２０により、ラインセンサ６より得られる走査線の輝度信号を時系列に並べてラインセンサ画像（平面の画像）を作成し、入力画像として順次使用する。
第２ステップＳ２２の処理が終了した後、第３ステップＳ２３の処理を実行する。
【００４５】
第３ステップＳ２３において、ラインセンサ画像作成部２０により、ラインセンサ画像の作成が完了したかどうかを判断し、ラインセンサ画像の作成が完了した場合は第４ステップＳ２４を実行し、ラインセンサ画像の作成が完了していない場合は第１ステップＳ２１及び第２ステップＳ２２を再度実行する。
【００４６】
第４ステップＳ２４において、二値化処理部により、ラインセンサ画像上において電線４と背景部分とを切り分けるように二値化処理を行う。このとき、二値化処理の方法として、第１の実施例と同様に判別分析二値化法を用いて切り分ける。
【００４７】
図４は、本実施例に係る電線部の二値化画像を示した図である。
上述した判別分析二値化法を用いることで、図４に示すように、電線部分７が黒、背景部分８が白となるような二値化画像を構成する。
第４ステップＳ２４の処理が終了した後、第５ステップＳ２５の処理を実行する。
【００４８】
第５ステップＳ２５において、電線部エッジ検出部１３により、二値化画像上において黒で表されている電線部分７の両側のエッジ点を検出するように電線部エッジ検出処理を行う。これらのエッジ点は、あるラインについて左から探索した場合、背景部分８の白から電線部分７の黒へ変化する点が電線部分７左側のエッジ点として、また電線部分７の黒から背景部分８の白へ変化する点を電線部分７右側のエッジ点として検出することができる。
【００４９】
図５は、本実施例に係る電線部のエッジ検出の様子を示した図である。
この処理を二値化画像の上から下ヘライン毎に行うことで、図５に示すような１枚の二値化画像に関する電線部分７のエッジ９を検出することができ、これにより電線部分７の両側のエッジデータを算出することができる。
第５ステップＳ２５の処理が終了した後、第６ステップＳ２６の処理を実行する。
【００５０】
第６ステップＳ２６において、電線地上高計算部１４により、二値化画像から検出した電線部分７の両側のエッジデータを用いて、ラインセンサ画像の一つのライン上にある両側のエッジ点間距離を電線４のラインセンサ画像上の幅とする電線地上高計算処理を行う。ここで、１画素［ｐｉｘｅｌ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］に電線４のラインセンサ画像上の幅を乗算した値が電線４の直径であるので、センサ幅Ｓｗｉｄｔｈ［ｍｍ］、センサ画素数Ｓｐｉｘ［ｐｉｘｅｌ］、レンズ焦点距離ｆ［ｍｍ］、電線４の直径Ｉ［ｍｍ］及び電線４の画像上の幅Ｎ［ｐｉｘｅｌ］から、ラインセンサ６から電線４までの高さを計算する。そして、この値に地上からラインセンサ６までの高さｈｓ［ｍｍ］を加算し、地上から電線４までの地上高ｈ［ｍｍ］を求める。この地上から電線４までの地上高を求める数式を上記式（１）に示す。
第６ステップの処理が終了した後、第７ステップの処理を実行する。
【００５１】
第７ステップＳ２７において、データ保存部２１により、地上から電線４までの地上高、計算に用いたラインセンサ画像や対応するライン番号を指し示すデータを記録する。
第７ステップＳ２７の処理が終了した後、第８ステップＳ２８の処理を実行する。
【００５２】
第８ステップＳ２８において、次のライン入力があるかどうか判断し、次のライン入力がない場合、処理を終了し、次のライン入力がある場合第１のステップＳ２１の処理を再度実行する。
【００５３】
以上のように、本実施例に係る架空電線測定装置によれば、以下のような効果を奏する。
（１）非接触の方式であるため、接触による危険を考慮する必要がない。
（２）一度の測定で電線４の地上高を測定できるので、三角測量方式のように何度も測定する手間がかからない。
（３）レーザ光を使用する方法に比べて人体への影響を考慮する必要がない。
（４）測定器を環境になじませてから使用する手間が必要ない。
（５）道路２上の架空電線区間を連続的に測定することができる。
（６）装置使用者に対して、道路２上のどの部分の電線４の地上高が低いかが一目瞭然となり判断しやすい状況を作ることができる。
【実施例３】
【００５４】
以下、本発明に係る架空電線測定装置の第３の実施例について説明する。なお、本実施例に係る架空電線測定装置は詳細精度による静点測定方式により電線の地上高を測定する。また、本実施例に係る架空電線測定装置では、第１の実施例とは異なり、画像の入力手段としてラインセンサを用いる。
【００５５】
図７は、本実施例に係る架空電線測定装置の設置例を示した図である。
図７に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置は、道路２の両脇に電柱３が立ち、これらの電柱３間に道路２を横断するように電線４が架空されている場合、第２の実施例と同様に、ラインセンサ６を地上から鉛直上向きに見上げるように設置し、さらに、電線４とラインセンサ６の走査線が直交する向きに設置する。そして、ラインセンサ６は矢印Ｍで示すように電線４に沿って電線４を連続撮像する。これにより、ラインセンサ６の走査線が電線４を横切るようにして撮像される。そして、電線４に沿って１画像分連続撮像する。これにより、電線４はｅで示す撮像範囲で電線４に沿ってエリアセンサ６に１画像分連続撮像される。
図７に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置は、道路２の両脇に電柱３が立ち、これらの電柱３間に道路２を横断するように電線４が架空されている場合、ラインセンサ６を地上から鉛直上向きに見上げるように設置し、さらに、電線４とラインセンサ６の走査線が直交する向きに設置する。これにより、ラインセンサ６の走査線が電線４を横切るようにして撮像される。
【００５６】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成について説明する。
図１０は、本実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
図１０に示すように、本実施例に係る架空電線測定装置において、ラインセンサ６は、撮像した画像を画像信号としてラインセンサ画像作成部２０へ出力する。ラインセンサ画像作成部２０は、第１メモリ１０にラインセンサ画像を出力し、第１メモリ１０にラインセンサ画像を保存する。第１メモリ１０に保存されたラインセンサ画像は、第２メモリ１１へ出力され、第２メモリ１１に保存される。なお、第２メモリ１１には、後述する二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３及び電線地上高計算部１４における処理に必要とされる各種パラメータ等も保存されている。
【００５７】
第２メモリ１１には、二値化処理部１２、電線部エッジ検出部１３及び電線地上高計算部１４が接続されている。
二値化処理部１２は、第２メモリ１１からパラメータ及びラインセンサ画像を取得する。そして、二値化処理部１２は、パラメータに基きラインセンサ画像に二値化処理を施して二値化画像を作成し、この二値化画像を第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に二値化画像を保存する。
【００５８】
また、電線部エッジ検出部１３は、第２メモリ１１からパラメータ及び二値化画像を取得する。そして、電線部エッジ検出部１３は、パラメータに基き二値化画像に電線部エッジ検出処理を施してエッジデータを算出し、このエッジデータを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１にエッジデータを保存する。
【００５９】
また、電線地上高計算部１４は、第２メモリ１１からパラメータ及びエッジデータを取得する。そして、電線地上高計算部１４は、パラメータに基きエッジデータに電線地上高計算処理を施して電線地上高データを算出し、この電線地上高データを第２メモリ１１へ出力し、第２メモリ１１に電線地上高データを保存する。
【００６０】
次に、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を求める手順について説明する。
図１１は、本実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【００６１】
図１１に示すように、処理開始後、第１ステップＳ３１において、はじめに、ラインセンサ６から画像信号を取得する。第１ステップＳ３１の処理が終了した後、第２ステップＳ３２の処理を実行する。
【００６２】
第２ステップＳ３２において、ラインセンサ画像作成部２０により、ラインセンサ６より得られる走査線の画像（輝度）信号１画像分を時系列に並べてラインセンサ画像（平面の画像）を作成し、入力画像として使用する。これにより、第１の実施例のエリアセンサ１に比べ、一般的にラインセンサ６は分解能の性能が高いので、より詳細な精度の測定を行うことができる。
第２ステップＳ３２の処理が終了した後、第３ステップＳ３３の処理を実行する。
【００６３】
第３ステップＳ３３において、ラインセンサ画像作成部２０により、ラインセンサ画像の作成が完了したかどうかを判断し、ラインセンサ画像の作成が完了した場合は第４ステップＳ３４を実行し、ラインセンサ画像の作成が完了していない場合は第１ステップＳ３１及び第２ステップＳ３２を再度実行する。
【００６４】
第４ステップＳ３４において、二値化処理部１２により、ラインセンサ画像上において電線４と背景部分とを切り分けるように二値化処理を行う。このとき、二値化処理の方法として、第１の実施例と同様に判別分析二値化法を用いて切り分ける。
【００６５】
図４は、本実施例に係る電線部の二値化画像を示した図である。
上述した判別分析二値化法を用いることで、図４に示すように、電線部分７が黒、背景部分８が白となるような二値化画像を構成する。
第４ステップＳ３４の処理が終了した後、第５ステップＳ３５の処理を実行する。
【００６６】
第５ステップＳ３５において、電線部エッジ検出部１３により、二値化画像上において黒で表されている電線部分７の両側のエッジ点を検出するように電線部エッジ検出処理を行う。これらのエッジ点は、あるラインについて左から探索した場合、背景部分８の白から電線部分７の黒へ変化する点が電線部分７左側のエッジ点として、また電線部分７の黒から背景部分８の白へ変化する点を電線部分７右側のエッジ点として検出することができる。
【００６７】
図５は、本実施例に係る電線部のエッジ検出の様子を示した図である。
この処理を二値化画像の上から下ヘライン毎に行うことで、図５に示すような１枚の二値化画像に関する電線部分７のエッジ９を検出することができ、これにより電線部分７の両側のエッジデータを算出することができる。
第５ステップＳ３５の処理が終了した後、第６ステップＳ３６の処理を実行する。
【００６８】
第６ステップＳ３６において、電線地上高計算部１４により、二値化画像から検出した電線部分７の両側のエッジデータを用いて、ラインセンサ画像の一つのライン上にある両側のエッジ点間距離を電線４のラインセンサ画像上の幅とする電線地上高計算処理を行う。ここで、１画素［ｐｉｘｅｌ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］に電線４のラインセンサ画像上の幅を乗算した値が電線４の直径であるので、センサ幅Ｓｗｉｄｔｈ［ｍｍ］、センサ画素数Ｓｐｉｘ［ｐｉｘｅｌ］、レンズ焦点距離ｆ［ｍｍ］、電線４の直径Ｉ［ｍｍ］及び電線４の画像上の幅Ｎ［ｐｉｘｅｌ］から、ラインセンサ６から電線４までの高さを計算する。そして、この値に地上からラインセンサ６までの高さｈｓ［ｍｍ］を加算し、地上から電線４までの地上高ｈ［ｍｍ］を求める。この地上から電線４までの地上高を求める数式を上記式（１）に示す。
第６ステップＳ３６の処理が終了した後、処理を終了する。
【００６９】
以上のように、本実施例に係る架空電線測定装置によれば、第１の発明の効果に加え、第１の実施例のエリアセンサ１に比べ、一般的にラインセンサ６は分解能の性能が高いので、より詳細な精度の測定を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば、架空電線の地上から電線までの高さを測定する装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る架空電線測定装置の設置例を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第１〜３の実施例に係る電線部の二値化画像を示した図である。
【図５】本発明の第１〜３の実施例に係る電線部のエッジ検出の様子を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る架空電線測定装置の測定精度について説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る架空電線測定装置の設置例を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例に係る架空電線測定装置の装置構成を示した図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係る架空電線測定装置における入力した画像を画豫処理して地上から電線までの地上高を算出する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１  エリアセンサ
２  道路
３  電柱
４  電線
５  レンズ
６  ラインセンサ
７  電線部分
８  背景部分
９  エッジ
１０  第１メモリ
１１  第２メモリ
１２  二値化処理部
１３  電線部エッジ検出部
１４  電線地上高計算部
２０  ラインセンサ画像作成部
２１  データ保存部
【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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