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JP5228438B2 - Trolley wire wear amount measuring device - Google Patents
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Description

本発明は、電気鉄道のトロリー線の摩耗量を、画像処理を用いて計測するトロリー線の摩耗量計測装置に関する。   The present invention relates to a wear amount measuring device for a trolley wire that measures the wear amount of a trolley wire of an electric railway using image processing.

トロリー線は、電車へ電力を供給する電線であり、電車が通過するたびに、パンタグラフとの摩擦により摩耗する。一般的な区間のトロリー線は、電車の通過回数に比例して摩耗するが、必ずしも通過回数に比例するとは限らず、局部的かつ加速度的に摩耗が進んでしまい、その摩耗量が予想不可能な区間もある。従って、トロリー線の摩耗限界を超えてトロリー線が切れてしまう事故を防止するため、定期的にトロリー線の摩耗量が計測されている。   The trolley wire is an electric wire that supplies electric power to the train, and is worn by friction with the pantograph every time the train passes. The trolley wire in a general section wears in proportion to the number of passes of the train, but is not necessarily proportional to the number of passes, and wear progresses locally and at an accelerated rate, and the amount of wear is unpredictable. There are some sections. Therefore, in order to prevent an accident that the trolley wire is cut beyond the wear limit of the trolley wire, the amount of wear of the trolley wire is periodically measured.

トロリー線の摩耗量計測装置の条件について説明すると、摩耗量計測装置は電車の屋根上に設置されることが多いため、特に寸法において、摩耗量計測装置の高さが低いことが求められる。これは、電車の屋根上に背の高いものがあると、風切り騒音が発生したり、空気抵抗が大きくなったり、飛来物との衝突により破損、脱落事故が発生したりするおそれがあるからである。従って、小型の摩耗量計測装置が必要とされるが、特に、高さが低いことが求められる。   The conditions of the wear amount measuring device for the trolley wire will be described. Since the wear amount measuring device is often installed on the roof of a train, the wear amount measuring device is required to have a low height particularly in dimensions. This is because if there are tall objects on the roof of the train, wind noise may be generated, air resistance may increase, or damage or falling off may occur due to collision with flying objects. is there. Accordingly, a small wear amount measuring device is required, but in particular, a low height is required.

トロリー線の摩耗量を測定する方法について説明すると、トロリー線の厚みを直接計測することにより摩耗量を測定する方法やトロリー線の摺面(パンタグラフとの摩擦により形成された面)の幅を光学的に計測することにより摩耗量を測定する方法等がある。   Explaining the method of measuring the amount of wear on the trolley wire, the method of measuring the amount of wear by directly measuring the thickness of the trolley wire and the width of the sliding surface of the trolley wire (the surface formed by friction with the pantograph) For example, there is a method of measuring the amount of wear by measuring automatically.

前者の方法では、トロリー線の厚みを、ノギス等を用いて人手により直接計測することにより、摩耗量を測定している。   In the former method, the amount of wear is measured by directly measuring the thickness of the trolley wire manually using a caliper or the like.

後者の方法では、トロリー線の摺面へ光を照射し、摺面の反射光をCCD(Charge Coupled Device;電荷結合素子)カメラ等で取得し、取得した反射光の画像の画像処理を行ってトロリー線の摺面の幅を求めることにより、トロリー線の摩耗量を測定している。これは、パンタグラフとの摩擦により、ひょうたん形状断面のトロリー線の下部が平坦に削れていき、摩耗が進むほど平坦な部分(摺面)の幅が広くなっていくが、照射した光は、この平坦な部分(摺面)の幅の範囲で反射するため、反射光の幅を計測することにより、トロリー線の摺面の幅を求めることができ、その結果、トロリー線の摩耗量を求めることができるからである。なお、トロリー線に照射する光としては、ナトリウム光(非特許文献1)やレーザ光(特許文献1、2)等が使用されている。   In the latter method, light is applied to the sliding surface of the trolley wire, the reflected light of the sliding surface is acquired by a CCD (Charge Coupled Device) camera or the like, and image processing of the acquired reflected light image is performed. The wear amount of the trolley wire is measured by obtaining the width of the sliding surface of the trolley wire. This is because the lower part of the trolley wire of the gourd-shaped section is flattened by friction with the pantograph, and the width of the flat part (sliding surface) becomes wider as wear progresses. Since it reflects within the range of the width of the flat part (sliding surface), the width of the sliding surface of the trolley wire can be obtained by measuring the width of the reflected light, and as a result, the wear amount of the trolley wire can be obtained. Because you can. In addition, sodium light (nonpatent literature 1), a laser beam (patent documents 1, 2), etc. are used as light irradiated to a trolley line.

久須美 俊一、“軌陸車を用いた電車線検測装置の開発”、鉄道総研報告書 1998年7月号、第114回鉄道総研月例発表会要旨、財団法人研友社、1998年9月22日Shunichi Kusumi, “Development of a train line inspection device using a railroad vehicle”, Railway Research Institute report, July 1998, Summary of the 114th Railway Research Institute monthly presentation, Kenyusha Foundation, September 22, 1998 特開2001−59710号公報JP 2001-59710 A 特開平6−307832号公報JP-A-6-307832 特開2002−139305号公報JP 2002-139305 A 特開2002−279409号公報JP 2002-279409 A 特開2003−341389号公報JP 2003-341389 A 特開2006−248411号公報JP 2006-244841 A

前者の方法は、人手による計測であるため、トロリー線に対して、連続的な測定をすることはできず、点測定となってしまい、測定効率が悪いという問題がある。
後者の方法は、計測したトロリー線の高さを用いて、レンズのピントを機械的に調節する必要がある。機械式のレンズ調整機構は装置が大型になる欠点がある。又、これに関連して、機械式のレンズ調整機構には追従速度に限界がある。従って、トロリー線の高さが急激に変動する区間や高速走行の場合には、レンズ調整が追従できず、計測できないという欠点もある。又、レーザ光を使用する場合には(特許文献1、2)、トロリー線までの距離が長くなるほどレーザ光が減衰するため、Class2を超える高出力のレーザ光を上向きで設置する必要がある。この場合には、レーザが人の目に入らないようにする安全対策が必要となり、使いにくくなってしまう。
Since the former method is manual measurement, continuous measurement cannot be performed with respect to the trolley wire, which results in point measurement, resulting in poor measurement efficiency.
In the latter method, it is necessary to mechanically adjust the focus of the lens using the measured height of the trolley wire. The mechanical lens adjustment mechanism has a drawback that the apparatus becomes large. In this connection, the mechanical lens adjustment mechanism has a limit in tracking speed. Therefore, in the section where the height of the trolley line is abruptly changed or in high speed running, there is a disadvantage that the lens adjustment cannot follow and cannot be measured. When laser light is used (Patent Documents 1 and 2), the laser light attenuates as the distance to the trolley line becomes longer. Therefore, it is necessary to install high-power laser light exceeding Class 2 upward. In this case, safety measures are required to prevent the laser from entering the human eye, which makes it difficult to use.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、小型化、高効率化、高追従性を図ることができ、安全性の高いトロリー線の摩耗量計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly safe wear amount measuring device for a trolley wire that can be reduced in size, increased in efficiency, and has high followability.

上記課題を解決する第1の発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、
トロリー線に下方側から可視光を照射する光源と、
隣り合う焦点範囲を撮像可能に設定され、前記可視光が照射された前記トロリー線を下方側から鉛直上方に向かって同時に撮像を行う複数の撮像手段と、
前記トロリー線の高さを、前記撮像手段と同期して計測する高さ計測手段と、
計測した前記高さを焦点範囲とする画像を、前記複数の撮像手段により撮像されたフレーム単位の画像から選択する画像選択手段と、
選択された画像をフレーム単位で時系列に蓄積していき、蓄積した複数の画像を1本の画像データとして記録する記録手段と、
記録された画像データの画像をフレーム単位で画像処理することにより、前記トロリー線の摺面の幅を算出すると共に前記トロリー線の残存直径を算出し、該残存直径に基づいて、前記トロリー線の摩耗量を求める摩耗量算出手段とを有し、
前記複数の撮像手段を前記トロリー線に垂直な水平方向に並列配置する一方、前記複数の撮像手段において、各々の光軸中心に対して各々の撮像範囲を前記水平方向にシフトして、前記撮像範囲の前記水平方向の位置を同じ位置とし、
少なくとも、前記光源、前記撮像手段、前記高さ計測手段、前記画像選択手段及び前記記録手段を車両上に設けて、測定区間のトロリー線の前記画像データを一括して記録すると共に、一括して記録した前記画像データを、車両上又は地上に設けた前記摩耗量算出手段により処理することを特徴とする。
A wear amount measuring device for a trolley wire according to a first invention that solves the above-described problem is,
A light source that emits visible light to the trolley wire from below;
A plurality of imaging means configured to image adjacent focal ranges and simultaneously image the trolley line irradiated with the visible light from the lower side toward the vertical upper side;
A height measuring means for measuring the height of the trolley wire in synchronization with the imaging means;
An image selection unit that selects an image having the measured height as a focal range from images in units of frames captured by the plurality of imaging units;
Recording means for accumulating the selected images in a time series in units of frames, and recording the accumulated plural images as one image data;
By processing the image of the recorded image data in units of frames, the width of the sliding surface of the trolley line is calculated and the remaining diameter of the trolley line is calculated. Based on the remaining diameter, the trolley line A wear amount calculating means for obtaining a wear amount;
The plurality of imaging units are arranged in parallel in a horizontal direction perpendicular to the trolley line, while the plurality of imaging units shift each imaging range in the horizontal direction with respect to the center of each optical axis, and the imaging The horizontal position of the range is the same position,
At least the light source, the imaging unit, the height measuring unit, the image selecting unit, and the recording unit are provided on the vehicle, and the image data of the trolley wire in the measurement section is recorded at a time and collectively The recorded image data is processed by the wear amount calculation means provided on the vehicle or on the ground.

上記課題を解決する第の発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、
上記第1の発明に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は、各々鉛直上方方向を向いて配置されていることを特徴とする。
A wear amount measuring device for a trolley wire according to a second invention that solves the above-described problems,
In the wear amount measuring device for a trolley wire according to the first invention,
The plurality of imaging means are each arranged in a vertically upward direction.

上記課題を解決する第の発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、
上記第1の発明に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は、各々同じ水平方向を向いて配置されると共に、当該撮像手段の前方に配置したミラーを用いて、鉛直上方方向を撮像するようにしたことを特徴とする。
A wear amount measuring device for a trolley wire according to a third invention for solving the above-described problems is
In the wear amount measuring device for a trolley wire according to the first invention,
The plurality of image pickup means are arranged to face the same horizontal direction, respectively, and image a vertical upward direction using a mirror arranged in front of the image pickup means.

上記課題を解決する第4の発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、
上記第1の発明に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は4以上の偶数個であり、対となる前記撮像手段は前記トロリー線に沿う水平方向を向いて互いに対向して配置されると共に、異なる対の前記撮像手段同士は前記トロリー線に垂直な水平方向に並列配置されて、対向する前記撮像手段の間に配置したミラーを用いて、鉛直上方方向を撮像するようにしたことを特徴とする。
上記課題を解決する第5の発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、
上記第4の発明に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記撮像手段の光軸は前記ミラーの頂点位置に向けられていることを特徴とする。
A wear amount measuring device for a trolley wire according to a fourth invention for solving the above-described problems is
In the wear amount measuring device for a trolley wire according to the first invention,
The plurality of image pickup means is an even number of 4 or more , and the pair of image pickup means are arranged facing each other in the horizontal direction along the trolley line, and different pairs of the image pickup means are the trolleys. A mirror is disposed in parallel in the horizontal direction perpendicular to the line and disposed between the opposing imaging means, and images are taken in the vertically upward direction.
A wear amount measuring apparatus for a trolley wire according to a fifth invention for solving the above-described problems is
In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the fourth invention,
The optical axis of the imaging means is directed to the vertex position of the mirror.

第1、第2の発明によれば、車両で走行しながら摩耗量が計測できるため、計測が効率的である。又、レンズ焦点を調節する機械式のレンズ調整機構が不要であるため、装置の小型化を図ることができると共に、高さ変動の激しい区間や高速走行でも追従することができる。加えて、可視光の照明を用いるため、安全である。更に、摩耗量の計測に用いた画像が記録されるので、記録されている画像を閲覧して、異常状態を視認することができる。 According to the first and second aspects of the invention, the wear amount can be measured while running on the vehicle, so that the measurement is efficient. In addition, since a mechanical lens adjustment mechanism for adjusting the lens focus is not required, the apparatus can be reduced in size, and can be followed even in a section where the height fluctuates greatly or at high speed. In addition, the use of visible light illumination is safe. Furthermore, since the image used for measuring the amount of wear is recorded, it is possible to view the recorded image and visually recognize the abnormal state.

、記録される画像データの容量を低減することができる。又、撮像範囲の水平方向のずれを小さくすることができる。 Further , the capacity of image data to be recorded can be reduced. In addition, the horizontal shift of the imaging range can be reduced.

の発明によれば、上記第1の発明の効果に加えて、装置高さを低くすることができる。 According to the third invention, in addition to the effect of the first invention, the height of the apparatus can be lowered.

第4の発明によれば、上記第1の発明の効果に加えて、撮像範囲の水平方向のずれを更に小さくすることができ、偏位方向の視野が広くなる。
第5の発明によれば、上記第4の発明の効果に加えて、撮像されるトロリー線の前後方向のずれを小さくすることができる。
According to the fourth invention, in addition to the effect of the first invention, the horizontal shift of the imaging range can be further reduced, and the visual field in the deviation direction is widened.
According to the fifth aspect, in addition to the effect of the fourth aspect, it is possible to reduce the longitudinal displacement of the trolley wire to be imaged.

以下、本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態例を図1〜図8を参照して説明する。   Embodiments of the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図1は、本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の一例を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of a trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present invention.

図1に示すように、車両(電車5)へ電力を供給するためのトロリー線1は、電柱2に設けられた振止金具3(又は曲引金具)に支持されて、各電柱2間に架設されるものである。   As shown in FIG. 1, a trolley wire 1 for supplying electric power to a vehicle (train 5) is supported by a brace 3 (or bent metal) provided on a utility pole 2, and between each utility pole 2. It is erected.

そして、本実施例におけるトロリー線の摩耗量計測装置は、図1に示すように、レール4上を走行可能な電車5の上部(屋根上)に、トロリー線1の下面(摺面)に向けて下方側から上向きに可視光を照射する投光器6(光源)と、焦点範囲が隣り合うように設定され、可視光が照射されたトロリー線1を下方側から鉛直上方に向かって同時に撮像を行う複数のカメラ7、8(撮像手段)とを有するものである。第1カメラ7、第2カメラ8は、トロリー線1の下面(摺面)で反射した光を含めて、トロリー線1を下方側から連続的に撮像することになる。なお、第1カメラ7、第2カメラ8としては、エリアセンサ型やラインセンサ型の撮像素子を用いたものが使用される。又、図示していないが、第1カメラ7、第2カメラ8と同期して、トロリー線1の高さを計測する高さ計測装置(高さ計測手段)も、電車5上に独立して設けられている。高さ計測装置としては、例えば、レーザセンサ等が用いられる。   And the wear amount measuring apparatus of the trolley wire in a present Example is directed to the lower surface (sliding surface) of the trolley wire 1 on the upper part (on the roof) of the train 5 that can travel on the rail 4 as shown in FIG. Then, the projector 6 (light source) that irradiates visible light upward from the lower side and the focal range are set to be adjacent to each other, and the trolley wire 1 irradiated with visible light is simultaneously imaged from the lower side vertically upward. It has a plurality of cameras 7 and 8 (imaging means). The first camera 7 and the second camera 8 continuously image the trolley wire 1 from the lower side including the light reflected by the lower surface (sliding surface) of the trolley wire 1. As the first camera 7 and the second camera 8, those using an area sensor type or line sensor type image sensor are used. Although not shown, a height measuring device (height measuring means) that measures the height of the trolley wire 1 in synchronization with the first camera 7 and the second camera 8 is also provided on the train 5 independently. Is provided. For example, a laser sensor or the like is used as the height measuring device.

更に、電車5の車内には、第1カメラ7、第2カメラ8で撮像した画像データ(フレーム単位の画像を時系列に複数蓄積したデータ)や高さ計測装置で測定した高さデータを記録する記録装置9と、記録した画像データの画像処理を行う画像処理装置10を設けている。画像データは、記録装置9に一括して記録した後、車上の画像処理装置10により画像処理が行われる。   Further, in the train 5, image data captured by the first camera 7 and the second camera 8 (data obtained by accumulating a plurality of images in frame units in time series) and height data measured by the height measuring device are recorded. A recording apparatus 9 for performing the processing, and an image processing apparatus 10 for performing image processing of the recorded image data. The image data is collectively recorded in the recording device 9, and then image processing is performed by the image processing device 10 on the vehicle.

なお、本実施例では、第1カメラ7、第2カメラ8をレール4に垂直な水平方向(以降、レール4に垂直な水平方向を枕木方向と呼ぶ。)に配置しているが、後述の図2で説明するように、所定の撮像範囲(トロリー線1の位置が変動する範囲)を撮像できるのであれば、レール4の長さ方向に配置しても良い。又、本実施例では、カメラを2台としているが、所定の撮像範囲を撮像可能であると共に、焦点範囲を隣り合うようにすれば、3台以上のカメラを使用するようにしてもよい。   In this embodiment, the first camera 7 and the second camera 8 are arranged in a horizontal direction perpendicular to the rail 4 (hereinafter, the horizontal direction perpendicular to the rail 4 is referred to as a sleeper direction). As described in FIG. 2, the rail 4 may be arranged in the length direction as long as a predetermined imaging range (a range in which the position of the trolley wire 1 fluctuates) can be imaged. In this embodiment, two cameras are used. However, if a predetermined imaging range can be imaged and the focal ranges are adjacent to each other, three or more cameras may be used.

ここで、第1カメラ7、第2カメラ8の焦点範囲について、図2を用いて説明する。なお、図2は、トロリー線1の偏位及び高さの変動の範囲を、第1カメラ7、第2カメラ8の撮像範囲7a、8aで互いに補い合う方法を説明する模式図である。   Here, the focal ranges of the first camera 7 and the second camera 8 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of complementing each other with the imaging ranges 7 a and 8 a of the first camera 7 and the second camera 8 for the range of deviation and height variation of the trolley wire 1.

第1カメラ7、第2カメラ8の撮像範囲7a、8aは、その枕木方向の幅については、トロリー線1の枕木方向の偏位の最大の範囲を各々カバーできる。一方、撮像範囲7a又は撮像範囲8aの単独での鉛直方向の幅(焦点範囲)については、レンズの焦点距離、ピントを固定していると、トロリー線1の鉛直方向の高さ変動の最大の範囲をカバーすることはできない。そこで、本発明においては、図2に示すように、レンズの焦点距離、ピントを固定する際、撮像範囲7a、8aの焦点範囲を互いに隣り合う異なる位置として、撮像範囲7a、8aを2つ合わせることで、トロリー線1の鉛直方向の高さ変動の最大の範囲をカバーできるようにしている。従って、図2に示すように、撮像範囲7a、8aおいて、その枕木方向の位置は、撮像範囲7a、8a両方とも同じ位置としているが、その鉛直方向位置は、隣り合う高さ位置としている。つまり、撮像範囲7a、8aでは、各々の焦点範囲が異なるように設定されて、撮像可能となっている。   The imaging ranges 7a and 8a of the first camera 7 and the second camera 8 can each cover the maximum range of displacement of the trolley wire 1 in the sleeper direction with respect to the width in the sleeper direction. On the other hand, with respect to the vertical width (focus range) of the imaging range 7a or the imaging range 8a alone, when the focal length and focus of the lens are fixed, the maximum height fluctuation of the trolley wire 1 in the vertical direction is maximum. The range cannot be covered. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2, when the focal length and focus of the lens are fixed, the two imaging ranges 7a and 8a are matched with the focal ranges of the imaging ranges 7a and 8a being different from each other. Thus, the maximum range of the vertical fluctuation of the trolley wire 1 can be covered. Therefore, as shown in FIG. 2, in the imaging ranges 7a and 8a, the position in the sleeper direction is the same position in both the imaging ranges 7a and 8a, but the vertical position is the adjacent height position. . That is, in the imaging ranges 7a and 8a, the respective focal ranges are set to be different so that imaging can be performed.

このような設定とすることにより、トロリー線1の偏位及び高さ変動の範囲を、第1カメラ7、第2カメラ8の撮像範囲7a、8aで互いに補い合うことが可能となり、特に、トロリー線1の高さ変動の範囲を、第1カメラ7、第2カメラ8の異なる焦点範囲で互いに補い合うことが可能となる。なお、第1カメラ7、第2カメラ8は、撮像範囲7a、8aの枕木方向の位置を同じ位置とするため、各々の光軸中心7b、8bに対して、撮像範囲7a、8aを枕木方向にシフトしている。   With such a setting, it is possible to compensate the range of deviation and height fluctuation of the trolley wire 1 with the imaging ranges 7a and 8a of the first camera 7 and the second camera 8, and in particular, the trolley wire. It is possible to supplement the range of the height variation of 1 with the different focus ranges of the first camera 7 and the second camera 8. Since the first camera 7 and the second camera 8 have the same image pickup ranges 7a and 8a in the sleeper direction, the image pickup ranges 7a and 8a are arranged in the sleeper direction with respect to the optical axis centers 7b and 8b. Has shifted to.

又、図1に示す記録装置9及び画像処理装置10は、例えば、図3に示すブロック図のような構成となっている。   Further, the recording device 9 and the image processing device 10 shown in FIG. 1 are configured as shown in the block diagram of FIG. 3, for example.

具体的には、記録装置9は、第1カメラ7、第2カメラ8により撮像されたフレーム単位の画像を、第1カメラ画像データ15a、第2カメラ画像データ15bとして蓄積し、記録すると共に、フレーム単位の画像に同期して、高さ計測装置により計測された高さを高さデータ15cとして蓄積し、記録する記録部11A(記録手段)を有する。記録部11Aとしては、例えば、HDD(ハード・ディスク・ドライブ)等が使用される。   Specifically, the recording device 9 accumulates and records the frame unit images captured by the first camera 7 and the second camera 8 as the first camera image data 15a and the second camera image data 15b. A recording unit 11 </ b> A (recording unit) that accumulates and records the height measured by the height measuring device as height data 15 c in synchronization with the image in frame units. For example, an HDD (hard disk drive) or the like is used as the recording unit 11A.

又、画像処理装置10は、記録されたフレーム単位のトロリー線1の高さデータ15cに基づいて、その高さを焦点範囲とする画像を、記録された画像データ15a、15bからフレーム単位で選択する画像選択部13A(画像選択手段)と、選択された画像を画像処理することにより、トロリー線1の反射面(摺面)の幅を算出すると共に、その残存直径を算出し、該残存直径に基づいて、トロリー線1の摩耗量を求める摩耗量算出部14A(摩耗量算出手段)とを有している。なお、フレームとは、画像データ(動画)を構成する最小単位の静止画像であり、本発明においては、フレーム単位毎に、つまり、最小単位の静止画像毎に画像処理を行っている。   Further, the image processing apparatus 10 selects, based on the recorded frame data of the trolley line 1 of the trolley line 1, an image having the height as a focal range from the recorded image data 15 a and 15 b in units of frames. The image selection unit 13A (image selection means) that performs the image processing on the selected image calculates the width of the reflective surface (sliding surface) of the trolley wire 1 and calculates the remaining diameter thereof. 14A (wear amount calculation means) for obtaining the wear amount of the trolley wire 1 based on the above. A frame is a minimum unit still image constituting image data (moving image). In the present invention, image processing is performed for each frame unit, that is, for each minimum unit still image.

このように、本実施例では、投光器6、カメラ7、8、高さ計測装置、記録装置9(記録部11A)、画像処理装置10(画像選択部13A、摩耗量算出部14A)を電車5上に設けており、記録装置9と画像処理装置10とは、互いに直接接続された状態であり、画像データを記録装置9に一括して記録した後、車上の画像処理装置10により画像処理されることになる。   Thus, in the present embodiment, the projector 6, the cameras 7 and 8, the height measuring device, the recording device 9 (recording unit 11A), and the image processing device 10 (image selecting unit 13A, wear amount calculating unit 14A) are connected to the train 5. The recording device 9 and the image processing device 10 are connected to each other directly, and after image data is recorded in a batch on the recording device 9, the image processing device 10 on the vehicle performs image processing. Will be.

ここで、図1〜図3を参照しながら、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置における計測方法を説明する。   Here, the measuring method in the wear amount measuring apparatus of the trolley wire of a present Example is demonstrated, referring FIGS. 1-3.

予め、第1カメラ7、第2カメラ8をトロリー線1に向けて上向き(鉛直上方)に設置すると共に、図2に示すように、それらの焦点範囲を隣り合うように設定し、それぞれの焦点範囲においてレンズのピントが合うように、レンズの焦点距離とピントを設定しておく。これにより、トロリー線1の高さ変動の範囲は、第1カメラ7、第2カメラ8の焦点範囲が互いに補うことになり、トロリー線1の高さが変動しても、いずれか1台のカメラでトロリー線1にピントが合った画像が取得できることになる。又、高さ計測装置も、トロリー線1の高さを計測できるように、配置、設定される。   First, the first camera 7 and the second camera 8 are installed upward (vertically upward) toward the trolley line 1 and their focal ranges are set adjacent to each other as shown in FIG. The focal length and focus of the lens are set so that the lens is in focus within the range. As a result, the range of height fluctuation of the trolley wire 1 is such that the focal ranges of the first camera 7 and the second camera 8 complement each other, and even if the height of the trolley wire 1 fluctuates, An image in focus on the trolley line 1 can be acquired by the camera. The height measuring device is also arranged and set so that the height of the trolley wire 1 can be measured.

次に、測定区間のトロリー線1を各カメラ7、8で同時に撮像すると共に、この撮像と同期して、高さ計測装置で高さを測定し、フレーム単位の画像及び高さを記録装置9の記録部11Aに各々画像データ15a、15b、高さデータ15cとして蓄積し、記録する。   Next, the trolley wire 1 in the measurement section is simultaneously imaged by the cameras 7 and 8, and the height is measured by the height measuring device in synchronization with the imaging, and the image and height in units of frames are recorded in the recording device 9. Are stored and recorded as image data 15a and 15b and height data 15c, respectively.

次に、画像処理装置10の画像選択部13Aにおいて、記録されたトロリー線1の高さを用いて、トロリー線1にピントの合う画像を画像データ15a、15bからフレーム単位で選択する。つまり、図2に示した焦点範囲7a、8aから、トロリー線1の高さに対応する画像を選択することにより、画像選択部13Aは、トロリー線1の磨耗量を計測する際に用いる画像を選択することになる。   Next, the image selection unit 13A of the image processing apparatus 10 uses the recorded height of the trolley line 1 to select an image focused on the trolley line 1 from the image data 15a and 15b in units of frames. That is, by selecting an image corresponding to the height of the trolley wire 1 from the focal ranges 7a and 8a shown in FIG. 2, the image selection unit 13A selects an image used when measuring the wear amount of the trolley wire 1. Will choose.

次に、画像処理装置10の摩耗量算出部14Aにおいて、選択した画像に映るトロリー線1の反射面(摺面)をフレーム単位で2値化処理により検出し、反射面の幅を計測する。そして、最後に、トロリー線1の断面を真円として扱うと共に、反射面が平坦な面であることから、計測した反射面の幅を用いて、トロリー線1の残存直径を求めて、トロリー線1の摩耗量を求める。   Next, the wear amount calculation unit 14A of the image processing apparatus 10 detects the reflection surface (sliding surface) of the trolley wire 1 shown in the selected image by the binarization process in units of frames, and measures the width of the reflection surface. Finally, since the cross section of the trolley wire 1 is treated as a perfect circle and the reflecting surface is a flat surface, the remaining diameter of the trolley wire 1 is obtained using the measured width of the reflecting surface, and the trolley wire 1 wear amount is obtained.

画像からトロリー線1の反射面の幅を計測する際には、例えば、特許文献6に示すように、画像に対して二値化処理を行うことにより、トロリー線1の摩耗部分(摺面)を強調すると共に、ノイズ除去を行い、トロリー線1の摩耗部分(摺面)のエッジ検出を行い、この検出したエッジにより、トロリー線1の摩耗部分(摺面)の幅を計算すればよい。   When measuring the width of the reflecting surface of the trolley wire 1 from the image, for example, as shown in Patent Document 6, by performing binarization processing on the image, a worn portion (sliding surface) of the trolley wire 1 And removing noise, detecting the edge of the worn portion (sliding surface) of the trolley wire 1, and calculating the width of the worn portion (sliding surface) of the trolley wire 1 based on the detected edge.

本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、上述した手順により、トロリー線1の摩耗量を計測することが可能となる。そして、上記構成の本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置には、以下に示すような利点がある。
(1)本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、営業車両に設置可能である。そのため、走行しながら連続的に測定区間のトロリー線の画像データ等を取り込み、車上側又は地上側に設置した画像処理装置を用いて、トロリー線の摩耗量を計測できるので、従来と比較して、効率的となる。
(2)ナトリウムランプ光やレーザ光を使用する方式は、トロリー線の高さ計測値からリアルタイムにレンズ焦点を調節する機械式のレンズ調整機構が必要であり、装置が大型になる問題があったが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置では、焦点範囲の異なるカメラを複数配置し、レンズ調整機構を用いる替わりに、焦点範囲の異なるカメラで撮像された複数の画像を電気的に選択するため、レンズ調整機構が不要となり、装置を小型化することができる。
(3)上記レンズ調整機構は追従速度に限界があるが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、そのような調整機構が無いため、高さ変動の激しい区間や高速走行でも追従することができる。
(4)レーザ光を使用する方式は、使用する高出力レーザが直接目に入らないように、安全対策が必要であるが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置では、可視光照明とカメラで構成するため安全である。
(5)従来の方式では、トロリー線の摩耗量に異常がある場合、計測値しかわからない問題があったが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置では、トロリー線の画像が録画されるので、録画された画像を閲覧して、異常状態を視認することができる。
The wear amount measuring apparatus for the trolley wire according to the present embodiment can measure the wear amount of the trolley wire 1 by the above-described procedure. The trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment having the above-described configuration has the following advantages.
(1) The trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment can be installed in a business vehicle. Therefore, it is possible to continuously measure the amount of wear on the trolley wire by using the image processing device installed on the upper side of the vehicle or the ground side while taking the trolley line image data etc. of the measurement section while traveling. Become efficient.
(2) The method using sodium lamp light or laser light requires a mechanical lens adjustment mechanism that adjusts the lens focus in real time from the height measurement value of the trolley wire, and there is a problem that the apparatus becomes large. However, in the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment, a plurality of cameras with different focal ranges are arranged, and instead of using a lens adjustment mechanism, a plurality of images captured by cameras with different focal ranges are electrically selected. This eliminates the need for a lens adjustment mechanism, thereby reducing the size of the apparatus.
(3) Although the lens adjustment mechanism has a limit in the follow-up speed, the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present embodiment does not have such an adjustment mechanism, and therefore follows a section where the height fluctuates rapidly or even at high speeds. be able to.
(4) The method using laser light requires safety measures so that the high-power laser to be used does not directly enter the eyes. However, in the trolley wire wear amount measuring apparatus of this embodiment, visible light illumination and It is safe because it consists of a camera.
(5) In the conventional method, when there is an abnormality in the wear amount of the trolley wire, there is a problem that only the measured value is known. However, the trolley wire wear amount measuring apparatus of this embodiment records an image of the trolley wire. Therefore, it is possible to view the abnormal state by viewing the recorded image.

なお、図1に示す実施例1のトロリー線の摩耗量計測装置おいては、記録装置9と画像処理装置10の両方を電車5上に設置しているが、記録装置9だけを電車5上に設置し、画像処理装置10を地上に設置し、記録装置9に一括して記録した画像データを、地上の画像処理装置10を用いて画像処理を行って、トロリー線1の摩耗量を計測するようにしても良い。以下、図4、図5に実施例1の変形例を示し、その構成について説明を行う。   1, both the recording device 9 and the image processing device 10 are installed on the train 5, but only the recording device 9 is installed on the train 5. The image processing apparatus 10 is installed on the ground, the image data collectively recorded in the recording apparatus 9 is subjected to image processing using the ground image processing apparatus 10, and the wear amount of the trolley wire 1 is measured. You may make it do. Hereinafter, the modification of Example 1 is shown in FIG. 4, FIG. 5, and the structure is demonstrated.

<第1変形例>
本第1変形例は、図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置の構成において、記録装置9だけを電車5上に設置し、画像処理装置10を地上に設置した構成である。又、図示していないが、第1カメラ7、第2カメラ8とは別に、可視光が照射されたトロリー線1を下方側から撮像して、トロリー線1の高さを算出するための画像を取得する第3カメラ(他の撮像手段)を電車5上に設けている。
<First Modification>
The first modification is a configuration in which only the recording device 9 is installed on the train 5 and the image processing device 10 is installed on the ground in the configuration of the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. Although not shown, separately from the first camera 7 and the second camera 8, an image for calculating the height of the trolley line 1 by imaging the trolley line 1 irradiated with visible light from below. A third camera (other image pickup means) for acquiring the above is provided on the train 5.

図4に示すように、本第1変形例のトロリー線の摩耗量計測装置において、記録装置9は、第1カメラ7、第2カメラ8により撮像されたフレーム単位の画像を、第1カメラ画像データ15a、第2カメラ画像データ15bとして蓄積し、記録すると共に、第3カメラにより撮像され、トロリー線1の高さを算出するためのフレーム単位の画像を、第3カメラ画像データ15dとして蓄積し、記録する記録部11Bを有している。   As shown in FIG. 4, in the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the first modification, the recording device 9 converts the frame-by-frame images captured by the first camera 7 and the second camera 8 into the first camera image. The data 15a and the second camera image data 15b are stored and recorded, and an image of the frame unit for calculating the height of the trolley line 1 is stored as the third camera image data 15d while being captured by the third camera. And a recording unit 11B for recording.

又、本第1変形例のトロリー線の摩耗量計測装置において、画像処理装置10は、記録した画像データ15dの画像を画像処理することにより、フレーム単位でトロリー線1の高さを求める高さ算出部12Bと、求めたフレーム単位の高さから、摩耗量計測に用いる画像を画像データ15a、15bから選択する画像選択部13Bと、選択された画像から、画像処理を用いて、トロリー線1の反射面の幅を求めると共に、その残存直径、摩耗量を求める摩耗量算出部14Bとを有している。   In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the first modification, the image processing device 10 performs image processing on the recorded image data 15d to obtain the height of the trolley wire 1 in units of frames. The calculation unit 12B, an image selection unit 13B that selects an image to be used for wear amount measurement from the image data 15a and 15b based on the calculated frame unit height, and the trolley line 1 using the image processing from the selected image. And a wear amount calculation unit 14B for obtaining the remaining diameter and the wear amount.

本第1変形例では、投光器6、カメラ7、8、第3カメラ、記録装置9(記録部11B)を電車5上に設け、画像処理装置10(高さ算出部12B、画像選択部13B、摩耗量算出部14B)を地上に設けており、記録装置9と画像処理装置10とは、互いに直接接続された状態ではない。従って、記録装置9に一括して記録された画像データは、記録メディア等を介して、画像処理装置10へ入力されて、画像処理されることになる。なお、実施例1と同様に、画像処理装置10も電車5上に設けて、画像データを記録装置9に一括して記録した後、車上の画像処理装置10により画像処理を行うようにしてもよい。   In the first modification, a projector 6, cameras 7, 8, a third camera, and a recording device 9 (recording unit 11B) are provided on the train 5, and an image processing device 10 (height calculating unit 12B, image selecting unit 13B, The wear amount calculation unit 14B) is provided on the ground, and the recording device 9 and the image processing device 10 are not directly connected to each other. Accordingly, the image data collectively recorded on the recording device 9 is input to the image processing device 10 via a recording medium or the like and is subjected to image processing. As in the first embodiment, the image processing apparatus 10 is also provided on the train 5, and after image data is recorded in the recording apparatus 9 in a lump, the image processing apparatus 10 on the vehicle performs image processing. Also good.

本第1変形例における計測方法は、以下のような手順となる。   The measurement method in the first modification example is as follows.

予め、実施例1と同様に、第1カメラ7、第2カメラ8をトロリー線1に向けて上向きに設置すると共に、それらの焦点範囲を隣り合うように設定し、それぞれの焦点範囲においてレンズのピントが合うように、レンズの焦点距離とピントを設定しておく。又、第3カメラも、トロリー線1の高さを算出するための画像データが取得できるように、配置、設定される。   Similarly to the first embodiment, the first camera 7 and the second camera 8 are installed upward toward the trolley line 1 and their focal ranges are set to be adjacent to each other. The focal length and focus of the lens are set so that the subject is in focus. The third camera is also arranged and set so that image data for calculating the height of the trolley line 1 can be acquired.

次に、測定区間のトロリー線1を各カメラ7、8で同時に撮像し、フレーム単位の画像を記録装置9の記録部11Bに画像データ15a、15bとして蓄積し、記録する。この際、カメラ7、8に同期して、第3カメラでも測定区間のトロリー線1を撮像して、フレーム単位の画像を記録装置9の記録部11Bに画像データ15dとして蓄積し、記録する。これらの画像データ15a、15b、15dは、記録メディア(例えば、CD−ROM等)に一括して出力可能であり、地上に設置した画像処理装置10へは、記録メディアを介して、一括して入力されて、次の画像処理が行われる。   Next, the trolley line 1 in the measurement section is simultaneously captured by the cameras 7 and 8, and images in units of frames are accumulated and recorded as image data 15 a and 15 b in the recording unit 11 B of the recording device 9. At this time, in synchronization with the cameras 7 and 8, the third camera also captures the trolley wire 1 in the measurement section, and accumulates and records the image in units of frames as image data 15 d in the recording unit 11 B of the recording device 9. These image data 15a, 15b, and 15d can be collectively output to a recording medium (for example, a CD-ROM), and the image processing apparatus 10 installed on the ground can be collectively output via the recording medium. Then, the next image processing is performed.

次に、画像データ15a、15b、15dが入力された画像処理装置10では、高さ算出部12Bにおいて、記録した画像データ15dの画像を画像処理することにより、フレーム単位でトロリー線1の高さを求め、画像選択部13Bにおいて、求めたフレーム単位の高さから、摩耗量計測に用いる画像を画像データ15a、15bから選択している。つまり、トロリー線1にピントの合う画像を選択している。   Next, in the image processing apparatus 10 to which the image data 15a, 15b, and 15d are input, the height calculation unit 12B performs image processing on the image of the recorded image data 15d, whereby the height of the trolley line 1 in units of frames. In the image selection unit 13B, an image used for wear amount measurement is selected from the image data 15a and 15b from the obtained frame unit height. That is, an image in focus on the trolley line 1 is selected.

次に、画像処理装置10の摩耗量算出部14Bにおいて、選択した画像に映るトロリー線1の反射面(摺面)をフレーム単位で2値化処理により検出し、反射面の幅を計測する。そして、最後に、トロリー線1の断面を真円として扱うと共に、反射面が平坦な面であることから、計測した反射面の幅を用いて、トロリー線1の残存直径を求めて、トロリー線1の摩耗量を求める。   Next, the wear amount calculation unit 14B of the image processing apparatus 10 detects the reflection surface (sliding surface) of the trolley wire 1 shown in the selected image by binarization processing in units of frames, and measures the width of the reflection surface. Finally, since the cross section of the trolley wire 1 is treated as a perfect circle and the reflecting surface is a flat surface, the remaining diameter of the trolley wire 1 is obtained using the measured width of the reflecting surface, and the trolley wire 1 wear amount is obtained.

なお、画像処理装置10においては、フレーム単位の高さ情報に基づいて、摩耗量計測に用いる画像を選択する際、選択した画像を時系列に蓄積して、1本の画像データと記録するようにしてもよい。このように、1本の画像データとすることで、摩耗量に異常がある場合、1本に編集した画像データを閲覧することにより、異常状態を容易に視認することができる。   In the image processing apparatus 10, when selecting an image to be used for wear amount measurement based on the height information in units of frames, the selected image is accumulated in time series and recorded as one image data. It may be. In this way, by using one image data, when there is an abnormality in the wear amount, the abnormal state can be easily visually recognized by browsing the image data edited into one image data.

<第2変形例>
本第2変形例も、図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置の構成において、記録装置9だけを電車5上に設置し、画像処理装置10を地上に設置した構成である。又、カメラ7、8と同期して、トロリー線1の高さを計測する高さ計測装置(高さ計測手段)を電車5上に設けている。
<Second Modification>
The second modification is also a configuration in which only the recording device 9 is installed on the train 5 and the image processing device 10 is installed on the ground in the configuration of the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. In addition, a height measuring device (height measuring means) for measuring the height of the trolley wire 1 is provided on the train 5 in synchronization with the cameras 7 and 8.

本第2変形例のトロリー線の摩耗量計測装置は、図5に示すように、トロリー線1の高さを計測する高さ計測装置18(例えば、レーザセンサ等)を独立して有している。又、本第2変形例のトロリー線の摩耗量計測装置において、記録装置9は、第1カメラ7、第2カメラ8により撮像されたフレーム単位の画像を一時的に記録する第1フレームバッファ16、第2フレームバッファ17と、高さ計測装置18により計測された高さを焦点範囲とする画像を、第1フレームバッファ16、第2フレームバッファ17に記録されたフレーム単位の画像から選択する画像選択部13Cと、選択された画像をフレーム単位で時系列に蓄積していき、1本の画像データとして記録する記録部11Cを有している。つまり、本第2変形例では、記録装置9側に画像選択部13Cを有しており、そのため、記録装置9の記録部11cには、フレーム単位で選択された画像が複数蓄積された1本の画像データが記録されることになる。   As shown in FIG. 5, the wear amount measuring device for a trolley wire according to the second modified example has a height measuring device 18 (for example, a laser sensor) that independently measures the height of the trolley wire 1. Yes. In the trolley wire wear amount measuring apparatus of the second modified example, the recording device 9 includes a first frame buffer 16 for temporarily recording images in frame units captured by the first camera 7 and the second camera 8. An image in which the second frame buffer 17 and an image having the height measured by the height measuring device 18 as a focal range are selected from the frame unit images recorded in the first frame buffer 16 and the second frame buffer 17. A selection unit 13C and a recording unit 11C that accumulates the selected images in a time series in units of frames and records them as one image data. That is, in the second modification example, the image selection unit 13C is provided on the recording device 9 side. Therefore, the recording unit 11c of the recording device 9 stores one image in which a plurality of images selected in units of frames are accumulated. Image data is recorded.

又、本第2変形例のトロリー線の摩耗量計測装置において、画像処理装置10は、記録された画像データの画像から、画像処理を用いて、トロリー線1の反射面の幅を求めると共に、その残存直径、摩耗量を求める摩耗量算出部14Cを有している。   In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the second modification, the image processing device 10 obtains the width of the reflecting surface of the trolley wire 1 from the recorded image data image using image processing. A wear amount calculation unit 14C for obtaining the remaining diameter and the wear amount is provided.

本第2変形例では、投光器6、カメラ7、8、高さ計測装置18、記録装置9(記録部11C、画像選択部13C)を電車5上に設け、画像処理装置10(摩耗量算出部14C)を地上に設けており、記録装置9と画像処理装置10とは、互いに直接接続された状態ではない。従って、記録装置9に記録された画像データは、記録メディア等を介して、画像処理装置10へ入力されて、画像処理されることになる。なお、実施例1と同様に、画像処理装置10も電車5上に設けて、画像データを記録装置9に一括して記録した後、車上の画像処理装置10により画像処理を行うようにしてもよい。   In the second modification, the projector 6, cameras 7 and 8, the height measuring device 18, and the recording device 9 (recording unit 11C, image selection unit 13C) are provided on the train 5, and the image processing device 10 (wear amount calculation unit). 14C) is provided on the ground, and the recording device 9 and the image processing device 10 are not directly connected to each other. Therefore, the image data recorded in the recording device 9 is input to the image processing device 10 via a recording medium or the like and is subjected to image processing. As in the first embodiment, the image processing apparatus 10 is also provided on the train 5, and after image data is recorded in the recording apparatus 9 in a lump, the image processing apparatus 10 on the vehicle performs image processing. Also good.

本第2変形例における計測方法は、以下のような手順となる。   The measurement method in the second modification example is as follows.

予め、実施例1の場合と同様に、第1カメラ7、第2カメラ8をトロリー線1に向けて上向きに設置すると共に、それらの焦点範囲を隣り合うように設定し、それぞれの焦点範囲においてレンズのピントが合うように、レンズの焦点距離とピントを設定しておく。又、高さ計測装置18も、トロリー線1の高さを計測できるように、配置、設定される。   As in the case of the first embodiment, the first camera 7 and the second camera 8 are installed upward toward the trolley line 1 and their focal ranges are set adjacent to each other. The focal length and focus of the lens are set so that the lens is in focus. The height measuring device 18 is also arranged and set so that the height of the trolley wire 1 can be measured.

次に、測定区間のトロリー線1を各カメラ7、8で同時に撮像し、第1フレームバッファ16、第2フレームバッファ17に画像をフレーム単位で一時的に記録する。この際、カメラ7、8に同期して、測定区間のトロリー線1の高さを高さ計測装置18で計測しており、画像選択部13Cでは、フレーム単位毎の高さに基づいて、トロリー線1にピントの合う画像を第1フレームバッファ16、第2フレームバッファ17に記録した画像から選択する。そして、選択した画像をフレーム単位で時系列に蓄積していき、1本の画像データとして記録部11Cに記録する。記録された画像データは、記録メディア(例えば、CD−ROM等)に出力可能であり、地上に設置した画像処理装置10へは、記録メディアを介して、入力されて、次の画像処理が行われる。   Next, the trolley wire 1 in the measurement section is simultaneously imaged by the cameras 7 and 8 and images are temporarily recorded in the first frame buffer 16 and the second frame buffer 17 in units of frames. At this time, the height of the trolley wire 1 in the measurement section is measured by the height measuring device 18 in synchronization with the cameras 7 and 8, and the image selection unit 13 </ b> C is based on the height of each frame unit. An image focused on the line 1 is selected from images recorded in the first frame buffer 16 and the second frame buffer 17. Then, the selected images are accumulated in time series in units of frames, and recorded in the recording unit 11C as a single image data. The recorded image data can be output to a recording medium (for example, a CD-ROM), and is input to the image processing apparatus 10 installed on the ground via the recording medium to perform the next image processing. Is called.

次に、画像処理装置10の摩耗量算出部14Cにおいて、入力された画像データの画像に映るトロリー線1の反射面(摺面)をフレーム単位で2値化処理により検出し、反射面の幅を計測する。そして、最後に、トロリー線1の断面を真円として扱うと共に、反射面が平坦な面であることから、計測した反射面の幅を用いて、トロリー線1の残存直径を求めて、トロリー線1の摩耗量を求める。   Next, the wear amount calculation unit 14C of the image processing apparatus 10 detects the reflection surface (sliding surface) of the trolley wire 1 shown in the image of the input image data by binarization processing in units of frames, and the width of the reflection surface. Measure. Finally, since the cross section of the trolley wire 1 is treated as a perfect circle and the reflecting surface is a flat surface, the remaining diameter of the trolley wire 1 is obtained using the measured width of the reflecting surface, and the trolley wire 1 wear amount is obtained.

このように、本第2変形例では、記録装置9の記録部11Cに記録する前に、摩耗量計測に用いる画像をフレーム単位で選択し、選択されたフレーム単位の画像を蓄積し、1本の画像データとして記録するので、実施例1、第2変形例と比較して、必要な記録容量を低減することができる。加えて、1本の画像データとなっているので、摩耗量に異常がある場合、この画像データを閲覧することにより、異常状態を容易に視認することができる。   As described above, in the second modified example, before recording in the recording unit 11C of the recording device 9, an image used for wear amount measurement is selected in units of frames, and the selected image in units of frames is accumulated. Therefore, the required recording capacity can be reduced as compared with the first and second modified examples. In addition, since there is one piece of image data, when there is an abnormality in the amount of wear, the abnormal state can be easily visually recognized by browsing this image data.

図6は、本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の他の一例を示す概略図である。   FIG. 6 is a schematic view showing another example of the embodiment of the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present invention.

本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、カメラ21、22等の構成を除いて、実施例1の図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置と同等の構成であり、例えば、記録装置9、画像処理装置10も、上述した図3に示すような構成である。   The trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment has the same configuration as that of the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. The apparatus 9 and the image processing apparatus 10 are also configured as shown in FIG.

具体的な相違点は、実施例1の図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置においては、複数のカメラ7、8は、いずれもトロリー線1に向かって上向きに設置しているが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置においては、図6に示すように、複数のカメラ21、22をレンズが同じ水平方向に向く横置きに並列に配置すると共に、カメラ21、22のレンズの前面に、ミラー面を備えた三角柱状のミラー23を配置した点である。このミラー23のミラー面は、レール4の長さ方向に対して傾きを有している。本実施例では、ミラー23を介して、トロリー線1を下方側から鉛直上方に向かって撮像することになるが、カメラ21、22が撮像する焦点範囲については、上述した図2に示すように、それらの焦点範囲が隣り合うように設定される。   A specific difference is that in the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. 1 of the first embodiment, the plurality of cameras 7 and 8 are both installed upward toward the trolley wire 1. In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of cameras 21 and 22 are arranged in parallel so that the lenses face the same horizontal direction, and the lenses of the cameras 21 and 22 are arranged. This is that a triangular prism-like mirror 23 having a mirror surface is arranged on the front surface. The mirror surface of the mirror 23 is inclined with respect to the length direction of the rail 4. In the present embodiment, the trolley wire 1 is imaged from the lower side to the vertically upper side via the mirror 23. The focal range captured by the cameras 21 and 22 is as shown in FIG. These focal ranges are set to be adjacent to each other.

通常、トロリー線の摩耗量計測装置では、カメラ21、22は、枕木方向に対しては、トロリー線1の偏位相当の視野が必要であるが、トロリー線1の長さ方向(レール4の長さ方向)は狭い視野でも良い。従って、ミラー23のミラー面は、枕木方向に長く、高さ方向には短いものでよい。   Normally, in the wear amount measuring device for the trolley wire, the cameras 21 and 22 need a field of view equivalent to the displacement of the trolley wire 1 with respect to the sleeper direction. The length direction) may be a narrow field of view. Therefore, the mirror surface of the mirror 23 may be long in the sleeper direction and short in the height direction.

なお、本実施例でも、第1カメラ21、第2カメラ22を枕木方向に配置しているが、前述の図2で説明したように、所定の撮像範囲を撮像できるのであれば、レール4の長さ方向に配置しても良い。又、本実施例では、カメラを2台としているが、所定の撮像範囲を撮像可能であると共に、焦点範囲を隣り合うようにすれば、3台以上のカメラを使用するようにしてもよい。   In the present embodiment, the first camera 21 and the second camera 22 are arranged in the sleeper direction. However, as described with reference to FIG. You may arrange | position in a length direction. In this embodiment, two cameras are used. However, if a predetermined imaging range can be imaged and the focal ranges are adjacent to each other, three or more cameras may be used.

ここで、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置における計測方法を説明する。なお、ここでは、図6に加えて、前述した図2、図3も参照して説明を行う。   Here, the measuring method in the wear amount measuring apparatus of the trolley wire of a present Example is demonstrated. Here, the description will be made with reference to FIGS. 2 and 3 described above in addition to FIG.

予め、第1カメラ21、第2カメラ22をミラー23に向けて横置きに設置すると共に、図2に示したように、それらの焦点範囲を隣り合うように設定し、それぞれの焦点範囲においてレンズのピントが合うように、レンズの焦点距離とピントを設定しておく。これにより、トロリー線1の高さ変動の範囲は、第1カメラ21、第2カメラ22の焦点範囲が互いに補うことになり、トロリー線1の高さが変動しても、いずれか1台のカメラでトロリー線1にピントが合った画像が取得できることになる。又、高さ計測装置も、トロリー線1の高さを計測できるように、配置、設定される。   The first camera 21 and the second camera 22 are placed sideways in front of the mirror 23 and their focal ranges are set adjacent to each other as shown in FIG. The focal length and focus of the lens are set so that As a result, the range of height fluctuation of the trolley wire 1 compensates for the focal ranges of the first camera 21 and the second camera 22, and even if the height of the trolley wire 1 fluctuates, An image in focus on the trolley line 1 can be acquired by the camera. The height measuring device is also arranged and set so that the height of the trolley wire 1 can be measured.

次に、測定区間のトロリー線1を各カメラ21、22で同時に撮像すると共に、この撮像と同期して、高さ計測装置で高さを測定し、フレーム単位の画像及び高さを記録装置9の記録部11Aに各々画像データ15a、15b、高さデータ15cとして蓄積し、記録する。   Next, the trolley wire 1 in the measurement section is simultaneously imaged by the cameras 21 and 22, and the height is measured by the height measuring device in synchronization with the imaging, and the image and height in units of frames are recorded in the recording device 9. Are stored and recorded as image data 15a and 15b and height data 15c, respectively.

次に、画像処理装置10の画像選択部13Aにおいて、記録されたトロリー線1の高さを用いて、トロリー線1にピントの合う画像を画像データ15a、15bからフレーム単位で選択する。つまり、図2に示すような焦点範囲から、トロリー線1の高さに対応する画像を選択することにより、画像選択部13Aは、トロリー線1の磨耗量を計測する際に用いる画像を選択することになる。   Next, the image selection unit 13A of the image processing apparatus 10 uses the recorded height of the trolley line 1 to select an image focused on the trolley line 1 from the image data 15a and 15b in units of frames. That is, by selecting an image corresponding to the height of the trolley line 1 from the focal range as shown in FIG. 2, the image selection unit 13A selects an image to be used when measuring the wear amount of the trolley line 1. It will be.

次に、画像処理装置10の摩耗量算出部14Aにおいて、選択した画像に映るトロリー線1の反射面(摺面)をフレーム単位で2値化処理により検出し、反射面の幅を計測する。そして、最後に、トロリー線1の断面を真円として扱うと共に、反射面が平坦な面であることから、計測した反射面の幅を用いて、トロリー線1の残存直径を求めて、トロリー線1の摩耗量を求める。なお、画像からトロリー線1の反射面の幅を計測する手段としては、例えば、特許文献6に示された手段を使用しても良い。   Next, the wear amount calculation unit 14A of the image processing apparatus 10 detects the reflection surface (sliding surface) of the trolley wire 1 shown in the selected image by the binarization process in units of frames, and measures the width of the reflection surface. Finally, since the cross section of the trolley wire 1 is treated as a perfect circle and the reflecting surface is a flat surface, the remaining diameter of the trolley wire 1 is obtained using the measured width of the reflecting surface, and the trolley wire 1 wear amount is obtained. In addition, as a means to measure the width | variety of the reflective surface of the trolley line 1 from an image, you may use the means shown by patent document 6, for example.

本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、上述した手順により、トロリー線1の摩耗量を計測することが可能となる。そして、上記構成の本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置には、実施例1に記載した利点に加えて、装置高さを低くできるという利点がある。   The wear amount measuring apparatus for the trolley wire according to the present embodiment can measure the wear amount of the trolley wire 1 by the above-described procedure. In addition to the advantages described in the first embodiment, the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present embodiment having the above-described configuration has an advantage that the height of the apparatus can be reduced.

通常、トロリー線の摩耗量計測装置を、電車の屋根上に設置する際には、その幅と長さには制約が少ないのに対して、その高さには制約が多い。これは、電車の屋根上に背の高いものがあると、風切り騒音、空気抵抗、飛来物との衝突による破損、脱落の問題が発生するためである。これに対して、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置では、カメラ21、22を横置きにすると共に、高さの低いミラー23を配置しているので、装置高さを低くすることができ、電車の屋根上に設置する上では大きな利点になる。   Normally, when a wear amount measuring device for a trolley wire is installed on the roof of a train, there are few restrictions on its width and length, but there are many restrictions on its height. This is because if there is a tall one on the roof of the train, problems such as wind noise, air resistance, damage due to collision with flying objects, and dropout may occur. On the other hand, in the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment, the cameras 21 and 22 are placed horizontally, and the mirror 23 having a low height is arranged, so that the apparatus height can be lowered. This is a great advantage when installed on the roof of a train.

なお、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置も、実施例1のトロリー線の摩耗量計測装置と同様に、記録装置9と画像処理装置10の両方を電車5上に設置しているが、実施例1における第1変形例、第2変形例のように、記録装置9だけを電車5上に設置し、画像処理装置10を地上に設置し、記録装置9に一括して記録した画像データを、地上の画像処理装置10を用いて画像処理を行って、トロリー線1の摩耗量を計測するようにしても良い。   Note that the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment also has both the recording device 9 and the image processing device 10 installed on the train 5 in the same manner as the trolley wire wear amount measuring apparatus of the first embodiment. As in the first modification and the second modification in the first embodiment, only the recording device 9 is installed on the train 5, the image processing device 10 is installed on the ground, and the images collectively recorded on the recording device 9 are recorded. Data may be subjected to image processing using the ground image processing apparatus 10 to measure the wear amount of the trolley wire 1.

図7は、本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の更なる他の一例を示す概略図である。   FIG. 7 is a schematic view showing still another example of the embodiment of the trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present invention.

本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置も、カメラ31、32等の構成を除いて、実施例1の図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置と同等の構成であり、例えば、記録装置9、画像処理装置10も、上述した図3に示すような構成である。   The trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment is the same as the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. 1 of the first embodiment except for the configuration of the cameras 31, 32, etc. The apparatus 9 and the image processing apparatus 10 are also configured as shown in FIG.

具体的な相違点は、実施例1の図1に示したトロリー線の摩耗量計測装置においては、複数のカメラ7、8は、いずれもトロリー線1に向かって上向きに設置しているが、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置においては、図7に示すように、レンズが互いに対向して水平方向に向くように、複数のカメラ31、32を横置きに配置すると共に、カメラ31、32の各々のレンズの前面に枕木方向に長い長方形状のミラー面が配置されるように、三角柱状のミラー33をカメラ31、32の間に配置した点である。カメラ31、32は、ミラー33を介して、トロリー線1を下方側から鉛直上方方向に撮像することにはなるが、撮像可能な焦点範囲については、上述した図2に示すように、それらの焦点範囲が隣り合うように設定される。   A specific difference is that in the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. 1 of the first embodiment, the plurality of cameras 7 and 8 are both installed upward toward the trolley wire 1. In the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of cameras 31, 32 are arranged horizontally so that the lenses face each other and face in the horizontal direction. 32, a triangular prism-shaped mirror 33 is disposed between the cameras 31 and 32 so that a long rectangular mirror surface in the sleeper direction is disposed on the front surface of each lens. The cameras 31 and 32 image the trolley wire 1 vertically from the lower side via the mirror 33, but the focus range that can be imaged is as shown in FIG. The focal range is set to be adjacent.

通常、トロリー線の摩耗量計測装置では、カメラ31、32は、枕木方向に対しては、トロリー線1の偏位相当の視野が必要であるが、トロリー線1の長さ方向(レール4の長さ方向)は狭い視野でも良い。従って、ミラー33のミラー面は、枕木方向に長く、高さ方向には短いものでよい。   Usually, in the wear amount measuring device for the trolley wire, the cameras 31 and 32 require a field of view equivalent to the displacement of the trolley wire 1 with respect to the direction of the sleepers. The length direction) may be a narrow field of view. Therefore, the mirror surface of the mirror 33 may be long in the sleeper direction and short in the height direction.

又、上述した実施例1のトロリー線の摩耗量計測装置におけるカメラ7、8の配置構成、そして、上述した実施例2のトロリー線の摩耗量計測装置におけるカメラ21、22及びミラー23の配置構成では、カメラ21、22を枕木方向に並列配置するため、現実的には、図8に示すように、トロリー線1の偏位方向において、それらの撮像範囲7a、8a(又は、21a、22a)の間に、撮像範囲のずれdが生じてしまう。このずれdは、各々の撮像範囲をシフトすることにより、できるだけ小さくすることはできるが、現実的には、そのずれdをゼロにすることは容易でなく、撮像範囲を全くシフトしない場合には、設置するカメラの台数に比例して大きくなってしまう。そして、このずれdは、実質的な視野(計測に有効な撮像範囲)を狭くしてしまうおそれがある。   Further, the arrangement configuration of the cameras 7 and 8 in the trolley wire wear amount measuring apparatus of the first embodiment described above, and the arrangement configuration of the cameras 21 and 22 and the mirror 23 in the trolley wire wear amount measuring apparatus of the second embodiment described above. Then, since the cameras 21 and 22 are arranged in parallel in the sleeper direction, actually, as shown in FIG. 8, in the displacement direction of the trolley wire 1, their imaging ranges 7 a and 8 a (or 21 a and 22 a). During this period, a deviation d of the imaging range occurs. This shift d can be made as small as possible by shifting each imaging range. However, in reality, it is not easy to make the shift d zero, and when the imaging range is not shifted at all. , Will increase in proportion to the number of cameras installed. The deviation d may narrow a substantial visual field (an imaging range effective for measurement).

そこで、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置においては、図7に示すように、三角柱状のミラー33を間にして、レンズ面が互いに対向するように、カメラ31、32を配置しており、このような配置構成において、例えば、カメラ31、32の光軸を一致させることにより、図8に示すような焦点範囲のずれdを無くすようにしている。   Therefore, in the trolley wire wear amount measuring apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 7, the cameras 31 and 32 are arranged so that the lens surfaces face each other with a triangular prism-shaped mirror 33 in between. In such an arrangement, for example, by aligning the optical axes of the cameras 31 and 32, the focal range shift d as shown in FIG. 8 is eliminated.

なお、本実施例では、カメラを2台としているが、所定の撮像範囲を撮像可能であると共に、焦点範囲を隣り合うようにすれば、4以上の偶数台のカメラ、つまり、2台を一対とすると、2対以上のカメラを使用するようにしてもよい。この場合、対同士のカメラは、互いに対向して配置され、異なる対のカメラ同士は、枕木方向に並列に配置されることになる。   In this embodiment, two cameras are used. However, if a predetermined imaging range can be captured and the focal ranges are adjacent to each other, an even number of cameras of four or more, that is, two cameras are paired. Then, two or more pairs of cameras may be used. In this case, the paired cameras are arranged to face each other, and the different pairs of cameras are arranged in parallel in the sleeper direction.

ここで、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置における計測方法を説明する。なお、ここでも、図7に加えて、前述した図2、図3も参照して説明を行う。   Here, the measuring method in the wear amount measuring apparatus of the trolley wire of a present Example is demonstrated. Here, the description will be given with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG.

予め、第1カメラ31、第2カメラ32を、ミラー33を間にして、レンズ面が互いに対向するように横置きに設置する。又、図2に示したように、それらの焦点範囲を隣り合うように設定し、それぞれの焦点範囲においてレンズのピントが合うように、レンズの焦点距離とピントを設定しておく。これにより、トロリー線1の高さ変動の範囲は、第1カメラ31、第2カメラ32の焦点範囲が互いに補うことになり、トロリー線1の高さが変動しても、いずれか1台のカメラでトロリー線1にピントが合った画像が取得できることになる。又、高さ計測装置も、トロリー線1の高さを計測できるように、配置、設定される。   In advance, the first camera 31 and the second camera 32 are placed horizontally so that the lens surfaces face each other with the mirror 33 in between. Further, as shown in FIG. 2, the focal ranges of the lenses are set to be adjacent to each other, and the focal length and the focus of the lens are set so that the lens is focused in each focal range. As a result, the range of height fluctuation of the trolley wire 1 compensates for the focal range of the first camera 31 and the second camera 32, and even if the height of the trolley wire 1 fluctuates, An image in focus on the trolley line 1 can be acquired by the camera. The height measuring device is also arranged and set so that the height of the trolley wire 1 can be measured.

なお、各カメラ31、32の光軸は、三角柱状のミラー33の頂点位置(ミラー33において一番高い位置)に向くように設定されており、これにより、撮像されるトロリー線1の前後方向のずれが小さくなるようになっている。   The optical axes of the cameras 31 and 32 are set so as to face the apex position of the triangular prism-shaped mirror 33 (the highest position in the mirror 33), whereby the front-rear direction of the trolley wire 1 to be imaged The deviation is reduced.

次に、測定区間のトロリー線1を各カメラ31、32で同時に撮像すると共に、この撮像と同期して、高さ計測装置で高さを測定し、フレーム単位の画像及び高さを記録装置9の記録部11Aに各々画像データ15a、15b、高さデータ15cとして蓄積し、記録する。   Next, the trolley wire 1 in the measurement section is simultaneously imaged by the cameras 31 and 32, and the height is measured by the height measuring device in synchronization with the imaging, and the image and height in units of frames are recorded in the recording device 9. Are stored and recorded as image data 15a and 15b and height data 15c, respectively.

次に、画像処理装置10の画像選択部13Aにおいて、記録されたトロリー線1の高さを用いて、トロリー線1にピントの合う画像を画像データ15a、15bからフレーム単位で選択する。つまり、図2に示すような焦点範囲から、トロリー線1の高さに対応する画像を選択することにより、画像選択部13Aは、トロリー線1の磨耗量を計測する際に用いる画像を選択することになる。   Next, the image selection unit 13A of the image processing apparatus 10 uses the recorded height of the trolley line 1 to select an image focused on the trolley line 1 from the image data 15a and 15b in units of frames. That is, by selecting an image corresponding to the height of the trolley line 1 from the focal range as shown in FIG. 2, the image selection unit 13A selects an image to be used when measuring the wear amount of the trolley line 1. It will be.

次に、画像処理装置10の摩耗量算出部14Aにおいて、選択した画像に映るトロリー線1の反射面(摺面)をフレーム単位で2値化処理により検出し、反射面の幅を計測する。そして、最後に、トロリー線1の断面を真円として扱うと共に、反射面が平坦な面であることから、計測した反射面の幅を用いて、トロリー線1の残存直径を求めて、トロリー線1の摩耗量を求める。なお、画像からトロリー線1の反射面の幅を計測する手段としては、例えば、特許文献6に示された手段を使用しても良い。   Next, the wear amount calculation unit 14A of the image processing apparatus 10 detects the reflection surface (sliding surface) of the trolley wire 1 shown in the selected image by the binarization process in units of frames, and measures the width of the reflection surface. Finally, since the cross section of the trolley wire 1 is treated as a perfect circle and the reflecting surface is a flat surface, the remaining diameter of the trolley wire 1 is obtained using the measured width of the reflecting surface, and the trolley wire 1 wear amount is obtained. In addition, as a means to measure the width | variety of the reflective surface of the trolley line 1 from an image, you may use the means shown by patent document 6, for example.

本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置は、上述した手順により、トロリー線1の摩耗量を計測することが可能となる。そして、上記構成の本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置では、ミラー33を間にして、第1カメラ31、第2カメラ32を対向するように配置したので、実施例1、2に記載した利点に加えて、撮像範囲の水平方向のずれが小さくなり、偏位方向の視野が広くなるという利点がある。   The wear amount measuring apparatus for the trolley wire according to the present embodiment can measure the wear amount of the trolley wire 1 by the above-described procedure. In the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment having the above-described configuration, the first camera 31 and the second camera 32 are disposed so as to face each other with the mirror 33 interposed therebetween. In addition to the above advantages, there is an advantage that the horizontal displacement of the imaging range is reduced and the field of view in the displacement direction is widened.

なお、本実施例のトロリー線の摩耗量計測装置も、実施例1のトロリー線の摩耗量計測装置と同様に、記録装置9と画像処理装置10の両方を電車5上に設置しているが、実施例1における第1変形例、第2変形例のように、記録装置9だけを電車5上に設置し、画像処理装置10を地上に設置し、記録装置9に一括して記録した画像データを、地上の画像処理装置10を用いて画像処理を行って、トロリー線1の摩耗量を計測するようにしても良い。   Note that the trolley wire wear amount measuring apparatus of the present embodiment also has both the recording device 9 and the image processing device 10 installed on the train 5 in the same manner as the trolley wire wear amount measuring apparatus of the first embodiment. As in the first modification and the second modification in the first embodiment, only the recording device 9 is installed on the train 5, the image processing device 10 is installed on the ground, and the images collectively recorded on the recording device 9 are recorded. Data may be subjected to image processing using the ground image processing apparatus 10 to measure the wear amount of the trolley wire 1.

本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置は、電気鉄道のトロリー線の摩耗量を計測する際に、電車の屋根上に設置して、連続的に測定する場合に好適なものである。   The wear amount measuring apparatus for trolley wires according to the present invention is suitable for the case where it is installed on the roof of a train and continuously measured when measuring the wear amount of a trolley wire of an electric railway.

本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of embodiment of the abrasion amount measuring apparatus of the trolley wire which concerns on this invention. 図1に示すトロリー線の摩耗量計測装置において、トロリー線の偏位及び高さの変動の範囲を、第1カメラ、第2カメラの撮像範囲で互いに補い合う方法を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for compensating for the range of trolley wire deflection and height fluctuation in the imaging range of the first camera and the second camera in the trolley wire wear amount measuring apparatus shown in FIG. 1. 図1に示すトロリー線の摩耗量計測装置における記録装置、画像処理装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the recording device and image processing apparatus in the abrasion amount measuring apparatus of the trolley wire shown in FIG. 図1に示すトロリー線の摩耗量計測装置における記録装置、画像処理装置の構成の変形例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the modification of the structure of the recording device in the wear amount measuring apparatus of the trolley wire shown in FIG. 1, and an image processing apparatus. 図1に示すトロリー線の摩耗量計測装置における記録装置、画像処理装置の構成の他の変形例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the other modification of the structure of the recording device in the abrasion amount measuring apparatus of the trolley wire shown in FIG. 1, and an image processing apparatus. 本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of embodiment of the abrasion amount measuring device of the trolley wire which concerns on this invention. 本発明に係るトロリー線の摩耗量計測装置の実施形態の更なる他の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of embodiment of the abrasion amount measuring apparatus of the trolley wire which concerns on this invention. 第1カメラ、第2カメラの撮像範囲の間に生ずるずれを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the shift | offset | difference which arises between the imaging range of a 1st camera and a 2nd camera.

符号の説明Explanation of symbols

1 トロリー線
4 レール
5 電車
6 投光器
7、21、31 第1カメラ
8、22、32 第2カメラ
9 記録装置
10 画像処理装置
23、33 ミラー


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Trolley line 4 Rail 5 Train 6 Floodlight 7, 21, 31 1st camera 8, 22, 32 2nd camera 9 Recording apparatus 10 Image processing apparatus 23, 33 Mirror


Claims (5)

トロリー線に下方側から可視光を照射する光源と、
隣り合う焦点範囲を撮像可能に設定され、前記可視光が照射された前記トロリー線を下方側から鉛直上方に向かって同時に撮像を行う複数の撮像手段と、
前記トロリー線の高さを、前記撮像手段と同期して計測する高さ計測手段と、
計測した前記高さを焦点範囲とする画像を、前記複数の撮像手段により撮像されたフレーム単位の画像から選択する画像選択手段と、
選択された画像をフレーム単位で時系列に蓄積していき、蓄積した複数の画像を1本の画像データとして記録する記録手段と、
記録された画像データの画像をフレーム単位で画像処理することにより、前記トロリー線の摺面の幅を算出すると共に前記トロリー線の残存直径を算出し、該残存直径に基づいて、前記トロリー線の摩耗量を求める摩耗量算出手段とを有し、
前記複数の撮像手段を前記トロリー線に垂直な水平方向に並列配置する一方、前記複数の撮像手段において、各々の光軸中心に対して各々の撮像範囲を前記水平方向にシフトして、前記撮像範囲の前記水平方向の位置を同じ位置とし、
少なくとも、前記光源、前記撮像手段、前記高さ計測手段、前記画像選択手段及び前記記録手段を車両上に設けて、測定区間のトロリー線の前記画像データを一括して記録すると共に、一括して記録した前記画像データを、車両上又は地上に設けた前記摩耗量算出手段により処理することを特徴とするトロリー線の摩耗量計測装置。
A light source that emits visible light to the trolley wire from below;
A plurality of imaging means configured to image adjacent focal ranges and simultaneously image the trolley line irradiated with the visible light from the lower side toward the vertical upper side;
A height measuring means for measuring the height of the trolley wire in synchronization with the imaging means;
An image selection unit that selects an image having the measured height as a focal range from images in units of frames captured by the plurality of imaging units;
Recording means for accumulating the selected images in a time series in units of frames, and recording the accumulated plural images as one image data;
By processing the image of the recorded image data in units of frames, the width of the sliding surface of the trolley line is calculated and the remaining diameter of the trolley line is calculated. Based on the remaining diameter, the trolley line A wear amount calculating means for obtaining a wear amount;
The plurality of imaging units are arranged in parallel in a horizontal direction perpendicular to the trolley line, while the plurality of imaging units shift each imaging range in the horizontal direction with respect to the center of each optical axis, and the imaging The horizontal position of the range is the same position,
At least the light source, the imaging unit, the height measuring unit, the image selecting unit, and the recording unit are provided on the vehicle, and the image data of the trolley wire in the measurement section is recorded at a time and collectively A trolley wire wear amount measuring apparatus, wherein the recorded image data is processed by the wear amount calculating means provided on a vehicle or on the ground.
請求項1に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は、各々鉛直上方方向を向いて配置されていることを特徴とするトロリー線の摩耗量計測装置。
In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to claim 1,
The trolley wire wear amount measuring apparatus, wherein the plurality of imaging means are respectively arranged in a vertically upward direction.
請求項1に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は、各々同じ水平方向を向いて配置されると共に、当該撮像手段の前方に配置したミラーを用いて、鉛直上方方向を撮像するようにしたことを特徴とするトロリー線の摩耗量計測装置。
In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to claim 1,
The plurality of image pickup means are arranged facing the same horizontal direction, and wear the trolley wire characterized in that the mirror is arranged in front of the image pickup means to pick up an image in the vertical upward direction. Quantity measuring device.
請求項1に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、
前記複数の撮像手段は4以上の偶数個であり、対となる前記撮像手段は前記トロリー線に沿う水平方向を向いて互いに対向して配置されると共に、異なる対の前記撮像手段同士は前記トロリー線に垂直な水平方向に並列配置されて、対向する前記撮像手段の間に配置したミラーを用いて、鉛直上方方向を撮像するようにしたことを特徴とするトロリー線の摩耗量計測装置。
In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to claim 1,
The plurality of image pickup means is an even number of 4 or more , and the pair of image pickup means are arranged facing each other in the horizontal direction along the trolley line, and different pairs of the image pickup means are the trolleys. An apparatus for measuring a wear amount of a trolley wire, wherein a mirror is disposed in parallel in a horizontal direction perpendicular to the line and arranged between the imaging means facing each other, and vertically upward is imaged.
請求項4に記載のトロリー線の摩耗量計測装置において、In the trolley wire wear amount measuring apparatus according to claim 4,
前記撮像手段の光軸は前記ミラーの頂点位置に向けられていることを特徴とするトロリー線の摩耗量計測装置。An apparatus for measuring a wear amount of a trolley wire, wherein an optical axis of the imaging means is directed to a vertex position of the mirror.
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