FR2883962A1 - Movement measuring apparatus for pantograph, has pantograph width filtering section configured to keep in white, one point of edge and to bring other points to become black, and to consider remaining white points as pantograph trace - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne la mesure du mouvement d'un pantographe, etThe present invention relates to measuring the movement of a pantograph, and
plus particulièrement, un appareil de mesure du mouvement d'un pantographe par traitement d'image permettant de mesurer la hauteur et, ou bien, l'accélération du pantographe. more particularly, an apparatus for measuring the movement of a pantograph by image processing making it possible to measure the height and, or else, the acceleration of the pantograph.
Le pantographe est installé sur le toit d'un véhicule ferroviaire électrique, au titre de l'un de plusieurs collecteurs de courant. Il existe un véhicule (ou train) à usage spécial, qui est appelé un véhicule d'essai, ou véhicule d'essai marginal par rapport aux véhicules, comme moyen de mesurer le mouvement du pantographe. Le véhicule à usage spécial est conduit à intervalles prédéterminés et entre les périodes de fonctionnement de service. Ce véhicule d'essai est équipé d'une pluralité de capteurs permettant de mesurer l'angle d'inclinaison de la carrosserie du véhicule, afin de mesurer un déplacement (ou un écart) du rail, etc. (document Dl: page 12-24, "Modernization Technique for Equipment Maintenance of Railroad Tracks", édité par Working Commission on Modernization Technique for Equipment Maintenance of Railroad Tracks, en 1995). Un capteur destiné à mesurer le pantographe est l'un de ces capteurs. The pantograph is installed on the roof of an electric railway vehicle, under one of several current collectors. There is a special-purpose vehicle (or train), which is called a test vehicle, or marginal vehicle test vehicle, as a means of measuring the movement of the pantograph. The special purpose vehicle is driven at predetermined intervals and between periods of service operation. This test vehicle is equipped with a plurality of sensors for measuring the angle of inclination of the vehicle body, in order to measure a displacement (or a gap) of the rail, etc. (document Dl: page 12-24, "Modernization Technique for Equipment Maintenance of Railroad Tracks", published by Working Commission on Modernization Technique for Equipment Maintenance of Railroad Tracks, in 1995). A sensor for measuring the pantograph is one of these sensors.
Comme procédé de mesure du pantographe, on peut énumérer les procédés suivants: un procédé à capteur laser, un procédé à capteur de division de la lumière, un procédé à capteur d'accélération, et un procédé de traitement d'image. Ces procédés présentent respectivement les caractéristiques suivantes. As the pantograph measuring method, the following methods can be enumerated: a laser sensor method, a light division sensor method, an acceleration sensor method, and an image processing method. These methods respectively have the following characteristics.
1) Procédé à capteur laser Dans le procédé à capteur laser, un type de balayage est d'usage courant. Un laser balaie le pantographe au moyen d'un miroir. Ensuite, en déterminant le déphasage de la lumière réfléchie à partir de ce faisceau lumineux laser et en déterminant la déformation de la forme de la lumière réfléchie, on mesure la distance au pantographe. 1) Laser sensor method In the laser sensor method, one type of scanning is in common use. A laser scans the pantograph with a mirror. Then, by determining the phase shift of the light reflected from this laser light beam and determining the deformation of the shape of the reflected light, the distance to the pantograph is measured.
2) Procédé à capteur à division de la lumière Dans le procédé à capteur de découpage de la lumière, on projette sur le pantographe une lumière en bandes. Ensuite, en recevant les bandes de lumière réfléchie présentant des saillies et des creux en fonction de la forme du pantographe, on mesure la distance au 35 pantographe. 2) Light division sensor method In the light cut sensor method, strip light is projected onto the pantograph. Then, by receiving the reflected light strips having protrusions and recesses depending on the shape of the pantograph, the distance to the pantograph is measured.
3) Procédé à capteur d'accélération Dans le procédé à capteur d'accélération, un capteur servant à détecter l'accélération au moyen d'un gyroscope, d'un élément piézo-électrique, etc., est directement fixé au pantographe. Ensuite, par réception d'un signal de sortie relatif à l'accélération détectée, on mesure l'accélération du pantographe. 3) Acceleration sensor method In the acceleration sensor method, a sensor for detecting acceleration by means of a gyroscope, a piezoelectric element, etc., is directly attached to the pantograph. Then, by receiving an output signal relating to the detected acceleration, the acceleration of the pantograph is measured.
4) Procédé de traitement d'image Le procédé de traitement d'image comporte un procédé de détection du pantographe par appariement de modèles ou appariement de motifs, un procédé de traitement d'une image de capteur de lignes, etc. La demande de brevet japonais publiée n 2002-139 305 (document D2) donne un exemple du procédé de détection du pantographe par l'appariement de modèles ou l'appariement de motifs. De plus, la demande de brevet japonais publiée n 2002-279 409 (document D3) donne un exemple du procédé de traitement de l'image de capteur de lignes. 4) Image processing method The image processing method comprises a method of detecting the pantograph by pattern matching or pattern matching, a method of processing a line sensor image, etc. Japanese Patent Application Publication No. 2002-139305 (D2) provides an example of the method of pantograph detection by pattern matching or pattern matching. In addition, published Japanese Patent Application No. 2002-279409 (D3) provides an example of the method of processing the line sensor image.
Toutefois, il existe des problèmes dans les procédés ci-dessus indiqués. However, there are problems in the above processes.
1) Procédé à capteur laser La période de balayage du capteur laser est fixée de façon à être relativement longue (c'est-à-dire que la vitesse de balayage est relativement basse), en raison de la limite portant sur la vitesse de rotation du moteur qui fait tourner le miroir, ainsi que pour empêcher une entrée en résonance du miroir. Par conséquent, le procédé à capteur laser est adapté à la mesure de la position du pantographe (composante de basse fréquence), mais il ne convient toutefois pas pour la mesure de l'accélération du pantographe (composante de haute fréquence) . 1) Laser sensor process The scanning period of the laser sensor is set to be relatively long (i.e., the scanning speed is relatively low) due to the rotation speed limit of the motor that turns the mirror, as well as to prevent a resonance of the mirror. Therefore, the laser sensor method is suitable for measuring the position of the pantograph (low frequency component), but it is not suitable for measuring the acceleration of the pantograph (high frequency component).
2) Procédé à capteur à division de la lumière Puisque la distance est mesurée par réception de la lumière en bandes projetée, il est nécessaire de préparer un environnement d'éclairage. De plus, le procédé à capteur à division de la lumière ne convient pas pour les mesures effectuées pendant les heures diurnes, durant lesquelles les conditions d'éclairage varient grandement. 2) Light division sensor method Since the distance is measured by receiving projected strip light, it is necessary to prepare a lighting environment. In addition, the light division sensor method is not suitable for measurements made during daylight hours during which lighting conditions vary widely.
3) Procédé à capteur d'accélération On utilise principalement, de façon courante, le procédé de mesure de l'accélération du pantographe au moyen d'un capteur d'accélération. Toutefois, ce procédé à capteur d'accélération n'est pas un procédé de mesure simple, puisque les montages suivants (considérations) sont nécessaires. 3) Acceleration sensor method The method for measuring the acceleration of the pantograph by means of an acceleration sensor is mainly used routinely. However, this acceleration sensor method is not a simple measurement method, since the following arrangements (considerations) are necessary.
(a) Le capteur d'accélération doit être directement fixé au 5 pantographe lui-même. (a) The acceleration sensor must be directly attached to the pantograph itself.
(b) Un câble permettant de transmettre la tension de sortie du capteur doit être conçu de manière à présenter une grande immunité par rapport au bruit. (b) A cable for transmitting the output voltage of the sensor shall be designed to have a high immunity to noise.
(c) Le câble de transmission de la tension de sortie du capteur doit être conçu de façon à présenter une forte isolation électrique. 4) Procédé du traitement d'image Dans le procédé dans lequel une image photographiée par un appareil de prise de vue à CCD est utilisée, la quantité de calculs devient importante dans le cas où le temps de mesure est long ou bien dans le cas où le débit de trames est élevé (c'est-à-dire que le nombre de trames par unité de temps est important). Dans le procédé dans lequel l'image photographiée par un capteur de lignes est utilisée selon une technique antérieure, le bruit provoqué par les structures de photographie se trouvant à proximité du pantographe qui agissent sur l'image du capteur linéaire doit être pris en considération. (c) The sensor output voltage transmission cable must be designed to have high electrical insulation. 4) Image processing method In the method in which an image photographed by a CCD camera is used, the amount of calculation becomes important in the case where the measurement time is long or in the case where the frame rate is high (i.e. the number of frames per unit of time is important). In the method in which the image photographed by a line sensor is used according to a prior art, the noise caused by the photographic structures in the vicinity of the pantograph which act on the image of the linear sensor must be taken into consideration.
C'est donc un but de l'invention de proposer un appareil de mesure de mouvement pour un pantographe, lequel appareil est conçu pour résoudre les problèmes ci-dessus indiqués ou les réduire. It is therefore an object of the invention to provide a movement measuring apparatus for a pantograph, which apparatus is designed to solve or reduce the problems mentioned above.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un appareil de mesure de mouvement se rapportant à un pantographe, qui comprend: un capteur de lignes; une section de production d'image de capteur de lignes configurée pour produire une image de capteur de lignes en utilisant le signal d'image obtenu de la part du capteur de lignes; une section de transformation binaire configurée pour transformer l'image de capteur de lignes en une image de capteur de lignes binaire, afin de permettre que la partie correspondant au pantographe devienne blanche par l'intermédiaire d'une transformation binaire de l'image de capteur de lignes; et une section de filtrage qui est configurée pour définir un point blanc où un pixel change en passant du noir au blanc le long de chaque ligne de l'image de capteur de lignes binaire, comme point du bord haut, pour définir un point blanc où le pixel change en passant du blanc au noir le long de chaque ligne de l'image de capteur de lignes binaire, comme point du bord bas, qui est configurée pour garder blanc l'un des points suivants, à savoir le point du bord haut et le point du bord bas, dans le cas où l'espace entre le point du bord haut et le point du bord bas le long de chaque ligne de l'image de capteur de lignes binaire s'étend à l'intérieur d'une valeur de tolérance prédéterminée, et pour amener les autres points de chaque ligne de l'image de capteur de lignes binaire à devenir noirs, et qui est configurée pour considérer les points blancs restants de l'image de capteur de lignes binaire comme une trace du pantographe. According to one aspect of the invention, there is provided a pantograph-related motion measuring apparatus, which comprises: a line sensor; a line sensor image output section configured to produce a line sensor image using the image signal obtained from the line sensor; a bit transformation section configured to transform the line sensor image into a bit line sensor image, to allow the portion corresponding to the pantograph to become white through a binary transformation of the sensor image lines; and a filtering section that is configured to define a white point where a pixel changes from black to white along each line of the bit line sensor image, as the point of the top edge, to define a white point where the pixel changes from white to black along each line of the binary line sensor image, as the point of the bottom edge, which is set to keep one of the following points white, namely the point of the top edge and the point of the bottom edge, in the case where the space between the point of the top edge and the point of the bottom edge along each line of the bit line sensor image extends within a predetermined tolerance value, and to cause the other points of each line of the bit line sensor image to become black, and which is configured to consider the remaining white dots of the bit line sensor image as a trace of the pantograph.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma explicatif simplifié montrant un exemple d'installation d'un capteur de lignes permettant de mesurer un pantographe, selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un exemple de configuration pour un appareil de mesure de mouvement relatif à un pantographe, selon le premier mode de réalisation; la figure 3 est un organigramme montrant le calcul de la mesure de mouvement du pantographe selon le premier mode de réalisation; la figure 4 est un schéma simplifié montrant une image, en 25 série dans le temps, d'une partie de pantographe, selon le premier mode de réalisation; la figure 5 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un exemple de configuration de l'appareil de mesure de mouvement relatif à un pantographe, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est un organigramme montrant le calcul de la mesure de mouvement du pantographe selon le deuxième mode de réalisation; la figure 7 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un exemple de configuration de l'appareil de mesure de mouvement relatif à un pantographe, selon un troisième mode de réalisation de l'invention; et la figure 8 est un organigramme montrant le calcul de la mesure de mouvement du pantographe, selon le troisième mode de réalisation. The following description, designed as an illustration of the invention, is intended to provide a better understanding of its features and advantages; it is based on the accompanying drawings, among which: Figure 1 is a simplified explanatory diagram showing an example of installation of a line sensor for measuring a pantograph, according to a first embodiment of the invention; Fig. 2 is a simplified block diagram showing an exemplary configuration for a pantograph-related motion measuring apparatus according to the first embodiment; Fig. 3 is a flowchart showing the calculation of the pantograph movement measurement according to the first embodiment; Fig. 4 is a schematic diagram showing an image, in time series, of a pantograph portion, according to the first embodiment; Fig. 5 is a simplified block diagram showing an exemplary configuration of the pantograph-related movement measuring apparatus according to a second embodiment of the invention; Fig. 6 is a flowchart showing the calculation of the pantograph movement measurement according to the second embodiment; Fig. 7 is a block diagram showing an exemplary configuration of the pantograph-related motion measuring apparatus according to a third embodiment of the invention; and Fig. 8 is a flow chart showing the calculation of the pantograph movement measurement, according to the third embodiment.
On va d'abord expliquer la configuration d'un appareil de 5 mesure de mouvement relatif à un pantographe selon un premier mode de réalisation de l'invention. The configuration of a pantograph relative movement measuring apparatus according to a first embodiment of the invention will first be explained.
Concepts de base La figure 1 est un schéma explicatif simplifié montrant un exemple d'installation d'un capteur de lignes destiné à mesurer le pantographe. Comme représenté sur la figure 1, le capteur de lignes 2 est installé de façon à faire qu'une ligne de balayage soit perpendiculaire au pantographe 1. Une image obtenue de la part du capteur de lignes 2 est utilisée comme image d'entrée. La figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un exemple de configuration pour l'appareil de mesure du mouvement du pantographe selon le premier mode de réalisation. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'appareil de mesure de mouvement selon le premier mode de réalisation comporte un capteur de lignes (appareil de prise de vues) 2, une section 21 de production d'image de capteur de lignes, une mémoire 22, une mémoire 31 connectée à la mémoire 22 (c'est-àdire en communication avec cette dernière) via un réseau local, noté LAN, une section de transformation en binaire 32, une section 33 de filtrage de largeur de pantographe, une section 34 de filtrage de trace de pantographe, une section 35 de filtrage de point unique de pantographe, une section 36 de calcul de hauteur réelle de pantographe, et une section 39 de calcul d'accélération de pantographe. Basic Concepts Figure 1 is a simplified explanatory diagram showing an example of installation of a line sensor for measuring the pantograph. As shown in FIG. 1, the line sensor 2 is installed so that a scanning line is perpendicular to the pantograph 1. An image obtained from the line sensor 2 is used as the input image. Fig. 2 is a simplified block diagram showing an exemplary configuration for the pantograph movement measuring apparatus according to the first embodiment. As can be seen in FIG. 2, the motion measuring apparatus according to the first embodiment comprises a line sensor (camera) 2, a line sensor image generation section 21, a memory 22, a memory 31 connected to the memory 22 (ie in communication with the latter) via a LAN, denoted LAN, a bit transformation section 32, a pantograph width filtering section 33, a pantograph trace filter section 34, a pantograph single point filter section 35, a pantograph actual height calculation section 36, and a pantograph acceleration calculation section 39.
La figure 3 est un organigramme montrant le calcul de la mesure du mouvement du pantographe. Un traitement de calcul de la hauteur et de l'accélération du pantographe dans l'appareil de mesure de mouvement selon le premier mode de réalisation va maintenant être expliqué en liaison avec la figure 3. Fig. 3 is a flowchart showing the calculation of the pantograph movement measurement. A processing for calculating the height and the acceleration of the pantograph in the motion measuring apparatus according to the first embodiment will now be explained with reference to FIG.
(1) Production de l'image de capteur de lignes (étape Si) La section 21 de production d'image de capteur de lignes est configurée de façon à aligner les signaux de luminance des lignes de balayage obtenues de la part du capteur de lignes 2 en série dans le temps. Par conséquent, une image de capteur de lignes, c'est-à-dire une image plane telle que représentée sur la figure 4, est produite au moyen des signaux obtenus de la part du capteur de lignes 2. Ainsi, la section 21 de production d'image de capteur de lignes produit une image de capteur de lignes en plaçant les signaux de luminance des lignes de balayage suivant un ordre en série par rapport au temps. Ensuite, la section 21 de production d'image de capteur de lignes (ou bien le dispositif de commande incluant la section 21 de production d'image de capteur de lignes) mémorise l'image de capteur de lignes dans la mémoire 22, au titre de l'image de sortie. De plus, le dispositif de commande mémorise cette image de capteur de lignes également dans la mémoire 31 via le réseau local LAN. (1) Production of line sensor image (Step S1) Line sensor image generation section 21 is configured to align the luminance signals of scan lines obtained from the line sensor 2 in series in time. Therefore, a line sensor image, i.e. a plane image as shown in FIG. 4, is produced by means of the signals obtained from the line sensor 2. Thus, section 21 of FIG. Line sensor image generation produces a line sensor image by placing the luminance signals of the scan lines in serial order with respect to time. Next, the line sensor image producing section 21 (or the controller including the line sensor imaging section 21) stores the line sensor image in the memory 22 as of the output image. In addition, the control device stores this line sensor image also in the memory 31 via the local area network LAN.
(2) Traitement de transformation en binaire (étape S2) Sur l'image de capteur de lignes, le pantographe 1 a été photographié sous la forme d'une partie en forme de bandes ayant une valeur de luminance différente de celle de la partie formant le fond. Ainsi, une partie, qui correspond au pantographe 1, est vue comme la partie en forme de bandes possédant une luminance différente de celle de la partie qui correspond au fond du pantographe, sur l'image de capteur de lignes. La section de transformation en binaire 32 fixe une valeur de seuil pour isoler la partie du pantographe photographiée suivant la forme de bandes par rapport à l'autre ou aux autres parties formant le fond, sur l'image de capteur de lignes lue dans la mémoire 31. En utilisant ce seuil, la section 32 de transformation en binaire fait que la partie correspondant au pantographe 1 devient blanche sur l'image du capteur de lignes et fait que la partie correspondant au fond devient noire sur l'image du capteur de lignes. Si la partie correspondant au pantographe 1 devient noire et que la partie correspondant au fond devient blanche via l'utilisation de ce seuil, la section 32 de transformation en binaire effectue une transformation inverse en binaire afin d'inverser les couleurs (le noir et le blanc) de ces parties. Par conséquent, la section 32 de transformation en binaire produit une image de capteur de lignes binaire de manière à forcer la partie qui correspond au pantographe 1 à toujours devenir blanche. Ci-après, l'image produite par l'exécution de cette transformation de signal binaire de l'étape S2, faite sur la base de l'image de capteur de lignes, sera appelée "image de capteur de lignes binaire". Ainsi, la section 32 de transformation en binaire transforme l'image de capteur de lignes en l'image de capteur de lignes binaire via cette transformation binaire de l'image de capteur de lignes. Ensuite, la section 32 de transformation en binaire stocke l'image de capteur de lignes binaire dans la mémoire 31. (2) Binary transformation processing (step S2) On the line sensor image, the pantograph 1 was photographed as a strip-shaped portion having a luminance value different from that of the forming portion. the bottom. Thus, a part, which corresponds to the pantograph 1, is seen as the band-shaped part having a luminance different from that of the part which corresponds to the bottom of the pantograph, on the line sensor image. The bit transformation section 32 sets a threshold value to isolate the portion of the photographed pantograph in strip form relative to the other one or other parts forming the bottom, on the line sensor image read from the memory 31. Using this threshold, the bit transformation section 32 makes the part corresponding to pantograph 1 turn white on the image of the line sensor and cause the part corresponding to the bottom to turn black on the image of the line sensor. . If the part corresponding to the pantograph 1 becomes black and the part corresponding to the background becomes white via the use of this threshold, the transformation section 32 in binary performs an inverse transformation into binary in order to invert the colors (black and white). white) of these parts. As a result, bit transformation section 32 produces a bit line sensor image so as to force the part corresponding to pantograph 1 to always turn white. Hereinafter, the image produced by the execution of this bit signal transformation of step S2, made on the basis of the line sensor image, will be called "bit line sensor image". Thus, the bit transformation section 32 transforms the line sensor image into the bit line sensor image via this binary transformation of the line sensor image. Then, the bit transformation section 32 stores the bit line sensor image in the memory 31.
(3) Processus de filtrage de largeur de pantographe (étape S3) Lorsque le capteur de lignes 2 photographie le pantographe 1, la ligne aérienne (fil de contact), l'isolant, le fil servant à suspendre la ligne aérienne, etc. , qui existent à proximité du pantographe 1 sont également photographiés sur l'image de capteur de lignes en même temps que le pantographe 1. Ainsi, un processus permettant d'extraire la partie correspondant au pantographe 1 est exécuté, par séparation du pantographe 1 vis-à-vis des autres objets tels que la ligne aérienne, l'isolant et le fil suspendant la ligne aérienne, sur l'image de capteur de lignes binaire. (3) Pantograph width filtering process (step S3) When the line sensor 2 photographs the pantograph 1, the overhead line (contact wire), the insulator, the wire used to suspend the overhead line, etc. , which exist in the vicinity of the pantograph 1 are also photographed on the line sensor image at the same time as the pantograph 1. Thus, a process for extracting the part corresponding to the pantograph 1 is performed, by separation of the pantograph 1 screw to other objects such as the overhead line, the insulator and the wire hanging over the overhead line, on the bit line sensor image.
Ainsi, sur l'image de capteur de lignes binaire, la partie correspondant au pantographe 1 est considérée comme une partie en forme de bandes ayant une largeur constante qui correspond à l'épaisseur réelle du pantographe 1. Sur cette image de capteur de lignes binaire, la partie correspondant au pantographe 1 et à d'autres objets est blanche, et la partie correspondant au fond est noire. Par conséquent, la section 33 de filtrage de largeur de pantographe détecte un ou plusieurs points (ou bien une ou plusieurs parties) où un pixel passe du noir au blanc et un ou plusieurs points où le pixel passe du blanc ou noir, par contrôle de chaque ligne alignée dans l'image de capteur de lignes binaire extraite de la mémoire 31. Cette opération de détection s'effectue, par rapport aux lignes respectives de l'image de capteur de lignes binaire, par contrôle successif, depuis le bas de l'image de capteur de lignes binaire vers le haut de celle-ci. Le point (blanc) où le pixel change à partir du noir pour aller au blanc le long de chaque ligne de l'image de capteur de lignes binaire est défini comme un bord haut, et le point où le pixel change pour passer du blanc au noir est défini comme un bord bas. Puisque le capteur de lignes 2 est conçu de façon à faire que la direction de balayage du capteur de lignes 2 soit perpendiculaire à la longueur du pantographe 1, l'espace entre une paire de bords, à savoir le bord haut et le bord bas, adjacents l'un à l'autre peut être utilisé pour séparer le pantographe 1 vis-à-vis des autres objets. Dans ce mode de réalisation, dans le cas où l'espace entre les deux bords, respectivement haut et bas, s'étend dans les limites d'une tolérance de largeur prédéterminée (ou bien s'étend entre deux valeurs de largeur prédéterminées), la section 33 de filtrage de largeur de pantographe détermine que cet espace correspond au pantographe 1. En faisant ainsi, on fait exécuter le processus d'extraction de la partie correspondant au pantographe 1. Thus, on the bit line sensor image, the part corresponding to the pantograph 1 is considered as a band-shaped part having a constant width which corresponds to the actual thickness of the pantograph 1. In this bit line sensor image , the part corresponding to the pantograph 1 and other objects is white, and the part corresponding to the bottom is black. As a result, the pantograph width filtering section 33 detects one or more points (or one or more parts) where a pixel changes from black to white and one or more points where the pixel changes from white to black, by controlling each line aligned in the bit line sensor image extracted from the memory 31. This detection operation is performed, with respect to the respective lines of the bit line sensor image, by successive control, from the bottom of the image of binary line sensor upward thereof. The (white) point where the pixel changes from black to go white along each line of the bit line sensor image is defined as a high edge, and the point where the pixel changes from white to white. black is defined as a low edge. Since the line sensor 2 is designed so that the scanning direction of the line sensor 2 is perpendicular to the length of the pantograph 1, the space between a pair of edges, namely the top edge and the bottom edge, adjacent to each other can be used to separate the pantograph 1 vis-à-vis the other objects. In this embodiment, in the case where the space between the two edges, respectively high and low, extends within the limits of a predetermined width tolerance (or extends between two predetermined width values), the pantograph width filtering section 33 determines that this space corresponds to the pantograph 1. By doing so, the extraction process of the part corresponding to the pantograph 1 is carried out.
De plus, le circuit 33 de filtrage de largeur de pantographe effectue un traitement qui vise à garder blancs les points des bords bas détectés comme étant une position de dessus (position supérieure) du pantographe 1, et à amener les autres points à devenir noirs. Ainsi, tous les points (pixels), à l'exception des points du bord bas, sont rendus noirs sur l'image de capteur de lignes binaire résultant du processus d'extraction ci-dessus indiqué. Par conséquent, le dispositif de commande produit une image de trace de pantographe dont les points blancs restants indiquent la trace de la position supérieure du pantographe 1. Ensuite le dispositif de commande mémorise l'image de la trace du pantographe dans la mémoire 31. In addition, the pantograph width filtering circuit 33 performs a processing which aims to keep the white points of the detected bottom edges white as a top position (upper position) of the pantograph 1, and to cause the other points to become black. Thus, all points (pixels), except the points of the bottom edge, are rendered black on the bit line sensor image resulting from the extraction process indicated above. Consequently, the control device produces a pantograph trace image whose remaining white dots indicate the trace of the upper position of the pantograph 1. Then the control device stores the image of the pantograph trace in the memory 31.
(4) Processus de filtrage de trace du pantographe (étape S4) Lorsqu'on a obtenu l'image de trace de pantographe indiquant la trace de la position de dessus du pantographe 1 à partir du processus de filtrage de largeur de pantographe de l'étape S3, il y a le cas où des points ne correspondant pas à la position de dessus du pantographe 1 ont été détectés en certaines parties de l'image de trace de pantographe. Ceci se produit dans le cas où la partie correspondant aux objets autres que le pantographe 1, comme par exemple la ligne aérienne, l'isolant ou le fil de suspension de la ligne aérienne, avait une largeur proche de la largeur de la partie correspondant au pantographe 1 sur l'image de capteur de lignes binaire Une telle partie présentant une largeur proche reste à titre de bruit sur l'image de trace du pantographe. Par conséquent, la section 34 de filtrage de trace de pantographe élimine ce bruit. (4) Pantograph trace filtering process (step S4) When the pantograph trace image was obtained indicating the pantograph 1 top position trace from the pantograph width filtering process of the pantograph Step S3, there is the case where points not corresponding to the top position of the pantograph 1 have been detected in parts of the pantograph trace image. This occurs in the case where the part corresponding to the objects other than the pantograph 1, such as for example the overhead line, the insulator or the suspension wire of the overhead line, had a width close to the width of the part corresponding to the pantograph 1 on the bit line sensor image Such a part having a near width remains as noise on the pantograph trace image. Therefore, the pantograph trace filter section 34 eliminates this noise.
Ainsi, la partie correspondant au pantographe 1 doit exister de 35 manière à se poursuivre avec une largeur constante sur l'image de capteur de lignes binaire. Ainsi, les points indiquant la position de dessus du pantographe doivent exister sous la forme d'une courbe continue sur l'image de trace de pantographe qui est lue dans la mémoire 31. En prenant ceci en compte, la section 34 de filtrage de trace de pantographe fixe une longueur prédéterminée de manière à estimer si une succession de points blancs sur l'image de trace du pantographe correspond au pantographe 1 ou non. Ensuite, la section 34 de filtrage de trace de pantographe considère une séquence de points qui est plus courte que la longueur prédéterminée comme étant un bruit, sur l'image de trace de pantographe. On note que la longueur d'une succession de points est comparée avec des longueurs prédéterminées par rapport à la direction, en série dans le temps, de l'image de la trace du pantographe. Par conséquent, la section 34 de filtrage de trace de pantographe supprime la séquence de points considérée comme du bruit en faisant que cette séquence de points devienne noire, dans l'image de trace de pantographe. Thus, the part corresponding to the pantograph 1 must exist so as to continue with a constant width on the bit line sensor image. Thus, the dots indicating the top position of the pantograph must exist in the form of a continuous curve on the pantograph trace image which is read in the memory 31. Taking this into account, the section 34 of trace filtering the pantograph sets a predetermined length so as to estimate whether a succession of white dots on the pantograph trace image corresponds to the pantograph 1 or not. Next, the pantograph trace filtering section 34 considers a sequence of dots that is shorter than the predetermined length as a noise, on the pantograph trace image. It is noted that the length of a succession of points is compared with predetermined lengths with respect to the direction, in series in time, of the image of the trace of the pantograph. Therefore, the pantograph trace filter section 34 suppresses the sequence of points considered noise by causing this sequence of points to become black in the pantograph trace image.
Ensuite la section 34 de filtrage de trace de pantographe mémorise l'image de trace de pantographe ainsi traitée dans la mémoire 31. Then the pantograph trace filtering section 34 stores the pantograph trace image thus processed in the memory 31.
(5) Processus de filtrage de point unique (étape S5) On peut éliminer de l'image de trace de pantographe la courte séquence de points à titre de bruit en utilisant la suppression de bruit du processus de filtrage de trace du pantographe, à l'étape S4. Toutefois, on ne peut pas éliminer une longue partie de bruit, qui a été déterminée être la trace de la partie de dessus du pantographe 1. En d'autres termes, une séquence de points qui est d'une longueur égale ou supérieure à la longueur prédéterminée ci-dessus indiquée et qui ne correspond pas à une trace réelle du pantographe 1 ne peut pas être éliminée de l'image de trace de pantographe. Par conséquent, à l'étape S5, la section 35 de filtrage de point unique de pantographe élimine le ou les bruits de la longue séquence de points, séparément du processus de filtrage de trace de pantographe de l'étape S4. (5) Single point filtering process (step S5) The short sequence of points as noise can be removed from the pantograph trace image by using the noise suppression of the pantograph trace filtering process at the same time. step S4. However, one can not eliminate a long portion of noise, which has been determined to be the trace of the top part of the pantograph 1. In other words, a sequence of points which is of a length equal to or greater than the predetermined length above indicated and which does not correspond to an actual trace of the pantograph 1 can not be eliminated from the pantograph trace image. Therefore, in step S5, the pantograph single point filter section 35 removes the noise (s) from the long sequence of points separately from the pantograph trace filtering process of step S4.
Ainsi, puisque le pantographe 1 doit exister d'une manière unique sur l'image de capteur de lignes, le point indiquant la position de dessus du pantographe ne doit être qu'un seul point sur la ligne de balayage du capteur de lignes 2. De plus, la plus grande partie des points de la trace de l'image de trace du pantographe qui a été détectée par le processus de filtrage de largeur de pantographe de l'étape S3 sont des points indiquant la position de dessus réelle du pantographe 1, ou correspondant à cette position. En prenant tous ces faits en compte, la section 35 de filtrage de point unique de pantographe calcule d'abord une position moyenne pour tous les points de trace de l'image de trace de pantographe lue par la mémoire 31, par rapport à la direction des lignes de balayage du capteur de lignes 2. Ensuite, si une seule ligne de l'image de trace de pantographe se trouvant dans la direction des lignes de balayage possède deux ou plus de deux points de trace, à savoir si deux ou plus de deux points blancs existent sur une même ligne de l'image de trace de pantographe, la section 35 de filtrage de point unique de pantographe considère ou sélectionne le point le plus rapproché de la position moyenne calculée pour les points de trace parmi les deux ou plus de deux points de trace, comme étant le point qui correspond à la position de dessus réelle du pantographe 1. La section 35 de filtrage de point unique de pantographe considère le point ou les autres points parmi les deux ou plus de deux points de trace comme étant du bruit. Par conséquent, la section 35 de filtrage de point unique de pantographe garde blanc le point le plus rapproché et change en noir l'autre point ou les autres points parmi les deux points ou plus de deux points de trace. Ensuite, la section 35 de filtrage de point unique de pantographe mémorise dans la mémoire 31 l'image de trace de pantographe ainsi traitée. Thus, since the pantograph 1 must exist in a unique manner on the line sensor image, the point indicating the top position of the pantograph must be only one point on the line sensor's scan line 2. In addition, most of the points in the trace of the pantograph trace image that were detected by the pantograph width filtering process of step S3 are dots indicating the actual top position of the pantograph 1 , or corresponding to this position. Taking all these facts into account, the pantograph single point filtering section 35 first calculates an average position for all the trace points of the pantograph trace image read by the memory 31, relative to the direction 2. Then, if a single line of the pantograph trace image lying in the direction of the scan lines has two or more trace points, ie whether two or more two white dots exist on the same line of the pantograph trace image, the pantograph single point filter section 35 considers or selects the closest point to the calculated average position for the trace points among the two or more of two trace points as being the point that corresponds to the actual top position of the pantograph 1. The pantograph single point filtering section 35 considers the point or other points among the two or more two trace points as noise. Therefore, the pantograph single point filtering section 35 keeps the closest point white and changes the other point or the other points of the two points or more of two trace points to black. Then, the pantograph single point filter section 35 stores in the memory 31 the pantograph trace image thus processed.
(6) Calcul de la hauteur réelle du pantographe (étape S6) La section 36 de calcul de la hauteur réelle du pantographe calcule la hauteur tridimensionnelle réelle du dessus du pantographe 1 en transformant (en analysant) l'image de trace de pantographe lue dans la mémoire 31. Ensuite, la section 36 de calcul de hauteur réelle du pantographe mémorise la hauteur ainsi calculée dans la mémoire 31, comme étant la donnée de hauteur du pantographe 1. Ici, la transformation aboutissant au calcul de cette hauteur s'effectue au moyen d'une transformation projective obtenue à partir des données de positions de l'installation du capteur de lignes 2. On note que la transformation projective utilisée dans ce mode de réalisation est une transformation largement connue (procédé de transformation). (6) Calculation of actual pantograph height (Step S6) The actual pantograph height calculation section 36 calculates the actual three-dimensional height of pantograph top 1 by transforming (analyzing) the pantograph trace image read from the memory 31. Then, the section 36 for calculating the actual height of the pantograph stores the height thus calculated in the memory 31, as being the height data of the pantograph 1. Here, the transformation resulting in the calculation of this height is carried out at by means of a projective transformation obtained from the position data of the installation of the line sensor 2. It will be noted that the projective transformation used in this embodiment is a widely known transformation (transformation method).
(7) Calcul de l'accélération du pantographe (étape S9) La section 39 de calcul de l'accélération du pantographe calcule l'accélération du pantographe 1, en dérivant au deuxième ordre les données de hauteur du pantographe lues dans la mémoire 31. Ainsi, l'accélération est calculée par dérivation au deuxième ordre (différence finie au deuxième ordre) des données de hauteur du pantographe. (7) Calculation of the pantograph acceleration (step S9) The pantograph acceleration calculation section 39 calculates the acceleration of the pantograph 1, deriving in second order the pantograph height data read from the memory 31. Thus, the acceleration is calculated by second-order derivation (second order finite difference) of the pantograph height data.
Ensuite, la section 39 de calcul d'accélération du pantographe mémorise la valeur calculée de l'accélération dans la mémoire 31, au titre des données d'accélération du pantographe 1. Then, the pantograph acceleration calculation section 39 stores the calculated value of the acceleration in the memory 31, as a function of the acceleration data of the pantograph 1.
Dans l'appareil de mesure du mouvement du pantographe, avec le traitement d'image effectué selon ce mode de réalisation, on traite l'image photographiée par le capteur de lignes 2. Par conséquent, des parties de balayage mécaniques telles qu'il en est utilisé dans le procédé à capteur laser ne sont pas nécessaires, et, ainsi, on peut mesurer un mouvement rapide d'objets. En outre, puisque la fréquence d'échantillonnage des données peut être rendue élevée (c'est-à-dire que la période d'échantillonnage peut être rendue courte), la mesure des composantes de haute fréquence permettant le calcul d'accélération, et autres, peut être assurée. En outre, dans ce mode de réalisation, il n'est pas nécessaire de préparer un environnement d'éclairage spécial pour recevoir la lumière en bandes projetée depuis un projecteur lumineux, comme on en prépare dans le procédé à capteur à division de la lumière. Par conséquent, la structure de l'appareil de mesure de mouvement du pantographe peut être simplifiée, et on peut obtenir une réduction du coût de l'appareil de mesure de mouvement du pantographe. De plus, dans ce mode de réalisation, puisque le capteur de lignes 2 ne photographie (ne détecte) qu'une seule ligne par échantillonnage, même si la fréquence d'échantillonnage associée à la détection devient élevée, on peut réduire l'augmentation des traitements de calcul par comparaison avec le procédé dans lequel on utilise un appareil de prise de vue à CCD. De la même façon, on peut réduire la capacité de mémorisation servant au stockage des données d'image par comparaison avec le procédé de l'appareil de prise de vue à CCD. In the pantograph movement measuring apparatus, with the image processing performed according to this embodiment, the image photographed by the line sensor 2 is processed. Therefore, mechanical scanning parts such as the is used in the laser sensor process are not necessary, and, thus, one can measure a fast movement of objects. In addition, since the sampling frequency of the data can be made high (i.e., the sampling period can be made short), the measurement of the high frequency components allowing the computation of acceleration, and others, can be assured. Further, in this embodiment, it is not necessary to prepare a special lighting environment for receiving the projected strip light from a light projector, as is prepared in the light division sensor method. Therefore, the structure of the pantograph movement measuring apparatus can be simplified, and a reduction in the cost of the pantograph movement measuring apparatus can be achieved. Moreover, in this embodiment, since the line sensor 2 only photographs (detects) only one line per sample, even if the sampling frequency associated with the detection becomes high, the increase in the number of lines can be reduced. computational processing compared to the method in which a CCD camera is used. In the same way, the storage capacity for storing the image data can be reduced by comparison with the CCD camera method.
De plus, dans l'appareil de mesure de mouvement du pantographe selon ce mode de réalisation, il est inutile de fixer un capteur directement sur le pantographe 1. Puisqu'une mesure sans contact est possible, le traitement spécial destiné à l'élément de fixation, au câblage électrique, etc., n'est pas nécessaire. Par conséquent, l'appareil de mesure de mouvement du pantographe selon ce mode de réalisation peut être utilisé avec une structure simplifiée par rapport au procédé dans lequel on utilise un capteur d'accélération. Moreover, in the pantograph movement measuring apparatus according to this embodiment, it is unnecessary to attach a sensor directly to the pantograph 1. Since a non-contact measurement is possible, the special treatment for the fixing, electrical wiring, etc., is not necessary. Therefore, the pantograph movement measuring apparatus according to this embodiment can be used with a simplified structure with respect to the method in which an acceleration sensor is used.
De plus, dans l'appareil de mesure de mouvement du pantographe selon ce mode de réalisation, le mouvement de la seule partie d'extrémité de dessus du pantographe 1 est détecté et mesuré par le processus de filtrage de largeur de pantographe de l'étape S3. Par conséquent, le bruit de l'image dû à l'existence d'une structure (un obstacle) qui est installée au sol et se déplace à une grande vitesse par rapport au pantographe 1 pendant la marche du véhicule peut être détecté et éliminé, de manière évidente. Non seulement un tel bruit, mais aussi le bruit de l'image dû à la structure qui se déplace au-dessus du pantographe avec une vitesse relativement différente (par exemple la ligne aérienne ou une structure qui est installée sur le véhicule et est à proximité du pantographe 1) peut être facilement détecté et éliminé, par comparaison avec le procédé de traitement par capteur de lignes de la technique antérieure. In addition, in the pantograph movement measuring apparatus according to this embodiment, the movement of the sole top end portion of the pantograph 1 is detected and measured by the pantograph width filtering process of the step S3. Therefore, the image noise due to the existence of a structure (an obstacle) which is installed on the ground and moves at a high speed relative to the pantograph 1 while the vehicle is running can be detected and eliminated, obviously. Not only such a noise, but also the sound of the image due to the structure that moves over the pantograph with a relatively different speed (for example the overhead line or a structure that is installed on the vehicle and is nearby pantograph 1) can be easily detected and eliminated, as compared to the prior art line sensor processing method.
Dans ce mode de réalisation, on crée l'image de trace du pantographe en gardant blancs les points du bord bas comme étant la position de dessus du pantographe 1, et en changeant les autres points en noir. Toutefois, l'appareil de mesure de mouvement du pantographe selon l'invention n'est pas limité à cela. Par exemple, l'image de trace de pantographe peut être créée par maintien des points du bord haut en blanc au titre de la position de dessous du pantographe 1, et par changement des autres points en noir. Toutefois, l'appareil de mesure de mouvement du pantographe selon l'invention n'est pas limité à cela. Par exemple, on peut créer une image de trace du pantographe en gardant blancs les points du bord haut comme étant la position de dessous du pantographe, et en changeant en noir les autres points. In this embodiment, the pantograph trace image is created by keeping the low edge points white as the top position of the pantograph 1, and changing the other points to black. However, the pantograph movement measuring apparatus according to the invention is not limited thereto. For example, the pantograph trace image can be created by keeping the white top edge points under the pantograph 1 bottom position, and by changing the other points to black. However, the pantograph movement measuring apparatus according to the invention is not limited thereto. For example, a trace image of the pantograph can be created by keeping the points of the top edge white as the pantograph's bottom position, and changing the other points to black.
En outre, on peut créer l'image de trace du pantographe en ajoutant la largeur du pantographe aux points du bord haut et en déterminant ainsi la position de dessus du pantographe 1. Avec cette structure modifiée, on obtient aussi les avantages ci-dessus indiqués. In addition, the pantograph trace image can be created by adding the width of the pantograph to the points of the high edge and thereby determining the top position of the pantograph 1. With this modified structure, the above-mentioned advantages are also obtained. .
On va maintenant expliquer une configuration d'appareil de mesure de mouvement pour un pantographe selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. We will now explain a configuration of motion measuring apparatus for a pantograph according to a second embodiment of the invention.
Ajout du processus d'interpolation aux données de hauteur du pantographeDans ce deuxième mode de réalisation, à l'appareil de mesure de mouvement de pantographe ci-dessus présenté selon le premier mode de réalisation (qui a été décrit dans ses principes de base), on ajoute un processus d'interpolation des données de hauteur du pantographe au moyen d'une section de traitement d'interpolation 37 (étape S7). Comme représenté sur les figures 5 et 6, une telle interpolation des données de hauteur de pantographe intervient après le traitement de calcul de la hauteur réelle du pantographe exécuté par la section 36 de calcul de hauteur réelle de pantographe (étape S6). Les explications concernant des parties identiques aux parties du premier mode de réalisation seront omises dans la suite de la description. Adding the interpolation process to the pantograph height data In this second embodiment, to the pantograph movement measuring apparatus shown above according to the first embodiment (which has been described in its basic principles), an interpolation process of the pantograph height data is added by means of an interpolation processing section 37 (step S7). As shown in FIGS. 5 and 6, such an interpolation of the pantograph height data occurs after the actual pantograph height calculation run performed by the actual pantograph height calculation section 36 (step S6). The explanations concerning parts identical to the parts of the first embodiment will be omitted in the remainder of the description.
Pour le traitement d'interpolation des données de hauteur du pantographe à l'étape S7, la section 37 de traitement d'interpolation effectue le traitement suivant après le calcul de hauteur réelle du pantographe de l'étape S6. Ainsi, s'il existe des données manquantes (des points intermédiaires entre des points de signaux réellement détectés) dans les données de hauteur de pantographe qui sont lues dans la mémoire 31, en d'autres termes si des données manquantes, dont la largeur s'échelonne à l'intérieur de la largeur prédéterminée, existent parmi les données de hauteur du pantographe, la section de traitement d'interpolation 37 effectue une interpolation sur cette partie de données manquante en utilisant les données (les points) des deux extrémités de cette partie de données manquante. Ainsi, la section 37 de traitement d'interpolation produit les données de hauteur de pantographe présentant quelques parties manquantes. Ensuite la section 37 de traitement d'interpolation mémorise dans la mémoire 31 les données de hauteur de pantographe ainsi traitées. Ici, dans ce mode de réalisation, divers procédés d'interpolation sont applicables, par exemple un procédé consistant à interpoler linéairement la partie manquante des données en utilisant les données des deux extrémités (interpolation linéaire). For the interpolation processing of the pantograph height data in step S7, the interpolation processing section 37 performs the following processing after the actual pantograph height calculation of step S6. Thus, if there are missing data (intermediate points between actually detected signal points) in the pantograph height data read in the memory 31, in other words if missing data, the width of which is within the predetermined width, exist among the pantograph height data, the interpolation processing section 37 interpolates this missing data part using the data (the points) of the two ends of this pantograph. missing data part. Thus, section 37 of interpolation processing produces pantograph height data with some missing parts. Then the interpolation processing section 37 stores in the memory 31 the pantograph height data thus processed. Here, in this embodiment, various interpolation methods are applicable, for example a method of linearly interpolating the missing part of the data using data from both ends (linear interpolation).
Dans l'appareil de mesure de mouvement de pantographe utilisant le traitement d'image selon ce mode de réalisation, la section 37 de traitement d'interpolation peut empêcher ou corriger le manque de données dû à des lacunes de lignes (des lignes manquantes) s'étant produites au moment de la production de l'image de capteur de lignes. De plus, la section 37 de traitement d'interpolation peut empêcher ou corriger le manque de données pour la trace du pantographe, qui se produit lorsque la ligne aérienne ou les autres objets sont en chevauchement avec la partie de mesure de capteur de lignes du pantographe 1. On peut ainsi résoudre le problème des lacunes de données de hauteur du pantographe. In the pantograph movement measuring apparatus using the image processing according to this embodiment, the interpolation processing section 37 can prevent or correct the lack of data due to gaps in lines (missing lines). 'being produced at the time of production of the line sensor image. In addition, the interpolation processing section 37 can prevent or correct the lack of data for the pantograph trace, which occurs when the overhead line or other objects overlap with the pantograph line sensor measurement part. 1. One can thus solve the problem of pantograph height data gaps.
On va maintenant expliquer la configuration de l'appareil de 15 mesure de mouvement du pantographe selon un troisième mode de réalisation de l'invention. The configuration of the pantograph motion measuring apparatus according to a third embodiment of the invention will now be explained.
Ajout d'un traitement de lissage aux données de hauteur du pantographe Dans le troisième mode de réalisation, un traitement de lissage des données de hauteur du pantographe, effectué par une section 38 de traitement de lissage (étape S8) est ajouté à l'appareil de mesure de mouvement de pantographe ci-dessus présenté du deuxième mode de réalisation. Comme représenté sur les figures 7 et 8, ce lissage des données de hauteur du pantographe s'ajoute au traitement d'interpolation des données de hauteur du pantographe exécuté par la section 37 de traitement d'interpolation (étape S7). Dans la description suivante, on omettra les explications qui se rapportent à des parties identiques à celles déjà présentées dans le deuxième mode de réalisation. Adding Smoothing Treatment to the Pantograph Height Data In the third embodiment, a pantograph height data smoothing processing performed by a smoothing treatment section 38 (step S8) is added to the apparatus. pantograph movement measuring device shown above of the second embodiment. As shown in FIGS. 7 and 8, this smoothing of the pantograph height data is in addition to the interpolation processing of the pantograph height data performed by the interpolation processing section 37 (step S7). In the following description, explanations relating to parts identical to those already presented in the second embodiment will be omitted.
Au titre du processus de lissage de données de hauteur du pantographe de l'étape S8, la section 38 de traitement de lissage effectue le traitement suivant à la suite du traitement d'interpolation de données de hauteur de pantographe de l'étape S7. Ainsi, la section de traitement de lissage 38 élimine les bruits (de période relativement courte ou de fréquence relativement haute) des données de hauteur du pantographe qui sont lues dans la mémoire 31. n d'autres termes, la section de traitement de lissage 38 élimine les bruits de variation mineurs (c'est-à-dire de courte période) des données de hauteur du pantographe qui ont subi le traitement d'interpolation, par exemple via une valeur moyenne de hauteur comprise à l'intérieur de chaque intervalle constant de données de hauteur de pantographe. Ainsi, la section 38 de traitement de lissage produit des données de hauteur de pantographe qui présentent une variation régulière, à savoir lisse les données de hauteur du pantographe. Ensuite, la section de traitement de lissage 38 mémorise dans la mémoire 31 les données de hauteur de pantographe ainsi traitées. As part of the pantograph height data smoothing process of step S8, the smoothing processing section 38 performs the next processing following the pantograph height data interpolation processing of step S7. Thus, the smoothing processing section 38 eliminates noise (of relatively short period or relatively high frequency) from the pantograph height data read from the memory 31. In other words, the smoothing processing section 38 eliminates the minor (i.e. short period) variation noises from pantograph height data that has undergone interpolation processing, for example, via a mean height value within each constant interval pantograph height data. Thus, the smoothing treatment section 38 produces pantograph height data that has a regular variation, ie smooth pantograph height data. Then, the smoothing processing section 38 stores in the memory 31 the pantograph height data thus processed.
Dans ce mode de réalisation, le traitement de lissage est exécuté après le traitement d'interpolation. Toutefois, l'appareil de mesure de mouvement de pantographe selon l'invention n'est pas limité à cela. Par exemple, le traitement de lissage peut être exécuté avant le traitement d'interpolation. In this embodiment, the smoothing processing is performed after the interpolation processing. However, the pantograph movement measuring apparatus according to the invention is not limited thereto. For example, smoothing processing can be performed before the interpolation processing.
Dans l'appareil de mesure de mouvement du pantographe utilisant le traitement d'image selon ce mode de réalisation, les composantes de bruit de courte période qui sont dues à une déviation mineure de chaque ligne, provoquée au moment de la production de l'image de capteur de lignes peuvent être éliminées (absorbées) par le traitement de la section de traitement de lissage 38. De même, les composantes de bruit de courte période qui sont dues à une oscillation rapide, comme par exemple une vibration, pendant la marche du véhicule peuvent également être éliminées par le traitement effectué par la section de traitement de lissage 38. Par conséquent, on peut obtenir des données de hauteur de pantographe présentant des mouvements réguliers de montée et de descente. On peut de plus supprimer les effets du bruit sur le calcul de l'accélération. In the pantograph motion measuring apparatus using the image processing according to this embodiment, the short period noise components which are due to a minor deviation of each line, caused at the time of the production of the image line sensor can be eliminated (absorbed) by the treatment of the smoothing treatment section 38. Similarly, the short-period noise components which are due to rapid oscillation, such as vibration, during The vehicle may also be eliminated by the treatment performed by the smoothing treatment section 38. Therefore, pantograph height data with regular up and down movements can be obtained. It is also possible to suppress the effects of noise on the calculation of the acceleration.
On note que le dispositif de commande est constitué de la section 21 de production d'image de capteur de lignes, de la section de transformation en binaire 32, de la section 33 de filtrage de largeur de pantographe, de la section 34 de filtrage de trace de pantographe, de la section 35 de filtrage de point unique de pantographe, de la section 36 de calcul de hauteur réelle de pantographe, de la section 37 de traitement d'interpolation, de la section 38 de traitement de lissage, et de la section de calcul d'accélération de pantographe 39, comme dans tes premier, deuxième et troisième modes de réalisation selon l'invention qui ont été décrits ci-dessus. Note that the control device consists of the line sensor image generation section 21, the bit transformation section 32, the pantograph width filter section 33, the pantograph track, pantograph single point filter section 35, pantograph real height calculation section 36, interpolation treatment section 37, smoothing treatment section 38, and pantograph acceleration calculating section 39, as in the first, second and third embodiments of the invention which have been described above.
Possibilités d'applications industrielles L'invention concerne la mesure du mouvement d'un pantographe. Plus particulièrement, l'invention peut être appliquée à un appareil de mesure de mouvement de pantographe utilisant un traitement d'image permettant de mesurer la hauteur et, ou bien, l'accélération du pantographe. The invention relates to measuring the movement of a pantograph. More particularly, the invention can be applied to a pantograph movement measuring apparatus using image processing for measuring the height and / or acceleration of the pantograph.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des appareils dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. Of course, those skilled in the art will be able to imagine, from the apparatuses whose description has just been given merely by way of illustration and by no means as a limitation, various variants and modifications that are not outside the scope of the invention. .
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Cited By (4)
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| EP2325656A1 (en) * | 2008-09-17 | 2011-05-25 | Meidensha Corporation | Device and method for measuring vertical acceleration of pantograph by image processing |
| EP2431706A1 (en) * | 2009-05-15 | 2012-03-21 | Meidensha Corporation | Device for measuring displacement of pantograph and method for detecting hard spot of trolley wire |
| WO2016041007A1 (en) | 2014-09-15 | 2016-03-24 | Dti Group Limited | Identification of a pantograph represented in an image |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5359038B2 (en) * | 2008-06-11 | 2013-12-04 | 株式会社明電舎 | Line sensor elevation angle measuring device by image processing |
| JP5481862B2 (en) * | 2009-01-22 | 2014-04-23 | 株式会社明電舎 | Pantograph height measuring device and calibration method thereof |
| JP5418176B2 (en) * | 2009-01-22 | 2014-02-19 | 株式会社明電舎 | Pantograph height measuring device and calibration method thereof |
| CN102062580B (en) * | 2009-11-13 | 2012-10-24 | 中铁二十一局集团电务电化工程有限公司 | Electrified railway contact network stagger value measuring tool |
| WO2019049716A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 株式会社ニデック | Spectacle frame shape measuring device and spectacle frame shape measuring program |
| CN110962611B (en) * | 2018-09-30 | 2023-03-10 | 青岛海汇德电气有限公司 | Charging bow and pantograph connecting method and device and electronic equipment |
| CN115682998B (en) * | 2022-11-04 | 2023-06-30 | 广东科诺勘测工程有限公司 | Method and device for calculating pile length of tubular pile |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3203959B2 (en) * | 1994-04-26 | 2001-09-04 | 株式会社明電舎 | Edge detection circuit of image processing device |
| JPH095043A (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Abnormality detecting apparatus for pantograph of electric car |
| JP3353024B2 (en) * | 1996-03-28 | 2002-12-03 | 三菱電機株式会社 | Pantograph slide thickness measuring device |
| FR2815136B1 (en) * | 2000-10-11 | 2002-12-27 | Siemens Automotive Sa | METHOD FOR DETERMINING THE THREE-DIMENSIONAL POSITION OF AT LEAST ONE LIGHT POINT |
| JP4078798B2 (en) * | 2000-10-31 | 2008-04-23 | 株式会社明電舎 | Pantograph obstacle detection device |
| JP4085588B2 (en) * | 2001-03-22 | 2008-05-14 | 株式会社明電舎 | Pantograph measuring device |
| JP3958566B2 (en) * | 2001-11-30 | 2007-08-15 | 東海旅客鉄道株式会社 | Measuring equipment for railway vehicles |
| JP2004286500A (en) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Railway Technical Res Inst | Pantograph condition measuring method and device for rolling stock |
-
2005
- 2005-03-11 JP JP2005068793A patent/JP4690749B2/en active Active
-
2006
- 2006-03-10 FR FR0650818A patent/FR2883962B1/en active Active
- 2006-03-10 CN CNB2006100547803A patent/CN100398982C/en active Active
- 2006-03-10 TW TW95108063A patent/TWI282841B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2244056A1 (en) * | 2008-02-15 | 2010-10-27 | Meidensha Corporation | Crossover measuring device |
| EP2244056A4 (en) * | 2008-02-15 | 2014-02-19 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Crossover measuring device |
| EP2325656A1 (en) * | 2008-09-17 | 2011-05-25 | Meidensha Corporation | Device and method for measuring vertical acceleration of pantograph by image processing |
| EP2325656A4 (en) * | 2008-09-17 | 2014-02-26 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Device and method for measuring vertical acceleration of pantograph by image processing |
| EP2431706A1 (en) * | 2009-05-15 | 2012-03-21 | Meidensha Corporation | Device for measuring displacement of pantograph and method for detecting hard spot of trolley wire |
| EP2431706A4 (en) * | 2009-05-15 | 2014-04-02 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Device for measuring displacement of pantograph and method for detecting hard spot of trolley wire |
| WO2016041007A1 (en) | 2014-09-15 | 2016-03-24 | Dti Group Limited | Identification of a pantograph represented in an image |
| EP3195261A4 (en) * | 2014-09-15 | 2018-06-06 | DTI Group Limited | Identification of a pantograph represented in an image |
| US10373331B2 (en) | 2014-09-15 | 2019-08-06 | Dti Group Limited | Identification of a pantograph represented in an image |
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