JP2005147878A - トロリ線摩耗量測定方法および測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
トロリ線架線形態にかかわらず検測車上において効率よく測定が可能なトロリ線摩耗量測定方法および測定装置を提供することにある。
【解決手段】
この発明は、トロリ線を横断してこのトロリ線に対してスリット光を実質的に垂直に照射して生成されるトロリ線とこれを支持するイヤーを含む反射光による像を検測車の進行方向に沿って所定の仰角を以て検測車に搭載されたカメラにより撮像し、得られた映像においてイヤーの映像を基準にしてトロリ線の摺面の映像の位置を算出してトロリ線の摩耗量を測定するものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トロリ線摩耗量測定方法および測定装置に関し、詳しくは、カテナリ式架線のみならず、剛体架線で支持されたトロリ線の摩耗量をシングル構造、ツイン構造等のトロリ線架線形態にかかわらず検測車上において効率よく測定が可能なトロリ線摩耗量測定方法および測定装置に関する。

従来、地下鉄のトロリ線は、その多くの区間がカテナリ架線ではなく、ツイン構造のトロリ線が剛体架線により支持され、碍子を介してトンネルの天井壁に固定されている。ツイン構造のトロリ線は、ツイン構造のトロリ線相互の間にある凹部をガイドとしてローラを接触させて接触方式（ポール・ガイドローラ方式）によりその摩耗量が測定されている。
なお、地下鉄でも、地下ではない橋梁区間や高架区間などでは、剛体架線ではなく、カテナリ架線のトロリ線となっている個所もある。
ところで、カテナリ架線のトロリ線摩耗量測定装置としては、トロリ線の摺面から反射光を得て、その幅に基づいて摩耗量を測定する、この出願人による発明が公知である（特許文献１）。
特開２００１−５９７１０号公報

地下鉄では、シングル構造のトロリ線もある。このシングル構造のものは凹部ガイドが存在しないので、前記したローラ接触方式での摩耗量の測定ができない問題がある。さらに、カテナリ架線から剛体架線へ移行する区間や剛体架線から次の剛体架線へと引き継ぐオーバーラップ区間では、ローラ接触方式では接触ローラの掛け替え等が必要になる。この掛け替え作業は、作業の人員がいく人か要求され、作業時間もかかり、測定効率を悪化させる。
そこで、特開２００１−５９７１０号（特許文献１）のようにトロリ線の摺面からの反射光を得て、摩耗量を測定する非接触式のものを地下鉄でも採用することが考えられるが、剛体架線支持のトロリ線は、断面矩形であるので摺面からの反射光を得ても摩耗量が算出できない。さらに、前記の非接触式は、投光系、受光系ともに大きなものであり、測定装置と検測車とがともに大がかりとなることから、地下鉄のような狭い空間で接近した剛体架線支持のトロリ線の摩耗量測定には適していない。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、カテナリ式架線のみならず、剛体架線で支持されたトロリ線の摩耗量をシングル構造、ツイン構造等のトロリ線架線形態にかかわらず検測車上において効率よく測定が可能なトロリ線摩耗量測定方法および測定装置を提供することにある。

このような目的を達成するためのこの発明の特徴は、トロリ線を横断してこのトロリ線に対してスリット状の光束を実質的に垂直に照射して生成されるトロリ線とこれを支持するイヤーを含む反射光による像を検測車の進行方向に沿って所定の仰角を以て検測車に搭載されたカメラにより撮像し、得られた映像においてイヤーの映像を基準にしてトロリ線の摺面の映像の位置を算出してトロリ線の摩耗量を測定するものである。

このように、トロリ線に対してスリット状の光束を実質的に垂直に照射して生成されるトロリ線とイヤーの像を検測車の進行方向に沿ってかつ斜め方向から撮像してその映像を採取し、イヤーを基準として摩耗量を算出することにより非接触状態でトロリ線の摩耗量を測定することができる。
この場合、トロリ線の摺面からの反射光を得て摩耗量を測定する非接触式とは異なり、単にカメラでスリット映像を撮像するだけであるので、測定装置が大型化してないで済み、イヤーを基準としているので、カテナリ式架線、剛体架線、シングル構造、ツイン構造等のトロリ線を支持する架線形態にかかわらず、トロリ線摩耗量を測定することができる。
その結果、カテナリ架線から剛体架線へ移行する区間や剛体架線から次の剛体架線へと引き継ぐオーバーラップ区間などにおいても従来のような接触ローラの掛け替えが不要となり、掛け替え作業も必要でなくなる。その分、作業人員の低減が図れ、トロリ線摩耗量の測定効率を向上させることができる。

図１は、この発明のトロリ線摩耗量測定装置を適用した一実施例のブロック図であり、図２は、その測定状態の説明図、図３は、トロリ線スリット像採取装置の説明図、図４は、その摩耗量測定の説明図、図５は、摺面実高さ参照テーブルの説明図である。
図１において、１０は、剛体トロリ線（剛体架線）１１のトロリ線１の摺面の摩耗量を測定画像から測定するトロリ線摩耗量測定装置であって、検測車２０の屋根の上部に設置されたレーザ光源１２と、検測車２０の屋根の上部に天地が反転して取付られた高速度デジタルカメラ（二次元のＣＣＤカメラ、以下カメラ）１３、検測車２０の内部あるいはカメラ１３とともに配置された二値化画像処理回路１４、そして画像データ処理・制御装置１５とにより構成される。
二値化画像処理回路１４は、ＬＶＤＳ（ローボルテージ差動信号）入力回路１４ａと画像合成・二値化処理回路１４ｂ、そしてＦＩＦＯメモリ１４ｃとを有していて、ＬＶＤＳ入力回路１４ａによりカメラ１３（実際には３個のカメラ使用）のデジタルビデオ信号を受けて、画像合成・二値化処理回路１４ｂで３個のカメラのデジタルビデオ信号を合成してコンパレート処理をしてビデオデータを二値化し、ＦＩＦＯメモリ１４ｃに水平ラインごとのデジタル信号を記憶する。そしてＦＩＦＯメモリ１４ｃから水平１ラインごとにデジタル化された水平１ラインのデータを順次出力する。
なお、検測車２０は、図示するように、タイヤ２０ａと車輪２０ｂとを有していて、一般道路を走行するときには、車輪２０ｂが収納されて、タイヤ２０ａにより走行し、レール３０上を走行するときに、車輪２０ｂが車体から降下してタイヤ２０ａの下面以上に延びて車体を持ち上げる構造となっている。

ここで、トロリ線１と、レーザ光源１２、そしてカメラ１３との関係は、図２に示するように、検測車２０の屋根上の上部に延びたトロリ線スリット像採取装置４（図３参照）の頭部に内蔵されている。カメラ１３は、検測車２０の進行方向に沿って２８度前後の仰角で中空に向けられている（図２（ａ）参照）。
図２（ａ）に示すように、レーザ光源１２からの光束は、検測車２０の進行方向に対して直角方向（検測車２０を横断する方向、すなわちＸ方向）に幅を持ち、トロリ線１（剛体トロリ線１１）に対して垂直方向（Ｙ方向）に仰角９０°で中空に向けられ、スリット状の光束（スリット光）１２０をトロリ線１と剛体トロリ線１１とをカバーする幅で発生する。その結果、図２（ｂ）に示すようなスリット像８が形成される。
なお、スリット状の光束の幅は、所定の間隔で曲折して敷設されているトロリ線１の曲折する範囲全体をカバーしている。そのために、レーザ光源１２は、実際には、検測車２０を横断する方向にトロリ線スリット像採取装置４に５個の半導体レーザ光源１２ａ〜１２ｅ（図３参照）が幅方向に一列に所定間隔で配列されてなる。同様に、カメラ１３も図２（ｃ）に示すように、３台のＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが検測車２０を横断する方向（Ｘ方向）にトロリ線スリット像採取装置４に所定間隔で配列されて構成される。

カメラ１３には、垂直方向（Ｙ方向）に対して横断方向（Ｘ方向）が１０倍となるシリンドリカルレンズ１３０が装着されている。したがって、カメラ１３から得られる画面上のＹ方向の分解能を０．０５ｍｍ／画素とした場合に、これに対してＸ方向（断方向）の分解能は、１／１０の０．５ｍｍ／画素の映像になる。
ここで、カメラ１３の撮像映像（デジタル画像データ）の画素数を５３２×５１２ドットのモノクロ画像とすれば、その１フレーム分（１画面分）の画像データが二値化画像処理回路１４を経て各水平１ライン対応にビットデータとして画像データ処理・制御装置１５に送出される。
水平１ラインごとの画像データを受けた画像データ処理・制御装置１５は、それを画像メモリ１５４（図１参照）に記憶する。その画像データは、先に説明したように、カメラ１３が天地反転して設置されているので上部の採取映像が画面上で下側となる、図４（ａ）に示すような画像になる。

図３の丸枠で示すように、剛体トロリ線１１は、トロリ線１と、トロリ線１を固定支持するイヤー２、そしてトロリ線支持剛体３とからなる。なお、トロリ線支持剛体３をトンネル等の天井に取り付ける碍子は省略してある。
トロリ線スリット像採取装置４は、図３に示すように、舟体７を介してトロリ線１に摺動して内部に５個設けられた半導体レーザ光源１２ａ〜１２ｅからスリット状のレーザ光束をトロリ線１に下から垂直に照射する。これにより剛体トロリ線１１に図２（ｂ）のスリット像８を生成する。４ａは、トロリ線スリット像採取装置４の剛体高さ測定部であって、頭部にレーザ光源１２とカメラ１３とを搭載し、底部に上下移動機構４ｂを内蔵している。上下移動機構４ｂの足の部分が検測車２０の床面（台車部分）５に固定され、剛体高さ測定部４ａが検測車２０に設けられたフレーム５ａの側面にスライド可能に固定されている。この上下移動機構４ｂは、画像データ処理・制御装置１５によりインタフェース１５５を介して制御される。これにより剛体高さ測定部４ａが上方に付勢制御されて、トロリ線スリット像採取装置４に搭載されたレーザ光源１２とカメラ１３とがトロリ線１の摺面１ａに追従する。
その結果、カメラ１３は、トロリ線１の摺面１ａを基準としてこれに沿って上下移動する。

このとき、測定画像も摺面１ａに沿って上下移動する。カメラ１３により撮像されたスリット光１２０により生成される反射光のスリット像８の映像には、トロリ線１とこれを支持するイヤー２とが含まれる。トロリ線１が摩耗して高さが変化しても、スリット像８におけるトロリ線１を固定するイヤー２とトロリ線１の摺面１ａとの位置関係は、これらがトロリ線支持剛体３に固定されているので変わることはない。また、カメラ１３は、トロリ線１の摺面１ａ（図２（ｂ）参照）に追従するので、前記した分解能を持つ高倍率のカメラ１３でスリット像８を撮像することができる。
このとき、図２（ａ）に示すように、カメラ１３により仰角２０゜〜３５°の範囲から選択されたある撮像角θ＝２８゜で斜めからトロリ線１のスリット像８が１画面分のスリット映像９（図４（ａ）参照）として採取される。二値化画像処理回路１４は、３個のカメラの画像データを合成して１フレーム分（あるいは１フィールド分）のデータを所定の閾値で比較演算をして二値化処理して“１”、“０”の水平１ラインのビットデータとして画像データ処理・制御装置１５に転送する。その結果、スリット像８は、図４（ａ）に示すような映像として画像メモリ１５４に記憶される。
そこで、このスリット映像９からイヤー２の映像を基準としてトロリ線１の摺面１ａまでの距離を算出すれば摩耗量を算出できる。
トロリ線スリット像採取装置４は、トロリ線１の摺面１ａを基準としてカメラ１３を支持しているので、検測車２０が上下動しても、その上下移動の影響はほとんどなく、Ｙ方向（高さ方向）の分解能０．０５ｍｍ／画素の高倍率の画像を得てもトロリ線１とイヤー２との映像を常時採取することができる。

図４（ａ）は、トロリ線１の摺面１ａに沿って上下移動するカメラ１３により採取され、二値化されたスリット映像９の１画面を表示した場合の画像（画像メモリ１５４の記憶されたデータによるもの）であって、このスリット映像９において、中央の凸部がトロリ線１の映像である。図４（ｂ）にスリット映像９を反転して対応付けて示すように、その頂点面が摺面１ａである。その両脇がトロリ線１の側面の映像１ｂ，１ｃである。これに続く傾斜面２ａ，２ｂが図２（ｂ）に示すイヤー２の側面部分の映像である。３ａ，３ｂは、トロリ線支持剛体３の足の部分であり、これらをつなぐ縦線３ｃ，３ｄは、実際にははっきりしない縦線として映る。
この図４（ｂ）は、採取画像からトロリ線摩耗量を測定する測定原理の説明図である。
図４（ａ），（ｂ）において、画面のＸ座標（水平走査方向）は、検測車２０と直角なＸ方向に相当し、画面のＹ座標（垂直走査方向）は、剛体トロリ線１１からみたトロリ線１の高さ方向、すなわち、Ｙ方向に対応している。
なお、座標の原点は、画面上部の左端であり、画面上の最初の水平ラインがＸ軸、左端を通る垂直方向の画素ラインがＹ軸となる。撮像時の１画素の分解能は、前記したようにＹ方向では０．０５ｍｍであり、Ｘ方向では０．５ｍｍである。そして、撮像角θは、約２８度である。
そこで、画面上の摺面１ａ（頂点面）までのＹ方向の画素数×０．０５ｍｍが摺面１ａの高さを示す。また、画面上のイヤー２の傾斜面の２ａ，２ｂのいずれかに固定点Ｐが採られ、そのＹ方向の画素数×０．０５ｍｍがトロリ線摩耗算出の基準点Ｐの高さを示す。この関係に基づいてトロリ線摩耗量の算出をする原理を前記の図４（ｂ）に示す。

図４（ｂ）に示すように、まず、画像メモリ１５４の水平１ラインごとのビットデータからトロリ線１の側面１ｂ，１ｃの映像の水平方向（Ｘ方向）の画素位置(1)，(2)の座標Ｘ1，Ｘ2を検出して、中央の画素位置(3)の位置を（Ｘ2−Ｘ1）／２＋Ｘ1として算出する。このときの中央の画素位置(3)のＹ方向の座標値Ｙ1（画素位置(5)参照）を得て、摺面１ａの中央位置の座標（（Ｘ2−Ｘ1）／２＋Ｘ1，Ｙ1）を得る。
次に、中央の画素位置(3)の位置から所定値ａだけＸ方向に離れた画素位置(4)を座標Ｘ4として算出し、この画素位置(4)のＹ方向の傾斜面２ｂの映像との交点を摩耗基準点Ｐとして座標値Ｙ4（画素位置(6)参照）を得て、その座標（Ｘ4，Ｙ4）を得る。そして、この摩耗基準点Ｐから中央の画素位置(3)のＹ方向の座標値Ｙ1（画素位置(5)参照）と画素位置(4)のＹ方向の座標値Ｙ4（画素位置(6)参照）から、これら座標値の差（Ｙ4−Ｙ1）を仮摩耗量として算出する。
ここで、摩耗基準点Ｐは、図２（ｂ）に示すように、剛体トロリ線１１において、本来の摩耗量算出基準位置Ｓから一定値ｄだけ垂直方向にずれた剛体トロリ線１１上の固定点である。
そこで、次に、トロリ線１の摩耗量ＭをＭ＝ｄ＋（Ｙ4−Ｙ1）として算出する。

以上の摩耗量算出を図４（ａ）の画像データに基づいて行うのが、画像データ処理・制御装置１５である。
以下、これについて説明する。図１において、画像データ処理・制御装置１５は、ＭＰＵ１５１とメモリ１５２とＣＲＴディスプレイ１５３、画像メモリ１５４、そしてインタフェース１５５を備えて、バス１５６によりこれら回路が相互に接続されている。
なお、レーザ光源１２とカメラ１３とは、インタフェース１５５を介してＭＰＵ１５１により制御される。
メモリ１５２には、トロリ線エッジ検出プログラム２１、トロリ線摺面中位置検出プログラム２２、摩耗基準点検出プログラム２３、そして摩耗量算出プログラム２４とが格納され、図４（ａ）のデータが画像メモリ１５４に記録されている。さらにメモリ１５２には、各点の画像データ上の検出座標位置から実高さを求めるために摺面実高さ参照テーブル２５と、前記の所定値ａ、一定値ｄ等が記憶されたパラメータ領域２６等が設けられている。
なお、インタフェース１５５を介して接続されたハードディスク等の外部記憶装置１５７もこれには設けられていて、測定結果がこの外部記憶装置１５７に走行距離に応じて記憶される。この場合の走行距離測は、距離パルスにより測定される。この測定位置の検出等については周知であるので割愛する。また、二値化画像処理回路１４の二値化処理については、メモリ１５２に二値化処理プログラムを格納しておき、ＭＰＵ１５１がこの二値化処理プログラムを実行して二値化処理が実現されてもよい。

トロリ線エッジ検出プログラム２１は、ＭＰＵ１５１に実行され、これの実行によりＭＰＵ１５１は、二値化処理された画像メモリ１５４のデータから側面１ｂ，１ｃの映像の水平方向の画素位置(1)，(2)のＸ方向の座標（Ｘ1，Ｘ2）を検出する。これは、画像メモリ１５４に記憶され二値化されたデータから検出される。二値化された画像データは、映像線のある位置には、“１”が立つデータになる。水平ラインの方向に連続する線は、“１１１１…”となる。そこで、ある水平１ライン分のデータを参照したときに、摺面１ａの映像のある水平１ラインのデータが“００００００…０１１１…１１１０…０００００”のデータとなり、“１”がある一定量連続するデータとなる。摺面１ａの映像は、ある画素位置で“１”が一定数連続するので、この状態を検出することで摺面１ａが水平ラインが何ライン目のものか検出され、それが座標Ｙ1となる。つづいて、側面１ｂ，１ｃの映像を検出する。これは、“００００００…０１０００…０００１０…０００００”のデータとなり、前記の一定幅ほぼに対応した位置が“０”となり、側面の線に対応した位置に“１”が立つデータとなる。これが水平ラインの数ライン分連続したときに、“１”の立った画素位置のＸ座標が（Ｘ1，Ｘ2）として検出される。なお、複数の各水平ラインにおいてＸ座標値にばらつきがあるときには、座標値は平均値が採られる。
これらの座標検出が終了すると、それらをメモリ１５２の作業領域に記憶して、ＭＰＵ１５１がトロリ線摺面中位置検出プログラム２２をコールして実行する。

トロリ線摺面中位置検出プログラム２２は、ＭＰＵ１５１に実行され、これの実行によりＭＰＵ１５１は、検出された座標値を読み出して、（Ｘ2−Ｘ1）／２＋Ｘ1により中央位置のＸ座標を算出し、摺面１ａのデータが“００００００…０１１１…１１１０…０００００”のライン数からＹ座標（Ｙ1）を決定する。そして、ＭＰＵ１５１は、摩耗基準点検出プログラム２３をコールして実行する。
摩耗基準点検出プログラム２３は、ＭＰＵ１５１に実行され、これの実行によりＭＰＵ１５１は、画素位置(4)のＹ方向の傾斜面２ｂとの交点の摩耗基準点ＰをＸ4＝（Ｘ2−Ｘ1）／２＋Ｘ1＋ａのＸ座標の位置に“１”が立っている水平ラインデータを検索して、その水平ラインのＹ方向の座標値をＹ4として得る。これにより摩耗基準点Ｐの座標（Ｘ4，Ｙ4）を検出する。それをメモリ１５２の作業領域に記憶して、ＭＰＵ１５１が摩耗量算出プログラム２４をコールして実行する。

摩耗量算出プログラム２４は、ＭＰＵ１５１に実行され、これの実行によりＭＰＵ１５１は、トロリ線１の摩耗量ＭをＭ＝ｄ＋（Ｙ4−Ｙ1）として算出する。なお、データ値ｄと、前記のデータ値ａは、それぞれメモリ１５２のパラメータ領域２６から読出される。
ここで、Ｙ4−Ｙ1の算出は、座標（Ｘ1，Ｙ1）、座標（Ｘ4，Ｙ4）の座標から摺面実高さ参照テーブル２５（図５参照）をそれぞれに参照して画面上の各座標位置でのそれぞれの実際の高さｙ4，ｙ1を得てから実高さの差として算出される。すなわち、座標（Ｘ1，Ｙ1）におけるＹ1から実高さｙ1を得て、次に座標（Ｘ4，Ｙ4）におけるＹ4から実高さｙ4を得て、仮摩耗量が（ｙ4−ｙ1）の差として算出される。
そして、摩耗量Ｍが、Ｍ＝ｄ＋（ｙ4−ｙ1）として算出される。
ここで、（Ｙ4−Ｙ1）を算出して、その座標距離から実高さを摺面実高さ参照テーブル２５から求めると、仰角２８度で斜めに撮像した映像による歪みが影響して測定誤差が増加する欠点がある。
なお、全体的な摩耗量算出の処理フローは、(1)トロリ線エッジ検出処理、(2)トロリ線摺面中位置検出処理、(3)摩耗基準点検出処理、(4)摩耗量算出処理の順で順次前記の各プログラムが実行されるだけであるので、ここでは、これらの処理の図示を割愛する。

図５（ａ）は、その摺面実高さ参照テーブル２５であって、画面上の画素座標に対応して実際に測定された画面上の位置の平均値を示す。この実寸法は、トロリ線スリット像採取装置４をトロリ線１の摺面１ａに対応する位置を基準としてカメラ１３を設置して、実際の高さの関係があらかじめ分かっている位置に目印を置いてカメラ１３の撮像角θを仰角２８°として得た映像を表示した場合のその画面上の画素位置と実際の高さとの対応関係をテーブル化したものである。図５（ｂ）の座標点で示すものが撮像された目印の位置に対応している。
なお、摺面実高さ参照テーブル２５は、画像メモリ１５４に記憶されたデータを表示した場合の画面上の左上端部を原点として複数回測定したものの平均値を各座標位置対応に登録してある。この場合、撮像角θが仰角２８°であるので、スリット像８は、画面の中心を基準としてcosθ分、高さ方向に歪みを生じた映像となる。
そこで、前記の摺面実高さ参照テーブル２５のＸ，Ｙの各座標点は、図５（ｂ）の座標点で示すものが、さらに、撮像角θによる歪みに応じて修正されて図５（ｃ）の座標点で示す状態になる。
すなわち、前記の歪みに応じて前記の参照テーブル２５のデータは、座標点を修正した位置に各実測値を配置してある。
なお、図５（ｃ）の座標点は、各画素位置から多少ずれた位置にある。したがって、テーブル上の座標点からずれた座標点あるいは外れた座標点については実高さを補間演算により算出することになる。これにより、Ｙ方向の座標の差を計算して実高さを算出する場合よりも算出誤差が少なくなる。

図４（ｃ）は、ツイン構造の剛体トロリ線についてのスリット映像９であり、図４（ｄ）は、それを反転した映像を示している。
図４（ｄ）に示すカッコ書きの数値は、トロリ線摩耗量を図４（ｂ）に対応させて示したものである。この場合には、２つのトロリ線それぞれについて、各トロリ線の摺面の側面位置が画素位置(1)，(2)の位置と画素位置(3)，(4)の位置においてそれぞれに検出され、それぞれの摺面の中央値が画素位置(5)，(6)の位置として算出される。そして、それぞれのトロリ線について、画素位置(8)，画素位置(9)と画素位置(10)のＹ座標が算出されて、画素位置(10)のＹ座標値（基準点Ｐ）から画素位置(8)，画素位置(9)のＹ座標値の差を算出することでそれぞれのトロリ線摩耗量が算出される。

ところで、画像データ処理・制御装置１５の画像メモリ１５４上の１画面分のデータに基づいてトロリ線１のある位置の摩耗量算出が終了した時点で、ＭＰＵ１５１は、インターフェース１５５を介してカメラ１３を制御し、二値化画像処理回路１４からフレーム同期信号の割込み信号を受けて次の１画面分の採取する。これにより、検測車２０の走行に応じて順次１画面分の画像が採取され、かつ、このとき同時に距離パルスが採取されて、トロリ線１の摩耗量がレール３０の軌道に沿って順次算出されて、外部記憶装置１５７に記録されていく。
この場合、カメラ１３は常に撮像状態にしておき、ＭＰＵ１５１が二値化画像処理回路１４を制御して１画面ごとの映像データを画像メモリ１５４に検測車２０の走行に応じて摩耗量算出と並行して順次得るようにしてもよい。また、距離パルスに応じて所定間隔で１画面部の画像データを得るようにしてもよい。

以上説明してきたが、実施例では、剛体架線を基準として摺面１ａの高さを算出して摩耗量を算出しているが、この場合に摺面１ａの中心位置を算出しているので、検測車２０を横断する水平方向（Ｘ方向）での摺面１ａの中心の位置を記憶し、例えば、画面上の中央位置を基準として、トロリ線の偏位量を同時に測定することが可能である。
また、実施例では、トロリ線が剛体トロリ線で支持された例を挙げているが、カテナリ式のものでもイヤーにトロリ線が支持される関係は同じであるので、カテナリ式のものであってもこの発明が適用できることはもちろんである。

図１は、この発明のトロリ線摩耗量測定装置を適用した一実施例のブロック図である。 図２は、その測定状態の説明図である。 図３は、トロリ線スリット像採取装置の説明図である。 図４は、その摩耗量測定の説明図である。 図５は、摺面実高さ参照テーブルの説明図である。

符号の説明

１…トロリ線、２…イヤー、３…トロリ線支持剛体、
４…トロリ線スリット像採取装置、４ａ…剛体高さ測定部、
４ｂ…上下移動機構、５…検測車２０の床面（台車部分）、
７…舟体、８…スリット像、９…１画面分のスリット映像、
１０…トロリ線摩耗量測定装置、
１１…剛体トロリ線、１２…レーザ光源、
１３…高速度デジタルカメラ（二次元のＣＣＤカメラ）、
１４…二値化画像処理回路、１４ａ…ＬＶＤＳ（ローボルテージ差動信号）入力回路、
１４ｂ…画像合成・二値化処理回路、１４ｃ…ＦＩＦＯメモリ、
１５…画像データ処理・制御装置、１５１…ＭＰＵ、１５２…メモリ、
１５３…ＣＲＴディスプレイ、１５４…画像メモリ、
１５５…インタフェース、１５６…バス、１５７…外部記憶装置、
２０…検測車、２０ａ…タイヤ、２０ｂ…車輪、
２１…トロリ線エッジ検出プログラム、２２…トロリ線摺面中位置検出プログラム、
２３…摩耗基準点検出プログラム、２４…摩耗量算出プログラム、
２５…摺面実高さ参照テーブル、２６…パラメータ領域、
３０…レール、１２０…スリット光束、１３０…シリンドリカルレンズ。

Claims (5)

1. トロリ線を横断してこのトロリ線に対してスリット状の光束を実質的に垂直に照射して生成される前記トロリ線とこれを支持するイヤーを含む反射光による像を検測車の進行方向に沿って所定の仰角を以て前記検測車に搭載されたカメラにより撮像し、得られた映像において前記イヤーの映像を基準にして前記トロリ線の前記摺面の映像の位置を算出して前記トロリ線の摩耗量を測定するトロリ線摩耗量測定方法。
2. さらに、前記カメラで採取した映像データを二値化する二値化手段を有し、前記トロリ線は、剛体に支持されて剛体架線を形成し、前記カメラは、前記トロリ線の前記摺面を基準として前記映像をその天地を反転して採取し、前記二値化された前記映像データから前記摩耗量を算出する請求項１記載のトロリ線摩耗量測定方法。
3. 前記所定の仰角は、２０゜〜３５°の範囲から選択されたある角であり、さらに、前記映像における前記摺面の中心から所定の距離離れた前記イヤーの位置に第１の基準点が設けられ、前記トロリ線の摩耗量を決定する前記トロリ線の第２の基準点と前記第１の基準点との差値を有し、前記摩耗量は、前記第１の基準点と前記摺面との距離に前記差値を加えて算出される請求項２記載のトロリ線摩耗量測定方法。
4. さらに、前記カメラにより撮像された映像における１画面上の各座標位置について実際の高さを算出する参照テーブルを有し、前記トロリ線の前記摺面の映像の中央位置の座標の実高さを前記参照テーブルにより第１の値として得てさらに前記第１の基準点の座標の実高さを前記参照テーブルにより第２の値として得て前記第１の値と前記第２の値の差を前記第１の基準点と前記摺面との距離として算出する請求項３記載のトロリ線摩耗量測定方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のトロリ線摩耗量測定方法を用いるトロリ線摩耗測定装置。

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