JP2006250776A - 画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トロリー線の磨耗部の幅を正確に測定し、かつ、測定装置を小型化及び低コスト化をはかることができる画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置を提供する。
【解決手段】 電車１０の屋根上にラインセンサ１１を設置し、このラインセンサ１１でトロリー線１６を撮影することによりラインセンサ画像３０を取得する。このラインセンサ画像３０を走査線方向で微分してエッジ画像４０を取得し、このエッジ画像４０からトロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を検出する。この軌跡４５，４６について高速フーリエ変換を行って周波数画像６０を取得し、この周波数画像６０から異常磨耗箇所２３を発見する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理によりトロリー線の磨耗を測定する分野のもので、とくにトロリー線の異常磨耗を検知する装置に関する。

トロリー線は、電車へ電力を供給するための電線である。このトロリー線は、電車が通過するたびにパンタグラフとの摩擦で磨耗する。更に、トロリー線とパンタグラフが瞬間的に離れてアーク放電が発生する個所では、トロリー線に局所的な異常磨耗が発生する。この異常磨耗の個所には相乗してアーク放電が発生するため、磨耗の進行が早い。磨耗したトロリー線を交換しない場合、最終的にはトロリー線が破断して事故を招くことになる。そこでトロリー線には摩耗限界が設けられており、トロリー線の磨耗量を測定し、その測定値がトロリー線の磨耗限界の値を超えないようにトロリー線を交換している。

従来から、トロリー線の磨耗を測定する方式には、トロリー線の厚みを測定する方式と、トロリー線の幅を測定する方式の２つの方式がある。トロリー線の厚みを測定する方式とは、ノギス等で直接トロリー線の厚みを手作業で測定する方式である。トロリー線の幅を測定する方式とは、ナトリウムランプやレーザ光等を使用してトロリー線の幅を測定する方式である。下記非特許文献１にナトリウムランプを使用してトロリー線の幅を測定する方式が開示されている。

第１１４回鉄道総研月例発表会要旨「軌陸車を用いた電車線検測装置の開発」http://www.rtri.or.jp/infoce/getsurei/1998/Getsu09/g114_5.html

上記非特許文献１に開示されている方式では、ナトリウムランプの光をトロリー線へ照射しその反射光を測定して、トロリー線の幅を測定する方式である。トロリー線の断面はひょうたん形状になっているが、パンタグラフとの摩擦による磨耗によりひょうたん形状の下部が平坦に削れ、磨耗が進むほど平坦部の幅が広くなる。

この幅を利用して、トロリー線の磨耗を測定する。この方式に使用する機器は、ナトリウムランプなど含めた比較的大型な装置となるため、電気検測車と呼ばれる専用車に搭載し、走行しながら反射光を反射光データとして記録し、後で記録した反射光データを基にトロリー線の磨耗を測定する。

トロリー線の厚みを測定する方式は、作業を機械化することが困難であるため、人がノギス等を用いて手作業で測定している。このように、人が手作業で測定しているため連続的に測定を行うことが困難であり、効率が悪いという問題がある。

また、ナトリウムランプやレーザ光を使用してトロリー線の幅を測定する方式には以下の問題がある。
第１の問題として、トロリー線が磨耗して平坦になっている部分の縁が波状になっている部分（以下、波状磨耗）や、トロリー線がアーク放電により劣化して黒く変色した部分（以下、黒化個所）等のトロリー線の異常磨耗とされる部分の反射光は、トロリー線の磨耗部の幅が、正常な幅と狭い幅が繰り返し現れる飛び石のような反射光となるため、単に反射光の幅だけで異常磨耗であるか判断することは困難であるという問題がある。

第２の問題として、反射光は、トロリー線を固定するクランプや碍子の反射によって局所的に反射光が広くなる場合があり、単に反射光の幅だけでこれを異常磨耗と判定してしまうという問題がある。
第３の問題として、上記第１の問題と第２の問題の異常磨耗の場合、反射光の反射データしか記録していないのでそれ以上の詳細なことがわからないという問題がある。

これらのことから本発明は、トロリー線の磨耗部の幅を正確に測定し、かつ、作業効率を高めることができる画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する第１の発明（請求項１に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、ラインセンサによりトロリー線からの反射光を経時的に撮影することにより、前記トロリー線の磨耗により平坦となっている磨耗部を表示するラインセンサ画像を取得し、前記ラインセンサ画像を走査方向に微分してトロリー線の磨耗部のエッジ画像を取得し、前記エッジ画像からトロリー線の磨耗部のエッジの軌跡を検出し、前記軌跡について高速フーリエ変換を行い周波数画像を取得し、前記周波数画像を基に異常磨耗箇所を検出することを特徴とする。

上記の課題を解決する第２の発明（請求項２に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、前記ラインセンサ画像に二値化処理又は膨張・縮退処理を施すことを特徴とする。

上記の課題を解決する第３の発明（請求項３に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、前記ラインセンサ画像から前記トロリー線の磨耗部の幅を計算し、前記トロリー線の磨耗部の幅について高速フーリエ変換することを特徴とする。

上記の課題を解決する第４の発明（請求項４に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、前記ラインセンサ画像に二値化処理又は膨張・縮退処理を施し、前記ラインセンサ画像から前記トロリー線の磨耗部の幅を計算し、前記トロリー線の磨耗部の幅について高速フーリエ変換することを特徴とする。

上記の課題を解決する第５の発明（請求項５に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明ないし第４の発明のいずれかに係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、前記高速フーリエ変換に代えてウエーブレット変換を行うことを特徴とする。

上記の課題を解決する第６の発明（請求項６に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明ないし第５の発明のいずれかに係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、時間あたりの前記軌跡及び前記前記トロリー線の磨耗部の幅を、電車の位置あたりのトロリー線の磨耗部の端部の軌跡に変換して、磨耗測定結果を補正することを特徴とする。

上記の課題を解決する第７の発明（請求項７に対応）に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置は、第１の発明ないし第５の発明のいずれかに係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、前記ラインセンサに代えてエリアカメラを使用することを特徴とする。

第１の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、画像処理によりトロリー線の異常磨耗とされる波状磨耗や黒化個所などの状態を定量化できる利点がある。

さらに、屋根上の装置はラインセンサ等で構成することにより小型化できる利点がある。このため例えば営業車両に設置することで、専用の電気検測車が不要になるため専用の電気検測車の保守費や運用費が不要となる。また営業車両での測定は、高い頻度で測定できる利点もある。

また、ラインセンサ画像が記録されているため、画像処理により検知した異常磨耗の個所を、写真と同等なラインセンサ画像で視認できる。これにより現地のトロリー線まで出向くことなくトロリー線の表面状態を目視で確認できる利点がある。

第２の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、二値化処理又は膨張・縮退処理を施した画像からトロリー線のエッジを取得することができる。これにより第１の発明に挙げた利点に加え、ラインセンサ画像内のノイズが除去できる利点がある。

第３の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、第１の発明に挙げた利点に加え、トロリー線の偏位による悪影響をなくす利点がある。

第４の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、二値化処理又は膨張・縮退処理を施した画像からトロリー線のエッジを取得することができる。これにより第１の発明と第３の発明に挙げた利点に加え、ラインセンサ画像内のノイズを除去できる利点がある。

第５の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、ウエーブレット変換を使用するので第１の発明ないし第４の発明に挙げた利点に加え、トロリー線の黒化個所のような、突発的な変化点の状態測定に向いており、また、トロリー線の波状磨耗のような、特定の周波数の状態測定に向いているという利点がある。

第６の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、第１の発明ないし第４の発明に挙げた利点に加え、電車の速度変化による磨耗状態値の変化を補正できる利点がある。

第７の発明に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置によれば、第１の発明ないし第５の発明に挙げた利点に加え、エリアカメラはラインセンサより安価であるため、経費を削減できる。また、エリアカメラはラインセンサより露光時間を長くできるため、消費電力の小さい照明で済む利点がある。さらに、電車の速度変化による磨耗状態の測定結果への影響を受けないという利点がある。

以下、本発明の実施形態に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置を図１から図１０を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る装置構成の模式図、図２は本発明の一実施形態に係るラインセンサ画像のグラフ、図３は本発明の一実施形態に係るエッジ画像のグラフ、図４は本発明の一実施形態に係るトロリー線の幅のグラフ、図５は本発明の一実施形態に係る周波数画像のグラフ、図６は実施例１のフローチャート、図７は実施例２のフローチャート、図８は実施例３のフローチャート、図９は実施例４のフローチャート、図１０は本発明の一実施形態に係る磨耗状態測定結果の補正を示すグラフである。

本実施例の装置構成は、図１に示すように電車１０の屋根上に、ラインセンサ１１、照明１２を設置し、電車１０の車内に画像記録部１３及び画像処理部１４を設置する。ラインセンサ１１は斜め上方、又は真上に向けて設置し、ラインセンサ１１の走査線１７が枕木方向と平行になるようにして、トロリー線１６を横切るようにする。

ラインセンサ１１から取得した走査線データの撮影時の時間ｔを横軸とし走査線ｘを縦軸として、図２のようにラインセンサ画像３０として画像記録部１３に保存する。異常磨耗２３は波状磨耗２０と黒化箇所２１とからなる。ラインセンサ画像３０はトロリー線１６の磨耗部を白３５、背景を黒３４で表す。白３５と黒３４の境界がエッジ３６，３７である。画像記録部１３に保存した画像は以下の画像処理によって磨耗状態を測定する。

本実施例の画像処理の手順を図６のフローチャートに従って説明する。
Ｓ１０において、画像記録部１３に保存したラインセンサ画像３０を取得する。
Ｓ１１において、取得したラインセンサ画像３０を、ｘ軸方向で微分し、図３のようにエッジ画像４０を求める。

Ｓ１２において、このエッジ画像４０をｘ軸方向に、矢印Ａで示すように微分値が正の最大値になる個所と負の最大値になる個所を探索し、それぞれトロリー線１６の磨耗部の端部４７，４８として検出する。
Ｓ１３において、矢印Ａで示すｘ軸方向の探索を全ての時間ｔについて行い、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を取得する。

Ｓ１４において、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を高速フーリエ変換して図５のような周波数画像６０を得る。即ち、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５、４６が良好な状態で取得できた場合は、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６をそれぞれ高速フーリエ変換し、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５を高速フーリエ変換した結果と、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４６を高速フーリエ変換した結果とを加算して求めた値により周波数画像６０とする。

なお、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６がノイズ等の影響により取得できない場合は、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５又は軌跡４６のいずれか状態の良い方だけを高速フーリエ変換して求めた値により周波数画像６０を得る。この周波数画像６０において、波状磨耗２０又は黒化個所２１であると判断することができる周波数域６５に所定の値以上の振動量（図示せず）がある個所を、異常磨耗２３とする。この異常磨耗２３の周波数域６５及び振動量は、パラメータとして実験的に求める。

以下に本実施例の利点を説明する。本実施例の屋根上の装置は、ラインセンサ１１と照明１２のみで構成して小型化できる利点がある。このため場合によっては営業車両に装置を設置することで、専用の電気検測車が不要になる利点がある。これにより専用検測車の保守費や運用費が不要となる。また、営業車両での測定は、高い頻度で測定できる利点もある。

さらに、ラインセンサ画像３０が画像記録部１３に記録されているため、画像処理により検知した異常磨耗の箇所を、写真と同等のラインセンサ画像３０で視認できる。これにより現地に出向くことなくトロリー線１６の表面状態を目視で確認できる利点がある。また、画像処理によりトロリー線１６の波状磨耗２０や黒化個所２１等の磨耗状態を定量化できる利点がある。

本実施例は実施例１に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、ラインセンサ画像３０に二値化処理、膨張処理、縮退処理を施しノイズを除去する処理を加えたものである。
本実施例の画像処理の手順を図７のフローチャートに従って説明する。
Ｓ２０において、画像記録部１３に保存したラインセンサ画像３０を取得する。
Ｓ２１において、ラインセンサ画像３０に二値化処理を施して二値化し、トロリー線１６の二値化ラインセンサ画像３０を得る。

Ｓ２２において、二値化ラインセンサ画像３０に対し膨張処理及び縮退処理を施し、二値化ラインセンサ画像３０のノイズを除去する。
Ｓ２３において、ノイズを除去した二値化ラインセンサ画像３０を、ｘ軸方向で微分し、図３のようにエッジ画像４０を求める。
Ｓ２４において、このエッジ画像４０をｘ軸方向に、矢印Ａで示すように微分値が正の最大値になる個所と負の最大値になる個所を探索し、それぞれトロリー線１６の磨耗部の端部４７，４８として検出する。

Ｓ２５において、矢印Ａで示すｘ軸方向の探索を全ての時間ｔについて行い、トロリー線１６の磨耗部の両側の軌跡４５，４６を取得する。
Ｓ２６において、トロリー線１６の磨耗部の両側の軌跡４５，４６を高速フーリエ変換して図５のような周波数画像６０を得る。即ち、トロリー線１６の磨耗部の両側の軌跡４５、４６が良好な状態で取得できた場合は、両側のトロリー線１６の磨耗部の軌跡４５，４６をそれぞれ高速フーリエ変換し、軌跡４５を高速フーリエ変換した結果と、軌跡４６を高速フーリエ変換した結果とを加算して求めた値により周波数画像６０とする。

なお、トロリー線１６の磨耗部の両端の軌跡４５，４６がノイズ等の影響により取得できない場合は、トロリー線１６の磨耗部の両側の軌跡４５又は軌跡４６のいずれか状態の良い方だけを高速フーリエ変換して求めた値により周波数画像６０を得る。この周波数画像６０において、波状磨耗２０又は黒化個所２１であると判断することができる周波数域６５に所定の値以上の振動量（図示せず）がある個所を、異常磨耗２３とする。この異常磨耗２３の周波数域６５及び振動量は、パラメータとして実験的に求める。

実施例１では、ラインセンサ画像３０を直接微分してエッジ画像４０を取得するが、本実施例ではラインセンサ画像３０に二値化処理、縮退処理、膨張処理を施した二値化ラインセンサ画像３０を微分してエッジ画像４０を取得する点が異なる。このように、本実施例では二値化ラインセンサ画像３０からエッジ画像４０を取得する。これにより本実施例には実施例１の利点に加え、ラインセンサ画像３０内のノイズを除去できる利点がある。

本実施例は実施例１に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、ラインセンサ画像３０からトロリー線の磨耗部の幅Ｗを抽出し、このトロリー線の磨耗部の幅Ｗにより周波数画像６０を得るというものである。本実施例の画像処理の手順を図８のフローチャートに従って説明する。

Ｓ３０において、画像記録部１３に保存したラインセンサ画像３０を取得する。
Ｓ３１において、取得したラインセンサ画像３０を、ｘ軸方向で微分し、図３のようにエッジ画像４０を求める。

Ｓ３２において、このエッジ画像４０をｘ軸方向に、矢印Ａで示すように微分値が正の最大値になる個所と負の最大値になる個所を探索し、それぞれトロリー線１６の磨耗部の端部４７，４８として検出する。
Ｓ３３において、矢印Ａで示すｘ軸方向の探索を全ての時間ｔについて行い、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を取得する。

Ｓ３４において、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６から図４のようなトロリー線１６の磨耗部の幅Ｗの時間的変化を示すグラフ５０を計算する。
Ｓ３５において、トロリー線１６の磨耗部の幅Ｗを高速フーリエ変換して図５のような周波数画像６０を得る。

実施例１ではトロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を周波数変換するが、本実施例ではトロリー線１６の磨耗部の幅Ｗを周波数変換する点が実施例１と異なる。通常トロリー線１６は偏位とよばれるジグザグな架線がなされる。この偏位は、図５の周波数画像６０上の低い周波数域で現れて磨耗状態の測定結果に影響を及ぼす恐れがある。

本実施例はトロリー線１６の磨耗部の幅Ｗを周波数変換することで、偏位による影響を無くす利点がある。このように、本実施例は実施例１の利点に加え、トロリー線１６の偏位による影響を無くす利点がある。

本実施例は実施例１に係る画像処理によるトロリー線の磨耗状態測定装置において、ラインセンサ画像３０に二値化処理、膨張処理、縮退処理を施し、この二値化ラインセンサ画像３０から得たトロリー線１６の磨耗部の幅Ｗにより周波数画像６０を得るというものである。本実施例の画像処理の手順を図９のフローチャートに従って説明する。
Ｓ４０において、画像記録部１３に保存した図３のラインセンサ画像３０を取得する。
Ｓ４１において、ラインセンサ画像３０に二値化処理を施して二値化し、トロリー線１６の二値化ラインセンサ画像３０を得る。

Ｓ４２において、二値化ラインセンサ画像３０に対し膨張処理及び縮退処理を施し、二値化ラインセンサ画像３０のノイズを除去する。
Ｓ４３において、ノイズを除去した二値化ラインセンサ画像３０を、ｘ軸方向で微分し、図３のようにエッジ画像４０を求める。

Ｓ４４において、このエッジ画像４０をｘ軸方向に、矢印Ａで示すように微分値が正の最大値になる個所と負の最大値になる個所を探索し、それぞれトロリー線１６の両端４７，４８として検出する。
Ｓ４５において、矢印Ａで示すｘ軸方向の探索を全ての時間ｔについて行い、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６を取得する。

Ｓ４６において、トロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６から図４のようなトロリー線１６の磨耗部の幅Ｗの時間的変化を示すグラフ５０を計算する。
Ｓ４７において、トロリー線１６の磨耗部の幅Ｗを高速フーリエ変換して図５のような周波数画像６０を得る。

本実施例は二値化ラインセンサ画像３０からトロリー線１６のエッジ３６，３７を取得する。これにより本実施例には実施例１と実施例３の利点に加え、ラインセンサ画像３０内のノイズを除去できる利点がある。

本実施例は、実施例１ないし実施例４で使用している高速フーリエ変換の代わりにウエーブレット変換を行い、トロリー線１６の磨耗状態を測定するものである。下記［数１］に本実施例におけるウエーブレット変換の式を示す。ここで、
Ｘ（ω，ｂ）は周波数画像、ｇ（ｔ）はウエーブレット関数、ｘ（ｔ）は軌跡位置、ｇはマザーウエーブレット関数、ωは周波数、ｂは電車１０の走行位置、ｔは時間である。

上記数１に示す式において、ωとｂを変化させてウエーブレット関数ｇ（ｔ）を求め、そのウエーブレット関数ｇ（ｔ）と軌跡位置ｘ（ｔ）との内積により周波数画像Ｘ（ω，ｂ）を求める。

ウエーブレット変換とは、デジタル信号を時間と周波数の２次元に分けて解析することができるため、高周波成分の時間分解能が高い。また、高速フーリエ変換の場合、基底関数として無限の広がりを持つ周期関数である正弦関数を用いるため、変化点に敏感に反応することができないが、ウエーブレット変換の場合、基底関数としてコンパクトな波の小片であるマザーウエーブレット関数を用いるため、変化点に敏感に反応できるといった特徴がある。

このウエーブレット変換の特徴は、異常磨耗の波形特徴と合致していることから、本実施例には、実施例１ないし実施例４に挙げた利点に加え、特定の周波数を持つ波状磨耗の状態測定に向いているという利点や、突発的な変化点である黒化個所の状態測定に向いているという利点がある。

本実施例は、実施例１ないし実施例４のトロリー線１６の磨耗部の端部の軌跡４５，４６と、実施例３と実施例４のトロリー線１６の幅５０を、電車１０の走行位置あたりのトロリー線１６の軌跡x(s)に変換し、電車１０の速度変化による磨耗状態測定の結果の変化を補正するものである。

以下に本実施例の磨耗状態測定の結果の補正方法を説明する。ラインセンサ画像３０撮像時に下記［表１］のように撮影時間ｔとそのときの電車位置ｓのログ
を記録しておく。そして、補正時に図１０のように求めたいx(s)を、下記［数２］により求める。

この電車位置ｓはＧＰＳなどを含むセンサから取得しても良いし、自動列車制御装置（ＡＴＣ）などの車両設備から取得しても良い。
このように本実施例は、実施例１ないし実施例４の利点に加え、電車の速度変化による磨耗状態の測定の結果を補正できる利点がある。

本実施例は、実施例１ないし実施例５で使用しているラインセンサ１１の代わりに、エリアカメラ（図示せず）を使用し、電車１０の速度変化による磨耗状態の測定結果の変化を無くすものである。このエリアカメラは、ラインセンサ１１が一つの走査線しか有していないのに対し、複数の走査線を有しているという特徴がある。

以下に本実施例について説明する。エリアカメラで連続的にトロリー線１６の画像を撮影し、そのときの電車位置ｓのログを記録しておく。補正時に撮影した画像のオーバーラップ個所を重ねて図２のような画像を作成し、実施例１ないし実施例５と同様の処理を行う。なお、電車１０の最高速度は決まっているので、必ずオーバーラップ個所ができるようにエリアカメラの単位秒あたりのフレーム数[フレーム数／ｓｅｃ]を選定するようにする。
電車１０の走行位置はＧＰＳなどを含むセンサから取得しても良いし、自動列車制御装置（ＡＴＣ）などの車両設備から取得しても良い。

本実施例は、実施例６と同様に電車１０の速度変化による磨耗状態測定により求めた値の変化を補正するものである。エリアカメラは、ラインセンサ１１より安価であるため、経費を削減できる。また、エリアカメラはラインセンサ１１より露光時間を長くできるため、消費電力の小さい照明で済む利点がある。さらに、本実施例は電車１０の速度変化による磨耗状態の測定結果への影響を受けないという利点がある。

本発明の一実施形態に係る装置構成の模式図である。 本発明の一実施形態に係るラインセンサ画像を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るエッジ画像を示すグラフある。 本発明の一実施形態に係るトロリー線の幅を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る周波数画像を示すグラフである。 実施例１のフローチャートである。 実施例２のフローチャートである。 実施例３のフローチャートである。 実施例４のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る磨耗状態の測定結果の補正を示すグラフである。

符号の説明

１１ ラインセンサ
１６ トロリー線
２３ 異常磨耗箇所
３０ ラインセンサ画像
４０ エッジ画像
４５，４６ トロリー線の磨耗部の端部の軌跡
Ｗ トロリー線の磨耗部の幅
６０ 周波数画像

Claims (7)

1. ラインセンサによりトロリー線からの反射光を経時的に撮影することにより、前記トロリー線の磨耗により平坦となっている磨耗部を表示するラインセンサ画像を取得し、
   前記ラインセンサ画像を走査方向に微分してトロリー線の磨耗部のエッジ画像を取得し、
   前記エッジ画像からトロリー線の磨耗部のエッジの軌跡を検出し、
   前記軌跡について高速フーリエ変換を行い周波数画像を取得し、
   前記周波数画像を基に異常磨耗箇所を検出する
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
2. 請求項１に記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   前記ラインセンサ画像に二値化処理又は膨張・縮退処理を施す
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
3. 請求項１に記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   前記ラインセンサ画像から前記トロリー線の磨耗部の幅を計算し、
   前記トロリー線の磨耗部の幅について高速フーリエ変換する
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
4. 請求項１に記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   前記ラインセンサ画像に二値化処理又は膨張・縮退処理を施し、
   前記ラインセンサ画像から前記トロリー線の磨耗部の幅を計算し、
   前記トロリー線の磨耗部の幅について高速フーリエ変換する
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
5. 請求項１ないし請求項のいずれかに記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   前記高速フーリエ変換に代えてウエーブレット変換を行う
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   時間あたりの前記軌跡及び前記前記トロリー線の磨耗部の幅を、電車の位置あたりのトロリー線の磨耗部の端部の軌跡に変換して、磨耗測定結果を補正する
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載するトロリー線磨耗状態測定装置において、
   前記ラインセンサに代えてエリアカメラを使用する
   ことを特徴とする画像処理によるトロリー線磨耗状態測定装置。

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