JP5466048B2 - 車両検査装置 - Google Patents
車両検査装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5466048B2 JP5466048B2 JP2010047545A JP2010047545A JP5466048B2 JP 5466048 B2 JP5466048 B2 JP 5466048B2 JP 2010047545 A JP2010047545 A JP 2010047545A JP 2010047545 A JP2010047545 A JP 2010047545A JP 5466048 B2 JP5466048 B2 JP 5466048B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disk
- imaging
- illumination light
- image
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
図1〜図13を用いて、本発明の実施の形態1の車両検査装置(以下、単に検査装置とも称する)について説明する。実施の形態1は、(a)車両走行状態でディスク面全面を複数に分割して撮像する構成(図1,図3等)、(b)不要物の映り込み等を避ける撮像光学系の配置構成(図6,図12等)、(c)建築限界を考慮した配置の構成(図11等)、(d)位置関係に応じた特徴点の顕在化の特性を考慮した構成(図8,図13等)、などを有する。
図1は、検査対象(車輪部等)、軌道、及び検査装置300(そのうちの撮像光学系100)を含む、全体の配置等の構成を軌道及び車両の上側から示している。図1では、検査対象の車両全体については図示省略し、そのうちの車軸3と車輪2(ディスク1を含む)を1軸分のみを示した。また、検査装置300のうち撮像光学系100を示し、他の要素は後述する。
図2は、検査対象の車両の構成を示し、線路4上、車両(車両本体)7、台車構造物8、輪軸部(構成要素:3,2,1)などを側面から示している。車輪2は台車構造物8によって支持され、台車構造物8は車両本体7を支えている。車輪2の側面、即ちブレーキディスク1のおおよそ上半分は、台車構造物8により覆われており、容易に見ることはできない。
図3は、ディスク1面を複数に分割して撮像する構成における撮像範囲などの例を示している。上記のように、ディスク1のおおよそ上半分については視認及び撮像ができないので、実施の形態1では、図3に示すように、ディスク1(例えば1a)の全面(円形状領域)を例えば4つの扇状(四分円)の領域(A〜D)に分割し、車両の走行に伴い、それぞれの領域を対応する撮像光学系100(例えば101a〜104a)により撮像する構成である。1つの撮像光学系100(例えば101a)は、ディスク1面のうち一部の領域(例えば領域Aを含む範囲R1)を撮像する。線路4上、ディスク1の第1の分割面(領域A)が真下になる位置(L1)に来たとき、第1の撮像光学系101aにより当該領域Aを中心にした範囲R1を撮像する。次に、車両の走行により車輪2及びディスク1の回転がbの方向に進んで、ディスク1の第2の分割面(領域B)が真下になる位置(L2)に来たとき、第2の撮像光学系102aにより撮像する。以降同様に、第3の面(C),第4の面(D)について、各位置(L3,L4)で第3、第4の撮像光学系103a,104aによりそれぞれ撮像する。これら4つの撮像光学系100(101a〜104a)によるグループ(第1の系とする)により、ディスク1面の全面(領域A〜D)を、1回の走行時に撮像することができる。
図4には、本実施の形態1の検査装置300における検査制御装置200の構成例を示している。図1の各撮像光学系(撮像装置)100は、検査制御装置200に接続され、全体として検査装置300が構成されている。図4では1単位の検査装置300を示すが、複数の各撮像装置100に関して同様の構成である。また、複数の撮像装置100を1つの検査制御装置200に接続して処理する形態なども可能である。
次に、図5〜図13等を用いて、撮像光学系(撮像装置)100(カメラ11、照明光源12)の詳しい構成について説明する。
そこで、図6(a),(b)に示すように、実施の形態1では、撮像光学系100のカメラ11を、ディスク1面(被照明領域)の法線(n)に対して所定角度(α)で傾けた位置に配置する構成である。なお、ディスク1面の法線(n)とカメラ11の光軸(q)との成す角度をαとする。カメラ11の光軸(q)は、ディスク1の中心(c)よりも少し下の位置の法線(n)に対し下方向に角度αで傾いている。
続いて、照明光源12の配置について説明する。図6(a),(b)には、照明光源12の配置も示している。ディスク1面の法線(n)と照明光源12の光軸(p)との成す角度をβとする。また、カメラ11の光軸(q)と照明光源12(12a,12b)の光軸(p(p1,p2))との成す角度をγとする。
ここで、更に、撮像光学系100のそれぞれの要素(11,12)に関する最適な配置の角度などについて以下に述べる。
次に、図9,図10等を用いて、前述した問題の1つである輝線について考える。
さて、鉄道車両を支障無く走行するために、軌道4上に確保すべき空間、即ち「建築限界」と呼ばれる制約が存在し、いかなるものもこの限界(領域)内に入ることは許されない(久保田博著「鉄道工学ハンドブック」(pp54〜55、グランプリ出版)などを参照)。即ち、本実施の形態1における撮像光学系100等の物理的要素についても、この建築限界を超えて車両に近付けて配置することは許されない。
以上の説明に基づき、図12以下を用いて、本実施の形態1における撮像光学系100に関する好適な配置構成例(条件)を説明する。図12は、前記図6同様に、撮像光学系100の配置に関して示す。図12(a)は、ディスク1正面方向から見たもの、図12(b)は、ディスク1側面方向から見たものである。
本実施の形態では、走行車両の回転する車輪のディスク面(動いている対象物)を2次元撮像する方式を用いるため、その特有の問題点(精度を下げる要因)として、撮像の際のディスク面における特徴点の顕在化の特性(検出感度)の影響がある。ディスク回転に伴い、ディスク面の座標系における特徴点の位置及び方向(形状)が変化(移動や回転)し、当該特徴点に対する照明方向が変化する。これにより、状況に応じて、検出感度の高低の差が存在する。
次に、図14等を用いて、実施の形態2について説明する。実施の形態2の構成の基本的な部分は実施の形態1と同じであり、異なる部分としては、撮像光学系を増やし、前述の検出感度の差を補正する合成処理を行う構成を有する。
次に、図16〜図18等を用いて、実施の形態3について説明する。実施の形態3の構成は基本的な部分は実施の形態1と同じであり、異なる部分として、照明限定手段を有する。
以上説明した実施の形態では、図1のように車輪2の側面(両側面)にディスク1が装架された方式のディスクブレーキに関する検査の構成を説明した。本発明は、これに限らず、例えば図19のように、車軸3に装架されたディスクブレーキ1Bを対象とした検査の構成についても同様に適用することができる。図19の輪軸部90では、車軸3の両端の車輪2ではなく、その間の一部に円盤形状のディスクブレーキ1Bが装架されている。このディスクブレーキ1Bに対して前述同様に撮像光学系100を配置すればよい。
Claims (5)
- 車両のブレーキディスク面を撮像して検査する車両検査装置であって、
前記車両の軌道に沿って配置され、前記軌道を通過する車両の前記ブレーキディスク面の画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置による撮像画像を処理し、前記ブレーキディスク面における特徴点を抽出する処理を行う処理装置と、
前記撮像画像及び前記特徴点の抽出処理結果を含むデータを保存する保存装置と、を備え、
前記撮像装置は、前記ブレーキディスク面の被撮像領域へ照明する照明光源と、前記被撮像領域からの反射光を撮像するカメラと、を備え、
前記照明光源は、前記ブレーキディスク面の中心を原点とする座標系における被照明領域となる第1の領域に対して、それとは異なる第2の領域上の空間に配置され、
前記カメラは、その光軸が、前記ブレーキディスク面の法線に対して所定角度以上に傾けた位置となるように配置され、
前記カメラは、その光軸が、前記ブレーキディスク面の法線に対して下方向に傾けた位置となるように配置され、
前記カメラの光軸と前記ブレーキディスク面の法線との成す角度は、15度〜30度の範囲内であり、
前記照明光源としては、前記カメラの両側に第1及び第2の2つの照明光源が配置され、
前記第1の照明光源は、前記ブレーキディスク面の座標系における左下の第1の領域を照明し右下の第2の領域上の空間に配置され、
前記第2の照明光源は、前記ブレーキディスク面の座標系における右下の第2の領域を照明し左下の第1の領域上の空間に配置され、
前記カメラの光軸と前記第1及び第2の照明光源の光軸との成す角度は、30度〜70度の範囲内であり、
前記第1及び第2の照明光源の光軸と前記ブレーキディスク面の法線との成す角度は、60度〜80度の範囲内であること、を特徴とする車両検査装置。 - 請求項1記載の車両検査装置において、
前記撮像装置として、前記車両の走行状態で前記ブレーキディスク面の全体を複数の領域に分割して撮像することに対応して、前記車両の軌道に沿って配置される複数の撮像装置を有すること、を特徴とする車両検査装置。 - 請求項2記載の車両検査装置において、
前記複数の撮像装置は、第1の系の撮像装置と、第2の系の撮像装置とを含んで成り、
前記第1の系の撮像装置により、前記ブレーキディスク面の座標系の角度における第1の角度の位置で第1の画像を撮像し、
前記第2の系の撮像装置により、前記ブレーキディスク面の座標系の角度における第2の角度の位置で第2の画像を撮像し、
前記第1、第2の画像を用いて、前記第1、第2の角度の位置の差による特徴点の検出感度の差を補正するように処理して、検査のための画像を得ること、を特徴とする車両検査装置。 - 請求項1記載の車両検査装置において、
前記照明光源は、その照明の発光分布が前記ブレーキディスク面の検査対象領域以外の不要部を照明しないように限定する照明限定手段を備えること、を特徴とする車両検査装置。 - 請求項4記載の車両検査装置において、
前記照明限定手段として、光源からの光を一部遮蔽するマスクを備えること、を特徴とする車両検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010047545A JP5466048B2 (ja) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | 車両検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010047545A JP5466048B2 (ja) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | 車両検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011180107A JP2011180107A (ja) | 2011-09-15 |
JP5466048B2 true JP5466048B2 (ja) | 2014-04-09 |
Family
ID=44691743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010047545A Active JP5466048B2 (ja) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | 車両検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5466048B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109307503A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-05 | 哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司 | 一种电务车载设备检测*** |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5414607B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2014-02-12 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ側面故障検出方法及び装置 |
JP2013152128A (ja) * | 2012-01-25 | 2013-08-08 | Hitachi Ltd | 表面検査方法及びその装置 |
JP6444101B2 (ja) * | 2014-09-04 | 2018-12-26 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 車両検査システム |
CN105067287A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 北京京天威科技发展有限公司 | 动车组运行故障动态图像检测***及方法 |
WO2019150853A1 (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-08 | シャープ株式会社 | 車両床下部品撮像システム、および、車両床下部品撮像システムの設置方法 |
CN113146368B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-11-08 | 浙江大学 | 一种用于长轨线上的钢轨表面质量检测*** |
CN113466249A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-01 | 天津哈威克科技有限公司 | 一种车辆踏面图像采集与合成***的探头箱 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3219358B2 (ja) * | 1993-11-01 | 2001-10-15 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 車輪踏面欠陥検査装置 |
JPH1123414A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 光透過球面形状体の外観検査装置 |
JPH11230912A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-08-27 | Hokkei Kogyo:Kk | 表面欠陥検出装置及びその方法 |
-
2010
- 2010-03-04 JP JP2010047545A patent/JP5466048B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109307503A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-05 | 哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司 | 一种电务车载设备检测*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011180107A (ja) | 2011-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5466048B2 (ja) | 車両検査装置 | |
EP3203217B1 (en) | Inspection device and inspection method | |
US10705029B2 (en) | Inspection apparatus and inspection method | |
EP3388781B1 (en) | System and method for detecting defects in specular or semi-specular surfaces by means of photogrammetric projection | |
KR101733197B1 (ko) | 멀티 광학 비전 장치 | |
JP2904069B2 (ja) | 球状物の外観検査方法及びその検査装置 | |
JP6499476B2 (ja) | 検査装置 | |
JP6624161B2 (ja) | 塗装金属板の塗膜膨れ幅測定装置および塗装金属板の塗膜膨れ幅の測定方法 | |
JPH11271038A (ja) | 塗装欠陥検査装置 | |
JP3185599B2 (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
JP3219358B2 (ja) | 車輪踏面欠陥検査装置 | |
JP2009103494A (ja) | 表面検査装置 | |
JP5509465B2 (ja) | ガラスびん検査装置 | |
WO2019150853A1 (ja) | 車両床下部品撮像システム、および、車両床下部品撮像システムの設置方法 | |
JP2004361085A (ja) | 外観検査装置 | |
JP2008051664A (ja) | 羽根車の羽根形状検査方法及び検査装置 | |
JP2023151945A (ja) | 検査システムおよび検査方法 | |
CN118511070A (zh) | 缺陷检测装置和缺陷检测方法 | |
WO2020263972A1 (en) | Methods, systems, and devices for monitoring a web of material translating along a travel path | |
JP6393663B2 (ja) | 表面検査装置 | |
JPH08186808A (ja) | 画像処理方法及びその装置 | |
JPH09198485A (ja) | 回転指紋検出方法及び装置 | |
US20230252616A1 (en) | Inspection system and inspection method | |
JPH08122266A (ja) | 表面検査装置 | |
JPH043820B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130827 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5466048 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |