JP6484084B2 - Wear amount measuring apparatus, wear amount measuring method, and wear amount measuring program - Google Patents
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description
本発明は、計測対象が所定の遮蔽物体によって遮蔽されている状態で、当該計測対象の摩耗量を計測する摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムであって、特に、遮蔽物体による遮蔽領域を考慮した摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムに関する。 The present invention relates to a wear amount measuring device, a wear amount measuring method, and a wear amount measuring program for measuring a wear amount of a measurement target in a state where the measurement target is shielded by a predetermined shielding object, The present invention relates to a wear amount measuring apparatus, a wear amount measuring method, and a wear amount measuring program in consideration of a shielding area by an object.
架線方式の電車は、パンタグラフを介して、その動力源である電力を架線から取り入れることによって走行している。具体的には、変電所から送電される電力は、き電線、き電分岐を経て各区間の架線に送られる。架線に送られた電力は、架線とパンタグラフとの接触によって、走行中の電車に送電される。架線とパンタグラフにおける、より詳細な電力の流れは、架線、すり板、舟体、上枠、下枠、台枠、主回路の順になっている。
パンタグラフのすり板は、電車の走行中に架線と接触し続けることによって、電力を受け取る。そのため、すり板は架線との摩擦が生じるために徐々に摩耗することとなる。一定以上に摩耗が進行した場合においては、電力供給ができなくなるなどの不具合が生じる可能性がある。そのため、摩耗量を検知して、すり板を交換する必要がある。
作業者が全てのすり板を目視確認し、交換が必要であるか否かを判断することは現実的ではない。そのため、すり板の摩耗量を自動計測し、交換の判断に関する情報を作業者に提供することが望まれる。
An overhead-line train travels by taking power, which is a power source, from the overhead line via a pantograph. Specifically, the electric power transmitted from the substation is sent to the overhead line of each section through feeders and feeder branches. The electric power sent to the overhead line is transmitted to the running train by contact between the overhead line and the pantograph. More detailed power flow in the overhead line and pantograph is in the order of overhead line, sliding board, boat body, upper frame, lower frame, underframe, and main circuit.
The pantograph slide plate receives power by keeping in contact with the overhead wire while the train is running. For this reason, the sliding plate is gradually worn due to friction with the overhead wire. When wear progresses beyond a certain level, there is a possibility that problems such as the inability to supply electric power may occur. Therefore, it is necessary to detect the wear amount and replace the sliding plate.
It is not realistic for the operator to visually check all the sliding plates and determine whether or not replacement is necessary. For this reason, it is desirable to automatically measure the wear amount of the sliding plate and to provide information regarding the replacement determination to the operator.
例えば、特許文献1には、架線上方に設置した複数の距離センサ(超音波センサ等)を用いて、直下をすり板が通過した際に、すり板の上面および基準面の距離をそれぞれ測定し、その距離差からすり板の摩耗量を検出するすり板の自動計測装置が開示されている。
また、特許文献2には、撮像装置を利用した自動計測装置として、撮像した画像のうち、すり板上面と側面の境界(エッジ)の上下の輝度差を元に荒損領域を判定し、当該荒損領域を除くエッジ位置に基づいてすり板摩耗量を算出するすり板検査装置が開示されている。
For example, Patent Document 1 uses a plurality of distance sensors (ultrasonic sensors, etc.) installed above the overhead line to measure the distance between the upper surface of the sliding plate and the reference surface when the sliding plate passes directly below. And the automatic measuring device of the sliding board which detects the abrasion amount of a sliding board from the distance difference is disclosed.
Further, in Patent Document 2, as an automatic measurement device using an imaging device, a damaged region is determined based on a luminance difference between the upper and lower borders (edges) of a top surface and a side surface of a ground plate among captured images. A slip plate inspection device is disclosed that calculates the wear amount of a slip plate based on edge positions excluding a roughened region.
しかしながら、実際の電車の走行環境を考えた場合、すり板は架線と接触しており、その接触領域は架線によって遮蔽されているので、特許文献1や特許文献2に記載されているような計測装置、すなわち距離センサや撮像装置を用いた計測装置によって、架線との接触領域(以下「遮蔽領域」と称する。)のすり板摩耗量を直接的に算出することは困難である。そのため、下記のような課題がある。
(1)誤ったすり板摩耗量を算出してしまう可能性が高い。
(2)前述の通り、一定以上に摩耗が進行した場合には、交換の判断に関する情報を作業者に提供することが望まれるが、不正確な情報を作業者に提供してしまう可能性が高い。
However, when considering the actual traveling environment of a train, the sliding plate is in contact with the overhead wire, and the contact area is shielded by the overhead wire, so that measurement as described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 is performed. It is difficult to directly calculate the wear amount of the sliding plate in the contact area with the overhead wire (hereinafter referred to as “shielding area”) by a device, that is, a measuring device using a distance sensor or an imaging device. Therefore, there are the following problems.
(1) There is a high possibility of calculating an incorrect wear amount of the sliding plate.
(2) As described above, when the wear progresses beyond a certain level, it is desirable to provide the worker with information regarding the replacement decision. However, there is a possibility that inaccurate information may be provided to the worker. high.
以上の課題の解決策として、例えば、架線との接触位置が異なる2か所以上ですり板摩耗量の計測を行い、それらの計測結果を統合することによって、遮蔽領域のすり板摩耗量を算出することが考えられる。しかしながら、その場合、すり板摩耗量に差が生じない範囲で、計測装置を複数個所に設置するか、可動式にすることが必要であり、システムの規模や導入コストが増大してしまう。 As a solution to the above problem, for example, the wear amount of the shield plate is calculated by measuring the wear amount of the slip plate at two or more places where the contact positions with the overhead line are different and integrating the measurement results. It is possible to do. However, in that case, it is necessary to install measuring devices at a plurality of locations or make them movable within a range where there is no difference in the wear amount of the sliding plate, which increases the scale and introduction cost of the system.
本発明の目的は、計測対象が所定の遮蔽物体によって遮蔽されている状態で、当該計測対象の摩耗量を計測し、当該計測の結果を提示するための摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムであって、システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することが可能な摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to measure a wear amount of a measurement target in a state where the measurement target is shielded by a predetermined shielding object and present a result of the measurement, a wear amount measurement device, a wear amount measurement method, A wear amount measuring device, a wear amount measuring method, and a wear amount measuring program capable of presenting a more effective wear amount without increasing the scale and introduction cost of the system. It is to be.
前記課題を解決するために、本発明の摩耗量計測装置は、
画像を取得する撮像手段と、
前記画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出手段と、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出手段と、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成手段と、を備え、
前記提示データ生成手段は、前記遮蔽領域と、前記遮蔽領域以外の領域と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成するように構成されている。
In order to solve the above problems, the wear amount measuring device of the present invention is:
Imaging means for acquiring images,
And wear amount calculating means for calculating a front Kiga image or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection unit that issues detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
And a presentation data generating means for generating Lud over data indicating Hisage pre Symbol wear amount,
Before Symbol presentation data generating means includes the shielding region is configured such that the generating presentation data used and area other than the shielded area, with different presentation methods.
したがって、システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することができる。 Therefore, without increasing the size and cost of installing the system, it is possible to present a more effective wear amount.
また、本発明の摩耗量計測装置は、
画像を取得する撮像手段と、
前記画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出手段と、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出手段と、
前記遮蔽領域の摩耗量を補正する遮蔽領域補正手段と、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成手段と、を備え、
前記遮蔽領域補正手段は、前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正し、
前記提示データ生成手段は、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成するように構成されている。
したがって、システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することができる。
The wear amount measuring device of the present invention is
Imaging means for acquiring an image;
Wear amount calculating means for calculating the wear amount of the measurement object from the image;
Shielding area detection means for detecting a shielding area where the measurement object is shielded by a shielding object;
Shielding area correction means for correcting the wear amount of the shielding area;
Presenting data generating means for generating data for presenting the amount of wear,
The shielding area correction means corrects the wear amount of the shielding area based on the wear amount of an area other than the shielding area,
The presentation data generation means is configured to generate presentation data that uses different presentation methods for the corrected wear amount and the uncorrected wear amount .
Therefore, a more effective wear amount can be presented without increasing the scale of the system and the introduction cost.
好ましくは、
前記遮蔽領域補正手段は、前記遮蔽領域の摩耗量を線形的に補間するように構成することが可能である。
Preferably,
The shielding area correcting means, Ru can der configuring the wear amount of the shielded areas to be linearly interpolated.
好ましくは、
前記提示データ生成手段は、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量から最大摩耗量又は最大摩耗位置を算出し、提示データを生成するように構成することが可能である。
Preferably,
The presentation data generating unit, the calculates the maximum wear amount or the maximum wear position from the wear of the regions other than the shielded area, Ru der can be configured to generate the presentation data.
また、本発明の摩耗量計測方法は、
画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出ステップと、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出ステップと、
前記遮蔽領域の摩耗量を補正する遮蔽領域補正ステップと、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成ステップと、を有し、
前記遮蔽領域補正ステップでは、前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正し、
前記提示データ生成ステップでは、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成するように構成されている。
したがって、システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することができる。
The wear amount measuring method of the present invention is
And wear amount calculating step of calculating the images or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection step that gives detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
A shielding region correction step of compensation of the wear amount of the shielding region,
Anda presentation data generating step of generating Lud over data indicating Hisage the wear amount,
Wherein in the shielded region correction step, the wear amount of the shielding area, and compensation based on the amount of wear of the region other than the shielding area,
Wherein in the presentation data generating step, said the compensation has been wear amount, and is configured to generate presentation data used and the amount of wear is not compensation, with different presentation methods.
Therefore, a more effective wear amount can be presented without increasing the scale of the system and the introduction cost.
また、本発明の摩耗量計測プログラムは、
画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出ステップと、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出ステップと、
前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正する遮蔽領域補正ステップと、
前記摩耗量を提示するデータとして、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成する提示データ生成ステップと、
をコンピュータに実行させるように構成されている。
したがって、システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することができる。
In addition, the wear amount measurement program of the present invention is
And wear amount calculating step of calculating the images or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection step that gives detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
The wear amount of the shielding region, and the shielded area correction step of correcting, based on the amount of wear of the region other than the shielding area,
As Lud over data indicating Hisage the wear amount, the a compensation has been wear amount, the presentation data generating step of generating a presentation data used and the amount of wear is not compensation, with different presentation methods,
Is configured to cause a computer to execute.
Therefore, a more effective wear amount can be presented without increasing the scale of the system and the introduction cost.
システムの規模や導入コストを増大させることなく、より有効な摩耗量を提示することが可能な摩耗量計測装置、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムを提供することができる。 It is possible to provide a wear amount measuring device, a wear amount measuring method, and a wear amount measuring program capable of presenting a more effective wear amount without increasing the scale of the system and the introduction cost.
以下、本発明に係わる実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本実施形態においては、本発明における基本的な構成について説明する。
具体的には、遮蔽領域(すなわち、計測対象(パンタグラフのすり板)における遮蔽物体(架線C)によって遮蔽されている領域)を検出し、遮蔽領域のすり板摩耗量を周辺の領域から適切に補間し、補間した領域を明示するための手段について説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, a basic configuration in the present invention will be described.
Specifically, the shielding area (that is, the area shielded by the shielding object (the overhead line C) in the measurement target (pantograph sliding board)) is detected, and the wear amount of the sliding board in the shielding area is appropriately determined from the surrounding area. Means for interpolating and specifying the interpolated area will be described.
図1は、本実施形態における計測装置100の一構成例を示す図である。計測装置100は、例えば、被写体を撮影するための撮像部101と、撮像部101で撮影した撮影画像を処理するための計測処理部102と、撮影画像や計測処理結果を出力表示するための表示部103と、撮影画像や計測処理結果、計測処理のためのパラメータなどを保存する保存部104と、計測装置100全体の制御を行うための制御部105と、各ユニット間でデータのやり取りを行うためのデータバス106と、から構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the
撮像部101は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子と、レンズなどの光学部品と、を備える撮像装置を具備し、光電変換によって得られたそれぞれの画像データをデータバス106に出力する。当該撮像装置を1つ具備し、複数回、被写体を撮影するように構成してもよい。または、当該撮像装置を複数具備するように構成してもよく、その場合、複数の撮像装置は、視差を有する画像を撮影できるように平行に配置し、例えば、ステレオカメラ(2眼)として構成される。なお、3つ以上の撮像装置を具備し、2眼の各組み合わせをステレオカメラとしてみなすように構成してもよい。
すなわち、撮像部101が、複数の撮影画像を取得する撮像手段をなす。
The
That is, the
計測処理部102は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)やDSP(Disital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit)などによって構成することができ、撮像部101もしくは画像データが保存された保存部104から画像データを取得し、計測処理を行った結果をデータバス106に出力する。計測処理部102の詳細な説明については後述する。
The
表示部103は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ(OELD:Organic ElectroLuminessence Display)などによって構成することができ、計測処理部102から出力される計測処理結果や保存部104に保存された画像データなどを表示する。なお、表示部103は、計測装置100の外部に設置される構成としてもよい。
The
保存部104は、例えば、RAM(Ramdom Access Memory)や本発明の摩耗量計測プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)などの主記憶装置や、ハードディスクなどの補助記憶装置からなる。主記憶装置は、画像データや計測処理結果などを一時的に保持するために利用される。補助記憶装置には、画像データや計測処理結果など、ストレージとして長期的に保存するためのデータが格納される。
The
制御部105は、例えば、CPUなどによって構成され、撮像部101における撮像処理の実行や計測処理部102における計測処理の実行などの種々の命令・制御を行う。
以上が、本実施形態における全体構成である。
The
The above is the overall configuration of the present embodiment.
図2は、計測処理部102の一構成例を示す図である。
計測処理部102は、例えば、すり板のエッジ位置を検出するエッジ検出部201と、すり板のエッジ位置における摩耗量(すり板摩耗量)を算出する摩耗量算出部202と、事前処理後の画像から、架線Cとすり板が交差する領域を検出し、すり板エッジ上の遮蔽領域として設定する遮蔽領域検出部203と、遮蔽領域として設定された領域の摩耗量を補正する遮蔽領域補正部204と、作業者にすり板摩耗量の計測結果を提示するためのデータを生成する表示データ生成部205と、から構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
エッジ検出部201では、画像上のすり板のエッジ位置を検出する。
すり板のエッジ位置は、例えば、Sobelフィルタに対する反応強度を算出し、反応強度が所定の閾値以上となるすり板上の位置を、エッジ位置として検出する。なお、エッジ検出手法は、Sobelフィルタに限定されず、PrewittフィルタやLaplacianフィルタやCannyフィルタなどであってもよい。また、複数種類のエッジ検出手法でエッジ検出処理を行い、それぞれのエッジ検出結果やそれらを組み合わせた結果を利用するように構成することも可能であり、このように構成することによって、エッジの検出位置を安定させることができる。
そして、エッジ検出部201によって得られたすり板のエッジ位置データは、後段の摩耗量算出部202および遮蔽領域検出部203に送られる。
The
For the edge position of the sliding plate, for example, the reaction intensity for the Sobel filter is calculated, and the position on the sliding board where the reaction intensity is equal to or higher than a predetermined threshold is detected as the edge position. The edge detection method is not limited to the Sobel filter, and may be a Prewitt filter, a Laplacian filter, a Canny filter, or the like. It is also possible to perform edge detection processing using multiple types of edge detection methods and use each edge detection result or a combination of these results, and this configuration enables edge detection. The position can be stabilized.
Then, the edge position data of the sliding plate obtained by the
摩耗量算出部202では、すり板のエッジ位置における摩耗量を算出する。
具体的には、摩耗量算出部202は、エッジ検出部201からステレオ画像とエッジ位置データを受け取り、ステレオマッチング処理を行うことで、画像間の視差を算出し、三角測量の原理に基づき、すり板の各エッジ位置における3次元位置を算出する。視差の算出は、ブロックマッチングを使用した方法などを使用することができる。
例えば、ブロックマッチングを使用した方法では、ステレオカメラで撮影した2つの画像を基準画像と参照画像とし、基準画像の注目画素と周辺画素を、参照画像上で探索することにより視差を算出することができる。探索は、類似度または相違度を評価することで行われ、基準画像に設定された注目画素と周辺画素で構成される基準領域と、参照画像に設定された基準領域と同じサイズの参照領域とのSAD(Sum of Absolute Difference)やSSD(Sum of Squared Difference)を評価することで実現できる。
すなわち、摩耗量算出部202が、複数の撮影画像から計測対象(本実施形態の場合、すり板)の摩耗量を算出する摩耗量算出手段をなす。
The wear
Specifically, the wear
For example, in a method using block matching, two images captured by a stereo camera are used as a standard image and a reference image, and parallax can be calculated by searching for a target pixel and peripheral pixels of the standard image on the reference image. it can. The search is performed by evaluating the degree of similarity or dissimilarity, and includes a reference area composed of a target pixel and peripheral pixels set in the reference image, and a reference area having the same size as the reference area set in the reference image. It can be realized by evaluating SAD (Sum of Absolute Difference) or SSD (Sum of Squared Difference).
That is, the wear
本実施形態においては、ステレオカメラ(2眼カメラ)で撮影した画像に対する例を説明しているが、例えば3眼以上のカメラで撮影した画像のうち、1つを基準画像、それ以外を参照画像とすることで、3つ以上の撮像装置を具備した場合においても、適応できることは自明である。また、その場合は、複数の視差もしくは3次元位置を算出することができ、それらを統合することで、より精度の良い結果を得ることができる。
すり板摩耗量は、基準となる平面位置を定義しておき、平面位置の3次元位置からの距離を算出することで取得する。基準となる平面は、例えば、すり板と舟体の境界平面や、補助すり板部分の3次元計測結果から推定する。
In the present embodiment, an example of an image taken with a stereo camera (a twin-lens camera) is described. For example, one of images taken with a camera with three or more eyes is a reference image, and the other is a reference image. Thus, it is obvious that the present invention can be applied even when three or more imaging devices are provided. In that case, a plurality of parallaxes or three-dimensional positions can be calculated, and by integrating them, a more accurate result can be obtained.
The wear amount of the wear plate is obtained by defining a reference plane position and calculating the distance from the three-dimensional position of the plane position. The reference plane is estimated from, for example, the boundary plane between the sliding plate and the hull and the three-dimensional measurement result of the auxiliary sliding plate portion.
図3は、舟体組品の一例を簡易的に示した図である。
1つの舟体組品には、舟体301の上部に主すり板302と補助すり板303が配置されている。主すり板302は、補助すり板303に挟まれるように配置され、このすり板組が2列配置されている。図3に示すようなすり板構成の場合、長手方向(左右方向)に延在する4つのすり板エッジを有しており、これら4つのすり板エッジの摩耗量がすり板摩耗量として算出される。
FIG. 3 is a diagram simply showing an example of a hull assembly.
In one hull assembly, a main sliding
すり板摩耗量は、例えば、図4(a)に示すグラフのように算出される。当該グラフの横軸はすり板の長手方向(左右方向)の位置であり、縦軸はすり板摩耗量である。図4(a)に示したすり板摩耗量の計測結果は、すり板上面に架線Cが接触していない状態で計測された場合の理想的な結果である。しかしながら、実際のすり板摩耗量の計測においては、すり板に架線Cが接触しているため、すり板の一部は架線Cによって遮蔽されている。そのため、すり板摩耗量を正確に計測することは困難であり、例えば図4(b)や図4(c)に示すような計測結果となることが考えられる。 For example, the wear amount of the sliding plate is calculated as shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph is the position in the longitudinal direction (left-right direction) of the sliding plate, and the vertical axis is the wear amount of the sliding plate. The measurement result of the wear amount of the sliding plate shown in FIG. 4A is an ideal result when the measurement is performed in a state where the overhead wire C is not in contact with the upper surface of the sliding plate. However, in the actual measurement of the wear amount of the sliding plate, since the overhead wire C is in contact with the sliding plate, a part of the sliding plate is shielded by the overhead wire C. For this reason, it is difficult to accurately measure the wear amount of the sliding plate. For example, it is conceivable that the measurement results as shown in FIGS. 4B and 4C are obtained.
図4(b)に示すような計測結果が得られた場合、遮蔽領域が最も摩耗していた際には、その旨を作業者に通知できないという課題がある。
また、図4(c)に示すような計測結果が得られた場合、ステレオ画像において、一方の画像上では見えるが、他方の画像上では見えない位置(オクルージョンとも呼ばれる)となってしまったエッジ位置の摩耗量が誤算出されてしまい、最大摩耗位置として誤判定されてしまうという課題がある。
そこで、本発明においては、遮蔽領域を検出し、遮蔽領域に対して補間・補正処理を行うことで、上記の課題を解決する。
When the measurement result as shown in FIG. 4B is obtained, there is a problem that when the shielding region is most worn, the operator cannot be notified of the fact.
In addition, when a measurement result as shown in FIG. 4C is obtained, an edge that is visible on one image but is not visible on the other image (also called occlusion) in a stereo image. There is a problem in that the amount of wear at the position is erroneously calculated and erroneously determined as the maximum wear position.
Therefore, in the present invention, the above-described problem is solved by detecting a shielding area and performing interpolation / correction processing on the shielding area.
遮蔽領域検出部203では、すり板エッジに交差する架線Cを検出し、すり板エッジ上の遮蔽領域として設定する。
具体的には、遮蔽領域検出部203は、エッジ検出部201から、エッジ位置データを受け取り、すり板エッジの延在方向に交差する方向の直線を検出する。具体的には、例えば、Hough変換などにより、すり板エッジを横断する直線を検出する。検出される直線(架線候補直線)には、必ずしも架線Cの幅方向両端の直線が含まれているとは限らない。そこで、図5に示すように、検出された複数の直線から代表直線を決定する。例えば、架線候補直線の傾きと切片で各々を平均化したり、架線候補直線の傾きと切片の各々の中央値を選択したりすることで、代表直線を決定する。代表直線位置から任意のマージンを設けた領域を遮蔽領域として設定すると、実際の遮蔽領域を含む確率が高くなり、好適である。また、画像の撮影条件によっては、架線Cの検出結果として架線Cの幅方向両端のうちいずれか一方の端の直線のみが検出されてしまうことも考えられるため、マージンの幅を撮影される架線Cの幅より大きく設定することによって、架線遮蔽による誤差の影響を低減することができる。
すなわち、遮蔽領域検出部203が、撮影画像から、計測対象(本実施形態の場合、すり板)が遮蔽物体(本実施形態の場合、架線C)によって遮蔽されている領域を検出し、当該検出した領域を遮蔽領域として設定する遮蔽領域検出手段をなす。
The shielding
Specifically, the shielding
That is, the shielding
遮蔽領域補正部204では、遮蔽領域の両隣の摩耗量計測結果に基づき補間処理を行って、摩耗量算出部202により算出されたすり板摩耗量を補正する。
すなわち、遮蔽領域補正部204が、遮蔽領域の摩耗量を補間することにより、摩耗量算出手段(摩耗量算出部202)によって算出された摩耗量を補正する遮蔽領域補正手段をなす。
ここで、遮蔽領域内に最大摩耗位置が存在する可能性が高い場合には、当該遮蔽領域を精度良く補間する必要があるが、遮蔽領域内に最大摩耗位置が存在する可能性が低い場合には、単純な線形補間を行うように構成すると、計算コストを削減することができ、好適である。補間処理の流れについて、図6を用いて説明する。
The shielding
That is, the shielding
Here, when there is a high possibility that the maximum wear position exists in the shielding area, it is necessary to accurately interpolate the shielding area, but when the possibility that the maximum wear position exists in the shielding area is low. If simple linear interpolation is performed, the calculation cost can be reduced, which is preferable. The flow of the interpolation process will be described with reference to FIG.
図6に示すように、遮蔽領域補正部204は、まず、遮蔽領域に隣接する右側の隣接領域および左側の隣接領域の任意の点数の計測結果に対して、それぞれ直線近似を行い、左右それぞれの直線(第1直線および第2直線)を検出する(ステップS601)。
次いで、遮蔽領域補正部204は、ステップS601で検出した左右の直線の交点Pを算出する(ステップS602)。
次いで、遮蔽領域補正部204は、ステップS602で算出した交点Pが、直線近似に利用した点群(遮蔽領域に隣接する左右の隣接領域)よりも下側の位置(摩耗した位置)にあるか否かを判定する(ステップS603)。
As shown in FIG. 6, the shielding
Next, the shielding
Next, the shielding
ステップS603で、交点Pが下側の位置にあると判定した場合(ステップS603:Y)、具体的には、例えば図7(a)の上図に示すような場合には、遮蔽領域は下に凸の形状になっている可能性が高く、当該遮蔽領域内に最大摩耗位置が存在する可能性が高いため、遮蔽領域補正部204は、スプライン補間、ラグランジュ補間、ベジエ補間などの高度な補間を行う(ステップS604)。これにより、例えば図7(a)の下図に示すように遮蔽領域の摩耗量が補間される。なお、ステップS602において算出された交点Pは、上述の補間に用いるようにしてもよい。
一方、ステップS603で、交点Pが下側の位置にないと判定した場合(ステップS603;N)、具体的には、例えば図7(b)の上図に示すような場合には、遮蔽領域内に最大摩耗位置が存在する可能性が低いため、遮蔽領域補正部204は、例えば、遮蔽領域の両端点の位置から単純に線形補間を行う(ステップS605)。これにより、例えば図7(b)の下図に示すように遮蔽領域の摩耗量が補間される。
以上の補間処理によって、計算コストを削減しつつも遮蔽領域の摩耗量を補間により算出することができる。
If it is determined in step S603 that the intersection point P is at the lower position (step S603: Y), specifically, for example, as shown in the upper diagram of FIG. Therefore, the shielding
On the other hand, when it is determined in step S603 that the intersection point P is not at the lower position (step S603; N), specifically, for example, as shown in the upper diagram of FIG. Since there is a low possibility that the maximum wear position is present in the area, the shielding
With the above interpolation processing, the wear amount of the shielding area can be calculated by interpolation while reducing the calculation cost.
表示データ生成部205では、遮蔽領域補正部204によって補正されたすり板摩耗量から、作業者に提示するためのデータを抽出・加工し、表示部103を介して作業者に通知する。表示データ生成部205は、すり板全体の摩耗分布と、最大摩耗位置およびその摩耗量と、の少なくとも一方を表示可能なデータを表示データとして生成する。
すなわち、表示データ生成部205が、摩耗量を作業者に提示するための提示データ(本実施形態の場合、表示データ)を生成する提示データ生成手段をなす。
また、表示部103が、提示データに基づいて、計測対象(本実施形態の場合、すり板)の摩耗量を提示する提示手段をなす。
The display
That is, the display
In addition, the
すり板全体の摩耗分布としては、例えば、摩耗量の分布をグラフ化して提示する。このとき、遮蔽領域は補間されたことを明示するために、例えば図7(a),(b)の下図のように、線種・線色・背景色等を、その他の領域とは異なる描画に設定すると、他の領域と判別しやすくなるため好適である。
最大摩耗位置およびその摩耗量としては、補正後のすり板摩耗量の分布の全体から、最大摩耗位置および最大摩耗量を検出する。最大摩耗位置が遮蔽領域以外にあった場合、最大摩耗位置および最大摩耗量をそのまま作業者に提示する。最大摩耗位置が遮蔽領域にあった場合、最大摩耗位置および最大摩耗量に加えて、当該最大摩耗位置が遮蔽領域内にある旨を作業者に提示する。このとき、遮蔽領域以外の領域における最大摩耗位置および最大摩耗量も検出しておき、補助情報として作業者に提示するようにすると、作業者によるすり板摩耗量の最終判定の補助となり、好適である。
As the wear distribution of the entire sliding plate, for example, the distribution of the wear amount is presented as a graph. At this time, in order to clearly indicate that the shielding area is interpolated, for example, as shown in the lower diagrams of FIGS. 7A and 7B, the line type, the line color, the background color, and the like are drawn differently from the other areas. If set to, it is preferable because it can be easily distinguished from other areas.
As the maximum wear position and the amount of wear, the maximum wear position and the maximum amount of wear are detected from the entire distribution of the wear amount of the slip plate after correction. When the maximum wear position is outside the shielding area, the maximum wear position and the maximum wear amount are presented to the operator as they are. When the maximum wear position is in the shielding area, in addition to the maximum wear position and the maximum wear amount, the operator is notified that the maximum wear position is in the shielding area. At this time, if the maximum wear position and the maximum wear amount in the region other than the shielding region are also detected and presented to the operator as auxiliary information, it is helpful for the operator to finally determine the wear amount of the sliding plate. is there.
図8は、作業者に提示される摩耗量計測結果の一例を示す図である。
領域801には、領域802に摩耗分布を示すエッジ位置と最大摩耗位置を、撮影画像に重畳して表示する。例えば、遮蔽領域内の最大摩耗位置を示すアイコン803と、その他の領域内の最大摩耗位置を示すアイコン804とは、異なる形状にしておく。また、摩耗量表示ウィンドウ805に最大摩耗位置における摩耗量を表示する。
領域802には、摩耗分布を表示し、対応する位置にアイコン803,804を表示する。また、最大摩耗量が許容値を超えた場合には、アラート表示部806に「交換」のアラートを表示し(図8参照)、最大摩耗量が警告値を超えた場合には、アラート表示部806に「警告」のアラートを表示することで、作業者に交換のタイミングを通知する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a wear amount measurement result presented to the worker.
In the
In the
なお、図8に示す例では、架線領域内の最大摩耗位置と、その他の領域内の最大摩耗位置の2つを表示しているが、表示方法はこれに限らず、例えば、架線領域とその他の領域とを区別せず、最も摩耗が進んでいると判断された最大摩耗位置の1つのみを表示してもよい。
また、図8には、1本のエッジに対する摩耗量計測結果の表示例を示したが、図4に示すようなすり板の場合、計4本のエッジに対する摩耗量計測結果が得られる。摩耗量計測結果は、複数本のエッジ全てについて、作業者に通知する必要はなく、例えば4本のエッジのうち最も摩耗したエッジの位置とその摩耗量(もしくは、規定以上に摩耗したか否か)を通知すればよい。
In the example shown in FIG. 8, the maximum wear position in the overhead line region and the maximum wear position in other regions are displayed. However, the display method is not limited to this. It may be possible to display only one of the maximum wear positions determined to be the most advanced without being distinguished from the region.
Further, FIG. 8 shows a display example of the wear amount measurement result for one edge, but in the case of a sliding plate as shown in FIG. 4, the wear amount measurement result for a total of four edges is obtained. The wear amount measurement result does not need to be notified to the operator for all of the plurality of edges. For example, the position of the most worn edge among the four edges and the wear amount (or whether or not the wear is more than specified). ).
ここで、本実施形態における、すり板摩耗量の計測の大まかな流れを説明する。
まず、撮像部101が、複数の撮影画像を取得する(撮像ステップ)。
次いで、摩耗量算出部202が、複数の撮影画像から計測対象(すり板)の摩耗量を算出する(摩耗量算出ステップ)。
次いで、遮蔽領域検出部203が、撮影画像から、計測対象が遮蔽物体(架線C)によって遮蔽されている領域を検出し、当該検出した領域を遮蔽領域として設定する(遮蔽領域検出ステップ)。
Here, a rough flow of the measurement of the wear amount of the sliding plate in the present embodiment will be described.
First, the
Next, the wear
Next, the shielding
次いで、遮蔽領域補正部204が、遮蔽領域の摩耗量を補間することにより、摩耗量算出ステップで算出された摩耗量を補正する(遮蔽領域補正ステップ)。この遮蔽領域補正ステップでは、摩耗量算出ステップで算出された摩耗量のうち遮蔽領域と隣接する隣接領域の摩耗量から、当該遮蔽領域の摩耗量を補間する。
次いで、表示データ生成部205が、摩耗量を作業者に提示するための表示データを生成する(提示データ生成ステップ)。この提示データ生成ステップでは、補間された摩耗量(すなわち、遮蔽領域の摩耗量)と、補間されていない摩耗量(すなわち、遮蔽領域以外の領域の摩耗量)と、が識別可能に提示されるような表示データを生成する。
そして、表示部103が、表示データに基づいて、計測対象の摩耗量を提示する(提示ステップ)。
Next, the shielding
Next, the display
Then, the
以上説明した第1の実施形態よれば、算出された摩耗量のうち遮蔽領域と隣接する隣接領域の摩耗量から、当該遮蔽領域の摩耗量を補間することにより、当該算出された摩耗量を補正するので、システムの規模や導入コストを増大させることなく、遮蔽物体(本実施形態の場合、架線C)によって遮蔽される遮蔽領域の摩耗量としてより有効な摩耗量を算出することが可能な摩耗量計測装置(計測装置100)、摩耗量計測方法、および摩耗量計測プログラムを提供することができる。
また、補間された摩耗量(遮蔽領域の摩耗量)と、補間されていない摩耗量(遮蔽領域以外の領域の摩耗量)と、が識別可能に提示されるような提示データ(表示データ)を生成するので、提示されている摩耗量のうち、どれが補間されたものであるかを容易に把握することができる。
According to the first embodiment described above, the calculated wear amount is corrected by interpolating the wear amount of the shielding region from the wear amount of the adjacent region adjacent to the shielding region among the calculated wear amounts. Therefore, the wear that can calculate a more effective wear amount as the wear amount of the shielding area shielded by the shielding object (the overhead line C in this embodiment) without increasing the scale of the system and the introduction cost. A quantity measuring device (measuring device 100), a wear amount measuring method, and a wear amount measuring program can be provided.
Also, presentation data (display data) is presented so that the interpolated wear amount (wear amount of the shielding region) and the non-interpolated wear amount (wear amount of the region other than the shielding region) are presented in an identifiable manner. Since it is generated, it is possible to easily grasp which of the presented wear amounts is interpolated.
また、第1の実施形態よれば、直線検出処理によって撮影画像から複数の直線を検出し、当該複数の直線の中から代表直線を決定し、当該代表直線に基づいて遮蔽領域を設定するので、遮蔽領域をより正確に設定することができる。 Further, according to the first embodiment, a plurality of straight lines are detected from the captured image by the straight line detection process, a representative straight line is determined from the plurality of straight lines, and a shielding area is set based on the representative straight line. The shielding area can be set more accurately.
また、第1の実施形態よれば、計測対象(本実施形態の場合、すり板)全体の摩耗分布と、最大摩耗位置および当該位置における摩耗量と、のうち少なくとも一方が提示されるような提示データ(表示データ)を生成するので、計測結果を分かりやすく提示することができる。 In addition, according to the first embodiment, the presentation that presents at least one of the wear distribution of the entire measurement target (in the case of the present embodiment, the sliding plate), the maximum wear position, and the wear amount at the position is presented. Since the data (display data) is generated, the measurement result can be presented in an easy-to-understand manner.
また、第1の実施形態よれば、最大摩耗位置が遮蔽領域内にある場合には、当該最大摩耗位置および当該位置における摩耗量と、当該遮蔽領域以外の領域の最大摩耗位置および当該位置における摩耗量と、が提示されるような提示データ(表示データ)を生成するので、作業者による摩耗量の最終判定を補助可能な計測結果を提示することができる。 Further, according to the first embodiment, when the maximum wear position is within the shielding area, the maximum wear position and the wear amount at the position, the maximum wear position of the area other than the shield area, and the wear at the position. Since the presentation data (display data) that presents the amount is generated, it is possible to present a measurement result that can assist the final determination of the wear amount by the operator.
また、第1の実施形態よれば、遮蔽領域に隣接する一方の隣接領域(本実施形態の場合、右側の隣接領域)の摩耗量変化を直線近似することによって得た第1直線と、他方の隣接領域(本実施形態の場合、左側の隣接領域)の摩耗量変化を直線近似することによって得た第2直線と、の交点Pの位置を求め、当該交点Pの位置における推定摩耗量が、隣接領域(本実施形態の場合、左右の隣接領域)の摩耗量よりも大きくない場合には、線形補間法によって遮蔽領域の摩耗量を補間し、当該交点Pの位置における推定摩耗量が、隣接領域の摩耗量よりも大きい場合には、線形補間法以外の補間法(本実施形態の場合、スプライン補間、ラグランジュ補間、ベジエ補間など)によって遮蔽領域の摩耗量を補間するので、計算コストを削減しつつも遮蔽領域の摩耗量を的確に補間することができる。 In addition, according to the first embodiment, the first straight line obtained by linearly approximating the wear amount change in one adjacent region (in the present embodiment, the right adjacent region) adjacent to the shielding region, and the other The position of the intersection point P with the second straight line obtained by linearly approximating the wear amount change of the adjacent region (the adjacent region on the left side in this embodiment) is obtained, and the estimated wear amount at the position of the intersection point P is When it is not larger than the wear amount of the adjacent region (left and right adjacent regions in this embodiment), the wear amount of the shielding region is interpolated by linear interpolation, and the estimated wear amount at the position of the intersection P is If it is larger than the wear amount of the area, the wear amount of the shielding area is interpolated by an interpolation method other than the linear interpolation method (in this embodiment, spline interpolation, Lagrange interpolation, Bezier interpolation, etc.), thereby reducing the calculation cost. While It can be accurately interpolate the wear amount of the shielding region.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、図4に示したように、滑らかな摩耗量の分布が得られていることを前提に説明した。しかし、実際の計測においては、すり板面上の細かなキズや陰影の影響によって、検出されるエッジ位置がずれてしまい、算出される摩耗量は乱れた分布となり、作業者にとって確認しづらいデータとなってしまうことが多い。また、確認しやすいデータとするために単純な平滑化処理を行った場合、遮蔽領域の誤差の影響を受けてしまう。
そこで、第2の実施形態では、遮蔽領域の影響を考慮した平滑化処理の方法について説明する。
(Second Embodiment)
The first embodiment has been described on the assumption that a smooth wear amount distribution is obtained as shown in FIG. However, in actual measurement, the detected edge position shifts due to the effects of fine scratches and shadows on the surface of the sliding plate, and the calculated wear amount has a distorted distribution, which is difficult for the operator to check. It often becomes. Further, when a simple smoothing process is performed to make the data easy to confirm, it is affected by the error of the shielding area.
Therefore, in the second embodiment, a smoothing method that takes into account the influence of the shielding area will be described.
図9は、第2の実施形態における計測処理部900の一構成例を示す図である。第2の実施形態の計測装置100は、計測処理部102に替えて、図9に示す計測処理部900を備えている。計測処理部900は、第1の実施形態における計測処理部102の構成に加えて、平滑化処理部901を具備する。平滑化処理部901の処理(平滑化処理)の流れについて、図10を参照して説明する。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the
図10に示すように、平滑化処理部901は、まず、摩耗量算出部202により算出されたすり板摩耗量のデータに対して外れ値除去処理を行う(ステップS1001)。この外れ値除去処理では、例えば、メディアンフィルタやKolmogorov−Smirnov検定などによって、外れ値を除去する。
次いで、平滑化処理部901は、遮蔽領域に対して仮補間処理を行う(ステップS1002)。この仮補間処理では、遮蔽領域補正部204による補間処理と同様の処理を行う。
次いで、平滑化処理部901は、摩耗量の分布データの全体に対して、平滑化処理を行う(ステップS1003)。この平滑化処理では、例えば、加算平均フィルタやガウシアンフィルタなどを利用する。
As shown in FIG. 10, the smoothing
Next, the smoothing
Next, the smoothing
ここで、本実施形態における平滑化処理と、その他の平滑化処理との違いについて図11および図12を用いて説明する。
図11(a)は、遮蔽領域の摩耗量の値を除去せずに、平滑化処理を行った結果であり、遮蔽領域の誤差が、隣接領域に影響を与えていることがわかる。
図11(b)は、遮蔽領域の値を非数(Not a Number)として平滑化を行った一例で、遮蔽領域と隣接領域の境界に近づくほど、平滑化のフィルタサイズを小さくする方法による結果である。
図11(c)は、遮蔽領域の値を非数として平滑化を行った一例で、遮蔽領域の摩耗量を隣接領域の端点が続くものとして平滑化する方法による結果である。
図11(d)は、本実施形態における平滑化処理を行った結果である。図11(d)の破線は、遮蔽領域に対して仮補間処理を行った結果である。
Here, the difference between the smoothing process in the present embodiment and other smoothing processes will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
FIG. 11A shows the result of performing the smoothing process without removing the value of the wear amount of the shielding area, and it can be seen that the error of the shielding area affects the adjacent area.
FIG. 11B is an example in which smoothing is performed with the value of the shielding area set to a non-number (Not a Number), and the result of the method of reducing the smoothing filter size as the boundary between the shielding area and the adjacent area is approached. It is.
FIG. 11C is an example in which smoothing is performed with the value of the shielding area being an innumerable value, and is a result of a method of smoothing the wear amount of the shielding area assuming that the end point of the adjacent area continues.
FIG. 11D shows the result of the smoothing process in the present embodiment. A broken line in FIG. 11D is a result of the provisional interpolation process performed on the shielding area.
図12は、図11(b)、(c)、(d)の平滑化結果を比較した図であり、本実施形態における平滑化処理が、遮蔽領域の誤差の影響を受けないことがわかる。したがって、摩耗量の分布データに対する平滑化処理として、本実施形態で示したように、一度、遮蔽領域の補間処理(すなわち、ステップS1002の仮補間処理)を行ったうえで、摩耗量の分布データを平滑化する処理を行うと好適である。 FIG. 12 is a diagram comparing the smoothing results of FIGS. 11B, 11C, and 11D, and it can be seen that the smoothing process in the present embodiment is not affected by the error of the shielding region. Therefore, as shown in the present embodiment, as the smoothing process for the wear amount distribution data, after the interpolation process of the shielding area (that is, the temporary interpolation process in step S1002) is performed once, the wear amount distribution data is obtained. It is preferable to perform a process of smoothing.
以上説明した第2の実施形態よれば、摩耗量算出手段(摩耗量算出部202)によって算出された摩耗量の分布データに対して平滑化処理を施す平滑化処理手段(平滑化処理部901)を備え、平滑化処理手段は、平滑化処理として、隣接領域の摩耗量から遮蔽領域の摩耗量を補間することにより摩耗量算出手段(摩耗量算出部202)によって算出された摩耗量を補正した後に、当該補正後の摩耗量の分布データを平滑化する処理を行うので、遮蔽領域の誤差の影響を受けていない摩耗分布を提示することができる。 According to the second embodiment described above, the smoothing processing means (smoothing processing section 901) that performs the smoothing process on the wear amount distribution data calculated by the wear amount calculation means (wear amount calculation section 202). The smoothing processing unit corrects the wear amount calculated by the wear amount calculating unit (wear amount calculating unit 202) by interpolating the wear amount of the shielding region from the wear amount of the adjacent region as the smoothing processing. Later, processing for smoothing the distribution data of the corrected wear amount is performed, so that it is possible to present a wear distribution that is not affected by the error of the shielding region.
(第3の実施形態)
第1および第2の実施形態では、遮蔽領域検出部203が、直線検出処理により複数の架線候補直線を検出し、検出した複数の直線から代表直線を決定して、遮蔽領域を設定する方法について説明した。
第3の実施形態では、過去の遮蔽領域検出結果を利用し、遮蔽領域の再設定処理を行う方法について説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the shielding
In the third embodiment, a method for performing a shielding area resetting process using past shielding area detection results will be described.
図13は、第3の実施形態における計測処理部1300の一構成例を示す図である。第3の実施形態の計測装置100は、計測処理部102,900に替えて、図13に示す計測処理部1300を備えている。計測処理部1300は、第2の実施形態における計測処理部900の構成に加えて、遮蔽領域再設定部1301を具備する。なお、遮蔽領域再設定部1301は、第1の実施形態における計測処理部102の構成にも適応できる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the
遮蔽領域再設定部1301は、遮蔽領域検出部203からの遮蔽領域検出結果(現在の遮蔽領域検出結果)と、保存部104に保存されている過去の計測処理で検出された一または複数の遮蔽領域検出結果(過去の遮蔽領域検出結果)と、を受け取り、遮蔽領域の再設定処理を行う。
遮蔽領域の再設定処理では、現在の遮蔽領域検出における代表直線と、過去の遮蔽領域検出における代表直線と、を架線候補直線として、新たな代表直線を決定することで、遮蔽領域の再設定を行う。新たな代表直線は、遮蔽領域検出部203と同様にして、すなわち、例えば、架線候補直線の傾きと切片で各々を平均化したり、架線候補直線の傾きと切片の各々の中央値を選択したりすることで、決定する。
The shielding
In the shielding area resetting process, the representative straight line in the current shielding area detection and the representative straight line in the past shielding area detection are used as overhead line candidate straight lines, and a new representative straight line is determined, thereby resetting the shielding area. Do. The new representative straight line is the same as that of the shielding
これにより、例えば、照明条件などの撮影環境の変化によって、現在の遮蔽領域検出に失敗した場合でも、遮蔽領域を設定して摩耗量検出が行えるため、好適である。特に、計測装置100が、同じ撮影空間を撮影するように設置された条件においては、撮影される画像上の架線の位置は略同一となるため、好適である。
また、遮蔽領域の再設定処理は、必ず実施する必要はない。例えば、現在の遮蔽領域検出によって得られた架線候補直線の数が閾値以上であった場合には、信頼度の高い検出結果であると判断して、現在の遮蔽領域検出における代表直線をそのまま利用し、現在の遮蔽領域検出によって得られた架線候補直線の数が閾値未満であった場合に、遮蔽領域の再設定処理を行うように構成すると、計算コストを削減できるため、好適である。
Thereby, for example, even when the current shielding area detection fails due to a change in the photographing environment such as the illumination condition, the wear amount can be detected by setting the shielding area, which is preferable. In particular, when the
Also, the shielding area resetting process is not necessarily performed. For example, if the number of overhead line candidate straight lines obtained by the current shielding area detection is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the detection result is highly reliable, and the representative straight line in the current shielding area detection is used as it is. However, when the number of overhead line candidate straight lines obtained by the current shielding area detection is less than the threshold, it is preferable to perform the shielding area resetting process because the calculation cost can be reduced.
以上説明した第2の実施形態よれば、遮蔽領域検出手段(遮蔽領域検出部203)による遮蔽領域検出結果を保存しておく保存手段(保存部104)と、遮蔽領域を再設定する遮蔽領域再設定手段(遮蔽領域再設定部1301)と、を備え、遮蔽領域再設定手段は、遮蔽領域検出手段からの遮蔽領域検出結果(現在の遮蔽領域検出結果)と、保存手段に保存された過去の遮蔽領域検出結果と、に基づいて、遮蔽領域を設定し直すので、撮影環境の変化等によって、遮蔽領域検出手段が遮蔽領域検出に失敗した場合でも、遮蔽領域を設定して摩耗量提示を行うことができる。 According to the second embodiment described above, the storage unit (storage unit 104) that stores the shielding region detection result by the shielding region detection unit (shielding region detection unit 203), and the shielding region reset that resets the shielding region. Setting means (shielding area resetting unit 1301), and the shielding area resetting means includes a shielding area detection result (current shielding area detection result) from the shielding area detection means and a past stored in the storage means. Since the shielding area is reset based on the shielding area detection result, even if the shielding area detection unit fails to detect the shielding area due to a change in the shooting environment, the shielding area is set and the wear amount is presented. be able to.
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、過去の遮蔽領域検出結果を利用し、遮蔽領域の再設定処理を行う方法について説明した。
第4の実施形態では、過去の遮蔽領域検出結果を利用し、遮蔽領域の異常判定を行い、異常と判定した場合には、作業者に通知する方法について説明する。
図14は、第4の実施形態における計測処理部1400の一構成例を示す図である。第4の実施形態の計測装置100は、計測処理部1300に替えて、図14に示す計測処理部1400を備えている。計測処理部1400は、第3の実施形態における計測処理部1300の構成に加えて、異常判定部1401を具備する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the method for performing the shielding area resetting process using the past shielding area detection result has been described.
In the fourth embodiment, a description will be given of a method of notifying a worker when a shielding region abnormality is determined by using a past shielding region detection result and the abnormality is determined.
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the
異常判定部1401は、遮蔽領域検出部203からの遮蔽領域検出結果(現在の遮蔽領域検出における代表直線)と、保存部104に保存されている過去の計測処理で検出された一または複数の遮蔽領域検出結果(過去の遮蔽領域検出における代表直線)と、を受け取り、外れ値判定処理を行う。この外れ値判定処理によって、現在の遮蔽領域検出における代表直線が外れ値であると判定した場合、異常判定部1401は、架線位置が異常であると判定し、作業者に対して「架線位置異常」のアラートを提示する。
また、第4の実施形態において、遮蔽領域再設定部1301は、異常判定部1401によって現在の遮蔽領域検出における代表直線が外れ値であると判定された場合、新たな代表直線を決定せずに、現在の遮蔽領域検出における代表直線を用いて遮蔽領域を設定する。そうでない場合は、現在の遮蔽領域検出結果が過去の遮蔽領域検出結果と同等であったと判定し、第3の実施形態と同様の処理を行う。
The
In the fourth embodiment, the shielding
これにより、遮蔽領域が想定していた位置からずれてしまった場合であっても、想定していた位置からずれた遮蔽領域を考慮した摩耗量計測が可能であり、かつ、作業者に架線位置が想定していた位置からずれていることを通知できるため、好適である。 As a result, even if the shielding area is deviated from the assumed position, it is possible to measure the amount of wear in consideration of the shielding area deviated from the assumed position and Can be notified that the position is deviated from the expected position.
(第5の実施形態)
第1から第4の実施形態では、遮蔽領域が1つ検出された場合について説明した。
第5の実施形態では、遮蔽領域の候補を2つ以上検出した場合における処理方法について説明する。
図15は、第5の実施形態における計測処理部1500の一構成例を示す図である。第5の実施形態の計測装置100は、計測処理部102,900,1300,1400に替えて、図15に示す計測処理部1500を備えている。計測処理部1500は、第3の実施形態における計測処理部1300の構成に加えて、候補領域分類部1502と、異常領域分類部1503と、を具備し、遮蔽領域検出部1501は2つ以上の遮蔽領域を検出する機能を有する。
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the case where one shielding area is detected has been described.
In the fifth embodiment, a processing method in the case where two or more candidate shielding areas are detected will be described.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the
本実施形態における遮蔽領域検出部1501は、まず、第1の実施形態における遮蔽領域検出部203と同様に、直線検出処理を行い、複数の架線候補直線を検出する。次に、複数の架線候補直線に対して、ウォード法やk−means法などを適用して、クラスタリング処理を行い、それぞれのクラスタの代表直線を設定する。ここで、クラスタ数が1つであった場合には、第1から第4の実施形態と同様の処理を行う。一方、クラスタ数が2つ以上であった場合には、それぞれを遮蔽領域候補として、候補領域分類部1502に送る。
The shielding
候補領域分類部1502は、2つ以上の遮蔽領域候補の中から、いずれかを遮蔽領域として分類する。具体的には、候補領域分類部1502は、遮蔽領域候補の代表直線と、保存部104に保存されている一または複数の過去の遮蔽領域検出における代表直線と、を受け取り、外れ値判定処理を行う。遮蔽領域候補のうち、代表直線が外れ値として判定されなかった遮蔽領域候補を、遮蔽領域と判定する。すべての遮蔽領域候補の代表直線が、外れ値として判定された場合は、過去の遮蔽領域検出における代表直線の平均位置からの距離が最も近い遮蔽領域候補を遮蔽領域と判定し、作業者に対して「架線位置異常」のアラートを提示する。
また、候補領域分類部1502は、遮蔽領域と判定されなかった遮蔽領域候補を、異常領域として設定し、異常領域分類部1503に送る。
Candidate
Also, the candidate
異常領域分類部1503は、遮蔽領域補正部204からの摩耗量(遮蔽領域補正部204によって補正されたすり板摩耗量)と、候補領域分類部1502からの異常領域と、を受け取り、判定処理を行う。異常領域における摩耗量が、異常領域の周辺領域における摩耗量よりも大きいと判定(すなわち、異常領域が周辺領域よりも摩耗していると判定)した場合、欠損が生じていると判定し、作業者に対して「欠損」のアラートを提示する。一方、異常領域における摩耗量が、異常領域の周辺領域における摩耗量よりも大きくないと判定(すなわち、異常領域が周辺領域よりも摩耗していないと判定)した場合、飛来物などが付着していると判定し、作業者に対して「付着物」のアラートを提示する。
The abnormal
これにより、遮蔽領域以外の領域が遮蔽領域候補として検出されてしまった場合においても、異常として検出し、作業者に通知できるため、好適である。
ここで、すり板は、走行中の離線や飛来物との接触等によって欠損が生じることがある。一定以上の大きさの欠損が生じた場合、欠損部によって当該部分の摩耗が急激に進行してしまう、架線を切断してしまうなどの不具合が生じる可能性がある。したがって、摩耗量を検知することに加えて、欠損状態も検知することによって、交換の判断に関する情報として、より的確な情報を作業者に提供することができる。
Thereby, even when an area other than the shielding area has been detected as a shielding area candidate, it can be detected as an abnormality and notified to the operator, which is preferable.
Here, the sliding plate may be damaged due to a separation line during traveling, contact with flying objects, or the like. When a defect of a certain size or larger is generated, there is a possibility that a defect such as abrupt wear of the part progresses due to the defective part or an overhead wire is cut. Therefore, in addition to detecting the amount of wear, by detecting the defect state, more accurate information can be provided to the operator as information regarding the replacement determination.
上記の各実施形態において、添付図面に図示されている構成等については、あくまで一例であり、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
例えば、計測対象は、すり板に限定されず、適宜変更可能である。
また、遮蔽物体は、架線Cに限定されず、適宜変更可能である。なお、遮蔽物体は、計測対象に接触していてもよいし接触していなくてもよい。
In each of the above-described embodiments, the configuration and the like illustrated in the accompanying drawings are merely examples, and are not limited thereto, and can be appropriately changed within the scope of the effects of the present invention. is there. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
For example, the measurement target is not limited to the sliding plate and can be changed as appropriate.
Further, the shielding object is not limited to the overhead line C and can be changed as appropriate. Note that the shielding object may or may not be in contact with the measurement target.
また、本発明における計測装置100の機能を実現するためのプログラム(摩耗量計測プログラム)は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、コンピュータがこのプログラムの読み込み、実行することで計測処理を行うように構成してもよい。
コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、BD−ROM、DVD−ROM、CD−ROMなどである。また、上記記録媒体は、ネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリなどのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータに既に記録されているプログラムと組み合わせて実現できるように構成しても良い。
In addition, a program (wear amount measurement program) for realizing the function of the
Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic disk, a magneto-optical disk, a BD-ROM, a DVD-ROM, and a CD-ROM. In addition, the recording medium dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a communication line such as a network or a telephone line, and a server or client in that case Such as a volatile memory inside a computer system, which holds a program for a certain period of time. The program may be for realizing a part of the functions described above, and may be configured to be realized in combination with the program already recorded in the computer.
100 計測装置(摩耗量計測装置)
101 撮像部(撮像手段)
103 表示部(提示手段)
104 保存部(保存手段)
202 摩耗量算出部(摩耗量算出手段)
203,1501 遮蔽領域検出部(遮蔽領域検出手段)
204 遮蔽領域補正部(遮蔽領域補正手段)
205 表示データ生成部(提示データ生成手段)
901 平滑化処理部(平滑化処理手段)
1301 遮蔽領域再設定部(遮蔽領域再設定手段)
C 架線
P 交点
100 Measuring device (wear amount measuring device)
101 Imaging unit (imaging means)
103 Display unit (presentation means)
104 Storage unit (storage means)
202 Wear amount calculation unit (wear amount calculation means)
203, 1501 Shielding area detecting unit (shielding area detecting means)
204 Shielding area correction unit (shielding area correction means)
205 Display data generation unit (presentation data generation means)
901 Smoothing processing unit (smoothing processing means)
1301 Shielding area resetting unit (shielding area resetting means)
C overhead line P intersection
Claims (6)
前記画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出手段と、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出手段と、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成手段と、を備え、
前記提示データ生成手段は、前記遮蔽領域と、前記遮蔽領域以外の領域と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成することを特徴とする摩耗量計測装置。 Imaging means for acquiring images,
And wear amount calculating means for calculating a front Kiga image or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection unit that issues detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
And a presentation data generating means for generating Lud over data indicating Hisage pre Symbol wear amount,
Before Symbol presentation data generating means, said a shielding region, said a region other than the shielded area, in different presentation methods wear amount measuring device and generating a presentation data used.
前記画像から計測対象の摩耗量を算出する摩耗量算出手段と、
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出手段と、
前記遮蔽領域の摩耗量を補正する遮蔽領域補正手段と、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成手段と、を備え、
前記遮蔽領域補正手段は、前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正し、
前記提示データ生成手段は、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成することを特徴とする請求項1に記載の摩耗量計測装置。 Imaging means for acquiring an image;
Wear amount calculating means for calculating the wear amount of the measurement object from the image;
Shielding area detection means for detecting a shielding area where the measurement object is shielded by a shielding object;
Shielding area correction means for correcting the wear amount of the shielding area;
Presenting data generating means for generating data for presenting the amount of wear,
The shielding area correction means corrects the wear amount of the shielding area based on the wear amount of an area other than the shielding area,
The wear amount measuring apparatus according to claim 1, wherein the presentation data generation unit generates presentation data using a different presentation method for the corrected wear amount and the uncorrected wear amount.
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出ステップと、
前記遮蔽領域の摩耗量を補正する遮蔽領域補正ステップと、
前記摩耗量を提示するデータを生成する提示データ生成ステップと、を有し、
前記遮蔽領域補正ステップでは、前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正し、
前記提示データ生成ステップでは、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成することを特徴とする摩耗量計測方法。 And wear amount calculating step of calculating the images or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection step that gives detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
A shielding region correction step of compensation of the wear amount of the shielding region,
Anda presentation data generating step of generating Lud over data indicating Hisage the wear amount,
Wherein in the shielded region correction step, the wear amount of the shielding area, and compensation based on the amount of wear of the region other than the shielding area,
Wherein in the presentation data generating step, wherein the compensation has been wear amount, the wear amount measuring method characterized by generating a presentation data used and the amount of wear is not compensation, with different presentation methods.
前記計測対象が遮蔽物体によって遮蔽されている遮蔽領域を検出する遮蔽領域検出ステップと、
前記遮蔽領域の摩耗量を、前記遮蔽領域以外の領域の摩耗量に基づいて補正する遮蔽領域補正ステップと、
前記摩耗量を提示するデータとして、前記補正された摩耗量と、補正されていない摩耗量と、で異なる提示方法を用いる提示データを生成する提示データ生成ステップと、
をコンピュータに実行させるための摩耗量計測プログラム。 And wear amount calculating step of calculating the images or we wear amount of instrumentation points,
A shielding region detection step that gives detects the shielding region is shielded by the front Symbol measurement object is shielding蔽物body,
The wear amount of the shielding region, and the shielded area correction step of correcting, based on the amount of wear of the region other than the shielding area,
As Lud over data indicating Hisage the wear amount, the a compensation has been wear amount, the presentation data generating step of generating a presentation data used and the amount of wear is not compensation, with different presentation methods,
Wear amount measurement program to make the computer execute.
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