JP7020324B2 - 線路曲率推定装置及び方法 - Google Patents
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Description
車両に設置され、該車両の進行方向の線路上におけるカーブを撮像するカメラと、
前記カメラにて取得した画像に基づき、前記カーブの曲率半径を求める処理部とを備え、
前記処理部は、
前記カーブの前記画像上の位置を求める線路位置検出部と、
前記カーブ上の複数点における実際の位置及びその曲率半径の情報が予め入力され、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径との対応関係を求める係数計算部と、
前記カーブの前記画像上の位置及び前記対応関係に基づき、前記カーブの曲率半径を求める曲率半径推定部とを備える
ことを特徴とする。
上記第1の発明に係る線路曲率推定装置において、
前記カーブの前記画像上の位置、及び、前記複数点における実際の位置は、ともに枕木方向における位置であり、
前記係数計算部は、前記画像上の枕木方向における位置及び曲率の値をそれぞれ座標軸とした平面座標において、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径の逆数の曲率を示す点をプロットし、プロットされた複数の前記点から前記対応関係を直線式として求める
ことを特徴とする。
上記第2の発明に係る線路曲率推定装置において、
前記複数点が2点の場合、
前記係数計算部は、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記2点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた2つの前記点を通る直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする。
上記第2の発明に係る線路曲率推定装置において、
前記複数点が3点以上の場合、
前記係数計算部は、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記3点以上の点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた3つ以上の前記点の近似直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする。
上記第1から4のいずれか1つの発明に係る線路曲率推定装置において、
前記係数計算部に予め入力される前記複数点における実際の位置、及び、前記線路位置検出部が求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに軌道中心の位置である
ことを特徴とする。
上記第1から4のいずれか1つの発明に係る線路曲率推定装置において、
前記係数計算部に予め入力される前記複数点における実際の位置、及び、前記線路位置検出部が求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに片側線路の位置である
ことを特徴とする。
線路において測定対象となるカーブ上の複数点における実際の位置及びその曲率半径を取得する第1ステップと、
車両に設置されたカメラにより該車両の進行方向の線路上における前記カーブを撮像する第2ステップと、
前記カメラにて取得した画像から前記カーブの該画像上の位置を求める第3ステップと、
前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径との対応関係を求める第4ステップと、
前記カーブの前記画像上の位置及び前記対応関係に基づき、前記カーブの曲率半径を求める第5ステップとを備える
ことを特徴とする。
上記第7の発明に係る線路曲率推定方法において、
前記カーブの前記画像上の位置、及び、前記複数点における実際の位置は、ともに枕木方向における位置であり、
前記第4ステップでは、前記画像上の枕木方向における位置及び曲率の値をそれぞれ座標軸とした平面座標において、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径の逆数の曲率を示す点をプロットし、プロットされた複数の前記点から前記対応関係を直線式として求める
ことを特徴とする。
上記第8の発明に係る線路曲率推定方法において、
前記複数点が2点の場合、
前記第4ステップは、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記2点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた2つの前記点を通る直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする。
上記第8の発明に係る線路曲率推定方法において、
前記複数点が3点以上の場合、
前記第4ステップは、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記3点以上の点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた3つ以上の前記点の近似直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする。
上記第7から10のいずれか1つの発明に係る線路曲率推定方法において、
前記第1ステップにおいて取得する前記複数点における実際の位置、及び、前記第3ステップにおいて求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに軌道中心の位置である
ことを特徴とする。
上記第7から10のいずれか1つの発明に係る線路曲率推定方法において、
前記第1ステップにおいて取得する前記複数点における実際の位置、及び、前記第3ステップにおいて求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに片側線路の位置である
ことを特徴とする。
まず、図4に示すように、横軸を上記座標x、縦軸を曲率(曲率半径の逆数1/R)とした平面座標を用意する。
1a (車両1の)屋根上
2 線路
11 エリアセンサカメラ
12 記憶部
13 処理部
21 線路位置検出部
22 係数計算部
23 曲率半径推定部
A (エリアセンサカメラ11で取得した)画像
B (画像A上の)線路
C (画像A上の)小円
D (画像A上の)線路位置(軌道中心)
Claims (12)
- 車両に設置され、該車両の進行方向の線路上におけるカーブを撮像するカメラと、
前記カメラにて取得した画像に基づき、前記カーブの曲率半径を求める処理部とを備え、
前記処理部は、
前記カーブの前記画像上の位置を求める線路位置検出部と、
前記カーブ上の複数点における実際の位置及びその曲率半径の情報が予め入力され、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径との対応関係を求める係数計算部と、
前記カーブの前記画像上の位置及び前記対応関係に基づき、前記カーブの曲率半径を求める曲率半径推定部とを備える
ことを特徴とする線路曲率推定装置。 - 前記カーブの前記画像上の位置、及び、前記複数点における実際の位置は、ともに枕木方向における位置であり、
前記係数計算部は、前記画像上の枕木方向における位置及び曲率の値をそれぞれ座標軸とした平面座標において、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径の逆数の曲率を示す点をプロットし、プロットされた複数の前記点から前記対応関係を直線式として求める
ことを特徴とする請求項1に記載の線路曲率推定装置。 - 前記複数点が2点の場合、
前記係数計算部は、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記2点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた2つの前記点を通る直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする請求項2に記載の線路曲率推定装置。 - 前記複数点が3点以上の場合、
前記係数計算部は、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記3点以上の点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた3つ以上の前記点の近似直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする請求項2に記載の線路曲率推定装置。 - 前記係数計算部に予め入力される前記複数点における実際の位置、及び、前記線路位置検出部が求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに軌道中心の位置である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の線路曲率推定装置。 - 前記係数計算部に予め入力される前記複数点における実際の位置、及び、前記線路位置検出部が求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに片側線路の位置である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の線路曲率推定装置。 - 線路において測定対象となるカーブ上の複数点における実際の位置及びその曲率半径を取得する第1ステップと、
車両に設置されたカメラにより該車両の進行方向の線路上における前記カーブを撮像する第2ステップと、
前記カメラにて取得した画像から前記カーブの該画像上の位置を求める第3ステップと、
前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径との対応関係を求める第4ステップと、
前記カーブの前記画像上の位置及び前記対応関係に基づき、前記カーブの曲率半径を求める第5ステップとを備える
ことを特徴とする線路曲率推定方法。 - 前記カーブの前記画像上の位置、及び、前記複数点における実際の位置は、ともに枕木方向における位置であり、
前記第4ステップでは、前記画像上の枕木方向における位置及び曲率の値をそれぞれ座標軸とした平面座標において、前記カーブのうち、前記複数点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率半径の逆数の曲率を示す点をプロットし、プロットされた複数の前記点から前記対応関係を直線式として求める
ことを特徴とする請求項7に記載の線路曲率推定方法。 - 前記複数点が2点の場合、
前記第4ステップは、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記2点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた2つの前記点を通る直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする請求項8に記載の線路曲率推定方法。 - 前記複数点が3点以上の場合、
前記第4ステップは、前記平面座標において、前記カーブのうち、前記3点以上の点における実際の位置に対応する前記画像上の位置とその曲率を示す点をプロットし、プロットされた3つ以上の前記点の近似直線の前記直線式を求める
ことを特徴とする請求項8に記載の線路曲率推定方法。 - 前記第1ステップにおいて取得する前記複数点における実際の位置、及び、前記第3ステップにおいて求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに軌道中心の位置である
ことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の線路曲率推定方法。 - 前記第1ステップにおいて取得する前記複数点における実際の位置、及び、前記第3ステップにおいて求める前記カーブの前記画像上の位置は、ともに片側線路の位置である
ことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の線路曲率推定方法。
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JP2018130547A JP7020324B2 (ja) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | 線路曲率推定装置及び方法 |
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