电气铁道维护用车辆位置测量装置制造方法及图纸

为了提供能够高精度地确定车辆的行驶位置和通过时刻之间的关系的电气铁道维护用车辆位置测量装置，在电气铁道维护用车辆位置测量装置中具备：线性传感器（1）；图像制作部（10），将线性传感器（1）拍摄到的图像制作为模板图像和输入图像；存储器（11），保存在图像制作部（10）中制作的模板图像和输入图像；模板制作处理部（13），从所保存的模板图像提取SIFT特征量，制作模板数据并保存到存储器（12）；SIFT特征量提取处理部（14），从输入图像提取SIFT特征量并保存到存储器（12）；以及悬挂装置位置检测处理部（15），搜索所保存的模板数据的SIFT特征量与输入图像的SIFT特征量的对应点，检测输入图像中的悬挂装置位置并保存到存储器（12）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量在架线以及轨道等维护中使用的电气铁道维护用车辆的行驶位置的电气铁道维护用车辆位置测量装置，特别是，涉及通过图像处理取得电气铁道维护用车辆的行驶位置与通过时刻之间的关系的电气铁道维护用车辆位置测量装置。
技术介绍
作为电气铁道的设备，主要例举架线和轨道。在各铁道上运行时这些成为重要的维护设备。在运用电气铁道车辆的过程中，每次电气铁道车辆通过时，架线与集电装置接触。因此，架线渐渐地磨损掉，在不更换的情况下有可能最终将断裂而导致发生事故。另外， 轨道由于电车的运行而发生弯曲、形变、损伤、磨损等，如果放任这些的发展，将导致电气铁道车辆的脱轨等事故。由此，为了迅速地掌握由于架线、轨道的磨损等导致的要注意部位，并对此进行应对，从维护管理的方面看，确定架线、轨道的要注意部位的位置(例如，在从某个地点行驶了几公里的位置存在要注意部位等)的信息成为重要的事项。当前，在进行架线、轨道等设备的维护时，使用维护专用车辆、路轨两用车等，在检测得到的结果为检测到了要注意部位的情况下，根据取得该数据时的车辆的位置推算要注意部位的位置(例如，参照下述专利文献I)。在此,作为确定车辆的位置的方法，以往，例如有使用自动列车控制装置(ATC)、回转式编码器的方法，各自具有以下的特征。自动列车控制装置是控制列车的位置、速度的装置，本来是用于车辆驾驶的系统， 但在该自动列车控制装置中设置有对外部通信列车的位置、速度的信息的结构。因此，在使用自动列车控制装置确定车辆的位置的情况下，利用该自动列车控制装置的与外部进行通信的结构来确定维护专用车辆的位置(例如，参照下述专利文献2)。 另外，在使用回转式编码器来确定车辆的位置的情况下，基于由回转式编码器得到的车轮的转速，根据该车轮的转速和车轮的圆周长度，以某个地点为基准位置求得车辆的行驶距离(例如，参照下述专利文献3)。现有技术文献专利文献I:日本特开2008-89523号公报专利文献2:日本特开2006-248412号公报专利文献3:日本特开2004-17700号公报非专利文献非专利文献I:藤吉弘亘、「Gradient <— >乃特征提取-SIFT i HOG-J (《基于Gradien的特征提取一 SIFT和H0G-》)、信息处理学会研究报告CVM 160,2007年、 P. 211-224
技术实现思路
但是，在利用上述以往的自动列车控制装置的情况下，除了在车辆侧设置发送接收设备之外，在轨道侧也需要以固定间隔设置发送接收装置，所以在设置在长距离的线区的情况下，存在个数增加、消耗成本的问题。另外，回转式编码器是通过计数车轮的旋转角来测量行驶距离的结构，所以存在如下问题由于制动、坡道行驶等列车未行进而车轮却在旋转，或者由于车轮的滑行，车轮未旋转而列车却在行进等局部产生的误差加法性地增加，从而担心难以确定要注意部位的位置。因此，在以往的自动列车控制装置中，考虑在车辆的顶棚上设置线性传感器照相机(以下，称为线性传感器)，通过对由该线性传感器拍摄到的架线附近的图像进行图像处理(模板匹配、边缘检测等)来检测悬挂装置，根据拍摄到该悬挂装置的时刻来确定车辆的行驶位置与通过时刻之间的关系，从而消除上述的误差。但是，如果悬挂装置自身被倾斜地牵拉、或者悬挂装置在画面上倾斜地显示出来， 则通过模板匹配检测悬挂装置时，担心在与模板的对照时悬挂装置检测的精度下降，另外， 在通过边缘检测来检测悬挂装置时，由于纵向边缘减弱，所以担心悬挂装置检测的精度下降。根据以上情况，本专利技术的目的在于提供一种能够高精度地确定车辆的行驶位置与通过时刻之间的关系的电气铁道维护用车辆位置测量装置。用于解决上述问题的第I专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置的特征在于， 具备线性传感器，拍摄架线、吊挂支撑架线的悬挂装置的吊架线的图像；图像制作部，将由所述线性传感器拍摄到的图像制作为模板图像和输入图像；存储部，保存在所述图像制作部中制作的所述模板图像和所述输入图像；模板制作处理部，从所述存储部所保存的所述模板图像中提取SIFT特征量，制作模板数据并保存到所述存储部；SIFT特征量提取处理部，从所述存储部所保存的所述输入图像中提取SIFT特征量并保存到所述存储部；以及悬挂装置位置检测处理部，搜索所述 存储部所保存的所述模板数据的SIFT特征量与所述输入图像的SIFT特征量的对应点，检测所述输入图像中的悬挂装置位置并保存到所述存储部。用于解决上述问题的第2专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置的特征在于， 在第I专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置中，还具备时刻记录处理部，根据所述线性传感器的采样频率和所述存储部所保存的所述输入图像上的悬挂装置位置，计算检测到所述悬挂装置的时刻并将时刻数据保存到所述存储部。用于解决上述问题的第3专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置，其特征在于，在第I专利技术或者第2专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置中，在所述悬挂装置位置检测处理部中，当存在上一次的悬挂装置位置的情况下，交换上一次的悬挂装置位置和吊架线以及架线的倾斜数据，并进行以上一次的悬挂装置位置为基准而限定处理区域的下一处理区域的计算。用于解决上述问题的第4专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置的特征在于， 在第3专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置中，在所述悬挂装置位置检测处理部中，扩展所述下一处理区域。根据本专利技术，能够提供能够高精度地确定车辆的行驶位置和通过时刻之间的关系的电气铁道维护用车辆位置测量装置。附图说明图I是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置的结构的示意图。图2是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置的结构的框图。图3是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的处理程序的流程图。图4是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的模板图像的例子的图。图5是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的模板数据的SIFT特征量的例子的图。图6是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的输入图像的例子的图。图7是示出本专利技术的第I实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的SIFT 特征量的对应点搜索处理区域的例子的图。图8是示出本专利技术的第2实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置的结构的框图。图9是示出本专利技术的第2实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的处理程序的流程图。图10是示出本专利技术的第2实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的下一处理区域的例子的图。图11是示出本专利技术的第3实施例的电气铁道维护用车辆位置测量装置中的扩展了下一处理区域的例子的图。附图标记的说明 I:线性传感器；2:照明；3:处理用个人电脑；4:悬挂装置位置；5:下一处理区域； 10:图像制作部；11，12:存储器；13:模板制作处理部；14:SIFT特征量提取处理部；15:悬挂装置位置检测处理部；16:时刻记录处理部；100:车辆；101:架线；102:悬挂装置；103: 吊架线；104:构造物具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置的实施例。实施例I以下，对本专利技术的电气铁道维护用车辆位置测量装置的第I实施例进行说明。本实施例的电气铁道维护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤泽贵雅，藤原伸行，
申请(专利权)人：株式会社明电舍，
类型：
国别省市：