[發(fā)明專利]基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280030346.5
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN103620339A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松原一隆;渡部勇介;加藤健次
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;B60M1/28;G01B11/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 張麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于圖像處理的滑接（trolley）線磨損測定裝置，特別涉及即使在白天的各種背景下也可靠地進(jìn)行磨損測量的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置。

背景技術(shù)

在以往的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置中有如下裝置：對從線傳感器取得的圖像進(jìn)行二值化處理，將比滑接線的粗細(xì)參數(shù)大的白區(qū)域設(shè)為天空的部分而反轉(zhuǎn)為黑區(qū)域，從而僅抽出滑接線磨損面來進(jìn)行滑接線磨損測定（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

另外，還有如下裝置：相對專利文獻(xiàn)1記載的方法，通過對去除了天空的部分的殘存圖像進(jìn)一步進(jìn)行二值化處理，使滑接線的側(cè)面和磨損面分離，即使在比較暗地映出滑接線磨損面的情況下，也僅抽出滑接線磨損面來進(jìn)行滑接線磨損測定（例如，參照專利文獻(xiàn)2）。

另外，還有如下裝置：通過預(yù)先設(shè)定的濃淡閾值來設(shè)定不處理背景部分那樣的掩模（例如，參照專利文獻(xiàn)3）。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-271445號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008-089524號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2006-250775號公報

發(fā)明內(nèi)容

但是，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2記載的方案中，在進(jìn)行了二值化處理的情況下，利用背景部分的大部分為白區(qū)域，來切分滑接線和背景，但在背景中存在滑接線以外的映入物（頂棚上或架線構(gòu)造物等。以下，簡稱為“映入物”）、亮度的斑（例如由天氣的變化、云等所致的陰影。以下簡稱為“亮度的斑”）的情況下，在進(jìn)行了二值化時在背景部分中也產(chǎn)生黑像素，存在無法通過進(jìn)行二值化處理來切分滑接線和背景的可能性。

另外，在專利文獻(xiàn)3記載的發(fā)明中，通過以某個固定的濃淡閾值掩蔽背景而對背景附加掩模，但在背景中存在映入物、亮度的斑的情況下，無法以固定的濃淡閾值來正確地掩蔽為背景區(qū)域，存在無法切分滑接線和背景的可能性。

這樣，在以往的方法中，在背景中存在滑接線以外的映入物、亮度的斑的情況下，無法對圖像進(jìn)行二值化而正確地切分滑接線和背景。

由此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置，通過去除從線傳感器照相機(jī)取得的圖像的背景中映出的滑接線以外的映入物、亮度的斑的影響而切分滑接線和滑接線以外的物體，能夠減少滑接線磨損面的誤檢測。

用于解決上述問題的第1發(fā)明提供一種基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置，具備：線傳感器照相機(jī)，在車輛的頂棚上使其掃描線方向相對車輛的前進(jìn)方向垂直并且水平地設(shè)置，對滑接線進(jìn)行攝影；照明單元，同樣地設(shè)置在所述車輛的頂棚上，照射所述滑接線；以及圖像處理單元，設(shè)置于所述車輛的內(nèi)部，所述基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置的特征在于，所述圖像處理單元具備：線傳感器圖像制作單元，制作按時間序列來排列從所述線傳感器照相機(jī)輸入的圖像信號而成的線傳感器圖像；背景切分處理單元，對所輸入的圖像進(jìn)行所述滑接線和背景的切分；二值化處理單元，對所輸入的圖像進(jìn)行二值化處理來制作二值化圖像；滑接線磨損部邊緣檢測單元，對所輸入的圖像檢測所述滑接線的磨損部分的兩側(cè)的邊緣；以及滑接線磨損部寬度計(jì)算單元，從所述磨損部分的兩側(cè)的邊緣的位置檢測所述滑接線的磨損量。

用于解決上述問題的第2發(fā)明的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置的特征在于，在第1發(fā)明的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置中，所述背景切分處理單元是GSTH處理單元，該GSTH處理單元對所輸入的圖像進(jìn)行GSTH處理而制作強(qiáng)調(diào)了所述圖像中的所述滑接線的磨損部分的GSTH圖像。

用于解決上述課題的第3發(fā)明的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置的特征在于，在第2發(fā)明的基于圖像處理的滑接線磨損測定裝置中，所述GSTH處理單元對所述線傳感器圖像進(jìn)行GSTH處理而制作強(qiáng)調(diào)了所述線傳感器圖像中的所述滑接線的磨損部分的所述GSTH圖像，所述二值化處理單元對所述GSTH圖像進(jìn)行二值化處理而制作所述二值化圖像，所述滑接線磨損部邊緣檢測單元對所述二值化圖像檢測所述邊緣。