УСТРОЙСТВО ФОТОСЪЕМКИ ТОКОПРИЕМНИКА ПОСРЕДСТВОМ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ Российский патент 2013 года по МПК B60L5/24 G06T1/00 H04N5/225 

Настоящее изобретение относится к устройству для съемки крыши тела транспортного средства, в частности к устройству для фотосъемки токоприемника, смонтированного на кузове транспортного средства, посредством обработки изображений, в котором токоприемник сфотографирован камерой наблюдения, размещенной над рельсовым путем.

Уровень техники изобретения

В качестве устройства для фотосъемки крыши кузова транспортного средства, движущегося по рельсовому пути, в целом, известна система, в которой камера наблюдения размещена над рельсовым путем с осветительным устройством для освещения, а записывающее устройство размещено внутри здания, для того чтобы снимать желаемое в зависимости от тревожного устройства, в случае, когда транспортное средство приближается в направлении системы. В такой системе, например, когда транспортное средство приближается, сначала тревожное устройство генерирует сигнал приближения транспортного средства. В ответ на сигнал приближения транспортного средства, осветительное устройство для освещения и записывающее устройство начинают свою работу, чтобы записать сцену, в которой сфотографирована крыша приближающегося транспортного средства в пространстве, соответствующем обзору видоискателя камеры наблюдения. Сигнал приближения транспортного средства, сгенерированный тревожным устройством задействован как опорное значение, чтобы начать/остановить съемку. Существует несколько рекомендуемых уровней техники, касающихся тревожного устройства.

Например, патентный документ 1 раскрывает систему, в которой датчик вибрации непосредственно магнитно прикреплен к рельсовому пути, используя магнит, и сигнал приближения транспортного средства сгенерирован посредством обнаружения вибрационного движения, вызванного приближающимся транспортным средством. Патентный документ 2 раскрывает систему, в которой датчик для обнаружения электрического тока транспортного средства прикреплен к рельсовому пути при помощи магнита, и выход датчика подключен к усилителю, установленному в компьютере (ЦП). Тревожное устройство генерирует сигнал тревоги в зависимости от результата компьютера. Патентный документ 3 раскрывает тревожное устройство, включающее в себя средство передачи сигналов и средство приема сигналов, в котором средство передачи сигналов передает сигнал обнаружения в направлении рельсового пути, а средство приема сигналов принимает сигнал обнаружения, отраженный на приближающемся транспортном средстве. Таким образом, тревожное устройство генерирует сигнал тревоги в ответ на получение сигнала обнаружения в средстве приема.

Документ уровня техники

Патентный документ

Патентный документ 1: Нерассмотренная публикация заявки на патент Японии № 2001-39304

Патентный документ 2: Нерассмотренная публикация заявки на патент Японии № 2002-337687

Патентный документ 3: Нерассмотренная публикация заявки на патент Японии № 9-132141

Патентный документ 4: Нерассмотренная публикация заявки на патент Японии № 9-212643

Патентный документ 5: Нерассмотренная публикация заявки на патент Японии № 9-28245

Непатентный документ

F.ULLAH, S.KANEKO and S.IGARASHI, "Orientation Code Matching for Robust Object Search", IEICE Trance. INF & System., WLE84-D, No.8, pp 999-1006, 2001.

Сущность изобретения

Объект, раскрытый изобретением

Однако устройства, раскрытые в патентных документах с 1 по 3 являются просто устройством для уведомления сигналом опасности местных рабочих, работающих вблизи рельсовых путей. Устройство установлено в точке, имеющей некоторую удаленность от местных рабочих, чтобы иметь достаточный временной интервал, за который местные рабочие могут перейти в безопасную зону в случае, когда транспортное средство приближается. Работу устройства для фотосъемки проходящего транспортного средства начинают/заканчивают в соответствии с сигналом приближения транспортного средства, произведенным из вышеуказанного устройства в момент, когда транспортное средство приближается. В такой ситуации камера начинает снимать до того, как транспортное средство проходит через пространство, соответствующее обзору видоискателя камеры. Таким образом, период времени для съемки включает в себя избыточный период времени, пока транспортное средство не пройдет через пространство, соответствующее видоискателю.

Как описано выше, большим количеством ненужных данных изображения, в которых транспортное средство не сфотографировано, занято областью для резервирования изображения в записывающем устройстве. Поэтому в области для резервирования, необходимо зарегистрировать необходимые данные изображения, в которых транспортное средство сфотографировано. Таким образом, существует опасность уменьшения эффективности работы.

Для того чтобы устранить вышеуказанные недостатки, целью настоящего изобретения является предоставление устройства для съемки токоприемника посредством обработки изображений, в котором автоматически ищут фотоснимки, на которых транспортное средство несомненно сфотографировано.

Средство для раскрытия объекта

Для раскрытия вышеуказанного объекта, устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому настоящему изобретению включает в себя тревожное средство приближения транспортного средства для выведения сигнала приближения транспортного средства посредством обнаружения приближения транспортного средства, средство обнаружения формы объекта для вывода сигнала запуска посредством обнаружения объекта на крыше транспортного средства, средство фотосъемки для выведения входного изображения сфотографированной крыши транспортного средства посредством приема сигнала запуска, средство обработки изображений для анализирования входного изображения и средство для сообщения о прохождении транспортного средства посредством обнаружения проходящего транспортного средства, где устройство фотосъемки токоприемника отличается тем, что средство обработки изображений содержит функциональное средство фотографирования для временного сохранения входного изображения и функциональный участок сохранения изображения токоприемника для выбора конкретного входного изображения, на котором сфотографирован токоприемник, и сохранения только конкретного входного изображения.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно второму настоящему изобретению отличается тем, что функциональный участок фотографирования содержит записывающее средство для временного сохранения входного изображения, средство управления фотографированием для передачи стартового сигнала средству фотосъемки, средству обнаружения формы объекта и записывающему средству в соответствии с сигналом приближения транспортного средства, выведенным из тревожного средства приближения транспортного средства, и передачи сигнала остановки в соответствии с сигналом прохождения транспортного средства, выведенным из упомянутого средства для сообщения о прохождении упомянутого транспортного средства, и функциональный участок сохранения изображения токоприемника содержит средство памяти для сохранения входного изображения, введенного из записывающего средства, средство обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника на входном изображении, введенном из средства памяти, и средство управления обнаружением для выведения сигнала удаления относительно входного изображения в случае, когда никакого токоприемника не обнаружено средством обнаружения токоприемника в устройстве фотосъемки токоприемника согласно первому изобретению.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно третьему настоящему изобретению отличается тем, что средство обнаружения токоприемника обнаруживает токоприемник на входном изображении сопоставлением образов нормированной корреляции предварительно установленного опорного изображения и входного изображения в устройстве фотосъемки токоприемника согласно первому изобретению.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно четвертому настоящему изобретению отличается тем, что средство обнаружения токоприемника обнаруживает токоприемник на входном изображении посредством сравнения предварительно установленных характеристических данных и характеристических данных, захваченных из входного изображения в устройстве фотосъемки токоприемника согласно первому настоящему изобретению.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно пятому настоящему изобретению отличается тем, что средство обнаружения токоприемника обнаруживает токоприемник на входном изображении посредством сравнения предварительно установленного опорного образа кода и входного образа кода, преобразованного из входного изображения в устройстве фотосъемки токоприемника согласно первому настоящему изобретению.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно шестому настоящему изобретению отличается тем, что средство обработки изображений содержит функциональный участок вывода изображения в дополнение к функциональному участку фотографирования и функциональному участку сохранения изображения токоприемника, в котором функциональный участок вывода изображения содержит функциональный участок управления выводом изображения для назначения данных входного изображения, в которых токоприемник сфотографирован, обнаруженных средством обнаружения токоприемника в данных входного изображения, сохраненных в средстве памяти, и средство вывода изображения для выведения входного изображения, переданного из средства памяти и назначенного функциональным участком управления выводом изображения в устройстве фотосъемки токоприемника согласно второму настоящему изобретению.

Результат изобретения

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому настоящему изобретению, устройство фотосъемки токоприемника может сохранять только данные изображения, в которых токоприемник, то есть важное устройство наблюдения на крыше, несомненно сфотографирован, так что область сохранения изображения устройства памяти может быть эффективно использована.

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно второму настоящему изобретению, результаты, полученные устройством фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому настоящему изобретению, могут быть эффективно получены.

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно третьему настоящему изобретению, общая структура устройства фотосъемки токоприемника согласно второму изобретению может быть упрощена.

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно четвертому настоящему изобретению, в дополнение к результату второго настоящего изобретения, обнаружение токоприемника на входном изображении стабильно совершено, даже если поверхность токоприемника, которую обнаруживают, испачкана грязью и/или пылью, и степень яркости входного изображения меняется вследствие естественных условий, таких как солнечный свет.

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно пятому настоящему изобретению, в дополнение к результату второго настоящего изобретения, оценка, сфотографирован ли токоприемник на входном изображении, может быть стабильно выполнена, даже если степень яркости входного изображения меняется вследствие естественных условий, таких как солнечный свет.

Согласно устройству фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно шестому настоящему изобретению, в дополнение к результатам с первого по пятое настоящих изобретений, данные изображения, в которых токоприемник несомненно сфотографирован, могут быть легко отображены.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает пример для объяснения, как скомпоновано устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника первого варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника в первом варианте осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.4 показывает пример опорного изображения токоприемника.

Фиг.5 показывает один пример входного изображения.

Фиг.6 показывает один пример результата для обнаружения токоприемника.

Фиг.7 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений второго варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.8 показывает блок-схему компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника второго варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.9 показывает один пример модели формы объекта.

Фиг.10 показывает один пример результата для обнаружения токоприемника.

Фиг.11 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений третьего варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.12 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника третьего варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.13 показывает один пример опорного кодируемого изображения.

Фиг.14 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений четвертого варианта 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Вариант осуществления изобретения на практике

В дальнейшем будет подробно описано устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно настоящему изобретению со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Вариант осуществления 1

Первый вариант осуществления согласно настоящему изобретению описан с чертежами, показанными на фиг.1-6.

Фиг.1 показывает пример для объяснения, как скомпоновано устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника первого варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника в первом варианте осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.4 показывает пример опорного изображения токоприемника.

Фиг.5 показывает один пример входного изображения.

Фиг.6 показывает один пример результата для обнаружения токоприемника.

Как показано на фиг.1, устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений первого варианта осуществления содержит датчики 10a, 10b обнаружения приближающегося транспортного средства для обнаружения приближающегося транспортного средства 1, осветительное устройство 20 для освещения, камеру 30 наблюдения в качестве средства фотосъемки, датчик 40 обнаружения токоприемника в качестве средства для обнаружения имеющего определенную форму объекта датчиком измерения расстояния и устройство 50 обработки изображений в качестве устройства обработки изображений.

В устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений первого варианта осуществления датчик 40 обнаружения токоприемника обнаруживает прохождение токоприемника 1a, и камера 30 наблюдения одновременно снимает токоприемник 1a и записывает изображение токоприемника 1a.

Однако в некоторых случаях датчик 40 обнаружения токоприемника обнаруживает объект другой формы на крыше транспортного средства или другой летящий объект, кроме токоприемника 1a. В результате этого иногда появляются фотоснимки, на которых токоприемник 1a не сфотографирован. В устройстве 50 обработки изображений записанное изображение 5 (в дальнейшем именуется "входное изображение") анализируют и затем оценивают, может ли быть виден токоприемник 1a на входном изображении 5 или нет. Таким образом, сохраняют только данные изображения, в которых может быть виден токоприемник 1a.

В первом варианте осуществления приближение транспортного средства 1 обнаруживают датчиком 10a обнаружения приближающегося транспортного средства, а токоприемник 1a обнаруживают датчиком 40 обнаружения токоприемника. Прохождение транспортного средства 1 обнаруживают датчиком 10a обнаружения приближающегося транспортного средства. Таким образом, датчик 10a обнаружения приближающегося транспортного средства должен быть расположен перед камерой 30 наблюдения на предварительно заданном расстоянии по отношению к направлению приближающегося транспортного средства 1. Осветительное устройство 20 для освещения, камера 30 наблюдения и датчик 40 обнаружения токоприемника расположены над рельсовым путем, по которому проходит транспортное средство. Датчик 10b обнаружения приближающегося транспортного средства должен быть расположен позади камеры 30 наблюдения на предварительно заданном расстоянии по отношению к направлению приближающегося транспортного средства 1. Например, в момент, когда датчик 10b обнаружения приближения обнаруживает приближающееся транспортное средство 1, транспортное средство 1 полностью прошло конкретную точку рельсового пути, над которой размещена камера 30 наблюдения.

Например, пара датчиков 10a, 10b обнаружения приближающегося транспортного средства может обнаруживать вибрационное движение рельсового пути 2. Как показано на фиг.2, эти датчики 10a, 10b прикреплены к рельсу 2 и подключены к тревожному участку 10А приближения транспортного средства в качестве тревожного средства приближения транспортного средства и тревожному участку 10В прохождения транспортного средства в качестве тревожного средства прохождения транспортного средства, соответственно.

В ответ на сигнал, выведенный из датчика 10a обнаружения приближающегося транспортного средства, тревожный участок 10А приближения транспортного средства оценивает, приближается ли транспортное средство 1. Если тревожный участок 10А приближения транспортного средства распознает приближение транспортного средства 1, то сигнал приближения транспортного средства передают как сигнал тревоги участку 51 управления (как описано ниже) устройства 50 обработки изображений.

В ответ на выход датчика 10b обнаружения приближения транспортного средства, тревожный участок 10В приближения транспортного средства оценивает, приближается ли транспортное средство. Если тревожный участок 10В приближения транспортного средства распознает приближение транспортного средства 1, то сигнал прохождения транспортного средства передают как сигнал тревоги участку 51 управления устройства 50 обработки изображений.

Осветительное устройство 20 для освещения установлено непосредственно над рельсовым путем 2, чтобы испускать световые лучи в направлении вертикально вниз. В ответ на стартовый сигнал, выведенный из участка 51 управления (как описано ниже) устройства 50 обработки изображений, осветительное устройство 20 для освещения включает лампу. В ответ на сигнал остановки, выведенный из участка 51 управления, осветительное устройство 20 для освещения выключает лампу.

Камера 30 наблюдения в качестве средства фотосъемки установлена в месте, по существу соответствующем месту осветительного устройства 20 для освещения. Камера 30 наблюдения установлена для фотографирования пространства непосредственно под осветительным устройством 20 для освещения и освещенного осветительным устройством 20 для освещения. В соответствии со стартовым сигналом, выведенным из участка 51 управления, функцию фотосъемки начинают и поддерживают в состоянии ожидания запуска. В соответствии с сигналом остановки, выведенным из участка 51 управления, функцию фотосъемки останавливают. В то время как камера 30 наблюдения находится в состоянии ожидания запуска, функцию фотосъемки выполняют в случае приема сигнала запуска, выведенного из датчика 40 обнаружения токоприемника, и входное изображение 5, сфотографированное камерой 30 наблюдения, передают в записывающий участок 52.

При приеме стартового сигнала, выведенного из участка 51 управления, датчик 40 обнаружения токоприемника начинает операцию обнаружения токоприемника. Операцию обнаружения токоприемника продолжают пока не примут сигнал остановки, выведенный из участка 51 управления. При обнаружении прохождения токоприемника 1a в течение операции обнаружения токоприемника, камере 30 наблюдения передают сигнал запуска.

Как показано на фиг.2, устройство 50 обработки изображений содержит два функциональных участка, то есть функциональный участок 50А фотографирования для временного хранения входного изображения 5 крыши транспортного средства 1, сфотографированного камерой 30 наблюдения, и функциональный участок 50В сохранения изображения для сохранения только входного изображения, на котором сфотографирован токоприемник 1a, посредством выбора из всего входного изображения 5, временно хранящегося в функциональном участке 50А фотографирования.

Как показано на фиг.2, функциональный участок 50А фотографирования содержит участок 51 управления в качестве средства управления фотографированием и записывающий участок 52 в качестве записывающего средства.

При приеме сигнала приближения транспортного средства, выведенного из тревожного участка 10А приближения транспортного средства, участок 51 управления передает стартовый сигнал осветительному устройству 20 для освещения, датчику 40 обнаружения токоприемника, камере 30 наблюдения и участку 52 записи. При приеме сигнала прохождения транспортного средства, выведенного из тревожного участка 10В приближения транспортного средства, участок 51 управления передает сигнал остановки осветительному устройству 20 для освещения, датчику 40 обнаружения токоприемника, камере 30 наблюдения и записывающему участку 52.

Принимая стартовый сигнал, выведенный из участка 51 управления, участок записи начинает функцию записи, чтобы начать запись данных изображения, принятых от камеры 30 наблюдения, пока не принят сигнал остановки, выведенный из участка 51 управления. При приеме сигнала остановки записывающий участок останавливает запись. Принимая сигнал обнаружения, выведенный из функционального участка 50В сохранения изображения токоприемника, записывающий участок 52 последовательно передает данные изображения входного изображения 5 участку 55 памяти функционального участка 50В сохранения изображения токоприемника. После передачи этих данных изображения записывающий участок удаляет переданные данные изображения.

Как показано на фиг.2, функциональный участок 50В сохранения изображения токоприемника содержит участок настройки обнаружения, участок 54 управления обнаружением в качестве средства управления обнаружением, участок 56 обнаружения токоприемника в качестве средства обнаружения токоприемника и участок 55 памяти в качестве записывающего средства.

Участок 53 настройки обнаружения устанавливает параметр поиска корреляции, как описано ниже, и данные сопоставления токоприемника. Эти данные сохраняют в участке 55 памяти.

Участок 54 управления обнаружением передает сигнал обнаружения участку 56 обнаружения токоприемника и записывающему участку 52 функции 50А фотосъемки. Участок 54 управления обнаружением принимает результат, сфотографирован ли токоприемник на данных изображения, от участка 56 обнаружения токоприемника и затем передает сигнал удаления участку 55 памяти в случае результата, в котором никакого токоприемника не изображено. В то время как появляется входное изображение 5, сохраненное в записывающем участке 52 участка 50А фотосъемки, участок 54 управления обнаружением повторяет те же операции.

В ответ на сигнал обнаружения, выведенный из участка 54 управления обнаружением, участок 56 обнаружения токоприемника считывает параметр поиска корреляции, данные сопоставления токоприемника и данные изображения (входное изображение 5 и опорное изображение 3 токоприемника, как описано ниже) из участка 55 памяти, чтобы выбрать сфотографированное изображение токоприемника 1а на входных данных 5. После выбора изображения токоприемника 1а участок 55 памяти сохраняет данные результата поиска корреляции, как описано ниже, и передает результат поиска токоприемника, сфотографировано ли изображение токоприемника 1а или нет, участку 54 управления обнаружением.

Как показано на фиг.4, токоприемник 1а предварительно сфотографирован и подготовлен как опорное изображение 3 токоприемника. Дополнительно, на опорном изображении 3 токоприемника также подготовлены данные сопоставления токоприемника, включающие в себя местоположение А токоприемника и область участка А токоприемника. На фиг.4 ссылочная позиция 4 указывает контактный провод.

Как показано на фиг.3, участок 56 обнаружения токоприемника содержит участок 56а обработки обнаружения токоприемника и участок 56b обработки оценки токоприемника.

Участок 56 обнаружения токоприемника обнаруживает токоприемник 1а сопоставлением образов нормированной корреляции в отношении входного изображения 5, сфотографированного камерой 30 наблюдения. В участке 56а обнаружения токоприемника, область В поиска, предварительно установленную на входном изображении 5, и участок А токоприемника на опорном изображении 3 токоприемника сопоставляют по образам друг с другом. В области В поиска обнаруживают местоположение наиболее подходящей области С для сопоставления участка А токоприемника (обозначено наклонными линиями на фиг.6), в дальнейшем именуется "обнаруженное местоположение токоприемника", и значение корреляции в обнаруженном местоположении токоприемника (в дальнейшем именуется "обнаруженное значение корреляции токоприемника").

Далее в участке 56b обработки оценки токоприемника сравнивают обнаруженное значение корреляции токоприемника и предварительно определенное пороговое значение (в дальнейшем именуется "пороговое значение поиска корреляции"). В случае, когда степень соответствия высокая, то есть обнаруженное значение корреляции токоприемника выше, чем пороговое значение поиска корреляции, то оценено, что токоприемник 1а расположен в пределах области В поиска, так что распознано, что токоприемник 1а сфотографирован. С другой стороны, в случае, когда степень соответствия низкая, то есть обнаруженное значение корреляции токоприемника ниже, чем пороговое значение поиска корреляции, то оценено, что токоприемник 1а не расположен в пределах области В поиска, так что распознано, что токоприемник 1а не сфотографирован. Такое распознавание, сфотографирован ли токоприемник 1а или нет, оценивают вышеприведенным процессом, выводят в участок 54 управления обнаружением.

При этом область В поиска и пороговое значение поиска корреляции названы параметрами поиска корреляции. Обнаруженное местоположение токоприемника и обнаруженное значение корреляции токоприемника названы данными результата поиска корреляции.

Участок 55 памяти сохраняет параметры поиска корреляции, данные сопоставления токоприемника, опорное значение 3 токоприемника, данные изображения, такие как входные данные 5, переданные из записывающего участка 52 функционального участка 50А фотографирования, и данные результата поиска корреляции. В случае, когда участком 54 управления обнаружением передан сигнал удаления, удаляют искомые данные изображения.

В соответствии с устройством фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому варианту осуществления, токоприемник рассматривают как важный искомый объект, как устройство, смонтированное на участке крыши транспортного средства, и сохранены только данные изображения, на которых токоприемник несомненно сфотографирован. Поэтому по сравнению с современным уровнем техники, объем памяти для сохраняемых данных изображения может быть сильно сокращен.

Вариант осуществления 2

Второй вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на фиг.7-10.

Фиг.7 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений второго варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.8 показывает блок-схему компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника второго варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.9 показывает один пример модели формы объекта.

Фиг.10 показывает один пример результата для обнаружения токоприемника.

Вместо участка 56 обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника 1а сопоставлением образов в первом варианте осуществления, как показано на фиг.7, во втором варианте осуществления применен участок 57 обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника 1а проверкой формы. По сравнению с первым вариантом осуществления настоящего изобретения участок 53 настройки обнаружения и участок 55 памяти второго варианта осуществления настоящего изобретения обрабатывают свои операции другим образом. Иные компоненты, кроме вышеприведенных других компонентов, по существу соответствуют компонентам в первом варианте осуществления, соответственно. В дальнейшем, компоненты во втором варианте осуществления, операции которых по существу соответствуют операциям соответствующих компонентов в первом варианте осуществления, как показано на фиг.1-6, пронумерованы теми же ссылочными позициями, и их описание опущено. В основном описаны пункты различия.

Как показано на фиг.7, во втором варианте осуществления функциональный участок 50В сохранения изображения токоприемника содержит участок 53 настройки обнаружения, участок 54 управления обнаружением, участок 57 обнаружения токоприемника и участок 55 памяти.

Участок 53 настройки обнаружения устанавливает параметры проверки формы, и параметры проверки формы сохраняют в участке 55 памяти. Когда формируют модель формы объекта, ее характеристические данные считывают из участка 55 памяти. Формируют модель формы объекта, а затем записывают в участок 55 памяти.

В участке 54 управления обнаружением во втором варианте осуществления подобно первому варианту осуществления обрабатываются аналогичные операции.

В участке 57 обнаружения токоприемника согласно второму варианту осуществления токоприемник 1а обнаруживают на входном изображении 5 способом проверки формы объекта, применяя способ распознавания объекта (например, патентный документ № 4 и 5). В способе проверки объекта сначала характерный участок на входном изображении 5, такой как контур или образ конструкции, аппроксимируют до прямой линии или дугообразной линии, чтобы образовать характеристические данные, включающие в себя данные прямой линии и данные дугообразной линии. Предварительно выполняют модель 6 формы объекта (см. фиг.9), образованную характеристическими данными, соответствующими форме объекта. Далее характеристические данные ищут на входном изображении 5 и сопоставляют с характеристическими данными модели 6 формы объекта, чтобы оценить, совпадают ли искомые характеристические данные с характеристическими данными модели 6 формы объекта.

В случае, когда модель 6 формы объекта произведена участком 57 обнаружения токоприемника, опорное изображение 3 токоприемника считывают из участка 55 памяти как данные изображения. Характеристические данные, соответствующие модели 6 формы объекта, выбирают из опорных данных 3 токоприемника и сохраняют в участке 55 памяти.

С другой стороны, в случае, когда токоприемник 1а на входном изображении 5 обнаружен участком 57 обнаружения токоприемника, то участок 57 обнаружения токоприемника считывает параметр обнаружения формы, модель 6 формы объекта и данные изображения (входное изображение 5 и опорное изображение 3 токоприемника) из участка 55 памяти в ответ на сигнал обнаружения, выведенный из участка 54 управления обнаружением. Таким образом, обнаруживают токоприемник 1а на входном изображении 5. После окончания обнаружения токоприемника 1а, результат, может ли быть обнаружен токоприемник 1а или нет, передают участку 54 управления обнаружением.

Для подробного описания во втором варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.8, участок 57 обнаружения токоприемника содержит участок 57а обработки захвата характерных признаков, участок 57b обработки обнаружения токоприемника и участок 57с обработки оценки токоприемника. В участке 57 обнаружения токоприемника участок 57а обработки захвата характерных признаков обнаруживает местоположение участка D (см. фиг.10), где находится участок с наибольшей вероятностью появления участка А токоприемника в соответствии с проверкой формы объекта в пределах области В поиска, установленной на входном изображении 5 (в дальнейшем именуется "местоположение обнаруженного токоприемника"), и коэффициент соответствия относительно характеристических данных в местоположении обнаруженного токоприемника (в дальнейшем именуется "коэффициент соответствия характерных признаков токоприемника").

Затем сравнивают коэффициент соответствия характерных признаков токоприемника и предварительно определенное пороговое значение (в дальнейшем именуется "пороговое значение проверки формы"). В случае, когда коэффициент соответствия характерных признаков токоприемника выше, чем пороговое значение проверки формы, оценено, что токоприемник 1а появился в области В поиска, и распознано, что токоприемник сфотографирован. С другой стороны, в случае, когда коэффициент соответствия характерных признаков токоприемника ниже, чем пороговое значение проверки формы, оценено, что токоприемник 1а не появился в области В поиска, и распознано, что токоприемник не сфотографирован. В соответствии с такой оценкой, появился ли токоприемник 1а или нет, как описано выше, результат, сфотографирован ли токоприемник или нет, выводят в участок 54 управления обнаружением.

При этом область поиска и пороговое значение проверки формы вместе названы "параметры проверки формы". Местоположение обнаруженного токоприемника и коэффициент соответствия характерных признаков токоприемника вместе названы "данные результата проверки".

Участок 55 памяти сохраняет данные изображения, такие как параметры обнаружения формы, модель 6 формы объекта, характеристические данные, опорное изображение 3 токоприемника и входное изображение 5, переданное из записывающего участка 52 функционального участка 50А фотографирования. В случае, когда сигнал удаления принят от участка 54 управления обнаружением, удаляют данные изображения, касающиеся проверяемого объекта.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно второму варианту осуществления предоставляет не только результаты, достигнутые устройством фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому варианту осуществления, а также и результаты, то есть несомненную и стабильную оценку, появился ли токоприемник или нет на сфотографированном изображении, даже если степень яркости сфотографированного изображения меняется вследствие солнечного света и условие проверки относительно проверяемого объекта не является действительно чистым из-за пыли и грязи, приставшей к объекту проверки.

Вариант осуществления 3

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений третьего варианта осуществления согласно настоящему изобретению описано со ссылкой на фиг.11-13.

Фиг.11 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений третьего варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.12 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в участке обнаружения токоприемника третьего варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.13 показывает один пример опорного кодируемого изображения.

Фиг.14 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений четвертого варианта 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Вместо участка 56 обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника сопоставлением образов в первом варианте осуществления, третий вариант осуществления применяет участок 58 обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника 1а проверкой формы объекта, как показано на фиг.11. Операция, выполненная в участке 53 настройки обнаружения и участке 55 памяти в третьем варианте осуществления, отличается от операции в первом варианте осуществления. Иные компоненты и иные операции в третьем варианте осуществления по существу соответствуют компонентам и операциям в первом варианте осуществления. Поэтому компоненты и операции в третьем варианте осуществления аналогичны компонентам и операциям в первом варианте осуществления. Компоненты и операции, которые уже описаны выше и показаны на фиг.1-6, опущены. В основном описаны отличающиеся компоненты и операции между первым вариантом осуществления и третьим вариантом осуществления.

В третьем варианте осуществления токоприемник 1а обнаружен во входном изображении 5 процессом сопоставления кодов ориентации, использованным в "Сопоставлении кодов ориентации" (например, не патентного документа 1). В способе с сопоставлением кодов ориентации ориентацию затенения кодируют в каждых сегментах изображения, и коды опорного изображения 3 токоприемника (см. фиг.4) и коды входного изображения 5 сравнивают и сопоставляют друг с другом, чтобы проверить, до какой степени оба кода совпадают.

Как показано на фиг.11, в третьем варианте осуществления функциональный участок 50В сохранения изображения токоприемника содержит участок 53 настройки обнаружения, участок 54 управления обнаружением, участок 58 обнаружения токоприемника и участок 55 памяти.

В участке настройки обнаружения устанавливают параметры поиска кодов ориентации и данные сопоставления токоприемника и сохраняют в средстве 55 памяти, как описано выше.

Участок 54 управления обнаружением обрабатывает ту же операцию, что и в первом варианте осуществления.

В участке 58 обнаружения токоприемника опорное изображение 3 токоприемника предварительно преобразуют в образ 7 кода ориентации (в дальнейшем именуется "опорный образ кода"), имеющий множество сегментов, в которых каждый сегмент закодирован в зависимости от степени затенения (см. фиг.14). Дополнительно, местоположение участка А токоприемника и область участка А токоприемника на опорном изображении 3 токоприемника подготовлены как данные сопоставления токоприемника. При подготовке опорного образа 7 кода данные изображения (опорное изображение 3 токоприемника) считывают из участка 55 памяти и преобразовывают в опорный образ 7 кода с учетом степени затенения каждых сегментов. Опорный образ 7 кода сохраняют в участке 55 памяти.

С другой стороны, в течение операции по обнаружению токоприемника участок 58 обнаружения токоприемника принимает сигнал обнаружения от участка управления обнаружением и считывает параметры поиска кодов ориентации, данные сопоставления токоприемника и данные изображения (входное изображение 5 и опорное изображение 3 токоприемника) из участка 55 памяти, чтобы обнаружить токоприемник 1а на входном изображении 5. После окончания операции по обнаружению токоприемника 1а, такой результат, обнаружен ли токоприемник 1а или нет, передают в участок 54 управления обнаружением.

Для подробного описания, как показано на фиг.12, участок 58 обнаружения токоприемника согласно третьему варианту осуществления содержит участок 58а обработки кодов ориентации, участок 58b обработки обнаружения токоприемника и участок 58с обработки оценки токоприемника.

В участке 58а обработки кодов ориентации в случае, когда выполняют процесс обнаружения токоприемника, сначала образовывают образ кода ориентации, то есть входное изображение 5 (смотри фиг.1), кодированное в соответствии со степенью затенения, (в дальнейшем именуется "входное кодированное изображение"). Затем, участком 58b обработки обнаружения токоприемника предварительно устанавливают данные изображения участка А токоприемника в опорном образе 7 кода относительно области В поиска, и данные изображения входного кодированного изображения сравнивают способом сопоставления кодов ориентации, чтобы обнаружить местоположение для сопоставления токоприемника А в области В поиска как местоположение обнаруженного токоприемника и степень соответствия кодов ориентации (в дальнейшем именуется "степень соответствия обнаружения токоприемника").

В участке 58с обработки оценки токоприемника сравнивают степень соответствия обнаружения токоприемника и предварительно установленное пороговое значение (в дальнейшем именуется "пороговое значение поиска кодов ориентации"). Если степень соответствия высокая, то есть в случае, когда степень соответствия обнаружения токоприемника выше, чем пороговое значение поиска кодов ориентации, то оценено, что токоприемник 1а появился в области В поиска. Распознано, что токоприемник сфотографирован. С другой стороны, степень соответствия низкая, то есть в случае, когда степень соответствия обнаружения токоприемника ниже, чем пороговое значение поиска кодов ориентации, то оценено, что токоприемник 1а не появился в области В поиска. Распознано, что токоприемник не сфотографирован. Такой полученный результат, сфотографирован ли токоприемник 1а или нет, выводят в участок 54 управления обнаружением.

Область В поиска и пороговое значение поиска кодов ориентации вместе названы "параметры поиска кодов ориентации". Местоположение обнаружения токоприемника и значение соответствия обнаружения токоприемника вместе названы как данные результата поиска кодов ориентации. В способе сопоставления кодов ориентации процесс обнаружения токоприемника выполнен с помощью процессов, как описано выше.

Параметры поиска кодов ориентации, данные сопоставления токоприемника, данные изображения, такие как опорное изображение 3 токоприемника и входное изображение 5, и опорный образ 7 кода, переданные из записывающего участка 52 функционального участка 50А фотографирования сохраняют. В случае, когда от участка 54 управления обнаружением принят сигнал удаления, то удаляют данные изображения, касающиеся искомого объекта.

Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, настоящее изобретение предоставляет не только результаты, полученные в первом варианте осуществления настоящего изобретения, а также и иные результаты, то есть несомненную и стабильную оценку, сфотографирован ли токоприемник или нет на изображении, при условии, в котором степень яркости меняется вследствие погодных условий.

Вариант осуществления 4

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений четвертого варианта осуществления согласно настоящему изобретению описано со ссылкой на фиг.14.

Фиг.14 является блок-схемой для показа компонентов, размещенных в устройстве фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений четвертого варианта 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

В четвертом варианте осуществления дополнительно предоставлен функциональный участок 50С вывода изображения, как показано на фиг.14, в устройстве первого варианта осуществления. Иные компоненты устройства четвертого варианта осуществления по существу соответствуют компонентам первого варианта осуществления. Поэтому теми же ссылочными позициями, использованными в первом варианте осуществления, пронумерованы соответствующие компоненты в четвертом варианте осуществления. Компоненты и операции, аналогичные компонентам и операциям в первом варианте осуществления, как показано на фиг.1-6, опущены. В дальнейшем в основном описаны отличающиеся компоненты и операции.

Как показано на фиг.14, участок 50 обработки изображений четвертого варианта осуществления содержит функциональный участок 50А фотографирования для фотосъемки и записи токоприемника, смонтированного на участке крыши движущегося транспортного средства 1, функциональный участок 50В сохранения изображения токоприемника для сохранения только изображения, на котором записан токоприемник 1а функциональным участком 50А фотосъемки, и функциональный участок 50С вывода изображения для выведения сохраненного изображения.

Функциональный участок 50С вывода изображения содержит участок 59 управления выводом изображения и участок 60 выведения изображения, как показано на фиг.14.

В участке 59 управления выводом изображения сигнал вывода изображения для выбора конкретного изображения из данных изображения, сохраненных в участке 55 памяти функционального участка 50В сохранения изображения токоприемника, и выведения конкретного изображения на дисплей (не показано) передают в участок 55 памяти функционального участка 50В сохранения изображения токоприемника.

В участке 55 памяти функционального средства 50В сохранения изображения токоприемника сигнал вывода изображения принимают от участка 59 управления выводом изображения функционального участка 50С вывода изображения и передают данные конкретного изображения, назначенные как входное изображение, участку 60 отображения изображения функционального участка 50С вывода изображения.

Участок 60 вывода изображения отображает данные изображения, переданные из участка 55 памяти функционального участка 50В сохранения изображения токоприемника на вышеприведенном участке отображения.

В соответствии с устройством фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения устройство фотосъемки токоприемника согласно четвертому варианту осуществления предоставляет не только результаты, полученные вариантами осуществления с первого по третий, а также и результаты, то есть вывод сохраненного изображения, чтобы легко наблюдать токоприемник, сфотографированный на данных изображения.

Несмотря на то, что четвертый вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет сочетание примера устройства 50 обработки изображений устройства фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно первому варианту осуществления и функционального участка 50С вывода изображения, иное сочетание устройства 50 обработки изображений устройства фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно второму/третьему варианту осуществления и функционального участка 50С вывода изображения может предоставить результаты, аналогичные результатам, полученным первым вариантом осуществления.

Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений согласно настоящему изобретению не ограничено вариантами осуществления, как описано выше. Различные модификации и дополнения могут быть выполнены без отступления от сущности и объема изобретения, если устройство может записывать изображение токоприемника 1а в соответствии с результатами обнаружения датчика 40 обнаружения токоприемника и обнаруживать изображение, в котором токоприемник 1а сфотографирован на записанных изображениях.

Промышленное применение

Настоящее изобретение подходит для устройства фотосъемки токоприемника посредством обработки изображений.

Описание ссылочных позиций

1 транспортное средство

1а токоприемник

2 рельсовый путь

3 опорное изображение

4 контактный провод

5 входное изображение

6 модель формы объекта

7 опорный образ кода

10А, 10В датчик приближения транспортного средства

20 освещающее устройство

30 камера наблюдения

40 датчик обнаружения токоприемника

48 участок памяти

49 участок ввода изображения

50 участок обработки изображений

50А функциональный участок фотографирования

50В функциональный участок сохранения изображения токоприемника

50С функциональный участок вывода изображения

51 участок управления

52 записывающий участок

53 участок настройки обнаружения

54 участок управления обнаружением

55 участок памяти

56 участок обнаружения токоприемника

56а участок обработки обнаружения токоприемника

56b участок обработки оценки токоприемника

57 участок обнаружения токоприемника

57а участок обработки захвата характерных признаков

57b участок обработки обнаружения токоприемника

57с участок обработки оценки токоприемника

58 участок обнаружения токоприемника

58а участок обработки кодов ориентации

58b участок обработки обнаружения токоприемника

58с участок обработки оценки токоприемника

59 участок управления выводом изображения

60 участок вывода изображения

А участок токоприемника

В область поиска

С зона сопоставления

D участок сопоставления.

Изобретение относится к области фотосъемки токоприемника, смонтированного на кузове транспортного средства. Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображения содержит тревожное средство приближения транспортного средства, средство обнаружения формы объекта, средство фотосъемки и средство обработки изображения. Средство обработки изображения содержит средство фотографирования и участок сохранения изображения токоприемника. Данный участок содержит записывающее средство, средство управления фотографированием, средство памяти, средство обнаружения токоприемника и средство управления обнаружением. Решение направлено на автоматизацию поиска фотоснимков с изображенным транспортным средством. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство фотосъемки токоприемника посредством обработки изображения, включающее в себя тревожное средство приближения транспортного средства для выведения сигнала приближения транспортного средства посредством обнаружения приближения транспортного средства, средство обнаружения формы объекта для вывода сигнала запуска посредством обнаружения объекта на крыше упомянутого транспортного средства, средство фотосъемки для выведения входного изображения сфотографированной крыши упомянутого транспортного средства посредством приема упомянутого сигнала запуска, средство обработки изображения для анализирования упомянутого входного изображения и средство для сообщения о прохождении упомянутого транспортного средства посредством обнаружения проходящего упомянутого транспортного средства, упомянутое устройство фотосъемки токоприемника, отличающееся тем, что
упомянутое средство обработки изображения содержит:
функциональное средство фотографирования для временного сохранения упомянутого входного изображения и
функциональный участок сохранения изображения токоприемника для выбора конкретного входного изображения, на котором сфотографирован токоприемник, и сохранения только упомянутого конкретного входного изображения, при этом
упомянутый функциональный участок фотографирования содержит:
записывающее средство для временного сохранения упомянутого входного изображения,
средство управления фотографированием для передачи стартового сигнала упомянутому средству фотосъемки, упомянутому средству обнаружения формы объекта и упомянутому записывающему средству в соответствии с упомянутым сигналом приближения транспортного средства, выведенным из упомянутого тревожного средства приближения транспортного средства, и передачи сигнала остановки в соответствии с сигналом прохождения транспортного средства, выведенным из упомянутого средства для сообщения о прохождении упомянутого транспортного средства;
упомянутый функциональный участок сохранения изображения токоприемника содержит:
средство памяти для сохранения упомянутого входного изображения, введенного из упомянутого записывающего средства,
средство обнаружения токоприемника для обнаружения токоприемника на упомянутом входном изображении, введенном из упомянутого средства памяти, и
средство управления обнаружением для выведения сигнала удаления относительно упомянутого входного изображения в случае, когда никакого токоприемника не обнаружено упомянутым средством обнаружения токоприемника.

2. Устройство фотосъемки токоприемника по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство обнаружения токоприемника обнаруживает упомянутый токоприемник на упомянутом входном изображении сопоставлением образов нормированной корреляции предварительно установленного опорного изображения и упомянутого входного изображения.

3. Устройство фотосъемки токоприемника по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство обнаружения токоприемника обнаруживает упомянутый токоприемник на упомянутом входном изображении посредством сравнения предварительно установленных характеристических данных и характеристических данных, захваченных из упомянутого входного изображения.

4. Устройство фотосъемки токоприемника по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство обнаружения токоприемника обнаруживает упомянутый токоприемник на упомянутом входном изображении посредством сравнения предварительно установленного опорного образа кода и входного образа кода, преобразованного из упомянутого входного изображения.

5. Устройство фотосъемки токоприемника по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство обработки изображений содержит функциональный участок вывода изображения в дополнение к упомянутому функциональному участку фотографирования и упомянутому функциональному участку сохранения изображения токоприемника, в котором упомянутый функциональный участок вывода изображения содержит:
функциональный участок управления выводом изображения для назначения данных входного изображения, в которых упомянутый токоприемник сфотографирован, обнаруженных упомянутым средством обнаружения токоприемника в упомянутых данных входного изображения, сохраненных в упомянутом средстве памяти, и
средство вывода изображения для выведения упомянутого входного изображения, переданного из упомянутого средства памяти и назначенного упомянутым функциональным участком управления выводом изображения.