JP5179995B2 - Method and apparatus for measuring track dimensions of track rail - Google Patents
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Description
本発明は、軌道のレールの管理寸法測定方法、および軌道のレールの管理寸法測定装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a track rail management dimension measuring method and a track rail management dimension measuring apparatus.
鉄道事業者は、軌道における左右のレールについて、列車の安全な運行や乗客の不快感の低減のために、種々の管理寸法を定期的に測定し、必要に応じて保守を行っている。管理の対象となる管理寸法としては、軌道変位や、ロングレールの伸縮量やふく進量などがある。軌道変位(軌道狂い、軌道不整とも称される)としては、左右レールの間隔である「軌間変位」、左右レールの高さの差である「水準変位」、レールの長手方向の位置においてレールの上下方向の変位である「高低変位」、レールの長手方向の位置においてレールの左右方向の変位である「通り変位」などがある。ふく進とは、レールが長手方向に移動することをいい、列車の走行状態、レールの締結状態などが相互に関連しあって発生する。ロングレールは一般的に200メートル以上の長さを有し、ふく進量を測定することは、座屈変形を防止するために重要なことである。このため、ロングレール毎に複数個所(例えば、3点または5点)に設定された測定位置のそれぞれにおいてふく進量を測定している。 Railway operators regularly measure various management dimensions of the left and right rails on the track to reduce the uncomfortable feeling of passengers and passengers, and perform maintenance as necessary. Management dimensions to be managed include trajectory displacement, the amount of expansion and contraction of the long rail, and the amount of advancement. Track displacement (also known as track misalignment or track irregularity) includes the distance between the left and right rails, the “level displacement” that is the difference between the heights of the left and right rails, and the position of the rail in the longitudinal direction of the rail. There are “high-low displacement” which is displacement in the vertical direction, “street displacement” which is displacement in the left-right direction of the rail at a position in the longitudinal direction of the rail, and the like. The forward movement means that the rail moves in the longitudinal direction, and the traveling state of the train, the fastening state of the rail, and the like are associated with each other. Long rails generally have a length of 200 meters or more, and measuring the amount of advance is important for preventing buckling deformation. For this reason, the amount of advance is measured at each of the measurement positions set at a plurality of locations (for example, 3 or 5 points) for each long rail.
レールの管理寸法、例えば、ふく進量を測定する手法としては、水糸方式が周知であるが、軌道の全長にわたる多数の測定位置において、現場作業員が手作業で行わなければならず、測定作業が非常に煩雑である。このため、ふく進量の測定作業を行うための測定装置が提案されている(特許文献1を参照)。特許文献1に記載された測定装置は、測定位置に配置したターゲットを撮影した写真の画像を、演算処理装置のディスプレイ上に表示する。作業者は、ディスプレイ上に表示された画像の中から、ターゲットに含まれる指標の像を探し出し、その像の中心に位置するドットを各指標の座標位置として登録する。その後、登録された各指標の座標に基づいて、ふく進量を算出している。
ふく進量は軌道の全長にわたる多数の測定位置において測定しなければならないが、特許文献1に記載された技術では、撮影した写真が多数の測定位置のうちのいずれの位置において撮影したものであるかを認識することができない。このため、現地で、「xx枚目の写真はyyキロポストにて撮影」のようなメモなどを取っておき、写真と測定位置との関連付けを、作業者が手作業によって行う必要がある。このため、測定作業の省力化を十分に図ることができていないのが現状である。
The advance amount must be measured at a large number of measurement positions over the entire length of the trajectory, but with the technique described in
そこで、本発明の目的は、測定位置に関する情報および管理寸法をセットにして取得することによって、測定作業の省力化を十分に図り得る、軌道のレールの管理寸法測定方法、およびその装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a track rail management dimension measuring method and apparatus capable of sufficiently saving labor in measurement work by acquiring information related to measurement positions and management dimensions as a set. There is.
上記目的を達成するための軌道のレールの管理寸法測定方法は、軌道における左右のレールについて管理の対象となる管理寸法を写真測量を利用して測定する、軌道のレールの管理寸法測定方法であって、
前記レールに沿う複数の測定位置のそれぞれに、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲットを配置し、
前記左レールにおける測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲットを配置し、
前記右レールにおける測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲットを配置し、
前記第1〜第3の反射ターゲットを角度を変えてフラッシュ撮影することによって前記第1〜第3の反射ターゲットの像を含む複数の画像を撮影し、
撮影した前記画像のデータを解析処理することによって、測定位置に関する情報を識別するとともに、前記左レールにおける測定対象部位の三次元座標、および前記右レールにおける測定対象部位の三次元座標を算出し、
前記左右のレールにおける測定対象部位のそれぞれの三次元座標から前記管理寸法を算出し、測定位置に関する情報および前記管理寸法をセットにして取得する。
The track rail management dimension measurement method for achieving the above object is a track rail management dimension measurement method that uses photogrammetry to measure the management dimensions of the left and right rails in the track. And
A first reflective target is disposed at each of a plurality of measurement positions along the rail so as to optically distinguish information about the measurement position,
A second reflective target is disposed on each of the measurement target portions on the left rail so that the measurement target portion can be optically distinguished,
A third reflective target is disposed on each of the measurement target parts on the right rail so that the measurement target part can be optically distinguished,
Shooting a plurality of images including images of the first to third reflective targets by flash shooting the first to third reflective targets at different angles;
Analyzing the data of the captured image to identify information on the measurement position, calculating the three-dimensional coordinates of the measurement target part on the left rail, and the three-dimensional coordinates of the measurement target part on the right rail,
The management dimensions are calculated from the three-dimensional coordinates of the measurement target parts on the left and right rails, and information on the measurement position and the management dimensions are acquired as a set.
また、上記目的を達成するための軌道のレールの管理寸法測定装置は、軌道における左右のレールについて管理の対象となる管理寸法を写真測量を利用して測定する、軌道のレールの管理寸法測定装置であって、
前記レールに沿う複数の測定位置のそれぞれに配置され、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲットと、
前記左レールにおける測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲットと、
前記右レールにおける測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲットと、
前記第1〜第3の反射ターゲットを角度を変えてフラッシュ撮影することによって前記第1〜第3の反射ターゲットの像を含む複数の画像を撮影する撮像手段と、
撮影した前記画像のデータを解析処理する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、測定位置に関する情報を識別するとともに、前記左レールにおける測定対象部位の三次元座標、および前記右レールにおける測定対象部位の三次元座標を算出し、前記左右のレールにおける測定対象部位のそれぞれの三次元座標から、前記管理寸法を算出し、測定位置に関する情報および前記管理寸法をセットにして取得する。
The track rail management dimension measuring apparatus for achieving the above object is a track rail management dimension measuring apparatus for measuring the management dimension to be managed for the left and right rails in the track using photogrammetry. Because
A first reflective target disposed at each of a plurality of measurement positions along the rail and optically distinguishing information about the measurement positions;
A second reflective target that is disposed in each of the measurement target sites on the left rail and that optically distinguishes the measurement target sites;
A third reflective target disposed in each of the measurement target parts on the right rail and showing the measurement target part optically distinguishable;
Imaging means for photographing a plurality of images including images of the first to third reflective targets by flash photographing the first to third reflective targets at different angles;
Control means for analyzing the data of the captured image,
The control means identifies information on a measurement position, calculates a three-dimensional coordinate of a measurement target part on the left rail, and a three-dimensional coordinate of a measurement target part on the right rail, and measures the measurement target part on the left and right rails The management dimension is calculated from each of the three-dimensional coordinates, and information on the measurement position and the management dimension are acquired as a set.
本発明によれば、測定位置に関する情報および管理寸法をセットにして取得することによって、測定作業の省力化を十分に図ることができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently save the labor of measurement work by acquiring information on the measurement position and management dimensions as a set.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、軌道のレールの管理寸法としてのふく進量dを測定する例を示す概念図、図2は、軌道におけるレールの管理寸法測定装置10を示すブロック図である。図3は、第4の反射ターゲット24を兼用する第1の反射ターゲット21の一例を示す図、図4(A)(B)は、第2と第3の反射ターゲット22、23の一例を示す図、図5は、第5の反射ターゲット25の一例を示す図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of measuring a travel amount d as a track management dimension of a track, and FIG. 2 is a block diagram showing a rail management
図1および図2を参照して、軌道におけるレールの管理寸法測定装置10(以下、単に「管理寸法測定装置10」と言う)は、軌道における左右のレール51、52について管理の対象となる管理寸法を写真測量を利用して測定する。
Referring to FIGS. 1 and 2, a rail management
管理寸法測定装置10は、概説すれば、レール51、52に沿う複数の測定位置のそれぞれに配置され、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲット21と、左レール51における測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲット22と、右レール52における測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲット23と、第1〜第3の反射ターゲット21、22、23を角度を変えてフラッシュ撮影することによって第1〜第3の反射ターゲット21、22、23の像を含む複数の画像を撮影するデジタルカメラ30(撮像手段に相当する)と、撮影した画像のデータを解析処理するコントローラ40(制御手段40に相当する)と、を有している。コントローラ40は、測定位置に関する情報を識別するとともに、左レール51における測定対象部位の三次元座標、および右レール52における測定対象部位の三次元座標を算出する。コントローラ40は、左右のレール51、52における測定対象部位のそれぞれの三次元座標から、管理寸法を算出し、測定位置に関する情報および管理寸法をセットにして取得する。
In summary, the management
本実施形態においては、管理寸法として、ふく進量dを例に挙げる。ふく進量を測定するための管理寸法測定装置10は、さらに、左右のレール51、52を間に挟んだ両側の不動点のそれぞれに設置されている基準杭71、72のそれぞれに配置され、第1の計測基準点61を光学的に区別可能に示す第4の反射ターゲット24、および第2の計測基準点62を光学的に区別可能に示す第5の反射ターゲット25を有している。デジタルカメラ30は、第1〜第3の反射ターゲット21、22、23の像に加えて第4と第5の反射ターゲット24、25の像を含む複数の画像を撮影する。コントローラ40は、第1の計測基準点61の三次元座標、および第2の計測基準点62の三次元座標をさらに算出する。コントローラ40は、第1と第2の計測基準点61、62の三次元座標から第1と第2の計測基準点61、62同士を結ぶ基準線63(図1の二点鎖線を参照)を算出し、基準線63からの移動量(ふく進量d)を管理寸法として算出する。以下、詳述する。
In the present embodiment, the advance amount d is taken as an example of the management dimension. The management
図3を参照して、第1の反射ターゲット21は、任意形状(図示例では、矩形形状)のプレート81に、丸形状ないし円形状を有する反射体80を必要個数取り付けて構成してある。反射体80として、例えば、プレート81に貼り付け自在な反射シールを用いることができる。第1の反射ターゲット21が示す測定位置に関する情報としては、測定位置のID、キロポスト情報などが含まれる。第1の反射ターゲット21は、必要な個数の反射体80を配置することによって形成される反射パターンを異ならせることによって、光学的に区別可能に形成されている。なお、本明細書において「光学的に区別可能」とは、必要な個数(1個以上)の反射体80を配置することによって形成される反射パターンを異ならせることによって、撮影した画像のデータから、他の反射ターゲットとは別の反射ターゲットであることが判別できることを意味している。第2〜第5の反射ターゲット22、23、24、25についても同様である。
Referring to FIG. 3, the first reflection target 21 is configured by attaching a necessary number of
本実施形態では、第1の反射ターゲット21は、3行4列の最大12個の反射体80を取り付けることが可能である。図3の破線は、反射体80を取り付けなかった部分を示している。最大個数の範囲内で必要な個数の反射体80を配列して反射パターンを異ならせることによって、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示している。
In the present embodiment, the first reflective target 21 can be attached with a maximum of 12
例えば、角部の4個の反射体80を必須とし、残りの8箇所に、最大4個まで欠損させて反射体80を取り付けるとした場合には、コード化できる測定位置の個数は、以下の表1に示すとおりとなる。
For example, if four
図4(A)を参照して、左レール51用の第2の反射ターゲット22は、任意形状(図示例では、長方形状)のプレート82に、丸形状ないし円形状を有する反射体80を必要個数(図示例では、3個)取り付けて構成してある。図4(B)を参照して、右レール52用の第3の反射ターゲット23は、任意形状(図示例では、長方形状)のプレート83に、丸形状ないし円形状を有する反射体80を必要個数(図示例では、1個)取り付けて構成してある。第2と第3の反射ターゲット22、23も、必要な個数の反射体80を配置することによって形成される反射パターンを異ならせることによって、光学的に区別可能に形成されている。
Referring to FIG. 4A, the second
第2の反射ターゲット22における真ん中の反射体80および第3の反射ターゲット23における反射体80は、不動点同士の間に張った水糸を基準線として、その基準線に対応する位置に取り付けてある。すなわち、2つの反射体80は、従来の水糸方式において左右のレール51、52に付与していたポンチ打刻点に代わるものであり、ふく進の基準点として用いる。
The
左レール51に取り付けた反射体80の個数と、右レール52に取り付けた反射体80の個数とを異ならせてあるので、左レール51であるのか、右レール52であるのかの認識も簡単に行うことができる。
Since the number of
本実施形態にあっては、第1の反射ターゲット21は、不動点に設置されている基準杭71に配置され、第4の反射ターゲット24を兼用している。第1の反射ターゲット21が第4の反射ターゲット24を兼用することによって、解析処理のための演算処理数を減らすことができる。
In the present embodiment, the first reflective target 21 is disposed on the reference pile 71 installed at the fixed point and also serves as the fourth
第1の反射ターゲット21は、角部の4個の反射体80を必須とし、解析処理時に対角線同士の交点を算出することによって、この交点の座標を、第1の計測基準点61の座標としている。これによって、第1の計測基準点61は、第4の反射ターゲット24を兼用する第1の反射ターゲット21によって、光学的に区別可能となる。
The first reflection target 21 requires the four
図5を参照して、第5の反射ターゲット25は、任意形状(図示例では、矩形形状)のプレート85に、丸形状ないし円形状を有する反射体80を必要個数取り付けて構成してある。第5の反射ターゲット25は、必要な個数の反射体80を配置することによって形成される反射パターンを異ならせることによって、光学的に区別可能に形成されている。
Referring to FIG. 5, the fifth
第5の反射ターゲット25は、第1の反射ターゲット21と同様に、角部の4個の反射体80を必須とし、解析処理時に対角線同士の交点を算出することによって、この交点の座標を、第2の計測基準点62の座標としている。これによって、第2の計測基準点62は、第5の反射ターゲット25によって、光学的に区別可能となる。
As with the first reflective target 21, the fifth
複数個の反射体80を備える第5の反射ターゲット25にあっては、反射体80同士の間の寸法は既知であり、ふく進量を算出するときの基準長さの参照点となる。第1の反射ターゲット21、または第2の反射ターゲット22における反射体80同士の間の寸法を既知としてもよいし、第1、第2、第5の反射ターゲット21、22、25のすべてにおける反射体80同士の間の寸法を既知としてもよい。
In the
第1の反射ターゲット21のみによって測定位置に関する情報をコード化する例について説明したが、第1の反射ターゲット21と、他の反射ターゲット22、23、25との組み合わせによって、測定位置に関する情報をコード化してもよい。コード化できる測定位置の個数を簡単に増やすことができる。例えば、第5の反射ターゲット25が16個のコードを表現できるとすると、163×16=2068個の測定位置に関する情報をコード化することができる。反射体80の数や、反射ターゲットの数を増やすことによって、コード化できる数に制限はない。
Although the example which codes the information regarding a measurement position only by the 1st reflective target 21 was demonstrated, the information regarding a measurement position is coded by the combination of the 1st reflective target 21 and the other
各反射ターゲット21〜25における反射体80の配列形態は、図示した例に限定されず、適宜の形態をとることができる。第1の反射ターゲット21や第5の反射ターゲット25は、反射体80を1行に配列したものでもよい。この場合には、両端の2個の反射体80を必須とし、解析処理時に両端の2個の反射体80を結ぶ線分の中点を算出することによって、この中点の座標を、第1、第2の計測基準点61、62の座標とすることができる。
The arrangement form of the
反射体80をプレートに取り付けることによって第1〜第5の反射ターゲット21〜25を形成したが、丸穴を形成したプレートをプレート形状の反射体80に重ねることによって形成することもできる。
Although the 1st-5th reflective targets 21-25 were formed by attaching the
反射ターゲット21〜25をフラッシュ撮影することによって、反射体80は光を反射してくっきりとした像を作る。像の位置を正確に測定できることから、ふく進量を高精度に測定することが可能となる。フラッシュ撮影のときには、デジタルカメラ30のシャッター速度を速く、かつ、絞りを絞って写す。暗い背景の中に、反射体80が白くくっきりと浮き上がるように写すことができるからである。また、測定精度を上げるために、できるだけいろいろな方向・角度から反射ターゲット21〜25を撮影することが好ましい。反射体80の像は、ある程度の大きさを有しており、解析処理の際には、像の近傍の一定領域を切り出す。そして、像の明度分布から画像処理技法によって像の重心位置を算出し、反射体80の座標を決定している。
When the reflection targets 21 to 25 are photographed with flash, the
図2を参照して、コントローラ40は、CPUやメモリ43を主体として構成している。コントローラ40は、デジタルカメラ30において記憶した画像のデータを入力する画像データ入力部41と、画像のデータを処理し写真測量の原理によって演算処理を行う解析処理部42と、測定位置に関する情報および管理寸法をセットにしてデータファイル化して記憶するメモリ43と、プリントまたはディスプレイに算出結果等を出力する出力部44と、を有している。
Referring to FIG. 2, the
次に、ふく進量の測定手順を図6および図7を参照しつつ説明する。 Next, the procedure for measuring the amount of advance will be described with reference to FIGS.
図6は、ふく進量の測定手順を示すメインフローチャート、図7は、図6に示されるデータ解析処理における手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a main flowchart showing a procedure for measuring the amount of advance, and FIG. 7 is a flowchart showing a procedure in the data analysis process shown in FIG.
図6を参照して、ふく進量を測定するときには、まず、各反射ターゲット21〜25を配置する(ステップS10)。具体的には、レール51、52に沿う複数の測定位置のそれぞれに、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲット21を配置する。左レール51における測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲット22を配置する。右レール52における測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲット23を配置する。左右のレール51、52を間に挟んだ両側に設定された不動点のそれぞれに設置されている基準杭71、72のそれぞれに、第1の計測基準点61を光学的に区別可能に示す第4の反射ターゲット24、および第2の計測基準点62を光学的に区別可能に示す第5の反射ターゲット25を配置する。第4の反射ターゲット24は、第1の反射ターゲット21が兼用している。第1〜第3、第5の反射ターゲット21、22、23、25は、レール51、52を新たに敷設するときに配置したり、既設のレール51、52に後付けで配置したりする。第2の反射ターゲット22における真ん中の反射体80および第3の反射ターゲット23における反射体80は、不動点同士の間に張った水糸を基準線として、その基準線に対応する位置に取り付けてある。
Referring to FIG. 6, when measuring the advance amount, first, each of the reflection targets 21 to 25 is arranged (step S10). Specifically, the first reflective target 21 is provided at each of a plurality of measurement positions along the
次に、デジタルカメラ30によって、第1〜第3、第5の反射ターゲット21、22、23、25を角度を変えてフラッシュ撮影することによって第1〜第3、第5の反射ターゲット21、22、23、25の像を含む複数の画像を撮影する(ステップS20)。
Next, the first to third and fifth
次に、コントローラ40は、撮影した画像のデータを解析処理することによって、測定位置に関する情報を識別するとともに、左レール51における測定対象部位の三次元座標、右レール52における測定対象部位の三次元座標、第1の計測基準点61の三次元座標、および第2の計測基準点62の三次元座標を算出する。コントローラ40は、第1と第2の計測基準点61、62の三次元座標から第1と第2の計測基準点61、62同士を結ぶ基準線63を算出し、左右のレール51、52における測定対象部位のそれぞれの三次元座標から、基準線63からの移動量(ふく進量)を管理寸法として算出する。これにより、測定位置に関する情報およびふく進量をセットにして取得する(ステップS30)。
Next, the
1つの測定位置における複数画像のデータ解析処理が終了すると、次の測定位置における複数画像のデータ解析処理が進行する。すべての測定位置における複数画像のデータ解析処理が終了するまで、測定位置に関する情報およびふく進量をセットにした取得が自動的に継続される(ステップS40)。 When the data analysis process for a plurality of images at one measurement position is completed, the data analysis process for a plurality of images at the next measurement position proceeds. Until the data analysis processing for a plurality of images at all measurement positions is completed, the acquisition of information on the measurement positions and the amount of advance is automatically continued (step S40).
その後、過去に取得した統計データと比較して、必要に応じて保守を行う。 After that, it is compared with statistical data acquired in the past, and maintenance is performed as necessary.
データ解析処理における手順は、一般的な写真測量と同様である。図7を参照しながら、概説する。 The procedure in the data analysis process is the same as in general photogrammetry. This will be outlined with reference to FIG.
まず、画像のデータから、反射ターゲット21〜25に相当する部分を自動抽出する(ステップS51)。反射体80を用いているので、明度差が顕著に現れるので、反射ターゲット21〜25の抽出を容易に行い得る。
First, portions corresponding to the reflection targets 21 to 25 are automatically extracted from the image data (step S51). Since the
反射ターゲット21〜25の種別を認識する(ステップS52)。つまり、第4の反射ターゲット24を兼用する第1の反射ターゲット21であるのか、第2の反射ターゲット22であるのか、第3の反射ターゲット23であるのか、および第5の反射ターゲット25であるのかを認識する。ステップS51およびS52の処理は、ラベリングと称される。
The type of the reflection targets 21 to 25 is recognized (step S52). That is, the first reflection target 21 that also serves as the
1つの測定位置において撮影した複数の画像間で反射ターゲット21〜25のマッチングを行う(ステップS53)。デジタルカメラ30によって撮影した位置の座標を算出し(ステップS54)、各反射ターゲット21〜25の三次元座標等を算出する(ステップS55)。具体的には、第1の反射ターゲット21から測定位置に関するコードデータを識別し、第2の反射ターゲット22から左レール51の測定対象部位の三次元座標を算出し、第3の反射ターゲット23から右レール52の測定対象部位の三次元座標を算出し、第1の反射ターゲット21(=第4の反射ターゲット24)から第1の計測基準点61の三次元座標を算出し、第5の反射ターゲット25から第2の計測基準点62の三次元座標を算出する。
The reflection targets 21 to 25 are matched between a plurality of images taken at one measurement position (step S53). The coordinates of the position photographed by the
バンドル調整によって全体を同時に、もっとも矛盾のないように補正を行った後(ステップS56)、第1と第2の計測基準点61、62の三次元座標から第1と第2の計測基準点61、62同士を結ぶ仮想的な基準線63を算出作成し、基準線63から左レール51の測定対象部位までのふく進量、基準線63から右レール52の測定対象部位までのふく進量を算出する(ステップS57)。
After correcting the whole at the same time by bundle adjustment so that there is no contradiction (step S56), the first and second
そして、測定位置に関するコードデータと、左右のレール51、52のそれぞれのふく進量とをデータファイル化して(ステップS58)、メインフローに戻る。
Then, the code data relating to the measurement position and the amount of advance of each of the left and
上述したように、本実施形態にあっては、測定位置に関する情報および管理寸法としてのふく進量をセットにして取得することによって、ふく進量の測定作業の省力化を十分に図ることができる。また、反射ターゲット21〜25を用いているので、解析処理の対象点を明確に定めることができ、作業者がターゲットの座標を指示する場合に比較して、解析処理を高精度かつ自動的に行うことができる。したがって、ふく進量を高精度に測定でき、処理に要する時間を大幅に削減できる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to sufficiently save labor for measuring the amount of advancement by acquiring the information about the measurement position and the amount of advancement as the management dimension as a set. . In addition, since the reflection targets 21 to 25 are used, the target point of the analysis process can be clearly defined, and the analysis process can be automatically performed with high accuracy as compared with the case where the operator indicates the coordinates of the target. It can be carried out. Accordingly, the amount of advancement can be measured with high accuracy, and the time required for processing can be greatly reduced.
なお、管理寸法としてふく進量を例に挙げた実施形態について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。 In addition, although embodiment which mentioned the amount of advance as an example as a management dimension was demonstrated, this invention is not limited to this case.
例えば、左右のレール51、52の間隔である「軌間変位」や、左右のレール51、52の高さの差である「水準変位」は、ある地点における左右のレール51、52の相対位置によって算出できる管理寸法である。この種の管理寸法を測定するにあたっては、左レール51の第2の反射ターゲット22および右レール52の第3の反射ターゲット23がレール51、52の長手方向に対して直交する方向に予め配置してあるので、第1と第2の計測基準点61、62を光学的に区別可能に示す第4と第5の反射ターゲット24、25は設ける必要がない。
For example, the “displacement between gauges” that is the distance between the left and
また、レール51、52の長手方向の位置においてレール51、52の上下方向の変位である「高低変位」、レール51、52の長手方向の位置においてレール51、52の左右方向の変位である「通り変位」は、一般的に、「10m弦正矢法」と称される測定方法によって測定されている。「10m弦正矢法」は、10メートルの長さの糸(弦)をレール51、52に沿って張り、弦の中央位置(したがって、両端から5メートルの位置)においてレール51、52との上下方向の離れ寸法、および左右方向の離れ寸法を測定するものである。この種の管理寸法を測定するにあたっては、左レール51に第2の反射ターゲット22を5メートルの間隔で3個配置し、右レール52に第3の反射ターゲット23を5メートルの間隔で3個配置し、これらの反射ターゲット22、23の三次元座標から、「高低変位」「通り変位」を測定することができる。この管理寸法を測定するにあたっても、左レール51の第2の反射ターゲット22および右レール52の第3の反射ターゲット23がレール51、52の長手方向に対して直交する方向に予め配置してあるので、第1と第2の計測基準点61、62を光学的に区別可能に示す第4と第5の反射ターゲット24、25は設ける必要がない。
Further, the “height and low displacement” that is the displacement in the vertical direction of the
10 管理寸法測定装置、
21 第1の反射ターゲット、
22 第2の反射ターゲット、
23 第3の反射ターゲット、
24 第4の反射ターゲット、
25 第5の反射ターゲット、
30 デジタルカメラ(撮像手段)、
40 コントローラ(制御手段)、
51 左レール、
52 右レール、
61 第1の計測基準点、
62 第2の計測基準点、
63 第1と第2の計測基準点同士を結ぶ基準線、
71 基準杭、
72 基準杭、
80 反射体、
d ふく進量。
10 Control dimension measuring device,
21 the first reflective target,
22 second reflective target,
23 third reflective target,
24 fourth reflective target,
25 fifth reflective target,
30 Digital camera (imaging means),
40 controller (control means),
51 Left rail,
52 Right rail,
61 1st measurement reference point,
62 second measurement reference point,
63 A reference line connecting the first and second measurement reference points,
71 Standard pile,
72 Standard pile,
80 reflector,
d The amount of progress.
Claims (10)
前記レール(51、52)に沿う複数の測定位置のそれぞれに、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲット(21)を配置し、
前記左レール(51)における測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲット(22)を配置し、
前記右レール(52)における測定対象部位のそれぞれに、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲット(23)を配置し、
前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)を角度を変えてフラッシュ撮影することによって前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)の像を含む複数の画像を撮影し、
撮影した前記画像のデータを解析処理することによって、測定位置に関する情報を識別するとともに、前記左レール(51)における測定対象部位の三次元座標、および前記右レール(52)における測定対象部位の三次元座標を算出し、
前記左右のレール(51、52)における測定対象部位のそれぞれの三次元座標から前記管理寸法を算出し、測定位置に関する情報および前記管理寸法をセットにして取得する、軌道のレールの管理寸法測定方法。 A method for measuring the management dimensions of rails in a track, wherein the management dimensions to be managed for the left and right rails (51, 52) in the track are measured using photogrammetry,
A first reflective target (21) is provided in each of a plurality of measurement positions along the rails (51, 52) so as to optically distinguish information about the measurement positions,
A second reflective target (22) is provided on each of the measurement target sites on the left rail (51), so that the measurement target sites can be optically distinguished,
A third reflective target (23) is provided on each of the measurement target parts on the right rail (52) to indicate the measurement target part optically distinguishable,
A plurality of images including the images of the first to third reflective targets (21, 22, 23) are obtained by flash photographing the first to third reflective targets (21, 22, 23) at different angles. Shoot,
By analyzing the data of the captured image, information on the measurement position is identified, and the three-dimensional coordinates of the measurement target portion on the left rail (51) and the tertiary of the measurement target portion on the right rail (52) are identified. Calculate the original coordinates,
A management dimension measuring method for track rails, which calculates the management dimensions from the respective three-dimensional coordinates of the measurement target portions in the left and right rails (51, 52), and acquires information on the measurement position and the management dimensions as a set. .
前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)の像に加えて前記第4と第5の反射ターゲット(24、25)の像を含む複数の画像を撮影し、
前記画像のデータを解析処理することによって、前記第1の計測基準点(61)の三次元座標、および前記第2の計測基準点(62)の三次元座標をさらに算出し、
前記第1と第2の計測基準点(61、62)の三次元座標から前記第1と第2の計測基準点(61、62)同士を結ぶ基準線(63)を算出し、前記基準線(63)からの移動量を前記管理寸法として算出する、請求項1に記載の軌道のレールの管理寸法測定方法。 The first measurement reference point (61) is optically distinguished from each of the reference piles (71, 72) installed at the fixed points on both sides of the left and right rails (51, 52). A fourth reflective target (24) shown as possible and a fifth reflective target (25) as shown optically distinguishable from the second measurement reference point (62);
Taking a plurality of images including images of the fourth and fifth reflective targets (24, 25) in addition to the images of the first to third reflective targets (21, 22, 23),
By further analyzing the data of the image, the three-dimensional coordinates of the first measurement reference point (61) and the three-dimensional coordinates of the second measurement reference point (62) are further calculated,
A reference line (63) connecting the first and second measurement reference points (61, 62) is calculated from the three-dimensional coordinates of the first and second measurement reference points (61, 62), and the reference line The method of measuring a track rail management dimension according to claim 1, wherein the movement amount from (63) is calculated as the management dimension.
前記レール(51、52)に沿う複数の測定位置のそれぞれに配置され、測定位置に関する情報を光学的に区別可能に示す第1の反射ターゲット(21)と、
前記左レール(51)における測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第2の反射ターゲット(22)と、
前記右レール(52)における測定対象部位のそれぞれに配置され、測定対象部位を光学的に区別可能に示す第3の反射ターゲット(23)と、
前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)を角度を変えてフラッシュ撮影することによって前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)の像を含む複数の画像を撮影する撮像手段(30)と、
撮影した前記画像のデータを解析処理する制御手段(40)と、を有し、
前記制御手段(40)は、測定位置に関する情報を識別するとともに、前記左レール(51)における測定対象部位の三次元座標、および前記右レール(52)における測定対象部位の三次元座標を算出し、前記左右のレール(51、52)における測定対象部位のそれぞれの三次元座標から、前記管理寸法を算出し、測定位置に関する情報および前記管理寸法をセットにして取得する、軌道のレールの管理寸法測定装置。 A track rail management dimension measuring device for measuring a management dimension to be managed for left and right rails (51, 52) in a track using photogrammetry,
A first reflective target (21) disposed at each of a plurality of measurement positions along the rails (51, 52), and optically distinguishing information about the measurement positions;
A second reflective target (22) disposed in each of the measurement target parts in the left rail (51) and showing the measurement target part optically distinguishable;
A third reflective target (23) disposed in each of the measurement target parts in the right rail (52) and showing the measurement target part optically distinguishable;
A plurality of images including the images of the first to third reflective targets (21, 22, 23) are obtained by flash photographing the first to third reflective targets (21, 22, 23) at different angles. Imaging means (30) for photographing;
Control means (40) for analyzing the data of the captured image,
The control means (40) identifies information relating to the measurement position, and calculates the three-dimensional coordinates of the measurement target part on the left rail (51) and the three-dimensional coordinates of the measurement target part on the right rail (52). The management dimensions of the track rails are obtained by calculating the management dimensions from the three-dimensional coordinates of the measurement target parts in the left and right rails (51, 52), and obtaining the information on the measurement position and the management dimensions as a set. measuring device.
前記撮像手段(30)は、前記第1〜第3の反射ターゲット(21、22、23)の像に加えて前記第4と第5の反射ターゲット(24、25)の像を含む複数の画像を撮影し、
前記制御手段(40)は、前記第1の計測基準点(61)の三次元座標、および前記第2の計測基準点(62)の三次元座標をさらに算出し、前記第1と第2の計測基準点(61、62)の三次元座標から前記第1と第2の計測基準点(61、62)同士を結ぶ基準線(63)を算出し、前記基準線(63)からの移動量を前記管理寸法として算出する、請求項6に記載の軌道のレールの管理寸法測定装置。 The first measurement reference point (61) is optically arranged on each of the reference piles (71, 72) installed at the fixed points on both sides of the left and right rails (51, 52). A fourth reflective target (24) shown in a distinguishable manner and a fifth reflective target (25) that shows a second measurement reference point (62) as optically distinguishable,
The imaging means (30) includes a plurality of images including images of the fourth and fifth reflection targets (24, 25) in addition to the images of the first to third reflection targets (21, 22, 23). Shoot
The control means (40) further calculates a three-dimensional coordinate of the first measurement reference point (61) and a three-dimensional coordinate of the second measurement reference point (62), and the first and second measurement reference points (62) are calculated. A reference line (63) connecting the first and second measurement reference points (61, 62) is calculated from the three-dimensional coordinates of the measurement reference points (61, 62), and the amount of movement from the reference line (63) is calculated. The track rail management dimension measuring apparatus according to claim 6, wherein the control dimension is calculated as the management dimension.
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