セミナーレポート

鉄道設備の高精度検査を実現する鉄道総合技術研究所 鵜飼 正人

本記事は、国際画像機器展2015にて開催された特別招待講演を記事化したものになります。

画像処理を適用した設備検査技術の動向

 鉄道においては,電車線や構造物,保線などの設備で,画像処理技術の利用が先行しています。電車線検測では,トロリ線の摩耗量を車両から非接触で高精度に計測する画像処理技術が開発されています。また,架線とパンタグラフの間の接触力を高精度に計測する技術が開発されています。これは,パンタグラフに貼り付けたマーカーをラインセンサーカメラで撮影し,まず画像処理でマーカーの上下位置を求めます。さらに,レーザー測域センサーとラインセンサーカメラを使い,架線の静的な位置や形状を3次元的に捉えるものです。このように電車線分野では,多くの取り組みが報告されており,発表も盛んに行われています。
 一方,土木,保線の分野では,営業車にレールとレールを接続する継目板や締結装置などをモニタリングする装置を搭載し,計測データを頻度良く蓄積することで,CBM(状態基準保全)につなげている事例が報告されています。鉄道総合技術研究所(鉄道総研)では,コンクリートスラブ板に発生した0.5mm程度のひび割れを自動的に検出する画像処理手法を開発しました。
 車両設備の分野では,パンタグラフすり板の厚み測定や,舟体の形状の異常を地上側の固定設備から判定するパンタグラフ状態監視装置,3次元画像処理技術を用いた車両形状測定装置などが開発されています。また最近のトピックとして,車両状態の継続監視装置があります。地上に設置した赤外線放射温度計で,その地点を通過する車輪や軸箱などの回転系の重要部品の表面温度を非接触で測定し,台車の健全性を確認するというものです。信号設備では,営業列車から各地上設備をモニタリングし,その変化を把握して報知する,GPSと画像センサーを用いた鉄道用予防保全システムがあります。

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鉄道総合技術研究所 鵜飼 正人

専門:画像処理,画像認識。1984/04 研究員 鉄道用安全監視システムの研究
1990/04 副任研究員 鉄道用状態監視システムの開発。1996/04 主任研究員 トンネル覆工変状検査システムの開発。2000/04 主任研究員 鉄道用異常検知システムの開発。2003/04 主任研究員 画像処理型鉄道用前方監視システムの開発。2014/04 主管研究員 鉄道設備検査用画像処理システムの開発。受賞歴・表彰歴:平成24年度日本鉄道サイバネティクス協議会論文賞 優秀賞「トンネル変状抽出のための高精度画像処理手法の開発」等。

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