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문제 정의
- 본 논문에서는 고속으로 열차를 운행함에 따라 진동에 의한 팬터그래프와 접촉하고 있는 전차선이 좌우로 흔들리는 정도를 나타내는 동편위를 접촉 없이 영상처리기법을 통하여 추출하는 알고리즘을 개발하는 것이 목적이다. 따라서 동편위를 추출하기 위한 별도의 하드웨어는 개발하지 않았으며, 운행하는 열차 상단에 설치된 카메라들에서 획득한 동영상 파일을 사용하였다.
- 이 중 팬터그래프-전차선로 접촉부의 동적 상하 변위인 동높이는 팬터그래프 비디오 모니터링 영상자료를 사용하여 추출하는 기술을 개발한바 있다. 본 논문에서는 동높이 추출과 관련하여 개발한 기초기술을 동편위 추출로 확장하는 개념에 대해서 소개하고자 한다. [2, 3]
- 본 논문에서는 집전성능 검증을 위해 전차선과 팬터그래프 사이의 안정적인 접촉을 평가하는 항목 중 하나인 동편위를 수치화하여 나타내는 알고리즘과 구현한 시스템을 다룬다. 구현한 시스템은 열차의 지붕에 설치된 카메라에서 취득한 동영상 파일을 입력으로 하여 컴퓨터로 후처리가 이루어지며, Labview 프로그램을 통해 알고리즘을 실행하여 접촉 없이 동편위를 수치화 및 도식화 하게 된다.
가설 설정
- 그 다음에, 모든 작업의 기준점이 되는 팬터그래프의 위치를 찾기 위하여 검출할 팬터그래프에 대한 패턴을 지정해주고 이를 프레임에서 찾는다. 전차선은 항상 팬터그래프 상단에 존재한다는 가정 하에서 프레임에서 팬터그래프 상단을 이진화(Image binarization)한다. 이진화는 임계값을 설정하고 팬터그래프 또는 전차선을 배경하고 구분 짓기 위한 기법중 하나이다.
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