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전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치에 있어서,팬터그래프를 촬영한 팬터그래프 영상을 수신하는 통신모듈,팬터그래프 모니터링 프로그램이 저장된 메모리; 및상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되,상기 프로세서는 상기 팬터그래프 모니터링 프로그램의 실행에 따라, 입력된 상기 팬터그래프 영상을 기설정된 팬터그래프 템플릿 영상과 비교하여 이전 영상 프레임의 팬터그래프 객체 검출 결과에 기초하여 다음 영상 프레임의 팬터그래프 탐색 영역을 설정하고, 상기 설정된 탐색 영역에서 영상 프레임 별로 팬터그래프 객체를 검출하고, 상기 검출된 팬터그래프 객체들로부터 집전판의 경사 각도 및 변위를 측정하여 기설정된 진동 특성들을 검출하며, 이전에 검출된 팬터그래프 영상의 진동 특성들을 기계학습한 분류기를 통해 상기 검출된 진동 특성을 분류하여 팬터그래프의 정상 상태 및 비정상 상태를 식별하며,상기 팬터그래프 영상의 영상 프레임 별로 탐색 영역의 설정시, 이전 영상 프레임에서 검출된 팬터그래프 객체의 위치를 모르는 경우 영상 프레임의 전체 영역을 탐색 영역으로 설정하고, 이전 프레임에서 검출된 팬터그래프 객체의 위치를 알고 있는 경우, 상기 알고 있는 팬터그래프 객체의 위치가 기설정된 탐색 영역 내 포함되면 해당 영상 프레임에 이전과 동일한 탐색 영역을 적용하고, 상기 알고 있는 팬터그래프 객체의 위치가 기설정된 탐색 영역을 벗어난 경우 탐색 영역을 전체 영역으로 재설정하고, 상기 이전 영상 프레임의 팬터그래프 객체의 위치에 기초하여 탐색 영역이 설정된 영상 프레임에 대해, 상기 설정된 팬터그래프 템플릿 영상과의 명도 및 색상 중 적어도 하나의 차이가 기설정된 임계값 이상인 경우 팬터그래프 템플릿 영상을 변경하는 것이고,상기 진동 특성들의 검출시, 상기 검출된 팬터그래프 객체로부터 집전판의 중심점을 검출하고, 상기 중심점으로부터 연장되는 수평선과 상기 집전판의 연장선 사이의 각도를 측정하고, 상기 각도를 영상 프레임 순서에 따라 나열하여 상기 각도가 제로크로싱되는 영상 프레임의 수를 검출하고, 상기 제로크로싱되는 영상 프레임의 수를 2로 나눈 값을 초당 프레임수로 나누어 주파수를 검출하고, 상기 검출된 주파수에 기초하여 팬터그래프의 진동 주기를 산출하는 것인, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치
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제 1 항에 있어서,상기 분류기는 서포트벡터 머신(Support Vector Machine, SVM)인 것인, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치
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제 1 항에 있어서,상기 프로세서는,상기 영상 프레임들의 상기 각도의 크기 변화량인 변위를 검출하고,상기 집전판의 좌측 변위와 우측 변위의 차이를 산출하여 팬터그래프의 진동 강도를 산출하는, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치
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제 6 항에 있어서,상기 프로세서는,상기 집전판의 좌측 상하 변위 및 우측 상하 변위의 평균값을 각각 산출하고, 상기 집전판의 좌측 및 우측의 각 평균 상하 변위에 대해 푸리에 변환을 처리하여 팬터그래프의 진동 주파수를 산출하는, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치
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전기철도차량 팬터그래프 모니터링 장치의 팬터그래프 모니터링 방법에 있어서,팬터그래프를 촬영한 팬터그래프 영상을 수집하는 단계;상기 팬터그래프 영상을 기설정된 팬터그래프 템플릿 영상과 비교하여 이전 영상 프레임의 팬터그래프 객체 검출 결과에 기초하여 다음 영상 프레임의 팬터그래프 탐색 영역을 설정하고, 상기 설정된 탐색 영역에서 영상 프레임 별로 팬터그래프 객체를 검출하는 단계;상기 검출된 팬터그래프 객체들로부터 집전판의 경사 각도 및 변위를 측정하여 기설정된 진동 특성들을 검출하는 단계; 및이전에 검출된 팬터그래프 영상의 진동 특성들을 기계학습한 분류기를 통해 상기 검출된 진동 특성을 분류하여 팬터그래프의 정상 상태 및 비정상 상태를 식별이전에 검출된 팬터그래프 영상의 진동 특성들을 기계학습한 분류기를 통해 상기 검출된 진동 특성들을 분류하여 팬터그래프의 정상 상태 및 비정상 상태를 식별하는 단계를 포함하되,상기 팬터그래프 객체를 검출하는 단계는,입력된 팬터그래프 영상의 영상 프레임 별로 탐색 영역을 설정하되, 이전 영상 프레임에서 검출된 팬터그래프 객체의 위치를 모르는 경우 영상 프레임의 전체 영역을 탐색 영역으로 설정하고, 이전 프레임에서 검출된 팬터그래프 객체의 위치를 알고 있는 경우, 상기 알고 있는 팬터그래프 객체의 위치가 기설정된 탐색 영역 내 포함되면 해당 영상 프레임에 이전과 동일한 탐색 영역을 적용하고, 상기 알고 있는 팬터그래프 객체의 위치가 기설정된 탐색 영역을 벗어난 경우 탐색 영역을 전체 영역으로 재설정하고, 상기 이전 영상 프레임의 팬터그래프 객체의 위치에 기초하여 탐색 영역이 설정된 영상 프레임에 대해, 상기 설정된 팬터그래프 템플릿 영상과의 명도 및 색상 중 적어도 하나의 차이가 기설정된 임계값 이상인 경우 팬터그래프 템플릿 영상을 변경하는 것이고,상기 진동 특성들을 검출하는 단계는,상기 검출된 팬터그래프 객체로부터 집전판의 중심점을 검출하는 단계; 및 상기 중심점으로부터 연장되는 수평선과 상기 집전판의 연장선 사이의 각도를 측정하는 단계를 포함하며, 상기 각도를 영상 프레임 순서에 따라 나열하여 상기 각도가 제로크로싱되는 영상 프레임의 수를 검출하고, 상기 제로크로싱되는 영상 프레임의 수를 2로 나눈 값을 초당 프레임 수로 나누어 주파수를 검출하고, 상기 검출된 주파수에 기초하여 팬터그래프의 진동 주기를 산출하고, 상기 영상 프레임들의 상기 각도의 크기 변화량인 변위를 검출하고, 상기 집전판의 좌측 변위와 우측 변위의 차이를 산출하여 팬터그래프의 진동 강도를 산출하고, 상기 집전판의 좌측 상하 변위 및 우측 상하 변위의 평균값을 각각 산출하고, 상기 집전판의 좌측 및 우측의 각 평균 상하 변위에 대해 푸리에 변환을 처리하여 팬터그래프의 진동 주파수를 산출하는 것인, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 방법
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제 8 항에 있어서,상기 분류기는 서포트벡터 머신(Support Vector Machine, SVM)인 것인, 전기철도차량 팬터그래프 모니터링 방법
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