(57)【要約】【課題】  利用するカメラの台数をより少なくしつつ、交通流の計測用の映像と肉眼で道路上の安全を監視するための映像とを出力できる車両感知装置を提供する。【解決手段】  車両感知装置では、ＣＰＵ２０は、ＩＴＶカメラユニット１に、Ｌ１とＬ２という異なる入射光量で撮影をさせ、入射光量Ｌ１で撮影された画像については車両判別を行ない、当該車両判別の結果を、Ｉ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力している。また、ＣＰＵ２０は、入射光量Ｌ２で撮影された画像を、静止画像として、Ｉ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力している。つまり、ＣＰＵ２０は、０．２秒ごとに、車両判別の結果を外部の装置に出力し、かつ、静止画像を外部の装置に出力する。【選択図】        図２
2006092097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の側に設置され道路を撮影するカメラと、
前記カメラの入射光量を調整する光量調整手段と、
前記カメラの撮影した画像に基づいて、車両を判別する車両判別手段と、
前記光量調整手段に前記カメラの入射光量を第１の光量とさせて撮影された画像である車両判別用画像を前記車両判別手段に出力し、前記光量調整手段に前記カメラの入射光量を前記第１の光量とは異なる第２の光量とさせて撮影された画像である出力用画像を外部に出力する、出力制御手段とを備える、車両感知装置。
【請求項２】
前記光量調整手段は、前記カメラにおいて、レンズの絞り、レンズ系の透過率、および、シャッタ速度の少なくともいずれかを変更させることにより入射光量を調整する、請求項１に記載の車両感知装置。
【請求項３】
前記第１の光量は、夜間に車両のヘッドライトのみを撮影するための光量であり、
前記第２の光量は、人の肉眼でコントラストを視認できる画像を撮影するための光量である、請求項１または請求項２に記載の車両感知装置。
【請求項４】
前記出力制御手段は、前記車両判別用画像と前記出力用画像とを、それぞれ、一定の時間ごとに出力する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両感知装置。
【請求項５】
前記出力制御手段は、前記出力用画像を静止画として出力する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両感知装置。
【請求項６】
前記出力制御手段は、前記カメラに前記車両判別用画像を撮影させているフレーム以外のフレームで撮影された前記出力用画像を動画として出力する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両感知装置。
【請求項７】
画像を蓄積する画像メモリをさらに備え、
前記出力制御手段は、
前記カメラに、前記車両判別用画像を撮影させているフレーム以外のすべてのフレームで前記出力用画像を撮影させ、
前記出力用画像を動画として外部に出力し、
前記車両判別用画像の撮影されているフレームの直前のフレームで撮影された前記出力用画像を前記画像メモリに蓄積させ、
前記車両判別用画像を前記車両判別手段に出力するのと同時に、前記画像メモリに蓄積させた前記出力用画像を外部に出力する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両感知装置に関し、特に、カメラの撮影する道路上の一定領域の映像に基づいて当該道路の一定領域に存在する車両台数等を感知し、かつ、人間の目で道路を監視するための映像を出力する車両感知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＩＴＶ（Industrial Television）カメラ等のカメラの撮影する映像が、道路の交通流の計測等に用いられてきた。具体的には、カメラの撮影する映像を画像処理して交通流を計測する車両感知装置が、従来から提案されており、そのような車両感知装置では、一般に、主としてヘッドライト又は車両の輪郭（以下「車体」という）が検出対象とされ、そして、検出結果に基づいて、車両の有無や車両台数が計測される。
【０００３】
なお、このような車両感知装置では、低照度となる夜間、ヘッドライトが明るいのに対して車体が暗いので、ＩＴＶカメラの入射光量が絞られた状態で、車両のヘッドライトが認識されることによって、車両が検出されていた。
【０００４】
そして、特許文献１では、このような車両感知装置において、ＩＴＶカメラの入射光量を絞らない場合と絞った場合の、双方における車両検出での問題点が挙げられ、そして、これらを解決するために、ＩＴＶカメラの入射光量を変えて撮影した同一の道路のそれぞれの画像に基づいて車両を判別し、これらの判別結果から、重なって検知された車両の重複を除いたものを、車両検出の結果として出力する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２３５４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
交通の監視のために道路を撮影するカメラの画像は、上記したようなヘッドライト等を認識することによる交通流の計測のためにも必要とされるが、同様に、専門者が肉眼で道路上の安全を監視するためにも必要とされる。
【０００６】
しかしながら、交通流の計測のためにヘッドライト等の認識に用いられる画像は、上記したように、夜間等は入射光量を絞られて撮影される必要があった。つまり、交通流の計測のために用いられる画像は、入射光量を絞られれて撮影される場合があったため、人が肉眼で監視する画像としては、適するものとは言い難い場合があった。したがって、人が肉眼で監視するための画像を得るためには、交通流の計測のためのカメラとは別のカメラを新たに設けて、道路を撮影させる必要があった。
【０００７】
このように、必要とするカメラが多くなると、コストがかかるだけでなく、道路を走る車のドライバは、それだけ多くのカメラで撮影されることになるため、ドライバに与えられる「撮影されている」という不快感が大きくなると考えられる。
【０００８】
本発明は上述したかかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、利用するカメラの台数をより少なくしつつ、交通流の計測用の映像と肉眼で道路上の安全を監視するための映像とを出力できる車両感知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に従った車両感知装置は、道路の側に設置され道路を撮影するカメラと、前記カメラの入射光量を調整する光量調整手段と、前記カメラの撮影した画像に基づいて、車両を判別する車両判別手段と、前記光量調整手段に前記カメラの入射光量を第１の光量とさせて撮影された画像である車両判別用画像を前記車両判別手段に出力し、前記光量調整手段に前記カメラの入射光量を前記第１の光量とは異なる第２の光量とさせて撮影された画像である出力用画像を外部に出力する、出力制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に従った車両感知装置では、前記光量調整手段は、前記カメラにおいて、レンズの絞り、レンズ系の透過率、および、シャッタ速度の少なくともいずれかを変更させることにより入射光量を調整することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に従った車両感知装置では、前記第１の光量は、夜間に車両のヘッドライトのみを撮影するための光量であり、前記第２の光量は、人の肉眼でコントラストを視認できる画像を撮影するための光量であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に従った車両感知装置では、前記出力制御手段は、前記車両判別用画像と前記出力用画像とを、それぞれ、一定の時間ごとに出力することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に従った車両感知装置では、前記出力制御手段は、前記出力用画像を静止画として出力することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に従った車両感知装置では、前記出力制御手段は、前記カメラに前記車両判別用画像を撮影させているフレーム以外のフレームで撮影された前記出力用画像を動画として出力することが好ましい。
【００１５】
また、本発明に従った車両感知装置は、画像を蓄積する画像メモリをさらに備え、前記出力制御手段は、前記カメラに、前記車両判別用画像を撮影させているフレーム以外のすべてのフレームで前記出力用画像を撮影させ、前記出力用画像を動画として外部に出力し、前記車両判別用画像の撮影されているフレームの直前のフレームで撮影された前記出力用画像を前記画像メモリに蓄積させ、前記車両判別用画像を前記車両判別手段に出力するのと同時に、前記画像メモリに蓄積させた前記出力用画像を外部に出力することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両感知装置は、カメラの撮影した画像に基づいて車両判別を行ない、かつ、当該カメラの撮影した画像を外部に出力できる。なお、カメラは、車両判別用の画像と外部に出力する画像とを、互いに異なる入射光量で、撮影できる。したがって、車両感知装置は、外部に出力する画像を、車両判別用の画像と異なり、人の肉眼で道路の監視を行なうのに適したものとできる。
【００１７】
つまり、本発明の車両感知装置は、車両判別用の画像と人の肉眼で道路の監視を行なうための画像を同じカメラで撮影することができるため、利用するカメラの台数をより少なくしつつ、交通流の計測用の映像と肉眼で道路上の安全を監視するための映像とを出力できるようになる。
【００１８】
また、本発明によると、車両感知装置は、車両判別用画像と出力用画像（監視用に外部に出力される画像）を一定時間ごとに出力することができる。これにより、一定時間ごとに車両判別の結果が得られ、かつ、監視用の映像も一定時間ごとに得ることができる。
【００１９】
また、本発明によると、車両感知装置は、監視用に外部に出力される画像として、動画を出力できる。これにより、道路上の安全の監視が、より容易なものとされる。
【００２０】
さらに、車両感知装置は、監視用に外部に出力される動画が、当該画像が撮影されていないフレームに対応するタイミング、つまり、車両感知用の画像が撮影されているフレームに対応するタイミングについても、画像情報を含むことになる。なお、当該画像情報とは、画像メモリに蓄積されている、当該タイミングの直前のフレームの出力用画像である。これにより、監視用に外部に出力される画像（動画）が、より人の肉眼に違和感の無いものとされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の一実施の形態である車両感知装置の一例について説明する。
【００２２】
図１は、車両感知装置の設置概念図である。図１（Ａ）は、車両感知装置が設置された場所の近傍を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、当該場所の近傍を示す立面図である。
【００２３】
図１を参照して、ＩＴＶカメラユニット１は、片側４車線の道路の交差点に設置されたポールの上部（地上からの高さが約１０ｍの場所）に備えられている。また、当該ポールの下部には、制御部２が備え付けられている。ＩＴＶカメラユニット１には、ＩＴＶカメラが含まれる。当該ＩＴＶカメラは、４車線の道路の約１５０ｍの長さの領域を監視している。
【００２４】
図２は、本実施の形態の車両感知装置の電気構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２を参照して、車両感知装置は、ＩＴＶカメラユニット１と制御部２とを含む。
【００２６】
制御部２は、当該制御部２を全体的に制御するＣＰＵ（central processing unit）２０と、ＩＴＶカメラユニット１から入力される画像信号を一時記憶する画像メモリ２１と、ＩＴＶカメラユニット１から取得された画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２２と、当該制御部２と外部との間で情報の送受信のための処理を行なう入出力装置（Ｉ／Ｏ）２３と、画像メモリ２１の記憶する画像信号（デジタル信号）をアナログデータに変換するＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器２４と、ＣＰＵ２０の実行するプログラム等の種々の情報を記憶するＲＯＭ（read only memory）２５とを備えている。
【００２７】
ＩＴＶカメラユニット１は、シャッタ速度を、ＣＣＤ（charge-coupled device）の電荷蓄積時間を変化させることによって電子的に変えて撮影している。
【００２８】
ＩＴＶカメラユニット１は、１／３０秒を単位とし、１単位を１フレームということにすると、図３に示すように、６フレームに２回の割合で撮影をしている。なお、図３は、ＩＴＶカメラユニット１が撮影を行なうタイミングと、各タイミングでのＩＴＶカメラユニット１における入射光量との関係を示す図である。ＩＴＶカメラユニット１は、６フレームの中の１回目では、シャッタ速度を短くすることによって光量制限をして撮影している。この場合の光量をＬ１とする。また、ＩＴＶカメラユニット１は、２回目にはシャッタ速度を１回目よりも遅くすることによって光量制限を１回目よりも小さくして撮影する。この場合の光量を、Ｌ２とする。つまり、ＩＴＶカメラユニット１から、６フレームごとに、つまり、０．２秒ごとに、Ｌ１，Ｌ２という、入射光量の異なる２つの画像信号が出力されることになる。
【００２９】
なお、ＩＴＶカメラユニット１における入射光量は、ＣＰＵ２０が、Ｉ／Ｏ２３を介して、ＩＴＶカメラユニット１を制御してシャッタ速度を変更することにより、変更される。
【００３０】
また、ＣＰＵ２０は、ＩＴＶカメラユニット１において撮影され画像メモリ２１に記憶された画像信号について、車両を判別する処理を行なうこともできれば、当該画像信号を静止画像として外部の装置に出力することもできる。具体的には、ＣＰＵ２０は、入射光量がＬ１で撮影されて生成された画像信号に基づいて車両判別の処理を行ない、また、入射光量Ｌ２で撮影されて生成された画像信号を静止画像としてＩ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力する。なお、ＣＰＵ２０は、車両判別の処理の結果も、Ｉ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力する。
【００３１】
ここで、車両判別の処理について、説明する。
【００３２】
図４は、車両判別用に、入射光量をＬ１とされて撮影された画像の一例を示す図である。図４に示された画像２００では、入射光量が制限されて撮影されたため、車体を検出できないが、交差点から遠い車両であっても、車両２０１〜２０７のそれぞれのヘッドライトが分離して見える。
【００３３】
ＣＰＵ２０は、画像２００のようにＩＴＶカメラユニット１に撮影された画像を基にして、ＩＴＶカメラユニット１のＩＴＶカメラの監視範囲内の車両の存在を判別する。当該判別の際の具体的な処理を、以下に示す。
【００３４】
ＣＰＵ２０は、まず、ＩＴＶカメラユニット１で撮影された画像に対して、碁盤の目になるように計測サンプル点を設定し、そして、計測サンプル点により構成される画像に対して微分演算を施すことにより画像のエッジ強調を行ない、その結果を二値化し、二値化して得られた画像に対して車体と同程度の大きさのマスクをかけ、さらに、マスク内のエッジ画素の存在数に基づいて車体候補を抽出する。そして、抽出された車体候補のプロファイルに基づいて車幅、車長、ヘッドライト間隔等の特徴量を判断することにより、車両の車体の判別を行なう（特開平５−３０７６９５号公報参照）。
【００３５】
なお、画像２００を用いて車両の判別が行なわれたとすると、画像２００中の交差点（画像２００の下端部付近）に近い側から順に、車両２０１〜２０７が、そのヘッドライトに基づいて、判別される。このようにして、ＩＴＶカメラの監視範囲内に存在する車両の台数や、渋滞長を検出することができる。また、異なるタイミングで撮影された複数の画像それぞれを用いた判別の結果に基づいて、当該異なるタイミング間で車両の追跡をすることにより、車両の速度が計測でき、移動車両と停止車両の区別もできる（速度計測手法については、特開平５−３１２８１８号公報参照）。
【００３６】
以上説明した本実施の形態では、ＣＰＵ２０は、ＩＴＶカメラユニット１に、Ｌ１とＬ２という異なる入射光量で撮影をさせている。そして、ＣＰＵ２０は、入射光量Ｌ１で撮影された画像については車両判別を行ない、当該車両判別の結果を、Ｉ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力している。また、ＣＰＵ２０は、入射光量Ｌ２で撮影された画像を、静止画像として、Ｉ／Ｏ２３を介して外部の装置に出力している。つまり、本実施の形態では、ＣＰＵ２０は、０．２秒ごとに、車両判別の結果を外部の装置に出力し、かつ、静止画像を外部の装置に出力する。
【００３７】
なお、本実施の形態において、入射光量Ｌ１は、ＩＴＶカメラにおいて光量制限された入射光量とされ、入射光量Ｌ２は、入射光量Ｌ１よりも光量が大きくなるように制限された入射光量とされているが、これに限定されない。入射光量Ｌ１は、車両検知に適した画像を撮影するための入射光量であればよく、たとえば、夜間に撮影が行なわれる場合であれば、車両のヘッドライトのみを撮影するための光量とされる。また、入射光量Ｌ２は、ＩＴＶカメラユニット１の撮影した画像が、ＩＴＶカメラの監視範囲内の様子を人の肉眼で視認できる程度のコントラストを有するものとなるような光量であれば良い。このことから、たとえば、日差しの強いときに撮影される場合であれば、入射光量Ｌ２の画像が撮影されるタイミングでＩＴＶカメラにおいて入射光量Ｌ２＜入射光量Ｌ１となるように光量制限がなされる場合もある。
【００３８】
また、本実施の形態では、シャッタ速度を変更させることによりＩＴＶカメラの入射光量を制御しているが、本発明はこれに限定されず、ＩＴＶカメラのレンズの絞りを変更することによって、または、当該レンズを電気的に曇らせる等によりレンズ系の透過率を変更することによって、入射光量が制御されても良い。
【００３９】
また、本実施の形態では、ＣＰＵ２０は、入射光量Ｌ２で撮影された静止画像を、０．２秒ごとに外部に出力していたが、本実施の形態は、これに限定されない。つまり、ＣＰＵ２０は、Ｉ／Ｏ２３を介して入力される外部からの要求を受信したタイミングでのみ、当該静止画像を外部に出力しても良い。
【００４０】
また、本実施の形態では、入射光量Ｌ２での撮影は、６フレームごとの２フレーム目でのみ行なわれていたが、これに限定されない。ＣＰＵ２０は、ＩＴＶカメラユニット１に、入射光量Ｌ１での撮影が行なわれるフレーム以外の１フレームごとに、入射光量Ｌ２での撮影を行なわせても良い。つまり、この場合、ＩＴＶカメラユニット１は、図５に示されるように、６フレームごとのグループで、１フレーム目で、車両判別用の入射光量Ｌ１での撮影を行ない、そして、２フレーム目と４フレーム目と６フレーム目で、外部に監視用として出力されるための入射光量Ｌ２での撮影を行なう。これにより、ＣＰＵ２０は、外部に、２／３０秒ごとに、つまり、１／１５秒ごとに、監視用に撮影された画像を出力できる。このように出力される監視用の画像は、静止画像として送信されても良いし、Ｄ／Ａ変換器２４を介して動画として出力されても良い。
【００４１】
また、本実施の形態では、ＣＰＵ２０は、ＩＴＶカメラユニット１に、入射光量Ｌ１での撮影を行なっていないすべてのフレームで、入射光量Ｌ２での撮影を行なわせても良い。また、ＣＰＵ２０は、さらに、ＩＴＶカメラユニット１が入射光量Ｌ１で撮影を行なう直前に撮影した画像を画像メモリ２１に蓄積し、そして、入射光量Ｌ１の撮影のために入射光量Ｌ２で撮影された画像を出力できないときに直前に画像メモリ２１に蓄積した画像を外部に出力しても良い。
【００４２】
つまり、この場合、ＩＴＶカメラユニット１は、図６に示されるように、６フレームごとのグループで、１フレーム目で、車両判別用の入射光量Ｌ１での撮影を行ない、そして、２フレーム目から６フレーム目までのフレームで、外部に監視用として出力されるための入射光量Ｌ２での撮影を行なう。さらに、ＣＰＵ２０は、各グループの１フレーム目の直前フレーム（前のグループの６フレーム目）で入射光量Ｌ２で撮影された画像を、外部に出力するとともに、画像メモリ２１に蓄積させ、そして、１フレーム目に対応するタイミングで当該蓄積させた画像を外部の装置に監視用に出力する。
【００４３】
これにより、ＣＰＵ２０は、０．２秒ごとに、車両判別の結果を出力できるとともに、１／３０秒ごとに連続した監視用の画像を出力できる。この場合、監視用として出力される画像は、動画として出力されても良い。
【００４４】
なお、このような場合に監視用として出力される画像（入射光量Ｌ２で撮影された画像）では、図６に示されるように、６フレームごとのグループについて、１フレーム目と前のグループの６フレーム目が同一の画像となっている。ただし、この程度であれば、人の肉眼では、違和感を感じることなく、視認することができると考えられる。
【００４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態である車両感知装置の設置概念図である。
【図２】図１の車両感知装置の電気構成を示すブロック図である。
【図３】図１の車両感知装置のＩＴＶカメラユニットの撮影するタイミングと入射光量との関係を示す図である。
【図４】図１の車両感知装置において、車両判別用に入射光量を調整されて撮影された画像の一例を示す図である。
【図５】図３に示されたタイミングと入射光量との関係の変形例を示す図である。
【図６】図３に示されたタイミングと入射光量との関係の別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ＩＴＶカメラユニット、２  制御部、２０  ＣＰＵ、２１  画像メモリ、２２  Ａ／Ｄ変換器、２３  入出力装置、２４  Ｄ／Ａ変換器、２５  ＲＯＭ。
【図１】
2006092097.tif 000003
【図２】
2006092097.tif 000004
【図３】
2006092097.tif 000005
【図４】
2006092097.tif 000006
【図５】
2006092097.tif 000007
【図６】
2006092097.tif 000008