(57)【要約】【課題】局所的な混雑度の機械による調査が可能で、調査員の疲労等による計数ミスなどのばらつきがない混雑度データが得られる混雑度調査装置を提供するにある。【解決手段】混雑度調査の対象箇所を撮影範囲とするＩＴＶカメラ１０と、映像入力手段２０と、映像中の画素ごとに独立した画素変化検出手段３０と、画素ごとに変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段４０と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段５０と、これを出力又は記録する出力手段６０とで構成し、前記ＩＴＶカメラ１０により撮影される映像が更新される毎に前記映像入力手段２０により映像を入力して前記変化検出手段３０により画素毎に変化の有無を検査し、前記局所変化時間率計算手段４０により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して局所変化時間率計算手段５０により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段６０により出力又は記録することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混雑度調査の対象箇所を撮影範囲とするＩＴＶカメラと、映像入力手段と、映像中の画素毎に独立した変化検出手段と、画素毎に変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記ＩＴＶカメラにより撮影される映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により画素毎に変化の有無を検査し、前記局所変化時間率計算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする混雑度調査装置。
【請求項２】
混雑度調査の対象箇所を撮影範囲とするＩＴＶカメラと、映像入力手段と、映像を適当に分割した小領域毎に独立した変化検出手段と、小領域毎に変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記ＩＴＶカメラにより撮影される映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により小領域毎に変化の有無を検査し、前記局所変化時間率計算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする混雑度調査装置。
【請求項３】
混雑度調査の対象箇所を撮影した映像を再生する映像再生手段と、映像入力手段と、変化検出手段と、変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記映像再生手段で再生する映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により画素毎に又は小領域毎に変化の有無を検査し、前記変化回数積算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする混雑度調査装置。
【請求項４】
前記変化検出手段は、予め通行人等のいない背景画像を取得しておき今回の対応画素の輝度が背景画像の対応画素の輝度と異なる時に変化ありの検出をする背景差分で行うことを特徴とする請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置。
【請求項５】
前記変化検出手段は、対応画素の輝度が周辺の画素の輝度と予め設定する閾値以上に異なる時に変化ありの検出をする空間差分で行うことを特徴とする請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置。
【請求項６】
前記変化検出手段は、映像を適当な小領域に分割し一つ一つの小領域毎に予め取得しておく背景画像と今回映像中の対応する小領域の画像との相関計算を行い、その時間的な変化をもとにして映像中の変化小領域を検出することを特徴とする請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置。
【請求項７】
前記局所変化時間率計算手段は、前記小領域毎に変化後物体が静止中の状態にある回数を積算し、小領域毎に静止状態が検出された回数と一定時間内の全画像数との比を計算して小領域毎の滞留度とすることを特徴とする請求項６記載の混雑度調査装置。
【請求項８】
前記変化回数積算手段は、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域についてその映像中の周辺の画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の混雑度調査装置。
【請求項９】
前記変化回数積算手段は、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域について時間的に継続する前及び後にその画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の混雑度調査装置。
【請求項１０】
前記出力・記録手段は、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比である局所変化時間率とカメラ映像中の対応地点における一定時間あたりの車両台数又は通行人数との関係を予め求めておき、両者の関係を表現したテーブル参照方式又は換算式を使用して一定時間あたりの車両台数又は通行人数を混雑度として出力又は記録すること特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の混雑度調査装置。
【請求項１１】
前記出力・記録手段は、入力映像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点を線で結ぶことにより表現することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の混雑度調査装置。
【請求項１２】
前記出力・記録手段は、入力映像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点又は領域を同一の色で描画することにより表現することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の混雑度調査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混雑度調査装置に関する。詳しくは、道路や交差点及び店舗内における車両や通行人記載の混雑度を調査する装置に関するもので、特に調査対象箇所を撮影するＩＴＶカメラの映像を画像処理することにより映像中を通過又は滞留する車両や通行人の局所的な混雑度を計測して記録する混雑度調査装置に関するものである。
【０００２】
【背景と目的】
駅などに代表される公共施設の利用者の把握、地下街や商店街の利用状況調査、道路や通路の交通量調査、コンビニ等の店舗出店時における利用者数予測のための事前調査、道路の拡幅や区画整理の影響に関する予測調査などの目的のために、道路や交差点で通行量の調査が行なわれているが、更に詳細な情報として、通過車両や人物の混雑状況に関する局所的かつ時間的な変動の把握が要求されている。
【０００３】
例えば、道路においては車線の構成を検討するために、交差点においては右左折専用車線の設置や信号機の間隔制御のために、店舗内においては客の動きの把握による商品配置の検討のために、調査対象領域内のどの部分がどの時間に混雑するのか又は動きがないのかを調査する手段が求められている。
【０００４】
混雑度又は通行量調査の手段は後述するように様々であるが、一般的には調査は単発的に又は散発的に代表的な地点でのみで実施され、調査結果は調査地点毎又は時系列的に記録され、統計処理を施した後にそれぞれの目的に使用される。また、自治体や商店会などでは通行量調査結果を単に蓄積して統計資料として記録することを目的に通行量調査が行なわれることもある。
【０００５】
【従来技術】
１）調査員が目視でカウント
ー般的には、通行量調査の対象となる地点に調査員を配置し、調査員は目視にて通行人数又は通行車両数をプッシュ式計数器などを用いてカウントすることが行なわれている。
【０００６】
２）トラフィックカウンタによる車両計数及びゲートを通過する人数計数
高速道路の走行車両の計数は、磁気式又は超音波式又は電波式などの車両感知器、通称トラフィックカウンタを道路に設置して走行車両を直接検出して計数することにより行なわれている。
また、特定の施設の出入り数を調査する方法として、施設の出入口や高速道路の料金所に専用のゲートを設置してこれを通過する人又は車両の数をカウントする方法もある。
これらの計数には回転式のバーや光学式センサが使用される。
【０００７】
３）画像処理の試み
学会等の研究報告では、調査場所にカメラを設置して交差点や通路を撮影しその映像を画像処理することにより道路走行車両の検出と追跡計数や歩行者の検出追跡を行うアプローチが多く報告されている。
例えば、高速道路走行車両の検出については非特許文献１、歩行者の挙動検出についての研究報告は非特許文献２に記載されている。
【０００８】
【非特許文献１】
小沢慎治、“ＩＴＳ道路画像における認識と理解”、電子情報通信学会技術研究報告、ＰＲＭＵ９８−９１〜１０５，ｐｐ．９９−１０４．１９９８．
【非特許文献２】
竹内、金子、五十嵐、佐藤、羽根、”ロバスト背景差分及び領域抽出に基づく歩行挙動の画像解析”，画像電子学会誌，ｖｏｌ．３１，ｎｏ．２，ｐｐ．１９３−２０１，２００２．
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
１）調査員が目視でカウント
〔欠点〕
人間が行うために疲労によるカウント間違いが発生する危惧がある。
通行人数が多くなると目で追いきれなくなり取りこぼし等のカウントミスが発生する。
調査には一定の費用が発生する。
〔問題点〕
通行量調査が代表的な地点を選択して実施されるので地域的な分布を調査しにくい。
時間を限定して集中して実施されるので時間的に連続したデータが得られにくい。
【００１０】
２）トラフィックカウンタによる車両計数
〔欠点〕
道路の下に設置する又は道路をまたいで上部に設置するので道路を閉鎖しての工事が必要となる。
設置工事には一定の費用が発生する。
車線毎に設置するので車線をまたぐ車両の検出ができない。
通行人の計数ができない。
〔問題〕
高速道路や一般道路の通過車両の計数のみの運用できる。
通行人の通行量及び混雑度の調査には適用できない。
【００１１】
３）ゲートを通過する人数計測
〔欠点〕
ゲートの設置が必要で、設置工事には一定の費用が発生する。
車両の場合は渋滞発生の要因になる。
通行人の場合は行列ができ入退場に時間がかかる。
〔問題〕
施設の出入口での運用に限定される。
交差点や広場の通行人の通行量及び混雑度の調査には適用できない。
【００１２】
４）画像処理の試み
〔欠点〕
様々な手法が提案されているが決定打がない。
もともと画像処理は照明条件や調査対象の変化の影響を受けやすい。
通行人又は車両の切り出しでミスが多いため計測値の信頼性が高くない。
上部にカメラを設置して通行人の重なりを排除するなどの研究事例もあるが計測ミスは残る。
【００１３】
〔問題〕
特に雑踏の人数を正しく計数する技術は実現されてない。
映像中で通行人が重ならない場合は多くの手法が提案されているが雑踏には適用できない。
いずれの方法も、特定の計測対象地点における車両又は通行人の計数を行う方法であるので、計測結果を時系列的に集計することにより対象地点の混雑度の計算が可能である。
しかしながら、前述したような局所的な混雑度の分布を調査するためには従来方法の計測手段を対象とする地点毎に配置する必要があり、例えば店舗内の客の動きを調査するなどの場合は煩雑であり、実現が難しい。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る混雑度調査装置は、混雑度調査の対象箇所を撮影範囲とするＩＴＶカメラと、映像入力手段と、映像中の画素毎に独立した変化検出手段と、画素毎に変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記ＩＴＶカメラにより撮影される映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により画素毎に変化の有無を検査し、前記局所変化時間率計算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る混雑度調査装置は、混雑度調査の対象箇所を撮影範囲とするＩＴＶカメラと、映像入力手段と、映像を適当に分割した小領域毎に独立した変化検出手段と、小領域毎に変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記ＩＴＶカメラにより撮影される映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により小領域毎に変化の有無を検査し、前記局所変化時間率計算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る混雑度調査装置は、混雑度調査の対象箇所を撮影した映像を再生する映像再生手段と、映像入力手段と、変化検出手段と、変化が検出された回数を積算する変化回数積算手段と、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比を計算する局所変化時間率計算手段と、これを出力又は記録する出力・記録手段とで構成し、前記映像再生手段で再生する映像が更新される毎に前記映像入力手段により映像を入力して前記変化検出手段により画素毎に又は小領域毎に変化の有無を検査し、前記変化回数積算手段により予め設定された一定時間内の変化検出回数を積算して前記局所変化時間率計算手段により一定時間分の全画像数との比を計算して前記出力・記録手段により出力又は記録することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る混雑度調査装置は、請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置において、前記変化検出手段は、予め通行人等のいない背景画像を取得しておき今回の対応画素の輝度が背景画像の対応画素の輝度と異なる時に変化ありの検出をする背景差分で行うことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係る混雑度調査装置は、請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置において、前記変化検出手段は、対応画素の輝度が周辺の画素の輝度と予め設定する閾値以上に異なる時に変化ありの検出をする空間差分で行うことを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する本発明の請求項６に係る混雑度調査装置は、請求項１，２又は３記載の混雑度調査装置において、前記変化検出手段は、映像を適当な小領域に分割し一つ一つの小領域毎に予め取得しておく背景画像と今回映像中の対応する小領域の画像との相関計算を行い、その時間的な変化をもとにして映像中の変化小領域を検出することを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決する本発明の請求項７に係る混雑度調査装置は、請求項６記載の混雑度調査装置において、前記局所変化時間率計算手段は、前記小領域毎に変化後物体が静止中の状態にある回数を積算し、小領域毎に静止状態が検出された回数と一定時間内の全画像数との比を計算して小領域毎の滞留度とすることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決する本発明の請求項８に係る混雑度調査装置は、請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の混雑度調査装置において、前記変化回数積算手段は、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域についてその映像中の周辺の画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外することを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決する本発明の請求項９に係る混雑度調査装置は、請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の混雑度調査装置において、前記変化回数積算手段は、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域について時間的に継続する前及び後にその画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外することを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決する本発明の請求項１０に係る混雑度調査装置は、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の混雑度調査装置において、前記出力・記録手段は、変化検出回数と一定時間内の全画像数との比である局所変化時間率とカメラ映像中の対応地点における一定時間あたりの車両台数又は通行人数との関係を予め求めておき、両者の関係を表現したテーブル参照方式又は換算式を使用して一定時間あたりの車両台数又は通行人数を混雑度として出力又は記録すること特徴とする。
【００２４】
上記課題を解決する本発明の請求項１１に係る混雑度調査装置は、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の混雑度調査装置において、前記出力・記録手段は、入力映像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点を線で結ぶことにより表現することを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決する本発明の請求項１２に係る混雑度調査装置は、前請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の混雑度調査装置において、記出力・記録手段は、入力映像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点又は領域を同一の色で描画することにより表現することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
〔実施例１〕基本的な考え方
混雑度を調査する対象箇所をＩＴＶカメラで撮影し、その映像中で変化のある部分を画像処理手法により検出する。
映像中で変化のある部分は通行人や走行車両であることに着目し、注目地点（画素又は小領域）における変化の有無を一定時間積算して変化のあった時間がその一定時間に占める割合（これを局所変化時間率と呼ぶ）を混雑度の指標として計算する。
【００２７】
局所変化時間率は直接通行人の数や車両の台数を計数するものではないが、混雑度の多い少ないの検討をするには十分な情報であり、前述した混雑度の調査や統計で使用するひとつの指標となり得るものである。
本発明の基本的な構成は、図１に示すように、ＩＴＶカメラ１０、画像入力手段２０、画素毎の変化検出手段３０、画素毎の変化回数積算手段４０、局所変化時間率計算手段５０、出力・記録手段６０とする。
【００２８】
次に本発明の基本的な作用を説明する。
混雑度調査の対象箇所を撮影するＩＴＶカメラ１０を設置し、図７に示すＩＴＶカメラ１０の映像が更新される毎に、画像入力手段２０にて映像を入力して、変化検出手段３０にて画素毎に変化の有無を検査して、変化回数積算手段４０にて変化有りの検出回数を予め設定した一定時間積算し、局所変化時間率計算手段５０にて画素毎に変化が検出された回数と一定時間内の全画像数との比（局所変化時間率）を計算して画素毎の混雑度として、出力・記録手段６０により出力又は記録する。
【００２９】
この中で画素毎の変化検出手段３０は、図３、図８に示すように、例えば、輝度保持又は遅延回路３１により前回映像の対応画素の輝度を一時保存して、又は映像の更新時間分を遅延させ、比較回路３２にて今回の対応画素の輝度が前回の輝度と異なる時に変化ありの検出をする時間差分処理で実現可能である。
本発明による基本的な効果としては、撮影範囲における局所的な混雑度の傾向の調査を本装置を用いて実施することが可能となるので調査員が不要となり、調査員が目視で行う場合と比べて調査員の違いによるバラつきがなくミスの少ない信頼できるデータ取得が可能で、長期にわたる連続した混雑度調査を行うことができ、カメラ１０を設置すれば多地点の調査も容易に実現できる利点がある。
【００３０】
また、トラフィックカウンタなどを使用する道路走行車両計測と比べると、センサの設置工事が容易であり車線毎ではなく監視領域全体の混雑度の把握が可能で、特に車線をまたがって走行する車両を含む混雑度調査が可能となる。
更に通行人も車両も同一の装置を使用することができ、通行量調査のための専用ゲートの設置は不要である。
また、本装置が出力・記録する局所変化時間率は直接通行人の数や車両の台数を計数するものではないが、混雑度の多い少ないの検討をする目的に対しては混雑度を正しく反映する十分な情報であり、混雑度の調査や統計で使用するひとつの指標となり得る。
【００３１】
なお、本発明において監視対象領域はＩＴＶカメラ１０で撮影される範囲全体とすることもできるし、映像の一部分のみに限定して混雑度の調査を行うことも可能である。
例えば、道路の特定の車線のみの混雑度調査や階段部分のみの混雑度調査などが含まれる。
また、本発明の混雑度調査装置は画像入力手段２０以下をコンピュータのソフトウエアで実現することも可能である。
このことは以下に記載する全ての実施例でも同様である。
【００３２】
〔実施例２〕小領域毎の混雑度調査
本実施例の構成は、図２に示すように、ＩＴＶカメラ１０、画像入力手段２０、映像を適当に分割した小領域毎の変化検出手段３０、小領域毎の変化回数積算手段４０、局所変化時間率計算手段５０、出力・記録手段６０とする。
本実施例は、実施例１では画素を対象としていたのに対し、本実施例では小領域を対象とする点に特徴がある。
【００３３】
即ち、変化検出手段３０により映像を適当な小領域に分割し小領域内で予め設定する閾値以上の数の画素で変化ありを検出し、変化回数積算手段４０にてその時にその小領域を変化あり、閾値未満の時は小領域を変化なしとして小領域毎に変化回数を積算し、局所変化時間率計算手段５０にて小領域毎に変化が検出された回数と一定時間内の全画像数との比（局所変化時間率）を計算して小領域毎の混雑度として出力・記録手段６０により出力又は記録する。
【００３４】
これにより、小領域内の一部のみに変化が検出される細かな映像のノイズ等に起因する誤検出を排除することができ、逆に小領域内の大部分で変化を検出して一部分だけに動きが検出されずに最終的な変化時間率が低下することを防ぐことができる利点がある。
なお、検出ブロックの大きさは通行量調査対象である車両や通行人の映像中の最小の大きさに設定するのが適当であるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
〔実施例３〕ビデオ映像の使用
本実施例では実施例１と２におけるＩＴＶカメラ１０にかえて映像再生装置を使用し、構成は、映像再生装置、画像入力手段、画素毎の変化検出手段、画素毎の変化回数積算手段、局所変化時間率計算手段、出力・記録手段とする。
混雑度調査の準備として、混雑度調査の対象箇所を撮影するＩＴＶカメラを設置し、ＩＴＶカメラの映像をＶＴＲ装置などの映像記録装置で記録し、記録した映像を本装置の映像再生装置で再生するとともに、映像が更新される毎に映像を入力して画素毎に変化の有無を検査して変化有りの検出回数を予め設定した一定時間積算し、画素毎に変化が検出された回数と一定時間内の全画像数との比（局所変化時間率）を計算して画素毎の混雑度として出力又は記録する。
【００３６】
つまり、映像の取得と混雑度調査を別個に行うことが特徴である。
例えば、複数の調査対象箇所にそれぞれＩＴＶカメラ１０と映像記録装置を設置して同時に（例えば１日分の）映像を取得しておき、記録された映像を順次再生して混雑度調査を行い、その結果を元に総合的な混雑度や人や車の流れを分析する、などの用途が想定される。
これにより、実施例１と２の出力が１ヶ所の調査場所のみを想定した装置であるのに対して、本実施例の装置では複数の調査場所における混雑度の調査を１つの装置で実施可能であるため装置費用の節約が図れる利点がある。
【００３７】
〔実施例４〕背景差分
実施例１，２又は３における映像中の変化検出手段３０を、図９に示す予め通行人等のいない背景画像を輝度記録回路３３に取得しておき、図４、図１０に示すように、比較回路３４にて今回の対応画素の輝度が背景画像の対応画素の輝度と異なる時に変化ありの検出をする背景差分処理で行う。
これにより、画素毎に背景画像からの変化を検出することができるため、例えば停車中の車や立ち止まっている通行人を含む通行量を検出可能である。
【００３８】
〔実施例５〕空間差分
実施例１，２又は３における映像中の変化検出手段３０を、図５、図１１に示すように、今回の対応画素の輝度が周辺の画素の輝度との差分を差分回路３５で取得し、その差分が予め設定回路３６に設定する閾値以上に異なる時に比較回路３７で変化ありの検出をする空間差分処理で行う。
この方法は実施例１と４が前回画像又は背景画像を保持する必要があったのに対してこれらの画像の保持が不要で、今回画像のみを使用して変化の検出ができるため装置構成が簡単である利点がある。
【００３９】
〔実施例６〕時間相関変化
実施例１，２又は３における映像中の変化検出手段３０として、映像を適当な小領域に分割し一つ一つの小領域毎に予め取得しておく背景画像と今回映像中の対応する小領域の画像との相関計算を行い、図６に示すように、その時間的な変化をもとにして映像中の変化小領域を検出し、小領域毎に変化回数を積算し、小領域毎に変化が検出された回数と一定時間内の全画像数との比（局所変化時間率）を計算して小領域毎の混雑度として出力又は記録する。
【００４０】
本実施例は、実施例２における変化検出手段３０に特願２０００−２０６２８９号の静止障害物検出方式を使用したもので、小領域毎に変化の有無とあわせて変化後物体が静止中の状態を検出することが可能である。
これにより、小領域内の一部のみに変化が検出される細かな映像のノイズ等に起因する誤検出を排除することができ、逆に小領域内の大部分で変化を検出して一部分だけに動きが検出されずに最終的な平均面積率が低下することを防ぐことができる。
【００４１】
更に小領域に対応する場所に物体が移動して静止している状態を検出するので、例えば、交差点で停止した車両や歩行中に立ち止まる通行人を含む混雑度の調査が可能である。
また、背景画像を時間相関変化に基づく特願２０００−３３８６２７号の背景画像獲得方式により適宜更新するので、天候や時間による背景の変動を誤検出する危険を排除できる利点もある。
【００４２】
〔実施例７〕時間相関変化による滞留検出
実施例６では、実施例１，２又は３における映像中の変化検出手段３０及び変化回数積算手段４０として特願２０００−２０６２８９号の静止障害物検出方式を使用し、映像を適当な小領域に分割し一つ一つの小領域毎に予め取得しておく背景画像と今回映像中の対応する小領域の画像との相関計算を行い、その時間的な変化をもとにして映像中の変化小領域を検出したが、このときに小領域毎に変化の有無とあわせて変化後物体が静止中の状態を検出することが可能であることに着目し、本実施例では小領域毎に変化後物体が静止中の状態にある回数を積算し、小領域毎に静止状態が検出された回数と一定時間内の全画像数との比（局所滞留時間率）を計算して小領域毎の滞留度として出力又は記録する。
【００４３】
本実施例によれば、小領域に対応する場所毎に物体が移動して静止中の状態にある度合い（局所滞留時間率）を計算するので、例えば交差点で車両が頻繁に停止する場所や通行人が多く立ち止まる場所を検出することが可能である。
つまり、調査対象領域内のどの部分がどの時間に滞留するのかを直接知ることができるため、交差点においては右左折のために車両が停止する度合いに応じて右左折専用車線を設置するとか、店舗内においては客がどの場所の商品に興味を持って立ち止まるのかに応じて商品やサンプルの配置を設定するなど、混雑度調査の目的に直接合致した調査結果が得られる利点がある。
【００４４】
〔実施例８〕変化画素検出における空間的孤立点の排除
実施例１，２，３，４，５，６又は７における変化回数積算手段４０において、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域についてその同一映像中の周辺の画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外する。
これにより、細かな映像のノイズ等に起因する孤立点を排除することができる。
【００４５】
〔実施例９〕変化画素検出における時間的孤立点の排除
実施例１，２，３，４，５，６又は７における変化回数積算手段４０において、映像中の画素又は小領域毎の変化検出の時に、変化を検出した画素又は小領域について時間的に継続する前及び後にその画素又は小領域に変化が検出されない時にはその画素又は小領域を変化なしとして変化回数積算から除外する。
これにより、時間的に突発的な映像のノイズ等に起因する誤検出を排除することができる。
【００４６】
〔実施例１０〕混雑度と局所変化時間率の換算式
実施例１〜９の方法により計算される局所変化時間率と、図１２に示すように、それに使用するカメラ１０の映像中の車両台数又は通行人の人数との関係を予め求めておき、両者の関係を表現したテーブル又は換算式を用意し、出力・記録手段６０においてテーブル参照方式又は換算式を使用して局所変化時間率から時間あたりの車両台数又は時間あたりの通行人数を算出してこれを混雑度として出力又は記録する。
これにより得られる混雑度は時間あたりの車両台数又は通行人数を示す数値であるので混雑度として理解しやすい利点がある。
【００４７】
〔実施例１１〕混雑度の等高線表示出力
実施例１〜９の混雑度調査装置における出力・記録手段６０は、図１３に示すように、入力画像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点を線で結ぶことにより構成するいわゆる等高線表示とする。
これにより、視覚的に直感的に理解しやすい混雑度調査結果を得ることができる。
【００４８】
〔実施例１２〕混雑度のカラーチャート表示出力
実施例１〜９の混雑度調査装置における出力・記録手段６０は、入力画像に対応する平面上に、局所変化時間率が同一の画素又は小領域に対応する点又は領域を同一の色で描画するいわゆるカラーチャート表示とする。
例えば、図１４に示すように、混雑度の低い部分を寒色系の青色で表示し混雑度の高い部分を暖色系の赤色で表示しその間を緑色→黄色→橙色と色相値に対応する色で表示するものとする。
これにより、等高線表示と比べて更に視覚的に直感的に理解しやすい混雑度調査結果を得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の請求項１（基本的な考え方）によれば、次の効果が奏される。
▲１▼局所的な混雑度の機械による調査が可能となる。
▲２▼調査員の疲労等による計数ミスなどのばらつきがない混雑度データが得られる。
▲３▼長時間にわたる連続する混雑度調査が可能なので、混雑度の１日の変動、１週間の変動、１ヶ月の変動、１年間の変動を容易に得ることができる。
▲４▼多地点の同時調査が可能になるので、地域的な混雑度の違いや通行人の流れなどを把握できる。
▲５▼ポイントの混雑度のみでなくＩＴＶカメラで撮影される範囲の領域（道路、通路、歩道、広場、門、交差点、地下街、等々）の各部分における混雑度を調査できる。道路や交差点を通過する車両の調査においては車線をまたがる車両を含む混雑度の調査が可能となる。
▲６▼人も車も同じ装置を適用可能となる。
▲７▼トラフィックカウンタや専用ゲートの設置が不要となる。
▲８▼統計解析に利用可能な混雑度を正しく反映できる。
▲９▼ＩＴＶカメラの映像をモニタで観察すれば混雑度の視覚的な監視も可能となる。
【００５０】
本発明の請求項２（小領域毎の混雑度調査）によれば、請求項１の効果に加えて、細かな映像のノイズ等に起因する誤検出を排除することができ、やはり映像のノイズ等に起因する局所変化時間率の低下を防ぐことができる。
【００５１】
本発明の請求項３（ビデオ映像の使用）によれば、請求項１〜２の効果に加えて、複数の調査場所における混雑度の調査を１つの装置で実施可能であるため装置費用の節約が図れる利点がある。
【００５２】
本発明の請求項４（背景差分）によれば、請求項１，２又は３の効果に加えて、請求項１では走行中の車両が一旦停止した時や通行人が立ち止まった時にはこれらを検出できないが、背景差分を使用すればこれらを同時に検出可能で通行量調査に正しく反映できる。
【００５３】
本発明の請求項５（空間差分）によれば、請求項１，２又は３の効果に加えて、請求項１，４と比べて背景の保持が不要なため構成が簡単となる。
【００５４】
本発明の請求項６（時間相関変化）によれば以下の効果を奏する。
▲１▼請求項１，２又は３の効果に加えて、例えば交差点で停止した車両や歩行中に立ち止まる通行人を含む混雑度の検出が可能である。
▲２▼背景更新により天候や時間の変動に起因する誤検出を排除して正しい通行量検出が可能となる。
【００５５】
本発明の請求項７（時間相関変化による滞留検出）によれば以下の効果を奏する。
▲１▼請求項６の効果に加えて、小領域に対応する場所毎に物体が移動して静止中の状態にある度合い（局所滞留時間率）を計算可能となる。
▲２▼調査対象領域内のどの部分がどの時間に滞留するのかを直接知ることができる。
【００５６】
本発明の請求項８（空間的孤立点の排除）によれば、請求項１，２，３，４，５，６又は７の効果に加えて、映像のノイズ等に起因する孤立点を排除することができる。
【００５７】
本発明の請求項９（時間的孤立点の排除）によれば、請求項１，２，３，４，５，６又は７の効果に加えて、突発的な映像ノイズ等に起因する誤検出を排除することができる。
【００５８】
本発明の請求項１０（混雑度と局所変化時間率の換算式）によれば、請求項１１，２，３，４，５，６，７，８又は９の効果に加えて、装置が出力する混雑度は一定時間あたりの車両台数又は通行人数を示す数値であるので混雑度として理解しやすい。
【００５９】
本発明の請求項１１（混雑度の等高線表示出力）によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の効果に加えて、視覚的に直感的に理解しやすい混雑度調査結果を得ることができる。
【００６０】
本発明の請求項１２（混雑度のカラーチャート表示出力）によれば、請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の効果に加えて、等高線表示と比べて更に視覚的に直感的に理解しやすい混雑度調査結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的な構成（実施例１）を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２の構成を示すブロック図である。
【図３】変化検出手段の具体例を示すブロック図である。
【図４】変化検出手段の具体例を示すブロック図である。
【図５】変化検出手段の具体例を示すブロック図である。
【図６】小領域時間相関変化を示すグラフである。
【図７】通行量調査対象の通路の通行人の映像例を示す説明図である。
【図８】時間差分処理による変化検出例を示す説明図である。
【図９】通路の背景画像の例を示す説明図である。
【図１０】背景差分処理による変化検出例を示す説明図である。
【図１１】空間差分処理による変化検出例を示す説明図である。
【図１２】局所変化時間率と混雑度との関係を示すグラフである。
【図１３】混雑度の等高線表示例を示す説明図である。
【図１４】混雑度のカラーチャートの表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　ＩＴＶカメラ
２０　画像入力手段
３０　変化検出手段
４０　変化回数積算手段
５０　局所変化時間率計算手段
６０　出力・記録手段
【図１】
2004102380.tif 000003
【図２】
2004102380.tif 000004
【図３】
2004102380.tif 000005
【図４】
2004102380.tif 000006
【図５】
2004102380.tif 000007
【図６】
2004102380.tif 000008
【図７】
2004102380.tif 000009
【図８】
2004102380.tif 000010
【図９】
2004102380.tif 000011
【図１０】
2004102380.tif 000012
【図１１】
2004102380.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年10月25日(2002.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混雑度調査装置に関する。詳しくは、道路や交差点及び店舗内における車両や通行人の混雑度を調査する装置に関するもので、特に調査対象箇所を撮影するＩＴＶカメラの映像を画像処理することにより映像中を通過又は滞留する車両や通行人の局所的な混雑度を計測して記録する混雑度調査装置に関するものである。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本実施例は、実施例２における変化検出手段３０に特願２０００−２０６２８９号の静止障害物検出方式を使用したもので、小領域毎に変化の有無とあわせて変化後物体が静止中の状態を検出することが可能である。
これにより、小領域内の一部のみに変化が検出される細かな映像のノイズ等に起因する誤検出を排除することができ、逆に小領域内の大部分で変化を検出して一部分だけに動きが検出されずに最終的な変化時間率が低下することを防ぐことができる。