(57)【要約】【課題】交通状況の情報を視覚的に表して提供することが可能な交通状況表示方法及び交通状況表示装置の提供。【解決手段】背景画像との差分をとることにより、単位区間毎（各撮影画像毎）に車両を抽出し（Ｓ１１）、該当区間における車両の空間占有率及び空間平均速度を算出する（Ｓ１２）。そして、各撮影画像につき、個別に車両を抽出できたか否かを判断し（Ｓ１３）、個別に抽出できた場合は個別車両データを生成し（Ｓ１４）、個別に抽出できなかった場合は、Ｓ１２にて算出した空間占有率及び空間平均速度を利用して車両を模した模擬車両データを生成する（Ｓ１５）。【選択図】　　　図９
2004102544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の撮影画像を用いた画像処理により得られる交通状況情報を表示する交通状況表示方法において、
前記撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出し、算出した空間占有率に基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成し、生成した模擬車両画像を算出した空間平均速度に応じて動的に表示することを特徴とする交通状況表示方法。
【請求項２】
道路の撮影画像を用いた画像処理により得られる交通状況情報を表示する交通状況表示装置において、
前記撮影画像中に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出する算出手段と、算出した空間占有率に基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成する生成手段と、生成した模擬車両画像を算出した空間平均速度に応じて動的に表示する表示手段とを備えることを特徴とする交通状況表示装置。
【請求項３】
前記撮影画像に基づく背景画像を生成する手段と、生成した背景画像に前記模擬車両画像を上書き表示する手段とを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の交通状況表示装置。
【請求項４】
前記撮影画像の視点方向を変更した視点変更画像を生成する手段と、前記撮影画像に含まれる車両を各別に抽出可能であるか否かを判断する手段とを更に備え、前記手段が抽出可能であると判断した場合、生成した視点変更画像を表示すべくなしてあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の交通状況表示装置。
【請求項５】
連続した区間毎に道路を撮影する複数の撮影手段と、該撮影手段により得られた撮影画像に含まれる各道路を連続させるべく、前記背景画像又は前記視点変更画像を合成する手段とを更に備え、該手段により合成された合成画像を表示すべくなしてあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の交通状況表示装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記合成画像の大きさに対応した表示領域を有することを特徴とする請求項５に記載の交通状況表示装置。
【請求項７】
前記模擬車両画像及び前記背景画像、前記視点変更画像、又は前記合成画像を外部へ送信する手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の交通状況表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の撮影画像を画像処理して得られる交通状況情報を表示する交通状況表示方法及び交通状況表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路及び一般道路には、渋滞の発生、事故の発生等の交通状況を監視する目的でビデオカメラ等の撮影装置が設置されている。特に、長大なトンネル内には、死角が出来ないように多数の撮影装置が設置されている。これらの撮影装置により得られた映像（撮影画像）は道路を管理する管制センタに伝送され、ＣＲＴディスプレイのような表示装置に表示される。そして、道路管理者により交通状況が監視され、渋滞の発生、事故の発生等が生じた場合には、その旨の情報をドライバに報知するようにしている。
道路管理者は、多数の撮影装置により得られた映像を監視する必要があるため、従来では、１台の表示装置に複数の撮影装置を対応させて、撮影装置からの映像を随時切り替えて表示するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、このような交通監視システムでは、交通状況をリアルタイムで監視できないという問題点を有していた。すなわち、複数の映像を切り替えて表示装置に表示する場合には、表示されない映像が存在することになり、渋滞の発生、事故の発生等の発見が遅れる虞が生じていた。また、映像が頻繁に切り替わることにより道路管理者の負担が大きく、道路管理者の疲労が多大になるとともに、交通異常の見落とし等の問題点が指摘されていた。
【０００４】
そこで、各撮影装置から得られる映像を画像処理により視点変更して鳥瞰的な画像を生成し、生成した画像に撮影されている道路が連続するように画像合成して表示する手法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。前記手法により生成された合成画像を利用して交通状況を監視する場合、一度に広範囲の道路を監視できるため、道路管理者の負担が軽減されるという利点を有する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１８４５８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般には、撮影装置は広範囲を見渡すことができるように設置され、道路を真上から撮影することは少なく、撮影方向が車両の走行方向に向くように設定されていることが多い。このように設置された撮影装置では、渋滞時には複数の車両が重なり合うように撮影され、また、大型車が撮影されている場合にはその陰に小型車が隠れる場合が生じる。したがって、車両の重なり及び隠蔽が生じた状態の映像を視点変更しても、重なり及び隠蔽の状態は改善されることなくそのまま表示されるため、渋滞時等の表示が分かりにくいものになるという問題点を有しており、交通状況を瞬時に把握できるように改善が求められていた。
【０００７】
また、道路管理者から提供される交通状況情報は、段階的に表現した渋滞度、渋滞の長さ、主要地点までの所要時間等の大まかな情報であり、道路全体の詳細な交通状況を視覚的に利用者（ドライバ）に提供できる装置の開発が望まれていた。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、道路の撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出し、算出した空間占有率に基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成し、生成した模擬車両画像を算出した空間平均速度に応じて動的に表示することにより、交通状況を模擬して分かりやすく視覚的に提供することができる交通状況表示方法及び交通状況表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る交通状況表示方法は、道路の撮影画像を用いた画像処理により得られる交通状況情報を表示する交通状況表示方法において、前記撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出し、算出した空間占有率に基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成し、生成した模擬車両画像を算出した空間平均速度に応じて動的に表示することを特徴とする。
【００１０】
第１発明にあっては、道路を撮影した撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出し、算出した空間占有率に基づいて模擬車両画像を生成し、算出した空間平均速度に応じて動的に表示するようにしている。空間占有率は、撮像画像に含まれる道路の大きさ（長さ）と車両の大きさ（車長）との比により定まる値であり、空間平均速度は、撮影画像に含まれる車両の瞬間速度を平均した値であるため、それらの値に基づいて車両台数及び車両速度を模擬的に算出することが可能となる。また、撮影画像に複数の車両の重なりが生じている状態であっても、空間占有率及び空間平均速度の算出は可能であるため、それらの値に基づいて模擬車両画像を生成し、交通状況を視覚的に分かりやすく提供することができる。
【００１１】
第２発明に係る交通状況表示装置は、道路の撮影画像を用いた画像処理により得られる交通状況情報を表示する交通状況表示装置において、前記撮影画像中に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出する算出手段と、算出した空間占有率に基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成する生成手段と、生成した模擬車両画像を算出した空間平均速度に応じて動的に表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明にあっては、道路を撮影した撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出する手段と、算出した空間占有率に基づいて模擬車両画像を生成する手段と、算出した空間平均速度に応じて動的に表示する手段とを備えている。したがって、算出した空間占有率及び空間平均速度の値に基づいて車両台数及び車両速度を模擬的に算出することが可能となる。また、撮影画像に複数の車両の重なりが生じている状態であっても、空間占有率及び空間平均速度の算出は可能であるため、それらの値に基づいて模擬車両画像を生成し、交通状況を視覚的に分かりやすく提供することができる。
【００１３】
第３発明に係る交通状況表示装置は、第２発明に係る交通状況表示装置において、前記撮影画像に基づく背景画像を生成する手段と、生成した背景画像に前記模擬車両画像を上書き表示する手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１４】
第３発明にあっては、背景画像を生成したうえで、その背景画像に模擬車両画像を上書き表示するようにしている。したがって、背景画像として生の映像を用いることが重視されない場合には、全体をグラフィックスで表示することにより、見やすい映像を提供することが可能となる。
【００１５】
第４発明に係る交通状況表示装置は、第２発明又は第３発明に係る交通状況表示装置において、前記撮影画像の視点方向を変更した視点変更画像を生成する手段と、前記撮影画像に含まれる車両を各別に抽出可能であるか否かを判断する手段とを更に備え、前記手段が抽出可能であると判断した場合、生成した視点変更画像を表示すべくなしてあることを特徴とする。
【００１６】
第４発明にあっては、撮影画像に含まれる車両を各別に抽出可能であるか否かを判断する手段とを備え、抽出可能であると判断した場合、生成した視点変更画像を表示するようにしている。車両を各別に抽出可能であるときは、そのまま視点変更画像を生成して車両の画像を実際の位置で表示することが可能であるため、より正確な情報を利用者に提供することが可能となる。
【００１７】
第５発明に係る交通状況表示装置は、第３発明又は第４発明に係る交通状況表示装置において、連続した区間毎に道路を撮影する複数の撮影手段と、該撮影手段により得られた撮影画像に含まれる各道路を連続させるべく、前記背景画像又は前記視点変更画像を合成する手段とを更に備え、該手段により合成された合成画像を表示すべくなしてあることを特徴とする。
【００１８】
第５発明にあっては、各撮影画像に含まれる道路を連続させて合成画像を生成し、生成した合成画像を表示するようにしている。したがって、利用者は広範囲の道路の交通状況を一見して把握することができる。
【００１９】
第６発明に係る交通状況表示装置は、第５発明に係る交通状況表示装置において、前記表示手段は、前記合成画像の大きさに対応した表示領域を有することを特徴とする。
【００２０】
第６発明にあっては、生成した合成画像の大きさに対応した表示領域を有する表示手段を備えているため、利用者は広範囲の道路の交通状況を一見して把握することが可能となる。
【００２１】
第７発明に係る交通状況表示装置は、第２発明乃至第６発明の何れかの交通状況表示装置において、前記模擬車両画像及び前記背景画像、前記視点変更画像、又は前記合成画像を外部へ送信する手段を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
第７発明にあっては、生成した模擬車両画像及び背景画像、視点変更画像、又は合成画像を外部へ送信する手段を備えるため、例えば、車両に車載通信装置、該車載通信装置により受信した画像を表示可能な表示手段を搭載している場合、道路管理者だけでなく、ドライバにも交通状況を視覚的に提供することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明の交通状況表示装置を用いた交通状況監視システムの構成を説明する模式図である。図中６は道路５を走行中の車両であり、道路５に沿って適宜の間隔に設けられた撮影装置７，７，…により走行中の車両６を撮影し、各撮影装置７，７，…により得られた撮影画像を画像処理装置１０へ随時伝送する。画像処理装置１０は各撮影装置７，７，…から伝送された撮影画像について画像処理を施して交通状況を表す画像データを生成し、生成した画像データを管制センタ２０のモニタ２１へ出力するとともに、撮影装置７と同様に道路５に沿って適宜間隔に設けられた路側アンテナ８，８，…を通じて外部へ送信するようになっている。
【００２４】
撮影装置７は、例えば、ＣＣＴＶカメラ（ＣＣＴＶ　：　Ｃｌｏｓｅｄ−Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）であり、その撮像素子にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が利用されている。撮影装置７は、車両６の走行方向又はその逆方向に適宜の設置間隔（例えば、１００ｍ）を隔てて設けられており、また、道路５を遠方まで見渡すことができるように、例えば、中央分離帯又は路側帯に立設された支柱等の上部に設置されている。そして、撮影装置７は、車両６の前方又は後方を鳥瞰的に撮影するようにしている。
【００２５】
画像処理装置１０は各撮影装置７，７，…を接続するためのカメラポートを備えており（図７参照）、該カメラポートを通じて入力された各撮影画像について画像処理を施す。当該画像処理では、撮像画像の視点を変更した画像を生成した上で、各撮像画像に含まれる道路が連続するように合成して合成画像を生成する。
【００２６】
また、画像処理装置１０は、各撮影画像から車両画像を抽出し、抽出した車両画像を道路の画像に上書き表示する。このとき、一定の周期（フレームスパン）で、車両画像の表示位置が車速に比例した移動量だけずれるように制御することにより、車両画像に動きを与えて表示させることができる。
【００２７】
また、撮影画像に大型車が映っているとき、又は渋滞等により多くの車両が映っているとき、必ずしも各車両の画像を良好に抽出できない場合が生じる。このとき、画像処理装置１０は、各撮影画像から算出した空間パラメータに基づいて１又は複数の模擬車両画像を生成し、前述と同様に道路の画像上に上書き表示するようにしている。ここで、空間パラメータには、空間占有率、空間平均速度が含まれる。空間占有率は、ある撮影タイミングにおいて算出範囲内に存在する全車両の長さの総和を全範囲長で除算した値であり、空間平均速度は、ある撮影タイミングにおいて算出範囲内に存在する各車両の瞬間速度を計測し、それらの計測値を算術平均した値である。なお、撮影画像中の各車両を良好に抽出できないときは、例えば、それ以前に算出した値を利用することにより、空間占有率及び空間平均速度の推測又は補正が可能であるため、推測又は補正した値に基づき、模擬車両画像の生成が可能となる。
【００２８】
管制センタ２０に設置されるモニタ２１は、画像処理装置１０にて生成された画像を表示するための表示手段であり、具体的には、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等である。なお、画像処理装置１０では、撮影画像を合成して得られた横長の合成画像を生成するため、モニタ２１は、合成画像を一度に表示できるような横長の表示領域を有するものが望ましい。
【００２９】
また、画像処理装置１０は、生成した画像を交通状況情報としてモニタ２１へ送出するとともに、路側アンテナ８，８，…を通じて外部へ送信するようにしている。したがって、車両６が路側アンテナ８と通信可能な車載通信装置、及び当該車載通信装置で受信した画像データを表示するための表示装置を備えている場合、車両６内でも交通状況情報を確認することができ、道路管理者だけでなく一般のドライバにも情報提供が可能となる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、図１に示した如く画像処理装置１０を管制センタ２０の外部に設置する構成としたが、画像処理装置１０は管制センタ２０の内部に設置されるものであってもよいことは勿論である。また、本実施の形態では、路側アンテナ８を利用して車両６に搭載されている車載通信装置へ交通状況情報を送信する形態として説明したが、携帯電話機等で利用されるデータ通信システムを利用して交通状況情報をドライバに提供する形態であってもよく、また、同様にＦＭ多重放送システムを利用して交通状況情報をドライバに提供する形態であってもよいことは勿論のことである。
【００３１】
図２は撮影装置７により撮影される撮影画像の一例を示す模式図である。前述したように撮影装置７は、道路５を遠方まで見渡せる位置に設置され、車両６の前方又は後方を撮影するようにしているため、ある撮影タイミングでの撮影画像は図２（ａ）に示した如き画像となり、別の撮影タイミングでの撮影画像は図２（ｂ）に示した如き画像となる。
【００３２】
図２（ａ）に示した撮影画像４０には、道路画像４５と２つの車両画像４６ａ，４６ｂとが含まれている。画像処理装置１０は、撮影画像４０が入力された場合、例えば予め用意した背景画像との差分をとることにより２つの車両画像４６ａ，４６ｂを良好に抽出することができる。
【００３３】
図２（ｂ）に示した撮影画像５０には、道路画像５５と３つの車両画像５６ａ，５６ｂ，５６ｃとが含まれている。車両画像５６ａが大型車の画像であるため、車両画像５６ｂの一部が車両画像５６ａの陰に隠れている。この場合、背景画像との差分をとった場合であっても、車両画像５６ａと車両画像５６ｂとを良好に抽出できるとは限らない。そのため、画像処理装置１０では車両を模した模擬車両画像を生成するようにしている。
【００３４】
図３〜図６は、画像処理装置１０にて生成する画像の種類を説明する模式図である。図３（ａ）に示した画像６０は撮影画像の視点を道路５を真上から眺めるように変更した画像であり、本実施の形態では、図２（ａ）に示したように、各車両を個別に抽出できる場合に生成する画像である。画像６０には、視点変更した背景画像６５と、撮影画像から抽出した個別車両画像６６ａ，６６ｂとが含まれている。
更に、画像処理装置１０は、各撮影装置７，７，…から生成した背景画像６５を連続させて合成画像６１を生成する（図５（ａ）参照）。
【００３５】
図３（ｂ）に示した画像７０は模擬車両画像を用いた画像であり、本実施の形態では、図２（ｂ）に示したように、各車両を個別に抽出できない場合に生成する画像である。画像７０には、視点変更した背景画像７５と、模擬車両画像７６ａ，７６ｂ，７６ｃとが含まれている。
更に、画像処理装置１０は、各撮影装置７，７，…から生成した背景画像７５を連続させて合成画像７１を生成する（図５（ｂ）参照）。
【００３６】
また、図４（ｃ）は、模擬車両画像８６ａ，８６ｂ，８６ｃを夫々の車速に応じて段階的に色分けしたイメージ画像である。画像８０では、図４（ｃ）の下段の凡例に示した如く、車種（小型車及び大型車）を２種類の大きさの矩形画像９１，９２で表して描画し、その内部を夫々の車両速度に応じて予め定められた色（９３〜９８）で塗りつぶしている。なお、背景画像が特に重視されない場合には、必ずしも視点変更した背景画像を表示する必要はなく、画像処理装置１０の内部にて生成した背景のグラフィックス８５を表示させるようにしてもよい。
更に、画像処理装置１０は、生成した各区間毎の背景を表すグラフィックス８５を連続させて合成画像８１を生成する（図６（ｃ）参照）。
【００３７】
図７は画像処理装置１０の内部構成を説明するブロック図である。画像処理装置１０はＣＰＵ１１を備えており、ＣＰＵ１１にはバス１２を介して、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、通信ポート１５、画像処理ＡＳＩＣ１６、フレームメモリ１７、複数のカメラポート１８，１８，…が接続されている。
【００３８】
ＲＯＭ１３には、前述した各ハードウェアを制御するための制御プログラムが格納されており、ＣＰＵ１１が必要に応じてその制御プログラムをＲＡＭ１４上に展開して、各ハードウェアを制御するようにしている。また、ＲＡＭ１４は制御プログラムの実行中に発生する各種のデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ１４が一時的に記憶するデータは、例えば、撮影画像から抽出した個別車両画像のデータ、空間パラメータに基づいて生成した模擬車両画像のデータである。
【００３９】
カメラポート１８，１８，…は、撮影装置７，７，…を接続するための接続コネクタと、該接続コネクタを通じて入力された映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡＤコンバータとを夫々備えている。
フレームメモリ１７は、デジタル変換された映像信号を画像データとして一時的に記憶するものである。記憶する画像データは、ｘ軸、ｙ軸の座標点ごとにＲＧＢ値を持つ画素の集合であり、その画素のＲＧＢ値は、例えば８ビットの２５６階調とされる。また、画像データとして必ずしもカラーのデータを利用する必要はなく、その場合の画像データは、ｘ軸、ｙ軸の座標点ごとに規定された輝度値（例えば２５６階調）を用いることができる。
画像処理ＡＳＩＣ１６は、ＣＰＵ１１の指示により、フレームメモリ１７に記憶された画像データの画像処理を実行するＩＣである。
通信ポート１５には、管制センタ２０に設置されているモニタ２１、及び道路５に設置されている路側アンテナ８，８，…が接続されており、夫々に画像処理を施した画像データを送信するようにしている。
【００４０】
図８は画像処理装置１０の処理手順を説明するフローチャートである。まず、画像処理装置１０のＣＰＵ１１は初期化処理を行う（ステップＳ１）。初期化処理では、後に撮影画像から車両画像を抽出する処理で必要となる背景画像の生成を行う。なお、昼間時と夜間時とでは背景画像は一般に変化し、また、晴天時と雨天時とでも背景画像は変化するため、初期化処理は必要に応じて随時行えるようにしてもよい。また、初期化処理を行う度に背景画像を生成する必要は必ずしもなく、生成した背景画像をＲＡＭ１４の所定領域に記憶させておき、記憶させた背景画像を初期化処理において読込む形態であってもよい。
【００４１】
次いで、画像処理装置１０は画像入力を開始し（ステップＳ２）、各撮影装置７，７，…からの映像信号をデジタル信号に変換し、画像データとしてフレームメモリ１７に逐次記憶させる。
【００４２】
次いで、画像処理装置１０のＣＰＵ１１は画像処理ＡＳＩＣ１６に指示を与えて、後述する車両画像データ生成処理を行う（ステップＳ３）。車両画像データ生成処理では、撮影画像に含まれる車両画像を良好に抽出できる場合は、個別車両画像を抽出してＲＡＭ１４に記憶させる処理を行い、良好に抽出できない場合は、模擬車両画像を生成してＲＡＭ１４に記憶させる処理を行う。
【００４３】
次いで、ＣＰＵ１１は画像処理ＡＳＩＣ１６に指示を与えて、合成画像データを生成する（ステップＳ４）。合成画像データの生成は、ステップＳ１にて生成した背景画像の視点を変更し、道路を真上から撮影した画像に変換した後、各背景画像が連続するように合成して行う。そして、生成した合成画像データを個別車両画像データ（又は模擬車両画像データ）と共に出力する（ステップＳ５）。
【００４４】
図９は車両画像データ生成処理の処理手順を示すフローチャートである。まず、画像処理ＡＳＩＣ１６は単位区間毎（撮影画像毎）に車両を抽出する（ステップＳ１１）。車両の抽出は、初期化処理（図８参照）により得られた背景画像と撮影画像との差分をとることにより行う。そして、該当区間の空間パラメータを算出する（ステップＳ１２）。算出された空間パラメータは、その撮影画像に対応付けてＲＡＭ１４に記憶される。
【００４５】
次いで、画像処理装置１０のＣＰＵ１１は、撮像画像に映された車両を個別に抽出可能であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。例えば、抽出前の映像フレームと比較して車両台数が減少している場合に、車両の隠蔽が生じて個別の車両の抽出が不可能であると判断する。
個別車両として抽出可能であると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、個別車両データの生成処理を実行する（ステップＳ１４）。個別車両データの生成処理では、ステップＳ１１で抽出した画像を夫々の車両に対応付けてＲＡＭ１４に記憶させる処理を行う。
【００４６】
ステップＳ１３にて、個別車両を抽出できないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、空間パラメータに基づいて模擬車両データの生成処理を実行する（ステップＳ１５）。なお、模擬車両データの生成処理については、後に詳述することにする。
【００４７】
次いで、ＣＰＵ１１は、個別車両データ又は模擬車両データの生成処理を全区間について終了したか否かを判断し（ステップＳ１６）、全区間について終了していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻し、全区間について終了した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、本ルーチンを終了する。
【００４８】
図１０は模擬車両データ生成処理の処理手順を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１４に記憶させた空間パラメータから空間平均速度及び空間占有率の読込みを行い（ステップＳ２１）、車両台数を算出する（ステップＳ２２）。車両台数は以下の手法により求めることができる。すなわち、算出すべき小型車（車長５ｍとする）の台数をｘ台、大型車（車長１０ｍとする）の台数をｙ台、区間長をＬｍとした場合、（５×ｘ＋１０×ｙ）×１００／Ｌの値が読込んだ空間占有率に可及的に等しくなるように、ｘ及びｙの組みを求めることで車両台数を算出することが可能である。
【００４９】
次いで、ＣＰＵ１１は、各車両の速度を算出する（ステップＳ２３）。例えば、（ｘ＋ｙ）台の車両速度の算術平均が読み込んだ空間平均速度に等しくなるように、それぞれの車両速度をランダムに定めることによって、各車両の速度を算出することが可能である。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ１１は、算出した台数分の模擬車両画像を生成し（ステップＳ２４）、生成した模擬車両画像と、夫々について算出した車両速度とを対応付けてＲＡＭ１４に記憶させる。模擬車両画像は、予めＲＯＭ１３に小型車用の模擬車両画像と大型車用の模擬車両画像を記憶させておき、必要な台数分だけＲＯＭ１３から読込む形態であってもよい。
【００５１】
図１１はモニタ２１での表示例を説明する模式図である。モニタ２１では、前述した撮影画像、個別車両画像を併せて表示する合成画像、模擬車両画像を併せて表示するイメージ画像、矩形画像で表した模擬車両画像を併せて表示するイメージ画像を適宜切り替えて表示することが可能である。
モニタ２１は、その下部の適宜位置に、撮影画像表示ボタン２１ａ、合成画像表示ボタン２１ｂ、２つのイメージ画像表示ボタン２１ｃ，２１ｂ、拡大表示ボタン２１ｅを有している。これらの各種ボタンは、タッチパネル方式のソフトウェアスイッチでもよく、機械式のハードウェアスイッチでもよい。撮影画像表示ボタン２１ａが押下操作された場合、図１１（ａ）に示した如く撮影画像４０がモニタ２１に表示されるようになっている。
【００５２】
そして、合成画像表示ボタン２１ｂが押下操作された場合には、個別車両画像を併せて表示した合成画像６１がモニタ２１に表示され（図１１（ｂ））、イメージ画像表示ボタン２１ｃが押下操作された場合には、模擬車両画像を併せて表示したイメージ画像が表示され、イメージ画像表示ボタン２１ｄが押下操作された場合には、矩形画像で表した模擬車両画像を併せて表示したイメージ画像８１がモニタ２１に表示されるようになっている（図１１（ｃ））。また、拡大表示ボタン２１ｅが押下操作された場合には、夫々の画像の拡大表示がなされるようになっている。
【００５３】
なお、図１１（ａ）では、撮像画像４０を一つだけ表示する形態としたが、複数の撮像画像を表示させるようにしてもよいことは勿論である。
【００５４】
本実施の形態では、道路の撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度に基づいて模擬車両画像の生成台数と車両速度とを算出するようにしたが、空間占有率に代えて交通密度（撮影画像中の車両台数）、空間平均速度に代えて旅行時間（撮影映像を走り抜ける為に要する時間）を利用することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、第１発明及び第２発明による場合は、道路を撮影した撮影画像に含まれる車両の空間占有率及び空間平均速度を算出し、算出した空間占有率に基づいて模擬車両画像を生成し、算出した空間平均速度に応じて動的に表示するようにしている。したがって、算出した空間占有率及び空間平均速度の値に基づいて車両台数及び車両速度を模擬的に算出することが可能となる。また、撮影画像に複数の車両の重なりが生じている状態であっても、空間占有率及び空間平均速度の算出が可能であるため、それらの値に基づいて模擬車両画像を生成し、交通状況を視覚的に分かりやすく提供することができる。
【００５６】
第３発明による場合は、背景画像を生成したうえで、その背景画像に模擬車両画像を上書き表示するようにしている。したがって、背景画像として生の映像を用いることが重視されない場合には、全体をグラフィックスで表示することにより、見やすい映像を提供することが可能となる。
【００５７】
第４発明による場合は、撮影画像に含まれる車両を各別に抽出可能であるか否かを判断する手段とを備え、抽出可能であると判断した場合、生成した視点変更画像を表示するようにしている。車両を各別に抽出可能であるときは、そのまま視点変更画像を生成して車両の画像を実際の位置で表示することが可能であるため、より正確な情報を利用者に提供することが可能となる。
【００５８】
第５発明による場合は、各撮影画像に含まれる道路を連続させて合成画像を生成し、生成した合成画像を表示するようにしている。したがって、利用者は広範囲の道路の交通状況を一見して把握することができる。
【００５９】
第６発明による場合は、生成した合成画像の大きさに対応した表示領域を有する表示手段を備えているため、利用者は広範囲の道路の交通状況を一見して把握することが可能となる。
【００６０】
第７発明による場合は、生成した模擬車両画像及び背景画像、視点変更画像、又は合成画像を外部へ送信する手段を備えるため、例えば、車両に車載通信装置、該車載通信装置により受信した画像を表示可能な表示手段を搭載している場合、道路管理者だけでなく、ドライバにも交通状況を視覚的に提供することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の交通状況表示装置を用いた交通状況監視システムの構成を説明する模式図である。
【図２】撮影装置により撮影される撮影画像の一例を示す模式図である。
【図３】画像処理装置にて生成する画像の種類を説明する模式図である。
【図４】画像処理装置にて生成する画像の種類を説明する模式図である。
【図５】画像処理装置にて生成する画像の種類を説明する模式図である。
【図６】画像処理装置にて生成する画像の種類を説明する模式図である。
【図７】画像処理装置の内部構成を説明するブロック図である。
【図８】画像処理装置の処理手順を説明するフローチャートである。
【図９】車両画像データ生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】模擬車両データ生成処理の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１１】モニタでの表示例を説明する模式図である。
【符号の説明】
５　道路
６　車両
７　撮影装置
８　路側アンテナ
１０　画像処理装置
１１　ＣＰＵ
１２　バス
１３　ＲＯＭ
１４　ＲＡＭ
１５　通信ポート
１６　画像処理ＡＳＩＣ
１７　フレームメモリ
１８　カメラポート
２０　管制センタ
２１　モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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