(57)【要約】【課題】より一層人間の視界にて認識するのに近い形で視環境を評価することのできる視環境評価方法を提供する。【解決手段】周波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することにより、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関性を高く評価をすることができ、更にデジタル画像導入手段１により導入されたデジタル画像を、デジタル画像解析手段２において周波数成分の平均濃度値付近の成分を除去することで、周辺の照度の影響を排除した評価を行うことができ、実際に視認する視環境との相関性をより高めることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像導入手段と、デジタル画像解析手段とを有し、デジタル画像導入手段により導入された画像を、デジタル画像解析手段において、平均濃度値付近の成分が除去された周波数成分を解析して視環境の状態を判断する基準とすることを特徴とする視環境評価方法。
【請求項２】
平均濃度値の除去は、デジタル画像を直交変換のフーリエ変換にて周波数成分に変換し、該周波数成分より直流成分を除去することにより行われるものであることを特徴とする請求項１に記載の視環境評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２に示す視環境評価方法から得られた視環境の状態を、報知手段を用いて報知することを特徴とする視環境報知方法。
【請求項４】
請求項１又は２に示す視環境評価方法から得られた視環境の状態を基準として、発光輝度を変化させることを特徴とする自発光体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に道路において視認性を低下させる濃霧、吹雪等による視環境の変化を評価する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像処理を用いて、霧、雪、雨、煤煙等の発生による視程悪化時に道路利用者と同等の視環境評価を行い、その結果を交通安全に係わる制御に反映させようとする試みは従来より盛んに研究がなされてきているものである。
【０００３】
例えば特許文献１において、自動絞りを用いて撮影された画像の濃度値に対する自動絞りの影響を一次関数で仮定し濃度値を変換することにより画像の正規化を行い、自動絞りの影響を除去することにより光量の大きく変化する屋外においても定量評価が可能となり、画像センサにおけるダイナミックレンジを向上させた画像処理による視界の測定方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１３５３８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、視覚対象物の視認性は、コントラスト、背景輝度、視覚対象物の大きさの３つの要素により決定されるが、視覚対象物が大きい、または周囲が明るければ低いコントラストでも視認性は高くなり、反対に夜間であれば視認性の低い、光度の小さい発光体でも大きなコントラストを得ることができる。従ってコントラストのみにより視環境を評価する方法では、人間の視界による視認性とは必ずしも一致しない。
【０００６】
更には通常コントラストを測定するのは限定された狭い範囲であり、実際の運転者等の視界と違い遠近、左右への広がりを欠いており、また視環境を観察する手段や、コントラストを測定する対象物が日陰に入ったり、濡れたり、汚染されたりすることで視環境とコントラストの相関関係が成り立たなくなる場合もある。また従来の評価方法では、周囲の照度の影響を受けやすく、とりわけ視程が１００ｍ以下の場合において、評価結果と人間による視界の認識に生じる差が大きなものとなる。
【０００７】
そこで本発明は、より一層人間の視界にて認識するのに近い形で視環境を評価することのできる視環境評価方法を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる視環境評価方法は、デジタル画像導入手段と、デジタル画像解析手段とを有し、デジタル画像導入手段により導入された画像を、デジタル画像解析手段において、平均濃度値付近の成分が除去された周波数成分を解析して視環境の状態を判断する基準とすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、周波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することにより、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関性を高く評価をすることができ、更に周波数成分の平均濃度値付近の成分を除去することで、周辺の照度の影響を排除した評価を行うことができ、実際に視認する視環境との相関性をより高めることができる。
【００１０】
また前記平均濃度値の除去は、デジタル画像を直交変換のフーリエ変換にて周波数成分に変換し、該周波数成分より直流成分を除去することにより行われるものであれば、周波数成分から平均濃度値付近の成分を容易な手段で除去することができ好ましい。
【００１１】
また本発明に係わる視環境報知方法は、本発明請求項１又は２に示す視環境評価方法から得られた視環境の状態を、報知手段を用いて報知することを特徴とするものである。本発明によれば、道路管理者や道路利用者等の視覚や聴覚に対して報知手段により視環境に関する情報を提供し、視環境の変化に対応して安全喚起標識の作動や減速等の対応をできるようにすることで、不測の事故の防止などに繋がる。
【００１２】
更にまた本発明に係わる自発光体は、本発明請求項１又は２に示す視環境評価方法から得られた視環境の状態を基準として、発光輝度を変化させるものである。本発明によれば、濃霧や吹雪等の場合、通常の場合より発光輝度を高めることで視認性を向上させることができ、また状況に応じて発光輝度を変化させることで自発光体の発光輝度を常時適切なものとでき、交通安全に貢献することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に具体的に説明する。
図１は視環境の評価方法のフローを示す図である。対象物とその周辺の状況はデジタル画像導入手段によってデジタル画像化される。デジタル画像導入手段は、道路に設置したＩＴＶカメラ、道路パトロールカー内の車載カメラ、定点設置されているデジタルカメラ、現地で撮影したハンディカメラ等、画像のデジタル化が可能なものであればよく、そのデジタル画像はデジタル画像解析手段に送信され周波数分析が行われる。
【００１４】
周波数成分の解析については、デジタル画像は通常明るさ成分を白から黒、すなわち０から２５５の２５６階調で表されるが、デジタル画像を構成する画像単位毎の明るさの濃度分布は周波数成分として数値化することが可能である。画像を周波数成分に分解し、高周波、低周波成分の分布により画像を特徴づける。例えば比較的明るい場合は高周波となり、比較的暗い場合には低周波となる。また視界が良好な時には複雑な周波数分布が得られ、濃霧、吹雪等視界が悪化したときには単純な周波数分布となる。周波数成分として数値化するには、例えば直交変換の２次元高速フーリエ変換等を適用する。
【００１５】
周波数成分から平均濃度値付近の成分を除去するには、例えば前記フーリエ変換により得られた周波数成分より直流成分を除去することにより容易に行うことができる。直流成分が除去された周波数成分を、更にフーリエ逆変換を行った画像の平均ピクセル値を求めるが、かかる平均ピクセル値は、平均濃度値と高い相関性を示す周辺の照度による影響が排除され、人間の視界による視認性とは高い相関性を示すものとなる。
【００１６】
その周波数成分を出力するにはパワースペクトルの形で行う。パワースペクトルの出力は数値によって出力し、その分布は電算処理等によりその複雑さ度合いを判断してもよく、また視覚的に認識し易いよう、パワースペクトルの強さに応じて色をつけた状態の画像で表してもよい。
【００１７】
これらの評価結果を基に、標示等により視環境の変化を運転者等に認識させてもよく、また道路周辺に設置される自発光体である視線誘導標、道路鋲等において、例えば濃霧や吹雪の際に発光輝度を高めて運転者等へ認識させやすくしてもよい。
【００１８】
図２は、本発明に係わる視認性評価方法の、道路周辺における実施の一形態を示す説明図である。道路Ｒの側縁に沿って設置された視認性評価装置１０は、デジタルカメラであるデジタル画像導入手段１と駆体に収納されたデジタル画像解析手段２とを備え、デジタル画像解析手段２による判別された視環境の状態を基に、同じく道路Ｒ側縁に設置された情報板である視環境報知装置３、及びデリニェーターである自発光体４Ａ、スノーポールである自発光体４Ｂを制御を行う。
【００１９】
例えば、視環境報知装置３については表示面３１に字幕や発光体により文字が表示されて道路利用者に情報を提供するものであるが、視環境が良好な状態では特に文字を表示せず、視環境がある一定のレベルまで悪化した時点で表示面３１に表示される文字を「走行注意」や「霧・降雪注意」とすることで、道路利用者は視環境が悪化していることを認識し、前方の車両を注意したり減速したりして不測の事態に備えることができる。また、自発光体４Ａ及び４Ｂは、発光体４Ａ１及び４Ｂ１が発光することで道路利用者に路側を認識させたり、視線を誘導するものであるが、視環境に応じた適切な発光輝度となされていないと、眩しすぎて眩惑を起こしたり、暗すぎて上述の機能を十分に果たせなくなることがある。そこで視環境評価装置１０により得られた視環境の状態を基に発光体４Ａ１及び４Ｂ１の発光輝度を適切に調節することで、道路利用者に対する路側の認識や視線の誘導が適切に行われ、交通安全に貢献することができる。
【００２０】
図３は、本発明に係わる視認性評価方法の、道路周辺における他の実施形態を示す説明図である。図２と同様に、道路Ｒ側縁にはデジタルカメラであるデジタル画像導入手段１と、駆体に収納されたデジタル画像解析手段２とを備えた視認性評価装置１０、及び情報板である視環境報知装置３、デリニェーターである自発光体４Ａが設置され、デジタル画像解析手段２により判別された視環境の状態を基に文字表示や発光輝度が制御される。
【００２１】
ここで、視環境評価装置１０により得られた情報は、無線Ｗ等により道路管理者Ｋに送信され、道路管理者Ｋはその視環境の度合いによって上記の文字表示や発光輝度を制御できる。その制御は電算機等で自動的に行われるものでもよく、管理者が判断しつつ行うものであってもよく、解析結果のみならず画像も同時に送信してもよい。かかる情報を基に制御を行うことで、デジタルカメラ等による画像のみに頼って視認性を判断するよりはるかに正確に視環境を把握して道路利用者に報知することができ、また管理者が常時画像を監視していなくとも電算機等により自動的に制御を行うことができる。
【００２２】
本発明は、単にコントラストを測定するよりはるかに人間の視界にて認識するのに近い形で視環境を評価でき、その精度も高いことから、用途は道路における濃霧や吹雪の認識に留まらず、例えば見通しの悪い交差点での車両の認識や、車両の存在の認識による渋滞の状況把握、更には道路に留まらず侵入者の認識による防犯装置、煙等の感知による火災の認識等にも適用することが可能である。
【００２３】
【実施例】
本発明に係わる視環境評価方法の実施例について、以下に説明する。
人間による主観的視認性評価を行う方法として、３段階のコントラストを有する３２×３２Ｐｉｘｅｌの一般の視力検査に用いられるランドルト環を縦４０ｃｍ、横４０ｃｍのボードに描画して雨霧発生装置内に設置し、２０ｍ離れた箇所から視力０．５〜１．３の５人の被験者に観察して貰い、ランドルト環が視認できるか、及びランドルト環の切れ目が確認できるかの回答を得た。その回答について、表１に示す方法で得点化し、その合計を見易さレベルとする。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
上記の評価を、３種類のコントラストのランドルト環それぞれについて１６回づつ行った。また被験者と同位置及び同時点で、デジタルカメラによりランドルト環を撮影し、その撮像の周波数解析を行い、上述の平均ピクセル値を算出した。
【００２６】
その見易さレベルを縦軸、平均ピクセル値を横軸として表したグラフを図４に示す。図４において、見易さレベルと平均ピクセル値は高い相関関係を示し、本発明に係わる視環境評価方法は、人間の視界による視認性との相関性が高いものであることが顕わされている。また、本実施例においては被験者と対象物との距離は僅かに２０ｍであり、従来の評価方法の難点であった１００ｍ以下における視認性評価においても高い相関性を有することが顕著に示されている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、周波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することにより、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関性を高く評価をすることができ、更に周波数成分の平均濃度値付近の成分を除去することで、周辺の照度の影響を排除した評価を行うことができ、実際に視認する視環境との相関性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる視環境評価方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明に係わる視認性評価方法の、道路周辺における実施の一形態を示す説明図である。
【図３】本発明に係わる視認性評価方法の、道路周辺における他の実施形態を示す説明図である。
【図４】見易さレベルと平均ピクセル値の相関関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    デジタル画像導入手段
２    デジタル画像解析手段
３    視環境報知手段（情報板）
４Ａ  自発光体（デリニェーター）
４Ｂ  自発光体（スノーポール）
１０  視認性評価装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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