(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出装置であって、
撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する時間差分画像生成手段と、
該時間差分画像生成手段で生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出するライン画像抽出手段と、
該ライン画像抽出手段で抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶する記憶手段と、
該記憶手段で記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する時系列画像生成手段と、
該時系列画像生成手段で生成した時系列画像の特徴的な画素である特徴画素に関する時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記特徴画素に関する時間的変化の周波数成分を算出する周波数成分算出手段と、
該周波数成分算出手段で算出した周波数成分が所定の設定周波数帯にある場合、車両を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項２】
前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像を撮像時点の経過方向に走査する走査手段と、
該走査手段で走査した場合、前記時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する変動回数算出手段と、
該変動回数算出手段で算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定する判定手段と
を備え、
前記検出手段は、
前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、
前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の車両検出装置。
【請求項３】
前記周波数成分算出手段で算出した周波数成分に基づいて、第１の周波数帯の第１の度数及び前記第１の周波数帯よりも低周波域の第２の周波数帯の第２の度数を算出する度数算出手段と、
該度数算出手段で算出した第１の度数及び第２の度数の比率を算出する比率算出手段と
を備え、
前記検出手段は、
前記比率算出手段で算出した比率が所定の比率閾値より大きい場合、停止車両又は低速車両を検出するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項４】
所定の周波数帯を予め設定する周波数帯設定手段を備え、
前記度数算出手段は、
前記周波数帯設定手段で設定した周波数帯を除外して度数を算出するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の車両検出装置。
【請求項５】
撮像画像を複数の領域に区分する区分手段を備え、
前記時間差分画像生成手段は、
前記区分手段で区分した撮像画像の時間差分画像を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の車両検出装置。
【請求項６】
前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像のノイズを除去するノイズ除去手段を備え、
前記周波数成分算出手段は、
前記ノイズ除去手段でノイズが除去された時系列画像の画素値の周波数成分を算出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の車両検出装置。
【請求項７】
撮像画像から特定色の色成分を抽出する色成分抽出手段を備え、
前記時間差分画像生成手段は、
前記色成分抽出手段で抽出した色成分の時間差分画像を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の車両検出装置。
【請求項８】
前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像の同一撮像時点の画素値を加算する加算手段を備え、
前記周波数成分算出手段は、
前記加算手段で加算して得られた画素値の時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記画素値の時間的変化の周波数成分を算出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の車両検出装置。
【請求項９】
道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出装置であって、
撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する時間差分画像生成手段と、
該時間差分画像生成手段で生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出するライン画像抽出手段と、
該ライン画像抽出手段で抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶する記憶手段と、
該記憶手段で記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する時系列画像生成手段と、
該時系列画像生成手段で生成した時系列画像を撮像時点の経過方向に走査する走査手段と、
該走査手段で走査した場合、前記時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する変動回数算出手段と、
該変動回数算出手段で算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定する判定手段と、
前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、
前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項１０】
１又は複数の撮像装置と、請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両検出装置とを備える車両検出システムであって、
前記車両検出装置は、
前記撮像装置で道路を撮像して得られた撮像画像を取得する取得手段と、
前記検出手段で検出した車両に関する情報を外部へ出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車両検出システム。
【請求項１１】
道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出方法であって、
撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成し、
生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出し、
抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶し、
記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成し、
生成した時系列画像の特徴的な画素である特徴画素に関する時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記特徴画素に関する時間的変化の周波数成分を算出し、
算出した周波数成分が所定の設定周波数帯にある場合、車両を検出することを特徴とする車両検出方法。
【請求項１２】
生成した時系列画像を時間が経過する方向に走査し、
走査した時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出し、
算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定し、
前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、
前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出することを特徴とする請求項１１に記載の車両検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハザードランプ、回転灯などの表示灯を点滅している車両を検出する車両検出装置、該車両検出装置を備える車両検出システム及び車両検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
安全かつ円滑な都市交通を実現するためには、日常的に発生する渋滞、事故又は故障などの突発事象等を迅速かつ正確に把握して、把握した結果に応じて信号機の制御、突発事象の解決策の実施などを行う必要がある。このため、道路、交差点等の車両をビデオカメラ等の撮像装置で撮像し、撮像して得られた画像データを画像処理して車両の運行状態（例えば、停止車両）を検出する技術が開発されている。
【０００３】
例えば、画像データから得られた色相情報及び明度情報に基づいて車両のランプを分類し、分類したランプの動作状況に基づいて車両の運行状況（例えば、渋滞状況、停止車両など）を判別する画像処理装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、交差点における右折車線を含む領域の映像信号を画像処理して平均輝度を求め、平均輝度に基づいて映像信号を二値化し、二値化出力の有無が所定周期で交互に繰り返す場合を検出して、交差点内で右折しようとして停止している車両の有無を判定する右折車両検出方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、従来の画像処理では、例えば、停止車両を検出する場合、車両が存在する場合の撮像画像と車両が存在しない場合の撮像画像との差分により車両領域を抽出してラベル化し、ラベル化して得られた車両の下影位置を車両の位置として検出し、検出位置の時間的変化を軌跡として特定し、その移動距離により停止車両を検出している。
【特許文献１】特開２００１−２１６５９７号公報
【特許文献２】特開平６−１９５５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２及び従来の画像処理により停止車両を検出する場合、仮に停止車両が表示灯（例えば、ハザードランプ）を点滅させて停止しているときには、ハザードランプの点滅により輝度変化が大きくなり、撮像画像上での車両の検出座標がフレーム毎に大きく異なる。このため、検出した車両が同一の車両であるかの判別が困難となり、走行している車両か停止している車両かを検出することができないという問題があった。
【０００７】
また、逆にハザードランプの点滅による輝度変化を小さくするためには、ビデオカメラ毎の特性又はビデオカメラが設置された道路状況に応じて撮像条件を調整する必要がある。しかし、ビデオカメラを設置した場所毎に調整するための調整コストは莫大なものとなり実現的ではない。このため、ビデオカメラ又は道路状況などに依存しない画像処理方式が望まれていた。
【０００８】
また、ハザードランプの点滅による輝度変化を小さくするようにビデオカメラの撮像条件を調整した場合、ハザードランプの滅灯時に車両を検出することができないという問題もある。さらに、ハザードランプの他にハザードランプの点滅周期と異なる周期で点滅（明滅）を繰り返す視線誘導標等の点滅物体が存在する場合には、誤って停止車両と判別してしまうという問題もあった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来の画像処理では検出が困難であった所定の表示灯を点滅している車両の検出を行うことができる車両検出装置、該車両検出装置を備える車両検出システム及び車両検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る車両検出装置は、道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出装置であって、撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する時間差分画像生成手段と、該時間差分画像生成手段で生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出するライン画像抽出手段と、該ライン画像抽出手段で抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶する記憶手段と、該記憶手段で記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する時系列画像生成手段と、該時系列画像生成手段で生成した時系列画像の特徴的な画素である特徴画素に関する時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記特徴画素に関する時間的変化の周波数成分を算出する周波数成分算出手段と、該周波数成分算出手段で算出した周波数成分が所定の設定周波数帯にある場合、車両を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る車両検出装置は、第１発明において、前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像を撮像時点の経過方向に走査する走査手段と、該走査手段で走査した場合、前記時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する変動回数算出手段と、該変動回数算出手段で算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定する判定手段とを備え、前記検出手段は、前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る車両検出装置は、第１発明又は第２発明において、前記周波数成分算出手段で算出した周波数成分に基づいて、第１の周波数帯の第１の度数及び前記第１の周波数帯よりも低周波域の第２の周波数帯の第２の度数を算出する度数算出手段と、該度数算出手段で算出した第１の度数及び第２の度数の比率を算出する比率算出手段とを備え、前記検出手段は、前記比率算出手段で算出した比率が所定の比率閾値より大きい場合、停止車両又は低速車両を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る車両検出装置は、第３発明において、所定の周波数帯を予め設定する周波数帯設定手段を備え、前記度数算出手段は、前記周波数帯設定手段で設定した周波数帯を除外して度数を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る車両検出装置は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、撮像画像を複数の領域に区分する区分手段を備え、前記時間差分画像生成手段は、前記区分手段で区分した撮像画像の時間差分画像を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る車両検出装置は、第１発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像のノイズを除去するノイズ除去手段を備え、前記周波数成分算出手段は、前記ノイズ除去手段でノイズが除去された時系列画像の画素値の周波数成分を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る車両検出装置は、第１発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、撮像画像から特定色の色成分を抽出する色成分抽出手段を備え、前記時間差分画像生成手段は、前記色成分抽出手段で抽出した色成分の時間差分画像を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第８発明に係る車両検出装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記時系列画像生成手段で生成した時系列画像の同一撮像時点の画素値を加算する加算手段を備え、前記周波数成分算出手段は、前記加算手段で加算して得られた画素値の時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記画素値の時間的変化の周波数成分を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第９発明に係る車両検出装置は、道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出装置であって、撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する時間差分画像生成手段と、該時間差分画像生成手段で生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出するライン画像抽出手段と、該ライン画像抽出手段で抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶する記憶手段と、該記憶手段で記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する時系列画像生成手段と、該時系列画像生成手段で生成した時系列画像を撮像時点の経過方向に走査する走査手段と、該走査手段で走査した場合、前記時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する変動回数算出手段と、該変動回数算出手段で算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定する判定手段と、前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第１０発明に係る車両検出システムは、１又は複数の撮像装置と、上述の第１発明乃至第９発明のいずれか１つに係る車両検出装置とを備える車両検出システムであって、前記車両検出装置は、前記撮像装置で道路を撮像して得られた撮像画像を取得する取得手段と、前記検出手段で検出した車両に関する情報を外部へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
第１１発明に係る車両検出方法は、道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて所定の表示灯を点滅している車両を検出する車両検出方法であって、撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成し、生成した時間差分画像から所定の方向に沿った１又は複数の画素ラインで構成されるライン画像を抽出し、抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて記憶し、記憶した複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成し、生成した時系列画像の特徴的な画素である特徴画素に関する時間的変化に対してフーリエ変換処理を施して前記特徴画素に関する時間的変化の周波数成分を算出し、算出した周波数成分が所定の設定周波数帯にある場合、車両を検出することを特徴とする。
【００２１】
第１２発明に係る車両検出方法は、第１１発明において、生成した時系列画像を時間が経過する方向に走査し、走査した時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出し、算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定し、前記変動回数が前記第２閾値より大きい場合、停止車両を検出し、前記変動回数が前記第２閾値より小さい場合、低速車両を検出することを特徴とする。
【００２２】
第１発明及び第１１発明にあっては、車両検出装置は、撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する。時間差分画像において、走行中の車両は、車両と道路との画素値の違いから車頭側及び車尾側に画素値（例えば、輝度、濃度）の変化箇所（明部：暗から明、暗部：明から暗など）が現われる。一方、所定の表示灯（例えば、ハザードランプ又は回転灯など）を点滅（明滅）して停止中の車両は、表示灯の点滅状態に応じて画素値の変化箇所が現われる。車両検出装置は、生成した時間差分画像から所定の方向（例えば、車両の進行方向）に沿った画素ラインで構成されるライン画像を抽出し、抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて一旦記憶する。抽出したライン画像は、１又は複数の画素ラインで構成され、画素値が変化している特徴箇所を有する。
【００２３】
車両検出装置は、複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する。時系列画像は、例えば、横軸が時間軸を示し、縦軸が車両の進行方向を示す。時系列画像において、走行中の車両は、暗部及び明部それぞれが時間軸に沿って連続して車両の進行方向に移動した帯状に現われる。一方、停止中の車両は、暗部と明部とが時間軸に沿って同じ位置で繰り返し現われる。車両検出装置は、時系列画像の時間軸での特徴画素に関する時間的変化に対応する周波数成分（周波数に対するパワースペクトル量）を算出する。特徴画素とは、例えば、画素値が所定の閾値を超える（又は超えない）画素又は画素値が急激に変動する境界にある画素等のように、時系列画像上において特徴点となり得るような画素値を有する画素を指す。そして、特徴画素に関する時間的変化とは、特徴画素の合計数又は特徴画素の画素値の合計数、それらの標準偏差又は分散等の時間的な変化を指すものであり、特徴画素に関連した数値の時間的変化の周波数成分に着目して、車両の挙動を把握する。周波数成分の算出には、例えば、複素離散フーリエ変換を用いることができる。車両検出装置は、算出した周波数成分で所定の高周波帯に所定のパワースペクトルがある場合に、表示灯を点滅している車両が存在するとして車両を検出する。
【００２４】
これにより、ハザードランプ又は回転灯などの表示灯を点滅（明滅）している車両を検出することができる。また、車両の速度検出又は車両の大きさの特定などのために路面距離の微調整、輝度値の閾値の微調整などの撮像条件の調整を行うことが全く必要なく、設置場所での撮像条件調整コストを削減することができる。また、表示灯の点滅を検出する構成であるため、ビデオカメラ又は道路状況などの特性に依存せず、特性に応じて撮像領域を限定することも必要なく、従来に比べて広範囲な領域で車両を検出することが可能となる。
【００２５】
第２発明及び第１２発明にあっては、車両検出装置は、時系列画像を撮像時点の経過方向（時間軸方向）に走査し、時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する。例えば、表示灯を点滅している車両が存在する場合、画素値の変化箇所である明部と暗部とが繰り返し現われるので、暗部の画素値と明部の画素値との差（変動幅）より小さい第１閾値を用いることにより、明部と暗部との繰り返し回数（変動回数）を求めることができる。車両検出装置は、算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定し、判定結果に基づいて停止車両又は低速車両を検出する。例えば、表示灯を点滅させながら走行している車両は、時間経過とともに進行方向に移動しているので、表示灯を点滅して停止している車両又は低速で走行している車両に比べて、変動回数が小さくなる。
【００２６】
これにより、表示灯を点滅して走行している車両を検出しないようにすることができ、精度良く停止車両又は低速車両を検出することができる。なお、例えば、トンネル内の夜間照明が走行する車両に反射して明暗が繰り返し見えるような場合、あるいは、トンネルの天井部分の一部が開放された半地下方式のトンネル内で縞状に日向と日陰が連続する場所を走行する車両が点滅して見えるような場合も停止車両又は低速車両と区別することができ、停止車両の誤検出を防止することができる。
【００２７】
第３発明にあっては、車両検出装置は、時系列画像の周波数成分に基づいて、第１の周波数帯（例えば、所定の表示灯対象設定周波数）の第１の度数（例えば、パワースペクトルの最大値）及び第１の周波数帯よりも低周波域の第２の周波数帯（例えば、所定の表示灯対象外設定周波数）の第２の度数（例えば、パワースペクトルの平均値）を算出する。車両検出装置は、算出した第１の度数及び第２の度数の比率（例えば、パワースペクトルの最大値／パワースペクトルの平均値）を算出し、算出した比率に基づいて停止車両又は低速車両を検出する。例えば、算出した比率が所定の比率閾値より大きい場合、表示灯の点滅による高周波成分が存在するとして、停止車両又は低速車両を検出する。比率を用いることにより、撮像画像のコントラストに応じて変動するパワースペクトル量の変化の影響を受けることがなく、精度よく停止車両又は低速車両を検出することができるとともに、撮像条件などの調整が不要となり、調整コストの削減をすることができる。
【００２８】
第４発明にあっては、車両検出装置は、予め設定した所定の周波数帯を除外して度数を算出する。例えば、所定の周波数帯とは、視線誘導標又は道路の中央線上若しくは横断歩道などに設置された道路鋲など不要な点滅（明滅）物体による周波数帯である。これにより、不要な点滅（明滅）物体の影響を排除して精度良く停止車両又は低速車両を検出することができる。
【００２９】
第５発明にあっては、車両検出装置は、撮像画像を複数の領域（例えば、道路の車線毎）に区分し、区分した撮像画像の時間差分画像を生成する。車両検出装置は、生成した時間差分画像に基づいて、区分した領域毎に停止車両又は低速車両の検出を行う。これにより、隣接する車線に併走する車両が存在する場合に、その車両の影響を受けて停止車両又は低速車両を通常の速度で走行している車両と誤認識して、停止車両又は低速車両を検出できないという事態を防止することができる。
【００３０】
第６発明にあっては、車両検出装置は、時系列画像からノイズを除去し、ノイズが除去された時系列画像の周波数成分を算出する。例えば、時系列画像の画素値のうち、明部を構成する画素値（又は画素値の範囲）、暗部を構成する画素値（又は画素値の範囲）、背景部（車両が存在しない領域）を構成する画素値（又は画素値の範囲）のいずれにも属さない画素値を背景部の画素値とするようなフィルタ処理を行うことにより、停止車両又は低速車両の検出に不要なノイズ（画素値）を除去する。これにより、精度よく停止車両又は低速車両を検出することができる。
【００３１】
第７発明にあっては、車両検出装置は、撮像画像から特定色の色成分を抽出し、抽出した色成分の時間差分画像を生成する。撮像装置（ビデオカメラ）で撮像して得られた画像データから輝度信号（Ｙ）のみを取り出す代わりに、例えば、ＲＧＢ信号、ＹＣｂＣｒ（ＣｂＣｒは色差信号）信号を取り出すことにより、特定の色成分を抽出する。特定の色成分を、ハザードランプ又は回転灯の色成分に近づけることにより、精度良く表示灯の点滅を検出し、停止車両又は低速車両を検出することができる。
【００３２】
第８発明にあっては、車両検出装置は、時系列画像の同一撮像時点の画素値を加算し、加算して得られた画素値の時間的変化に対応する周波数成分を算出する。時系列画像は、上述のとおり、横軸が時間軸を示し、縦軸が車両の進行方向を示す。時系列画像上において、走行する車両は、時間軸上のいずれの位置でも同じ量の時間差分を生じるため、時系列画像の同一撮像時点の画素値を加算することで、画素値の時間分布から走行車両の存在を消去することができる。これにより、走行車両の影響を排除することができ、精度良く表示灯の点滅を検出し、停止車両又は低速車両を検出することができる。
【００３３】
第９発明にあっては、車両検出装置は、撮像時点が異なる２つの撮像画像それぞれの画素値の差分により得られる時間差分画像を生成する。時間差分画像において、走行中の車両は、車両と道路との画素値の違いから車頭側及び車尾側に画素値（例えば、輝度、濃度）の変化箇所（明部：暗から明、暗部：明から暗など）が現われる。一方、所定の表示灯（例えば、ハザードランプ又は回転灯など）を点滅（明滅）して停止中の車両は、表示灯の点滅状態に応じて画素値の変化箇所が現われる。車両検出装置は、生成した時間差分画像から所定の方向（例えば、車両の進行方向）に沿った画素ラインで構成されるライン画像を抽出し、抽出したライン画像を撮像時点に関連付けて一旦記憶する。抽出したライン画像は、１又は複数の画素ラインで構成され、画素値が変化している特徴箇所を有する。
【００３４】
車両検出装置は、複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元配置した時系列画像を生成する。時系列画像は、例えば、横軸が時間軸を示し、縦軸が車両の進行方向を示す。時系列画像において、走行中の車両は、暗部及び明部それぞれが時間軸に沿って連続して車両の進行方向に移動した帯状に現われる。一方、停止中の車両は、暗部と明部とが時間軸に沿って同じ位置で繰り返し現われる。車両検出装置は、時系列画像を撮像時点の経過方向（時間軸方向）に走査し、時系列画像の画素値の変動幅が所定の第１閾値を超える変動回数を算出する。例えば、表示灯を点滅している車両が存在する場合、画素値の変化箇所である明部と暗部とが繰り返し現われるので、暗部の画素値と明部の画素値との差（変動幅）より小さい第１閾値を用いることにより、明部と暗部との繰り返し回数（変動回数）を求めることができる。車両検出装置は、算出した変動回数が所定の第２閾値より大きいか否かを判定し、判定結果に基づいて停止車両又は低速車両を検出する。例えば、表示灯を点滅させながら走行している車両は、時間経過とともに進行方向に移動しているので、表示灯を点滅して停止している車両又は低速で走行している車両に比べて、変動回数が小さくなる。
【００３５】
これにより、ハザードランプ又は回転灯などの表示灯を点滅（明滅）している車両を検出することができる。また、車両の速度検出又は車両の大きさの特定などのために路面距離の微調整、輝度値の閾値の微調整などの撮像条件の調整を行うことが全く必要なく、設置場所での撮像条件調整コストを削減することができる。また、表示灯の点滅を検出する構成であるため、ビデオカメラ又は道路状況などの特性に依存せず、特性に応じて撮像領域を限定することも必要なく、従来に比べて広範囲な領域で車両を検出することが可能となる。さらに、表示灯を点滅して走行している車両を検出しないようにすることができ、精度良く停止車両又は低速車両を検出することができる。なお、例えば、トンネル内の夜間照明が走行する車両に反射して明暗が繰り返し見えるような場合、あるいは、トンネルの天井部分の一部が開放された半地下方式のトンネル内で縞状に日向と日陰が連続する場所を走行する車両が点滅して見えるような場合も停止車両又は低速車両と区別することができ、停止車両の誤検出を防止することができる。
【００３６】
第１０発明にあっては、車両検出装置は、１又は複数の撮像装置で道路を撮像して得られた撮像画像を取得し、取得した撮像画像に基づいて、所定の表示灯を点滅（明滅）している停止車両又は低速車両を検出し、検出した停止車両又は低速車両に関する情報を外部（例えば、交通管制装置、交通制御装置など）へ出力する。これにより、外部の装置の運用担当者が、ハザードランプ又は回転灯などを点滅させて停止している停止車両又は低速車両の情報をリアルタイムで取得することができ、突発的に生じる事故又は故障などの事象に迅速に対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明にあっては、ハザードランプ又は回転灯などの表示灯を点滅（明滅）している車両を検出することができる。また、車両の速度検出又は車両の大きさの特定などのために路面距離の微調整、輝度値の閾値の微調整などの撮像条件の調整を行うことが全く必要なく、設置場所での撮像条件調整コストを削減することができる。また、表示灯の点滅を検出する構成であるため、ビデオカメラ又は道路状況などの特性に依存せず、それらの特性に応じて撮像領域を限定することも必要なく、従来に比べて広範囲な領域で車両を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車両検出システムの構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る車両検出システムは、停止車両検出装置１００、ビデオカメラ２００などを備えている。ビデオカメラ２００は、停止車両検出装置１００に接続してあり、ビデオカメラ２００で撮像して得られた画像データを停止車両検出装置１００へ出力する。なお、ビデオカメラ２００は、１台に限定されるものでなく、複数台備える構成であってもよい。
【００３９】
図２はビデオカメラ２００の撮像領域Ｍの一例を示す説明図である。図２に示すように、ビデオカメラ２００は、道路（例えば、トンネル内の道路）の所定の撮像領域Ｍ（例えば、道路の方向に沿って２００ｍ程度）を撮像すべく路側に設置されている。図２の例では、ビデオカメラ２００は、路肩１、車線１、車線２、路肩２の片側２車線の道路を撮像するようにしてある。なお、トンネル内の道路を撮像すべく２００ｍ程度の離隔距離を隔てて複数台設置することもできる。
【００４０】
停止車両検出装置１００は、装置内の各部を制御する制御部１０、インタフェース部１１、検出領域設定部１２、時間差分画像生成部１３、ライン画像抽出部１４、画像メモリ１５、時空間画像生成部１６、画像ノイズ除去部１７、時空間輝度波形生成部１８、フーリエ変換部１９、周波数帯マスク部２０、停止車両判定部２１、出力部２２などを備えている。
【００４１】
インタフェース部１１は、ビデオカメラ２００から出力された画像データを取得し、取得した画像データ（例えば、ＲＧＢ信号）からＹ信号（輝度信号）を抽出して出力する。また、インタフェース部１１は、取得した画像データからＹ信号（輝度信号）及びＣｂＣｒ信号（色差信号）を抽出し、特定の色成分（例えば、ハザードランプの色、回転灯の色、あるいはこれらの色を組み合わせた色など）の信号を出力する。輝度信号を出力するか、特定の色成分の信号を出力するかは、制御部１０により制御することができる。特定の色成分を、ハザードランプ又は回転灯の色成分に近づけることにより、精度良く表示灯の点滅を検出し、停止車両を検出することができる。インタフェース部１１は、出力した信号に基づいて、フレーム単位の画像データを画像メモリ１５に記憶する。
【００４２】
検出領域設定部１２は、撮像領域Ｍを撮像して得られた画像データから、撮像領域Ｍ内の複数の地点に対応する画素（輝度、濃度、特定の色成分など）を取り出し、所定の大きさの画素ブロックで構成される撮像画像にマッピングする。また、検出領域設定部１２は、マッピングして得られた撮像画像を複数の検出領域に区分する。
【００４３】
図３は撮像画像の検出領域の一例を示す説明図である。図３に示すように、撮像領域Ｍは、例えば、１００画素×６０画素の画素ブロックで構成される撮像画像にマッピングされる。すなわち、撮像領域Ｍの画像から６０００画素を選択し、選択した各画素を画素ブロックにマッピングする。なお、撮像領域Ｍの画像から画素ブロックへの変換は、これに限定されるものではなく、射影変換などを用いてもよい。撮像画像は、例えば、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の４つの検出領域に区分される（撮像画像は４つに分割される）。図１の場合、検出領域Ｘ１〜Ｘ４は、撮像領域Ｍの路肩１、車線１、車線２、路肩２に対応する。
【００４４】
事故又は故障等で停止する車両は道路脇に寄り、後方から走行してくる後続車両は、停止車両の横を通過する場合があることから、検出領域Ｘ１、Ｘ４の幅は、検出領域Ｘ２、Ｘ３の幅に比べて小さく設定する。また、停止車両の検出漏れを防止するため、各検出領域は、それぞれ隣接する検出領域と重複する重複領域を設定することもできる。
【００４５】
撮像画像を区分し、区分した撮像画像毎に後述の各処理を行うことにより、隣接する車線に併走する車両が存在する場合に、その車両の影響を受けることにより、停止車両を走行している車両と誤認識して、停止車両を検出できないという事態を防止することができる。
【００４６】
時間差分画像生成部１３は、検出領域Ｘ１〜Ｘ４毎に、撮像時点が異なる２つの分割された撮像画像それぞれの画素値（例えば、輝度値）の差分を求めることにより時間差分画像を生成する。
【００４７】
図４は時間差分画像の一例を示す説明図である。図４の例は、撮像画像上に走行する車両が存在する場合の例を示している。図４に示すように、撮像時刻ｔ、ｔ−１における撮像画像に、例えば、白い車両Ｃ１、黒い車両Ｃ２が走行していたとする。撮像画像上の輝度分布は、白い車両Ｃ１の部分の輝度値が大きく（例えば、１５６）、黒い車両Ｃ２の部分の輝度値が小さい（例えば、０）。また、路面の輝度値は、それらの中間程度の輝度値（例えば、１００）となる。
【００４８】
時刻ｔにおける撮像画像の各画素の輝度値と、時刻ｔ−１における撮像画像の各画素の輝度値との差分を求めると、白い車両Ｃ１の車頭側は、輝度値が１００から１５６に変化（明部：暗から明、プラスの差分）し、白い車両Ｃ１の車尾側は、１５６から１００に変化（暗部：明から暗、マイナスの差分）する。
【００４９】
一方、時刻ｔにおける撮像画像の各画素の輝度値と、時刻ｔ−１における撮像画像の各画素の輝度値との差分を求めると、黒い車両Ｃ２の車頭側は、輝度値が１００から０に変化（暗部：明から暗、マイナスの差分）し、黒い車両Ｃ２車尾側は、０から１００に変化（明部：暗から明、プラスの差分）する。
【００５０】
このようにして、時刻ｔにおける時間差分画像を得ることができ、時間差分画像には、走行する車両の車頭側及び車尾側に輝度値の変化箇所が現われる。
【００５１】
図５は時間差分画像の他の例を示す説明図である。図５の例は、撮像画像上にハザードランプを点滅（明滅）している停止車両が存在する場合の例を示している。図５に示すように、時刻ｔの撮像画像において、ハザードランプがオフとなり、時刻ｔ−１の撮像画像においては、ハザードランプがオンであったとする。ハザードランプがオンの場合、その輝度値は最も大きくなり（例えば、２５５）、ハザードランプがオフの場合、その輝度値は小さく（例えば、０）なる。
【００５２】
時刻ｔにおける撮像画像の各画素の輝度値と、時刻ｔ−１における撮像画像の各画素の輝度値との差分を求めると、停止車両のハザードランプ付近の輝度値が２５５から０に変化（暗部：明から暗、マイナスの差分）する。なお、逆に、時刻ｔの撮像画像において、ハザードランプがオンとなり、時刻ｔ−１の撮像画像においては、ハザードランプがオフであったとすると、時刻ｔにおける撮像画像の各画素の輝度値と、時刻ｔ−１における撮像画像の各画素の輝度値との差分を求めると、停止車両のハザードランプ付近の輝度値が０から２５５に変化（明部：暗から明、プラスの差分）することになる。
【００５３】
このようにして、時刻ｔにおける時間差分画像を得ることができ、時間差分画像には、ハザードランプを点滅して停止している車両（又はその付近）に輝度値の変化箇所が現われる。
【００５４】
ライン画像抽出部１４は、時間差分画像生成部１３で生成した時間差分画像から特徴的な輝度を縦に一列（１画素ライン）抽出してライン画像を抽出し、抽出したライン画像を撮像時刻に関連付けて画像メモリ１５に記憶する。
【００５５】
図６はライン画像の抽出例を示す説明図である。図６に示すように、時刻ｔにおける時間差分画像から抽出する輝度は、時間差分画像を水平方向に走査して水平方向の１ラインの中で時刻ｔ−１の同一画素の輝度値から最も輝度値に差があるものを抽出する。水平方向のライン毎に特徴的な輝度を抽出ことにより、時間差分画像の垂直方向（車両の進行方向）に沿った１画素ラインで構成されるライン画像を抽出する。
【００５６】
なお、水平方向のライン毎に抽出する特徴的な輝度を有する画素は、時間差分画像の垂直方向（縦方向）の同一ラインの画素に限定されるものではなく、例えば、図６の例のように時間差分画像が縦方向に２０画素分のラインがある場合、２０画素ラインのいずれの位置から抽出してもよい。これにより、検出領域内で走行車両が道路の幅方向に若干移動して走行するような場合でも、その特徴部分を確実に抽出することができる。
【００５７】
抽出されたライン画像には、走行車両の特徴的な輝度（すなわち、車頭側及び車尾側の輝度変化）、ハザードランプを点滅して停止している停止車両の輝度変化などの特徴部分が現われる。なお、図６の例では、ライン画像は１画素ラインで構成されているが、複数の画素ラインで構成することもできる。
【００５８】
時空間画像生成部１６は、ライン画像抽出部１４で抽出し、画像メモリ１５に一旦記憶されたライン画像を時系列に配置した時空間画像（時系列画像）を生成する。
【００５９】
図７は時空間画像の生成法の一例を示す説明図である。図７に示すように、画像メモリ１５に記憶された時刻ｔから時刻ｔ−６３までのライン画像を６４個取り出し、時系列に連続させて二次元に配置させることにより、時空間画像（時系列画像）を生成する。時空間画像は横軸が時間軸を示し、縦軸が車両の進行方向を示す。なお、取り出すライン画像の数は６４に限定されるものではなく、他の数、例えば、２のＮ乗であってもよい。また、ライン画像は、１画素ラインで構成されるものに限定されず、複数の画素ラインで構成されるものでもよい。この場合にも、時空間画像は、複数の画素ラインで構成されるライン画像をお互いに隣接させて時間軸方向に二次元に配置して生成する。
【００６０】
図７に示すように、生成された時空間画像において、走行中の車両の輝度の特徴部分（輝度の暗部及び明部）は、時間軸に沿って連続して車両の進行方向に移動した帯状に現われる。一方、ハザードランプなどの表示灯を点滅して停止している停止車両の輝度の特徴部分（輝度の暗部及び明部）は、時間軸に沿って同じ位置で繰り返し現われる。上述のとおり、時空間画像において、走行中の車両と表示灯を点滅して停止している停止車両とでは、輝度の特徴部分の現われ方が異なる。
【００６１】
時空間画像の輝度の特徴部分、すなわち、時空間画像（時系列画像）の時間軸での特徴画素は、例えば、画素値が所定の閾値を超える（又は超えない）画素又は画素値が急激に変動する境界にある画素等のように、時空間画像上において特徴点となり得るような画素値を有する画素を指す。そして、特徴画素に関する時間的変化とは、特徴画素の合計数又は特徴画素の画素値の合計数、それらの標準偏差又は分散等の時間的な変化を指すものであり、特徴画素に関連した数値の時間的変化の周波数成分に着目して、車両の挙動を把握することができる。
【００６２】
画像ノイズ除去部１７は、時空間画像生成部１６で生成した時空間画像から不要な輝度値を示す画像ノイズを除去する。具体的には、画像ノイズ除去部１７は、時空間画像の輝度値のうち、特徴部分である明部を構成する輝度値（又は輝度値の範囲）、暗部を構成する輝度値（又は輝度値の範囲）、輝度値の特徴部分でない背景部（車両が存在しない領域）を構成する輝度値（又は輝度値の範囲）のいずれにも属さない輝度値を背景部の輝度値とするようなフィルタ処理を行うことにより、停止車両の検出に不要なノイズ（輝度値）を除去する。例えば、暗部の輝度値が０〜５０、明部の輝度値が１５０〜２５５、背景部の輝度値が１００とすると、輝度値が８０、１２０などの画素の輝度値を１００にする。これにより、精度よく停止車両を検出することができる。
【００６３】
また、画像ノイズ除去部１７は、時空間画像生成部１６で生成した時空間画像の時間的な輝度値の変化だけに着目し、例えば、輝度値が僅かしか変化していないような場合には、輝度値には変化がなかったものとして、僅かな変化によるノイズを除去することもできる。具体的には、時空間画像生成部１６で生成した時空間画像の同一画素について、前回の輝度値が１００で今回の輝度値が１０２である場合、その画素の輝度値を１００とする。また、前回の輝度値が１００で今回の輝度値が１２０である場合、その画素の輝度値を１２０とする。すなわち、画素の輝度値の変化が所定の閾値（例えば、１５）を超える場合には、今回のそのままの輝度値を用い、閾値を超えない場合には、前回の輝度値を今回の輝度値として置き換える。
【００６４】
時空間輝度波形生成部１８は、不要なノイズが除去された時空間画像の同一撮像時刻における輝度値を加算して、時空間輝度波形（時間分布波形）を生成する。
【００６５】
図８は時空間輝度波形の生成法の一例を示す説明図である。図８に示すように、時空間画像は、上述のとおり、横軸が時間軸を示し、縦軸が車両の進行方向を示す。時空間画像上において、走行する車両は、時間軸上のいずれの位置でも同じ量の時間差分を生じるため、時空間画像の同一撮像時刻の各画素の輝度値を縦方向に沿って加算することで、輝度値の時間分布から走行車両の存在を消去することができる。生成された時空間輝度波形には、ハザードランプ等の表示灯を点滅させて停止している停止車両の輝度変化のみが現われることになることから、走行車両の影響を排除することができ、精度良く表示灯の点滅を検出し、停止車両を検出することができる。
【００６６】
フーリエ変換部１９は、時空間輝度波形生成部１８で生成した時空間輝度波形（時間分布波形）の時間分布に対して複素離散フーリエ変換処理を施し、パワースペクトル（時空間輝度波形の周波数成分）を求める。
【００６７】
図９は時空間輝度波形のパワースペクトルの一例を示す説明図である。図９の横軸は周波数を示し、縦軸はパワースペクトル量（度数）を示す。ハザードランプ又は回転灯などの所定の表示灯の点滅（明滅）周期に応じて、予め所定の表示灯の有無を判定するための周波数帯域を定めておくことができる。例えば、比較的高周波数側のハザード対象設定周波数帯（第１の周波数帯）、比較的低周波数側のハザード対象外設定周波数帯（第２の周波数帯）を定めておくことにより、時空間輝度波形のパワースペクトルのどの周波数帯にどの程度のパワースペクトル量が現われるかに応じて、表示灯の点滅による高周波成分が存在することが判り、停止車両を検出することが可能となる。
【００６８】
周波数帯マスク部２０は、図９に示すパワースペクトルから所定の周波数帯（マスク設定周波数帯）におけるパワースペクトルをマスク（排除）する。所定の周波数帯とは、例えば、視線誘導標又は道路の中央線上若しくは横断歩道などに設置された道路鋲など不要な点滅（明滅）物体による周波数帯である。これにより、不要な点滅（明滅）物体の影響を排除して精度良く停止車両を検出することができる。
【００６９】
停止車両判定部２１は、フーリエ変換部１９により変換されたパワースペクトル（周波数成分）により停止車両の有無を判定する。具体的には、ハザード対象設定周波数帯におけるパワースペクトルの最大値を求めるとともに、ハザード対象外設定周波数帯のパワースペクトルの平均値を算出する。停止車両判定部２１は、パワースペクトルの最大値とパワースペクトルの平均値との比率（パワースペクトルの最大値／パワースペクトルの平均値）を算出し、算出した比率が所定の比率閾値（例えば、２など）より大きい場合、ハザードランプの点滅による高周波数成分が存在するとして停止車両があると判定する。また、算出した比率が所定の比率閾値（例えば、２など）より小さい場合には、停止車両がないと判定する。パワースペクトルの比率により判定する条件を、例えば、周波数判定条件とする。
【００７０】
比率を用いることにより、撮像画像のコントラストに応じて変動するパワースペクトル量の変化の影響を受けることがなく、精度よく停止車両を検出することができるとともに、撮像条件などの調整が不要となり、調整コストの削減をすることができる。
【００７１】
停止車両判定部２１は、不要なノイズが除去された時空間画像を時間軸方向に走査し、時空間画像の輝度値の変動幅が所定の輝度閾値を超える変動回数を算出し、算出した変動回数が所定の回数閾値より大きいか否かを判定することにより、例えば、ハザードランプを点滅して走行している走行車両を排除し、表示灯を点滅して停止している停止車両又は低速で走行している低速車両（例えば、ゆっくりと走行している車両、動いては停止を繰り返すような車両など）の有無を判定する。変動回数により判定する条件を、例えば、変動回数判定条件とする。
【００７２】
図１０は変動回数判定条件の一例を示す説明図である。図１０に示すように、ハザードランプ等の表示灯を点滅している車両が存在する場合、輝度値の特徴部分（変化箇所）である明部と暗部とが繰り返し現われるので、暗部の輝度値と明部の輝度値との差（輝度値の変動幅）より小さい輝度閾値を用いることにより、明部と暗部との繰り返し回数（変動回数）を求めることができる。表示灯を点滅させながら走行している車両（移動点滅車両）は、時間経過とともに進行方向に移動しているので、走行車両の変動回数は、停止車両（停止ハザード車両）又は低速車両の変動回数より少なくなる。
【００７３】
従って、算出した変動回数が所定の回数閾値（例えば、１５）などより大きいか否かを判定し、判定結果に基づいてハザードランプを点滅して走行している走行車両を排除し、表示灯を点滅して停止している停止車両又は低速車両の有無を判定する。例えば、変動回数が回数閾値より大きい場合には、表示灯を点滅して停止している車両があると判定し、変動回数が回数閾値より小さい場合には、表示灯を点滅して走行している車両又は低速車両であると判定することができる。
【００７４】
これにより、表示灯を点滅して走行している車両を検出しないようにすることができ、精度良く停止車両又は低速車両を検出することができる。なお、例えば、トンネル内の夜間照明が走行する車両に反射して明暗が繰り返し見えるような場合、あるいは、トンネルの天井部分の一部が開放された半地下方式のトンネル内で縞状に日向と日陰が連続する場所を走行する車両が点滅して見えるような場合も停止車両又は低速車両と区別することができ、停止車両又は低速車両の誤検出を防止することができる。
【００７５】
停止車両判定部２１は、上述の周波数判定条件及び変動回数判定条件の両方を充足する場合に、両方の条件が、例えば、１０秒間継続するときに、ハザードランプ等の表示灯を点滅して停止している停止車両又は低速車両が存在すると判定し、停止車両又は低速車両を検出する。なお、判定のための継続時間は、１０秒に限定されるものではない。また、停止車両又は低速車両の判定及び検出を行う場合に、変動回数判定条件を加えなくてもよい。
【００７６】
出力部２２は、停止車両判定部２１で判定し検出した停止車両又は低速車両に関する情報を、交通管制装置又は交通制御装置などの外部装置へ出力する。これにより、外部の装置の運用担当者が、ハザードランプ又は回転灯などを点滅させて停止している停止車両又は低速車両の情報をリアルタイムで取得することができ、突発的に生じる事故又は故障などの事象に迅速に対応することが可能となる。
【００７７】
次に、停止車両検出装置１００の動作について説明する。図１１及び図１２は停止車両検出装置１００の処理手順を示すフローチャートである。制御部１０は、画像データを取得し（Ｓ１１）、所定の大きさの画素ブロックに画素マッピングを行う（Ｓ１２）。制御部１０は、画素マッピングされた撮像画像を区分して検出領域を設定する（Ｓ１３）。
【００７８】
制御部１０は、設定した検出領域から１つの検出領域を選んで時間差分画像を生成し（Ｓ１４）、生成した時間差分画像から輝度値の特徴部分を有するライン画像を抽出する（Ｓ１５）。なお、制御部１０は、抽出したライン画像を撮像時刻に関連付けて画像メモリ１５に記憶する。
【００７９】
制御部１０は、画像メモリ１５に記憶した所定数（例えば、６４個）のライン画像を時系列に二次元配置することにより、時空間画像を生成し（Ｓ１６）、生成した時空間画像から不必要な輝度値を有する画像ノイズを除去する（Ｓ１７）。
【００８０】
制御部１０は、画像ノイズを除去した時空間画像の時間方向（時間軸方向）の輝度の変動回数を算出し（Ｓ１８）、変動回数が回数閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１９）。変動回数が回数閾値より大きい場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部１０は、変動回数判定条件充足とし（Ｓ２０）、変動回数が回数閾値より大きくない場合（Ｓ１９でＮＯ）、変動回数判定条件非充足とする（Ｓ２１）。
【００８１】
制御部１０は、時空間画像の同一撮像時刻の輝度値を加算することにより、時空間輝度波形を生成し（Ｓ２２）、生成した時空間輝度波形に対してフーリエ変換を行う（Ｓ２３）。制御部１０は、フーリエ変換後のパワースペクトル（周波数成分）に基づいて、ハザード対象設定周波数帯のパワースペクトルの最大値を算出し（Ｓ２４）、ハザード対象外設定周波数帯のパワースペクトルの平均値を算出する（Ｓ２５）。
【００８２】
制御部１０は、パワースペクトルの最大値とパワースペクトルの平均値との比率が比率閾値より大きいか否かを判定し（Ｓ２６）、比率が比率閾値より大きい場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、周波数判定条件充足とし（Ｓ２７）、比率が比率閾値より大きくない場合（Ｓ２６でＮＯ）、周波数判定条件非充足とする（Ｓ２８）。
【００８３】
制御部１０は、すべての検出領域の処理を終了したか否かを判定し（Ｓ２９）、処理を終了していない場合（Ｓ２９でＮＯ）、ステップＳ１４以降の処理を続ける。すべての検出領域の処理を終了した場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、制御部１０は、いずれかの検出領域で両条件（すなわち、変動回数判定条件及び周波数判定条件）を充足したか否かを判定する（Ｓ３０）。
【００８４】
両条件を充足している場合（Ｓ３０でＹＥＳ）、制御部１０は、両条件の充足が所定時間（例えば、１０秒間）継続しているか否かを判定し（Ｓ３１）、所定時間継続している場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、ハザード停止車両ありの旨の発報を外部の装置に対して行う（Ｓ３２）。この場合、低速車両も含めることができる。
【００８５】
制御部１０は、処理終了の指示の有無を判定し（Ｓ３３）、処理終了の指示がない場合（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。また、両条件を充足しない場合（Ｓ３０でＮＯ）、あるいは、所定時間継続していない場合（Ｓ３１でＮＯ）、制御部１０は、ステップＳ１１以降の処理を続ける。処理終了の指示があった場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、制御部１０は、処理を終了する。
【００８６】
以上説明したように、本発明にあっては、ハザードランプ又は回転灯などの表示灯を点滅（明滅）して停止している停止車両又は低速車両を検出することができる。また、車両の速度検出又は車両の大きさの特定などのために路面距離の微調整、輝度値の閾値の微調整などの撮像条件の調整を行うことが全く必要なく、設置場所での撮像条件調整コストを削減することができる。また、表示灯の点滅を検出する構成であるため、ビデオカメラ又は道路状況などの特性に依存せず、特性に応じて撮像領域を限定することも必要なく、従来に比べて広範囲な領域で停止車両又は低速車両を検出することが可能となる。
【００８７】
また、事故又は車両の故障などの突発事象を検出する突発事象検出システムにおいて、停止車両も突発事象として分類される場合がある。しかし、都市交通では日常的に渋滞又は信号停止等による車両の停止が発生する。このような停止車両については、システムの運用担当者が特段の対策を行う必要がないものである。しかし、事故、車両の故障、路肩停止などの停止車両の場合には、日常的なものではなく、何らかの対策を講じる必要がある事象である。このような場合には、停止車両はハザードランプ又は回転灯などの表示灯を点滅（明滅）させるものと想定される。従って、本発明をこのような場合に適用することで、突発事象検出システムの運用担当者は、日常的な事象と何らかの対策が必要な事象とを容易に区別して判断することができ、システムの運用担当者の労力を大幅に軽減することが可能となる。
【００８８】
また、車載機に関する技術開発が盛んに行われており、車載機の機能も豊富かつ高機能なものが提案されつつある。例えば、車両の衝突を防止する車載システム、運転者の居眠り又は覚醒状態を検出するシステムなどが実用化されつつある。このようなシステムでは、車両から外部装置への通知手段としてハザードランプ等を使用する形態もあり、本発明をこのようなシステムに適用することで、異常事態を一層容易に報知することが可能となる。
【００８９】
上述の実施の形態では、撮像領域内での車両の時間的変化を求めて停止車両を検出するものではなく、あくまでハザードランプ等の表示灯の点滅（明滅）の検出と、走行車両の排除という点に従来にない特徴の１つがある。
【００９０】
上述の実施の形態では、撮像領域を４つの検出領域に区分する構成であったが、区分数は４に限定されるものではなく、他の数、例えば、２、３などでもよい。また、検出領域を区分しない構成でもよい。この場合には、後段のフーリエ変換処理の負荷を軽減することができる。撮像領域を区分するか否かは、道路状況に応じて適宜設定することができるように構成することもできる。
【００９１】
上述の実施の形態において、複数の撮像時点のライン画像を時系列に二次元に配置する場合、連続する撮像時刻のライン画像を配置してもよく、あるいは、撮像時刻を間引きして１つおき又は２つおきにライン画像を配置するようにしてもよい。
【００９２】
上述の実施の形態において、周波数判定条件は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、時空間輝度波形をフーリエ変換して求めたパワースペクトルの波形（度数分布の形状）を、例えば、パターンマッチング処理を行うことにより、表示灯を点滅している停止車両を検出することもできる。また、ハザード対象外設定周波数帯のパワースペクトルの平均値を用いる代わりに、周波数成分を正規化し、正規化したスペクトル値を用いることにより表示灯を点滅している停止車両を検出することもできる。
【００９３】
上述の実施の形態において、ハザード対象設定周波数帯においてパワースペクトルの最大値を求め、ハザード対象外設定周波数帯においてパワースペクトルの平均値を算出する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、ハザード対象設定周波数帯においてパワースペクトルの平均値など他の統計値又は度数を示す評価値などを用いてもよく、ハザード対象外設定周波数帯においても他の統計値又は度数を示す評価値などを用いることもできる。
【００９４】
上述の実施の形態において、時空間画像生成部１６で生成した時空間画像に対して周波数分析を行うことなく、図１０の例で示す処理を行うことで停止車両又は低速車両の検出を行うこともできる。
【００９５】
上述の実施の形態において、所定の表示灯としてハザードランプを例に挙げて説明しているが、所定の表示灯は、これに限定されるものではなく、回転灯、警光灯など非常事態又は緊急事態等で車両が停止する際に点滅（明滅）してかかる事態を報知させるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００９６】
上述の実施の形態で、車両は、普通乗用車、バス、トラックなどの四輪車両だけでなく、オートバイのような二輪車を含む。
【００９７】
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及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】
【００９８】
【図１】本発明に係る車両検出システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ビデオカメラの撮像領域の一例を示す説明図である。
【図３】撮像画像の検出領域の一例を示す説明図である。
【図４】時間差分画像の一例を示す説明図である。
【図５】時間差分画像の他の例を示す説明図である。
【図６】ライン画像の抽出例を示す説明図である。
【図７】時空間画像の生成法の一例を示す説明図である。
【図８】時空間輝度波形の生成法の一例を示す説明図である。
【図９】時空間輝度波形のパワースペクトルの一例を示す説明図である。
【図１０】変動回数判定条件の一例を示す説明図である。
【図１１】停止車両検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】停止車両検出装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１００  停止車両検出装置
１０  制御部
１１  インタフェース部
１２  検出領域設定部
１３  時間差分画像生成部
１４  ライン画像抽出部
１５  画像メモリ
１６  時空間画像生成部
１７  画像ノイズ除去部
１８  時空間輝度波形生成部
１９  フーリエ変換部
２０  周波数帯マスク部
２１  停止車両判定部
２２  出力部
２００  ビデオカメラ
【図１】
0004807354.tif 000002
【図２】
0004807354.tif 000003
【図３】
0004807354.tif 000004
【図４】
0004807354.tif 000005
【図５】
0004807354.tif 000006
【図６】
0004807354.tif 000007
【図７】
0004807354.tif 000008
【図８】
0004807354.tif 000009
【図９】
0004807354.tif 000010
【図１０】
0004807354.tif 000011
【図１１】
0004807354.tif 000012
【図１２】
0004807354.tif 000013