(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並べて配置した可視光カメラ及び赤外線カメラと、
前記可視光カメラ及び赤外線カメラを個別に回動させる回動手段と、
前記可視光カメラ及び赤外線カメラのレンズのズーム倍率を個別に調整するレンズドライブ手段と、
前記赤外線カメラの出力した画像データから追跡対象車両の高温になっているマフラの部分を抽出し、当該マフラ部分に関連させて監視枠を設定して当該監視枠の画角と全体画像の画角との差分を示すデータを求める画像処理手段と、
前記画像処理手段の求めた画角の差分を示すデータに基づいて前記監視枠の画角と全体画像の画角との差分が小さくなるように前記回動手段及びレンズドライブ手段を制御して前記可視光カメラに撮影させた画像のデータを出力させる制御手段と、
を備える車両追尾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パトカーや白バイ等の車両に搭載して追跡対象車両の撮影に使用する車両追尾装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パトカーや白バイ等にビデオカメラを設置し、例えば暴走車両などを追跡する際に当該追跡対象車両を撮影して、この撮影画像を事後の車両特定や違反行為などの証拠に用いている。
追跡対象車両の撮影は、これまでは一般的なビデオカメラをパトカーや白バイの車両前方または後方に設置する、あるいはパトカー等の助手席の搭乗者自らがビデオカメラを保持し、これを手動操作によって撮影している。
また、監視カメラおよび赤外線カメラを、車両の後部に撮影方向を後方下部の道路面に向けて設置した装置がある。この装置は、赤外線カメラの撮影した映像から、即ち赤外線カメラから出力される映像信号から、位置検出部を用いて熱量を発生する生物や移動物体の位置を検出し、監視カメラの撮影した映像の中で上記の検出した位置に該当する部分を表示制御部を用いて強調してモニタへ表示するもので、走行方向に存在する障害物確認を容易に行うことができるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８４５２３号公報（第５，６頁、図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の追跡対象車両を撮影する装置は以上のように構成されているので、追跡されている車両は逃れるために激しく蛇行し方向を絶えず変化させることから、追跡しているパトカーや白バイ等に固定装着されたビデオカメラで追跡対象車両を鮮明に撮影することは困難であった。また、パトカー等の助手席で搭乗者がビデオカメラを保持して撮影する場合も、車内が激しくゆれるため追跡対象車両を鮮明に撮影することが困難であった。また、車両に撮像カメラと赤外線カメラとを併設した装置は、モニタ等に映像を表示するとき、生物などが映っている部分を強調するもので、激しく動く追跡対象車両を追尾して鮮明に撮影することは難しいという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、追跡対象車両を鮮明に撮影する車両追尾装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両追尾装置は、並べて配置した可視光カメラ及び赤外線カメラと、可視光カメラ及び赤外線カメラを回動させる回動手段と、可視光カメラ及び赤外線カメラのレンズのズーム倍率を調整するレンズドライブ手段と、赤外線カメラの出力した画像データから追跡対象車両の特徴量を有する部分を抽出し、当該特徴量を有する部分に応じて撮影画像の画角を調整するデータを求める画像処理手段と、画像処理手段の求めたデータに基づいて回動手段及びレンズドライブ手段を制御して可視光カメラに撮影させた画像のデータを出力させる制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、並べて配置した可視光カメラ及び赤外線カメラを回動手段によって回動させ、可視光カメラ及び赤外線カメラのレンズのズーム倍率をズームドライブ手段によって調整して、画像処理手段が赤外線カメラからの画像データの追跡対象車両の特徴量を有する部分を抽出し、当該特徴量を有する部分に応じて撮影画像の画角を調整するデータを求め、制御手段が当該データに基づいて回動手段及びレンズドライブ手段を制御して可視光カメラに撮影させた画像のデータを出力させるようにしたので、追跡対象車両を視認し易く鮮明に撮影することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両追尾装置の構成を示すブロック図である。図示した車両追尾装置は、追跡を行う車両の前側あるいは後側に並べて搭載される可視光カメラ１と赤外線カメラ２、可視光カメラ１及び赤外線カメラ２から出力された信号を処理する画像処理部３、画像処理部３から入力したデータを記憶し、必要に応じて記憶しているデータを画像処理部３へ出力する画像メモリ４、可視光カメラ１と赤外線カメラ２と画像処理部３とを制御するプロセッサ等のＣＰＵ５、可視光カメラ１と赤外線カメラ２と画像処理部３とＣＰＵ５の動作を同期させるタイミング信号等を発生するタイミング発生器６、画像処理部３が処理したデータを記録する記録部７、及び画像処理部３から出力されたデータに基づいて画像を表示する表示部８を備えている。
【０００９】
可視光カメラ１は水平垂直回動台１０に搭載され、また赤外線カメラ２は水平垂直回動台２０に搭載され、これらの水平垂直回動台１０，２０を車両に固定／設置している。また、可視光カメラ１及び赤外線カメラ２は、各々水平方向ならびに垂直方向に回動するように車両に搭載されている。可視光カメラ１にはレンズドライバ１１と回動台ドライバ１２が備えられている。レンズドライバ１１は、可視光カメラ１に装着されている望遠レンズ１３のズーム調整を行うように接続／構成されている。回動台ドライバ１２は、水平垂直回動台１０の駆動制御を行うように接続／構成されている。赤外線カメラ２にはレンズドライバ２１と回動台ドライバ２２が備えられている。レンズドライバ２１は、赤外線カメラ２に装着されている望遠レンズ２３のズーム調整を行うように接続／構成されている。回動台ドライバ２２は、水平垂直回動台２０の駆動制御を行うように接続／構成されている。
【００１０】
図２は、実施の形態１による車両追尾装置の構成を示す説明図である。この図は、図１に示した可視光カメラ１と赤外線カメラ２とを、例えばパトカーなどの車両３０に搭載したときの態様の一例を示したもので、車両３０を側方視したときの概観である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。水平垂直回動台１０，２０は車両３０のルーフ前端部位に搭載／固定されている。前述のように水平垂直回動台１０，２０には各々可視光カメラ１と赤外線カメラ２が搭載されている。また、可視光カメラ１と赤外線カメラ２は、望遠レンズ１３，２３が車両３０の前方を向くように載置されている。
【００１１】
この発明に係る車両追尾装置は、並べて配置した可視光カメラ及び赤外線カメラと、前記可視光カメラ及び赤外線カメラを個別に回動させる回動手段と、前記可視光カメラ及び赤外線カメラのレンズのズーム倍率を個別に調整するレンズドライブ手段と、前記赤外線カメラの出力した画像データから追跡対象車両の高温になっているマフラの部分を抽出し、当該マフラ部分に関連させて監視枠を設定して当該監視枠の画角と全体画像の画角との差分を示すデータを求める画像処理手段と、前記画像処理手段の求めた画角の差分を示すデータに基づいて前記監視枠の画角と全体画像の画角との差分が小さくなるように前記回動手段及びレンズドライブ手段を制御して前記可視光カメラに撮影させた画像のデータを出力させる制御手段と、を備えるものである。
【００１２】
この発明によれば、並べて配置した可視光カメラ及び赤外線カメラと、前記可視光カメラ及び赤外線カメラを個別に回動させる回動手段と、前記可視光カメラ及び赤外線カメラのレンズのズーム倍率を個別に調整するレンズドライブ手段と、前記赤外線カメラの出力した画像データから追跡対象車両の高温になっているマフラの部分を抽出し、当該マフラ部分に関連させて監視枠を設定して当該監視枠の画角と全体画像の画角との差分を示すデータを求める画像処理手段と、前記画像処理手段の求めた画角の差分を示すデータに基づいて前記監視枠の画角と全体画像の画角との差分が小さくなるように前記回動手段及びレンズドライブ手段を制御して前記可視光カメラに撮影させた画像のデータを出力させる制御手段と、を備えるようにしたので、追跡対象車両を視認し易く鮮明に撮影することができるという効果がある。
【００１３】
追跡対象車両が被写体のとき、上記のように同一方向へ望遠レンズ１３，２３を向けている可視光カメラ１と赤外線カメラ２によって撮影を行う。可視光カメラ１及び赤外線カメラ２はタイミング発生器６から入力した複数のタイミング信号に同期させて追跡対象車両の撮影を行い、その撮影画像を画像データとして画像処理部３へ出力する。
画像処理部３は、可視光カメラ１及び赤外線カメラ２から順次入力している画像データを画像メモリ４へ格納する。画像メモリ４へ格納した赤外線カメラ２からの画像データについて、追跡対象車両を特定する特徴量を用いて当該車両が写っている画像中の領域を抽出する。また、画像表示を行ったとき、この抽出領域が画面上において所定の位置へ表示される画角と、現在処理対象としている画像データの画角との差分を求めて当該差分を示す画角差分データをＣＰＵ５へ出力する。
【００１４】
ＣＰＵ５は、入力した画角差分データの値が小さくなるようにレンズドライバ１１及び回動台ドライバ１２と、レンズドライバ２１及び回動台ドライバ２２とを制御し、可視光カメラ１と赤外線カメラ２の向きや、各々の望遠レンズ１３，２３のズーム倍率を変化させる。画像処理部３から入力した画角差分データの値が充分小さく、概ね画角の差分がないとみなすことができるようになったとき、好ましくは当該データの示す差分が皆無になったとき画像処理部３を制御して、この時点で画像メモリ４に格納されている可視光カメラ１からの画像データ、換言すると上記の値の小さな画角差分データが求められた赤外線カメラ２の画像データと同期に可視光カメラ１が撮影した画像データを画像メモリ４から出力させ、例えば記録部７へ記録させる。また、外部から当該ＣＰＵ５になされた設定に応じて画像処理部３を制御し、画像メモリ４に格納されている可視光カメラ１からの画像データを表示部８へ出力させ、当該画像データに基づく画像を表示させる。
【００１５】
前述の処理動作のうち、画像処理部３による処理動作とＣＰＵ５によるレンズドライバ１１、回動台ドライバ１２、レンズドライバ２１、及び、回動台ドライバ２２の制御を詳細に説明する。
図４は、実施の形態１による車両追尾装置の処理動作を示す説明図である。この図は、前述の画像処理部３による赤外線カメラ２からの画像データの処理を表したものである。図示した画像４０は、図２などに表した車両３０により追跡対象車両５０を後方から追尾して撮影したときのものである。追跡対象車両５０には、後方へ向けて排気管が設けられており、この排気管にはマフラ５１が取り付けられている。ここで説明する車両追尾装置は、走行中に高温になるマフラ５１の存在を、撮影画像の中の追尾対象車両５０を特定する特徴量として用いている。
【００１６】
車両追尾装置を起動させたとき、前述のようにＣＰＵ５の制御によって可視光カメラ１と赤外線カメラ２の撮影範囲が同一となるように望遠レンズ１３，２３のズーム倍率と水平垂直回動台１０，２０の動作が制御される。車両３０の前方を走行している追跡対象車両５０の後姿を撮影するとき、可視光カメラ１と赤外線カメラ２の撮影動作を同期させる。詳しくは、図１に示したタイミング発生器６がタイミング信号として生成した撮像素子読み出し信号、画像水平同期信号、及び画像垂直同期信号を各々可視光カメラ１と赤外線カメラ２へ入力し、これらの信号が示すタイミングに各カメラを構成している撮像素子の受光動作や画像データの出力動作を同期させている。上記のようにＣＰＵ５の制御により、同一画角で可視光カメラ１と赤外線カメラ２が追跡対象車両５０を撮影し、画像処理部３が前述のようにこれらのカメラから出力された画像データを画像メモリ４へ格納する。
【００１７】
画像処理部３は、上記のように画像メモリ４に格納されている赤外線カメラ２の画像データから、例えば当該画像データが表す赤外線画像を図４に示した画像４０としたとき当該画像４０の中から、追跡対象車両５０の後部において最も高温になっているマフラ５１の位置を抽出し、この部分が図４に破線で示した特徴量枠４１の内部に入るように、画像の中における特徴枠４１の位置ならびに枠の大きさを計算して当該画像中に設定する。
図４に破線で示した監視枠４２は、図示したように特徴量枠４１を自らの下側に含んでいるもので、監視枠４２の内側の領域には追尾して撮影した追跡対象車両５０の画像が含まれる。
追跡対象車両５０とマフラ５１との投影面積比、及び追跡対象車両５０のバックビューにおけるマフラ５１の位置は、いずれの車両でも概ね同様なものになっている。そのため、予め特徴量枠４１と監視枠４２との面積比や互いの位置関係を設定しておくことができる。このことから、上記のように特徴量枠４１を画像に設定して、さらに当該画像中に特徴量枠４１に関連させて監視枠４２を設定し、画像中の追跡対象車両５０を監視枠４２の内側に囲う。
【００１８】
図５は、実施の形態１による車両追尾装置の処理動作を示す説明図である。図４に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図４に示した画像４０において画像処理部３が前述の画角差分データを求める処理動作を示したものである。
図５に示した画像４０の中心点４３と監視枠４２の中心点４４との偏差ΔＬを求める。偏差ΔＬを求めることにより、画像４０と監視枠４２の関係について、水平方向の偏差ΔＴ及び垂直方向の偏差ΔＰが求められる。
【００１９】
また、画像４０の例えば水平方向のサイズを辺長Ｚ１とし、また監視枠４２の水平方向のサイズを辺長Ｚ２としたとき、Ｚ２／Ｚ１の値を求めることにより画像４０と監視枠４２のズーム比が求められる。なお、ここでズーム比とは、一般的に用いられている最大焦点距離と最小焦点距離の比を表すものではなく、画像４０の全体のサイズと監視枠４２の全体のサイズの比に等しいもので、ズーム倍率の修正量を表す値である。また、上記の画像処理部３による特徴量の抽出や各枠の設定などの処理は、赤外線カメラ２から出力された画像データを用いて行われるものである。
画像処理部３は、上記のように求めた水平方向の偏差ΔＴ、垂直方向の偏差ΔＰ、及びズーム比Ｚ２／Ｚ１を画角差分データとしてＣＰＵ５へ出力する。
【００２０】
ＣＰＵ５は、入力した画角差分データの各値、即ち水平方向の偏差ΔＴ、垂直方向の偏差ΔＰ、及びズーム比Ｚ２／Ｚ１の各値をパラメータとして、レンズドライバ１１及び回動台ドライバ１２、またレンズドライバ２１及び回動台ドライバ２２を制御する。この制御によって、可視光カメラ１と赤外線カメラ２の向き及び各カメラのズーム倍率が同様に調整される。このように調整された可視光カメラ１の撮影した追跡対象車両５０の画像は、画像４０の中に大きく写されたものになり、換言すると最適な画角で表示することができるものになって、明瞭な追跡対象車両５０の撮影画像が得られる。このようにして可視光カメラ１が撮影した追跡対象車両５０の画像データを前述のように記録部７に記録する、または当該画像を表示部８に表示する。なお、このとき赤外線カメラ２からの画像データを用いて求めた画角差分データは、各パラメータの値が小さいものとなり、現在可視光カメラ１の撮影している画像に対して、画角を調整する前述の各処理が行われなくなる。即ち、画像処理部３が求めた画角差分データの値が十分小さくなったとき、もしくは差分が皆無になったときに可視光カメラ１が撮影した画像のデータを記録部７に記録する、または表示部８へ当該画像データを出力して画像表示を行わせる。
【００２１】
以上のように実施の形態１によれば、同一の追跡対車両５０を撮影するように並べた可視光カメラ１と赤外線カメラ２と、赤外線カメラ２の出力した画像データからマフラ５１を抽出して画角を変化させるためのパラメータを求める画像処理部３と、画像処理部３の求めたパラメータを用いて可視光カメラ１と赤外線カメラ２の向きとズーム倍率を制御するＣＰＵ５とを備えたので、追跡対象車両５０を画角一杯に撮影することができ、車両の特定やナンバープレートの確認等を容易に行うことができるという効果がある。
また、最適な画角で追跡対象車両５０を撮影するように制御していることから、追跡中にカメラ等の操作に煩わされることがなく、追跡者は追跡行為に注意を集中させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１による車両追尾装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による車両追尾装置の構成を示す説明図である。
【図３】実施の形態１による車両追尾装置の構成を示す説明図である。
【図４】実施の形態１による車両追尾装置の処理動作を示す説明図である。
【図５】実施の形態１による車両追尾装置の処理動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  可視光カメラ、２  赤外線カメラ、３  画像処理部、４  画像メモリ、５  ＣＰＵ、６  タイミング発生器、７  記録部、８  表示部、１０，２０  水平垂直回動台、１１，２１  レンズドライバ、１２，２２  回動台ドライバ、１３，２３  望遠レンズ、３０  車両、４０  画像、４１  特徴量枠、４２  監視枠、５０  追跡対象車両、５１  マフラ。
【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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