(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、車両の車体色が黒系である場合の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両感知が行える画像式車両感知装置を提供することにある。    【解決手段】  本発明は、通過車両の画像を入力する入力手段と、該入力手段により入力された前記通過車両の現画像と該現画像の一時刻前に入力された前画像との輝度の関係に基づいて合成画像を作成する合成画像作成手段と、前記合成画像と現画像又は前画像との輝度の差に基づく差分画像を作成する差分画像作成手段と、複数の領域に分割された前記差分画像の各領域の中の色別区分に基づいて前記車両の感知を行う車両領域検出手段と、前記車両感知結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする画像式車両感知装置にある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過車両の画像を入力する入力手段と、
該入力手段により入力された前記通過車両の現画像と該現画像の一時刻前に入力された前画像との輝度の関係に基づいて合成画像を作成する合成画像作成手段と、
前記合成画像と現画像又は前画像との輝度の差に基づく差分画像を作成する差分画像作成手段と、
複数の領域に分割された前記差分画像の各領域の中の色別区分に基づいて前記車両の感知を行う車両領域検出手段と、
前記車両感知結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする画像式車両感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上を通過する車両を検知する新規な画像式車両感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１には走行車両の影を的確に判定しこれを検知対象外として処理することにより正確な車両感知を行う画像式車両感知方法が開示されている。又、特許文献２には、基準道路レベルを抽出して現画像との差分を取り一定値以下を影、一定値以上を車両として感知する画像式車両感知方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９８５９４号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平５−４０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの特許文献においては、車両の車体色が黒系である場合の影と同等の輝度値の場合には、基準道路レベルとの比較では車両感知の判断が困難となる。
【０００６】
本発明の目的は、車両の車体色が黒系である場合の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両感知が行える画像式車両感知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、通過車両の画像を入力する入力手段と、該入力手段により入力された前記通過車両の現画像と該現画像の一時刻前に入力された前画像との輝度の関係に基づいて合成画像を作成する合成画像作成手段と、前記合成画像と現画像又は前画像との輝度の差に基づく差分画像を作成する差分画像作成手段と、複数の領域に分割された前記差分画像の各領域の中の色別区分に基づいて前記車両の感知を行う車両領域検出手段と、前記車両感知結果を出力する出力手段とを有することを特徴とする画像式車両感知装置にある。
【０００８】
又、本発明は、前記現画像を２値化処理し現画像２値化画像を作成する現画像２値化手段と、前記現画像と現画像２値化画像との各対応する画素において輝度値の低い方を採った現マスク画像を作成する現マスク画像作成手段と、前記現画像２値化画像を反転した現画像２値化反転画像と前記前画像との各対応する画素において輝度値の低い方を採った前マスク画像を作成する前マスク画像作成手段とを有し、前記現マスク画像と前マスク画像との各対応する画素において輝度値の高い方を採った画像により前記合成画像を作成する前記合成画像作成手段とを有することが好ましい。
【０００９】
又、本発明は、前記前画像を２値化処理し前画像２値化画像を作成する前画像２値化手段と、前記前画像と前画像２値化画像との各対応する画素において輝度値の低い方を採った前マスク画像を作成する前マスク画像作成手段と、前記前画像２値化画像を反転した前画像２値化反転画像と前記現画像との各対応する画素において輝度値の低い方を採った現マスク画像を作成する現マスク画像作成手段とを有し、前記前マスク画像と現マスク画像との各対応する画素において輝度値の高い方を採った画像により前記合成画像を作成する前記合成画像作成手段を有することが好ましい。
【００１０】
前記差分画像を２値化処理し差分２値化画像を作成する差分２値化画像作成手段と、前記差分２値化画像を複数の領域に分割し該分割された中の色別区分に基づいて前記車両の感知を行う前記車両領域検出手段とを有することが好ましい。
【００１１】
本発明により、車両の車体色が黒系である場合の影と同等の輝度値を有する場合においても影の影響を除去し車両感知を行うことができるものである。
【発明の効果】
【００１２】
従来、車両の車体色が影と同等の輝度値の場合には、基準道路レベルとの比較では車両感知の判断が困難であるが、本発明によれば、車両の車体色が影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両の感知が正確に行える画像式車両感知装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明に係る画像式車両感知装置の構成を示すブロック図である。本発明の画像式車両感知装置は、車両が通行している道路画像を入力する入力手段１と、入力された画像中に通過車両があるか否かを検知する車両感知手段２と、車両感知結果を出力する出力手段３とを有する。
【００１５】
車両感知手段２は、入力手段１から入力された現画像に対して２値化処理を行い現画像の２値化画像を作成する現画像２値化手段２１と、現画像と現画像２値化画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する現マスク画像作成手段２２と、現画像２値化画像を反転した現画像２値化反転画像と、現画像の一時刻前に入力された前画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する前マスク画像作成手段２３と、現マスク画像と前マスク画像の各対応する画素の輝度値の高い方を採った画像を作成する合成画像作成手段２４と、合成画像と前画像の差分画像を作成する差分画像作成手段２５と、差分画像を２値化した差分２値画像を作成することにより画像全体を黒画素とし、その黒画素の中に車体の反射部、白系の部分を白画素とすることができる。この差分２値画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対し、所定の領域に所定量の白画素があるか否かを判定することにより車両感知を行う車両領域検出手段２６を有するものである。
【００１６】
尚、車両感知手段２、現画像２値化手段２１、現マスク画像作成手段２２、前マスク画像作成手段２３、合成画像作成手段２４、差分画像作成手段２５、車両領域検出手段２６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ（予め所定の処理を行うプログラムが内蔵されている）、ＲＡＭ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバイスにて実行可能である。
【００１７】
入力手段１は、工業用カメラ等の画像入力手段によって実現可能である。出力手段３は、一連の処理が完了した時、車両感知した結果を出力する手段であり、例えば、ＣＲＴ、ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示手段によって実現可能である。
【００１８】
図２は、本発明に係る画像式車両感知処理のフローチャートを示す。始めに、入力手段１にて車両感知の対象となる道路が撮影された画像の入力処理（ステップ１００）を行う。次に、入力された現画像に対して現画像２値化手段２１にて現画像に対して２値化処理を行い現画像の２値化画像を作成する現画像２値化処理（ステップ１１０）を行い、現マスク画像作成手段２２にて現画像と現画像２値化画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する現マスク画像作成処理（ステップ１２０）を行う。
【００１９】
更に、前マスク画像作成手段２３にて現画像２値化画像を反転した現画像２値化反転画像と現画像の一時刻前に入力された前画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する前マスク画像作成処理（ステップ１３０）を行い、合成画像作成手段２４にて現マスク画像と前マスク画像の各対応する画素の輝度値の高い方を採った画像を作成する合成画像作成処理（ステップ１４０）を行う。
【００２０】
続いて、差分画像作成手段２５にて合成画像と前画像の差分画像を作成する差分画像作成処理（ステップ１５０）を行い、車両領域検出手段２６にて差分画像を２値化した差分２値画像を作成し、差分２値画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対し、所定の領域に所定量の白画素があるか否かを判定し車両感知を行う車両領域検出処理（ステップ１６０）を行い、出力手段３にて前記車両領域検出処理により判定された車両感知の有無を出力処理（ステップ１７０）する。
【００２１】
図２の現画像２値化処理（ステップ１１０）では、従来知られている自動２値化処理を用いて２値化処理が可能である。ここで画像の各画素の輝度値は０から２５５の値で表現し、２値化した結果の輝度値として黒画素は０、白画素は２５５の値を持つものとする。
図３は現マスク画像作成処理（ステップ１２０）の詳細処理を示すフローチャートである。まず、入力された画像の全画素について処理済か否かを判定（ステップ２１０）し、全て処理済であれば処理を終了する。処理済でなければ着目画素の画素輝度値について現画像のほうが現画像２値化画像より低いか否かを判定（ステップ２２０）し、低ければ、現画像の着目位置の画素輝度値を現マスク画像の着目位置の画素輝度値（ステップ２３０）とし、着目位置の更新（ステップ２５０）に進む。低くなければ、現画像２値化画像の着目位置の画素輝度値を現マスク画像の着目位置の画素輝度値とする（ステップ２４０）。ステップ２５０では、着目位置を更新しステップ２１０に戻る。
【００２２】
図４は前マスク画像作成処理（ステップ１３０）の詳細処理を示すフローチャートである。まず、現画像２値化画像の反転画像を現画像２値化反転画像とする（ステップ３１０）。次に、全画素について処理済か否かについて判定（ステップ３２０）し、済ならば終了する。済でなければ着目位置の画素輝度値について前画像のほうが現画像２値化反転画像より低いか否かを判定（ステップ３３０）し、低ければ、前画像の着目位置の画素輝度値を前マスク画像の着目位置の画素輝度値とし（ステップ３４０）、着目位置を更新（ステップ３６０）に進む。低くなければ、現画像２値化反転画像の着目位置の画素輝度値を前マスク画像の着目位置の画素輝度値とし（ステップ３５０）、着目位置を更新し（ステップ３６０）、全画素について処理済か否かについて判定（ステップ３２０）に戻る。
【００２３】
図５は合成画像作成処理（ステップ１４０）の詳細処理を示すフローチャートである。まず、全画素について処理済か否かを判定し（ステップ４１０）、済ならば終了する。済でなければ、着目位置の画素輝度値について現マスク画像のほうが前マスク画像より高いか否かを判定し（ステップ４２０）、高ければ現マスク画像の着目位置の画素輝度値を合成画像の着目位置の画素輝度値とし（ステップ４３０）、ステップ４５０に進む。高くなければ、前マスク画像の着目位置の画素輝度値を合成画像の着目位置の画素輝度値とし（ステップ４４０）、着目位置を更新し（ステップ４５０）、ステップ４１０に戻る。
【００２４】
図６は差分画像作成処理（ステップ１５０）の詳細処理を示すフローチャートである。まず、全画素について処理済か否かを判定し（ステップ５１０）、済ならば終了する。済でなければ、着目位置の画素輝度値について合成画像と前画像の差分を差分画像の着目位置の画素輝度値とし（ステップ５２０）、着目位置を更新し（ステップ５３０）、全画素について処理済か否かについて判定（ステップ５１０）に戻る。
【００２５】
図７は車両領域検出処理(ステップ１６０)の詳細処理を示すフローチャートである。まず、差分画像を２値化し差分２値画像を作成し(ステップ６１０)、差分２値画像をＮ×Ｍの領域に分割し(ステップ６２０)、所定の領域に所定量の白画素と黒画素があるか否かを判定し（ステップ６３０）、あれば車両感知とし(ステップ６４０)、終了する。なければ車両未感知とし(ステップ６５０)、終了する。
【００２６】
図８は、本発明に係わる処理で作成される画像を示す図である。本実施例における車両の車体色は黒系のものであり、背景１１、影１２である。（Ａ）が一時刻前の前画像の例、（Ｂ）が現画像の例を示す。まず、現画像２値化処理（ステップ１１０）において（Ｂ）の現画像を２値化して（Ｃ）の現画像２値化画像を作成する。図中、斜線部分が影と車体の黒系の部分である。次に、現マスク画像作成処理（ステップ１２０）において（Ｂ）の現画像と（Ｃ）の現画像２値化画像との各画素値を比較し低いほうの輝度値の画像として（Ｅ）の現マスク画像を作成する。前マスク画像作成処理（ステップ１３０）において、（Ｃ）の現画像２値化画像を反転した（Ｄ）の現画像２値化反転画像が作成され、（Ａ）の前画像と（Ｄ）の現画像２値化反転画像との各画素値を比較し低いほうの輝度値の画像として（Ｆ）の前マスク画像を作成する。合成画像作成処理（ステップ１４０）において、（Ｅ）の現マスク画像と（Ｆ）の前マスク画像との各画素値を比較し高いほうの輝度値の画像として（Ｇ）の合成画像を作成する。さらに、差分画像作成処理（ステップ１５０）において、（Ｇ）の合成画像と（Ａ）の前画像の各対応する画素位置の輝度値の差分を取った（Ｈ）の差分画像を作成する。
【００２７】
図９は図２の車両領域検出処理で車両検知か否かを判定する処理手順を示す図である。図２の車両領域検出処理（ステップ１６０）において、図８（Ｈ）の差分画像を２値化した（Ｉ）の差分２値化画像を作成する。この差分２値化画像は、画像全体を黒画素とし、その黒画素の中に車体の反射部、白系の部分を白画素として表示することができる。ここで差分２値化画像の領域を、４×４の１６領域に分割した場合、図９（Ｊ）に示す領域に分割される。図９（Ｋ）は所定の領域に一定量以上の黒画素がある判別のための領域パターンの例を示し、黒画素がある領域パターンは入力される画面の背景によって設定される。図９（Ｌ）は図９（Ｉ）の画像を９分割に割り当てて得たもので、白画素が図９（Ｉ）の白抜き部分が白画素として示され、白画素領域が一定量以上ある領域を車両感知として判定する例を示す。図９（Ｋ）と（Ｌ）においてハッチング部分は黒画素領域、白抜き部分は白画素領域を示す。図９（Ｋ）の黒画素領域は一定量以上の黒画素があり、白画素領域の９領域の内６領域以上に一定量以上の白画素があれば車両感知と判定する場合、図９（Ｌ）はその条件に該当し車両感知となる。車両領域検出処理で車両検知か否かを車両の車体色が黒系の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両の感知を正確に判定することができる。
【００２８】
以上のように、従来、車両の車体色が影と同等の輝度値の場合には、基準道路レベルとの比較では車両感知の判断が困難であるが、本実施例によれば、車両の車体色が黒系の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両の感知を正確に行える画像式車両感知装置を提供することができる。
【実施例２】
【００２９】
図１０は、本発明に係る画像式車両感知装置の他の実施例の構成を示すブロック図である。本発明の画像式車両感知装置は、車両が通行している道路画像を入力する入力手段１と、入力された画像中に通過車両があるか否かを検知する車両感知手段２と、車両感知結果を出力する出力手段３とを有する。
【００３０】
車両感知手段２は、入力手段１から入力された現画像の一時刻前に入力された前画像に対して２値化処理を行い前画像２値化画像を作成する前画像２値化手段３１と、前画像と前画像２値化画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する前マスク画像作成手段３２と、前画像２値化画像を反転した前画像２値化反転画像と現画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った現マスク画像を作成する現マスク画像作成手段３３と、現マスク画像と前マスク画像の各対応する画素の輝度値の高い方を採った画像を作成する合成画像作成手段２４と、合成画像と現画像の差分画像を作成する差分画像作成手段２５と、差分画像を２値化した差分２値化画像を作成することにより画像全体を黒画素とし、その黒画素の中に車体の反射部、白系の部分を白画素として表示することができる。この差分２値画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対し、所定の領域に所定量の白画素があるか否かを判定することにより車両感知を行う車両領域検出手段２６を有するものである。
【００３１】
尚、車両感知手段２、前画像２値化手段３１、前マスク画像作成手段３２、現マスク画像作成手段３３、合成画像作成手段２４、差分画像作成手段２５、車両領域検出手段２６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ（予め所定の処理を行うプログラムが内蔵されている）、ＲＡＭ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバイスにて実行可能である。
【００３２】
入力手段１は、工業用カメラ等の画像入力手段によって実現可能である。出力手段３は、一連の処理が完了した時、車両感知した結果を出力する手段であり、例えば、ＣＲＴ、ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示手段によって実現可能である。
【００３３】
図１１は、本発明に係る画像式車両感知処理のフローチャートを示す。始めに、入力手段１にて車両感知の対象となる道路が撮影された画像の入力処理（ステップ７００）を行う。次に、入力された前画像に対して前画像２値化手段３１にて前画像に対して２値化処理を行い前画像２値化画像を作成する前画像２値化処理（ステップ７１０）を行い、前マスク画像作成手段３にて前画像と前画像２値化画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する前マスク画像作成処理（ステップ７２０）を行い、現マスク画像作成手段３３にて前画像２値化画像を反転した前画像２値化反転画像と現画像の各対応する画素の輝度値の低い方を採った画像を作成する現マスク画像作成処理（ステップ７３０）を行い、合成画像作成手段２４にて現マスク画像と前マスク画像の各対応する画素の輝度値の高い方を採った画像を作成する合成画像作成処理（ステップ７４０）を行い、差分画像作成手段２５にて合成画像と現画像との差分画像を作成する差分画像作成処理（ステップ７５０）を行い、車両領域検出手段２６にて差分画像を２値化した差分２値画像を作成し、差分２値画像を複数の領域に分割し、分割された領域に対し、所定の領域に所定量の白画素があるか否かを判定し車両感知を行う車両領域検出処理（ステップ７６０）を行う。次に、出力手段３にて前記車両領域検出処理により判定された車両感知の有無を出力処理（ステップ７７０）する。
【００３４】
図１１の前画像２値化処理（ステップ７１０）では、従来知られている自動２値化処理を用いて２値化処理が可能である。ここで画像の各画素の輝度値は０から２５５の値で表現し、２値化した結果の輝度値として黒画素は０、白画素は２５５の値を持つものとする。
【００３５】
前マスク画像作成処理（ステップ７２０）は、前述に従って図３に示す現マスク画像作成処理（ステップ２２０）、又、現マスク画像作成処理（ステップ７３０）は、前述に従って図４に示す前マスク画像作成処理（ステップ１３０）と同様の処理、更に、合成画像作成処理（ステップ７４０）は、前述に従って図５に示す合成画像作成処理（ステップ１４０）と同様の処理によって行われる。
【００３６】
又、差分画像作成処理（ステップ７５０）は、前述に従って図６に示す差分画像作成処理（ステップ１５０）と同様の処理、及び、車両領域検出処理（ステップ７６０）は、前述に従って図７に示す車両領域検出処理(ステップ１６０)と同様の処理によって行われる。
【００３７】
本実施例の各処理における画像は、実施例１の図８に示すように、同様の手順で画像が作成されると共に、図９と同様の処理手順による車両領域検出処理で車両検知か否かを車両の車体色が黒系の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両の感知を正確に判定することができる。
【００３８】
以上のように、従来、車両の車体色が黒系の影と同等の輝度値の場合には、基準道路レベルとの比較では車両感知の判断が困難であるが、本実施例によれば、車両の車体色が黒系の影と同等の輝度値の場合においても影の影響を除去し車両の感知を正確に行える画像式車両感知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係わる画像式車両感知装置の機能構成ブロック図である。
【図２】本発明に係わる画像式車両感知処理のフローチャート図である。
【図３】図２の現マスク画像作成処理の詳細なフローチャート図である。
【図４】図２の前マスク画像作成処理の詳細なフローチャート図である。
【図５】図２の合成画像作成処理の詳細なフローチャート図である。
【図６】図２の差分画像作成処理の詳細なフローチャート図である。
【図７】図２の車両領域検出処理の詳細なフローチャート図である。
【図８】本発明に係わる処理で作成される画像の例を示す図である。
【図９】図２の車両領域検出処理で車両検知か否かを判定する例を示す図である。
【図１０】本発明に係わる他の例を示す車両感知装置の機能構成ブロック図である。
【図１１】本発明に係わる他の例を示す画像式車両感知処理のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…入力手段、２…車両感知手段、３…出力手段、１１…背景、１２…影、２１…現画像２値化手段、２２、３３…現マスク画像作成手段、２３、３２…前マスク画像作成手段、２４…合成画像作成手段、２５…差分画像作成手段、２６…車両領域検出手段、３１…前画像２値化手段。
【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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