(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通量を計測する交通量計測システムであって、
連続して配置される複数のカメラと、
前記カメラからの画像を、当該カメラに対応して設定された計測期間について解析して、当該カメラでの前記計測期間における車両の車両数と、前記車両の走行速度とを出力する画像処理装置と、
前記複数のカメラをグループとして記憶しておき、前記画像処理装置から前記車両数と前記走行速度が入力されると、同一のグループとして記憶された前記複数のカメラに対応する車両数及び走行速度を平均化して、前記グループに対応する車両数と走行速度とを算出し、交通量として出力する集計装置とを備え、
前記集計装置は、同一のグループに属するカメラに対応する計測期間の長さを共通とし、前記計測期間の開始タイミングを、前記カメラの配列順に従って順次遅くするよう制御するものであり、
前記集計装置が、走行速度が速くなると前記計測期間の長さを短くすると共に前記開始タイミングの時間差を小さくし、遅くなると前記計測期間の長さを長くすると共に前記開始タイミングの時間差を大きくするよう、走行速度に対応して前記計測期間の長さと前記開始タイミングの時間差を予め記憶しており、
グループで算出された走行速度に対応して記憶されている前記計測期間の長さと前記開始タイミングの時間差に基づいて、前記グループに属するカメラの計測期間と開始タイミングを調整することを特徴とする交通量計測システム。
【請求項２】
複数のグループを備え、前記複数のグループに属するカメラの組み合わせを変更可能としたことを特徴とする請求項１記載の交通量計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路や一般道のトンネルにおいて、監視カメラを用いて交通量を計測するシステムに係り、特に計測精度を向上させることができる交通量計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
従来、高速道路や一般国道のトンネルに監視カメラを設置して、交通量を計測するシステムがある。
交通量計測が行われるトンネルは、長大で、監視カメラが複数台設けられており、監視カメラ毎にチャネル（ＣＨ）が割り当てられて、複数チャネルについて画像処理を行っている。
しかし、交通量計測は各監視カメラに対応して割り当てられた１ＣＨの画像処理により行われるようになっていた。【０００３】
［関連技術］
尚、交通量計測に関する従来技術としては、特開２００９−１３８４６６号公報「トンネル内監視装置」（特許文献１）がある。
特許文献１には、監視カメラの映像を解析して、車両の種類や台数、平均速度を計測するトンネル内監視装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３８４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の交通量計測システムでは、監視対象の道路が２車線以上であると、監視カメラの視野において複数車両が重なることがあり、その場合には、画像上で重なった複数台の車両を１台とみなしてしまうため、正確な計数ができず計測精度が低下してしまうという問題点があった。【０００６】
尚、特許文献１には、画像上で重なり合う複数の車両を個別に検知することは記載されていない。【０００７】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、１台の監視カメラの画像では重なってしまう複数の車両を区別して検出し、交通量の計測精度を向上させることができる交通量計測システム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】
【０００８】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、交通量を計測する交通量計測システムであって、連続して配置される複数のカメラと、カメラからの画像を、当該カメラに対応して設定された計測期間について解析して、当該カメラでの計測期間における車両の車両数と、車両の走行速度とを出力する画像処理装置と、複数のカメラをグループとして記憶しておき、画像処理装置から車両数と走行速度が入力されると、同一のグループとして記憶された複数のカメラに対応する車両数及び走行速度を平均化して、当該グループに対応する車両数と走行速度とを算出し、交通量として出力する集計装置とを備え、集計装置は、同一のグループに属するカメラに対応する計測期間の長さを共通とし、計測期間の開始タイミングを、カメラの配列順に従って順次遅くするよう制御するものであり、集計装置が、走行速度が速くなると計測期間の長さを短くすると共に開始タイミングの時間差を小さくし、遅くなると計測期間の長さを長くすると共に開始タイミングの時間差を大きくするよう、走行速度に対応して計測期間の長さと開始タイミングの時間差を予め記憶しており、グループで算出された走行速度に対応して記憶されている計測期間の長さと開始タイミングの時間差に基づいて、グループに属するカメラの計測期間と開始タイミングを調整することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記交通量計測システムにおいて、複数のグループを備え、前記複数のグループに属するカメラの組み合わせを変更可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、交通量を計測する交通量計測システムであって、連続して配置される複数のカメラと、カメラからの画像を、当該カメラに対応して設定された計測期間について解析して、当該カメラでの計測期間における車両の車両数と、車両の走行速度とを出力する画像処理装置と、複数のカメラをグループとして記憶しておき、画像処理装置から車両数と走行速度が入力されると、同一のグループとして記憶された前記複数のカメラに対応する数及び走行速度を平均化して、当該グループに対応する車両数と走行速度とを算出し、交通量として出力する集計装置とを備え、集計装置は、同一のグループに属するカメラに対応する計測期間の長さを共通とし、計測期間の開始タイミングを、カメラの配列順に従って順次遅くするよう制御するものであり、集計装置が、走行速度が速くなると計測期間の長さを短くすると共に開始タイミングの時間差を小さくし、遅くなると計測期間の長さを長くすると共に開始タイミングの時間差を大きくするよう、走行速度に対応して計測期間の長さと開始タイミングの時間差を予め記憶しており、グループで算出された走行速度に対応して記憶されている計測期間の長さと開始タイミングの時間差に基づいて、グループに属するカメラの計測期間と開始タイミングを調整する交通量計測システムとしているので、１台のカメラの画像では重なってしまう複数台の車両を、グループ内の別のカメラにおいてそれぞれ判別することができ、交通量の計測精度を向上させることができ、また、実際の走行速度に応じて、同一車両がグループ内の複数のカメラで撮影される可能性を高め、交通量の計測精度を一層向上させることができる効果がある。
【００１３】
また、本発明によれば、複数のグループを備え、前記複数のグループに属するカメラの組み合わせを変更可能とした上記交通量計測システムとしているので、道路の状況や走行の傾向に応じて適切なグループ編成とすることができ、交通量計測対象となっている区間全体の交通量を精度よく求めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本システムの撮影の概要を示す説明図である。
【図２】本システムの概略構成を示す概略構成図である。
【図３】本システムの計測方法の概要を示す模式説明図である。
【図４】計測単位時間及び計測開始時間差の調整を示す説明図である。
【図５】交通量計測集計装置３の構成ブロック図である。
【図６】グループ管理テーブルの説明図である。
【図７】計測期間テーブルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る交通量計測システム（本システム）は、複数の監視カメラからの画像に基づいて交通量を計測するシステムであって、画像処理装置が、複数の監視カメラからの画像を予め設定された計測期間毎に解析して、車両数及び走行速度を検出し、交通量計測集計装置が、同一グループとして登録され、道路に沿って連続して配置された複数の監視カメラで検出された車両数及び走行速度を平均化して、区間交通量を算出するものであって、特にグループ内の監視カメラの配置順に従って計測期間開始タイミングを順次遅くしており、１台の監視カメラの視野において複数の車両が重なっている場合でも、別の監視カメラでは重ならずに判別でき、交通量の計測精度を向上させることができるものである。
【００１６】
［本システムにおける撮影の概要：図１］
本システムの構成について説明する前に、本システムの撮影の概要について図１を用いて簡単に説明する。図１は、本システムの撮影の概要を示す説明図である。
図１に示すように、本システムでは、道路に沿って複数の監視カメラ（以下、「カメラ」とする）（１）〜（５）が連続して配置されており、カメラ（１）〜（５）の画像から求められる交通量を１つのグループとして処理することにより、１台のカメラでは重なってしまう複数の車両をそれぞれ識別できるようにするものである。
尚、ここでは、監視対象となる道路をトンネル坑内としているが、外部（明かり部）であっても構わない。
【００１７】
図１の例では、カメラ（１）の視野では、車両Ｂは車両Ａに重なってしまうため計測できないが、カメラ（３）（４）では、車両Ａと重ならず、計測可能となっている。
このように、本システムでは、複数のカメラからの映像に基づいて計測された交通量（車両数及び走行速度）をグループ内で平均して、当該グループの区間全体の交通量として出力するものである。
ここで、走行速度は、計測期間内における個々の車両の速度を求め、測定された車両数で平均化したものである。
【００１８】
そのため、上流のカメラ（１）で撮影した車両が、下流のカメラ（２）〜（５）でもなるべく撮影されるように、当該区間の車両走行速度に応じて、各カメラの映像から交通量を計測する計測期間や計測期間開始のタイミングを調整するようにしており、この点が本システムの特徴となっている。これらについては後述する。
【００１９】
[本システムの構成：図２]
次に、本システムの構成について図２を用いて説明する。図２は、本システムの概略構成を示す概略構成図である。
図２に示すように、本システムは、複数のカメラ１（カメラ（１）〜カメラ（５））と、画像処理装置２と、交通量計測集計装置３とを備えている。
カメラ１は、道路における車両の通行状況を撮影し、時間的に切れ目のない連続した映像（画像）を画像処理装置２に出力する。ここでは、カメラ１を５台としているが、２台以上であれば、これより多くても少なくても構わない。
【００２０】
そして、本システムでは、複数のカメラの映像に基づく交通量をまとめて集計（平均化）するため、予めグループが設定されている。
尚、グループとしてまとめられるのは、比較的スムースに流れる、渋滞しやすい、といった走行の状況が似ている一連の区間に設けられた複数台のカメラであり、例えば、直線道路区間（図１の例）、カーブ区間、坂道区間、トンネル入口付近、トンネル出口付近等のグループが考えられる。
グループの情報は交通量計測集計装置３に記憶されている。
【００２１】
画像処理装置２は、１つのカメラで撮影された画像を１チャネルとして入力し、画像処理を行って、チャネル毎の交通量の情報を出力する。
具体的には、画像処理装置２は、チャネル毎に画像処理を行うチャネル処理部（ＣＨ（１）処理部〜ＣＨ（５）処理部）を備え、各チャネル処理部において、画像を所定の計測期間に分割して、計測期間毎に画像処理を行う。
【００２２】
各チャネル処理部は、画像処理によって大きさや形状等に基づいて車両を検出して、当該計測期間に通行した車両数を求めると共に、当該カメラの撮影範囲における当該計測期間の車両走行速度を算出する。
具体的には、チャネル処理部は、車両が一定区間（距離）を移動する時間から各車両の走行速度を算出し、当該計測期間に通行した各車両の走行速度を合計して、車両数で除算して、当該計測期間の走行速度を求める。
そして、車両数と走行速度を各カメラの撮影範囲に対応する交通量の情報として交通量計測集計装置３に出力する。チャネル処理部は、カメラ１の数に応じて設けられている。
【００２３】
ここで、本システムの特徴として、画像処理装置２は、交通量の計測において、交通量計測集計装置３から指示される計測開始のタイミング及び計測の単位時間（計測単位時間）に従って計測を行う。これについては後述する。
【００２４】
交通量計測集計装置３は、本システムの特徴部分であり、画像処理装置２から入力されたチャネル毎の交通量を、予め設定されたグループ毎に集計して平均化し、グループに属するカメラが設置された区間全体の交通量（区間交通量）として算出する。
トンネル内にグループが複数ある場合には、それらの区間交通量を集計して平均し、トンネル全体の交通量を算出し、外部に出力する。
集計された交通量（区間交通量を平均した車両数及び走行速度）は、道路情報を示す表示板や、ラジオ等のメディアに提供される。
【００２５】
それと共に、本システムの交通量計測集計装置３は、集計結果に基づいて、グループ毎に適切な計測期間及び各カメラの計測開始タイミングを決定して、画像処理装置２に指示を出力する。計測期間及び計測開始タイミングについては後述する。
【００２６】
［本システムにおける計測方法：図３］
次に、本システムの交通量計測方法について図３を用いて説明する。図３は、本システムの計測方法の概要を示す模式説明図である。
図３では、図１に示したカメラ（１）〜（５）を１つのグループとして計測を行う場合を示している。
図１に示すように、画像処理装置２の各カメラに対応するチャネル処理部では、各カメラで撮影された連続映像から、設定された計測開始タイミングで、設定された計測単位時間の画像を切り出して（分割して）、交通量の計測を行う。図１に示した「帯」は、各カメラに対応する計測期間を示している。
計測開始タイミングから始まる計測単位時間の期間を、各カメラに対応する計測期間と称する。
【００２７】
ここで、本システムの特徴として、同一グループに属する複数のカメラの計測期間の長さ（計測単位時間）は全て同じであり、画像処理部２は、カメラ（１）〜（５）の画像について共通の単位時間毎の交通量を計測する。
更に、カメラ（１）〜（５）の計測期間は、時間的にずれて設定されており、隣接するカメラ間の計測期間の開始タイミングの時間差は、Δｔとなっている。
【００２８】
図３の例では、カメラ（１）の計測開始タイミングは時刻ｔ１、計測期間は時刻ｔ１〜ｔ６、計測期間の長さ（計測単位時間）はｔ６−ｔ１＝Ｔ１である。つまり、画像処理装置２では、チャネル（１）処理部において、時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間Ｔ１の画像について、車両数をカウントし、走行速度を算出する。
尚、カメラ（１）の時刻ｔ６から始まる時間Ｔ１の画像は、次の時間の集計処理に用いられる。
【００２９】
カメラ（２）〜カメラ（５）の計測単位時間は、カメラ（１）と同じＴ１である。
但し、カメラ（２）〜カメラ（５）の計測期間の開始タイミング（計測開始タイミング）は、順次遅くなっており、カメラ（２）は時刻ｔ２、カメラ（３）は時刻ｔ３、カメラ（４）は時刻ｔ４、カメラ（５）は時刻ｔ５である。
【００３０】
そして、隣接するカメラ同士の計測期間の開始タイミングの時間差（計測開始時間差）（ｔ２−ｔ１，ｔ３−ｔ２，ｔ４−ｔ２，ｔ５−ｔ４）は、いずれもΔｔとなっている。
つまり、ｔ２＝ｔ１＋Δｔ、ｔ３＝ｔ１＋２Δｔ、ｔ４＝ｔ１＋３Δｔ、ｔ５＝ｔ１＋４Δｔである。
【００３１】
交通量計測集計装置３は、画像処理装置２から、予めグループとして記憶しているカメラ（１）〜（５）の画像処理結果が入力されると、車両数及び走行速度について平均値を算出し、時刻情報を付して、当該グループのカメラが設置されている区間における区間車両数、区間走行速度として出力する。時刻情報は任意に設定可能であるが、例えば、時刻ｔ１とする。上述した例では、時刻ｔ１は、最も早い計測開始タイミングとなっている。
【００３２】
このように、カメラの配置順に従って、画像切り出しのタイミング（計測開始タイミング）を順次遅くすることにより、１台のカメラでは撮影できなかった車両を検出することができ、交通量の計測精度を向上させることができるものである。
【００３３】
［計測期間の調整：図４］
更に、本システムの特徴として、交通量計測集計装置３は、計測された走行速度に応じて、グループ毎に、各カメラに対応する計測期間を調整する。
具体的には、走行速度が速い場合には、計測単位時間及び計測開始時間差を短くし、走行速度が遅い場合には、計測単位時間及び計測開始時間差を長くする。
【００３４】
図４は、計測単位時間及び計測開始時間差の調整を示す説明図である。
例えば、ある走行速度において、図４（ａ）に示すように、計測単位時間Ｔ１、計測開始時間差Δｔとして車両数及び走行速度の計測を行っていたとする。
【００３５】
その状態から、車両走行速度が低下した場合には、図４（ｂ）に示すように、交通量計測集計装置３は、計測単位時間をＴ１より長い時間（Ｔ２）とすると共に、計測開始時間差を、Δｔより長い時間（Δｔ’）として、新たな計測単位時間及び計測開始タイミングを画像処理装置２に指示する。
【００３６】
これは、走行速度が速い場合には、短い計測単位時間で頻繁に画像処理を行わないと車両を見落とす恐れがあるが、遅い場合には画像の変化が小さく、計測単位時間を長くしても影響が少ないためである。
また、走行速度が速い場合、隣接するカメラで同一車両を捕捉するには計測開始時間差を短くする必要があるが、走行速度が遅い場合には計測開始時間差を大きくしても問題ないためである。
【００３７】
尚、渋滞時のように走行速度がきわめて遅い場合には、カメラ（１）〜（５）で同一の車両を撮影することは困難であるが、車両数及び走行速度の平均値を算出することについては問題なく、複数台のカメラの映像を利用することにより、計測精度の向上が期待できるものである。
【００３８】
［交通量計測集計装置３の構成：図５］
次に、交通量計測集計装置３の構成について図５を用いて説明する。図５は、交通量計測集計装置３の構成ブロック図である。
図５に示すように、本システムの交通量計測集計装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、インタフェース部３３とを基本的に備えている。
【００３９】
制御部３１は、画像処理装置２から入力された各カメラ（各ＣＨ）に対応した車両数及び走行速度に基づいて、グループ毎に集計を行い、当該区間の平均車両数及び平均走行速度を算出して、区間交通量として出力する。
トンネル内に複数の区間（複数のグループ）がある場合には、複数の区間交通量を平均した平均値を計測対象区間全体（トンネル全体）の交通量として出力する。
【００４０】
また、制御部３１は、算出されたグループ毎の平均走行速度に応じて、画像処理装置２における計測期間の調整を行う。
具体的には、制御部３１は、グループ毎の走行速度に応じて、計測単位時間を調整して、対応するチャネル処理部に指示を出力すると共に、計測開始時間差を調整して、当該計測開始時間差に基づく計測開始タイミングを各チャネル処理部に指示する。
【００４１】
交通量計測集計装置３から画像処理装置２への、計測単位時間及び計測開始タイミングの指示（通知）は、定期的に行ってもよいし、現状の計測単位時間、計測開始タイミングを変更する場合に行うようにしてもよい。
制御部３１の動作については後述する。
【００４２】
記憶部３２は、制御部３１で実行されるプログラムを記憶すると共に、グループ毎に、当該グループに属するカメラの情報、設定された計測単位時間及び計測開始時間差を記憶するグループ管理テーブルを備えている。
また、記憶部３２は、計測単位時間及び計測開始タイミングの基準として、種々の走行速度に対応して、適切な計測単位時間及び計測開始時間差を記憶する計測期間テーブルを記憶している。これらについては後述する。
インタフェース部３３は、画像処理装置２や集計結果出力部に接続する。
【００４３】
［グループ管理テーブル：図６］
次に、交通量計測集計装置３の記憶部３２に記憶されているグループ管理テーブルについて図６を用いて説明する。図６は、グループ管理テーブルの説明図である。
図６に示すように、グループ管理テーブルは、グループ番号（グループNo.）に対応して、当該グループに属するカメラの情報と、計測単位時間と、計測開始時間差とを記憶している。
【００４４】
ここで、カメラの情報は、道路の上流から下流に向かって配置順に従って記憶されている。
具体的には、グループ１では、カメラ（１）、カメラ（２）…（５）がこの順に配置されており、グループ２では、カメラ（６）、カメラ（７）、カメラ（８）がこの順に配置されているものである。
カメラの配置順は、計測開始タイミングを指定する際に必要となる情報である。
また、グループの新設や廃止、グループに所属するカメラの組み合わせの変更等は、交通量計測集計装置３から随時行うことができるものである。
【００４５】
［計測期間テーブル：図７］
次に、交通量計測集計装置３の記憶部３２に記憶されている計測期間テーブルについて図７を用いて説明する。図７は、計測期間テーブルの説明図である。
図７に示すように、計測期間テーブルは、走行速度に対応して、予め求められた適切な計測単位時間と計測開始時間差とが記憶されているものである。
適切な計測単位時間と計測開始時間差は、上述したように、走行速度に応じて、1台のカメラで撮影された車両が、なるべくグループ内の別のカメラでも撮影されるように設定されているものである。
【００４６】
［交通量計測集計装置３の動作］
交通量計測集計装置３の動作について説明する。
交通量計測集計装置３は、画像処理装置２から処理結果としてカメラ毎の車両数と走行速度とを入力すると、グループ管理テーブルを参照して、グループ毎の車両数及び走行速度（区間交通量）を算出する。
複数のグループがある場合には、交通量計測集計装置３は、更にそれらを平均して、計測対象区間全体の交通量（車両数、走行速度）を算出して、計測対象区間の交通量を外部に出力する。
【００４７】
更に、交通量計測集計装置３は、図７に示した計測期間テーブルを参照して、グループ毎に算出された走行速度に対応する適切な計測単位時間及び計測開始時間差を読み取り、図６に示したグループ管理テーブルの計測期間及び計測開始時間差を更新する。
尚、算出された走行速度に対応する適切な計測単位時間及び計測開始時間差を、テーブルから読み取るのではなく、基準となる走行速度とそれに対応する計測単位時間及び計測開始時間差、演算式、パラメータ等を記憶しておき、算出された走行速度に基づいて演算によって計測単位時間及び計測開始時間差を求めるようにしてもよい。
【００４８】
そして、交通量計測集計装置３は、計測単位時間及び計測開始時間差が変更になった場合に、画像処理装置２に、新しい計測期間及び計測開始時間差を通知する。その際、交通量計測集計装置３は、画像処理装置２に対して、グループに属する各カメラに対応するチャネル処理装置を指定して通知する。
【００４９】
画像処理装置２は、交通量計測集計装置３から、グループに対応したチャネル処理装置の番号と、計測単位時間及び計測開始時間差を受信すると、各チャネル処理装置にそれらを設定する。
【００５０】
上述したように、計測単位時間は、グループ内の全てのチャネル処理装置に共通の時間となっている。
また、指示された計測開始時間差をΔｔとした場合、画像処理装置２は、最も上流のカメラに対応するチャネル処理装置の計測開始タイミング（任意のタイミング）を基準として、２番目のチャネル処理装置は時間Δｔだけ遅く計測期間を開始し、３番目のチャネル処理装置は更にΔｔだけ遅く開始するよう、計測開始タイミングを設定する。
以下同様にして、グループ内の全てのチャネル処理装置について、カメラの配列順に従って順次Δｔずつ計測開始タイミングを遅らせて設定する。
これにより、図３、図４に示したように、カメラの配置順に応じて計測期間を順次遅くして画像処理が行われるものである。
【００５１】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る交通量計測システムによれば、複数の監視カメラからの画像に基づいて交通量を計測するシステムであって、画像処理装置２が、複数の監視カメラからの画像を予め設定された計測期間毎に解析して、車両数及び走行速度を検出し、交通量計測集計装置３が、連続して配置された複数の監視カメラを一つのグループとして記憶しておき、同一グループとして登録された複数の監視カメラで検出された車両数及び走行速度を平均して区間交通量を算出するものであり、特にグループ内の監視カメラの配置順に従って監視カメラの計測期間開始タイミングを順次遅くしており、１台の監視カメラの視野では複数の車両が重なっている場合でも、別の監視カメラでは重ならずに判別することができ、交通量の計測精度を向上させることができる効果がある。
【００５２】
また、本システムによれば、計測された走行速度に応じて、計測期間の計測単位時間と計測開始タイミングとを適宜調整するようにしているので、車両の検出精度を向上させて、交通量の計測精度を一層向上させることができる効果がある。
【００５３】
尚、上述した例では、画像処理装置２と交通量計測集計装置３とを別の構成として記載したが、一体の装置として形成してもよい。
【００５４】
また、図３、図４に示した例では、各カメラに対応した検出期間が時間的に重複する場合を示しているが、重複していなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、１台の監視カメラの画像では重なってしまう複数の車両を区別して検出し、交通量の計測精度を向上させることができる交通量計測システムに適している。
【符号の説明】
【００５６】
１…監視カメラ、  ２…画像処理装置、  ３…交通量計測集計装置、  ３１…制御部、
３２…記憶部、  ３３…インタフェース部
【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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