JPH03179598A - 車両検知装置およびその検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、夜間における道路や駐車場などにおいて、
特定の領域を撮影したテレビカメラなどの画像データの
中から目的とする車両のみを検知する車両検知装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、道路や駐車場などをテレビカメラで撮影し、撮影
した画像データの中から目的とする車両のみを検知して
車両の流れなどの必要な情報を得る場合、特に、夜間に
おいてはヘッドライトやテールランプを抽出し、ヘッド
ライトやテールランプを車両として検知する方法が採ら
れている。

この方法は、夜間では背景に比べて自動車のヘッドライ
トが高輝度を呈することから、例えば第５図に示すよう
に、車両Ｍの進行方向の水平方向（車両幅方向）投影結
果（濃度値）（第５図（ロ））、垂直方向（車両長方向
）投影結果（濃度値）（第５図（Ｃ））に対してそれぞ
れ閾値Ｙ、Ｘを設定し、ヘッドライトまたはテールラン
プのみのデータを得るとともに、垂直方向投影結果のヘ
ッドライトまたはテールランプの間隔により、車両Ｍを
検知している。

このような車両検知装置として、例えば特開昭６３−１
８４８９８号公報に示されているものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の車両検知装置は上述したように車両を検知してい
るので、第５図に示すような理想的な状態では車両Ｍを
検知することができるが、実際には路面からの反射光な
どにより、第６図に示すように、水平方向投影結果（第
６図中））および垂直方向投影結果（第６図（Ｃ））が
変化する。

したがって、特に、垂直方向投影結果からヘッドライト
またはテールランプの間隔を基準にして車両Ｍを検知す
る場合、車両Ｍを検知するのが困難になるという不都合
があった。

また、水平方向投影結果に基づいて車両Ｍを検知する場
合においても、第６図（ｂ）に示すように、ヘッドライ
ト部分の最大濃度値と、ヘッドライトの照射領域部分の
最大濃度値の差がわずかであることにより、適切な閾値
Ｙの設定がむずかしく、２つのヘッドライトがあるよう
に判定してしまうという不都合があった。

この発明は、上記したような不都合を解消するためにな
されたもので、車両判定条件である閾値ρ設定が容易で
、安定した車両検知のできる車両検知装置を提供するも
のである。

〔課題を解決するための手段］ この発明にかかる車両検知装置は、変換部が出力するデ
ィジタル濃度データを水平方向（車両幅方向）に加算し
て水平方向投影結果を算出する水平方向加算処理部と、
水平方向投影結果の隣接した各座標における濃度値間の
差を車両進行方向に関する変化成分として算出する差分
処理部と、変化成分を絶対値変換して変化量とする絶対
値変換部と、変化量の和を算出して比較判定部に出力す
る加算部を設けたものである。

また、他の発明にかかる車両検知装置は、絶対値変換部
を、前方差分処理部が出力する変化成分を累乗変換して
変化量とする累乗変換部としたものである。

〔作　用］ この発明における車両検知装置は、水平方向投影結果か
ら得られる１次元の濃度値列に対し、隣接した各座標に
おける濃度値間の差を求めることで変化量を算出し、こ
の変化量を絶対値変換した和の大きさ、または変化量の
累乗の和の大きさに基づいて車両を検知する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例による車両検知装置の構成
を示すブロック図であり、１は影像を撮影するテレビカ
メラ、２はロー・バス・フィルタ（ＬＰＦ）を示し、こ
のＬＰＦ２はテレビカメラ■で撮影した画像データであ
るビデオ信号の雑音成分を除去するとともに、後述する
アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ変換器）３における
折り返し雑音を防止するため、サンプリング定理を満足
するように高域成分を除去するものである。

３はＬＰＦ２が出力するビデオ信号をディジタル濃度デ
ータに変換するＡＤ変換器、４はＡＤ変換器３が出力す
るディジタル画像データを水平方向（車両幅方向）に加
算して水平方向投影結果（濃度値）を算出する水平方向
加算処理部、５は差分処理部を示し、この差分処理部５
は、後述するように、水平方向加算処理部４が出力する
水平方向投影結果（１次元加算結果）の隣接した各座標
における濃度値間の差を変化成分として算出するもので
ある。

６Ａは差分処理部５が出力する変化成分を絶対値変換し
て変化量とする絶対値変換部、６Ｂは累乗変換部を示し
、この累乗変換部６Ｂは、後述するように、差分処理部
５が出力する変化成分を累乗して変化量とするものであ
る。

なお、絶対値変換部６Ａ、累乗変換部６Ｂは、いずれか
一方が使用される。

７は絶対値変換部６Ａまたは累乗変換部６Ｂが出力する
変化量の和を算出する加算部、８は加算部７が出力する
変化量の和を記憶する演算結果メモリ部を示す。

９は比較判定部としてのマイクロ・プロセッサ・ユニッ
ト（ＭＰＵ）を示し、車両を判定するために設定された
車両判定条件（適当な闇値）と、演算結果メモリ部８が
記憶している変化量の和を比較し、車両判定条件を満足
するときは車両と判定するものである。

第２図（ａ）〜（ｄ）は所定時刻にサンプリングしたデ
ィジタル画像図、水平方向投影結果の特性図および変化
量の特性図、第３図（ａ）〜（ｄ）は所定時刻から所定
時間が経過した後にサンプリングしたディジタル画像図
、水平方向投影結果の特性図および変化量の特性図、第
４図は絶対値変換部６Ａの絶対値変換を行なう変換デー
タテーブルの一例を示す図である。

なお、第２図、第３図は実測したデータに基づいたもの
である。

次に、動作について説明する。

まず、所定の時刻、例えば時刻しに処理が開始されると
、テレビカメラ１で撮影したビデオ信号はＬＰＦ２で雑
音成分、高域成分が除去され、ＡＤ変換器３で、例えば
第２図（ａ）に示すディジタル画像に変換される。

なお、夜間においては、第２図（ａ）に示すように、ま
ず、ヘッドライトの照射成分が検知領域内に発生する。

そして、このようにして得られた１画面のディジタル濃
度データに対して水平方向加算処理部４は、下記の第（
１）式に基づいて水平方向投影結果（水平方向加算結果
）を求める。

なお、ｆ　（ｙ；　）は各ｙｉ座標におけるＸ方向加算
値で、２次元データを１次元データに変換した水平方向
投影結果（第２図（ｂ）、（Ｃ））　、ｆ　（ｘ。

、ｙ、）は２次元座標（ｘｔｓｙ五）における濃度値を
示す。

なお、第２回し）と第２図（Ｃ）は、同一の特性図であ
る。

この第２図（ｂ）　、　（Ｃ）に注目すると、曲線ｆ　
（ｙｉ）はヘッドライトの集中する部分でピークを持ち
、その後ヘツドライト光の拡散によってなだらかに減少
している。

次に、このようにして得られた１次元データに対して差
分処理部５は、下記の第（２）式に基づいて変化成分（
変化量）を求める。

ｇ　（ｙｔ　）　＝ｌ　ｆ　（）’ｔ＋＋　）　−ｆ　
（３Ｆ！　）・・・　（２） なお、ｇ　（ｙ、）は変化量の大きさであり、隣接する
画素同士の差分処理によって得られた変化量ｇ　（ｙｉ
　）は、第２図（ｂ）　、　（Ｃ）において、なだらか
に減少するので、第２図（ｄ）に示す変化量も小さなも
のとなっている。

次に、所定時間が経過した後、例えばＴ秒後には車両Ｍ
が検知領域内に入るので、ディジタル画像は第３図（ａ
）に示すようになり、水平方向投影結果は第３図（ロ）
、　（Ｃ）　（第３図（ロ）、（Ｃ）は同一の特性図で
ある。）に示す特性になるとともに、変化量ｇ（ｙ、）
は第３図（ｄ）となる。

ここで、第３図（ｄ）の変化量ｇ（ｙ、）は第２図（ｄ
）の変化量ｇ　（ｙｔ　）よりも大きくなっているが、
この変化は車両Ｍに設けられているフロントガラスなど
の輝度変化要因によるものである。

しかし、ヘッドライトの照射成分は、ある点にピークを
持ち、光が拡散することによって濃度値が徐々に減少す
るため、変化量ｇ　（ｙｉ　）も小さくなる。

そして、得られた変化量ｇ　（ｙｉ　）には正、負の極
性が生ずることから、絶対値変換部６Ａは得られた変化
成分（変化量ｇ（ｙｌ）を絶対値変換する。

ここで、例えば濃度データが８ビツトのデータ構成の場
合、−２５６〜２５６の差分結果は９ビツト構成で可能
となり、５１２の変換データテーブルがあれば、変換可
能となることはいうまでもない。

この変化量の差に注目し、得られたデータに対して加算
部７は、下記の第（３）式に基づいて単純に加算した和
を求め、和（演算結果）を演算結果メモリ部８に書き込
む。

ここで、車両部分と照射部分の加算を切り分けるポイン
トは、−例として最初に入力する大きな変化量の立ち上
がり部分（第２図（Ｃ）、第３図（Ｃ）における部分Ｐ
）とすることができ、車両部分の後端を認識するポイン
トは、連続して低レベル値が出力される部分の前に位置
する大きな変化量の立ち下がり部分（第３図（Ｃ）にお
ける部分Ｑ）とすることができる。

なお、δは変化量を示し、ヘッドライトの照射部分の変
化量（大きさ）を６１、ヘッドライトを含む車両部分の
変化量を６２とすると、両変化量δ１　、δ２はδ１（
δ２の関係となり、■桁以上具なるため、照射成分か車
両Ｍかを誤判定することなく確実に判定することが可能
になる。

このようにして演算結果メモリ部８に書き込まれた演算
結果を設定されている適当な闇値で比較することにより
、比較判定部９は車両Ｍであるか否かを判定する。

したがって、この実施例によれば、誤判定を生じさせな
い闇値の設定が容易になるとともに、水平方向投影結果
の濃度値の変化量で安定して車両Ｍとヘッドライトの照
射成分を分離することが可能となり、夜間において安定
した車両検知ができ、車両検知能力が向上する。

また、水平方向投影結果を用いることでディジタル画像
の２次元データを１次元データとして捕らえることがで
きるため、画像メモリなどの容量を小さくすることがで
きる。

さらに、各処理が加算、減算およびテーブル変換という
単純処理であるため、ビデオレートに追従したリアルタ
イム処理が可能になる。

次に、絶対値変換部６Ａの代わりに累乗変換部６Ｂを用
いると、累乗変換部６Ｂは、下記の第（４）式に基づい
て差分結果を求める。

ｇ　（ｙｔ　）　＝　（ｆ　（ｙ！、１　）　−ｆ　（
ｙｔ　）　：ｌ”・・・　（４） ただし、ａ＝２　、４　、６　、８　、・・・このよう
に、累乗の形で変化量ｇ　（ｙｔ　）を求めると、大き
い信号成分が一層強調されるため、ＳＮを向上させて安
定した車両検知が可能になる。

なお、この累乗変換部６Ｂにおいても、絶対値変換部６
Ａと同様なテーブル変換的処理がなされる。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、誤判定を生しさせな
い闇値の設定が容易になるとともに、水平方向投影結果
の濃度値の変化量で安定して車両とヘッドライトの照射
成分を分離することが可能となり、夜間において安定し
た車両検知ができ、車両検知能力が向上する。

また、水平方向投影結果を用いることで画像の２次元デ
ータを１次元データとして捕らえることができるため、
画像メモリなどの容量を小さくすることができる。

さらに、各処理が加算、減算およびテーブル変換という
単純処理であるため、ビデオレートに追従したリアルタ
イム処理が可能になるという効果を有する。

そして、他の発明によれば、前述した効果の他に、ＳＮ
を向上させて安定した車両検知が可能になるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車両検知装置の構成
を示すブロック図、 第２図（ａ）〜（ｄ）は所定時刻のディジタル画像図。 水平方向投影結果の特性図および変化量の特性図、 第３図（ａ）〜（ｄ）は所定時刻から所定時間が経過し
た後のディジタル画像図、水平方向投影結果の特性図お
よび変化量の特性図、 第４図は絶対（Ｉｉ￥変換部の絶対値変換を行なう変換
データテーブルの一例を示す図、 第５図（ａ）〜（Ｃ）はディジタル画像図、水平方向投
影結果の特性図および垂直方向投影結果の特性図、 第６図（ａ）〜（Ｃ）はディジタル画像図、水平方向投
影結果の特性図および垂直方向投影結果の特性図である
。 １・・・テレビカメラ、２・・・ロー・パス・フィルタ
、３・・・アナログ・ディジタル変換器、４・・・水平
方向加算処理部、５・・・差分処理部、６Ａ・・・絶対
値変換部、６Ｂ・・・累乗変換部、７・・・加算部、８
・・・演算結果メモリ部、９・・・マイクロ・プロセッ
サ・ユニット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影した画像データをアナログ・ディジタル変換
   器でディジタル濃度データに変換して得られた濃度値に
   数値演算処理を施し、比較判定部で車両判定条件と比較
   して前記車両条件を満足するときは車両と判定する車両
   検知装置において、 前記ディジタル濃度データを水平方向に加算して水平方
   向投影結果を算出する水平方向加算処理部と、 前記水平方向投影結果の隣接した各座標における濃度値
   間の差を車両進行方向に関する変化成分として算出する
   差分処理部と、 前記変化成分を絶対値変換して変化量とする絶対値変換
   部と、 前記変化量の和を算出して前記比較判定部に出力する加
   算部と、 を設けたことを特徴とする車両検知装置。
2. （２）前記絶対値変換部を、前記変化成分を累乗変換し
   て変化量とする累乗変換部とした請求項（１）記載の車
   両検知装置。