JPH0481999A - 移動物体検知装置 - 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〕 本発明は、任意の大きさ・任意の形状の物体が、任意の
時刻に任意の時間間隔で任意の個数、一定の方向に移動
するシステムに間して、その物体通過の検知と、カメラ
の前の通過時の瞬時速度、及び高さと進行方向に関する
長さの計測を可能とする移動物体検知装置に関し、特に
、道路交通の監視・計測装置等に用いられる検知装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、画像情報を用いた移動物体検知装置では、そのほ
とんどが時系列上に並べられた複数枚の二次元画像間の
差異を検出しようとしていた。

すなわち、移動物体を側部から撮像し、画像処理により
物体の進行方向Ｘと高さ方向ｙの雨空間方向を軸とする
二次元画像を入力情報として利用し、時刻ｔ１における
画像と時刻ｔ２における画像の差分を検出することを基
本原理としていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の移動物体検知装置は、複数枚の二次元画
像の処理を行わなければならないため、処理内容が複雑
で計算量が多く、またハードウェアが大型で高価になり
、特に実時間処理を必要とするシステムにおいては、特
殊な専用の高速ハードウェアを設計しなければならない
という欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の移動物体検知装置は、移動物体の通路上のこの
通路と直交する面を光学的に走査して一次元画像を撮像
する撮像装置と、前記通路上の前記撮像装置が走査する
面より離れた位置の移動物体の通過を検出する感知装置
と、前記撮像装置が撮像した背景画像を格納する背景画
像メモリと、この背景画像メモリからの背景画像の信号
と前記撮像装置が撮像する画像の信号の差分を求める比
較回路と、この比較回路の出力を２値化した２値化画像
のエツジを検出するエツジ検出回路と、このエツジ検出
回路の出力信号から得たラン情報に前記感知装置の信号
から移動物体の移動速度を求める速度検出手段とを含む
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の応用分野の一つに、道路交通量の測定や車種判
定等が考えられるが、自動車の運動特性は短区間・短時
間に限定すれば、近似的に一定方向への等速直線運動と
みなすことができる。したがって、等速直線運動とみな
すことができる場合においては、物体検知のための二次
元画像は不要となり、線走査型固体撮像素子による一次
元画像を利用することにより処理情報量を大幅に削減で
きる。また、この処理量の削減により、−画像を撮像す
るのに要する時間は走査線数の逆数に比例するため、高
速移動物体の検知にも適用可能となる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図に示す本発明の一実施例の移動物体検知装置は、
照明装置２と、線走査型固定撮像装置１と、信号処理装
置６と、感知装置５と、制御装置７と、電源装置８とを
有している。照明装置２は、撮像装置が撮像するのに充
分な光量を被写体に対して発し、撮像装置１は移動物体
の側面を撮像し、信号処理装置６は撮像装置１と感知装
置５の信号から物体の検知を行い、通過物体の長さと高
さ・瞬間速度を測定する。第２図に信号処理装置６の詳
細なブロック図を示す、感知装置５は、物体の通過を検
出し、物体が金属の場合簡易な金属感知器で良い、制御
装置７は撮像装置１と照明装置２を遠隔操作するための
ものである。電源装置８は、上述の各装置へ電源を供給
する。

次に、本実施例の基本動作について図面を参照して説明
する。

第３図、第４図は本実施例の基本動作を示す概念図であ
る。線走査型固体撮像装置１は、−次元ＣＣ’Ｄで、検
知しようとする道路車線の路地に設置され、常時通過す
る自動車の側面を高さ方向に走査して撮像する。路上に
自動車が存在しない場合は、照明装置２から発射された
光線が背景板３走査して撮像する。路上に自動車が存在
しない場合は、照明装置２から発射された光線が背景板
３にあたり、その反射光を撮像装置１が撮像する。

背景板３の表面は自動車通過時の輝度変化を大きくする
ため、黒色とする。撮像装置１の前側へ、自動車４が突
入すると、撮像装置１は自動車からの反射光を取り込む
ため、光源からの光路が短くなることと、車体の色が背
景板の色より明るいことの二点の理由により１、急激に
輝度が変化する。

本実施例を屋外で使用すみ場合には、天候・太陽の位置
・時間帯・周囲光等の環境条件の影響を受けるため、こ
れによる誤検知を防止する必要がある。そこで、検知結
果である演算回路１６の出力を常時監視して、自動車が
撮像装置上に存在しないと判定された場合は走査毎に背
景画像メモリ１１の内容を更新していく。

自動車は、基本的には入力画像と背景画像の差分によっ
て検出される。差分は、第４図の比較回路１０によって
計算される。−次元入力バッファ９は、撮像装置１の出
力を走査毎に格納する。この時、演算回路１６の判定結
果が未検知状態であれば、入力バッファの内容を背景画
像メモリ１１へ転送する。

比較回路１０は、入力バッフアリの内容ｆ　（ｘ）（ｘ
＝１．２．・・・、ｎ、ｎは画素数）と、背景画像メモ
リ１１に格納された背景画像ｇ（ｘ）（ｘ＝１．２．・
・・、ｎ）とから、差分ｄ　（ｘ）ｄ（ｘ）　＝ｆ（ｘ
）　　ｇ（ｘ） （ｘ＝１．　２．　　・・・、ｎ＞ を求める。

二値化回路１２は比較回路１０の出力を二値化してエツ
ジ検出回路１４へ送る。演算回路１６はエツジ検出回路
１４の出力から一走査線内のラン（連続した黒画素）を
検出し、ラン情報リスト１７へ走査線番号・時刻・ラン
開始位置・ラン終了位置を記録する。走査線上にランが
発見された場合は、それが車体の一部を表すものと考え
られるため、ラン情報リスト１７の内容を見ることによ
り、前走査線上のランと連結性があるか否かを調べられ
る。もし、前走査線上に連結するランを見つけられれば
、そのランを同一物体の一部と識別し、車輌ＩＤ１５の
カウントアツプは行わない。

前走査線上にランが存在しなければ、新たに別の車輌が
突入したと考えてＩＤカウンタ１５を使用し車輌ＩＤを
カウントアツプする。また、前走査線にランがあって、
それが現在の走査線のランと連結性を持たないか、もし
くは現在の走査線にランがないならば、車両の通過完了
と考えて、ラン情報リスト１７の内容をクリアする。さ
らに、同一車輌ＩＤ内のラン開始位置の最小値と、ラン
終了位置の最大値を求めることにより、通過車輛の車高
を測定できる。

一方、エツジ検出回路１４によって車輌の先端が検出さ
れると、タイマー１３が動作を開始して感知装置５から
の感知信号が到達するまでの時間△ｔｌ　（ｓｅｃ）を
計測する。これは、第３図。

第４図において、撮像装置１の前に車両が突入してから
感知装置５の前を車両の先端が通過するまでの時間と考
えられているため、この間の平均移動速度Ｖは、撮像装
置１、感知装置５間の距離をａ（ｍ）とすると、 ｖ＝ａ／△ｔｌ（ｍ／５ｅｃ） によって、算出される。さらに、車長１　（ｍ）は、ラ
ン情報リストを用いることによって、車体の先頭が検出
された瞬間から車両が通過完了した瞬間までの時間△ｔ
２により、 １＝ｖ・△ｔ２（ｍ） となる、なお、この計算は演算回路１６で実行される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は線走査型の撮像装置と、
感知装置により、アルゴリズムとハードウェアを複雑化
することなく、高速移動物体を検知できる効果があり、
なおかつ、物体の長さと高さ、瞬間速度を計測できると
いう利点を持つ。

実施例の動作を説明するための側面図および平面図であ
る。

１・・・線操作型固体撮像装置、２・・・照明装置、３
・・・背景板、４・・・自動車、５・・・感知装置、６
・・・信号処理装置、７・・・制御装置、８・・・電源
装置、９・・・−次元人力バッファ、１０・・・比較回
路、１１・・・背景画像メモリ、１２・・・二値化回路
、１３・・・タイマ１４・・・エツジ検出回路、１５・
・・ＩＤカウンタ１６・・・演算装置、１７・・・ラン
情報リスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　移動物体の通路上のこの通路と直交する面を光学的に
   走査して一次元画像を撮像する撮像装置と、前記通路上
   の前記撮像装置が走査する面より離れた位置の移動物体
   の通過を検出する感知装置と、前記撮像装置が撮像した
   背景画像を格納する背景画像メモリと、この背景画像メ
   モリからの背景画像の信号と前記撮像装置が撮像する画
   像の信号の差分を求める比較回路と、この比較回路の出
   力を２値化した２値化画像のエッジを検出するエッジ検
   出回路と、このエッジ検出回路の出力信号から得たラン
   情報により移動物体の寸法を求める演算回路と、前記エ
   ッジ検出回路および前記感知装置の信号から移動物体の
   移動速度を求める速度検出手段とを含むことを特徴とす
   る移動物体検知装置。