JPH0954892A - 車幅計測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体色やその濃度によらず、かつ車両が計測
部を斜めに通過しても正確な車幅を確実に計測すること
ができる車幅計測方法及び装置を提供する。 【構成】 車両の幅方向に直線状に延びた縞模様を有す
る計測床面２２と、計測床面の上部に鉛直下向きに設置
されたＣＣＤカメラ２４と、撮像画像を処理する画像処
理装置２６とを備え、（Ａ）ＣＣＤカメラにより、計測
床面を背景とする車両両側面の画像を撮像し、（Ｃ）画
像上の車両濃度と縞模様の濃度との差を微分処理して濃
度の急変線分を抽出し、（Ｄ）急変線分のうち、ほぼ前
後方向に所定の長さ以上延び、かつ幅方向に最も間隔を
隔てた線分を抽出セグメントとし、（Ｅ）ほぼ同一線上
に位置する抽出セグメントを結んで１対の平行線を求
め、該平行線の間隔を車幅とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は走行車両の車幅を自
動計測する車幅計測方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路や駐車設備において、車両寸法
（車長、車高、車幅、等）を目測でクラス分けすること
が、従来、一般的に行われている。しかし、この方法で
は、精度が低く、大まかなクラス分けしかできない問題
点がある。また、建設省及び警察庁では、道路の保全等
のため、特殊車両の通行規制を行っており、かかる特殊
車両を自動識別するための「車両諸元自動計測装置」が
提案されている（例えば、特開平４−２７０４９７号公
報）。

【０００３】特開平４−２７０４９７号の装置は、図８
に示すように、超音波ヘッド６ａ〜６ｈ、ＣＣＤカメラ
７ａ〜７ｈ、投光器８，１０、受光器９，１１を備え、
投光器１０と受光器１１との間の光の遮断によって車高
を計測し、投光器８と受光器９との間の光の遮断によっ
て車両の先端を検出し、その時点でＣＣＤカメラ７ａ〜
７ｈにより車両の後端側を撮影し、画像データにエッジ
検出処理を施して、車両の後端及び左右両端のエッジを
検出し、超音波ヘッド６ａ〜６ｈによってＣＣＤカメラ
位置での車高を求め、エッジ検出位置の誤差を補正し、
設置位置データと併せて、車幅及び車長を計算するもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
自動計測装置には、以下の問題点があった。 超音波センサによる検出精度は低く、そのため、高
速道路等における普通車、大型車、特殊車両、等の大ま
かなクラス分けはできるが、車両寸法を数ｍｍ程度の高
精度で計測して、車両寸法毎に設けられた駐車箇所（駐
車パレット等）に誘導するには、精度が低すぎて適用で
きない。 ＣＣＤカメラを用いても、車体色が背景色と同色系
のときは、画像処理による抽出がほとんどできない。 車両が計測部を斜めに通過すると、自動計測ができ
ない場合が多く、計測できても正確な車幅が得られな
い。

【０００５】上述した種々の問題点のため、従来の車幅
自動計測では、大規模（例えば５００台以上）の機械式
駐車装置において絶え間なく入車する多種の車両（主と
して乗用車）を走行中に正確にクラス分けすることがで
きない問題点があった。

【０００６】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち本発明の目的は、車両
の車幅を、車両通過時に瞬時に精度よく計測することが
でき、これにより車両寸法の近い多種の車両を正確にク
ラス分けすることができる車幅計測方法及び装置を提供
することにある。また、本発明の別の目的は、車体色や
その濃度によらず、車両の最大幅を確実に計測でき、か
つ、車両が計測部を斜めに通過しても、正確な車幅を確
実に計測することができる車幅計測方法及び装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、車両の
幅方向に直線状に延びた縞模様を有する計測床面と、計
測床面の上部に鉛直下向きに設置されたＣＣＤカメラ
と、を備え、ＣＣＤカメラにより、計測床面を背景と
する車両両側面の画像を撮像し、画像上の車両濃度と
縞模様の濃度との差を微分処理して濃度の急変線分を抽
出し、該急変線分のうち、ほぼ前後方向に所定の長さ
以上延び、かつ幅方向に最も間隔を隔てた線分を抽出セ
グメントとし、ほぼ同一線上に位置する抽出セグメン
トを結んで１対の平行線を求め、該平行線の間隔を車幅
とする、ことを特徴とする車幅計測方法が提供される。
また、車両の幅方向に直線状に延びた縞模様を有する計
測床面と、計測床面の上部に鉛直下向きに設置され、計
測床面を背景とする車両両側面の画像を撮像するＣＣＤ
カメラと、撮像画像を処理する画像処理装置と、を備
え、画像処理装置により、画像上の車両濃度と縞模様の
濃度との差を微分処理して濃度の急変線分を抽出し、該
急変線分のうち、ほぼ前後方向に所定の長さ以上延び、
かつ幅方向に最も間隔を隔てた線分を抽出セグメントと
し、ほぼ同一線上に位置する抽出セグメントを結んで１
対の平行線を求め、該平行線の間隔を車幅とする、こと
を特徴とする車幅計測装置が提供される。

【０００８】この方法及び装置によれば、縞模様を有す
る計測床面を背景として撮像するので、縞模様の濃色部
と淡色部の少なくともいずれかとの比較により、車体色
やその濃度によらず、車両の両側面を濃度の急変線分と
して確実に抽出することができる。また、急変線分のう
ち、ほぼ前後方向に所定の長さ以上延び、かつ幅方向に
最も間隔を隔てた線分を抽出セグメントとするので、ミ
ラー等の部分的な突出部分を車幅として認識することな
く正確な車幅を検出することができる。更に、ほぼ同一
線上に位置する抽出セグメントを結んで１対の平行線を
求め、該平行線の間隔を車幅とするので、車両が計測部
を斜めに通過しても、正確な車幅を確実に計測すること
ができる。

【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、車両
の通過領域に車両検知センサを設置し、該センサにより
車両を検知した際に、ＣＣＤカメラにより車両両側面の
画像を撮像する。この方法により、車両中央部の両側面
画像を上部から確実に撮像することができる。また、更
に、車高計測装置を備え、ＣＣＤカメラと車高から車幅
を補正する。この補正により、ＣＣＤカメラと車両上部
との間隔による測定誤差をなくすことができる。

【００１０】前記縞模様は、交互に配置された同一幅の
濃色部と淡色部からなる、ことが好ましい。この濃淡部
は黒色と白色であってもよく、別の色であってもよい。
この構成により、車体色やその濃度によらず、車両の両
側面を濃度の急変線分として確実に抽出することができ
る。また、前記ＣＣＤカメラは、幅方向に間隔を隔てて
配置されかつ同時に撮像する１対のＣＣＤカメラからな
ることが好ましい。この構成により、ＣＣＤカメラの位
置による誤差を低減し、かつ車体色にかかわらず濃淡の
処理により車幅を正確に測定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明による車幅計測装置の全体構成図である。この図にお
いて、本発明の車幅計測装置２０は、計測床面２２、Ｃ
ＣＤカメラ２４、及び画像処理装置２６を備える。ま
た、この図において、車両１２の通過領域に車両検知セ
ンサ２７が設置され、このセンサ２７により車両１２を
検知した際に、ＣＣＤカメラ２４により車両１２の両側
面の画像を上方から床面を含めて撮像するようになって
いる。

【００１２】ＣＣＤカメラ２４は、計測床面２２の上部
に鉛直下向きに設置され、計測床面２２を背景とする車
両１２の両側面の画像を上方から撮像するようになって
いる。この実施形態において、ＣＣＤカメラ２４は、幅
方向に間隔を隔てて配置され、かつ同時に撮像するよう
になった１対のモノクロＣＣＤカメラである。なお、こ
の実施形態では左右にカメラを１台ずつ、計２台設置す
るが、車幅の測定精度が粗くてもよい場合には１台でも
よい。また、更に高精度で測定する必要がある場合には
３台以上を併用してもよい。また、ここでは、モノクロ
ＣＣＤカメラを利用するが、カラーＣＣＤカメラを利用
してもよい。なお、複数台のカメラを利用する場合に
は、カメラ間で撮像する時間によるズレをなくすため
に、全てのカメラで同時撮像する。

【００１３】図２は計測床面２２の平面図である。この
図に示すように、計測床面２２は、車両１２の幅方向に
直線状に延びた縞模様を有している。また、この縞模様
は、交互に配置された同一幅の濃色部２２ａと淡色部２
２ｂからなる。すなわち、車体色は、真っ白から真っ黒
まで濃淡様々であり、かつ多様な色を有しているので、
これらの車両に対応させて、必ず車体色と床面との間に
濃淡の差がはっきりでて両側面を識別できるように、車
両通過領域の床面を図２に示す一定の幅を持つ濃色部２
２ａ（例えば黒）と淡色部２２ｂ（例えば白）の交互の
縞模様としている。これより、縞模様の濃色部２２ａと
淡色部２２ｂの少なくともいずれかとの比較により、車
体色やその濃度によらず、車両の両側面を濃度の急変線
分として確実に抽出することができる。

【００１４】濃色部２２ａと淡色部２２ｂの幅は、ミラ
ー等の突起部との識別のために、ミラー等より十分に長
くするのがよい。なお、床面濃淡色は、ある程度濃淡の
色が明確に別れてくれれば白、黒とは限らない。

【００１５】図３は、画像処理装置２６における画像処
理フローチャートであり、図４は、この画像処理の模式
図である。画像処理装置２６は、ＣＣＤカメラ２４によ
り撮像された撮像画像を処理して車幅を出力するように
なっている。すなわち、画像処理装置２６により、画像
上の車両濃度と縞模様の濃度との差を微分処理して濃度
の急変線分を抽出し（図４Ｃ）、この急変線分のうち、
ほぼ前後方向に所定の長さ以上延び、かつ幅方向に最も
間隔を隔てた線分を抽出セグメントとし（図４Ｄ）、ほ
ぼ同一線上に位置する抽出セグメントを結んで１対の平
行線を求め、この平行線の間隔を車幅とする（図４Ｅ）
ようになっている。

【００１６】以下、図３を更に詳しく説明する。 画像入力（撮像） 上述した車両検知センサ２７によるトリガ信号により、
左右のＣＣＤカメラ２４より画像を同時に入力する。各
々の画像から車体左側、右側を含む部分を取り出し、１
つの画像に合成する。なお、ここでは、２つの画像を１
つの画像にしているが、１つにせず、左右それぞれにつ
いて、以下の処理を施してもよい。また、必要に応じ
て、入力画像に対して、平滑化処理等のノイズ処理を行
う。

【００１７】エッジ強度画像・方向画像の作成 画像の濃淡レベルに対して微分を行い微分値の強さ（濃
淡変化の強さ）を示した「エッジ強度画像」と、微分の
方向（濃淡変化の方向）を示した「エッジ方向画像」を
作成する。また、「エッジ強度画像」について、強度に
対してしきい値を予め設けておき、このしきい値で２値
化する。更に、「エッジ方向画像」についても同様に、
方向に対してしきい値を設けておき（車両の通過方向に
見合った角度・方向）、このしきい値で２値化する。

【００１８】エッジ画像作成 「エッジ強度画像」と「エッジ方向画像」の論理積（Ａ
ＮＤ）をとる。すなわち、ある程度のエッジ強度を持
ち、車両進行方向に延びているエッジを抽出する。 ノイズ処理 ある値以下の面積（長さの線分）しか持たないエッジを
取り除く。

【００１９】エッジの折れ線近似 ノイズ処理により残ったエッジに対して折れ線近似を施
す。残っているエッジは直線であるとは限らない（円弧
を描いたり、折れ線表示になっている）ので、この処理
を行う。折れ線近似実行時には、しきい値以下の直線成
分は削除する。近似で残ったエッジは、直線のセグメン
トであるとみなす。

【００２０】左右両端にあるセグメントの選択 折れ線近似したセグメントの中から画像中の左右両端の
セグメント、すなわち、車両の左右両端のセグメントを
選択する。各セグメントは、直線式 ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝０．．．式１ で表現されているので、式の係数（ａ，ｂ，ｃ）より、
左右両端のセグメントを選択する。

【００２１】セグメントの統合 左右両端それぞれのセグメントに対して残ったセグメン
トとの統合を行う。すなわち、式１の係数の比較およ
び、比較対象となるセグメント上の点（ｘ１，ｙ１）の
値（ｙ１）を左（右）端の式に代入し、そこから得たｘ
の値とｘ１の値とを比較し、しきい値以下ならば、同一
の直線式とみなす（統合する）。この検定は残っている
全てのセグメントに対して行う。

【００２２】直線式のあてはめ 統合した左右両端の各々のセグメントの集合に対して、
直線式をあてはめる。直線式のあてはめは、例えば最小
二乗近似法による。また、最小二乗近似法を用いる際
の、参照点は、各セグメントの両端点とする。このと
き、車高の情報を用いて高さの補正を行う。すなわち、
車の高さが床面に対して高くなればなるほど、車幅が短
く測定されるため、別個に測定した車高値を使って、高
さ方向の補正を行う。

【００２３】車幅の算出 で求めた左右両端の直線式の距離、すなわち車幅を算
出する。

【００２４】次に、図４を図３との比較で説明する。図
４（Ａ）において、ＣＣＤカメラにより、計測床面を背
景とする車両両側面の画像を撮像し、図４（Ｂ）におい
て、左右の画像を合成する。これらの処理は、図３にお
けるに相当する。次に図４（Ｃ）において、画像上の
車両濃度と縞模様の濃度との差を微分処理して濃度の急
変線分を抽出する。この処理は、図３におけるに相
当する。

【００２５】次いで、図４（Ｄ）において、急変線分の
うち、ほぼ前後方向に所定の長さ以上延び、かつ幅方向
に最も間隔を隔てた線分を抽出セグメントとする。この
処理は、図３における〜に相当する。最後に、図４
（Ｅ）において、ほぼ同一線上に位置する抽出セグメン
トを結んで１対の平行線を求め、この平行線の間隔を車
幅とする。これらの処理は、図３における〜に相当
する。また更に、車高計測装置を備え、図４（Ｅ）にお
いて、ＣＣＤカメラ２４と車高から算出された車幅を補
正することが好ましい。

【００２６】上述した本発明の方法及び装置によれば、
縞模様を有する計測床面２２を背景として撮像するの
で、縞模様の濃色部２２ａと淡色部２２ｂの少なくとも
いずれかとの比較により、車体色やその濃度によらず、
車両１２の両側面を濃度の急変線分として確実に抽出す
ることができる。また、急変線分のうち、ほぼ前後方向
に所定の長さ以上延び、かつ幅方向に最も間隔を隔てた
線分を抽出セグメントとするので、ミラー等の部分的な
突出部分を車幅として認識することなく正確な車幅を検
出することができる。更に、ほぼ同一線上に位置する抽
出セグメントを結んで１対の平行線を求め、該平行線の
間隔を車幅とするので、車両が計測部を斜めに通過して
も、正確な車幅を確実に計測することができる。

【００２７】

【実施例】図５〜図７は、上述した本発明の実施例を示
すディスプレー上に表示した処理画像である。各図の
（Ａ）は合成画像、（Ｂ）は画像処理後の画像であり、
（Ａ）は図４の（Ｂ）に相当し、（Ｂ）は図４の（Ｄ）
に相当する。図５は、車体色が黒又は濃い色の場合であ
り、図５（Ｂ）から計測側面２２上の淡色部２２ｂ（こ
の例では白）で、濃度の急変線分が抽出されているのが
わかる。また、図６は逆に車体色が白又は淡い色の場合
であり、図６（Ｂ）から計測側面２２上の濃色部２２ａ
（この例では黒）で、濃度の急変線分が抽出されてい
る。更に、図７は、車両が斜めに通過した場合であり、
この場合でも、図７（Ｃ）から正確な車幅を確実に計測
することができることがわかる。

【００２８】従って、これらの実施例から、車体色やそ
の濃度によらず、車両の最大幅を確実に計測でき、か
つ、車両が計測部を斜めに通過しても、正確な車幅を確
実に計測することができることがわかる。

【００２９】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できる
ことは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】上述したように、本発明の車幅計測方法
及び装置は、車両の車幅を、車両通過時に瞬時に精度よ
く計測することができ、これにより車両寸法の近い多種
の車両を正確にクラス分けすることができる。また、車
体色やその濃度によらず、車両の最大幅を確実に計測で
き、かつ、車両が計測部を斜めに通過しても、正確な車
幅を確実に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車幅計測装置の全体構成図であ
る。

【図２】計測床面２２の平面図である。

【図３】画像処理装置２６における画像処理フローチャ
ートである。

【図４】画像処理の模式図である。

【図５】車体色が濃い場合のディスプレー上に表示した
中間調画像である。

【図６】車体色が薄い場合のディスプレー上に表示した
中間調画像である。

【図７】車両が斜めに通過した場合のディスプレー上に
表示した中間調画像である。

【図８】従来の車幅計測装置の模式的構成図である。

【符号の説明】

６ａ〜６ｈ 超音波ヘッド ７ａ〜７ｈ ＣＣＤカメラ ８，１０ 投光器 ９，１１ 受光器 １２ 車両 ２０ 車幅計測装置 ２２ 計測床面 ２２ａ 濃色部 ２２ｂ 淡色部 ２４ ＣＣＤカメラ ２６ 画像処理装置 ２７ 車両検知センサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の幅方向に直線状に延びた縞模様を
   有する計測床面と、計測床面の上部に鉛直下向きに設置
   されたＣＣＤカメラと、を備え、 ＣＣＤカメラにより、計測床面を背景とする車両両側面
   の画像を撮像し、 画像上の車両濃度と縞模様の濃度との差を微分処理して
   濃度の急変線分を抽出し、 該急変線分のうち、ほぼ前後方向に所定の長さ以上延
   び、かつ幅方向に最も間隔を隔てた線分を抽出セグメン
   トとし、 ほぼ同一線上に位置する抽出セグメントを結んで１対の
   平行線を求め、該平行線の間隔を車幅とする、ことを特
   徴とする車幅計測方法。
2. 【請求項２】 車両の通過領域に車両検知センサを設置
   し、該センサにより車両を検知した際に、ＣＣＤカメラ
   により車両両側面の画像を撮像する、ことを特徴とする
   請求項１に記載の車幅測定方法。
3. 【請求項３】 更に、車高計測装置を備え、ＣＣＤカメ
   ラと車高から車幅を補正する、ことを特徴とする請求項
   １に記載の車幅測定方法。
4. 【請求項４】 車両の幅方向に直線状に延びた縞模様を
   有する計測床面と、計測床面の上部に鉛直下向きに設置
   され、計測床面を背景とする車両両側面の画像を撮像す
   るＣＣＤカメラと、撮像画像を処理する画像処理装置
   と、を備え、 画像処理装置により、画像上の車両濃度と縞模様の濃度
   との差を微分処理して濃度の急変線分を抽出し、該急変
   線分のうち、ほぼ前後方向に所定の長さ以上延び、かつ
   幅方向に最も間隔を隔てた線分を抽出セグメントとし、
   ほぼ同一線上に位置する抽出セグメントを結んで１対の
   平行線を求め、該平行線の間隔を車幅とする、ことを特
   徴とする車幅計測装置。
5. 【請求項５】 前記縞模様は、交互に配置された同一幅
   の濃色部と淡色部からなる、ことを特徴とする請求項４
   に記載の車幅計測装置。
6. 【請求項６】 前記ＣＣＤカメラは、幅方向に間隔を隔
   てて配置されかつ同時に撮像する１対のＣＣＤカメラか
   らなる、ことを特徴とする請求項４に記載の車幅計測装
   置。