JPH0967954A - 駐車場の空き場所認識装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備および設置工事等のコスト削減が可能
で、空き場所の正しい認識が可能な装置および方法を提
供する。 【解決手段】 駐車場１１の上方からＣＣＤカメラ１に
よって監視画像を撮像し、ＣＲＴ画面１７内の各駐車区
画１２内に処理範囲１８として登録エリア１３を設定す
る。処理範囲１８内で車幅方向のエッジを検出し、外わ
く１９についての平均濃度値を算出し、平均濃度値が予
め定める基準値よりも小さいときには算出したエッジの
ヒストグラムを平坦化する。エッジの分散値を算出し、
平均濃度値よりも大きい場合に車両１４が登録エリア１
３内に存在していると判断する。車両１４が登録エリア
１３内にたとえば５秒以上継続して存在するときには駐
車状態と判断し、存在しないときには空き状態と判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、駐車場の利用者の
便宜を図りながら駐車場を効率的に管理するための駐車
場の空き場所認識装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、無人あるいは有人の駐車場の
各駐車区画に実際に車両が駐車しているか空車かを管理
し、認識することが駐車場の有効利用にとって重要であ
り、種々の方式や手法が提案されている。典型的な先行
技術では、駐車場の駐車区画毎にループコイルや超音波
センサ、あるいは赤外線センサ等を設置し、駐車場の空
き情報の管理をしたり車両の有無を判定したりする方法
がある。勿論人間が目視によって確認する方法もある。

【０００３】たとえば特開平５−３２４９５４号公報に
は、画像処理を用いて駐車または空車を認識する先行技
術が開示されている。この先行技術では、駐車場画像の
各駐車領域内にはそれぞれ予め設定された判定領域が設
けられ、各判定領域内の車両の車幅方向エッジ画素数を
検出し、その車幅方向のエッジ画素数が判定基準数を越
える場合に駐車領域内に車両が駐車中であると判定し、
さらに駐車場の駐車台数を計数する。もしその駐車すべ
き駐車区画の判定領域の中に、前後左右に駐車中の車両
の影や、駐車場の周囲の樹木や建物の影といったものが
進入あるいは存在すれば、駐車と誤って判断してしまう
おそれがある。また車幅のエッジの画素数だけでは、夜
間や急激な明るさの変化や、雨や曇などという天候の悪
条件や、急激な天候の変化などの場合、あるいは黒っぽ
い色の車両が駐車した場合などに空車と判定してしまう
おそれがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のループコイルや
超音波センサを用いて車両が駐車しているか空車である
かを判定する先行技術では、駐車すべき駐車区画がたと
えば８０個存在すれば、８０個のループコイルまたは超
音波センサ等を必要とする。さらにその各駐車区画への
設置工事も必要であり、そのための工事費用がかなり必
要となるコスト的な問題がある。また人間や小動物等が
センサなどの近傍に入れば、センサが反応して駐車と判
定してしまうという誤った認識を行うおそれもある。人
間がセンサなどの下にいないように、注意を促すマーク
を各駐車区画内にそれぞれ１つずつ設置するにしても、
人件費や手間がかかる。特開平５−３２４９５４の先行
技術のように、画像処理を用いたとしも、エッジの画素
数のみだけでは正確な認識を行うことができない。

【０００５】本発明の目的は、設備および設置工事等の
コストを削減することができ、駐車場の空き場所の駐車
あるいは空車の状態を正しく判定することができる駐車
場の空き場所認識装置および方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、予め複数の駐
車区画が設定されている駐車の空き場所認識装置におい
て、駐車場を上方から監視し、複数の駐車区画を含む監
視画像を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像さ
れた監視画像から、外回りの濃度値の平均値を算出する
濃度値算出手段と、撮像手段によって撮像された監視画
像から、車幅方向のエッジの投影ヒストグラムを抽出す
る画像処理手段と、画像処理手段によって抽出された投
影ヒストグラムについて、各駐車区画毎に分散値を算出
する分散値算出手段と、各駐車区画の内側に予め設定さ
れる登録エリアについての駐車状態を記憶する記憶手段
と、分散値算出手段および濃度値算出手段からの算出値
を比較し、分散値が濃度値の平均値よりも大きいとき、
車両が登録エリア内に存在する駐車状態であると判断
し、記憶手段を参照して、予め定める時間を越えて登録
エリア内が駐車状態ではない駐車区画を空き場所と認識
する認識手段とを含むことを特徴とする駐車場の空き場
所認識装置である。 本発明に従えば、複数の駐車区画を撮像手段によって上
方から監視し、監視画像中の各駐車区画内に予め設けら
れる登録エリア内で画像処理手段によって監視画像から
車幅方向のエッジの投影ヒストグラムが抽出される。分
散値算出手段は、抽出された投影ヒストグラムについて
各駐車区画毎に分散値を算出し、濃度値算出手段は撮像
手段によって撮像された監視画像の外回りの濃度値の平
均値を算出する。認識手段は、分散値算出手段および濃
度値算出手段からの算出値を比較し、分散値が濃度値の
平均値よりも大きいとき車両が登録エリア内に存在する
駐車状態であると判断する。各駐車区画毎の駐車状態
は、記憶手段に記憶されており、予め定める時間を越え
て登録エリア内が駐車状態ではない駐車区画が空き場所
と認識される。各駐車区画内で車幅方向の投影ヒストグ
ラムの分散値を算出するので、登録エリア内に車両が駐
車しているときにはそのエッジを確実に検出することが
でき、車両が登録エリア内に継続的に予め定める時間以
上存在しないときには、登録エリア内が空いていること
を確実に認識することができる。登録エリアは、各駐車
場区画内に設けられるので、駐車区画の境界線などの影
響を受けない。

【０００７】また本発明の前記画像処理手段は、監視画
像からノイズを除去し、濃度値の平均値が予め定める基
準値よりも小さいときにヒストグラムの平坦化を行うこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、画像処理手段が監視画像からノイズを
除去し、濃度値の平均値が予め定める基準値よりも小さ
いときにヒストグラムの平坦化を行うので、駐車してい
る車両の車幅方向のエッジを一層確実に検出することが
できる。

【０００８】また本発明の前記撮像手段は、駐車場の複
数箇所を同時に監視可能に、複数台設置されることを特
徴とする。本発明に従えば、複数台数の撮像手段によっ
て駐車場の複数箇所を同時に監視し、監視画像を共通に
画像処理して広い範囲の駐車場を有効を管理することが
できるように空き場所を認識させることができる。

【０００９】さらに本発明は、予め複数の駐車区画が設
定されている駐車場の空き場所認識方法において、駐車
場を上方から監視し、複数の駐車区画を含む監視画像を
撮像し、撮像手段によって撮像された監視画像から、外
回りの濃度値の平均値を算出し、撮像手段によって撮像
された監視画像から、車幅方向のエッジの投影ヒストグ
ラムを抽出し、画像処理手段によって抽出された投影ヒ
ストグラムについて、各駐車区画毎に分散値を算出し、
分散値および濃度値の平均値を比較し、分散値が濃度値
の平均値よりも大きいとき、車両が登録エリア内に存在
する駐車状態であると判断し、予め定める時間を越えて
登録エリア内が駐車状態ではない駐車区画を空き場所と
認識することを特徴とする駐車場の空き場所認識方法で
ある。 本発明に従えば、複数の駐車区画を撮像しながら監視
し、監視画像中の各駐車区画内に登録エリアを設定し、
駐車区画の境界線などを除いた登録エリア内で車幅方向
のエッジを算出してその投影ヒストグラムの分散値が監
視画像の周囲の平均濃度値よりも大きければ駐車状態で
あると判断する。これによって、周囲あるいは隣接する
駐車区画からの影などを誤って車両と認識するおそれは
なく、各駐車区画毎に車両検知のための手段を設ける場
合に比較して大幅な設備コストの低減を図ることができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
概略的な電気的構成を示す。撮像手段であるＣＣＤカメ
ラ１は駐車場の複数の駐車区画を監視し、撮像画像を登
録エリア記憶部２を介して画像処理部３に入力する。画
像処理部３に入力された監視画像は、ノイズの除去やヒ
ストグラムの平坦化などの処理が施され、分散値算出手
段４、濃度値算出手段５およびデータ比較手段６で空き
場所認識のための処理が行われる。また監視画像は、陰
極線管（以下「ＣＲＴ」と略称する）７によって画像表
示され、タイマ８が計測する時間経過に基づいて空き場
所か否かの認識が行われる。分散値算出手段４、濃度値
算出手段５、データ比較手段６は、中央処理装置（以下
「ＣＰＵ」と略称する）９によるプログラム動作によっ
て実現される。登録エリア記憶部２、画像処理部３、Ｃ
ＲＴ７、タイマ８およびＣＰＵ９は、空き場所認識装置
１０を構成する。

【００１１】図２は、図１の空き場所認識装置１０の動
作を示す。ステップａ１では、図３に示すように、駐車
場１１の画像をＣＣＤカメラ１によって取込んで画像入
力を行う。ステップａ２では、取込まれた監視画像内の
駐車区画１２に対して、任意の大きさの登録エリア１３
を設定する。設定された登録エリア１３についての駐車
中か否かの情報は、登録エリア記憶部２に記憶される。

【００１２】図３は、（ａ）で駐車場１１の駐車区画１
２のうちの１つの登録エリア１３に車両１４が駐車して
いる状態を示す。ＣＣＤカメラ１は駐車場１１の地面か
ら高い位置に支柱１５によって支持され、その視野１６
内には複数の駐車区画１２が含まれる。登録エリア１３
は、（ｂ）のＣＲＴ画面１７上では説明の便宜上斜線を
施した処理範囲１８として示す。処理範囲１８を駐車区
画１２より小さくして、境界の影響を除く。あまり小さ
くすると、車両のエッジの検出が困難となるので、標準
的な車両の大きさ程度に設定することが好ましい。ＣＲ
Ｔ画面１７の周辺部である外わく１９については、図２
のステップａ３で外回り１ドットの濃度値の平均値を常
に算出しておく。監視画像にノイズが存在しているかも
しれないので、予めノイズを除去するためである。

【００１３】図２のステップａ４のノイズ除去では、一
般的な画像処理手法の１つであるメディアンフィルタを
処理範囲１８について用いる。ステップａ５では、ステ
ップａ３で算出した平均濃度値と、任意に指定される設
定値との比較を行う。濃度平均値が設定濃度値よりも小
さいときには、ステップａ６に移り、ヒストグラムの平
坦化を行う。この処理は、画像が暗い場合にコントラス
トを強調するためである。平坦化する理由は、全体の画
像が暗いとエッジ成分になる画素の濃度が低くなり、周
囲の画素と混ざり合うような感じになってエッジの検出
が困難となるのを防ぐためである。全体の濃度値のヒス
トグラムをとり、ある濃度値をとる確率を同じようにす
ると、画素数の多いところから画素数の少ないところへ
移し変えることによって、濃度値の低い明るい部分が持
上げられ、エッジが出やすくなる。このようなヒストグ
ラム平坦化の基本的な考え方は、たとえば安居院猛およ
び中嶋正之の共著として産報出版株式会社から１９８２
年９月３０日付で７版として発行された「コンピュータ
画像処理」の第３６頁〜第３８頁に記載されている。

【００１４】ステップａ５で濃度平均値が設定濃度値以
上であると判断されるとき、あるいはステップａ６のヒ
ストグラムの平坦化が終了したとき、ステップａ７で監
視画像に対して車幅方向のエッジの抽出が行われる。エ
ッジの抽出には、一般的な画像処理手法のうちのソーベ
ルオペレータを採用しているけれども、他の手法を用い
てもよい。次に抽出されたエッジの車幅方向のみの投影
ヒストグラムを生成する。図４にも示すように、車両の
エッジ抽出をした場合には、車両の長さに対応する縦方
向のエッジよりも、車幅に対応する横方向のエッジの方
が車両としての情報をもっていると判断される。その理
由としては、車両の区別のために縦方向のみのエッジを
抽出した場合には、エッジの抽出部分が少なく、たいて
い２本ぐらいしか抽出することができないけれども、横
方向のエッジを抽出すれば、かなりのエッジを抽出する
ことができることが挙げられる。車両が入っているとき
の投影データと、車両が入っていないときおよび車両以
外の進入物の投影データとは、ステップａ８のＹ成分の
濃度投影に対応するデータの一例として、図５の（ａ）
と（ｂ）とに示される。

【００１５】図１の設定濃度値では、任意として設定す
る濃度値を１００とし、０〜５０は黒から灰色に近づく
領域、１２０では完全な灰色として、この間の値５０〜
１２０を設定する。

【００１６】エッジの抽出、ノイズ除去処理後の予め設
定した登録エリアの横方向Ｙについての投影ヒストグラ
ムは、次の第１式のように表示される。

【００１７】

【数１】

【００１８】ここでｇ（ｙ）は投影データであり、ｆ
（ｘ，ｙ）は（ｘ，ｙ）点の画素の濃度値であり、ｘ，
ｙはＸ，Ｙ座標であり、ＸＭＡＸは登録エリアのｘ座標
の終点であり、ＸＭＩＮは登録エリアのＸ座標の始点で
ある。

【００１９】図２のステップａ９では、次の第２式に示
すようにして分散値を算出する。

【００２０】

【数２】

【００２１】ここでＸｉは登録エリア内の各画素の濃度
値を示し、Ｘａは各画素の平均値を示し、Ｎは画素の数
をそれぞれ示す。ステップａ１０では、算出された平均
濃度値の変化によって、基準値を変更する。基準値を変
更する場合の一例を次の表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示すような基準値と算出された分散
値との比較をステップａ１１で行い、なおかつその時点
からたとえば５秒間のシェアタイムをステップａ１２で
とり、５秒経過したステップａ１３でも分散値が大きけ
ればステップａ１４で駐車とみなし、条件が成立しなけ
ればステップａ１５で空車と判定することによって、駐
車場空き場所認識を行うことができる。たとえば車両が
移動中であれば、５秒後にはその登録エリア１３外に出
てしまい、分散値が基準値よりも大きい状態は解消され
る。このような処理は、各登録エリア１３についての認
識を、シェアタイム毎に繰返して行い、その結果を記憶
部２に一旦記憶させ、続けて駐車と判断することができ
るか否かによって行うことができる。

【００２４】図４は、前述のように、（ａ）の原画像に
対し（ｂ）のエッジ抽出後の画像の関係を示す。図５
は、前述のように（ａ）で示す空車のデータと（ｂ）で
示す駐車のデータとの投影ヒストグラムによる比較を示
す。（ｃ）に示すように、縦軸は図３の登録エリアのＸ
座標を６４に分割して示し、横軸はＸｉ点でのＹ成分の
濃度値を示す。この例では、（ａ）の空車データから１
箇所のエッジ２０が抽出され、（ｂ）の駐車のデータか
ら２箇所のエッジ２１，２２が抽出される。（ａ）のエ
ッジ２０は非常に小さく、無視してさしつかえない。

【００２５】以上の実施の形態では、１台のＣＣＤカメ
ラ１を用いているけれども、複数台のＣＣＤカメラを用
いて広い範囲の監視を行い、認識装置１台で多数の駐車
区画の空き場所認識と有効な活用とを図ることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、駐車場の
上方から撮像手段によって撮像された監視画像に基づい
て各駐車区画毎の駐車あるいは空車の状態を認識するこ
とができるので、各駐車区画毎に車両検知用のセンサを
設ける場合に比較して、大幅に設備コストを低減するこ
とができる。駐車状態の判断は、各駐車区画内に設けら
れる登録エリア内での車幅方向のエッジを検出し、その
投影ヒストグラムの分散値が監視画像の周囲の濃度平均
値よりも大きい状態が予め定める時間を越えて存在しな
いときに空き場所であると判断するので、瞬間的に人間
や小動物などが登録エリア内に入っても、すぐ登録エリ
ア外に出たり、一時的に車両が登録エリアを通っても他
の場所に移動したりすれば、登録エリアは空き状態であ
ると判断し、駐車場を効率的に管理し、利用者の利便を
図ることができる。

【００２７】また本発明によれば、画像処理手段はノイ
ズを除去して正確な空き場所の認識を行うことができ
る。

【００２８】また本発明によれば、複数台の撮像手段で
多くの駐車区画が空いているか否かを効率的に認識し、
駐車場を有効に活用することができる。

【００２９】さらに本発明によれば、駐車場の空き場所
を、監視画像の画像処理によって認識することができる
ので、各駐車区画毎にセンサなどを設ける場合に比較し
て設備コストを大幅に低減することができる。周囲の明
るさや急激な明るさの変化に対しても、画像処理の過程
で対応することができ、移動中の車両などを駐車と誤判
定することも防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の概略的な電気的構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図３】図１の実施の形態による駐車場の監視状態を示
す簡略化した斜視図および監視画像の正面図である。

【図４】駐車場の監視画像の原画像およびエッジ抽出後
の画像である。

【図５】図１の実施の形態による空車および駐車にそれ
ぞれ対応するヒストグラムおよび各駐車区画内での座標
の説明図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤカメラ ２ 登録エリア記憶部 ３ 画像処理部 ４ 分散値算出手段 ５ 濃度値算出手段 ６ データ比較手段 ７ ＣＲＴ ８ タイマ ９ ＣＰＵ １０ 空き場所認識装置 １１ 駐車場 １２ 駐車区画 １３ 登録エリア １４ 車両 １７ ＣＲＴ画面 １８ 処理範囲 １９ 外わく

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め複数の駐車区画が設定されている駐
   車の空き場所認識装置において、 駐車場を上方から監視し、複数の駐車区画を含む監視画
   像を撮像する撮像手段と、 撮像手段によって撮像された監視画像から、外回りの濃
   度値の平均値を算出する濃度値算出手段と、 撮像手段によって撮像された監視画像から、車幅方向の
   エッジの投影ヒストグラムを抽出する画像処理手段と、 画像処理手段によって抽出された投影ヒストグラムにつ
   いて、各駐車区画毎に分散値を算出する分散値算出手段
   と、 各駐車区画の内側に予め設定される登録エリアについて
   の駐車状態を記憶する記憶手段と、 分散値算出手段および濃度値算出手段からの算出値を比
   較し、分散値が濃度値の平均値よりも大きいとき、車両
   が登録エリア内に存在する駐車状態であると判断し、記
   憶手段を参照して、予め定める時間を越えて登録エリア
   内が駐車状態ではない駐車区画を空き場所と認識する認
   識手段とを含むことを特徴とする駐車場の空き場所認識
   装置。
2. 【請求項２】 前記画像処理手段は、監視画像からノイ
   ズを除去し、濃度値の平均値が予め定める基準値よりも
   小さいときにヒストグラムの平坦化を行うことを特徴と
   する請求項１記載の駐車場の空き場所認識装置。
3. 【請求項３】 前記撮像手段は、駐車場の複数箇所を同
   時に監視可能に、複数台設置されることを特徴とする請
   求項１または２記載の駐車場の空き場所認識装置。
4. 【請求項４】 予め複数の駐車区画が設定されている駐
   車場の空き場所認識方法において、 駐車場を上方から監視し、複数の駐車区画を含む監視画
   像を撮像し、 撮像手段によって撮像された監視画像から、外回りの濃
   度値の平均値を算出し、 撮像手段によって撮像された監視画像から、車幅方向の
   エッジの投影ヒストグラムを抽出し、画像処理手段によ
   って抽出された投影ヒストグラムについて、各駐車区画
   毎に分散値を算出し、 分散値および濃度値の平均値を比較し、分散値が濃度値
   の平均値よりも大きいとき、車両が登録エリア内に存在
   する駐車状態であると判断し、予め定める時間を越えて
   登録エリア内が駐車状態ではない駐車区画を空き場所と
   認識することを特徴とする駐車場の空き場所認識方法。