JP2002230558A - 視環境評価方法 - Google Patents
視環境評価方法Info
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- JP2002230558A JP2002230558A JP2001027400A JP2001027400A JP2002230558A JP 2002230558 A JP2002230558 A JP 2002230558A JP 2001027400 A JP2001027400 A JP 2001027400A JP 2001027400 A JP2001027400 A JP 2001027400A JP 2002230558 A JP2002230558 A JP 2002230558A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】人間の視界にて認識するのに近い形で視環境を
評価することのできる視環境評価方法を提供する。 【解決手段】デジタル画像導入手段と、デジタル画像解
析手段とを有し、デジタル画像導入手段により導入され
た画像を、デジタル画像解析手段によりコントラスト測
定及び周波数成分の解析を行うことにより視環境の状態
を判断することで周囲の明るさ等、周囲の光学的条件を
加味し、人間の認識するのに近い形で視環境を評価する
ことのできる。またデジタル画像により行うことで、極
めて装置的に簡略化でき、又容易となる。
評価することのできる視環境評価方法を提供する。 【解決手段】デジタル画像導入手段と、デジタル画像解
析手段とを有し、デジタル画像導入手段により導入され
た画像を、デジタル画像解析手段によりコントラスト測
定及び周波数成分の解析を行うことにより視環境の状態
を判断することで周囲の明るさ等、周囲の光学的条件を
加味し、人間の認識するのに近い形で視環境を評価する
ことのできる。またデジタル画像により行うことで、極
めて装置的に簡略化でき、又容易となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に道路において
視認性を低下させる濃霧、吹雪等による視環境の変化を
評価する方法に関するものである。
視認性を低下させる濃霧、吹雪等による視環境の変化を
評価する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、車両が通行する道路において
は、濃霧や吹雪等による視環境の状態の変化を評価し、
それを予め標示等により運転者に認識させることは、極
めて有用な安全運転の支援手段である。特に寒冷地、寒
暖の差の大きい海岸地域、山間部等においては、突然吹
雪や濃霧に視界が閉ざされる現象があり、道路における
視環境の変化が時として人命にかかわる場合すらある。
は、濃霧や吹雪等による視環境の状態の変化を評価し、
それを予め標示等により運転者に認識させることは、極
めて有用な安全運転の支援手段である。特に寒冷地、寒
暖の差の大きい海岸地域、山間部等においては、突然吹
雪や濃霧に視界が閉ざされる現象があり、道路における
視環境の変化が時として人命にかかわる場合すらある。
【０００３】従来、視認性の変化を判断する上では、明
色部と暗色部を有する対象物を任意の時間間隔毎に定点
より観察して明色部と暗色部の輝度をそれぞれ測定し、
その輝度差、すなわちコントラストを測定することで視
環境を評価していた。快晴の日のような視界が良好でコ
ントラストを測定する対象物がよく見える時にはコント
ラストは大きくなり、濃霧や吹雪の場合には、コントラ
ストを測定する対象物がぼやけて見づらくなりコントラ
ストは低下する。
色部と暗色部を有する対象物を任意の時間間隔毎に定点
より観察して明色部と暗色部の輝度をそれぞれ測定し、
その輝度差、すなわちコントラストを測定することで視
環境を評価していた。快晴の日のような視界が良好でコ
ントラストを測定する対象物がよく見える時にはコント
ラストは大きくなり、濃霧や吹雪の場合には、コントラ
ストを測定する対象物がぼやけて見づらくなりコントラ
ストは低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、視覚対
象物の視認性は、コントラスト、背景輝度、視覚対象物
の大きさの３つの要素により決定されるが、視覚対象物
が大きい、または周囲が明るければ低いコントラストで
も視認性は高くなり、反対に夜間であれば視認性の低
い、光度の小さい発光体でも大きなコントラストを得る
ことができる。従ってコントラストのみにより視環境を
評価する方法では、人間の視界による視認性とは必ずし
も一致しない。
象物の視認性は、コントラスト、背景輝度、視覚対象物
の大きさの３つの要素により決定されるが、視覚対象物
が大きい、または周囲が明るければ低いコントラストで
も視認性は高くなり、反対に夜間であれば視認性の低
い、光度の小さい発光体でも大きなコントラストを得る
ことができる。従ってコントラストのみにより視環境を
評価する方法では、人間の視界による視認性とは必ずし
も一致しない。
【０００５】更には通常コントラストを測定するのは限
定された狭い範囲であり、実際の運転者等の視界と違い
遠近、左右への広がりを欠いており、また視環境を観察
する手段や、コントラストを測定する対象物が日陰に入
ったり、濡れたり、汚染されたりすることで視環境とコ
ントラストの相関関係が成り立たなくなる場合もある。
定された狭い範囲であり、実際の運転者等の視界と違い
遠近、左右への広がりを欠いており、また視環境を観察
する手段や、コントラストを測定する対象物が日陰に入
ったり、濡れたり、汚染されたりすることで視環境とコ
ントラストの相関関係が成り立たなくなる場合もある。
【０００６】そこで本発明は、人間の視界にて認識する
のに近い形で視環境を評価することのできる視環境評価
方法を提供するものである。
のに近い形で視環境を評価することのできる視環境評価
方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は鋭意研究した結果、前記の如く視環境
の評価にコントラストの測定が有用であるが、このコン
トラストの測定に周囲の明るさ等、周囲の光学的条件を
加味すればより人間の認識するのに近い形で視環境を評
価することのできること、かかる測定は、求める範囲を
デジタル画像により画像化し、そしてその画像を数値解
析し、画像上に設定した仮想対象物と仮想背景とのコン
トラストと、画像を周波数成分に分解し、高周波成分・
低周波成分の分布により画像を特徴付けることにより容
易に得られること等を知得し、本発明を完成するに至っ
た。
に、本発明者等は鋭意研究した結果、前記の如く視環境
の評価にコントラストの測定が有用であるが、このコン
トラストの測定に周囲の明るさ等、周囲の光学的条件を
加味すればより人間の認識するのに近い形で視環境を評
価することのできること、かかる測定は、求める範囲を
デジタル画像により画像化し、そしてその画像を数値解
析し、画像上に設定した仮想対象物と仮想背景とのコン
トラストと、画像を周波数成分に分解し、高周波成分・
低周波成分の分布により画像を特徴付けることにより容
易に得られること等を知得し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】すなわち、本発明に係る視環境評価方法
は、デジタル画像導入手段と、デジタル画像解析手段と
を有し、デジタル画像導入手段により導入された画像
を、デジタル画像解析手段によりコントラスト測定及び
周波数成分の解析を行うことにより視環境の状態を判断
することを特徴とするものである。
は、デジタル画像導入手段と、デジタル画像解析手段と
を有し、デジタル画像導入手段により導入された画像
を、デジタル画像解析手段によりコントラスト測定及び
周波数成分の解析を行うことにより視環境の状態を判断
することを特徴とするものである。
【０００９】本発明によれば、コントラストの測定に加
えて、周波数成分の解析により、周囲の明るさ等、周囲
の光学的条件を測定しているので、人間の認識するのに
近い形で視環境を評価することのできる。かかるコント
ラストの測定及び周囲の光学的条件の測定は、デジタル
画像により行うので、極めて装置的に簡略化でき、又容
易となる。
えて、周波数成分の解析により、周囲の明るさ等、周囲
の光学的条件を測定しているので、人間の認識するのに
近い形で視環境を評価することのできる。かかるコント
ラストの測定及び周囲の光学的条件の測定は、デジタル
画像により行うので、極めて装置的に簡略化でき、又容
易となる。
【００１０】さらに周囲の光学的条件の測定は画像の周
波数成分の解析により行うので、画像の一部分のみなら
ず広い範囲に亘って解析することが可能であり、その周
波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することに
より、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関
性を高く評価をすることができる。また画像の広い範囲
での評価が可能であることから、対象物が汚染等により
変化しても全体で評価が行えることで、対象物の状態の
変化が評価に与える影響を小さくできる。
波数成分の解析により行うので、画像の一部分のみなら
ず広い範囲に亘って解析することが可能であり、その周
波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することに
より、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関
性を高く評価をすることができる。また画像の広い範囲
での評価が可能であることから、対象物が汚染等により
変化しても全体で評価が行えることで、対象物の状態の
変化が評価に与える影響を小さくできる。
【００１１】コントラスト測定は、予め求められた限界
コントラストに対する相対的な度合いを出力する方法と
してもよい。限界コントラストとは、背景輝度と視覚対
象物の大きさを一定にした状態で視覚対象物の輝度を背
景輝度よりも大きな値から徐々に小さくして行き、視覚
対象物が見えなくなってしまう時の輝度を求め、その時
の輝度と背景輝度との輝度差、すなわちコントラストを
言い、その限界コントラストとコントラスト測定で得ら
れたコントラスト値を比較することで相対的な評価が行
われ、単に輝度差の絶対値を示すより人間の視覚により
得られた情報と近似する。
コントラストに対する相対的な度合いを出力する方法と
してもよい。限界コントラストとは、背景輝度と視覚対
象物の大きさを一定にした状態で視覚対象物の輝度を背
景輝度よりも大きな値から徐々に小さくして行き、視覚
対象物が見えなくなってしまう時の輝度を求め、その時
の輝度と背景輝度との輝度差、すなわちコントラストを
言い、その限界コントラストとコントラスト測定で得ら
れたコントラスト値を比較することで相対的な評価が行
われ、単に輝度差の絶対値を示すより人間の視覚により
得られた情報と近似する。
【００１２】周波数成分の解析は、デジタル画像を２次
元の直交変換の高速フーリエ変換にて周波数成分に変換
し、高周波、低周波の分布を解析する方法としてもよ
い。
元の直交変換の高速フーリエ変換にて周波数成分に変換
し、高周波、低周波の分布を解析する方法としてもよ
い。
【００１３】周波数成分の解析は、デジタル画像単位毎
にパワースペクトルを得て、所定の領域内でそれらの平
均を求める方法としてもよい。所定の領域内でそれらの
平均を求めることで広範囲に亘る視環境の評価を行うこ
とができる。
にパワースペクトルを得て、所定の領域内でそれらの平
均を求める方法としてもよい。所定の領域内でそれらの
平均を求めることで広範囲に亘る視環境の評価を行うこ
とができる。
【００１４】デジタル画像導入手段により導入された画
像を複数の領域に区分し、それぞれの領域についてデジ
タル画像解析手段によりコントラスト測定と周波数成分
の解析とを行ってもよい。デジタル画像を遠近、左右等
の複数の領域に分割しそれぞれでコントラスト測定及び
周波数成分の解析を行うことで、より人間の視界に近い
形での評価ができるようになる。
像を複数の領域に区分し、それぞれの領域についてデジ
タル画像解析手段によりコントラスト測定と周波数成分
の解析とを行ってもよい。デジタル画像を遠近、左右等
の複数の領域に分割しそれぞれでコントラスト測定及び
周波数成分の解析を行うことで、より人間の視界に近い
形での評価ができるようになる。
【００１５】請求項１、２、３、４又は５に示す発明よ
り得られた視環境の状態を基準として、道路やその周辺
に設置されている自発光体の発光輝度を変化させてもよ
い。濃霧や吹雪等の場合、通常の場合より発光輝度を高
めることで視認性を向上させることができ、また状況に
応じて発光輝度を変化させることで自発光体の発光輝度
は常に適切なものとなる。
り得られた視環境の状態を基準として、道路やその周辺
に設置されている自発光体の発光輝度を変化させてもよ
い。濃霧や吹雪等の場合、通常の場合より発光輝度を高
めることで視認性を向上させることができ、また状況に
応じて発光輝度を変化させることで自発光体の発光輝度
は常に適切なものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に具体的に説明する。図１は視環境の評価方法のフロ
ーを示す図である。対象物とその周辺の状況はデジタル
画像導入手段によってデジタル画像化される。デジタル
画像導入手段は、道路に設置したＩＴＶカメラ、道路パ
トロールカー内の車載カメラ、定点設置されているデジ
タルカメラ、現地で撮影したハンディカメラ等、画像の
デジタル化が可能なものであればよく、そのデジタル画
像はデジタル画像解析手段に送信され、コントラスト測
定及び周波数分析が行われる。
下に具体的に説明する。図１は視環境の評価方法のフロ
ーを示す図である。対象物とその周辺の状況はデジタル
画像導入手段によってデジタル画像化される。デジタル
画像導入手段は、道路に設置したＩＴＶカメラ、道路パ
トロールカー内の車載カメラ、定点設置されているデジ
タルカメラ、現地で撮影したハンディカメラ等、画像の
デジタル化が可能なものであればよく、そのデジタル画
像はデジタル画像解析手段に送信され、コントラスト測
定及び周波数分析が行われる。
【００１７】デジタル画像の解析手段の内、コントラス
ト測定については、画像内に設定した対象物と、その背
景をなす部分との対比により測定される。対象物及び背
景における画像のＲＧＢ値をビクセル値に変換し、抽出
範囲の平均ビクセル値を求めて輝度差を算出することで
コントラストを求める。濃霧や吹雪によって視程が低下
すると、対象物と背景の輝度差が小さくなりコントラス
トは低下する。対象物のおおよその大きさ及び対象物か
らの距離から限界コントラストを求め、得られたコント
ラストを限界コントラストと比較することで、より人間
の視覚に近似したＶＩＳＩＢＩＬＩＴＹ ＬＥＢＥＬ
（以下ＶＬと略す）を算出する。
ト測定については、画像内に設定した対象物と、その背
景をなす部分との対比により測定される。対象物及び背
景における画像のＲＧＢ値をビクセル値に変換し、抽出
範囲の平均ビクセル値を求めて輝度差を算出することで
コントラストを求める。濃霧や吹雪によって視程が低下
すると、対象物と背景の輝度差が小さくなりコントラス
トは低下する。対象物のおおよその大きさ及び対象物か
らの距離から限界コントラストを求め、得られたコント
ラストを限界コントラストと比較することで、より人間
の視覚に近似したＶＩＳＩＢＩＬＩＴＹ ＬＥＢＥＬ
（以下ＶＬと略す）を算出する。
【００１８】周波数成分の解析については、デジタル画
像は通常明るさ成分を白から黒、すなわち０から２５５
の２５６階調で表されるが、デジタル画像を構成する画
像単位毎の明るさの濃度分布は周波数成分として数値化
することが可能である。画像を周波数成分に分解し、高
周波、低周波成分の分布により画像を特徴づける。例え
ば比較的明るい場合は高周波となり、比較的暗い場合に
は低周波となる。また視界が良好な時には複雑な周波数
分布が得られ、濃霧、吹雪等視界が悪化したときには単
純な周波数分布となる。周波数成分として数値化するに
は、例えば直交変換の２次元高速フーリエ変換等を適用
する。その周波数成分を出力するにはパワースペクトル
の形で行う。パワースペクトルの出力は数値によって出
力し、その分布は電算処理等によりその複雑さ度合いを
判断してもよく、また視覚的に認識し易いよう、パワー
スペクトルの強さに応じて色をつけた状態の画像で表し
てもよい。
像は通常明るさ成分を白から黒、すなわち０から２５５
の２５６階調で表されるが、デジタル画像を構成する画
像単位毎の明るさの濃度分布は周波数成分として数値化
することが可能である。画像を周波数成分に分解し、高
周波、低周波成分の分布により画像を特徴づける。例え
ば比較的明るい場合は高周波となり、比較的暗い場合に
は低周波となる。また視界が良好な時には複雑な周波数
分布が得られ、濃霧、吹雪等視界が悪化したときには単
純な周波数分布となる。周波数成分として数値化するに
は、例えば直交変換の２次元高速フーリエ変換等を適用
する。その周波数成分を出力するにはパワースペクトル
の形で行う。パワースペクトルの出力は数値によって出
力し、その分布は電算処理等によりその複雑さ度合いを
判断してもよく、また視覚的に認識し易いよう、パワー
スペクトルの強さに応じて色をつけた状態の画像で表し
てもよい。
【００１９】上記にて得られたＶＬ及びパワースペクト
ルの数値を総合して視環境を評価する。評価基準は視程
の距離で表してもよく、３乃至は５段階程度の度合いで
視認性を表してもよい。更には、ＶＬもしくはパワース
ペクトルいずれか一方を数段階の度合いに分けた後、他
方によって最終的な視認性を判断する方法を用いてもよ
い。これらの評価結果を基に、標示等により視環境の変
化を運転者等に認識させてもよく、また道路周辺に設置
される自発光体である視線誘導標、道路鋲等において、
例えば濃霧や吹雪の際に発光輝度を高めて運転者等へ認
識させやすくしてもよい。
ルの数値を総合して視環境を評価する。評価基準は視程
の距離で表してもよく、３乃至は５段階程度の度合いで
視認性を表してもよい。更には、ＶＬもしくはパワース
ペクトルいずれか一方を数段階の度合いに分けた後、他
方によって最終的な視認性を判断する方法を用いてもよ
い。これらの評価結果を基に、標示等により視環境の変
化を運転者等に認識させてもよく、また道路周辺に設置
される自発光体である視線誘導標、道路鋲等において、
例えば濃霧や吹雪の際に発光輝度を高めて運転者等へ認
識させやすくしてもよい。
【００２０】尚、評価の基準は様々な環境下において、
実際に人が視認して得られる視環境に対する前記コント
ラスト測定値及び周波数分布の値との相関関係を測定
し、その視認度合いに応じてしきい値を複数段階設けて
行うものである。
実際に人が視認して得られる視環境に対する前記コント
ラスト測定値及び周波数分布の値との相関関係を測定
し、その視認度合いに応じてしきい値を複数段階設けて
行うものである。
【００２１】本発明は、単にコントラストを測定するよ
りはるかに人間の視界にて認識するのに近い形で視環境
を評価でき、その精度も高いことから、用途は道路にお
ける濃霧や吹雪の認識に留まらず、例えば見通しの悪い
交差点での車両の認識や、車両の存在の認識による渋滞
の状況把握、更には道路に留まらず侵入者の認識による
防犯装置、煙等の感知による火災の認識等にも適用する
ことが可能である。
りはるかに人間の視界にて認識するのに近い形で視環境
を評価でき、その精度も高いことから、用途は道路にお
ける濃霧や吹雪の認識に留まらず、例えば見通しの悪い
交差点での車両の認識や、車両の存在の認識による渋滞
の状況把握、更には道路に留まらず侵入者の認識による
防犯装置、煙等の感知による火災の認識等にも適用する
ことが可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、コントラストの測定に
加えて、周波数成分の解析により、周囲の明るさ等、周
囲の光学的条件を測定しているので、人間の認識するの
に近い形で視環境を評価することのできる。かかるコン
トラストの測定及び周囲の光学的条件の測定は、デジタ
ル画像により行うので、極めて装置的に簡略化でき、又
容易となる。
加えて、周波数成分の解析により、周囲の明るさ等、周
囲の光学的条件を測定しているので、人間の認識するの
に近い形で視環境を評価することのできる。かかるコン
トラストの測定及び周囲の光学的条件の測定は、デジタ
ル画像により行うので、極めて装置的に簡略化でき、又
容易となる。
【００２３】さらに周囲の光学的条件の測定は画像の周
波数成分の解析により行うので、画像の一部分のみなら
ず広い範囲に亘って解析することが可能であり、その周
波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することに
より、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関
性を高く評価をすることができる。また画像の広い範囲
での評価が可能であることから、対象物が汚染等により
変化しても全体で評価が行えることで、対象物の状態の
変化が評価に与える影響を小さくできる。
波数成分の解析により行うので、画像の一部分のみなら
ず広い範囲に亘って解析することが可能であり、その周
波数成分の解析をコントラスト測定とを併用することに
より、高い精度で、より実際に視認する視環境との相関
性を高く評価をすることができる。また画像の広い範囲
での評価が可能であることから、対象物が汚染等により
変化しても全体で評価が行えることで、対象物の状態の
変化が評価に与える影響を小さくできる。
【図１】本発明に係わる視環境の評価方法の一例のフロ
ーを示す図である。
ーを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今津 隆二 北海道三笠市岡山440−15 積水樹脂株式 会社内 (72)発明者 木坂 聖 北海道三笠市岡山440−15 積水樹脂株式 会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA16 BA02 BA11 DA17 DB02 DB06 DB09 DC22 5H180 AA01 CC04 LL01 LL02 LL04 LL15 5L096 AA02 AA06 BA02 CA02 FA23 FA32
Claims (6)
- 【請求項１】 デジタル画像導入手段と、デジタル画像
解析手段とを有し、デジタル画像導入手段により導入さ
れた画像を、デジタル画像解析手段により得られるコン
トラスト測定と周波数成分の解析とにより視環境の状態
を判断する基準とすることを特徴とする視環境評価方
法。 - 【請求項２】 コントラスト測定は、予め求められた限
界コントラストに対する相対的な度合いを出力すること
を特徴とする請求項１に記載の視環境評価方法。 - 【請求項３】 周波数成分の解析は、デジタル画像を直
交変換の高速フーリエ変換にて周波数成分に変換し、高
周波、低周波の分布を解析することを特徴とする請求項
１又は２に記載の視環境評価方法。 - 【請求項４】 周波数成分の解析は、デジタル画像単位
毎にパワースペクトルを得て、所定の領域内でそれらの
平均を求めることを特徴とする請求項１、２又は３に記
載の視環境評価方法。 - 【請求項５】 デジタル画像導入手段により導入された
画像は、複数の領域に区分され、それぞれの領域につい
てデジタル画像解析手段によりコントラスト測定及び周
波数成分の解析が行われることを特徴とする請求項１、
２、３又は４に記載の視環境評価方法。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５に示す視環
境評価方法から得られた視環境の状態を基準として、発
光輝度を変化させることを特徴とする自発光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027400A JP2002230558A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 視環境評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027400A JP2002230558A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 視環境評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002230558A true JP2002230558A (ja) | 2002-08-16 |
Family
ID=18892058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027400A Pending JP2002230558A (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 視環境評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002230558A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006221467A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Hokkaido Univ | 視界不良評価方法および視界不良評価装置 |
| JP2006343198A (ja) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Hiroshi Murase | 車両用画像処理装置、運転支援装置 |
| JP2007257286A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Denso Corp | 車両用表示システム |
| JP2008052453A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Hokkaido Development Engineering Center | 走行支援システム |
| JP2008249581A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Japan Weather Association | 広域視程情報作成装置および広域視程情報作成方法 |
| JP2012118929A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Fujitsu Ten Ltd | 外部環境判定装置及び外部環境判定プログラム |
| JP2014089219A (ja) * | 2014-02-21 | 2014-05-15 | Nikken Sekkei Ltd | 直射光有無判断装置 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001027400A patent/JP2002230558A/ja active Pending
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