JP3632088B2

JP3632088B2 - 車両検出方法

Info

Publication number: JP3632088B2
Application number: JP2002095279A
Authority: JP
Inventors: 達郎平山
Original assignee: National Institute for Land and Infrastructure Management
Current assignee: National Institute for Land and Infrastructure Management
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003296878A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路を走行する車両を撮影して車両の位置を検出する車両検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両検出方法としては、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮影手段で撮影して得られた画像と車両が通行していない状態での画像とを比較して車両の位置を検出する背景差分方式が知られている。この方式により、撮影手段で得られた画像から車両の位置を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の車両検出方法では、雨天時に路面で反射して発生する車両の反射像を車両であると検出してしまい車両の位置を正確に検出できないおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、車両位置の検出精度の向上が図れる車両検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る車両検出方法は、道路を走行する車両を撮影して車両の位置を検出する車両検出方法であって、車両を撮影してない晴天時のときの基本画像データと道路を走行する車両を撮影した画像データとの輝度の値を比較して、輝度値の差分により前記道路の路面反射の有無を判断する路面判断工程と、前記道路の路面反射があると判断したときに、車両を含む撮影画像の一部の領域である切出画像を切り出す工程と、前記切出画像の各画素の輝度値が大きく変化するエッジ部を抽出するエッジ処理工程と、前記エッジ処理した処理画像の各画素について道路の横幅方向の輝度を加算する加算工程と、前記加算の結果に基づいて前記車両の位置を検出する検出工程とを備え、道路の路面反射があると判断したときに、前記加算工程で加算された道路の横幅方向の輝度の各加算値について第１のピーク及び第２のピークを検出した後、前記第１のピークとなる位置と前記第２のピークとなる位置との間において最小値となる位置を検出し、その最小値の位置を前記車両の先頭部分として前記車両の位置を検出するとともに、前記道路の路面反射がないと判断したときに、背景差分処理及び前記エッジ処理により前記車両の位置を検出することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、道路の路面反射があると判断されたときに、画像をエッジ処理した処理画像の各画素について横方向の輝度を加算する。その横方向の輝度を加算して得られた値は、車両とその反射像とに対応する位置において大きくなる（ピークを持つ）傾向がある。逆に、車両とその反射像との境界に対応する位置において、この値は、ピークでの値に比べ比較的小さくなる傾向がある。これら傾向を利用することで車両と反射像との境界位置が正確に判断される。従って、撮影した画像において雨天時などであっても車両の位置を正確に検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【０００９】
実施の形態に係る車両検出方法について説明する。
【００１０】
図１に本実施の形態に係る車両検出方法の実施に用いられる車両検出装置の構成図を示す。図１に示すように、車両検出装置１は、道路２を走行する車両３を撮影した画像に基づいて車両の位置を検出するものであって、例えば、検出された車両位置を示す情報を他の車両４に報知する衝突防止支援などに用いられる。この車両検出装置１は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラ１０、画像処理装置２０を備えている。
【００１１】
ＣＣＤカメラ１０は、車両３を撮影するものであり、例えば道路２の斜め上方に固定され、道路２を走行する車両３を前方又は後方の斜め上方から撮影する。ＣＣＤカメラ１０は、動画として撮影可能な撮像カメラが用いられるが、静止画として撮影するものであっても良い。
【００１２】
車両検出装置１は、さらに、画像処理装置２０を備えている。画像処理装置２０は、ＣＣＤカメラ１０と接続され、ＣＣＤカメラ１０からの撮影映像を入力し、その撮影映像における撮影画像を用いて車両の位置を検出するものである。
【００１３】
画像処理装置２０は、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇｕｅ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２１、画像メモリ２２、画像処理部２３及び車両検出部２４とを備えて構成されている。Ａ／Ｄ変換部２１は、入力された画像信号等をアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換するものであり、例えば、ビデオＡ−Ｄコンバータなどが用いられる。なお、カメラ１０がデジタル信号を出力するものである場合には、このＡ／Ｄ変換部２１の設置を省略する場合もある。
【００１４】
画像メモリ２２は、デジタル変換された画像信号を画像データとして記憶するものである。例えば、画像データは、ｘ軸、ｙ軸の座標点ごとに濃淡値を持つ画素の集合であり、その画素の濃淡は例えば８ビットの２５６階調とされる。
【００１５】
画像処理部２３は、画像メモリ２２に記憶された画像データを画像処理するものである。車両検出部２４は、画像処理部２３によって処理された情報に基づいて、車両の位置を検出するものである。
【００１６】
次に、車両検出装置１の動作とともに車両検出方法について詳説する。
【００１７】
先ず、道路２を走行している車両３がＣＣＤカメラ１０に撮影される。このとき、図２に示すように、道路２の路面が雨などによって濡れている場合、車両３が路面に反射している。ＣＣＤカメラ１０に撮影された撮影画像３０には、車両３及び路面反射した反射像３ａの両方が写っている。そして、この反射像３ａを含む撮影画像３０は、画像信号として画像処理装置２０に入力される。
【００１８】
画像処理装置２０に入力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２１によりアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換される。デジタル変換された画像信号は、画像メモリ２２により画像データ（各画素の輝度値）として記憶される。
【００１９】
そして、図３に示すフローチャートに従い、画像処理装置２０により以下の処理が行われる。すなわち、図３のＳ１において、画像メモリ２２に記憶されている画像データが画像処理部２３により読み込まれる。このとき読み込まれるデータは、例えば、車両３が撮影されてない晴天時のときの基本画像データと今回撮影された画像データとの輝度データである。
【００２０】
そして、Ｓ２に移行し、画像処理部２３により路面判断処理が行われる。路面判断処理は、道路２を走行する車両３を撮影した画像の画素における輝度に基づいて道路２の路面反射があるか否かを判断する処理である。ここでは、例えば、基本画像データ（晴天時のデータ）と今回撮影された画像データとの輝度の値を比較して、輝度値の差分が所定値以上の場合に路面反射ありと判断される。
【００２１】
また、Ｓ２において、路面反射なしと判断されると、Ｓ７に移行して、背景差分処理及びエッジ処理による車両検出が行われる。背景差分処理は、撮影画像３０から予め記憶された背景画像を差し引く処理であり、エッジ処理は、差し引きされた画像の各画素の輝度値が大きく変化するエッジ部を抽出する処理である。この抽出により車両が検出される。
【００２２】
一方、Ｓ２において、路面反射ありと判断されると、Ｓ３に移行して、画像処理部２３により切出処理が行われる。切出処理は、車両３を含む撮影画像３０の一部の領域３０ａを切出画像４０として切り出す処理である。図４に切出処理により切り出された切出画像４０を示す。切り出される部分は、例えば、背景差分方式などにより決定される。なお、この切出画像４０は、道路２の横幅方向及び長さ方向が画像のｘ軸、ｙ軸となるように座標変換されている。
【００２３】
そして、図３のＳ４に移行して、画像処理部２３によりエッジ処理が行われる。エッジ処理は、図４における切出画像４０の各画素の輝度値が大きく変化するエッジ部を検出し抽出する処理である。このエッジ処理により、切出画像４０上にて車両３及びその反射像３ａの輪郭が明確になる。また、このエッジ処理により、車両３及びその反射像３ａ内においても輝度が大きく変化するエッジ部が明確になる。このエッジ処理された処理画像を図５に示す。
【００２４】
そして、図３のＳ５に移行して、車両検出部２４により加算処理が行われる。ここで、加算処理とは、図６に示すように、画像をエッジ処理した処理画像の各画素について横方向、すなわちｘ軸方向の輝度を加算する処理である。
【００２５】
そして、図３のＳ６に移行して、車両検出部２４により検出処理が行われる。ここで、検出処理とは、加算の結果に基づいて車両３の位置を検出する処理である。ここでは、輝度が加算された各加算値の特徴を解析して車両３の位置が検出される。そして、車両検出処理が終了する。
【００２６】
次に、図３の車両位置検出処理について図６及び図７を参照して詳説する。
【００２７】
図７に図３の車両位置検出処理のフローチャートを示す。
【００２８】
車両の位置検出については、先ず、Ｓ６１において、加算処理で加算された横方向の輝度の各加算値について第１のピークが検出されるとともに、その第１のピークとなる位置Ｙ_１が検出される（図６）。この第１のピークは、加算処理で加算された横方向の輝度の各加算値における最大値であるので、この最大値を検出することで得ることができる。
【００２９】
そして、図７のＳ６２に移行して、加算処理で加算された横方向の輝度の各加算値について第２のピークが検出されるとともに、その第２のピークとなる位置Ｙ_２が検出される（図６）。ここでいう第２のピークとなる位置は、第１のピークとなる位置から所定距離隔てたＹ位置領域における加算値のピークであって、第１のピークの値の次に大きな値をとる位置である。
【００３０】
その後に、図７のＳ６３に移行して、第１のピークとなる位置Ｙ_１と第２のピークとなる位置Ｙ_２との間において最小値となる位置Ｙ_３が検出される（図６）。
【００３１】
そして、図７のＳ６４に移行して、その最小値の位置Ｙ_３を車両３の先頭部分として車両３の位置が検出される。
【００３２】
以上のように、本実施形態によれば、道路２の路面反射があると判断されたときに、画像をエッジ処理した処理画像の各画素について横方向の輝度を加算する。その横方向の輝度を加算して得られた値は、車両３とその反射像３ａとに対応する位置において大きくなる（第１及び第２のピークを持つ）傾向がある。逆に、車両３とその反射像３ａとの境界に対応する位置において、この値は、ピークでの値に比べ比較的小さくなる傾向がある。これら傾向を利用することで車両３と反射像３ａとの境界位置が正確に判断される。従って、撮影した画像において雨天時などであっても車両３の位置を正確に検出することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、撮影した画像において雨天時などであっても車両の位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る車両検出方法の実施に用いられる車両検出装置の構成図である。
【図２】ＣＣＤカメラに撮影された撮影画像を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る車両検出方法における画像処理及び車両検出処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る車両検出方法において切出処理され得られた切出画像を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る車両検出方法においてエッジ処理され得られた切出画像を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る車両検出方法において加算処理された各加算値を示す図である。
【図７】図３における車両位置検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両検出装置、２…道路、３…車両、１０…ＣＣＤカメラ、２０…画像処理装置、２３…画像処理部、２４…車両検出部。

Claims

道路を走行する車両を撮影して車両の位置を検出する車両検出方法であって、
車両を撮影してない晴天時のときの基本画像データと道路を走行する車両を撮影した画像データとの輝度の値を比較して、輝度値の差分により前記道路の路面反射の有無を判断する路面判断工程と、
前記道路の路面反射があると判断したときに、車両を含む撮影画像の一部の領域である切出画像を切り出す工程と、
前記切出画像の各画素の輝度値が大きく変化するエッジ部を抽出するエッジ処理工程と、
前記エッジ処理した処理画像の各画素について道路の横幅方向の輝度を加算する加算工程と、
前記加算の結果に基づいて前記車両の位置を検出する検出工程とを備え、
道路の路面反射があると判断したときに、前記加算工程で加算された道路の横幅方向の輝度の各加算値について第１のピーク及び第２のピークを検出した後、前記第１のピークとなる位置と前記第２のピークとなる位置との間において最小値となる位置を検出し、その最小値の位置を前記車両の先頭部分として前記車両の位置を検出するとともに、
前記道路の路面反射がないと判断したときに、背景差分処理及び前記エッジ処理により前記車両の位置を検出することを特徴とする車両検出方法。