JP3767571B2 - カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 - Google Patents
カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3767571B2 JP3767571B2 JP2003132083A JP2003132083A JP3767571B2 JP 3767571 B2 JP3767571 B2 JP 3767571B2 JP 2003132083 A JP2003132083 A JP 2003132083A JP 2003132083 A JP2003132083 A JP 2003132083A JP 3767571 B2 JP3767571 B2 JP 3767571B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- luminance
- pixels
- low
- camera
- brightness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラにて道路を撮影して画像処理することにより、道路上の車両を検知することができるカメラ式車両感知器に関し、特にそのカメラの露光制御方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
道路上の車両を感知する車両感知器として、超音波式のものがよく知られている。この超音波式は道路の上から下に向けて超音波を発射し、その反射波の到達時間を検出することにより車両の計測を行うものであるが、一台ごとの車両の特徴を検出することまではできない。
そこで、カメラにて道路を撮影して画像処理することにより、車両の特徴を検出し、車両のナンバープレートなどの特定もできるカメラ式車両感知器が知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001-021958号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このカメラ式車両感知器で行われる露光制御は、夜間、昼間、朝夕で、制御内容を変えている。夜間はヘッドライトの検出を目的としてカメラの露光時間を短めに設定し、昼間は車体の撮影を目的として、撮影した画面の輝度が一定になるように制御している。そして、夜間から昼間に移る朝の時間帯では、露出を徐々に開いていく過渡的な制御を行っている。
【0005】
ところが、夜明け時刻を間違って検知し、制御切り替えのタイミングをずらしてしまうと、朝になっているのに画面が暗くて車体の検出ができなかったり、まだ夜なのに露出オーバーの画面になってヘッドライトの正しい検出ができなかったりする。
そこで、本発明は、正確な夜明け判定が行えるカメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のカメラ式車両感知器の露光制御方法は、カメラ式車両感知器で撮影した画面を所定時間ごとに入力し、入力された画面の輝度データ、又は過去の時間にわたって入力された複数の画面の輝度データに基づいて、輝度が低輝度しきい値以下の画素数(低輝度画素数という)を算出し、過去のある時刻から現時点までに取得された低輝度画素数の中から最大値を求め、前記算出された低輝度画素数が、前記低輝度画素数の最大値から、所定割合よりも低下したかどうかを判定し、前記所定割合よりも低下したことが一定時間以上継続した時点で、露出制御を夜間制御から、朝の時間帯の制御に切り替えることを特徴とする(請求項1)。
【0007】
前記の方法によれば、低輝度画素数の最大値を求めておき、夜が明けていくにつれて低輝度画素数が減っていくので、低輝度画素数が最大値から、所定割合よりも低下したことが一定時間以上継続した時点で夜が明けたと判定して、露出制御を夜間制御から、朝の時間帯の制御に切り替える。
なお、前記最大値は、過去のある時刻から現時点までに取得された低輝度画素数の中から求められるので、低輝度画素数が上がっていく場合は、最大値は新しい値に更新されることになる。このように最大値を固定せずに、更新可能としているので、その日の夜間の画面の明るさが微妙に変動している場合でも、明け方の判定が正確に行える。
【0008】
前記低輝度画素数は、入力された画面に基づいて、画素数対輝度のヒストグラムを作成することにより算出することができる(請求項2)。
前記低輝度しきい値は、夜間において、画面中で輝度の低いほうから画素を抽出し、所定数を超えた画素の輝度を前記低輝度しきい値とすることができる(請求項3)。また、夜間において、画面中で輝度の低いほうから画素を抽出し、所定数を超えた画素の輝度より一段階低い輝度を前記低輝度しきい値とすることもできる(請求項4)。後者は、所定数の前後で画素数が大きく変化する場合、所定数を超えた画素の輝度を低輝度しきい値とすると低輝度画素数が異常に多く算出されてしまうので、この現象を防止するために、所定数を超えた画素の輝度より一段階低い輝度を低輝度しきい値とするのである。
【0009】
また、夜間において、低輝度しきい値を決めても、夜間に天候が変化すれば、低輝度しきい値が変動することがある。このときは、夜明け判定をする直前の時間帯の低輝度しきい値を採用することが好ましい。そこで、夜間において低輝度しきい値を新しい値に更新していくことが好ましい(請求項5)。
また、本発明の露光制御装置は、請求項1記載の露光制御方法と同一の発明に係る装置である(請求項6)。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の露光制御装置を適用したカメラ式車両感知システムの概略構成図である。
道路の近傍に設置されたポール2の上部にカメラ式車両感知器1が取り付けられている。このカメラ式車両感知器1から、道路の交通状態を収集する交通情報センター3のパーソナルコンピュータ4まで通信回線5が接続されている。通信回線5は、有線/無線のいずれか又はこれらの結合でもよく、専用回線、公衆通信回線を問わない。
【0011】
図2は、カメラ式車両感知器1の内部構成を示すブロック図である。カメラ式車両感知器1は、カメラ11と、カメラ11の動作を制御するカメラDSP(Digital Signal Processor)と、画像処理装置13と、通信インターフェイス14とを有する。
カメラ11は、レンズ系15とイメージセンサ16とを含んでいる。レンズ系15における開口絞り量は、カメラDSP12からの絞り制御信号に基づいて調整される。
【0012】
カメラ11の視野は、道路(図示せず)に向けられており、カメラ11は道路状態を撮影しその撮影画像をイメージセンサ16に形成する。イメージセンサ16上に形成された画像のデータは、カメラDSP12へ出力される。イメージセンサ16の露光時間(シャッタ速度に相当)は、カメラDSP12からの露光時間制御信号に基づいて調整される。
画像処理装置13は、カメラ11の撮影画像データに基づき、車両の検出、ナンバープレート読取り、車両の速度検出、渋滞長検出などを行い、交通流を把握するための各種の情報を得る。これらの情報は、通信インターフェイス14、通信回線5を通して交通情報センター3まで伝送される。
【0013】
また画像処理装置13は、カメラ11の撮影画像データから車両を消去することにより、車両が存在しない路面領域の画像データを生成する。この車両が存在しない路面領域の画像を「基準画像」という。そして、画像処理装置13は、この基準画像データに基づき、カメラ11の露光制御を実行する。露光制御の結果は、カメラDSP12を通してイメージセンサ16の露光時間制御やレンズ系15の絞り制御に用いられる。基準画像データの作成取り込み時間間隔を、以下、k(秒)と表記する。
【0014】
図3は、画像処理装置13の行う露光制御の概要を説明するためのグラフである。横軸に時刻、縦軸に輝度と露光時間をとっている。露光制御は、夜間、朝、昼間、夕方別に実行される。夜間はヘッドライトの撮影が目的であり、図3に示すように露光時間固定の制御が行われる。昼間は車体やナンバープレートの撮影が目的であり、基準画像の輝度を一定とするための制御が行われる。この一定の輝度を「目標輝度」という。
【0015】
朝は、夜間制御から昼間制御につなぐため露光時間を長くしていく制御を行う。露光時間を長くしていくのは、夜間はヘッドライトの撮影が目的なので露光時間が比較的短くてよいが、朝は、車体等の撮影のためにイメージセンサ16の露光量を増大させる必要があり、このために露光時間を徐々に長くしていく必要があるからである。夕方は、昼間制御から夜間制御につなぐため露光時間を短くしていく制御を行う。
【0016】
以下、夜間制御から朝制御に移行するタイミングを判定する本発明の手順を詳細に説明する。この手順は、夜間制御中に行う低輝度しきい値決定手順と、この決定された低輝度しきい値を用いて夜間制御から朝制御に移行するタイミングを判定する明け方判定手順とに分かれる。
図4は、夜間制御中に行う低輝度しきい値決定手順を説明するためのフローチャートである。まず、「基準画像分布数」を決定する(ステップS1)。これは、夜間撮影した画面全体の画素数のうち、輝度の低いほうから数えて何%以下の画素を低輝度画素とみなすかの基準となる画素数である。
【0017】
以上の基準画像分布数決定手順を、図5、図6を用いて詳しく説明する。
図5(a)は、基準画面の画素の輝度に基づいて作製したヒストグラムである。横軸に輝度、縦軸に画素数をとっている。この輝度は、例えば256などの階調数で表されるものである。図5(b)は、前記ヒストグラムの各画素数を輝度で積分した値(画素分布数という)を示すグラフである。
図6は、基準画像分布数を決定する手順を示すフローチャートである。図6のステップT1で、前記ヒストグラムの輝度0から順に画素分布数を足していく。これは、図5(b)の曲線を輝度0からたどっていくことと同じことである。定数A(例えば20%)を設定しておき、画素分布数が定数Aを超えたときの画素分布数をyとおく(ステップT2;図5(b)参照)。そしてyの一つ低い輝度の画素分布数をxとおく(ステップT3)。yと2Aとを比較し(ステップT4)、y<2Aであればyを基準画像分布数とする(ステップT5)。
【0018】
ところで、夜間の撮影であるから、基準画面の画素の輝度は同じような値になっていることが多い。したがって定数A付近で画素分布数が急峻に立ち上がることがある。このときyが2A以上となることがあり、このときは、yを基準画像分布数とすれば、yが大きすぎるので、一つ前のxを基準画素分布数とする(ステップT6)。
つぎに、図4にもどって、この基準画像分布数に対応する画素の輝度の上限値を、低輝度しきい値の候補とする(ステップS2)。そして、前記のようにして決定された低輝度しきい値候補を、最近のN枚(例えばN=10とする)の基準画像について互いに比較し、多数決をとって、最も多く低輝度しきい値候補となった値を「低輝度しきい値」として設定する(ステップS3)。
【0019】
さらに、このように設定された低輝度しきい値と、前回設定された低輝度しきい値とが等しいかどうか調べる(ステップS4)。等しければ、カメラ11の視野における夜間の暗さが安定していると判断できるので、前記低輝度しきい値を画像処理装置13のメモリに保存する(ステップS5)。以前にメモリに保存されていた低輝度しきい値があれば、上書き保存する。このようにして、いつも最新の、かつ安定した夜間環境下での低輝度しきい値が保存される。
【0020】
ステップS4で、前回設定された低輝度しきい値と今回設定された低輝度しきい値とが等しくなければ、夜間に環境の変化が起こったと考えられる。例えば、雨又は雪が降り出した、曇りから晴れになって月が出た、などである。この場合は、安定した夜間環境とはいえないので、低輝度しきい値をリセットし、スタートに戻って低輝度しきい値をまた作成する。
つぎに、明け方判定に移行する直前の時刻になったかどうかを判定する(ステップS6)。この判定は、カメラ式車両感知システムが時計を持っていれば、そろそろ夜の明ける時刻かどうかに基づいて判定すればよい。しかし時計を持っていなければ、予め基準画像データの作成取り込み時間間隔k(秒)が分かっているので、基準画像データを取り込んだ回数を、例えば夜になった時点からカウントしていけば判定することができる。
【0021】
明け方判定に移行する直前の時刻になれば、メモリに保存された最新の低輝度しきい値を固定する。これにより、夜の明ける直前の夜間環境下での低輝度しきい値を用いて、明け方判定に移行することになる。
図7は、明け方判定の制御手順を説明するためのフローチャートである。この明け方判定の制御手順を簡単に説明すると、低輝度しきい値よりも輝度の低い画素数を数えて、明るくなるに従って、その画素数が減っていくので、ある割合よりも減った時点を明け方と判定する。
【0022】
まず、「最大値」という変数を0とおく(ステップU1)。基準画面を構成する画素において、前記低輝度しきい値よりも輝度の低い画素の数を算出し、これを最近のN画像(Nは1以上の整数;N=1でもよく、2以上でもよい)ごとに総和する(ステップU2)。この低輝度しきい値よりも輝度の低い画素数を「低輝度画素数」という。その低輝度画素数が最大値よりも多いかどうかを判定する(ステップU3)。最初、最大値=0とおいたので、低輝度画素数は最大値よりも多いことになる。この最大値をメモリに上書き保存して更新する(ステップU4)。
【0023】
次に、低輝度画素数が最大値から一定比率よりも低下したかどうかを判定する(ステップU5)。一定比率は例えば40%に設定される。一定比率よりも低下した状態が一定時間続いたかどうか判定する(ステップU6)。例えば一定時間を5分とすると、これは、基準画像の取り込み周期kを1秒、N=10とすると、前記低下判定が30回継続することに相当する。また、一定時間を30分、基準画像の取り込み周期kを1秒、N=10とすると、前記低下判定が180回継続することに相当する。
【0024】
一定時間続けば、明け方と判定し、カメラ11の露光制御を朝制御(図3参照)に切り替える(ステップU7)。続かない場合は、ステップU2にもどって、最大値の更新と最大値から一定比率低下の判定を続ける。
図8は、低輝度画素数を時刻に対してプロットしたグラフである。横軸に時刻t、縦軸に低輝度画素数をとっている。更新され続けている低輝度画素数の最大値を縦軸に「最大値」と表している。この最大値から一定比率40%よりも低下する状態が一定時間T続いた時点t0で、夜が明けたと判定する。
【0025】
以上の判定手順によって、夜が明けていくにつれて低輝度画素数が減っていくので、低輝度画素数が最大値から、所定割合よりも低下したことが一定時間以上継続した時点で夜が明けたと判定して、露出制御を夜間制御から、朝の時間帯の制御に切り替えることができる。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、前記のカメラ式車両感知システムでは、画像処理装置13はカメラ式車両感知器1に設けられていたが、これに限定されるものではなく、カメラ式車両感知器1と通信回線5でつながったパーソナルコンピュータ4の中に設けてもよい。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、正確な夜明け判定が行えるので、露出制御ロジックを夜間制御から明け方制御にスムーズに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光制御装置を適用したカメラ式車両感知システムの概略構成図である。
【図2】カメラ式車両感知器1の内部構成を示すブロック図である。
【図3】露光制御の概要を説明するためのグラフである。
【図4】夜間制御中に行う低輝度しきい値決定手順を説明するためのフローチャートである。
【図5】 (a)は、基準画面の画素の輝度に基づいて作製したヒストグラムであり、(b)は、前記ヒストグラムの各画素数を輝度で積分した画素分布数を示すグラフである。
【図6】基準画像分布数を決定する手順を示すフローチャートである。
【図7】明け方判定の制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図8】低輝度画素数を時刻に対してプロットしたグラフである。
【符号の説明】
1 カメラ式車両感知器
2 ポール
3 交通情報センター
4 パーソナルコンピュータ
5 通信回線
11 カメラ
12 カメラDSP
13 画像処理装置
14 通信インターフェイス
15 レンズ系
16 イメージセンサ
Claims (6)
- カメラ式車両感知器で撮影した画面を所定時間ごとに入力し、
入力された画面の輝度データ、又は過去の時間にわたって入力された複数の画面の輝度データに基づいて、輝度が低輝度しきい値以下の画素数(低輝度画素数という)を算出し、
過去のある時刻から現時点までに取得された低輝度画素数の中から最大値を求め、
前記算出された低輝度画素数が、前記低輝度画素数の最大値から、所定割合よりも低下したかどうかを判定し、
前記所定割合よりも低下したことが一定時間以上継続した時点で、露出制御を夜間制御から、朝の時間帯の制御に切り替えることを特徴とするカメラ式車両感知器の露光制御方法。 - 前記低輝度画素数は、入力された画面に基づいて、画素数対輝度のヒストグラムを作成することにより算出されることを特徴とする請求項1記載のカメラ式車両感知器の露光制御方法。
- 前記低輝度しきい値は、夜間において、画面中で輝度の低いほうから画素を抽出し、所定数を超えた画素の輝度を前記低輝度しきい値とすることを特徴とする請求項2記載のカメラ式車両感知器の露光制御方法。
- 前記低輝度しきい値は、夜間において、画面中で輝度の低いほうから画素を抽出し、所定数を超えた画素の輝度より一段階低い輝度を前記低輝度しきい値とすることを特徴とする請求項2記載のカメラ式車両感知器の露光制御方法。
- 前記低輝度しきい値が夜間において変動するときは、低輝度しきい値を新しい値に更新していくことを特徴とする請求項1記載のカメラ式車両感知器の露光制御方法。
- カメラ式車両感知器のカメラで撮影した画像のデータに基づいて、画面の輝度を算出する画面輝度算出手段と、
画面輝度算出手段によって算出された、画面の輝度データ、又は過去の時間にわたって入力された複数の画面の輝度データに基づいて、輝度が低輝度しきい値以下の画素数(低輝度画素数という)を算出する低輝度画素数算出手段と、
過去のある時刻から現時点までに取得された低輝度画素数の中から最大値を求め、前記算出された低輝度画素数が、前記低輝度画素数の最大値から、所定割合よりも低下したかどうかを判定し、前記所定割合よりも低下したことが一定時間以上継続した時点で、露出制御を夜間制御から、朝の時間帯の制御に切り替える制御切り替え手段とを有することを特徴とするカメラ式車両感知器の露光制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003132083A JP3767571B2 (ja) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003132083A JP3767571B2 (ja) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004334042A JP2004334042A (ja) | 2004-11-25 |
JP3767571B2 true JP3767571B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=33507084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003132083A Expired - Fee Related JP3767571B2 (ja) | 2003-05-09 | 2003-05-09 | カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3767571B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4901651B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2012-03-21 | アマノ株式会社 | 車両用ナンバープレート撮像システム |
GB2495269B (en) * | 2011-08-15 | 2014-02-05 | Qatar Foundation | Real-time solar observations |
US8477189B2 (en) | 2011-08-16 | 2013-07-02 | Qatar Foundation | Real-time solar observations |
CN105187731B (zh) * | 2015-09-18 | 2018-03-16 | 中电海康集团有限公司 | 一种基于前碰撞预警的昼夜切换方法及装置 |
CN105979153B (zh) * | 2016-06-28 | 2019-03-12 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | 一种昼夜模式识别与切换的方法和*** |
-
2003
- 2003-05-09 JP JP2003132083A patent/JP3767571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004334042A (ja) | 2004-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100698483B1 (ko) | 촬상장치 및 그 제어방법 | |
JP4835593B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法、プログラム、並びに、記録媒体 | |
US7761000B2 (en) | Imaging device | |
CN107948538B (zh) | 成像方法、装置、移动终端和存储介质 | |
JP5127317B2 (ja) | カメラ | |
CN101213828B (zh) | 将虹膜颜色结合到红眼修正中的方法和设备 | |
CN101848327B (zh) | 摄像装置及图像处理方法 | |
US7590346B2 (en) | Digital camera | |
CN102542552B (zh) | 视频图像的顺逆光判断和拍摄时间检测方法 | |
US7720372B2 (en) | Photographing device, photographing method, and program for photographing a plurality of images consecutively by changing an exposure value | |
CN105933610B (zh) | 一种车牌拖尾优化曝光的方法及装置 | |
JP5800288B2 (ja) | 車両用画像処理装置 | |
JP3767571B2 (ja) | カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 | |
JP5036334B2 (ja) | 撮像装置、撮像方法およびその方法をコンピュータが実行するためのプログラム | |
JP3952989B2 (ja) | カメラ式車両感知器の露光制御方法及び装置 | |
JP4523629B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP4304610B2 (ja) | カメラ式車両感知器における画面の輝度調整方法及び装置 | |
JP3985005B2 (ja) | 撮像装置、画像処理装置、撮像装置の制御方法、およびこの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム | |
JP2016173777A (ja) | 画像処理装置 | |
KR101615381B1 (ko) | 이미지 획득 방법 및 디지털 카메라 시스템 | |
JP3700207B2 (ja) | 自動露出制御装置、自動露出制御方法、及び撮像装置 | |
JP2009063674A (ja) | 撮像装置及びフラッシュ制御方法 | |
JP2003143486A (ja) | 撮像装置 | |
JP7297441B2 (ja) | 電子機器、電子機器の制御方法およびプログラム | |
JP6391319B2 (ja) | 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |