JP4956400B2 - 車両存否判定装置、車両存否判定方法及びプログラム - Google Patents
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Description
上方から俯瞰するカメラ(例えば、図1,2のカメラ10)によって撮影された撮影画像中の感知対象とする画像部分を感知領域として設定する設定手段(例えば、処理部100)と、
前記設定された感知領域を複数の部分領域に分割する分割手段(例えば、処理部100)と、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定手段(例えば、移動車両検出部110)と、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理手段(例えば、図2の停止車両検出部130)と、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定手段(例えば、図2の停止車両検出部130)と、
前記移動車両判定手段による判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定手段(例えば、図2のマッチング閾値変更部140)と、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理手段のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新手段(例えば、図2のマッチング閾値変更部140)と、
前記移動車両判定手段の判定結果及び前記停止車両判定手段の判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定手段(例えば、図2の処理部100)と、
を備えた車両存否判定装置(例えば、図1,2の制御装置20)である。
上方から俯瞰するカメラの撮影画像に基づいて、前記撮影画像中の感知領域における車両の存否を判定する車両存否判定方法であって、
前記感知領域を複数の部分領域に分割する分割ステップ(例えば、図15のステップA
1)と、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定ステップ(例えば、図15のステップA7)と、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理ステップ(例えば、図17のステップC1)と、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定ステップ(例えば、図17のステップC3)と、
前記移動車両判定ステップによる判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定ステップ(例えば、図18のステップD5)と、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新ステップ(例えば、図18のステップD7)と、
前記移動車両判定ステップの判定結果及び前記停止車両判定ステップの判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定ステップ(例えば、図15のステップA11〜A27)と、
を含む車両存否判定方法である。
コンピュータ(例えば、図1,2の制御装置20)を、
上方から俯瞰するカメラによって撮影された撮影画像中の感知対象とする画像部分を感知領域として設定する設定手段、
前記設定された感知領域を複数の部分領域に分割する分割手段、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定手段、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理手段、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定手段、
前記移動車両判定手段による判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定手段、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理手段のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新手段、
前記移動車両判定手段の判定結果及び前記停止車両判定手段の判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定手段、
として機能させるためのプログラム(例えば、図2の車両感知プログラム210)である。
前記マッチング処理手段が、輝度値の異なる画素ブロックを格子状に配設した画像を前記所定のテンプレート画像として定常的に用いて前記パターンマッチング処理を行う車両存否判定装置である。
前記マッチング処理手段が、画像中の最大輝度値と最小輝度値との輝度差が、輝度値として取り得る最高輝度値と最低輝度値との輝度差の1/10以下の画像を前記所定のテンプレート画像として定常的に用いて前記パターンマッチング処理を行う車両存否判定装置である。
前記移動車両判定手段が、前記撮影画像中の移動車両の位置及び移動速度を判定し、
前記推定手段が、前記移動車両判定手段により判定された移動車両の位置及び移動速度を用いて、前記複数の部分領域のうちの車両が存在しない部分領域を推定する、
車両存否判定装置である。
前記車両存否判定手段が、1)前記移動車両判定手段の判定結果が移動車両有りの場合には前記感知領域内に車両が存在すると判定し、2)前記移動車両判定手段の判定結果が移動車両有りから移動車両無しに変わった時から前記停止車両判定手段が停止車両無しと判定するまでの間は、前記感知領域内に車両が存在すると判定し、3)1)及び2)以外の場合には前記感知領域内に車両が存在しないと判定する車両存否判定装置である。
前記カメラは、感知対象とする車道又は車線を上方から俯瞰する位置に設けられ、
前記分割手段は、車両通行方向に沿って前記感知領域を複数の部分領域に分割する、
車両存否判定装置である。
図1は、交差点における画像式車両感知器1の配置図である。同図によれば、この画像式車両感知器1は、交差点における右折レーンの車両有無を感知する右折感応用画像式車両感知器であり、カメラ10と、制御装置20とを備えて構成される。
L=τ・V+V2/2d ・・(2)
式(2)において、「V」は信号表示切り替え時の車両の走行速度、「d」はブレーキが効き始めてから停止するまでの平均減速度、「τ」は運転者の反応時間(ブレーキが効き始めるまでの時間)である。図13に、式(2)のグラフを示す。同図では、横軸を距離L、縦軸を走行速度Vとしている。但し、減速度dを0.7[s]、反応時間τを3.0[m/s2]としている。この距離Lの算出式(2)は、車両無し推定距離算出式データ224として記憶されている。
図15は、車両感知処理の流れを説明するためのフローチャートである。この処理は、処理部100が車両感知プログラム210を実行することで実現される。同図によれば、処理部100は、先ず、撮影画像中に感知領域AR1及び付加領域AR3を設定し、更に、この感知領域AR1を複数の領域に分割して分割領域を設定する(ステップA1)。また、移動車両検出部110が移動車両検出処理を開始し(ステップA3)、停止車両検出部130が停止車両検出処理を開始し(ステップA5)、車両追跡部120が車両追跡処理を開始し(ステップA7)、マッチング閾値変更部140がマッチング閾値変更処理を開始する(ステップA9)。
このように、本実施形態によれば、画像式車両感知器1の制御装置20では、1)カメラ10による撮影画像と所定のテンプレート画像とのパターンマッチングを行ってマッチング率Rを算出し、所定閾値と比較することによる停止車両の検出と、2)フレーム間差分法を用いた移動車両の検出とを行い、双方の検出結果をもとに車両の存否を判断する。また、移動車両の移動速度Vをもとに、当該移動車両の前方の他の車両が存在しないと推定される分割領域(車両無し推定領域)を判断し、この車両無し推定領域のマッチング率Rの閾値を、停止車両の検出の際に算出された当該領域のマッチング率Rに応じた値に変更する。これにより、比較的簡単な演算で精度の高い車両の存否の判定を実現できる。また、マッチング率の閾値を部分領域AR2毎に変更するため、テンプレート画像を固定としても、停止車両の存否判定の精度が比較的良い。更に、テンプレート画像として、輝度差が小さい画素が格子状に配置されてエッジ成分を殆ど持たない画像が用いられるため、停止車両の検出の制度を高めることができる。
10 カメラ
20 制御装置
100 処理部
110 移動車両検出部、120 車両追跡部
130 停止車両検出部、140 マッチング閾値変更部
200 記憶部
210 車両感知プログラム
221 テンプレート画像データ、222 マッチング閾値データ
223 マッチング率算出式データ、224 車両無し推定距離算出式データ
231 撮影画像データ群、232 移動車両データ
233 マッチング結果データ、234 車両検出結果データ
AR1 感知領域、AR2 分割領域、AR3 付加領域
Claims (8)
- 上方から俯瞰するカメラによって撮影された撮影画像中の感知対象とする画像部分を感知領域として設定する設定手段と、
前記設定された感知領域を複数の部分領域に分割する分割手段と、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定手段と、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理手段と、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定手段と、
前記移動車両判定手段による判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定手段と、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理手段のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新手段と、
前記移動車両判定手段の判定結果及び前記停止車両判定手段の判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定手段と、
を備えた車両存否判定装置。 - 前記マッチング処理手段が、輝度値の異なる画素ブロックを格子状に配設した画像を前記所定のテンプレート画像として定常的に用いて前記パターンマッチング処理を行う請求項1に記載の車両存否判定装置。
- 前記マッチング処理手段が、画像中の最大輝度値と最小輝度値との輝度差が、輝度値として取り得る最高輝度値と最低輝度値との輝度差の1/10以下の画像を前記所定のテンプレート画像として定常的に用いて前記パターンマッチング処理を行う請求項1又は2に記載の車両存否判定装置。
- 前記移動車両判定手段が、前記撮影画像中の移動車両の位置及び移動速度を判定し、
前記推定手段が、前記移動車両判定手段により判定された移動車両の位置及び移動速度を用いて、前記複数の部分領域のうちの車両が存在しない部分領域を推定する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両存否判定装置。 - 前記車両存否判定手段が、1)前記移動車両判定手段の判定結果が移動車両有りの場合には前記感知領域内に車両が存在すると判定し、2)前記移動車両判定手段の判定結果が移動車両有りから移動車両無しに変わった時から前記停止車両判定手段が停止車両無しと判定するまでの間は、前記感知領域内に車両が存在すると判定し、3)1)及び2)以外の場合には前記感知領域内に車両が存在しないと判定する請求項1〜4の何れか一項に記載の車両存否判定装置。
- 前記カメラは、感知対象とする車道又は車線を上方から俯瞰する位置に設けられ、
前記分割手段は、車両通行方向に沿って前記感知領域を複数の部分領域に分割する、
請求項1〜5の何れか一項に記載の車両存否判定装置。 - 上方から俯瞰するカメラの撮影画像に基づいて、前記撮影画像中の感知領域における車両の存否を判定する車両存否判定方法であって、
前記感知領域を複数の部分領域に分割する分割ステップと、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定ステップと、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理ステップと、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定ステップと、
前記移動車両判定ステップによる判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定ステップと、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新ステップと、
前記移動車両判定ステップの判定結果及び前記停止車両判定ステップの判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定ステップと、
を含む車両存否判定方法。 - コンピュータを、
上方から俯瞰するカメラによって撮影された撮影画像中の感知対象とする画像部分を感知領域として設定する設定手段、
前記設定された感知領域を複数の部分領域に分割する分割手段、
前記撮影画像の時系列変化を比較解析して前記感知領域内に移動中の車両が存在するか否かを判定する移動車両判定手段、
前記撮影画像と所定のテンプレート画像とを所定のパターンマッチング処理で比較解析して前記複数の部分領域それぞれについてマッチング率を算出するマッチング処理手段、
前記複数の部分領域それぞれについて前記算出されたマッチング率を当該部分領域の所与の閾値と比較することで前記感知領域内に停止中の車両が存在するか否かを判定する停止車両判定手段、
前記移動車両判定手段による判定結果に基づいて、前記複数の部分領域のうち、車両が存在しない部分領域を推定する推定手段、
前記推定された部分領域についての前記マッチング処理手段のマッチング率に基づいて、当該部分領域の前記閾値を更新する閾値更新手段、
前記移動車両判定手段の判定結果及び前記停止車両判定手段の判定結果に基づいて前記感知領域内の車両の存否を判定する車両存否判定手段、
として機能させるためのプログラム。
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