JP6385851B2 - 路上監視装置、路上監視システム、方法及びプログラム - Google Patents

路上監視装置、路上監視システム、方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、路上監視装置、路上監視システム、方法及びプログラムに関する。
従来、街路交通において、路駐車の存在が渋滞の原因となっているケースが多い。これに対して人手を介した見回りや、路上に設置された監視カメラやセンサーにより検出した結果を基に、警察が取締りを行っている。特許文献1においては、駐車禁止エリア付近に設置された監視カメラで車両ナンバーを読取り、違反車両情報を収集する構成が提案されている。
特開2002−197589号公報
しかしながら、従来技術においては、監視を行えるのは、監視カメラが設置された場所(ピンポイント)のみであり、管制対象の道路全体でリアルタイムに監視を行うのは、設備設置コストなどの観点からも困難であった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、管制対象の道路の全域にわたってリアルタイムに監視を行うことが可能な、路上監視装置、路上監視システム、方法及びプログラムを提供することを目的としている。
実施形態の路上監視装置は、車両に搭載され、撮像部は、車両の少なくとも前方向若しくは後方向の撮像を行い、撮像データを順次出力する。位置・時刻情報演算部は、撮像データに対応する前記車両の位置情報及び時刻情報を出力する。判別部は、撮像データに対応する画像中に所定の監視対象物が含まれているか否かを判別する。抽出部は、画像中に所定の監視対象物が含まれていた場合に、当該監視対象物が画像中から消えた時刻から所定時間遡ったタイミングに対応する前記撮像データを抽出する。送信部は、抽出された撮像データを位置情報及び時刻情報に対応づけて中央装置に無線により送信する。
図1は、実施形態の路上監視システムの概要構成ブロック図である。 図2は、各車両に搭載された路上監視装置及び中央装置の概要機能構成ブロック図である。 図3は、路上監視装置の処理フローチャートである。 図4は、中央装置の処理フローチャートである。
次に実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態の路上監視システムの概要構成ブロック図である。
路上監視システム10は、図1に示すように、中央装置(管理サーバ)11と、中央装置11に対して、無線基地局12及び通信ネットワーク13を介して通信可能に接続されるとともに、路線バス、タクシー、自家用車等の複数の車両14に搭載された路上監視装置15と、を備えている。
図2は、各車両に搭載された路上監視装置及び中央装置の概要機能構成ブロック図である。
路上監視装置15は、自車両14の移動中に互いに同期して進行方向前方の撮像を行いステレオ画像(ステレオ映像)を構成する撮像データを出力する一対の撮像装置(カメラ)21と、撮像データを記憶するメモリ部22と、一対の撮像装置21から入力されたステレオ画像(ステレオ映像)を構成する撮像データに基づいて、駐車している他の車両、工事現場、路上落下物等の路上監視対象物Xを検出する処理を行う画像処理部23と、画像処理部23の処理結果をプローブ情報として無線基地局12及び通信ネットワーク13を介して中央装置11に送信するプローブ情報送信部24と、自車両14の位置データ及び計時データを出力するGPS・時計部25と、を備えている。
本実施形態では、撮像装置としてステレオカメラとして機能する一対の撮像装置を備えているが、距離測定精度は若干低下するものの、単一の撮像装置とすることも可能である。また、進行方向前方の撮像に代えて、若しくは加えて、進行方向後方の撮像を行う撮像装置を備えるようにすることも可能である。
ここで、画像処理部23は、ステレオ画像を構成する撮像データに対応する一対の画像(映像)から路上監視対象物Xを検出する監視対象判定部31と、撮像データに対応する撮像位置情報及び撮像時刻情報を演算する位置・時刻情報演算部32と、路上監視対象物Xが駐車している他の車両14Xである場合に車両ナンバー(ナンバープレート)を読み取る車両ナンバー読取部33と、撮像データのうち、中央装置11にプローブ情報として送信すべき画像(映像)を抽出する映像抽出部34と、を備えている。
また、中央装置11は、路上監視装置15からプローブ情報を受信するプローブ情報受信部41と、受信したプローブ情報及び届け出のあった道路工事情報等をデータベースとして管理するプローブ情報データベース部42と、プローブ情報データベース部42の検索を行う検索部43と、検索部43の検索結果に基づいて、路上監視の判定を行う判定部44と、を備えている。
上記構成において、中央装置11は、道路情報提供システム、交通管制システムの一部を構成している。
次に実施形態の動作を説明する。
図3は、路上監視装置の処理フローチャートである。
まず、路上監視装置15の撮像装置21は、撮像を開始し、メモリ部に撮像データ、ひいては、画像の蓄積を行う(ステップS11)。
これにより、画像処理部23の監視対象判定部31は、ステレオ画像を構成する撮像データに対応する一対の画像(映像)から路上監視対象物Xが検出されたか否かを判別する(ステップS12)。
ここで、路上監視対象物Xの検出は、パターンマッチング、特徴抽出などによって行う。
ステップS12の判別において路上監視対象物Xが検出されなかった場合には(ステップS12;No)、監視対象判定部31は、ステップS12の判別処理を繰り返し、実効的に待機状態となる。
ステップS12の判別において、路上監視対象物Xが検出された場合には(ステップS12;Yes)、位置・時刻情報演算部32は、GPS・時計部25から時刻情報及び位置情報を取得し、撮像位置、時刻演算を行う(ステップS13)。
続いて監視対象判定部31は、路上監視対象物Xが、車両、道路工事現場あるいは路上落下物のいずれであるかを判別する(ステップS14)。
具体的には、車両の検出処理としては、例えば、「"A Trainable System for Object Detection", Papageorgiou et al., IJCV-2000」に示されている技術を用いる。
この場合において、駐車車両は一般に、左側通行の場合には自車両よりも左側、右側通行の場合には自車両よりも右側に存在するため、画像中でこのような位置に相当する検出車両のみを算出対象とするように構成することも可能である。これにより演算量を抑制することが可能となる。
また、路上監視対象物Xが道路工事現場の場合には、道路標識の特徴抽出と同様に、道路工事現場の案内板などを特徴抽出により検出するようにすれば良い。
さらに路上監視対象物Xが路上落下物の場合には、想定される路上落下物のパターンマッチング用のパターンを用意しておき、それらとのマッチングにより判定したり、木材や古タイヤなどのある程度の大きさがあるような路上落下物については、大きさ及び移動しない点から路上落下物であるとして検出したりするように構成することも可能である。
ステップS14の判別において、路上監視対象物Xが車両である場合には(ステップS14;車両)、撮像データに対応する画像からナンバープレートを抽出し、車両ナンバーの読み取りを行う(ステップS15)。
続いて路上監視対象物Xである(同一の)車両が(画像)フレームから消えたか否かを判別する(ステップS16)。
ステップS16の判別において、路上監視対象物Xである(同一の)車両が、未だ(画像)フレームから消えていない場合には(ステップS16;No)、処理を再びステップS13に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップS16の判別において、路上監視対象物Xである(同一の)車両が(画像)フレームから消えた場合には(ステップS16;Yes)、画像処理部23の映像抽出部34は、中央装置11に送信する車両映像の抽出を行う(ステップS17)。この場合には、画像処理部23は、当該車両が含まれている撮像データのうち、ナンバープレートが含まれている画像であって、車両がフレームから消えた時刻から所定時間遡ったタイミング(例えば、1秒前)の画像に対応する撮像データを抽出する。
これは、追って駐車違反などの判定を行う場合にナンバープレートが必要であることと、より鮮明にナンバープレートが含まれている必要があり、より車両に近づいた状態での撮像データが好ましいからである。
なお、画像処理部23の映像抽出部34は、必要に応じて、複数枚の画像に対応する撮像データを抽出するようにしてもよい。例えば、全体像が含まれている画像に対応する撮像データと、上述したように、ナンバープレートが鮮明に写っている画像に対応する撮像データと、を含むようにしたり、画像からも駐車位置を特定可能なように、駐車車両の背景も写っている画像に対応する撮像データも含めたりするようにしてもよい。
続いて、プローブ情報送信部24は、画像処理部23の処理結果をプローブ情報として無線基地局12及び通信ネットワーク13を介して中央装置11に送信する(ステップS18)。そして処理をステップS25に移行する。
また、ステップS14の判別において、路上監視対象物Xが道路工事現場である場合には(ステップS14;工事現場)、路上監視対象物Xである(同一の)道路工事現場が(画像)フレームから消えたか否かを判別する(ステップS19)。
ステップS19の判別において、路上監視対象物Xである(同一の)道路工事現場が連続して検出され、未だ(画像)フレームから消えていない場合には(ステップS19;No)、処理を再びステップS13に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップS19の判別において、路上監視対象物Xである(同一と推定される)道路工事現場が(画像)検出されなくなり、通常の道路の風景となって、フレームから消えた場合には(ステップS19;Yes)、画像処理部23は、中央装置11に送信する道路工事現場映像の抽出を行う(ステップS20)。この場合には、画像処理部23は、当該道路工事現場が含まれている撮像データのうち、道路工事開始位置及び道路工事終了位置が含まれているそれぞれの画像に対応する撮像データをそれぞれ抽出するのが好ましい。
続いて、プローブ情報送信部24は、画像処理部23の処理結果である道路工事開始位置及び道路工事終了位置が含まれているそれぞれの画像に対応する撮像データ、道路工事現場開始位置、道路工事現場終了位置およびそれらの画像を撮像した時刻をプローブ情報として無線基地局12及び通信ネットワーク13を介して中央装置11に送信する(ステップS21)。そして処理をステップS25に移行する。
また、ステップS14の判別において、路上監視対象物Xが路上落下物である場合には(ステップS14;路上落下物)、路上監視対象物Xである(同一と推定される)路上落下物が(画像)フレームから消えたか否かを判別する(ステップS22)。
この場合において、路上監視装置15は、ステレオカメラを備えているので、路上落下物までの距離が把握できるので、路上落下物の大きさを容易に把握することができる。
ステップS22の判別において、路上監視対象物Xである路上落下物が連続的に検出され、未だ(画像)フレームから消えていない場合には(ステップS22;No)、工事現場の終了位置を検出すべく、処理を再びステップS13に移行し、以下、同様の処理を行う。
ステップS22の判別において、路上監視対象物Xである路上落下物が検出されなくなり、通常の道路の風景となって、フレームから消えた場合には(ステップS22;Yes)、画像処理部23は、中央装置11に送信する路上落下物映像の抽出を行う(ステップS23)。この場合には、画像処理部23は、当該路上落下物が含まれている撮像データのうち、路上落下物がフレームから消えた時刻から所定時間遡ったタイミング(例えば、1秒前)の画像に対応する撮像データを抽出したり、最も路上落下物の量が多い(画像中に占める面積が最も多い)画像に対応する撮像データを抽出したりすればよい。
続いて、プローブ情報送信部24は、画像処理部23の処理結果である路上落下物が含まれている画像に対応する撮像データ、路上落下物の位置および画像を撮像した時刻をプローブ情報として無線基地局12及び通信ネットワーク13を介して中央装置11に送信する(ステップS24)。そして処理をステップS25に移行する。
この場合において、路上落下物が広範囲に検出される場合等には、路上落下物の落下を検出した落下開始位置及び落下終了位置に対応する撮像データを送信するように構成することも可能である。
続いて、画像処理部23は、運転者の操作により、エンジンが停止したか否かを判別する(ステップS25)。
ステップS25の判別において、未だエンジンが停止していない場合には、路上監視を継続するために、処理を再びステップS12に移行し、以下、同様の処理を繰り返す。
またステップS25の判別において、エンジンが停止した場合には、全ての処理を終了する。なお、プローブ情報の送信中にエンジンが停止した場合には、送信すべきプローブ情報が多い場合には、一旦送信を中止し、送信すべきプローブ情報が少ない場合には、バッテリからの電力で送信を継続してから処理を終了するように構成することも可能である。
次に中央装置の処理について説明する。
図4は、中央装置の処理フローチャートである。
まず、中央装置11のプローブ情報受信部41は、路上監視装置15からプローブ情報を受信すると、プローブ情報データベース部42に受信したプローブ情報を保存する処理を行う(ステップS31)。
続いて中央装置11の検索部43は、受信したプローブ情報に対応する監視対象を判別する(ステップS32)。
ステップS32の判別において、監視対象が車両である場合には(ステップS32;車両)、検索部43は、プローブ情報データベース部42を検索し、同一車両ナンバーのプローブ情報の検索を行う(ステップS33)。
続いて判別部44は、検索部43の検索結果に基づいて、同一車両ナンバーのプローブ情報があったか否かを判別する(ステップS34)。
ステップS34の判別において、同一車両ナンバーのプローブ情報が無かった場合には(ステップS34;No)、判別部44は、処理を終了する。
ステップS34の判別において、同一車両のプローブ情報があった場合には(ステップS34;Yes)、判別部44は、プローブ情報同士の時刻の比較を行い、駐車時間として検出する(ステップS35)。
次に判別部44は、検出した駐車時間を判別基準時間と比較し、判別基準時間を経過しているか否かを判別する(ステップS36)。
ステップS36の判別の結果、検出した駐車時間が判別基準時間未満である場合には(ステップS36;No)、判別部44は、処理を終了する。
ステップS36の判別の結果、検出した駐車時間が判別基準時間以上である場合には(ステップS36;Yes)、判別部44は、当該車両ナンバーの車両が駐車違反車両であると判別し、警察署等の予め定められたところへ通知する処理を行う(ステップS37)。そして今回のプローブ情報受信に伴う処理を終了する。
これにより、渋滞の原因になっている違反駐車車両の迅速な取締りを行うことができるようになる。
ステップS32の判別において、監視対象が道路工事現場である場合には(ステップS32;工事現場)、検索部43は、プローブ情報データベース部42を検索し、道路工事の届出の検索を行う(ステップS38)。
次に判別部44は、内容が一致した工事届出があるか否かを判別する(ステップS39)。ここで、内容が一致したとは、道路工事の場所、日付、時間帯が一致した(=時間帯内に行われている)ことをいうものとする。
ステップS39の判別の結果、内容が一致した工事届出がある場合には(ステップS39;Yes)、判別部44は、問題なしとして処理を終了する。
ステップS39の判別の結果、内容が不一致した場合、例えば、予定時刻を経過しても工事が行われている場合等には(ステップS39;No)、判別部44は、不一致したことを記録するとともに、電光掲示板等の表示を変更したり、関係部署への通知を行ったりする工事通知(延長)処理を行い(ステップS40)、そして今回のプローブ情報受信に伴う処理を終了する。
これにより、交通管制システムを構成している路上監視システム10において、事前に登録されている道路工事の時間や場所に対して、実際の時間や場所(特に時間と共に場所が移動していくもの)を交通管制員は迅速に(ほぼリアルタイムで)把握することができ、必要な情報提供や監視を行うことができるようになる。
ステップS32の判別において、監視対象が路上落下物である場合には(ステップS32;路上落下物)、検索部43は、プローブ情報データベース部42を検索し、判別部44は、既に対処処理済みの路上落下物であるか否かを判別する(ステップS41)。ここで、対処処理済みとは、電光掲示板等への表示、関係部署への通知等が既に行われている路上落下物であることをいうものとする。
ステップS41の判別の結果、既に対処処理済みである路上落下物である場合には(ステップS41;Yes)、判別部44は、問題なしとして処理を終了する。なお、この場合において、散乱範囲が拡がった場合等においては、別の路上落下物として取り扱うようにすることも可能である。
ステップS41の判別の結果、未だ対処処理がなされていない路上落下物である場合には(ステップS41;No)、判別部44は、電光掲示板等の表示を変更したり、関係部署への通知を行ったりする処理を行い(ステップS42)、そして今回のプローブ情報受信に伴う処理を終了する。
以上の説明のように、路上監視システム10によれば、路上落下物をリアルタイムで検出でき、交通管制員は、交通事故の防止、渋滞の原因除去に役立てることができる。
以上の説明においては、路上監視をリアルタイムで行う場合について説明したが、比較対象の時間軸を長期間(月レベル)にとり、例えば植込みが延び、走行の障害物になったり、標識・信号を隠したりするような状況になったことを検知する構成とすることも可能である。
これにより、迅速に植え込みの伐採が行え、交通事故の防止、渋滞の原因除去に役立てることができる。
以上の説明においては、撮像開始(ステップS11)と同時に画像蓄積を行う構成を採っていたが、ステップS13において、撮像位置・時刻を演算してからこれと対応づけて画像蓄積を行うように構成することも可能である。このような構成を採ることによって蓄積画像の容量を低減できるとともに、より重要な画像のみを蓄積するようにできる。
本実施形態の路上監視装置は、CPUなどの制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAMなどの記憶装置と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
本実施形態の路上監視装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
また、本実施形態の路上監視装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の路上監視装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の路上監視装置のプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 路上監視システム
11 中央装置
12 無線基地局
13 通信ネットワーク
14 車両
15 路上監視装置
21 撮像装置
22 メモリ部
23 画像処理部(判定部、抽出部)
24 プローブ情報送信部(送信部)
25 GPS・時計部
31 監視対象判別部(判別部)
32 位置・時刻情報演算部
33 車両ナンバー読取部
34 映像抽出部(抽出部)
41 プローブ情報受信部
42 プローブ情報データベース部
43 検索部
44 判別
X 路上監視対象物

Claims (11)

  1. 車両に搭載される路上監視装置であって、
    前記車両の少なくとも前方向若しくは後方向の撮像を行い、撮像データを順次出力する撮像部と、
    前記撮像データに対応する前記車両の位置情報及び時刻情報を出力する位置・時刻情報演算部と、
    記撮像データに対応する画像中に所定の監視対象物が含まれているか否かを判別する判別部と、
    前記画像中に前記所定の監視対象物が含まれていた場合に、当該監視対象物が画像中から消えた時刻から所定時間遡ったタイミングに対応する前記撮像データを抽出する抽出部と、
    抽出された前記撮像データを前記位置情報及び前記時刻情報に対応づけて前記中央装置に無線により送信する送信部と、
    を備えた路上監視装置。
  2. 前記判別部は、車両、道路工事現場、及び路上落下物のうち、少なくともいずれかを前記所定の監視対象物として判別する、
    請求項1記載の路上監視装置。
  3. 前記所定の監視対象物は、車両であり、
    前記抽出部は、前記車両のナンバープレートが写っている画像に対応する前記撮像データを抽出する、
    請求項1記載の路上監視装置。
  4. 前記所定の監視対象物は、道路工事現場であり、
    前記抽出部は、前記道路工事現場の開始位置及び終了位置に対応する前記撮像データを抽出する、
    請求項1記載の路上監視装置。
  5. 前記所定の監視対象物は、路上落下物であり、
    前記抽出部は、前記路上落下物を検出した位置に対応する前記撮像データを抽出する、
    請求項1記載の路上監視装置。
  6. 受信たプローブ情報データを格納するプローブ情報データベース部と、
    納した前記プローブ情報データに基づいて処理を行う中央装置と、
    車両に搭載され、前記車両の少なくとも前方向若しくは後方向の撮像を行い、撮像データを順次出力する撮像部と、前記撮像データに対応する前記車両の位置情報及び時刻情報を出力する位置・時刻情報演算部と、前記撮像データに対応する画像中に所定の監視対象物が含まれているか否かを判別する判別部と、前記画像中に前記監視対象物が含まれていた場合であって、前記監視対象物が前記撮像データに対応する画像中から消えた場合に、前記監視対象物が画像中から消えた時刻から所定時間遡ったタイミングに対応する前記撮像データを抽出する抽出部と、抽出された前記撮像データを前記位置情報及び前記時刻情報に対応づけて前記中央装置に無線により前記プローブ情報データとして送信する送信部と、を有する路上監視装置と、
    を備えた、路上監視システム。
  7. 前記所定の監視対象物は、車両であり、
    前記路上監視装置の前記抽出部は、前記駐車車両のナンバープレートが写っている画像に対応する前記撮像データを抽出し、
    前記中央装置は、前記プローブ情報データベース部に同一のナンバーの前記車両の前記プローブ情報データが含まれている場合に、前記時刻情報から駐車時間を算出し、抽出した車両を駐車違反車両と判別する、
    請求項6記載の路上監視システム。
  8. 前記所定の監視対象物は、道路工事現場であり、
    前記路上監視装置の前記抽出部は、前記道路工事現場の開始位置及び終了位置に対応する前記撮像データを抽出し、
    前記中央装置は、前記道路工事現場が所定の届け出に従ってなされているか否かを判別する、
    請求項6記載の路上監視システム。
  9. 前記所定の監視対象物は、路上落下物であり、
    前記路上監視装置の前記抽出部は、前記路上落下物の検出位置に対応する前記撮像データを抽出し、
    前記中央装置は、前記路上落下物に対応する対処がなされたか否かを判別する、
    請求項6記載の路上監視システム。
  10. 搭載された車両の少なくとも前方向若しくは後方向の撮像を行い、撮像データを順次出力する撮像部を備え、車両に搭載される路上監視装置において実行される方法であって、
    前記撮像データに対応する前記車両の位置情報及び時刻情報を出力する過程と、
    前記撮像データに対応する画像中に所定の監視対象物が含まれているか否かを判別する過程と、
    前記画像中に前記所定の監視対象物が含まれていた場合に、当該監視対象物が画像中から消えた時刻から所定時間遡ったタイミングに対応する前記撮像データを抽出する過程と、
    抽出された前記撮像データを前記位置情報及び前記時刻情報に対応づけて前記中央装置に無線により送信する過程と、
    を備えた方法。
  11. 搭載された車両の少なくとも前方向若しくは後方向の撮像を行い、撮像データを順次出力する撮像部を備え、車両に搭載される路上監視装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記撮像データに対応する前記車両の位置情報及び時刻情報を出力する手段と、
    前記撮像データに対応する画像中に所定の監視対象物が含まれているか否かを判別する手段と、
    前記画像中に前記所定の監視対象物が含まれていた場合に、前記監視対象物が画像中から消えた時刻から所定時間遡ったタイミングに対応する前記撮像データを抽出する手段と、
    抽出された前記撮像データを前記位置情報及び前記時刻情報に対応づけて前記中央装置に無線により送信する手段と、
    して機能させるプログラム。
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