JPH01309872A - 基準輝度レベル決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像処理技術によって踏切道上の障害物を検
出する際に用いられる基準輝度レベルを決定する方法に
関するものである。

従来の技術 鉄道の踏切道における障害物、すなわち、踏切遮断後に
踏切道内に止まっている車や人などを検出する方法とし
ては、線路を横切って送、受光器を対設し、送光器から
発せられる光線を障害物が遮断したことによって検出す
る先代のものと、障害物によるインダクタンスの変化に
よって検出するループ式のものとが知られているが、前
記先代のものは、送、受光器を地上数十（至）の高さに
設置しなければならないため、深雪地では送、受光器が
雪に埋もれてしまい検出不能となることがあった。一方
、ループ式のものは、金属以外のものを検出できず、ま
た、温度変化によって影響され易く安定した検出を行な
うことができなかった。さらに、前記先代およびループ
式のものは、列車の運行時間との関係上大きな時間的制
約を伴ない且つ多額の費用を伴なう軌道内工事を必要と
していた。

そこで、このような課題を解決するため、画像処理技術
を利用したものが考えられる。この方法は、テレビカメ
ラによって踏切道の画像をリアルタイムに写し出して映
像信号として取り出し、踏切道について調査した輝度レ
ベルと予め設定しである基準輝度レベルとの差を求め、
その差が踏切道における一定以上の範囲に亘って所定値
以上である場合、踏切道上に障害物が存在していると判
断するものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、踏切道は、列車、人や車などによって頻
繁に隠蔽され、また、照度条件が部分ごとに一様でない
ため、該踏切道について、確実に何物によっても隠蔽さ
れていない箇所の輝度レベルに基づいて決定する必要が
ある基準輝度レベルを適確に決定することが困難である
という課題がある。

故に、本発明は、画像処理技術によって踏切道上の障害
物を検出する際に用いられる適確な基準輝度レベルを容
易に決定することのできる方法を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明方法は、踏切道を見下
す位置にテレビカメラを固定して該踏切道のレール部が
明確に認識できる画像を写し出すとともに、一定時間毎
の画像を画像記憶部に記憶し、踏切開放後のフレーム画
像に基づいて、踏切道をわずかに外れた箇所におけるレ
ール部の輝度レベルを計測してレール部基準輝度レベル
を決定した後、踏切道のレール部の輝度レベルをレール
部長さ方向に連続的に調査して画素ごとの調査輝度レベ
ルを求め、前記基準、調査輝度レベルについて照度ムラ
補正が必要であるかどうかを判定し、判定結果が「ＮＯ
」である場合には、直接、前記基準輝度レベルと画素ご
との調査輝度レベルとの差をそれぞれ求め、ｒＹＥｓＪ
である場合、補正データ格納部に予め格納されている補
正データによって照度ムラ補正を行った後、前記基準輝
度レベルと画素ごとの調査輝度レベルとのレベル差をそ
れぞれ求め、前記レベル差がレール部の一定以上の長さ
に亘って所定閾値以上であるかどうかを判定し、その判
定結果が「ＮＯ」であるレール部は隠蔽物によって隠蔽
されていないと判断し、前記隠蔽されていないと判断さ
れたレール部に沿った側方近傍部の輝度レベルを複数箇
所で計測し、その計測値について照度ムラ補正が必要か
どうかを判定し、判定結果が「ＮＯ」である場合には前
記計測値を直接処理することにより、ｒ￥ＥｓＪである
場合には、前記補正データ格納部に予め格納されている
補正データによって照度ムラ補正を行なった後、前記計
測値を処理することにより踏切道についての基準輝度レ
ベルを決定するものである。

作　　用 前述の方法において、先ずはじめに、レール部基準輝度
レベルを用いて、踏切開放時に何物によっても隠蔽され
ていないレール部を検出し、該隠蔽されていないレール
部の側方近傍部の輝度レベルを複数箇所で計測し、この
計７１１Ｊ値を平均化または多数決化などして踏切道に
ついての基準輝度レベルを自動決定する。

実　　施　　例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。

第２図は、本発明方法を実施するために使用するシステ
ムを示し、該システムは、テレビカメラ（２）を備えた
画像入力部（３）と、画像記憶部（４）と、コンピュー
ターを用いた中央処理部（１０）とから成る。（６）は
軌道回路等に接続された踏切開放条件入力部であり、（
７）は照度センサー等に接続された外部照度入力部であ
る。

前記テレビカメラ（２）は、レール部が明確に識別でき
るように踏切道を斜め上方から見下す位置に固定されて
、第３図、第４図で示すように、レール部（Ｒ）および
踏切道（Ｃ）が画面上に常に固定した位置（座標）にく
るような画像を写し出す。（２０）は踏切道（Ｃ）を開
閉する遮断機である。また、図示していないが、既知の
ごとく、該踏切道（且）は、日没その他の要因によって
付近の照度が一定値以下になったときに自動的６二点灯
する照明設（ｉｉｉ（図示せず）によって照明されるよ
うになっている。

画像入力部（３）は、テレビカメラ（２）がリアルタイ
ムに写し出す画像を映像信号に変換した後輝度の階調に
対応したディジタル信号に変換して、画像記憶部（４）
に、出力する。このようにして、画像記憶部（４）は、
一定時間毎の画像を記憶する。以下、このようにして記
憶された画像を「フレーム画像」という。

第３図、第４図における（２２）は、踏切道（且）の各
レール部（Ｒ）上に設定され踏切道（Ｃ）をわずかに外
れた箇所まで延びる判定エリアである。

また、（２４）は、各前記判定エリア（２２）の両端部
をわずかに外れた箇所のレール部（其）上にそれぞれ設
定された計測エリアである。なお、この計７１１１エリ
ア（２４）は、１個だけでもよいが、確実な処理を行な
うためには、図示例の如く複数個設けるのが好ましい。

なお、計７１Ｐ１エリア（２４）を判定エリア（２２）
かられずかに外れた箇所とするのは、踏切開放時におい
て該箇所が列車または人や車など何物によっても隠蔽さ
れるおそれがなく、且つ、照度条件等による輝度レベル
への影響が判定エリア（２２）のものと近似したものと
なる°からである。

前記中央処理部（１０）は、前記判定エリア（２２）お
よび計測エリア（２４）の座標を記憶している座標記憶
部（１１）と、レール部隠蔽判定部（１２）と、基準輝
度レベル決定部（１４）とを有する。さらに、中央処理
部（１０）は、外部照度入力部（７）からのデータに基
づいて踏切道（Ｃ）を外れた箇所すなわち近傍部の照度
が一定値以下になったかどうかを判定することによって
「照度ムラを補正すべき」と判定した場合、補正データ
格納部（１Ｂ）に格納されている補正データに基づいて
踏切道（旦）上の照度ムラを補正する補正部（１９）と
を有する。

なお、前述した照度ムラは、踏切道（９）近傍部の照度
が一定値以下になったときに点灯する前記照明設備によ
る照明が、一般的に、踏切道（Ｃ）の各部分ごとに一様
とならないために生じるものである。また、前記照明設
備は固定されるものであって該照明設備の点灯によって
生じる照度ムラも固定化したものとなるため、前述の如
く補正データを補正データ格納部（１８）に予め準備し
ておくことができる。従って、本発明にあっては、踏切
道ＣＣ’）近傍部の照度が一定値以下になったときには
、自動的に照明設備が点灯している、すなわち、照度ム
ラが生じていると判断して前記補正データによって照度
ムラ補正をする。　次に、第１図から第４図までを参照
して本発明方法を説明する。

先ず、踏切道（Ｃ）を見下す位置にテレビカメラ（２）
を固定して該踏切道（Ｃ）のレール部（Ｒ）が画面上明
確に認識できるような画像を写し出すとともに、一定時
間毎の画像を画像記憶部（４）に記憶する。

次に、踏切開放条件入力部（６）からの信号が入力して
一定時間経過後、すなわち、踏切が開放しているときに
、踏切開放後のフレーム画像に基つぎ、レール部隠蔽判
定部（１２）によって、計測エリア（２４）における輝
度レベルを計測し、各々の計測値を平均化または多数決
化などの処理をしてレール部（Ｒ）についての基準輝度
レベルヲ決定する。なお、これらの計測エリア（２４）
は、判定エリア（２２）すなわち踏切道（Ｃ）を外れた
個所に設定されているため、前述のように踏切開放時に
は、何物によっても隠蔽されるおそれがなく、適確な２
！準輝度レベル決定を可能とするものである。

その後、該判定部（１２）において、前記フレーム画像
に基づき、各判定エリア（２２）におけるレール部（Ｒ
）の輝度レベルをレール部（Ｒ）長さ方向に連続的に調
査して、画素ごとの調査輝度レベルを求める。この際、
補正部（１９）において、踏切道（Ｃ）近傍部の照度が
一定以下であるか、すなわち、照明設備が自動点灯した
ことによって、前記基準、調査輝度レベルについて照度
ムラ補正が必要がどうかが判定され、その判定結果が「
ＮＯ」である場合、レール部隠蔽判定部（１２）は、直
接、前記基準輝度レベルと画素ごとの輝度レベルとのレ
ベル差をそれぞれ算出する。一方、前記判定結果がｒＹ
ＥＳＪである場合、補正部（１９）は補正データ格納部
（１８）に予め格納されている補正データを読み出して
レール部隠蔽判定部（１２）に出力する。このようにし
て、該判定部（１２）では、前記基準輝度レベルおよび
調査輝度レベルについて照度ムラ補正を行ない、照度ム
ラ補正後の基準輝度レベルと画素ごとの調査輝度レベル
とのレベル差をそれぞれ算出する。

次に、前記レール部隠蔽判定部（１２）において、前記
レベル差が各々のレール部（Ｒ）の一定以上の長さに亘
って所定閾値以上であるかどうかを判定する。このよう
にして、すべての判定エリア（２２）についての判定結
果が「ＹＥＳ」である場合、第３図で示すように踏切道
（Ｃ）のすべてのレール部（Ｒ）が隠蔽物（Ａ）（図で
は走行中のトラック）によって隠蔽されていると判断さ
れ、踏切開放後の次のフレーム画像に基づいて、計測エ
リア（２４）における輝度レベルの計測以後のスチップ
が繰返される。また、前記レベル差に関する判定結果が
少なくとも１つの判定エリア（２２）について「ＮＯ」
である場合、第４図で示すように踏切道（且）のレール
部（Ｒ）のうち少なくとも１つは隠蔽物（Ａ）によって
隠蔽されていないと判断され、その旨基準輝度レベル決
定部（１４）に出力される。

このようにして、前記決定部（１４）では、前記フレー
ム画像（第４図）に基づいて、隠蔽されていないと判断
されたレール部（Ｒ）に沿った側方近傍部の輝度レベル
が複数箇所で計測される。次に、補正部（１９）におい
て、前記輝度レベル計測値について照度ムラ補正が必要
かどうかが判定される。その判定結果が「ＮＯ」である
場合、該決定部（１４）は、前述の計測値を平均化また
は多数決化等の処理をすることにより踏切道についての
基準輝度レベルを決定する。また、前記照度ムラ補正に
ついての判定結果がｒＹＥＳＪである場合、補正部（１
９）は、補正データ格納部（１８）から所定の補正デー
タを読み出して前記決定部（１４）に出力する。そこで
、該決定部（１４）は、照度ムラ補正を行なった後、前
記計測値を処理することにより踏切道についての基準輝
度レベルを決定する。

このように、本発明の方法は、必要に応じて照度ムラ補
正を行ないながら、何物にも隠蔽されていないレール部
（Ｒ）の側方近傍部の輝度レベルに基づいて踏切道基準
輝度レベルを決定する。

なお、第２図において破線ブロックで示す外部照度検出
部（１７）は、照度センサーに接続された前記外部照度
入力部を用いる代わりに設けられるものであり、画像記
憶部（４）から入力するフレーム画像によって、踏切道
（Ｃ）近傍特定領域の輝度レベルをソフトウェア的に常
時針１１１１　して外部照度を検出するものである。ま
た、前述のような外部照度入力部（７）または外部照度
検出部（１７）を用いる代わりに、照明設備の入力スイ
ッチ（図示せず）からの信号を用いて、照度ムラ補正が
必要かどうかの判定を行なうようにしてもよい。

発明の効果 以上のように、本発明の方法は、先ずレール部基準輝度
レベルを用いて何物によっても隠蔽されていないレール
部を検出し、該隠蔽されていないレール部の側方近傍部
の輝度レベルを複数箇所で計測し、この計測値を平均化
または多数決化等の処理をして踏切道についての基準輝
度レベルを決定するものであり、前述の隠蔽されていな
いレール部検出の際、および、最終的に踏切道基準輝度
レベルを決定する際には、必要に応じた照度ムラ補正を
行なうものである。

このようにして、本発明は、画像処理技術によって踏切
道上の障害物を検出する際用いられる適確な基準輝度レ
ベルを、照度条件に追従しなから容品に決定できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法のフローチャートを示す図、 第２図は、本発明方法を実施するために使用するシステ
ムのブロック図、 第３図および第４図は、テレビカメラが写し出す画像を
示す図である。 （２）：テレビカメラ、（４）　　：画像記憶部、（１
８）　　：補正データ格納部、 （Ａ）：隠蔽物、　　　　（Ｃ）：踏切道、（Ｒ）：レ
ール部。 特許出願人　　　日本信号株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕踏切道（￥Ｃ￥）を見下す位置にテレビカメラ（
   ２）を固定して該踏切道（￥Ｃ￥）のレール部（Ｒ）が
   明確に認識できる画像を写し出すとともに、一定時間毎
   の画像を画像記憶部（４）に記憶し、踏切開放後のフレ
   ーム画像に基づいて、踏切道（￥Ｃ￥）をわずかに外れ
   た箇所におけるレール部（Ｒ）の輝度レベルを計測して
   レール部基準輝度レベルを決定した後、踏切道（￥Ｃ￥
   ）のレール部（Ｒ）の輝度レベルをレール部（Ｒ）長さ
   方向に連続的に調査して画素ごとの調査輝度レベルを求
   め、 前記基準、調査輝度レベルについて照度ムラ補正が必要
   であるかどうかを判定し、判定結果が「ＮＯ」である場
   合には、直接、前記基準輝度レベルと画素ごとの調査輝
   度レベルとの差をそれぞれ求め、「ＹＥＳ」である場合
   、補正データ格納部（１８）に予め格納されている補正
   データによって照度ムラ補正を行った後、前記基準輝度
   レベルと画素ごとの調査輝度レベルとのレベル差をそれ
   ぞれ求め、 前記レベル差がレール部（Ｒ）の一定以上の長さに亘っ
   て所定閾値以上であるかどうかを判定し、その判定結果
   が「ＮＯ」であるレール部（Ｒ）は隠蔽物（Ａ）によっ
   て隠蔽されていないと判断し、前記隠蔽されていないと
   判断されたレール部（Ｒ）に沿った側方近傍部の輝度レ
   ベルを複数箇所で計測し、その計測値について照度ムラ
   補正が必要かどうかを判定し、判定結果が「ＮＯ」であ
   る場合には前記計測値を直接処理することにより、「Ｙ
   ＥＳ」である場合には、前記補正データ格納部（１８）
   に予め格納されている補正データによって照度ムラ補正
   を行なった後、前記計測値を処理することにより踏切道
   についての基準輝度レベルを決定することを特徴とする
   、画像処理技術による踏切道障害物検出用の基準輝度レ
   ベル決定方法。