JPS63174199A - 車両認識方法 - 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〕 本発明は路面上に走行状態又は停止状態で存在する車両
を認識する車両認識方式に関する。

〔従来の技術〕

画像処理による交通流計測システムとして、従来から種
々のものが知られている。具体的には例えば、特開昭６
１−２１４１００号公報、画像処理手法による交通Ｗｉ
ｔ測技術研究会発行「画像処理手法による交通流計測技
術の研究」　（昭和５８年３月）および同研究会発行ｒ
ｃｃＤイメージセンサを用いた交通流計測システム」　
（昭和５８年３月）などがある。

以下、従来方式について説明する。

路面および路面上を走行する車両の撮影は、例えばＣＣ
ＴＶカメラによってなされる。そして、カメラによる画
像パターンの生成は、車両が車線（レーン）区分を守っ
て走行しているものと仮定し、車線ごとに分割して行な
っていた。このようにして得られた画像信号はスレーブ
ＣＰＵでディジタル化され、次のマスタＣＰＵによって
車両の認識がなされていた。すなわち、路面の輝度と車
両（車体）の輝度を比較することにより、輝度差から車
両を認識していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記の従来方式では、次のような問題点が
あった。

第１に従来方式で、は、車両の認識は車両の輝度を検出
し、これを路面の輝度（基準輝度〉と比較することによ
り行なっていた。このため、車両の型式や塗色などによ
って輝度が著しく相違し、正確な認識が困難になってい
た。

第２に従来方式では、車両の認識は路面の一部の車線の
みについて行なっていた。このため、異なる車線にまた
がって走行する車両がめったとぎゃ、車線を変更する車
両がめったとぎには、車両を認識することが難しく、ま
た同一車両を重複して認識することにもなる。ざらに、
２本以上の車線に別々の車両が走行しているときは、別
々に認識することも難しい。

そこで本発明の第１のものは、車両の型式１′）塗色な
どにかかわりなく、正確に車両を認識することのできる
車両認識方式を提供することを目的とする。

また本発明の第２のものは、２本の車線にまたがって、
おるいは車線を変更しながら走行する車両があったとき
にも、また複数の車線に２以上の車両が並走していると
きにも、これら車両を正確に認識することのできる車両
認識方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る車両認識方式の第１のものは、路面と車両
を藏影することにより得られる画像パターンから、輝度
の異なるパターン部分を検出することにより車両をＬ’
ｌＨする方式であって、路面部分の基ｒ＄輝度を下回る
輝度のパターン部分を車両の影部分として検出する第１
のステップと、影部分をはさんで路面部分の反対側にで
きる所定の輝度のパターン部分を車両部分として検出す
る第２のステップと、第１および第２のステップにより
検出された車両の影部分および車両部分にもとづいて車
両の存在を認識する第３のステップとを備えることを特
徴とする。

本発明に係る車両認識方式の第２のものは、路面の全車
線領域と、この路面の全車線領域を走行する車両とを藏
影することにより得られる画像パターンから、輝度の異
なるパターン部分を検出することにより車両を認識する
方式であって、路面部分の基準輝度を下回る輝度のパタ
ーン部分を車両の影部分として検出する第１のステップ
と、影部分が路面の車線と横断方向に複数存在するとき
は複数の影部分を車両ごとに識別する第２のステップと
、第２のステップにより車両ごとに識別された影部分を
はさんで路面部分の反対側にで゛きる所定輝度のパター
ン部分を、車両ごとに識別された車両部分として検出す
る第３のステップと、第１のステップにより検出され第
２のステップにより識別された車両ごとの影部分と、第
３のステップにより検出された車両ごとの車両部分にも
とづいて車両を認識する第４のステップとを備えること
を特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る車両認識方式の第１のものは、以上の通り
に構成されるので、路面上の車両は路面の基準Ｒ度を下
回る輝度の車両の影部分の検出と、所定輝度の車両部分
の検出とにより、その存在を認識するように作用する。

本発明に係る車両認識方式の第２のものは、以上の通り
に構成されるので、路面上を走行する車両は路面の基準
輝度を下回る輝度の影部分の検出により１台づつ識別さ
れることになり、従って影部分に続いて瑛れる所定輝度
の車両部分の検出により、車両ごとに認識するように作
用する。

〔実施例〕

以下、添附図面を参照して、本発明のいくつかの実施例
を説明する。なあ、図面の説明において同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第１図は
本発明方式の一実施例のフローチャートであり、第２図
は同実施例を適用した車両認識装置の基本的構成を示す
ブロック図であり、第３図は第２図に示す装置の要部を
示す詳細なブロック図である。

第２図に示す通り、車両認識装置は固定カメラ１に接続
されたＶＴＲ２と、ＶＴＲ２からの画像信号を処理する
画像処理装置３と、ＶＴＲ２からの画像をモニタするモ
ニタテレビ４と、画像処理装置３を操作するための操作
卓５とを有している。

また、画像処理装置３はＶＴＲ２からのアナログ画像信
号をディジタル化等するための画像メモリ７と、ディジ
タル画像信号を３値化等するためのスレーブＣＰＵ８と
、スレーブＣＰＵ８からの３値化信号により車両の認識
等をするためのマスタＣＰＵ９とを有している。ざらに
、ＶＴＲ２は固定カメラ１からの画像信号を信号線を介
して受けるだけでなく、携帯カメラ６による画像信号を
も磁気テープ等の型式で受けるようになっている。

次に、第３図にもとづいて画像処理装置３の詳細な構成
を説明する。図示の通り、画像メモリ７はＶＴＲ２から
のアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換
器１１を有している。Ａ／Ｄ変換されたディジタル画像
信号は、画素抽出部１２および輝度差演算部１３を介し
て３値化演算部１４に与えられる。そして、ここで３値
化された信号は前影検出部１５、ボンネット検出部１６
および屋根検出部１７に与えられ、これらの検出結果は
次のマスタＣＰＵ９に送られる。マスタＣＰＵ９に与え
られた検出結果はまず車両認識部２１に入力され、ここ
で車両の認識がなされる。

そして更に、車両移動追跡部２２、車線判定部２３、車
両計測部２４および計測値出力部２５へと順次に送られ
、結果が操作卓５に送られて認識結果の表示がＣＲＴ管
面等においてなされる。

次に、第４図を参照して、上記画像処理装置の各構成要
素の機能として作用を説明する一０画像メモリ７を構成
するＡ／Ｄ変換器１１は、ＶＴＲ２からの画像信号（ア
ナログ信号）をディジタル変換する。このディジタル化
にあたって、例えば８ビット／画素でＡ／Ｄ変換を行な
えば、得られるディジタル信号は２８＝２５６階調の輝
度データとなる。そしてこの画像データは、信号線を介
してスレーブＣＰＵ８の画素検出部１１に与えられる。

画素検出部１２は輝度データを計測領域の計測点に対応
する画素ごとに抽出する。ここで、計測領域は例えば第
４図のブロックＰ１に符号３１で示す如く設定され、計
測点３２はこの計測領域３１において格子状に配置され
る。従って、画素抽出部１２から輝度演算部１３に対し
ては、計測領域３１中の各計測点３２における輝度デー
タが送られることになる。この輝度データの一例は、第
４図のブロックＰ２に示されている。

輝度情報演算部１３は各画素（計測点３２）の輝度デー
タと路面の基準輝度との差（差分値）を算出する。すな
わち、路面は通常は略一定の音度を有しており、この輝
度（路面基準輝度）はある一定の時間間隔では変化する
ものでなく、また計測領域により固定されるものである
。そこで、この基準輝度をあらかじめ又は随時に求めて
おき、これと各計測点の輝度データとを比較する。そし
て、例えば 路面より一定以上輝度の高い画素・・・＋１路面と略同
−の輝度の画素　　　・・・　Ｏ路面より一定以上輝度
の低い画素・・・−１として３値化する。そして、３値
化データは前影検出部１５、ボンネット検出部１６およ
び屋根検出部１７に与えられる。なお、この３値化デー
タは第４図のブロックＰ３に示されている。

前影検出部１５は路面より暗いパターンの部分（３値化
データ＝−１の部分）を検出する。そして、この暗いパ
ターンの縦方向（車両の走行方向）および横方向（通路
の横断方向）の連続性を調べ、一定範囲にわたって連続
しているときは車両の前影であるとする。例えば第４図
のブロックＰ３において、計測領域の左側部分には３値
化データ＝−１の部がひとまとまりに現れており、従っ
てこの部分には次の車両の前影がおることがわかる。

これによって、車両の前影の位置が検出され、その結果
はマスタＣＰＵ９の車両認識部２１に送られる。

ボンネット検出部１６は前影に続いて現れる車両のボン
ネット部を検出する。ここで、車両がカメラ方向に向っ
て走行しているときは、ボンネット部は車両の前影部の
次に現れるはずのものであり、また前影部とは輝度が異
なり、路面より高輝度であることが多い。そこで、前影
の漬方に連続する３１ａ化データのまとまりを調べれば
よい。例えば第４図のブロックＰ３では、計測領域の右
側部分に前影に続いて３値化データ＝＋１のボンネット
部が現れている。

屋根検出部１７はボンネット部に続いて現れる車両の屋
根部を検出する。例えば第４図のブロックＰ３では、計
測領域の中央部分に屋根部が現れている。そして、ボン
ネット検出部１６および屋根検出部１７の検出結果は、
前影検出部１５の検出結果と同様に車両認識部２１に送
られる。

車両認識部２１は前影、ボンネット、屋根の検出結果に
もとづき、１台の車両であることを認識するものである
。すなわち、前影、ボンネン１〜、屋根のそれぞれのパ
ターンが車幅方向に一定範囲内であるか否かを調べ、一
定範囲内なら１台の車両とする。

車両移動追跡部２２は一定時間間隔で検出される車両が
、停止又は前方に走行していると仮定し、その追跡を行
なう。すなわち、追跡中の車両については台数に入れず
、新しく追跡を開始した車両についてのみ計数をする。

車線判定部２３は個々に検出した車両の中心（車幅方向
の中心）が、道路のどの車線にあるかを判定する。車両
計測部２４は車線別に分類された車両を、各車線ごとに
計数する。計数値出力部２５は各車線の走行車両数等の
データを操作卓５に出力する。

次に、第１図、第３図ないし第５図を参照して、本発明
方式の作用を説明する。

ＶＴＲ２からのアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１
によって例えば２５６階調のディジタル輝度データに変
換される（ステップ１０２）。そして、画素抽出部１２
により画素ごとの輝度データが抽出された後に、輝度演
算部１３によって路面基準輝度との差（差分値）が画素
ごとに算出される（ステップ１０３）。このようにして
得られた画素ごとの差分値データは、３値化演算部１４
においてｒ＋１Ｊ（明るい）、「Ｏ」　（中くらい）、
ｒ−１Ｊ　　（暗い）の３値化データに変換される（ス
テップ１０６）。

次に、３１１！ｉ化データは前影検出部１５に送られ、
ここで各画素の３値化データが路面より暗いが否か検出
される（ステップ１０８）。すなわち、実施例の場合に
は、第４図のブロックＰ３に示す如く路面部分の３値化
データは「Ｏ」となっているので、３値化データが「−
１」の部分が検出されることになる。そして、このよう
にして検出された暗い部分が縦方向および横方向に連続
しているか否かを調べる（ステップ１１０）。このとき
、例えば計測領域３１を第５図（Ａ）の如く設定すると
、第５図（Ｂ）の如く横方向に複数台の車両が並ぶこと
がある。ところが、この車両の前影は第５図（Ｂ）に黒
く塗りつ、Ｓして示したように、矩形状であって車両ご
とに離れている。従って、矩形にまとまった暗い部分の
ひとまとまりを車両の前影として認識できることになる
（ステップ１１２）。

また、３値化データはボンネット検出部１６および屋根
検出部１７にも送られる。そして、ここでボンネットの
検出および屋根の検出がなされる（ステップ１１４）。

ここで、車両が路面をカメラ方向に向って走行している
か、又は停止しているものと仮定すると、ボンネットは
前影の後方において必ず出現し、屋根はボンネットの後
方において必ず出現するものである。また、ボンネット
、屋根の輝度は前影の輝度よりも高く、また路面の輝度
よりも高いことが多い。但し、その輝度は路面の輝度に
比べて一定していない。そこで、前影の次に輝度の高い
パターン、輝度の乱れるパターンがあるか否かを調べる
ことにより、車両のボンネット部および屋根部を検出で
きる。

これら検出部１５〜１７による検出結果は、次の車両認
識部２１に送られる。そして、検出された車両の前影、
ボンネット部、屋根部が、横方向の一定範囲内に現れて
いるか否かの判定がなされる（ステップ１１６）。すな
わち、第５図（Ｂ）に示す如く各車両ごとの前影、ボン
ネット部、屋根部は、それぞれ横方向の一定範囲内に現
れるはずでおるので、これにより１台の車両として認識
することができることになる（ステップ）。

以上の処理が終了した後には、車両の追跡、車線Ｑ判定
、車両の計測等がなされる。そして、計測の結果は操作
卓５のＣＲＴｋ：おいて出力表示されることになる。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種々
の変形が可能である。

実施例では車両のバンパー下部の影を検出するようにし
ているが、これに限られるものではない。

例えば、走行する車両を後方からカメラによって回影し
、車両後方にできる影を検出するようにしてもよく、側
方にできる影を検出するようにしてもよい。ざらに、車
両は路面上を走行するものに限らず、路側に駐車されあ
るいは駐車場に駐車されているものであってもよい。

カメラとしては、例えばＣＣＴＶカメラを用いることが
できるが、これに川られるものではなく、またＶＴＲを
用いることも必須ではない。すなわち、カメラと画像処
理装置を直結し、オンライン・リアルタイムで処理する
こともできる。

輝度データは２８＝２５６階調のものに限られず、２４
＝１６階調、２６＝６４階調等のいかなるものでもよい
。また、輝度データは３値化するものに限らず、４値化
、５値化等のいかなるものでもよい。

実施例では、車両のボンネット部と屋根部を検出するよ
うにしているが、これに限られるものではない。例えば
、ボンネット部と屋根部を一括して検出するようにして
もよく、ボンネット部と屋根部以外にバンパ一部をも検
出してもよく、場合によってはヘッドライト等の検出を
組み合せてもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り、本発明に係る車両認識方式
の第１のものによれば、車両の型式や塗色などにかかわ
りなくほぼ一定の輝度で現れる車両の影の部分を検出し
、これを車両の認識に用いるようにしたので、正確にこ
れを認識できる効果がある。

また、本発明に係る車両認識方式の第２のものによれば
、複数の車線にわたって車両の影の部分を検出し、これ
によって個々の車両を識別しながらボンネット部等の検
出と組み合せて車両を認識するようにしたので、２本の
車線にまたがって、あるいは車線を変更しながら走行す
る車両があったとしても、また複数の車線に２以上の車
両が並走しているときにも、これらを正確に認識できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の一実施例を説明するフローチャー
ト、第２図は第１図の実施例方式を適用した装置の基本
構成を示すブロック図、第３図は第２図の装置の要部の
詳細な構成を示すブロック図、第４図および第５図は第
１図ないし第３図に示す実施例方式の説明図である。 ３１・・・計測領域、３２・・・計測点。 本発明方式を適用した装置の基本ブロック第　　２　　
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、路面と、この路面上に存在する車両とを撮影するこ
   とにより得られる画像パターンから、輝度の異なるパタ
   ーン部分を検出することにより前記車両を認識する車両
   認識方式において、前記路面部分の基準輝度を下回る輝
   度の前記パターン部分を、前記車両の影部分として検出
   する第１のステップと、 前記影部分をはさんで前記路面部分の反対側にできる所
   定の輝度の前記パターン部分を車両部分として検出する
   第２のステップと、 前記第１および第２のステップにより検出された前記車
   両の影部分および車両部分にもとづいて前記車両の存在
   を認識する第３のステップとを備えることを特徴とする
   車両認識方式。 ２、前記車両は前記路面上を一定方向に走行している特
   許請求の範囲第１項記載の車両認識方式。 ３、前記影部分は前記車両のバンパーの下方にできる前
   影部分である特許請求の範囲第１項記載の車両認識方式
   。 ４、前記車両の撮影はテレビカメラによりなされ、前記
   画像パターンは前記テレビカメラによる撮影画像をディ
   ジタル化して得られるディジタル画像パターンである特
   許請求の範囲第１項記載の車両認識方式。 ５、前記ディジタル画像パターンは前記撮影画像を３値
   化して得られる特許請求の範囲第４項記載の車両認識方
   式。 ６、前記第２のステップは、前記車両のボンネット部分
   を検出するステップと、前記車両の屋根部分を検出する
   ステップとを有する特許請求の範囲第１項記載の車両認
   識方式。 ７、路面の全車線領域と、この路面の全車線領域を走行
   する車両とを撮影することにより得られる画像パターン
   から、輝度の異なるパターン部分を検出することにより
   前記車両を認識する車両認識方式において、 前記路面部分の基準輝度を下回る輝度の前記パターン部
   分を、前記車両の影部分として検出する第１のステップ
   と、 前記影部分が前記路面の車線と横断方向に複数存在する
   ときは、前記複数の影部分を前記車両ごとに識別する第
   ２のステップと、 前記第２のステップにより前記車両ごとに識別された前
   記影部分をはさんで前記路面部分の反対側にできる所定
   輝度の前記パターン部分を、前記車両ごとに識別された
   前記車両部分として検出する第３のステップと、 前記第１のステップにより検出され前記第２のステップ
   により識別された前記車両ごとの影部分と、前記第３の
   ステップにより検出された前記車両ごとの車両部分にも
   とづいて前記車両を認識する第４のステップと を備えることを特徴とする車両認識方式。 ８、前記影部分は前記車両のバンパーの下方にできる前
   影部分である特許請求の範囲第７項記載の車両認識方式
   。 ９、前記車両の撮影はテレビカメラによりなされ、前記
   画像パターンは前記テレビカメラによる撮影画像をディ
   ジタル化して得られるディジタル画像パターンである特
   許請求の範囲第７項記載の車両認識方式。 １０、前記ディジタル画像パターンは前記撮影画像を３
   値化して得られる特許請求の範囲第９項記載の車両認識
   方式。 １１、前記第３のステップは、前記車両のボンネット部
   分を検出するステップと、前記車両の屋根部分を検出す
   るステップとを有する特許請求の範囲第７項記載の車両
   認識方式。