JP2000149181A - Traffic stream measurement system - Google Patents

Traffic stream measurement system

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JP2000149181A
JP2000149181A JP10313683A JP31368398A JP2000149181A JP 2000149181 A JP2000149181 A JP 2000149181A JP 10313683 A JP10313683 A JP 10313683A JP 31368398 A JP31368398 A JP 31368398A JP 2000149181 A JP2000149181 A JP 2000149181A
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vehicle
luminance
histogram
calculating
traffic flow
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Mayumi Saito
真由美 斎藤
Hiroko Karaki
裕子 唐木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantify existence confirmation by comparing the finite difference between two preceding and subsequent changed luminance histograms with a preliminarily set threshold and discriminating the existence of a vehicle. SOLUTION: A vehicle detecting device 2 is provided with a luminance histogram preparing means which prepares a luminance histogram. When acquired data such as standard deviation value does not change for a fixed time, the average luminance, standard deviation and a luminance histogram for the time are road surface information and are recorded and stored as road surface data in a continuous image input device 1. Average luminance, luminance dispersion value and standard deviation are calculated based on the luminance histogram of a designated and set area, and the difference between an input image histogram and a road surface image histogram is calculated with calculation about the average luminance. The existence of a vehicle is confirmed by comparing four thresholds being specific thresholds 1 and 2, the dispersion threshold of road surface data and a threshold when a shadow takes place with a real-time image histogram.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交通流計測システ
ムに関し、特に、定点を通過する自動車を撮影して得た
画像を処理する画像処理技術を用いて車両の通過、車種
などを計算により求める交通流計測システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic flow measurement system, and more particularly to a method of calculating the passage and type of a vehicle by using an image processing technique for processing an image obtained by photographing an automobile passing a fixed point. The present invention relates to a traffic flow measurement system.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速道路を通行する車両の流れの状態を
自動的に判断することが求められている。このような求
めに応じる交通流計測システムが知られている。その公
知の交通流計測システムが用いている画像処理技術は、
車両の前面にエッジが多い事実に基づいた技術であり、
空間微分フィルタ処理を施した画像の指定領域を垂直に
投影加算した1次データがあるしきい値よりも大きい場
合に、その領域内に車両が存在すると判断するようにし
たものである。
2. Description of the Related Art There is a need to automatically determine the state of flow of vehicles traveling on an expressway. A traffic flow measurement system that responds to such a request is known. The image processing technology used by the known traffic flow measurement system includes:
It is a technology based on the fact that there are many edges on the front of the vehicle,
When the primary data obtained by vertically projecting and adding the designated area of the image subjected to the spatial differentiation filter processing is larger than a certain threshold value, it is determined that a vehicle exists in that area.

【0003】このような判断形式の公知技術には、図6
(a),(b),(c)に示されるように、大型車両6
01の車両の後部が指定領域604を通過する際に、そ
の後部がエッジ607として撮影されて出現するため、
そのエッジを後続車両のエッジとして検出してしまうと
いう問題があった。
[0003] Known techniques of such a judgment format include those shown in FIG.
As shown in (a), (b) and (c), the large vehicle 6
When the rear part of the vehicle No. 01 passes through the designated area 604, the rear part is photographed as an edge 607 and appears.
There is a problem that the edge is detected as the edge of the following vehicle.

【0004】車両検知は、車種判定のためにも行われ
る。画像処理を利用した公知の交通流計測システムの車
長に基づく車種判定方法としては、図7に示すように設
定した領域702で車両701を検知したときに、一定
距離だけ後方の領域703に車両が存在するかどうかを
判断することにより、その車両が大型であるか小型であ
るかを判断する判断方法である。このような判断方法
は、大型か小型かを判断するのみであり、定量的に車種
を判断することができなかった。更に、道路交通流の特
性のひとつであり車長を用いて計算する占有率は、各車
両の車長が計測されていないため、その精度がよくなか
った。
[0004] Vehicle detection is also performed for vehicle type determination. As a vehicle type determination method based on the vehicle length of a known traffic flow measurement system using image processing, when a vehicle 701 is detected in an area 702 set as shown in FIG. Is a method of determining whether the vehicle is large or small by determining whether or not the vehicle exists. Such a determination method only determines whether the vehicle is large or small, and cannot quantitatively determine the vehicle type. Furthermore, the occupancy rate, which is one of the characteristics of the road traffic flow and is calculated using the vehicle length, is not accurate because the vehicle length of each vehicle is not measured.

【0005】通過車両の車長を計測することにより、車
長に基づいて車種判定を定量的に行うことができ、且
つ、占有率を精度よく計測できることが求められてい
る。
[0005] By measuring the length of a passing vehicle, it is required that the vehicle type can be quantitatively determined based on the length of the vehicle and the occupancy can be measured accurately.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術的背景に基づいてなされたものであり、次のような
目的を達成する。本発明の目的は、存在確認を定量化す
ることができる交通流計測システムを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、車両の有無を高精度に定量的
に判定することができる交通流計測システムを提供する
ことにある。本発明の更に他の目的は、存在を確認した
車両について速度を定量的に計算することができる交通
流計測システムを提供することにある。本発明の更に他
の目的は、存在を確認した車両について計測速度に基づ
き車長を定量的に計算することができる交通流計測シス
テムを提供することにある。本発明の更に他の目的は、
存在を確認した車両について計測速度に基づき占有率を
精度よく計測できる交通流計測システムを提供すること
にある。本発明の更に他の目的は、路面に対して輝度コ
ントラストが低い車両の存在を高精度に計算により確認
することができる交通流計測システムを提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on such a technical background, and achieves the following objects. An object of the present invention is to provide a traffic flow measurement system capable of quantifying existence confirmation. It is another object of the present invention to provide a traffic flow measurement system that can quantitatively determine the presence or absence of a vehicle with high accuracy. Still another object of the present invention is to provide a traffic flow measurement system capable of quantitatively calculating the speed of a vehicle whose existence has been confirmed. Still another object of the present invention is to provide a traffic flow measurement system capable of quantitatively calculating the length of a vehicle whose presence has been confirmed based on the measured speed. Still another object of the present invention is to provide
An object of the present invention is to provide a traffic flow measurement system that can accurately measure an occupancy of a vehicle whose existence has been confirmed based on a measurement speed. Still another object of the present invention is to provide a traffic flow measurement system capable of confirming the presence of a vehicle having a low luminance contrast with respect to a road surface by calculation with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による交通流計測
システムは、路面及び路面上の設定領域を通過する車両
を連続して撮影することにより連続画像を得るためのカ
メラと、前記連続画像についてそれぞれに輝度ヒストグ
ラムを計算により求めるための輝度ヒストグラム計算手
段と、前記輝度ヒストグラムの時系列差分を計算するた
めの差分計算手段と、設定時間中に変化がない前記輝度
ヒストグラムを路面データとして保存するための保存手
段と、前記設定時間中に前記輝度ヒストグラムに変化が
あるときに、前後の2つの輝度ヒストグラムの差分を計
算するための差分計算手段と、前記差分と予め設定した
しきい値とを比較して車両の存在の判別を行うための車
両検知手段とからなる。
SUMMARY OF THE INVENTION A traffic flow measuring system according to the present invention comprises: a camera for obtaining a continuous image by continuously photographing a road surface and a vehicle passing through a set area on the road surface; A luminance histogram calculating means for calculating a luminance histogram by calculation, a difference calculating means for calculating a time-series difference of the luminance histogram, and the luminance histogram having no change during a set time as road surface data. Storage means, and difference calculation means for calculating a difference between two preceding and succeeding brightness histograms when the brightness histogram changes during the set time, and comparing the difference with a preset threshold value And vehicle detection means for determining the presence of the vehicle.

【0008】本発明による交通流計測システムは、その
車両検知装置として、これに、輝度ヒストグラム計算手
段、差分計算手段、路面データ保存手段が含まれている
ことが好ましい。車両速度を計算するための車両速度計
算手段には、輝度ヒストグラム計算手段、差分計算手
段、路面データ保存手段、車両存在時間計算手段、慣用
の速度検出手段を含ませることができる。
In the traffic flow measuring system according to the present invention, it is preferable that the vehicle detecting device includes a luminance histogram calculating means, a difference calculating means, and a road surface data storing means. The vehicle speed calculation means for calculating the vehicle speed can include a luminance histogram calculation means, a difference calculation means, a road surface data storage means, a vehicle existence time calculation means, and a conventional speed detection means.

【0009】本発明による交通流計測システムは、記録
保存される路面ヒストグラムとリアルタイムのヒストグ
ラムとの差分によって車両の存在を検出するので、その
存在・非存在を高精度に定量化することができる。そし
て、このようなヒストグラムの連続画素は時間系列で入
手されるので、画素時系列情報として再利用して、車
長、車種も判定することができる。その輝度ヒストグラ
ムは、輝度平均値及び輝度標準偏差を含むことが好まし
い。輝度平均値及び輝度標準偏差を判断資料として用い
ることにより、車両存在の数値化を更に高精度化するこ
とができる。
Since the traffic flow measuring system according to the present invention detects the presence of a vehicle based on the difference between a road surface histogram recorded and stored and a real-time histogram, the presence / absence of the vehicle can be quantified with high accuracy. Then, since the continuous pixels of such a histogram are obtained in a time sequence, the vehicle length and the vehicle type can be determined by reusing them as pixel time-series information. Preferably, the luminance histogram includes a luminance average value and a luminance standard deviation. By using the luminance average value and the luminance standard deviation as judgment data, the numerical value of the vehicle presence can be further improved.

【0010】本発明による交通流計測システムは、更
に、ヒストグラムによりその存在が確認された通過車両
の速度を計測するための速度計測手段、存在及び速度に
基づいて車長を計算するための車長計算手段が設けられ
ることが更に好ましい。存在確認のもとで、車両情報を
正確に得ることができる。車長に基づいて車種を判定
し、車種及び存在に基づいて車種ごとの台数を計算する
こともできる。更に、その存在及びその速度に基づいて
車間を計算することもできる。その車間に基づいて警告
を表示することもできる。存在及び速度に基づいて時間
占有率を計算することにより、交通流量を的確に判断す
ることができる。
The traffic flow measuring system according to the present invention further comprises a speed measuring means for measuring the speed of the passing vehicle whose existence is confirmed by the histogram, and a vehicle length for calculating the vehicle length based on the existence and the speed. More preferably, calculation means are provided. Under the existence confirmation, vehicle information can be accurately obtained. It is also possible to determine the vehicle type based on the vehicle length and calculate the number of vehicles for each vehicle type based on the vehicle type and presence. Further, the headway can be calculated based on its presence and its speed. A warning can also be displayed based on the distance between the vehicles. By calculating the time occupancy based on the presence and the speed, the traffic flow can be accurately determined.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、車種ごとに、一定時間当
たりの車両通過台数、その車両の平均速度、及び、占有
率を計測するとともに、前方車両に対する車間距離を計
測し、車間距離が短い車両を検出した場合は、警告表示
装置に危険車両の通過を検知することができる本発明に
よる交通流計測システムの実施の形態を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows, for each type of vehicle, the number of vehicles passing through a certain period of time, the average speed of the vehicle, and the occupancy, and the distance between the vehicles in front of the vehicle. The embodiment of the traffic flow measurement system according to the present invention, which can detect the passage of a dangerous vehicle on a warning display device when a short vehicle is detected, is shown.

【0012】定点に設置されているITVカメラにより
撮影される連続画像は、連続画像入力装置1に読み込ま
れる。連続画像は、一定時間当たり定数画面が撮影され
て作成される。連続画像入力装置1により読み込まれた
車両情報は、車両検知装置2、車両速度計測装置3に伝
達されて入力される。
A continuous image taken by an ITV camera installed at a fixed point is read into the continuous image input device 1. The continuous image is created by photographing a constant screen per fixed time. The vehicle information read by the continuous image input device 1 is transmitted to and input to the vehicle detection device 2 and the vehicle speed measurement device 3.

【0013】車両検知装置2は、連続画像入力装置1に
より読み込まれた車両情報に基づいて種々の物理的特徴
を持つ車両の存否を判断する。車長計測装置4は、これ
に車両検知装置2で得られた時刻tの車両通過に関する
検知データ及び車両速度計測装置3により計測された車
両速度が入力され、その検知データ及び車両速度に基づ
いて、通過車両の車長を計算することができる。
The vehicle detecting device 2 determines the presence or absence of a vehicle having various physical characteristics based on the vehicle information read by the continuous image input device 1. The vehicle length measurement device 4 receives the detection data regarding the vehicle passing at the time t obtained by the vehicle detection device 2 and the vehicle speed measured by the vehicle speed measurement device 3, and based on the detection data and the vehicle speed. , The length of the passing vehicle can be calculated.

【0014】車種判定装置5は、車長計測装置4で計測
された車長と既に入力ずみの既知車長とを比較して、通
過車両の車種を判定することができる。車両台数計測装
置6は、車種判定装置5により通過車両ごとに判定され
た車種判定情報を受け取って、その車両台数を車種ごと
に計数することができる。
The vehicle type determining device 5 can determine the vehicle type of the passing vehicle by comparing the vehicle length measured by the vehicle length measuring device 4 with a known vehicle length that has already been input. The vehicle number measuring device 6 can receive the vehicle type determination information determined for each passing vehicle by the vehicle type determining device 5 and count the vehicle number for each vehicle type.

【0015】車両台数計測装置6は、車種判定装置5で
判定した車種毎の車両台数をインクリメントする。車間
距離計数装置7は、各車線を通過した車両の通過時刻と
車長等の情報を車両台数計測装置6から受け取り、それ
らの情報に基づいて車間距離を計算することができる。
警告表示装置7は、車間距離計数装置7の車間距離情報
を受け取って、その車間距離が短い場合に警告を表示す
る。占有率計測装置9は、車両検知装置2により得られ
る一定時間内の車両検知回数からの時間占有率を計算す
ることができる。各装置について以下に更に詳しく述べ
られる。
The vehicle number measuring device 6 increments the number of vehicles for each vehicle type determined by the vehicle type determining device 5. The inter-vehicle distance counting device 7 receives information such as the passing time and the vehicle length of the vehicle that has passed through each lane from the vehicle number measuring device 6, and can calculate the inter-vehicle distance based on the information.
The warning display device 7 receives the inter-vehicle distance information of the inter-vehicle distance counting device 7 and displays a warning when the inter-vehicle distance is short. The occupancy measuring device 9 can calculate the time occupancy from the number of times of vehicle detection within a certain time obtained by the vehicle detecting device 2. Each device is described in further detail below.

【0016】車両検知装置2:図2に示されるように、
車線205,206,207,208ごとに、検出領域
201,202,203,204が設定されている。検
出領域201,202,203,204は、前後の車両
がなるべく重ならない位置領域に設定されることが好ま
しい。車両検知装置2は、輝度ヒストグラムを作成する
輝度ヒストグラム作成手段を備えている。
Vehicle detecting device 2: As shown in FIG.
Detection areas 201, 202, 203, and 204 are set for each of the lanes 205, 206, 207, and 208. It is preferable that the detection areas 201, 202, 203, and 204 be set in position areas where front and rear vehicles do not overlap as much as possible. The vehicle detection device 2 includes a luminance histogram creating unit that creates a luminance histogram.

【0017】輝度ヒストグラム作成手段は、設定された
複数の検出領域の輝度とその輝度に対応する画素数との
関係をそれぞれにグラフ化する計算機能を備えている。
単位時間当たりの全画素数は、nである。その輝度ヒス
トグラムから、輝度の標準偏差を下記式により算出す
る。
The brightness histogram creating means has a calculation function for graphing the relationship between the brightness of a plurality of set detection areas and the number of pixels corresponding to the brightness.
The total number of pixels per unit time is n. From the luminance histogram, the standard deviation of the luminance is calculated by the following equation.

【数1】 s={(1/n)Σ(xi−x)2}1/2, x = (1/n)Σxi.・・・(1) ここで、Σは、下付添字iについて1からnまで足し加
えることを表す。この標準偏差sは、輝度ヒストグラム
が輝度平均値からどれだけ広い範囲に分布しているかを
定量的に示す計算値である。
S = {(1 / n) Σ (xi−x) 2} 1/2, x = (1 / n) Σxi. (1) where Σ is the subscript i It represents adding from 1 to n. The standard deviation s is a calculated value that quantitatively indicates how wide the luminance histogram is distributed from the luminance average value.

【0018】単位時間中に設定領域を車両が通過しない
場合は、図4(b)に示されるように、単一のピーク値
(画素数N)を持つ路面輝度分布410が得られる。即
ち、路面のみから反射する反射光が検出されている。移
動する雲が急激に太陽光を遮断するような場合でも、ヒ
ストグラムの単位連続枚数の撮影時間を短くすることに
より、自然環境による誤情報を取り除くことができる。
If the vehicle does not pass through the set area during the unit time, a road surface luminance distribution 410 having a single peak value (the number of pixels N) is obtained as shown in FIG. That is, reflected light reflected only from the road surface is detected. Even in the case where a moving cloud suddenly blocks sunlight, by shortening the photographing time of the unit continuous number of histograms, erroneous information due to the natural environment can be removed.

【0019】単位時間中に設定領域を車両が通過する場
合には、図4(a)に示されるように、原則的に、2つ
のピーク値を持つスペクトラムの車両通過時輝度分布が
得られる。車両から反射する光量と路面から反射する光
量が異なるので、車両通過時に、輝度分布には2つのピ
ーク値が現れる。輝度ヒストグラムにある程度の分布幅
(分散値、標準偏差値)が生じる理由は、主として、車
体形状の走行方向の変化であり、雲、車両などの移動体
の存在、降雨、霧などの自然条件により変動する周囲環
境から反射して設定領域に届く光の光量が変動は従であ
る。
When a vehicle passes through a set area during a unit time, as shown in FIG. 4A, a vehicle-passing luminance distribution of a spectrum having two peak values is obtained in principle. Since the amount of light reflected from the vehicle is different from the amount of light reflected from the road surface, two peak values appear in the luminance distribution when the vehicle passes. The reason why the luminance histogram has a certain distribution width (dispersion value, standard deviation value) is mainly due to the change in the running direction of the vehicle body shape, which depends on the presence of moving objects such as clouds, vehicles, natural conditions such as rainfall and fog. The amount of light reflected from the fluctuating surrounding environment and reaching the set area is fluctuated.

【0020】標準偏差(値)などの取得データが、ある
一定時間Δtの間で変化しない場合は、その間の平均輝
度、標準偏差、輝度ヒストグラムは路面情報であるか
ら、それらを路面データとして連続画像入力装置1の中
で記録・保存する。指定・設定領域の輝度ヒストグラム
は、図3に示すステップS301でただちに(ほとんど
リアルタイムで)計算により瞬時に作成される。
If the acquired data such as the standard deviation (value) does not change during a certain time Δt, the average luminance, standard deviation, and luminance histogram during that time are road surface information. Record and save in the input device 1. The brightness histogram of the designated / set area is immediately created (almost in real time) by calculation in step S301 shown in FIG.

【0021】以下、”ヒストグラム”は設定領域のもの
に限られる。そのヒストグラムに基づいて、ただちにス
テップS302により、平均輝度、輝度分散(値)であ
る式(1)の標準偏差sが計算される。続いて、平均輝
度に関して、ステップS303で入力画像ヒストグラム
(車両通過有無に関係しない画像であり路面画像に一致
することもある)と路面画像ヒストグラムの差が計算に
より求められる。 平均輝度差=入力画像平均輝度−路面画像平均輝度・・・(2) 続いて、輝度ヒストグラムの全体について、ステップS
304により全体差分が求められる。 全体差分=入力画像輝度ヒストグラム−路面画像輝度ヒストグラム・・・(3 )
Hereinafter, the "histogram" is limited to that of the set area. Based on the histogram, immediately in step S302, the standard deviation s of Expression (1), which is the average luminance and the luminance variance (value), is calculated. Subsequently, with respect to the average luminance, in step S303, a difference between the input image histogram (an image irrelevant to the presence or absence of vehicle passage and which may coincide with the road surface image) and the road surface image histogram is calculated. Average brightness difference = Average brightness of input image−Average brightness of road surface image (2) Subsequently, for the entire brightness histogram, step S
An overall difference is determined by 304. Overall difference = input image luminance histogram−road image luminance histogram (3)

【0022】この全体差分は、図4(c)に示されてい
る。車両部分の輝度スペクトラム409は、そのままが
差分である。車両通過により路面からの反射光を示す画
素数は減少しているので、路面部分のヒストグラムの縦
軸量は、図4(c)に示されるように、差分として当然
に負である。車両部分の縦軸量の面積差分411は、正
の成分の合計値であり、路面よりも光をよく反射する白
い車体が通過した場合は、面積差分411は概ね、図4
(a)の車両部分409に一致する。
This overall difference is shown in FIG. The luminance spectrum 409 of the vehicle portion is a difference as it is. Since the number of pixels indicating light reflected from the road surface due to the passage of the vehicle decreases, the vertical axis amount of the histogram of the road surface portion is naturally negative as a difference as shown in FIG. The area difference 411 of the vertical axis amount of the vehicle portion is the sum of the positive components. When a white vehicle body that reflects light better than the road surface passes, the area difference 411 is substantially equal to that of FIG.
This corresponds to the vehicle portion 409 in FIG.

【0023】入力画像の車両部分409は、白い車体で
は高く(図で右側にシフトして)分布し、黒い車両では
低く(左側にシフトして)分布する。通過車両が小型車
両である場合に人が判断して、その小型車両の輝度分布
411よりも低いヒストグラム差分をしきい値1として
設定する。路面データのしきい値よりも少し高い値を分
散(標準偏差)に対する分散しきい値として設定する。
The vehicle portion 409 of the input image is distributed high (shifted to the right in the figure) in a white vehicle, and low (shifted to the left) in a black vehicle. When a passing vehicle is a small vehicle, a person makes a determination, and sets a histogram difference lower than the luminance distribution 411 of the small vehicle as the threshold value 1. A value slightly higher than the threshold value of the road surface data is set as a variance threshold value for variance (standard deviation).

【0024】図4(d)は、灰色のトラックの上面など
路面とのコントラストが低い反射面を持つ車両の輝度ヒ
ストグラムを示している。この場合も、車体から反射す
る太陽光により、低く分布するが、路面に比較すれば、
高い輝度の車両輝度分布412が得られている。このよ
うな車両について、そのヒストグラム差分をしきい値2
として設定する。
FIG. 4D shows a luminance histogram of a vehicle having a reflective surface having low contrast with a road surface such as the upper surface of a gray truck. In this case as well, it is distributed lower due to sunlight reflected from the vehicle body, but compared to the road surface,
A high vehicle brightness distribution 412 is obtained. For such a vehicle, the histogram difference is determined by threshold value 2
Set as

【0025】図4(e)に示される輝度ヒストグラム
は、太陽の位置に関係して生じる車体の影が検出領域に
生じる場合のものとして示されている。影が生じた路面
部分の輝度分布416は、先に保存した路面部分輝度分
布よりも低輝度で(図で左側にシフトして)分布する。
領域に入ったこのような影の部分を車両部分として検出
しないように、平均輝度差のしきい値は、平均輝度41
3と路面の平均輝度414の偏差の差である偏差差分4
15を正の値に設定しておく。この正の設定により、影
と車体との相違を判断し、コントラストが低い車両の存
在を検知することができる。
The luminance histogram shown in FIG. 4 (e) is shown in the case where the shadow of the vehicle body, which occurs in relation to the position of the sun, occurs in the detection area. The luminance distribution 416 of the road surface portion where the shadow has occurred is distributed with a lower luminance (shifted to the left in the figure) than the previously saved road surface luminance distribution.
The threshold value of the average luminance difference is set to be equal to the average luminance value of 41 so as not to detect such a shadow portion in the area as a vehicle portion.
3 and a deviation difference 4 that is a difference between the deviation of the average luminance 414 of the road surface.
15 is set to a positive value. With this positive setting, the difference between the shadow and the vehicle body can be determined, and the presence of a vehicle with low contrast can be detected.

【0026】ステップS304は、以上に述べた、2つ
のしきい値1,2と、路面データの分散しきい値と、影
が生じた場合のしきい値との4つのしきい値をリアルタ
イムの画像ヒストグラムと比較することにより、ステッ
プS305で定める条件式により次の判断を可能にす
る。
In step S304, the four threshold values of the two threshold values 1 and 2 described above, the variance threshold value of the road surface data, and the threshold value in the case where a shadow occurs are determined in real time. By comparing with the image histogram, the following judgment can be made by the conditional expression determined in step S305.

【0027】その条件式は、次式で示される。 ステップS305−1:ヒストグラム差分(全体差分)
>=しきい値1,and分散>=分散しきい値
The conditional expression is represented by the following expression. Step S305-1: histogram difference (entire difference)
> = Threshold 1, and variance> = variance threshold

【0028】又は、 ステップS305−2:ヒストグラム差分>=しきい値
2,and平均輝度差>=平均輝度しきい値,and分
散>=路面分散値
Or step S305-2: histogram difference >> = threshold 2, and average luminance difference >> = average luminance threshold, and variance >> = road surface variance

【0029】このような条件式を満たせば、車両の存在
が確認される。この確認により、時刻tにおける車両検
知フラッグをONにする。条件305−1を満たせば、
路面に対してコントラストが高い車両の存在を確認する
ことができる。条件305−2を満たせば、路面とのコ
ントラストが低いが影から区別して車両の存在を確認す
ることができる。
If such a conditional expression is satisfied, the existence of the vehicle is confirmed. By this confirmation, the vehicle detection flag at time t is turned ON. If condition 305-1 is satisfied,
The existence of a vehicle having a high contrast with respect to the road surface can be confirmed. If the condition 305-2 is satisfied, the presence of the vehicle can be confirmed by distinguishing from the shadow although the contrast with the road surface is low.

【0030】車両速度計測装置3:車両速度計測装置3
は、図2に示す走行方向に一定の距離が設定されている
長さ方向領域205〜208を通過する各車線の車両の
速度をテンプレートマッチングによる車両追跡手法によ
り通過車両の平均速度を検出する公知の速度検出方法で
ある。通過車両の速度検出方法は、他にも多様な慣用方
法が知られ、本発明はいずれの方法も用いることができ
るから、その説明は省略される。
Vehicle speed measuring device 3: Vehicle speed measuring device 3
2. Description of the Related Art Known in the art is to detect the average speed of a passing vehicle by a vehicle tracking method based on template matching based on the vehicle speed of each lane passing through the length direction areas 205 to 208 in which a certain distance is set in the traveling direction shown in FIG. Speed detection method. Various other conventional methods are known as a method for detecting the speed of the passing vehicle, and any of the methods can be used in the present invention.

【0031】車長計測装置4:図5は、図2に示した長
さ方向領域205〜208のうちの1つの長さ方向領域
206を通過する1台の大型車両501と1台の小型車
両502の通過を示し、ヒストグラム作成のための検知
領域202の通過により、車両の存在が検知される。車
両の存在を継続して検知する連続時間帯Δtが、車両の
通過時間に対応する。
Vehicle length measuring device 4: FIG. 5 shows one large vehicle 501 and one small vehicle passing through one of the length regions 205 to 208 shown in FIG. 502, the presence of a vehicle is detected by passing through the detection area 202 for creating a histogram. A continuous time zone Δt in which the presence of the vehicle is continuously detected corresponds to the passing time of the vehicle.

【0032】図5(b)の縦軸は、車両の存在を示す。
時間帯505は、長さ方向領域の長さ及び車体長さを加
えた距離を大型車両501が通過するのに要した時間5
07を示している。時間帯506は、長さ方向領域の長
さ及び車体長さを加えた距離を小型車両502が通過す
るのに要した時間509を示している。
The vertical axis in FIG. 5B indicates the presence of a vehicle.
The time zone 505 is the time 5 required for the large-sized vehicle 501 to pass the distance obtained by adding the length of the length direction area and the length of the vehicle body.
07 is shown. A time zone 506 indicates a time 509 required for the small vehicle 502 to pass a distance obtained by adding the length of the length direction area and the length of the vehicle body.

【0033】時間507に大型車両501の車両速度計
測装置3による計測速度と実際の距離への換算係数を乗
じ、長さ方向領域の距離を差し引くことにより、大型車
両501の車長を計算により求めることができる。換算
計数は、画像上の車両の角度、大きさに応じて予め実測
して定められる。
The vehicle length of the large vehicle 501 is obtained by calculation by multiplying the time 507 by the conversion speed of the large vehicle 501 measured by the vehicle speed measuring device 3 and the actual distance, and subtracting the distance in the length direction area. be able to. The conversion count is determined by actually measuring in advance according to the angle and size of the vehicle on the image.

【0034】車種判定装置5:車種とその車種の車長
は、予め、車種判定装置5に入力されている。この基準
車長と車長計測装置4に得られた通過車両の車長を比較
することにより、車種が判定される。車種としては、例
えば、大型、小型である。 車両台数計測装置6:
Vehicle type determining device 5: The vehicle type and the vehicle length of the vehicle type have been input to the vehicle type determining device 5 in advance. The vehicle type is determined by comparing the reference vehicle length with the vehicle length of the passing vehicle obtained by the vehicle length measuring device 4. The vehicle type is, for example, large or small. Vehicle number measurement device 6:

【0035】車種判定装置5により判定した車種ごとの
台数をインクリメントする(順次に1を加える)ことに
より、車種ごとの累計の通過台数を知ることができる。
By incrementing the number of vehicles for each vehicle type determined by the vehicle type determination device 5 (adding 1 in order), the total number of vehicles passing for each vehicle type can be known.

【0036】車間距離計数装置7:各車線で、通過した
前方車両と後続の車両の車間距離は、図5(b)の車間
時間508等から算出することができる。車間時間50
8に計測速度と実際の距離への換算係数を乗じて実際の
車間距離を計算する。速度が一定以上であり車間距離が
一定以下である場合にその車両の通過を下記警告表示装
置に表示する。
Inter-vehicle distance counting device 7: The inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the succeeding vehicle in each lane can be calculated from the inter-vehicle time 508 in FIG. 5B. Inter-vehicle time 50
The actual inter-vehicle distance is calculated by multiplying 8 by the measurement speed and the conversion coefficient to the actual distance. When the speed is equal to or higher than a certain value and the inter-vehicle distance is equal to or less than a certain value, the passing of the vehicle is displayed on the following warning display device.

【0037】警告表示装置8:警告表示装置8は、車両
の走行方向で前方に設置される。警告があった場合に
は、速度注意などの警告を表示して運転者に知らせる。
Warning display device 8: The warning display device 8 is installed forward in the traveling direction of the vehicle. If there is a warning, a warning such as caution of speed is displayed to notify the driver.

【0038】占有率計測装置9:一定時間内の各車線の
車両の時間占有率を計算する。図5(b)の時間507
から、車両501がその車長分の距離を通過した時間を
計算する。通過する全車両について車長分の距離を通過
した時間を計算してその合計を求める。この合計時間の
計測時間に対する割合が時間占有率である。
Occupancy measurement device 9: Calculates the time occupancy of vehicles in each lane within a certain time. Time 507 in FIG.
, The time when the vehicle 501 has passed the distance corresponding to the vehicle length is calculated. For all vehicles passing through, the time required to pass the distance corresponding to the vehicle length is calculated, and the total is calculated. The ratio of the total time to the measurement time is the time occupancy.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明による交通流計測システムは、車
両存在を高精度に数値化することができる。車両存在の
高精度な判定のもとで、その存在判断に用いた同じ画素
時系列情報を用いて、車長、車種、速度、車間距離、交
通流量、渋滞度を次々に数値化することができる。
The traffic flow measuring system according to the present invention can digitize the presence of a vehicle with high accuracy. Under the high-precision determination of the vehicle presence, the vehicle length, vehicle type, speed, inter-vehicle distance, traffic flow, and degree of congestion can be quantified one after another using the same pixel time-series information used in the presence determination. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による交通流計測システムの実
施の形態を示す回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a traffic flow measurement system according to the present invention.

【図2】図2は、車線と検知領域の関係を示す斜軸投影
図である。
FIG. 2 is an oblique axis projection view showing a relationship between a lane and a detection area.

【図3】図3は、本発明による交通流計測システムのフ
ローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of the traffic flow measurement system according to the present invention.

【図4】図4(a),(b),(c),(d),(e)
は、各種のヒストグラムをそれぞれに示すグラフであ
る。
FIG. 4 (a), (b), (c), (d), (e)
Is a graph showing various histograms.

【図5】図5(a),(b)は、車種判定の概念図であ
り同(a)は斜軸投影図、同(b)はタイムチャート図
である。
FIGS. 5A and 5B are conceptual diagrams of vehicle type determination, wherein FIG. 5A is an oblique projection view and FIG. 5B is a time chart.

【図6】図6(a),(b),(c)は、従来の車両検
知を示す斜軸投影図である。
6 (a), 6 (b), 6 (c) are oblique axis projection views showing conventional vehicle detection.

【図7】図7は、従来の車長検知を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 7 is an oblique axis projection view showing conventional vehicle length detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…連続画像入力装置(カメラ、各種計算手段) 2…車両検知装置(各種計算手段) 3…車両速度計測装置(各種計算手段+速度計算手段) 4…車長計測装置(各種計算手段+車長計算手段) 5…車種判定装置(各種計算手段+車長比較手段) 6…車両台数計測装置(各種計算手段+台数計算手段) 7…車間距離計数装置(各種計算手段+車間計算手段) 8…警告表示装置 9…占有率計測装置(各種計算手段+占有率計算手段) 201〜204…設定領域 408、409…入力画像ヒストグラム 410…路面ヒストグラム(路面データ) 501〜504…車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Continuous image input device (camera, various calculation means) 2: Vehicle detection apparatus (various calculation means) 3: Vehicle speed measurement apparatus (various calculation means + speed calculation means) 4: Vehicle length measurement apparatus (various calculation means + vehicle) Length calculation means) 5: Vehicle type determination device (various calculation means + vehicle length comparison means) 6 ... Vehicle number measurement device (various calculation means + number calculation means) 7 ... Vehicle distance counting device (various calculation means + vehicle calculation means) 8 ... warning display device 9 ... occupancy measurement device (various calculation means + occupancy calculation means) 201 to 204 ... setting areas 408 and 409 ... input image histogram 410 ... road surface histogram (road surface data) 501 to 504 ... vehicle

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】路面及び路面上の設定領域を通過する車両
を連続して撮影することにより連続画像を得るためのカ
メラと、 前記連続画像についてそれぞれに輝度ヒストグラムを計
算により求めるための輝度ヒストグラム計算手段と、 前記輝度ヒストグラムの時系列差分を計算するための差
分計算手段と、 設定時間中に変化がない前記輝度ヒストグラムを路面デ
ータとして保存するための保存手段と、 前記設定時間中に前記輝度ヒストグラムに変化があると
きに、前後の2つの輝度ヒストグラムの差分を計算する
ための差分計算手段と、 前記差分と予め設定したしきい値とを比較して車両の存
在の判別を行うための車両検知手段とからなる交通流計
測システム。
1. A camera for obtaining a continuous image by continuously photographing a road surface and a vehicle passing a set area on the road surface, and a luminance histogram calculation for calculating a luminance histogram for each of the continuous images by calculation. Means, difference calculating means for calculating a time-series difference of the luminance histogram, storage means for storing the luminance histogram that does not change during a set time as road surface data, and the luminance histogram during the set time A difference calculating means for calculating a difference between two luminance histograms before and after, and a vehicle detection for determining the presence of a vehicle by comparing the difference with a preset threshold value Traffic flow measurement system consisting of means.
【請求項2】請求項1において、 前記輝度ヒストグラムは、輝度平均値及び輝度標準偏差
を含む交通流計測システム。
2. The traffic flow measurement system according to claim 1, wherein the luminance histogram includes a luminance average value and a luminance standard deviation.
【請求項3】請求項1において、更に、 前記ヒストグラムによりその存在が確認された通過車両
の速度を計測するための速度計測手段と、 前記存在及び前記速度に基づいて車長を計算するための
車長計算手段とからなる交通流計測システム。
3. The vehicle according to claim 1, further comprising: speed measuring means for measuring a speed of the passing vehicle whose existence is confirmed by said histogram; and calculating a vehicle length based on said existence and said speed. Traffic flow measurement system consisting of vehicle length calculation means.
【請求項4】請求項3において、更に、 前記車長に基づいて車種を判定するための車種判定手段
と、 前記車種及び前記存在に基づいて車種ごとの台数を計算
するための台数計算手段とからなる交通流計測システ
ム。
4. The vehicle according to claim 3, further comprising: vehicle type determining means for determining a vehicle type based on said vehicle length; and vehicle number calculating means for calculating the number of vehicles for each vehicle type based on said vehicle type and said presence. Traffic flow measurement system.
【請求項5】請求項3において、更に、 前記存在及び前記速度に基づいて車間を計算するための
車間計算手段と、 前記車間に基づいて警告を表示する警告表示手段とから
なる交通流計測システム。
5. The traffic flow measuring system according to claim 3, further comprising: an inter-vehicle calculating means for calculating an inter-vehicle distance based on the presence and the speed; and a warning display means for displaying a warning based on the inter-vehicle distance. .
【請求項6】請求項3において、更に、 前記存在及び前記速度に基づいて時間占有率を計算する
ための時間占有率計算手段とからなる交通流計測システ
ム。
6. The traffic flow measurement system according to claim 3, further comprising: time occupancy calculating means for calculating a time occupancy based on the presence and the speed.
【請求項7】車両の存否を判断するために、時間系列の
連続画像を作成し、時間的に前後する輝度ヒストグラム
を比較する交通流計測システム。
7. A traffic flow measurement system for producing a continuous image of a time series and comparing luminance histograms that are temporally different from each other in order to determine the presence or absence of a vehicle.
【請求項8】請求項7において、 前記輝度ヒストグラムの標準偏差値を計算する交通流計
測システム。
8. The traffic flow measurement system according to claim 7, wherein a standard deviation value of the luminance histogram is calculated.
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