JP6754646B2 - How to identify winter tires - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等のタイヤが冬用タイヤであるか否かを判別する方法に関する。 The present invention relates to a method for determining whether or not a tire of an automobile or the like is a winter tire.

一般的に、冬季には、積雪や路面凍結の発生に応じ、冬用タイヤ規制が実施される。
この冬用タイヤ規制がなされると、全輪冬用タイヤ装着、または、駆動輪チェーン装着をしていない車両の通行は認められない。
Generally, in winter, winter tire regulations are enforced in response to the occurrence of snowfall and road surface freezing.
If this winter tire regulation is made, vehicles without all-wheel winter tires or drive wheel chains will not be allowed to pass.

例えば、高速道路、有料道路や自動車専用道では、冬用タイヤ規制が実施されると、それらの道路の入口等で、道路管理者側の確認要員が車両を停止させ、一台ずつ目視にてタイヤを確認することもある。 For example, on expressways, toll roads, and motorways, when winter tire regulations are enforced, confirmation personnel on the road manager side stop the vehicles at the entrances of those roads and visually check each one. Sometimes I check the tires.

この冬用タイヤの判別方法としては、サイドウォールの表記に冬タイヤであることを示す略号を確認したり、トレッド面に形成される細かい溝であるサイプを確認したりすることで行われることが多い。 As a method of distinguishing this winter tire, it is possible to confirm the abbreviation indicating that it is a winter tire on the sidewall notation, or to confirm the sipe which is a fine groove formed on the tread surface. There are many.

駆動輪チェーン装着車両の場合、タイヤの外側にチェーンが巻きかけられているため、その確認は容易であるが、冬用タイヤ、具体的には、スタッドレスタイヤ(以下、単に冬用タイヤという。)の確認は簡単ではなく、近年、冬用タイヤの装着車両が増加していることもあり、道路管理者側の負担が増加している。 In the case of a vehicle equipped with a drive wheel chain, it is easy to check because the chain is wound around the outside of the tire, but winter tires, specifically, studless tires (hereinafter, simply referred to as winter tires). It is not easy to confirm, and in recent years, the number of vehicles equipped with winter tires has increased, and the burden on the road manager side has increased.

さらに、例えば、西日本高速道路の四国支社管内の川之江ジャンクションから大豊インターチェンジの間は、連続トンネルにおける無積雪区間を走行した場合のチェーン切れを防止するため、冬用タイヤ規制中は、全輪冬用タイヤのみ通行可能とした、特殊な冬用タイヤ規制を実施している。
このため、道路管理者側は、タイヤ種別の確認要員を始めとする多くの人員を配置する必要があり、運用時の拘束時間も長期にわたり、多大な維持管理費用を必要とする。
Furthermore, for example, between Kawanoe Junction and Otoyo Interchange under the jurisdiction of the Shikoku branch of the West Nippon Expressway, in order to prevent chain breakage when traveling in a snow-free section in a continuous tunnel, all wheels are for winter tires We have implemented special winter tire regulations that allow only tires to pass.
For this reason, it is necessary for the road manager to allocate a large number of personnel including confirmation personnel for each tire type, and the restraint time during operation is long, which requires a large maintenance cost.

本発明は、このような冬用タイヤ規制時の維持管理コストの圧縮のため、タイヤ種別確認の省力化を目的とする、冬用タイヤの判別方法に関する。
冬用タイヤの判別方法の従来技術としては、例えば、車両の走行時に、タイヤのトレッド面のブロックが、舗装面を叩く音や振動を解析し、タイヤ種別を判別する方法がある。
The present invention relates to a method for discriminating winter tires for the purpose of saving labor for confirming the tire type in order to reduce maintenance costs when such winter tires are regulated.
As a conventional technique for discriminating winter tires, for example, there is a method of discriminating the tire type by analyzing the sound and vibration of a block on the tread surface of the tire hitting the pavement surface when the vehicle is running.

しかしながら、音や振動による解析は、周辺の騒音や、判定される車両の走行速度(振動計測では20km/h以上の走行速度が必要である。)の影響を受ける、という問題がある。 However, the analysis by sound or vibration has a problem that it is affected by the surrounding noise and the traveling speed of the determined vehicle (the traveling speed of 20 km / h or more is required for vibration measurement).

また、別なものとして、タイヤのサイドウォールの撮影画像を解析して、サイドウォール上の文字や略号の検出による判定方法もある。
このサイドウォールの画像解析による判定は、サイドウォール上の文字の文字種や大きさ、配置、デザイン等に統一性がなく、精度向上が困難である、という問題がある。
Another method is to analyze the captured image of the sidewall of the tire and detect characters and abbreviations on the sidewall for determination.
Judgment by image analysis of the sidewall has a problem that the character type, size, arrangement, design, etc. of the characters on the sidewall are not uniform, and it is difficult to improve the accuracy.

また、サイドウォールの劣化や汚損、雪や水滴の付着など、画像解析の精度の低下を招きうる外的要因も多く、実質的に実用化ができていない。
さらに、今日、中古タイヤのトレッド面を、新しいものに張り替えた再生タイヤも利用されるようになってきており、仮に、サイドウォールの画像解析の精度が上がったとしても、サイドウォールの記載上は、冬用タイヤであっても、トレッド面は夏用タイヤである恐れもあり、サイドウォールの画像解析をタイヤの判別に用いることは現実的ではない。
In addition, there are many external factors such as deterioration and stains on the sidewalls and adhesion of snow and water droplets that can reduce the accuracy of image analysis, and it has not been practically put into practical use.
Furthermore, today, recycled tires with the tread surface of used tires replaced with new ones are also being used, and even if the accuracy of image analysis of the sidewalls is improved, the description of the sidewalls will be Even for winter tires, the tread surface may be a summer tire, and it is not realistic to use sidewall image analysis to determine the tire.

このため、冬用タイヤの確実な判別は、タイヤのトレッド面の状況から判断することが適切であろうと考えられるが、これまで、タイヤのトレッド面の撮影画像を解析することにより、冬用タイヤを確実に判別する技術は提案されていない。 For this reason, it is considered appropriate to judge the winter tire from the condition of the tread surface of the tire. However, until now, by analyzing the photographed image of the tread surface of the tire, the winter tire has been determined. No technique has been proposed for reliably discriminating.

特開2003−121111Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-121111 特許第5899957号Patent No. 5899957

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、冬用タイヤの判別を、タイヤのトレッド面の状態、特に、サイプの存在に基づき、確実に判別し、道路の維持管理費用のコストを圧縮できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to reliably discriminate a winter tire based on the condition of the tread surface of the tire, particularly the presence of a sipe, and maintain the road. The purpose is to be able to reduce the cost of costs.

上記目的を達成するため、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法は、
少なくとも2種の、異なる偏光方向成分の、反射光情報を取得する撮影装置を用いて、偏光度画像を生成するステップと、
得られた偏光度画像中に含まれる反射情報を解析し、ヒストグラムを生成し、ヒストグラムの分散度に応じて冬用タイヤであるか否かを判別するステップと、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for discriminating a winter tire according to the present invention is
A step of generating a polarization degree image using a photographing device that acquires reflected light information of at least two kinds of different polarization direction components,
A step of analyzing the reflection information contained in the obtained polarization degree image, generating a histogram, and determining whether or not the tire is a winter tire according to the dispersion degree of the histogram.
It is characterized by including.

また、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法は、前記の方法において、
前記撮影装置の画素が、横方向偏光成分のみを透過する横方向偏光フィルタと、縦方向成分のみを透過する縦方向偏光フィルタとを備える
ことを特徴とする。
Further, the method for discriminating a winter tire according to the present invention is the above method.
The pixel of the photographing apparatus is characterized by including a horizontal polarizing filter that transmits only the horizontal polarizing component and a vertical polarizing filter that transmits only the vertical component.

上記の本発明では、タイヤのトレッド面の撮影画像から、トレッド面に形成されたサイプを確認することができ、タイヤのトレッド面を目視で確認する確認要員を配置することなしに冬用タイヤを簡単かつ確実に判別することができる。
また、本発明では、磨耗が進んでサイプが浅くなったり、消滅した冬用タイヤの装着車両を排除することもできるようになる。
In the above invention, the sipe formed on the tread surface can be confirmed from the photographed image of the tread surface of the tire, and the winter tire can be used without arranging confirmation personnel for visually confirming the tread surface of the tire. It can be easily and surely determined.
Further, in the present invention, it is possible to eliminate a vehicle equipped with winter tires which has become shallower due to wear and has disappeared.

図1は、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法における撮影概要を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of photographing in the method for discriminating a winter tire according to the present invention. 図2は可視画像の一例である。FIG. 2 is an example of a visible image. 図3は偏光画像の一例である。FIG. 3 is an example of a polarized image. 図4は、偏光フィルタの原理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of the polarizing filter. 図5は通常のカラーカメラのベイヤー配列を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a Bayer arrangement of a normal color camera. 図6は、本発明で用いられる偏光カメラの素子の配列を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an arrangement of elements of the polarized camera used in the present invention. 図7は、通常のカメラと偏光カメラによって得られた画像の比較例である。FIG. 7 is a comparative example of images obtained by a normal camera and a polarized camera. 図8は、輝度画像の一例である。FIG. 8 is an example of a luminance image. 図9は、図8の輝度画像から作成された平滑化画像の一例である。FIG. 9 is an example of a smoothed image created from the luminance image of FIG. 図10は、図8および図9に基づいて生成された差分輝度画像の一例である。FIG. 10 is an example of a differential luminance image generated based on FIGS. 8 and 9. 図11は、輝度画像、差分画像、および、偏光度画像の比較対照表である。FIG. 11 is a comparison table of the luminance image, the difference image, and the degree of polarization image. 図12は、図11に示した各画像の反射情報のヒストグラムである。FIG. 12 is a histogram of the reflection information of each image shown in FIG. 図13は、偏光度画像におけるサンプリング箇所を示す説明画像である。FIG. 13 is an explanatory image showing a sampling portion in the polarization degree image. 図14は、各画像の標準偏差のグループ間比較を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a comparison between groups of standard deviations of each image.

以下、図面に基づき、本発明を具体的に説明する。
図1は、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法における撮影概要を示す説明図、図2は可視画像の一例、図3は偏光画像の一例、図4は、偏光フィルタの原理を示す説明図、図5は通常のカラーカメラのベイヤー配列を示す説明図、図6は、本発明で用いられる偏光カメラの素子の配列を示す説明図、図7は、通常のカメラと偏光カメラによって得られた画像の比較例、図8は、輝度画像の一例、図9は、図8の輝度画像から作成された平滑化画像の一例、図10は、図8および図9に基づいて生成された差分輝度画像の一例、図11は、輝度画像、差分画像、および、偏光度画像の比較対照表、図12は、図11に示した各画像の反射情報のヒストグラム、図13は、偏光度画像におけるサンプリング箇所を示す説明画像、図14は、各画像の標準偏差のグループ間比較を示すグラフである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of photographing in the method for discriminating a winter tire according to the present invention, FIG. 2 is an example of a visible image, FIG. 3 is an example of a polarized image, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of a polarizing filter. , FIG. 5 is an explanatory view showing a Bayer arrangement of a normal color camera, FIG. 6 is an explanatory view showing an arrangement of elements of a polarized camera used in the present invention, and FIG. 7 is obtained by a normal camera and a polarized camera. A comparative example of images, FIG. 8 is an example of a brightness image, FIG. 9 is an example of a smoothed image created from the brightness image of FIG. 8, and FIG. 10 is a differential brightness generated based on FIGS. 8 and 9. An example of an image, FIG. 11 is a comparison table of a brightness image, a difference image, and a degree of polarization image, FIG. 12 is a histogram of reflection information of each image shown in FIG. 11, and FIG. 13 is sampling in a degree of polarization image. An explanatory image showing the portion, FIG. 14 is a graph showing a comparison between groups of standard deviations of each image.

図1中、1は図示しない車両に装着されるタイヤ、10は図示しない車両の進行方向、2は照明装置、3は撮影装置である。
本発明では、車両に装着されたタイヤ1を、図1に示されるように、タイヤ1の進行方向10に対して斜め方向から照明装置2による照明を行い、タイヤ1の進行方向に対して、照明とは反対側の斜め方向から撮影した画像を解析する。
In FIG. 1, 1 is a tire mounted on a vehicle (not shown), 10 is a traveling direction of the vehicle (not shown), 2 is a lighting device, and 3 is a photographing device.
In the present invention, as shown in FIG. 1, the tire 1 mounted on the vehicle is illuminated by the lighting device 2 from an oblique direction with respect to the traveling direction 10 of the tire 1, and the tire 1 is illuminated with respect to the traveling direction of the tire 1. The image taken from the diagonal direction opposite to the illumination is analyzed.

具体的には、照明装置3から、タイヤ1に向けて可視光を照射し、撮影装置3で偏光度画像を取得する。
本発明では、撮影装置3を介して偏光度画像を取得するが、ここで、偏光度画像について説明する。
Specifically, the lighting device 3 irradiates the tire 1 with visible light, and the photographing device 3 acquires a polarization degree image.
In the present invention, the polarization degree image is acquired via the photographing device 3, and the polarization degree image will be described here.

通常カメラによる可視画像と、偏光カメラによる偏光画像とを比較した場合、例えば、透明なビンの中に挿入した透明フィルムは、それぞれ、図2および図3に示したように画像化される。
偏光カメラは、輝度ではなく、光の波の偏りに着目して透明なフィルムを検出する。
光には波の性質があり、物体を透過または反射する際に、光の波の方向が変わる。
When the visible image taken by the normal camera and the polarized image taken by the polarized camera are compared, for example, the transparent film inserted in the transparent bin is imaged as shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
Polarized cameras detect transparent film by focusing on the bias of light waves rather than the brightness.
Light has the property of waves, and when it passes through or reflects an object, the direction of the waves of light changes.

偏光カメラは、この透過または反射した光に対して、フィルタをかけることにより、光の波のうち、任意の向きの光を透過および遮断する偏光フィルタを介し、偏光画像を生成する。
この偏光フィルタの原理は、図4に示したとおりである。
A polarizing camera filters the transmitted or reflected light to generate a polarized image through a polarizing filter that transmits and blocks light in an arbitrary direction among light waves.
The principle of this polarizing filter is as shown in FIG.

通常、偏光フィルタは、画像に対して同じ方向にしか偏光成分を透過および遮断できない。
これに対し、本発明で用いる偏光カメラは、透過および遮断方向が異なるフィルタを画素ごとに取り付けることにより、光の横方向成分と、縦方向成分を同時に取得することを可能とする。
Generally, a polarizing filter can transmit and block polarizing components only in the same direction with respect to an image.
On the other hand, the polarizing camera used in the present invention makes it possible to simultaneously acquire the horizontal component and the vertical component of light by attaching filters having different transmission and blocking directions to each pixel.

具体的には、通常のカラーカメラは、図5に示したように、RGBの4画素から1画そのカラー情報を取得する。
これに対し、本発明で用いる偏光カメラは、図6に示したように、4画素から1画の横方向成分と縦方向成分の情報を得る。
Specifically, as shown in FIG. 5, a normal color camera acquires color information of one stroke from four pixels of RGB.
On the other hand, the polarized camera used in the present invention obtains information on the horizontal component and the vertical component of one stroke from four pixels as shown in FIG.

ここでは、4画素を情報取得単位として、各方向の偏光情報を得る例を示しているが、情報取得単位は、4画素に限定されるものではない。
例えば、縦3画素、横3画素の合計9画素を一つに情報取得単位とすることでも、上記と同様の情報を取得できる。
Here, an example of obtaining polarization information in each direction with 4 pixels as an information acquisition unit is shown, but the information acquisition unit is not limited to 4 pixels.
For example, the same information as described above can be acquired by using a total of 9 pixels, 3 vertical pixels and 3 horizontal pixels, as one information acquisition unit.

図6中、偏光カメラの配列のHは、横方向(水平方向)電場の入射変偏光を透過するフィルタを備えた画素、Vは、縦方向(垂直方向)電場の入射偏光を透過するフィルタを備えた画素を表す。
図6では、1画素おきに偏光方向の異なるフィルタが配置されている例を示している。
この配列は、図6のものに限定されるされるものではなく、情報取得単位、具体的には上記の実施例では、情報取得単位となる4画素に、V画素、H画素が含まれていればよい。
In FIG. 6, H in the array of polarized cameras is a pixel provided with a filter that transmits incidentally polarized light in a horizontal (horizontal) electric field, and V is a filter that transmits incident polarized light in a vertical (vertical) electric field. Represents a provided pixel.
FIG. 6 shows an example in which filters having different polarization directions are arranged every other pixel.
This array is not limited to that of FIG. 6, and V pixels and H pixels are included in the information acquisition unit, specifically, in the above embodiment, the four pixels that are the information acquisition unit. Just do it.

偏光度については、上記のH画素の受光強度I[H]、V画素の受光強度I[V]として、偏光度=(I[H]−I[V])/(I[H]+I[V])となる。
また、この偏光度は、偏光度=(I[V]−I[H])/(I[H]+I[V])としてもよい。
上記の偏光カメラ、および、偏光度の算出に関する技術について、特許文献2として挙げた特許第5899957号に、偏光フィルタの配列はその図5、図14に、偏光度は、その[0039]段落に開示されている。
この偏光カメラでは、偏光フィルタの調整を行わずに、リアルタイムに偏光画像を取得できる。
Regarding the degree of polarization, the degree of polarization = (I [H] -I [V]) / (I [H] + I [], where the light receiving intensity of the H pixel is I [H] and the light receiving intensity of the V pixel is I [V]. V]).
Further, the degree of polarization may be such that the degree of polarization = (I [V] -I [H]) / (I [H] + I [V]).
Regarding the above-mentioned polarizing camera and the technique for calculating the degree of polarization, in Patent No. 5899957 cited as Patent Document 2, the arrangement of the polarizing filters is shown in FIGS. 5 and 14, and the degree of polarization is given in paragraph [0039]. It is disclosed.
With this polarized camera, it is possible to acquire a polarized image in real time without adjusting the polarizing filter.

このため、この偏光カメラを使用すれば、図7に示したように、撮影しにくい黒色の被写体でも、被写体の面方位の違いを偏光度と捉えることにより画像化できる。
この偏光カメラを使用し、図1に示した条件で夏用タイヤ(ノーマルタイヤ)と、冬用タイヤ(スタッドレスタイヤ)を撮影し、その画像を検証する。
Therefore, if this polarized camera is used, as shown in FIG. 7, even a black subject that is difficult to shoot can be imaged by capturing the difference in the plane orientation of the subject as the degree of polarization.
Using this polarized camera, a summer tire (normal tire) and a winter tire (studless tire) are photographed under the conditions shown in FIG. 1, and the images are verified.

なお、画像を比較するため、以下に説明するように、撮影装置によって輝度画像(モノクロ可視画像)と、平滑化画像(輝度分布画像)を生成し、両者から差分輝度画像を生成した。
輝度画像の一例は、図8に示したとおりである。
In order to compare the images, as described below, a luminance image (monochrome visible image) and a smoothed image (luminance distribution image) were generated by the photographing apparatus, and a differential luminance image was generated from both.
An example of the luminance image is as shown in FIG.

輝度画像の場合、照明とカメラの確度による照明環境の違いや、撮影対象の反射率のばらつきなどにより、得られる反射強度が異なる。
具体的には、湿潤状態のタイヤを撮影した場合、図8に示されるように、タイヤ表面が鏡面鏡面反射して白く写ることが確認できる。
In the case of a luminance image, the obtained reflection intensity differs depending on the difference in the lighting environment depending on the accuracy of the lighting and the camera, the variation in the reflectance of the object to be photographed, and the like.
Specifically, when a tire in a wet state is photographed, it can be confirmed that the tire surface is specularly reflected and appears white as shown in FIG.

そして、平滑化画像(輝度分布画像)は、取得した輝度画像を平滑化して作成する。
図8の輝度画像から作成された平滑化画像は、図9に示したとおりである。
ここで、差分輝度画像は、輝度画像から、平滑化画像を差分してムラを除去して作成され、具体的には、図10に示したものとなる。
Then, the smoothed image (luminance distribution image) is created by smoothing the acquired luminance image.
The smoothed image created from the luminance image of FIG. 8 is as shown in FIG.
Here, the differential luminance image is created by differentiating the smoothed image from the luminance image to remove unevenness, and specifically, it is as shown in FIG.

次に、得られた輝度画像、差分輝度画像、および、偏光度画像は、図11に示したとおりである。
輝度画像では、サイプ(スタッドレス特有の細い切れ込み)が確認できるが、黒つぶれ気味で輝度にムラが認められる。
Next, the obtained luminance image, the differential luminance image, and the polarization degree image are as shown in FIG.
In the luminance image, sipes (thin notches peculiar to studless tires) can be confirmed, but unevenness is observed in the luminance due to a slight blackening.

差分輝度画像では、反射分布は改善されているが、画像下部の輝度情報が黒くつぶれ気味で、サイプを確認しにくい。
これらに対し、偏光度画像では、照度のばらつきに関係なく、サイプがはっきりと確認できる。
これは、少ない輝度でも、反射面の特性が偏光度として捉えられるためと考えられる。
In the differential luminance image, the reflection distribution is improved, but the luminance information at the bottom of the image tends to be blacked out, making it difficult to confirm the sipes.
On the other hand, in the polarization image, the sipes can be clearly confirmed regardless of the variation in illuminance.
It is considered that this is because the characteristic of the reflecting surface is captured as the degree of polarization even with a small brightness.

次に、ノーマルタイヤとスタッドレスタイヤのトレッド面の丸部分の反射情報のヒストグラムを図12に示す。
輝度画像は、サイプ部の黒つぶれの影響が顕著で、正確な反射情報が得られなかった。
差分輝度画像は、反射情報の分布は得られるものの、判別可能な分布形状の違いは確認できない。
Next, FIG. 12 shows a histogram of the reflection information of the round portion of the tread surface of the normal tire and the studless tire.
In the luminance image, the effect of blackening of the sipe portion was remarkable, and accurate reflection information could not be obtained.
In the differential luminance image, although the distribution of the reflection information can be obtained, the difference in the discriminating distribution shape cannot be confirmed.

これに対し、偏光度画像は、他の画像に比べ、良好な反射情報の分布を取得でき、スタッドレスタイヤの分布傾向を見ると、ノーマルタイヤに比べ、分散が大きくなることが認められる。
具体的には、この実施例では、輝度画像では、標準偏差の差は7.283、差分輝度画像では、その差が7.696であり、8未満である。
これに対し、偏光度画像では、標準偏差の差は、11.700であり、偏光度画像の場合、ノーマルタイヤとスタッドレスタイヤとの間で、他の画像に比べ、標準偏差が大きく異なる。
On the other hand, the polarization degree image can acquire a better distribution of reflection information than other images, and when the distribution tendency of the studless tire is observed, it is recognized that the dispersion is larger than that of the normal tire.
Specifically, in this embodiment, the difference in standard deviation is 7.283 in the luminance image, and the difference is 7.696 in the luminance image, which is less than 8.
On the other hand, in the polarization degree image, the difference in standard deviation is 11.700, and in the polarization degree image, the standard deviation is significantly different between the normal tire and the studless tire as compared with other images.

これは、偏光度画像が明瞭にサイプ部を捉えていることが、数値データとして表れたことを示し、ヒストグラムの分散度、さらには、標準偏差に着目することで、画像情報から冬用タイヤを判別できることが確認できた。 This shows that the polarization image clearly captures the sipe part as numerical data, and by focusing on the dispersion degree of the histogram and the standard deviation, the winter tire can be obtained from the image information. It was confirmed that it could be identified.

例えば、本発明では、偏光度画像から生成されたヒストグラムにおける標準偏差が19.3以上のときには、撮影対象のタイヤは、適切なサイプを有するスタッドレスタイヤである、と判定できる。 For example, in the present invention, when the standard deviation in the histogram generated from the polarization degree image is 19.3 or more, it can be determined that the tire to be photographed is a studless tire having an appropriate sipe.

また、図13に示すように、タイヤの上部周辺、中心部周辺、下部周辺の3箇所でサンプリングした反射情報から、輝度画像、差分輝度画像、および、偏光度画像を用い、ノーマルタイヤとスタッドレスタイヤの判別精度を確認した。 Further, as shown in FIG. 13, a normal tire and a studless tire are used by using a luminance image, a differential luminance image, and a polarization degree image from the reflection information sampled at three locations around the upper part, the central part, and the lower part of the tire. The discrimination accuracy of was confirmed.

具体的には、標本数、スタッドレスタイヤ15個、ノーマルタイヤ9個の反射情報の標準偏差について、図14に示したとおり、t検定を行った。
図14のグラフの右軸は、自由度に基づく両側検定の有意確率を示し、輝度画像に比べ、差分輝度画像と偏光度画像の間に、優位な差があることが確認できる。
Specifically, the t-test was performed on the number of samples, the standard deviation of the reflection information of 15 studless tires and 9 normal tires, as shown in FIG.
The right axis of the graph of FIG. 14 shows the significance probability of the two-sided test based on the degree of freedom, and it can be confirmed that there is a superior difference between the differential luminance image and the polarization degree image as compared with the luminance image.

また、図14のグラフの左軸のt値を見ると、同様に、偏光度画像の値が高いことが確認できる。
以上の見解から、偏光度画像から得られるトレッド面の標準偏差は、ノーマルタイヤ=夏用タイヤと、スタッドレスタイヤ=冬用タイヤの判別に有効であり、偏光度=(I[H]−I[V])/(I[H]+I[V])の標準偏差は、タイヤ種別の判別に有効であることが確認できた。
Further, looking at the t value on the left axis of the graph of FIG. 14, it can be confirmed that the value of the degree of polarization image is also high.
From the above view, the standard deviation of the tread surface obtained from the polarization degree image is effective for distinguishing between normal tire = summer tire and studless tire = winter tire, and polarization degree = (I [H] -I [ It was confirmed that the standard deviation of V]) / (I [H] + I [V]) is effective for determining the tire type.

本発明によると、タイヤの種別を判別すべき車両を、所定の撮影位置に停車させ、撮影を実行して偏光度画像を取得し、画像を解析することによって、撮影対象のタイヤが冬タイヤであるか否かを、確認要員の目視を必要とすることなく、簡単かつ確実に判別できるようになる。 According to the present invention, a vehicle whose tire type should be determined is stopped at a predetermined shooting position, shooting is performed, a polarization degree image is acquired, and the image is analyzed, so that the tire to be shot is a winter tire. It becomes possible to easily and surely determine whether or not there is a presence or absence without the need for visual inspection by a confirmation person.

また、本発明では、タイヤのトレッド面を直接撮影することによって取得された画像に基づき、タイヤの種別を判別するので、リサイクルタイヤのように、サイドウォールの刻印と、タイヤ種別が相違する場合や、トレッド面の磨耗によって、サイプが消失したタイヤでも、冬用タイヤとして有効であるか否かを確実に判別できる。 Further, in the present invention, since the tire type is determined based on the image acquired by directly photographing the tread surface of the tire, the tire type may be different from the marking on the sidewall as in the case of a recycled tire. Even if the tire has lost its sipes due to the wear of the tread surface, it can be reliably determined whether or not it is effective as a winter tire.

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、タイヤに対する撮影および照明の角度は、タイヤのサイプを確実に撮影できるものであればよく、また、タイヤの撮影は、車両を所定の位置に停止させてから実行するようにしても、所定区間を徐行させるなどのように、走行中に実行するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the shooting and lighting angles with respect to the tire may be such that the tire sipe can be reliably shot, and the tire shooting is a vehicle. May be executed after stopping at a predetermined position, or may be executed during traveling, such as by slowing down a predetermined section.

本発明は、冬用タイヤの判別を少ない要員で簡単かつ確実に行うことができるので、冬用タイヤ規制が実施されている区間に、夏用タイヤで侵入しようとする車両を確実に排除でき、道路の維持管理、保守、事故防止に非常に有用である。 Since the present invention can easily and surely discriminate winter tires with a small number of personnel, it is possible to reliably eliminate vehicles trying to invade with summer tires in sections where winter tire regulations are enforced. It is very useful for road maintenance, maintenance, and accident prevention.

Claims (2)

少なくとも2種の、異なる偏光方向成分の、反射光情報を取得する撮影装置を用いて、偏光度画像を生成するステップと、
得られた偏光度画像中に含まれる反射情報を解析し、ヒストグラムを生成し、ヒストグラムの分散度に応じて冬用タイヤであるか否かを判別するステップと、
を含む冬用タイヤの判別方法。
A step of generating a polarization degree image using a photographing device that acquires reflected light information of at least two kinds of different polarization direction components,
A step of analyzing the reflection information contained in the obtained polarization degree image, generating a histogram, and determining whether or not the tire is a winter tire according to the dispersion degree of the histogram.
How to identify winter tires including.
前記撮影装置の画素が、横方向偏光成分のみを透過する横方向偏光フィルタと、縦方向成分のみを透過する縦方向偏光フィルタとを備える
請求項1に記載の冬用タイヤの判別方法。
The method for discriminating a winter tire according to claim 1, wherein the pixels of the photographing apparatus include a horizontal polarizing filter that transmits only a horizontal polarizing component and a vertical polarizing filter that transmits only a vertical component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5990171A (en) * 1982-11-15 1984-05-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd Discriminator for tire type
JPH10320527A (en) * 1997-05-14 1998-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Type discrimination device and vehicle driver leading and guiding device
JP2000193419A (en) * 1998-12-25 2000-07-14 Oki Electric Ind Co Ltd Tire chain detecting device and studless tire detecting device
JP3787294B2 (en) * 2001-10-12 2006-06-21 株式会社マイクロビジョン Snow tire detection device
US7436504B2 (en) * 2003-09-10 2008-10-14 Shear Graphics, Llc Non-destructive testing and imaging
JP2009230599A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Nishi Nihon Kosoku Doro Maintenance Chugoku Kk Automatic discriminating device for vehicle loaded with winter tire
JP2011037327A (en) * 2009-08-07 2011-02-24 Nishi Nihon Kosoku Doro Maintenance Chugoku Kk Winter tire installation detecting device
JP5853719B2 (en) * 2012-01-20 2016-02-09 株式会社リコー Image processing system and vehicle equipped with the same

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