JP2000222674A - 路線バス識別方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路線バスの行き先を特徴づける特徴部を確実
に識別し特定路線バスの検出を可能にする路線バス識別
方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 路線バスが通過する所定領域の画像と、
その特徴部並びにその類似パターンの各テンプレート画
像とでパターンマッチングを行ない各相関値ＡとＢを求
め（ステップＳ２）、その差ａの絶対値が大きく正であ
る場合は（Ｓ４，Ｓ５）、特定路線バスであると認識す
る（Ｓ１１）。差ａの絶対値が小さい場合には、環境条
件が異なるときに得られる該特徴部とその類似パターン
のテンプレート画像で相関値Ｃ、Ｄを求め（Ｓ６）、そ
の差ｂに基づいて路線バスの認識を行なう（Ｓ８，Ｓ
９）。差ｂの絶対値が小さい場合には、ａ＋ｂの正負に
基づいて認識する。このような構成では、路線バスが異
なる環境条件下を移動する場合でも、特定路線バスの認
識精度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路線バス識別方法
及びその装置、更に詳細には、路線バスの行先を特徴づ
ける特徴部（路線番号、地名など）を識別して特定路線
バスを検出する路線バス識別方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】路線バスを交通渋滞から守るために、路
線バスに対しては歩道側の車線を優先道路とし一般車両
の通行を禁止する処置が取られている。これによって路
線バスの平均速度が上昇するが、路線バスが右折する場
合には、早く右折できるかどうかは路線バスの前方にあ
って同様に右折しようとする車両の台数によって影響さ
れ、前方にいて右折しようとする車両が多いほど路線バ
スの早期の右折が困難になり平均速度は減少してしま
う。

【０００３】そこで、路線バスの右折する車線上にテレ
ビカメラを設置し、撮影された画像から該路線バスの行
き先表示部に表示されている路線番号を検出し、該路線
番号が右折路線バスであると判定した時に信号機を制御
して、優先的に路線バスを右折できるようにした発明が
例えば、特開平１０―１１１９９９号公報に開示されて
いる。

【０００４】前述した従来例における発明の路線バスを
検出する方法は、路線バスにおける行き先表示と同じ濃
淡パターンを施した標準テンプレートをあらかじめ設定
しておき、周期的に取り込む画像との相関値を求め、該
相関値がしきい値以上の場合に行先表示部と認識し、次
に数字の特徴量抽出を行うことで路線番号を認識すると
いう方法であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
例にあっては、季節、天候、昼夜などの環境変化によっ
て、撮影した画像に非常に多くの異なるパターンが出現
し、相関値が大きく変動するため、類似パターンとの識
別が非常に困難で、かつ単純なしきい値判断をした場合
には判定制度が悪くなるといった問題があった。

【０００６】従って、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、路線バスの行き先を特徴
づける特徴部を確実に識別し特定路線バスの検出を可能
にする路線バス識別方法及びその装置を提供することを
その課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、特定路線バスの行き先を特徴づける特徴
部を表示した路線バスが通過する所定領域の画像を取り
込んで路線バスを識別する路線バス識別方法において、
前記特徴部の画像並びにその特徴部の類似パターンの画
像をそれぞれ第１、第２のテンプレート画像として記憶
し、異なる環境条件で得られる前記特徴部の画像並びに
その特徴部の類似パターンの画像をそれぞれ第３、第４
のテンプレート画像として記憶し、前記所定領域の画像
を取り込み、取り込まれた画像と第１のテンプレート画
像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ａと、第
２のテンプレート画像でパターンマッチングを行ったと
きの相関値Ｂの差を求めて、その差の絶対値が所定値よ
り大きくかつその差が正であれば、路線バスが特定路線
バスであると識別し、前記差の絶対値が所定値より小さ
いときには、前記取り込まれた画像と第３のテンプレー
ト画像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ｃ
と、第４のテンプレート画像でパターンマッチングを行
ったときの相関値Ｄを求め、前記相関値ＣとＤの差の絶
対値が予め定められた値より大きく、かつその差が正で
ある場合には、路線バスが特定路線バスであると識別
し、一方、前記相関値ＣとＤの差の絶対値が予め定めら
れた値より小さい場合には、相関値ＡとＢの差と、相関
値ＣとＤの差の和を形成し、その和が正であるときに、
路線バスが特定路線バスであると識別する構成を採用し
た。

【０００８】また、本発明では、特定路線バスの行き先
を特徴づける特徴部を表示した路線バスが通過する所定
領域の画像を取り込んで路線バスを識別する路線バス識
別装置において、前記特徴部の画像並びにその特徴部の
類似パターンの画像をそれぞれ第１、第２のテンプレー
ト画像として記憶し、異なる環境条件で得られる前記特
徴部の画像並びにその特徴部の類似パターンの画像をそ
れぞれ第３、第４のテンプレート画像として記憶するテ
ンプレートメモリと、前記所定領域を撮影する撮影手段
と、前記撮影手段で撮影された所定領域の画像を記憶す
る画像メモリと、前記所定領域の画像と第１のテンプレ
ート画像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ａ
と、第２のテンプレート画像でパターンマッチングを行
ったときの相関値Ｂの差を求めて、その差の絶対値が所
定値より大きく、かつその差が正であれば、路線バスが
特定路線バスであると識別する手段と、前記差の絶対値
が所定値より小さいときには、前記所定領域の画像と第
３のテンプレート画像でパターンマッチングを行ったと
きの相関値Ｃと、第４のテンプレート画像でパターンマ
ッチングを行ったときの相関値Ｄを求めて、前記相関値
ＣとＤの差の絶対値が予め定められた値より大きく、か
つその差が正である場合には、路線バスが特定路線バス
であると識別する手段と、前記相関値ＣとＤの差の絶対
値が予め定められた値より小さい場合には、相関値Ａと
Ｂの差と、相関値ＣとＤの差の和を形成し、その和が正
であるときに、路線バスが特定路線バスであると識別す
る手段とを有する構成も採用している。

【０００９】本発明では、路線バスの行き先の特徴部
（路線番号、地名など）の画像と、その特徴部並びにそ
の類似パターンの各テンプレート画像とでパターンマッ
チングを行ない各相関値ＡとＢを求め、その差ａの絶対
値が大きく正である場合は、特定路線バスであると認識
する。差ａの絶対値が小さい場合には、環境条件が異な
るときに得られる該特徴部とその類似パターンのテンプ
レート画像で相関値Ｃ、Ｄを求め、その差ｂに基づいて
路線バスの認識を行ない、その差ｂの絶対値が大きく、
ｂが正の場合には、特定路線バスであることを識別す
る。また差ｂの絶対値が小さい場合には、ａ＋ｂが正の
場合に、特定路線バスであることを識別する。このよう
な構成では、路線バスが異なる環境条件下を運行される
場合でも、特定路線バスの認識精度が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る実施の形態を詳細に説明する。

【００１１】図１は路線バスの路線番号を検出するため
のイメージ図であり、符号１で示すものは、路線バスで
ある。この路線バス１の運転席の上方には行き先と路線
番号が表示された表示部（特徴部）１１が設けられてい
る。この表示部１１は、交差点近くの柱２１等の上方に
配置されたテレビカメラ２によりリアルタイムに撮影さ
れる。テレビカメラ２はパターンマッチングが行われる
関心領域（上記所定領域を関心領域という）Ｘ１を撮影
しており、このうち関心領域Ｘ１において撮影された表
示部１１は、検出装置３により処理され、パターンマッ
チングによりその路線番号が検出される。この検出装置
３は、歩道から操作できるように、例えば、カメラ支柱
２１に取り付けられた収納ボックス２２に収納される。

【００１２】図２には検出装置３の構成が詳細に示され
ている。検出装置３は、テレビカメラ２よりのアナログ
信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器３１、該ＡＤ
変換器３１よりの連続する画像を記憶する画像メモリ３
２、検出しようとする路線番号の画像をテンプレート画
像として記憶したテンプレートメモリ３３、画像メモリ
３２よりの画像とテンプレートメモリ３３よりの画像と
のパターンマッチングを行い、相関値があらかじめ設定
したしきい値以上の場合に特定路線バスであることを示
す検出信号を出力する路線番号認識部３４から構成され
ている。

【００１３】路線バスが関心領域Ｘ１を通過するとき、
その移動に従ってテレビカメラ２によって撮影される路
線番号（図示の例では５３）の位置は、図３（Ａ）に示
したように、関心領域Ｘ１の上部位置から中央位置Ｐを
経て下部位置に移動する。そこで、所定の周期でこの関
心領域の画像が画像メモリ３２に格納され、その格納さ
れた画像が読み出されて、テンプレート画像とグレース
ケールの正規化相関によるパターンマッチングが行わ
れ、その相関値が求められる。テンプレート画像として
は、特定路線バスの行き先を特徴づける特徴部、すなわ
ち、所定の環境条件で得られる路線番号（５３）の画像
に対応するテンプレート画像Ｔ１、同条件で得られるそ
の路線番号の類似パターンの画像（たとえば５８）に対
応するテンプレート画像Ｔ２、上記所定の環境条件と異
なる環境条件（たとえば、季節、天候、昼夜などが異な
る）で得られる路線番号（５３）の画像に対応するテン
プレート画像Ｔ３、それに異なる環境条件で得られるそ
の類似パターンの画像（５８）に対応するテンプレート
画像Ｔ４があり、これらのテンプレート画像が、図３
（Ｂ）に示したように、それぞれテンプレートメモリ３
３に格納される。

【００１４】次に、テレビカメラにより撮影された画像
中で、実際にパターンマッチングを行う関心領域内を路
線バスが通過する場合を例にして本発明の検出処理を図
４のフローチャートに基づいて説明する。

【００１５】まず、周期的に路線バス１の画像をテレビ
カメラ２から取得し、この画像をＡＤ変換器３１でデジ
タル信号に変換して画像メモリ３２に記憶する（ステッ
プＳ１）。

【００１６】画像メモリ３２に記憶される画像は、図３
（Ａ）に示したような関心領域Ｘ１に対応する画像にな
っている。そこで、この画像メモリから画像を読み出
し、読み出された画像と、あらかじめ記憶されているテ
ンプレートメモリ３３の対象（路線番号の）テンプレー
ト画像（５３）Ｔ１並びにその路線番号と類似のテンプ
レート画像（５８）Ｔ２とのパターンマッチングをそれ
ぞれ行い、対象テンプレート画像Ｔ１での相関値Ａ、類
似テンプレート画像Ｔ２での相関値Ｂを求める（ステッ
プＳ２）。

【００１７】なお、各相関値は、対応するテンプレート
画像を画像メモリ３２に格納された画像の関心領域内の
範囲内を順次移動させほぼ画像全体を走査するようにし
て、テンプレート画像の各移動位置でグレースケールの
正規化相関によるパターンマッチングによる相関値を算
出し、その最大値をもって各相関値Ａ、Ｂとする。以下
の相関値Ｃ、Ｄに関しても同様である。

【００１８】続いて、相関値ＡとＢの差ａを求め（ステ
ップＳ３）、その差の絶対値が所定の設定値より大きい
か否かの判別を行う（ステップＳ４）。このステップＳ
４における判定において、差ａの絶対値が設定値より大
きく、かつ差ａの値が正である場合には（ステップＳ
５）、対象テンプレート画像との相関が大きいので、ス
テップＳ１１に進んで、路線バスが目的の特定路線バス
であると認識し、一方差ａの値が負である場合にはステ
ップＳ１に戻って上記処理を繰り返す。

【００１９】上記ステップＳ４における判定において、
差ａの絶対値が設定値より小さい場合には、環境条件が
異なるときの対象テンプレート画像Ｔ３とその類似テン
プレート画像Ｔ４をテンプレートメモリ３３から読み出
し、ステップＳ２と同様にテンプレートマッチングを行
い、対象テンプレート画像Ｔ３での相関値Ｃ、類似テン
プレート画像Ｔ４での相関値Ｄを求める（ステップＳ
６）。そしてステップＳ７で相関値ＣとＤの引き算を行
い（ステップＳ７）、その差ｂの絶対値が所定の設定値
（ステップＳ４の設定値と同じ、あるいはそれと異なる
ようにしてもよい）より大きいか否かを判別する（ステ
ップＳ８）。

【００２０】ステップＳ８における判定において、差ｂ
の絶対値が設定値より大きく、かつ差ｂの値が正である
場合には路線バスが目的の特定路線バスであると認識し
てステップＳ１１に進む。一方、差ｂの値が負である場
合にはステップＳ１に戻って処理を繰り返す（ステップ
Ｓ９）。

【００２１】またステップＳ８における判定において、
差ｂの絶対値が設定値より小さい場合、ステップＳ３、
ステップＳ７で求めた相関値の差ａ、ｂを加算し、ステ
ップＳ１０においてその正負を判断する。差の加算値が
正である場合には、テンプレート画像Ｔ１、Ｔ３との相
関が高いことを示しており、路線バスが目的の特定路線
バスであると認識してステップＳ１１に進み、負ならば
ステップＳ１に戻って同様な処理を繰り返す。

【００２２】なお、上述した実施形態では、格納するテ
ンプレート画像は、環境条件が異なる２種類の対象テン
プレート画像及びこれらの類似テンプレート画像を格納
したが、それ以上の複数の環境条件での対象及び類似テ
ンプレート画像をそれぞれ格納し、環境条件を判別し
て、その環境条件に対応する対象及び類似テンプレート
画像でのパターンマッチングを行なうようにしてもよ
い。

【００２３】また、上述した実施形態では、特に環境を
検出するセンサは不要であったが、例えば、天候が晴れ
での日中と夜間、天候が雨での日中と夜間の４種類の環
境に対してそれぞれ対象テンプレート画像及びこれらの
類似テンプレート画像を作成し、これらの環境条件を検
出するセンサを設けて、現在の環境（昼夜か晴雨か）を
検出し、その環境に合った対象テンプレート画像並びに
その類似テンプレート画像とのパターンマッチングを行
なうようにすれば、更に認識精度を向上させることがで
きるとともに、処理速度を向上させることができる。

【００２４】このように、本発明では、路線バスが種々
の環境、例えば、四季、天候、昼夜を変えて運行されて
いても、目的の対象物と類似した対象物との判別がより
確実なものになり、認識精度を向上させることができ、
また上述したように別個に環境センサを設け、環境条件
を判別して認識を行なう場合には、更に認識精度と処理
速度を向上させることができる。

【００２５】また、上述した実施形態では、路線番号を
識別したが、これに限定されず、路線バスの行き先を特
徴づける他の特徴部、例えば、行き先の地名を対象物と
して、その類似地名を類似物とするようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、路線
バスの行き先を特徴づける特徴部とその類似パターンの
テンプレート画像とのパターンマッチングによる相関値
の差の絶対値が小さい場合には、異なる環境条件で得ら
れる特徴部とその類似パターンのテンプレート画像に対
して同様なパターンマッチングを行ない、そのパターン
マッチングで得られた相関値を加味して特定路線バスの
識別を行なっているので、路線バスが異なる環境条件で
運行されていても路線バスの認識精度を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の路線バス識別装置におけるテレビカメ
ラと路線バスとの関係を示す説明図である。

【図２】テレビカメラで撮影された画像を処理して路線
番号を検出する検出回路の構成を示した回路ブロック図
である。

【図３】テレビカメラにより撮影した撮影画像の関心領
域における画像取得位置並びにテンプレートメモリの構
成を示す説明図である。

【図４】路線番号を認識する処理を示したフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 路線バス １１ 表示部 １２ 路線番号 ２ テレビカメラ ２１ カメラ支柱 ２２ 収納ボックス ３ 検出装置 ３１ AD変換器 ３２ 画像メモリ ３３ テンプレートメモリ ３４ 路線番号認識部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長屋 保▲視▼ 愛知県海部郡美和町大字篠田字面徳29−１ 名古屋電機工業株式会社美和工場内 (72)発明者 山口 康治 愛知県海部郡美和町大字篠田字面徳29−１ 名古屋電機工業株式会社美和工場内 (72)発明者 臼井 章 東京都中央区日本橋本町３丁目４番14号 興和株式会社内 (72)発明者 飯山 士郎 愛知県蒲郡市宮成町13番35号 興和株式会 社電機光学事業部蒲郡工場内 Ｆターム(参考） 5H180 AA16 CC04 CC24 FF18 5L096 AA07 BA04 CA07 CA14 DA02 DA04 EA13 EA14 EA35 FA16 FA34 FA42 FA44 FA69 FA76

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定路線バスの行き先を特徴づける特徴
   部を表示した路線バスが通過する所定領域の画像を取り
   込んで路線バスを識別する路線バス識別方法において、 前記特徴部の画像並びにその特徴部の類似パターンの画
   像をそれぞれ第１、第２のテンプレート画像として記憶
   し、 異なる環境条件で得られる前記特徴部の画像並びにその
   特徴部の類似パターンの画像をそれぞれ第３、第４のテ
   ンプレート画像として記憶し、 前記所定領域の画像を取り込み、 取り込まれた画像と第１のテンプレート画像でパターン
   マッチングを行ったときの相関値Ａと、第２のテンプレ
   ート画像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ｂ
   の差を求めて、その差の絶対値が所定値より大きくかつ
   その差が正であれば、路線バスが特定路線バスであると
   識別し、 前記差の絶対値が所定値より小さいときには、前記取り
   込まれた画像と第３のテンプレート画像でパターンマッ
   チングを行ったときの相関値Ｃと、第４のテンプレート
   画像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ｄを求
   め、 前記相関値ＣとＤの差の絶対値が予め定められた値より
   大きく、かつその差が正である場合には、路線バスが特
   定路線バスであると識別し、 一方、前記相関値ＣとＤの差の絶対値が予め定められた
   値より小さい場合には、相関値ＡとＢの差と、相関値Ｃ
   とＤの差の和を形成し、その和が正であるときに、路線
   バスが特定路線バスであると識別することを特徴とする
   路線バス識別方法。
2. 【請求項２】 特定路線バスの行き先を特徴づける特徴
   部を表示した路線バスが通過する所定領域の画像を取り
   込んで路線バスを識別する路線バス識別装置において、 前記特徴部の画像並びにその特徴部の類似パターンの画
   像をそれぞれ第１、第２のテンプレート画像として記憶
   し、異なる環境条件で得られる前記特徴部の画像並びに
   その特徴部の類似パターンの画像をそれぞれ第３、第４
   のテンプレート画像として記憶するテンプレートメモリ
   と、 前記所定領域を撮影する撮影手段と、 前記撮影手段で撮影された所定領域の画像を記憶する画
   像メモリと、 前記所定領域の画像と第１のテンプレート画像でパター
   ンマッチングを行ったときの相関値Ａと、第２のテンプ
   レート画像でパターンマッチングを行ったときの相関値
   Ｂの差を求めて、その差の絶対値が所定値より大きく、
   かつその差が正であれば、路線バスが特定路線バスであ
   ると識別する手段と、 前記差の絶対値が所定値より小さいときには、前記所定
   領域の画像と第３のテンプレート画像でパターンマッチ
   ングを行ったときの相関値Ｃと、第４のテンプレート画
   像でパターンマッチングを行ったときの相関値Ｄを求め
   て、前記相関値ＣとＤの差の絶対値が予め定められた値
   より大きく、かつその差が正である場合には、路線バス
   が特定路線バスであると識別する手段と、 前記相関値ＣとＤの差の絶対値が予め定められた値より
   小さい場合には、相関値ＡとＢの差と、相関値ＣとＤの
   差の和を形成し、その和が正であるときに、路線バスが
   特定路線バスであると識別する手段と、 を有することを特徴とする路線バス識別装置。