JP2000275357A - Rainfall/snowfall situation detection method and device - Google Patents

Rainfall/snowfall situation detection method and device

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JP2000275357A
JP2000275357A JP11078015A JP7801599A JP2000275357A JP 2000275357 A JP2000275357 A JP 2000275357A JP 11078015 A JP11078015 A JP 11078015A JP 7801599 A JP7801599 A JP 7801599A JP 2000275357 A JP2000275357 A JP 2000275357A
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JP
Japan
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rainfall
image
snow
rain
photographing
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Application number
JP11078015A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Horiba
勇夫 堀場
Kaori Nakamura
香織 中村
Muneo Yamada
宗男 山田
Ritsuo Asai
律雄 浅井
Yasushi Aihara
靖師 相原
Koji Ueda
浩次 上田
Kazuo Iketani
和夫 池谷
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Nagoya Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Nagoya Electric Works Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately obtain the amount, strength, direction, or the like of rainfall/snowfall that is calculated from a travel vector obtained from an image by enabling rainfall/snowflake to be handled uniquely in image data where depth information is superposed. SOLUTION: Rainfall/snowflake are illuminated by at least two slit beams being applied by successively switching with a switcher 7 near such image pickup means 1 as a television camera, and the image of the rainfall/snowflake where light is applied is picked up by an image pickup means 1, thus extracting either of the amount, strength, and direction of rainfall/snowfall according to depth information that is not superposed.

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、主に、テレビカメ
ラ等の撮影手段を用いて降雨や降雪の状況を自動的に検
出するための降雨雪状況検出方法およびその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting rainfall and snowfall for automatically detecting rainfall and snowfall by using photographing means such as a television camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車道路等に降る雨や雪の状況
を夜間時において検出する方法としては、図8に示すよ
うに自動車道路の路肩に支柱Aを立設し、該支柱Aの上
方にテレビカメラ等の撮影手段1をその光軸が路面に向
くように傾けて取付け、また、雨や雪を照明するための
光源Bを同じく放射光の光軸が路面に向くように傾けて
取付け、該照明された部分に降る雨や雪を前記撮影手段
1で撮影し、撮影された画像を図9に示す画像処理装置
によって、雨や雪の成分だけ抽出して降雨雪の量や強
度、方向を相対的に評価していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of detecting the state of rain or snow falling on an automobile road at night, a pillar A is erected on the shoulder of the automobile road as shown in FIG. And a light source B for illuminating rain or snow is mounted with a tilt such that the optical axis of the radiated light is directed toward the road surface. The rain or snow falling on the illuminated part is photographed by the photographing means 1, and the photographed image is extracted by the image processing apparatus shown in FIG. The direction was relatively evaluated.

【0003】次に、前記画像処理装置について説明す
る。この画像処理装置Cは本出願人会社が出願した特願
平10−031154号に開示されたものである。以
下、画像処理装置Cの一例を図9、図10と共に説明す
る。
Next, the image processing apparatus will be described. This image processing apparatus C is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-031154 filed by the present applicant company. Hereinafter, an example of the image processing apparatus C will be described with reference to FIGS.

【0004】前記した特願平10−031154号には
3つの実施の形態、すなわち、降雨雪成分の抽出にシー
ケンシャル差分法、ダイナミック差分処理法、およびナ
イキスト成分抽出法が開示されているが、ここでは、こ
れら3つの実施の形態を1つとして説明することとす
る。
Japanese Patent Application No. 10-031154 discloses three embodiments, namely, a sequential difference method, a dynamic difference processing method, and a Nyquist component extraction method for extracting rainfall and snow components. Here, these three embodiments will be described as one.

【0005】ところで、前記シーケンシャル差分法と
は、時間的に隣り合う2つの画像の差分をとることによ
って画像中から移動体(降雨雪)のみを時系列的な正負
の成分として抽出する手法であり、ダイナミック差分法
とは、静止物体のみが写った背景画像と移動体が写った
撮影画像との差分をとることによって画像中から移動体
のみを抽出する方法であり、また、ナイキスト成分抽出
法とは、時間的に隣り合う2つの画像の差分をとること
によって画像中から移動体(降雨雪)のみを時系列的な
正負の極性からなるペアのナイキスト成分のうち何れか
一方の正負のナイキスト成分を周波数フィルタ処理によ
って抽出し、該抽出したナイキスト成分の重心間をつな
ぐベクトルを算出することにより移動体のみを抽出する
方法である。
The sequential difference method is a method of extracting only a moving object (rain and snow) as a time-series positive / negative component from an image by calculating a difference between two temporally adjacent images. The dynamic difference method is a method of extracting only a moving object from an image by taking a difference between a background image in which only a stationary object is captured and a captured image in which a moving object is captured, and a Nyquist component extraction method. Is obtained by calculating the difference between two temporally adjacent images to determine only one of the Nyquist components of a pair of Nyquist components of a time-series positive / negative polarity by taking only the moving object (rain and snow) from the images. Is extracted by frequency filtering, and only the moving object is extracted by calculating a vector connecting the centers of gravity of the extracted Nyquist components.

【0006】以下、降雨雪状況の評価を行うための画像
処理装置Cについて説明する。1は降雨雪検出対象領域
を撮影した画像データをデジタル信号により出力する撮
影手段、2はデジタル信号からなるフレーム画像を記憶
し、記憶した時系列な画像データの差分から降雨雪成分
を抽出する画像処理手段、3は個々の降雨雪成分を識別
して移動ベクトルを算出する画像解析手段、4は算出し
た上記移動ベクトルの数、長さ、方向を基に量、強度、
方向の何れかの評価を行う降雨雪評価部である。
Hereinafter, an image processing apparatus C for evaluating rainfall and snow conditions will be described. 1 is a photographing means for outputting image data obtained by photographing a rain / snow detection target area as a digital signal, and 2 is an image for storing a frame image composed of a digital signal and extracting a rain / snow component from a difference between the stored time-series image data. Processing means 3, image analysis means 3 for identifying the individual rainfall snow component to calculate the movement vector, 4 is the amount, intensity, based on the number, length, direction of the calculated movement vector
It is a rain / snow evaluation unit that evaluates one of the directions.

【0007】次に、各手段の詳細について説明する。撮
影手段1はテレビカメラ101と、該テレビカメラ10
1で撮影した映像信号中の高周波成分を除去して雑音の
除去とサンプリング時の折り返し雑音を防止するローパ
スフィルタ(LPF)102と、映像信号をデジタル信
号に変換するAD変換器103とから構成されている。
Next, details of each means will be described. The photographing means 1 includes a television camera 101 and the television camera 10.
A low-pass filter (LPF) 102 for removing high-frequency components in the video signal captured in step 1 to prevent noise and prevent aliasing noise at the time of sampling, and an AD converter 103 for converting the video signal into a digital signal. ing.

【0008】画像処理手段2は前記したシーケンシャル
差分法、ダイナミック差分法あるいはナイキスト成分抽
出法からなる降雨雪成分抽出部201と、該降雨雪成分
抽出部201によって抽出された移動成分に対して面積
しきい値処理を施して面積の大きな車両や歩行者成分を
除外し、面積の小さな降雨雪成分のみを抽出する面積し
きい値処理部202とから構成されている。
[0008] The image processing means 2 includes a rain / snow component extraction unit 201 formed by the above-described sequential difference method, dynamic difference method, or Nyquist component extraction method, and an area corresponding to the moving component extracted by the rain / snow component extraction unit 201. An area threshold processing unit 202 that performs threshold processing to exclude a vehicle or pedestrian component having a large area and extracts only a rainfall snow component having a small area.

【0009】画像解析手段3は前記したシーケンシャル
差分法およびナイキスト成分抽出法にあっては、絶対値
画像算出処理部と、ラベリング処理部と、ラベル領域分
離処理部からなる移動ベクトル算出部301および移動
ベクトル演算処理部302とから構成され、また、ダイ
ナミック差分法にあっては、ラベリング処理部と、ラベ
ル領域関連付け処理部とからなる移動ベクトル算出部3
01および移動ベクトル演算処理部302とから構成さ
れている。
In the sequential difference method and the Nyquist component extraction method, the image analyzing means 3 includes a moving vector calculating section 301 comprising an absolute value image calculating section, a labeling processing section, and a label area separating processing section. In the case of the dynamic difference method, the moving vector calculation unit 3 includes a labeling processing unit and a label area association processing unit.
01 and a movement vector calculation processing unit 302.

【0010】次に、図9の画像処理装置Cの処理動作に
ついて、図10のフローチャートと共に説明する。テレ
ビカメラ101で撮影された降雨雪検出対象領域の映像
信号はローパスフィルタ102で高周波成分がカットさ
れた後、AD変換器103においてデジタル信号に変換
される(ステップS1)。デジタル信号に変換された画
像データは一旦、降雨雪成分抽出部201内の図示しな
い画像メモリに記憶され(ステップS2)、かつ、シー
ケンシャル差分法、ダイナミック差分法あるいはナイキ
スト成分抽出法によって移動体が抽出される(ステップ
S3)
Next, the processing operation of the image processing apparatus C of FIG. 9 will be described with reference to the flowchart of FIG. After the high-frequency component of the video signal of the rain / snow detection area captured by the television camera 101 is cut by the low-pass filter 102, the video signal is converted into a digital signal by the AD converter 103 (step S1). The image data converted into the digital signal is temporarily stored in an image memory (not shown) in the rain / snow component extraction unit 201 (step S2), and the moving object is extracted by the sequential difference method, the dynamic difference method, or the Nyquist component extraction method. (Step S3)

【0011】次いで、面積しきい値処理部202におい
て一定以上の大きな面積を持つ移動成分(車両等)を雪
片や雨滴ではないものと判定し、これらの移動体を画面
から除外し、その結果、降雨雪成分のみが残った画像が
取り出される(ステップS4)。
Next, the area threshold value processing unit 202 determines that a moving component (vehicle or the like) having a larger area than a certain value is not a snowflake or a raindrop, and excludes these moving objects from the screen. An image in which only the rainfall snow component remains is extracted (step S4).

【0012】次に、移動ベクトル算出部301におい
て、隣接した画素に対して定められた伝播規則に従って
情報を逐次伝播する伝播法などを利用することにより対
象物に対するラベリング処理を行い、個々の降雨雪成分
を識別するためのラベル付けを行い、該ラベル付けされ
た画像は移動ベクトル演算処理部302に送られ、移動
体の重心間を結ぶベクトルを算出し(ステップS5)、
このベクトルを当該降雨雪成分についての移動ベクトル
として出力する。このようにして得られた各降雨雪成分
の移動ベクトルは、降雨雪評価部4に送られる。
Next, the moving vector calculation unit 301 performs a labeling process on the target object by using a propagation method or the like that sequentially propagates information according to a propagation rule determined for adjacent pixels, and performs individual rainfall and snowfall. Labeling is performed to identify the components, and the labeled image is sent to the motion vector calculation processing unit 302, and a vector connecting the centers of gravity of the moving objects is calculated (step S5).
This vector is output as a movement vector for the rainfall snow component. The movement vector of each rain / snow component obtained in this way is sent to the rain / snow evaluation unit 4.

【0013】降雨雪評価部4は、この送られてくる各降
雨雪成分の移動ベクトルを基に、その時の降雨または降
雪の量、強度、方向を評価し各々適切な表現形式をもっ
て出力する(ステップS6)。
The rain / snow evaluation unit 4 evaluates the amount, intensity, and direction of the rain or snow at that time based on the transmitted movement vector of each of the rain / snow components, and outputs each in an appropriate expression form (step). S6).

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した撮
影手段1で写し出される実際の画像中には、図11、図
12に示すように撮影手段1から見て奥行きの降雨雪成
分も写し出される。すなわち、図11(a) にあっては、
降雨雪成分の大きさが等しい場合の撮影例を示し、図1
2(a) にあっては、降雨雪成分の大きさが異なる場合の
撮影例を示している。
By the way, in the actual image taken out by the above-mentioned photographing means 1, a rainfall snow component which is deep as seen from the photographing means 1 is also shown as shown in FIGS. That is, in FIG. 11 (a),
FIG. 1 shows a photographing example in which the sizes of rainfall and snow components are equal, and FIG.
2 (a) shows an example of photographing in the case where the sizes of the rainfall snow component are different.

【0015】図11(a) の降雨雪状態にあっては、奥行
きがあることから撮影画像は図11(b) のようになり、
すなわち、実際の各降雨雪片イ、ロ、ハに対して撮影画
像上の各降雨雪片は図11(b) のイ、ロ、ハとなって、
実際の各降雨雪片の大きさ、速度が等しくともデータが
2次元で扱われるため、撮影画像中のそれぞれの降雨雪
片が異った大きさ、速度であるかのようになる。
In the rain / snow condition shown in FIG. 11A, the photographed image is as shown in FIG. 11B because of the depth.
That is, with respect to the actual rain snowflakes A, B, and C, the rain snowflakes on the captured image are A, B, and C in FIG.
Even if the actual size and speed of each snowflake are the same, the data is handled two-dimensionally, so that each snowflake in the captured image has a different size and speed.

【0016】また、図12(a) の降雨雪状態にあって
は、奥行きがあることから撮影画像は図12(b) のよう
になり、すなわち、実際の各降雨雪片イ、ロ、ハに対し
て撮影画像上の各降雨雪片は図11(b) のイ、ロ、ハと
なって、実際の各降雨雪片の大きさ、速度が異なってい
てもデータが2次元で扱われるため、撮影画像中のそれ
ぞれの降雨雪片が等しい大きさ、速度であるかのように
なる。
In the rain / snow condition shown in FIG. 12 (a), the photographed image is as shown in FIG. 12 (b) because of the depth. On the other hand, each rainy snowflake on the captured image is a, b, c in Fig. 11 (b). Even if the actual size and speed of each rainy snowflake are different, the data is handled in two dimensions. It is as if each snowflake in the image had the same size and speed.

【0017】従って、奥行き情報が重畳している画像デ
ータにおいて、降雨雪片を一意に扱うことが難しく、そ
の画像から求める移動ベクトルにより算出される降雨雪
の量、強度、方向等を正確に求めることは困難であっ
た。
Therefore, it is difficult to uniquely treat a rainfall snowflake in image data on which depth information is superimposed, and it is necessary to accurately obtain the amount, intensity, direction, etc. of the rainfall snow calculated from a moving vector obtained from the image. Was difficult.

【0018】そこで、本出願人会社は前記した問題点で
ある奥行き情報への重畳を軽減するものとして、特願平
10−368459号に開示した方法および装置を開発
した。この出願は、テレビカメラ等の撮影手段の近傍
に、スリット状の光を出す少なくとも1つの光源と、該
スリット状の光によって照射された降雨雪片を前記撮影
手段で撮影した画像から降雨雪の量、強度、方向の何れ
かを検出するようにした方法である。
Therefore, the present applicant has developed a method and an apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 10-368449 in order to reduce the above-mentioned problem of superimposition on depth information. This application discloses at least one light source that emits slit-shaped light in the vicinity of photographing means such as a television camera, and the amount of rainfall snowflakes from an image of a rainfall snowflake illuminated by the slit-like light photographed by the photographing means. , Intensity, or direction.

【0019】この場合において、スリット光を白色光と
した場合には、既設照明の影響を受け、輝度毎に降雨雪
片を分別することが困難となり、結果的に奥行き方向の
情報が重畳するといった問題が起こる。また、前記既設
照明の影響を受けないようにするために、前記出願にお
いてスリット光として着色光を用いたものが開示されて
いるが、この場合にあっても、奥行き情報が重畳される
点に関しては同じであり、従って、正確なる降雨雪の
量、強度、方向を検出することは困難であった。
In this case, if the slit light is white light, it is difficult to separate rainfall snowflakes for each luminance due to the influence of the existing illumination, and as a result, information in the depth direction is superimposed. Happens. Further, in order to avoid the influence of the existing illumination, the above application discloses a device using colored light as slit light, but even in this case, the depth information is superimposed. Was the same, and it was therefore difficult to detect the exact amount, intensity, and direction of rainfall snow.

【0020】本発明は前記したそれぞれの問題点を解決
せんとするもので、その目的とするところは、複数のス
リット光を撮影手段と同期してスイッチャにより切換
え、あるいは、撮影手段と同期してスリット光をスイッ
チャにより切換えながら撮影手段によって各スリット毎
の画像を抽出し、さらには、連続するカラースペクトル
照明を各色毎にカラー撮影手段によって撮影することに
より、降雨雪成分の検出をより精度高く検出することが
できる降雨雪状況検出方法およびその装置を提供せんと
するにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to switch a plurality of slit lights by a switcher in synchronization with a photographing means or in synchronization with a photographing means. The image of each slit is extracted by the photographing means while the slit light is switched by the switcher, and furthermore, by detecting the continuous color spectrum illumination for each color by the color photographing means, the detection of the rainfall snow component can be detected with higher accuracy. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for detecting rainfall and snow conditions.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明の降雨雪状況検出
方法は前記した目的を達成せんとするもので、その請求
項1の方法は、テレビカメラ等の撮影手段の近傍におい
て、スイッチャによって前記撮影手段と同期して切換え
照射される少なくとも2つ以上の白色あるいは着色スリ
ット光により降雨雪片を照明し、この照明された降雨雪
片を前記撮影手段で撮影することにより、奥行き情報が
重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何れかを
抽出するようにしたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for detecting rainfall and snow conditions which achieves the above-mentioned object. The method according to claim 1 is characterized in that a switcher is provided near a photographing means such as a television camera. The rainfall snowflakes are illuminated by at least two or more white or colored slit lights that are switched and radiated in synchronization with the photographing means, and the illuminated rainfall snowflakes are photographed by the photographing means. It is characterized in that any one of the amount, intensity, and direction of rainfall snow is extracted.

【0022】請求項2の手段は、少なくとも2つ以上の
白色あるいは着色スリット光を放射する光源と、前記ス
リット光により照明された降雨雪片の画像を撮影するテ
レビカメラ等の撮影手段と、前記撮影手段と同期して一
定時間毎に切換えて前記光源を点灯させるスイッチャと
を具備し、前記撮影手段によって得られた奥行き情報が
重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何れかを
抽出するようにしたものである。
[0022] The means of claim 2 is a light source that emits at least two or more white or colored slit lights, a photographing means such as a television camera for photographing an image of rainfall snowflakes illuminated by the slit lights, and the photographing means. A switcher for turning on the light source by switching the light source at regular intervals in synchronization with the means, and extracting any one of the amount, intensity, and direction of rain and snow from an image in which depth information obtained by the photographing means is not superimposed. It is like that.

【0023】請求項3の手段は、テレビカメラ等の撮影
手段の近傍において、該撮影手段の映像同期信号と同期
して動作するスイッチャによって切換え照射される少な
くとも2つ以上の白色あるいは着色スリット光により降
雨雪片を照明し、この照明された降雨雪片を前記撮影手
段で撮影することにより、奥行き情報が重畳しない画像
から降雨雪の量、強度、方向の何れかを抽出するように
したことを特徴とする。
[0023] The means of claim 3 is characterized in that at least two or more white or colored slit lights, which are switched and illuminated by a switcher operating in synchronization with a video synchronizing signal of the photographing means, near the photographing means such as a television camera. The rainfall snowflakes are illuminated, and the illuminated rainfall snowflakes are photographed by the photographing means, so that any one of the amount, intensity, and direction of the rainfall snow is extracted from an image in which depth information is not superimposed. I do.

【0024】請求項4の手段は、少なくとも2つ以上の
白色あるいは着色スリット光を放射する光源と、前記ス
リット光により照明された降雨雪片の画像を撮影するテ
レビカメラ等の撮影手段と、前記光源を前記撮影手段の
映像同期信号に同期させて切換えて点灯させるスイッチ
ャとを具備し、前記撮影手段によって得られた奥行き情
報が重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何れ
かを抽出するようにしたものである。
The means according to claim 4 is a light source that emits at least two or more white or colored slit lights, a photographing means such as a television camera for photographing an image of rainfall snowflakes illuminated by the slit light, and the light source. And a switcher for turning on and off in synchronization with a video synchronization signal of the photographing means, and extracting any one of the amount, intensity, and direction of rain and snow from an image on which depth information obtained by the photographing means is not superimposed. It is like that.

【0025】請求項5の手段は、テレビカメラ等の撮影
手段の近傍において、連続的なカラースペクトル光を照
射して降雨雪片を照明し、該照明された降雨雪片を前記
撮影手段によって各色毎に分別することにより、奥行き
情報が重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何
れかを抽出するようにしたことを特徴とする。
[0025] The means of claim 5 illuminates rainfall snowflakes by irradiating continuous color spectrum light near the photographing means such as a television camera, and illuminates the illuminated rainfall snowflakes for each color by the photographing means. By classification, any one of the amount, intensity, and direction of rainfall snow is extracted from an image in which depth information is not superimposed.

【0026】請求項6の手段は、カラースペクトル光を
照射する連続カラースペクトル照明光源と、前記カラー
スペクトル光により照明された降雨雪片の画像を撮影す
るテレビカメラ等の撮影手段とを具備し、前記照明され
た降雨雪片を前記撮影手段によって各色毎に分別するこ
とにより、奥行き情報が重畳しない画像から降雨雪の
量、強度、方向の何れかを抽出するようにしたものであ
る。
[0026] The means of claim 6 comprises a continuous color spectrum illuminating light source for irradiating the color spectrum light, and a photographing means such as a television camera for photographing an image of rain snowflakes illuminated by the color spectrum light. The illuminated rain snowflakes are classified for each color by the photographing means, so that any one of the amount, intensity, and direction of the rain snow is extracted from an image in which depth information is not superimposed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る降雨雪状況検
出方法およびその装置の第1の実施の形態を図1、図2
と共に説明する。1は従来例と同様な撮影手段1と、複
数の光源(図示のものは3個の光源を示しているが2個
あるいは3個以上であってもよく、また、好ましくは着
色光が望ましい)51〜53の照射面にスリット61a
〜63aを有するスリット板61〜63が配置されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of a method and apparatus for detecting a rainfall and snow condition according to the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described together. Reference numeral 1 denotes a photographing unit 1 similar to the conventional example, and a plurality of light sources (three light sources are shown in the drawing, but two or more light sources may be used, and colored light is preferable). Slits 61a on irradiation surfaces 51-53
Slit plates 61 to 63 having 〜63a are disposed.

【0028】1は従来例と同様なテレビカメラを含む撮
影手段にして、前記スリット板61〜63のスリット6
1a〜63aに対して直交する方向に配置され、前記光
源51〜53より照射されるスリット光により反射され
た降雨雪片の画像を撮影する。なお、本発明における光
源51〜53はテレビカメラを含む撮影手段1の近辺の
みを照らせばよいので撮影手段1の近傍に低輝度の光源
を配置する。
Numeral 1 denotes photographing means including a television camera similar to that of the conventional example.
An image of the rainfall snowflakes arranged in a direction orthogonal to 1a to 63a and reflected by the slit light emitted from the light sources 51 to 53 is taken. Since the light sources 51 to 53 in the present invention need only illuminate the vicinity of the photographing means 1 including the television camera, a light source of low luminance is arranged near the photographing means 1.

【0029】7は前記光源51〜53の点滅を所望時間
毎に順次切換え、例えば、33m/s毎に切換え、1つの
スリットからのみスリット光が照射されるように光源5
1〜53を制御するスイッチャである。なお、スイッチ
ャ7は図示しないコントロール回路によって撮影手段1
と同期して光源51〜53を制御する。すなわち、各ス
リット光毎に撮影手段1で撮影した画像が、どのスリッ
ト光であるかを判別できるように制御する。
Reference numeral 7 denotes a light source 5 which sequentially switches the blinking of the light sources 51 to 53 at desired times, for example, every 33 m / s, so that slit light is emitted from only one slit.
This is a switcher that controls 1 to 53. The switcher 7 is connected to the photographing means 1 by a control circuit (not shown).
The light sources 51 to 53 are controlled in synchronization with the control. That is, control is performed so that an image captured by the image capturing unit 1 for each slit light can be determined to be which slit light.

【0030】このように構成した本発明の第1の実施の
形態にあっては、撮影手段1によって撮影される降雨雪
片は、1つのスリット61a〜63aからのスリット光
によって順次照明されるので、撮影手段1は奥行き情報
が重畳されていない降雨雪成分を抽出することとなる。
また、図2の(a),(b),(c) に示すように、連続的に撮影
を行うことから、輝度による奥行き情報を分別すること
なく空間情報が得られる。
In the first embodiment of the present invention configured as described above, the rainfall snowflakes photographed by the photographing means 1 are sequentially illuminated by the slit light from one of the slits 61a to 63a. The photographing means 1 extracts the rainfall snow component on which the depth information is not superimposed.
In addition, as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, continuous photographing is performed, so that spatial information can be obtained without separating depth information based on luminance.

【0031】そして、前記したように得られた画像にお
いて、撮影手段1で撮影された各スリット光毎の画像は
スリット光の位置が光軸方向で遠近が生じるため、降雨
雪成分の大きさが異なるが、各スリット光と撮影画像と
が同期しているので、フレーム毎に降雨雪成分の大きさ
を補正して扱うことができ、従って、この補正を画像処
理装置Cにおいて処理することにより空間的な精度の高
い情報を得ることができる。
In the image obtained as described above, since the position of the slit light varies in the optical axis direction in the image for each slit light taken by the photographing means 1, the size of the rainfall snow component is reduced. Although different, each slit light is synchronized with the captured image, so that the size of the rainfall snow component can be corrected and handled for each frame. Therefore, by processing this correction in the image processing apparatus C, the spatial Highly accurate information can be obtained.

【0032】次に、第2の実施の形態を図3、図4と共
について説明する。前記した第1の実施の形態にあって
は、スイッチャ7によって点灯のタイミングを切換えて
空間的に精度の高い情報を得るようにしたものである
が、本実施の形態は撮影手段1のフレーム同期信号に同
期してスイッチャ7を切換えるようにしたものである。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the lighting timing is switched by the switcher 7 to obtain spatially accurate information. In the present embodiment, the frame synchronization of the photographing means 1 is performed. The switcher 7 is switched in synchronization with a signal.

【0033】すなわち、撮影手段1のフレーム同期信号
(1/30s≒33ms)に同期して、光源51〜53
を順次切換えて、スリット板61〜63のスリット61
a〜63aからスリット光を放射するようにする(図3
参照)。
That is, the light sources 51 to 53 are synchronized with the frame synchronization signal (1 / 30s ≒ 33 ms) of the photographing means 1.
Are sequentially switched, and the slits 61 of the slit plates 61 to 63 are changed.
a to 63a to emit slit light (FIG. 3
reference).

【0034】また、このように構成することにより、撮
影手段(画像のサンプリング)とスリット光との同期が
取られることから、撮影された画像には、明確な1断面
のみのスリット光に照らされた降雨雪片が映し出される
ため、画像処理装置Cにおいて奥行き情報が重畳されて
いない降雨雪片を抽出することができる。
Further, with this configuration, since the photographing means (sampling of the image) and the slit light are synchronized, the photographed image is illuminated with the slit light having only one clear section. Since the rainfall snowflakes are projected, the rainfall snowflakes on which the depth information is not superimposed can be extracted in the image processing apparatus C.

【0035】さらに、フレーム同期信号により連続に撮
影を行うことから(図4(a) , (b))、輝度による奥行き
情報を分別することなく空間情報が得られる。また、前
記したように得られた映像においては、各フレームで捉
えられた降雨雪成分の大きさが異なるので、フレーム毎
に降雨雪成分の大きさを補正して扱うことにより、前記
した第 1の実施の形態よりも空間的な精度の高い情報を
得ることができるものである。
Further, since shooting is performed continuously by the frame synchronization signal (FIGS. 4A and 4B), spatial information can be obtained without separating depth information based on luminance. Further, in the video obtained as described above, since the size of the rainfall snow component captured in each frame is different, by correcting and treating the size of the rainfall snow component for each frame, the first first It is possible to obtain information with higher spatial accuracy than in the embodiment.

【0036】次に、第3の実施の形態を図5と共につい
て説明する。前記した第1および第2の実施の形態にあ
っては、複数(実施の形態では3個)のスリット61a
〜63aからスリット光を照射するものであるが、本実
施の形態は、連続的なカラースペクトル照明を用いたも
のである。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments described above, a plurality of (three in the embodiment) slits 61a are provided.
In this embodiment, continuous color spectrum illumination is used.

【0037】以下、この実施の形態について説明する
に、8は連続したカラースペクトル光を照射する連続カ
ラースペクトル照明光源にして、前記したと同様に撮影
手段1の光軸と照明光源8よりのカラースペクトル光が
直交するように配置する。
Hereinafter, this embodiment will be described. Reference numeral 8 denotes a continuous color spectrum illuminating light source for irradiating continuous color spectrum light, and the optical axis of the photographing means 1 and the color from the illuminating light source 8 as described above. The spectrum light is arranged to be orthogonal.

【0038】この実施の形態にあっては、照明の色が連
続的に変化していることから、撮影手段1において、例
えば、前記照明光源8におけるカラースペクトルの適宜
周波数成分毎の撮影を行うことによって、奥行き情報が
重畳されず、かつ、奥行きに対する情報が密な各色毎の
分別が行える。
In this embodiment, since the color of the illumination changes continuously, the photographing means 1 performs, for example, photographing for each frequency component of the color spectrum in the illumination light source 8 as appropriate. Thereby, the depth information is not superimposed, and the information on the depth can be classified for each color in which the information is dense.

【0039】なお、前記した実施の形態にあっては、フ
レーム同期信号を用いる場合を示したが、映像同期信号
がフィールド同期信号であってもよいことは言うまでも
ない。また、前記した実施の形態にあっては、光源51
〜53および照明光源8を撮影手段1におけるテレビカ
メラの下側に配置した場合について説明したが、図6に
示すように上側、あるいは左右の何れかの方向に配置し
てもよく、また、図7に示すようにテレビカメラの近傍
で、かつ、テレビカメラを軸とした円周方向に配置して
もよい。
In the above-described embodiment, the case where the frame synchronization signal is used has been described, but it goes without saying that the video synchronization signal may be a field synchronization signal. In the above-described embodiment, the light source 51
Although the description has been given of the case where the illumination light source 8 and the illumination light source 8 are arranged below the television camera in the photographing means 1, they may be arranged in either the upper direction or the left or right direction as shown in FIG. As shown in FIG. 7, it may be arranged near the television camera and in the circumferential direction around the television camera.

【0040】さらに、スリット状の光を出す光源として
は、第1および第2の実施の形態のように光源とスリッ
ト板を用いる必要はなく、指向性の高いLEDを一列に
並べた光源や、ビームを絞ったレーザー光などを扇状に
高速掃引する光源などを用いても同様にスリット状の光
を発生させることが可能である。
Further, it is not necessary to use a light source and a slit plate as in the first and second embodiments as a light source for emitting slit-shaped light, and a light source in which LEDs having high directivity are arranged in a line, It is also possible to generate slit-shaped light by using a light source that sweeps a laser beam or the like with a narrowed beam in a fan shape at high speed.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は前記したように、一定周期毎に
切換えられる複数のスリット光を降雨雪片に照射し、該
照射により照明された降雨雪片の画像を、どのスリット
光による画像かを判別できるようにテレビカメラ等の撮
影手段によって撮影し、この撮影された奥行き情報が重
畳されていない画像から降雨雪の量、強度、方向の何れ
かを抽出するようにしたので、空間的な精度の高い情報
を得ることができ、しかも、既存照明の影響を受けるこ
となく降雨雪成分を高い精度で抽出することができる。
As described above, the present invention irradiates a plurality of slit lights, which can be switched at regular intervals, to a rainfall snowflake, and determines which slit light is used as the image of the rainfall snowflake illuminated by the irradiation. In order to extract the amount, intensity, or direction of rain and snow from an image on which the captured depth information is not superimposed, a photograph is taken by a photographing means such as a television camera so that spatial accuracy can be improved. High information can be obtained, and the rainfall snow component can be extracted with high accuracy without being affected by the existing lighting.

【0042】また、撮影手段の映像同期信号と同期して
複数のスリット光を降雨雪片に照射し、該照射により照
明された降雨雪片の画像を前記撮影手段によって撮影す
るようにしたので、より空間的な精度の高い情報を得る
ことができ、しかも、既存照明の影響を受けることなく
降雨雪成分を高い精度で抽出することができる。
Also, a plurality of slit lights are radiated to the rainy snowflake in synchronization with the video synchronizing signal of the photographing means, and the image of the rainfall snowflake illuminated by the irradiation is photographed by the photographing means. And highly accurate information can be obtained, and the rainfall snow component can be extracted with high accuracy without being affected by the existing lighting.

【0043】さらに、連続カラースペクトル光を降雨雪
片に照射し、該照射により照明された降雨雪片の画像を
前記撮影手段によって各色別に分別して撮影するように
したので、空間的な精度の高い情報を得ることができる
と共に既存照明の影響を受けることなく降雨雪成分を高
い精度で抽出することができる等の効果を有するもので
ある。
Furthermore, continuous color spectrum light is applied to the rain snowflakes, and the image of the rain snowflakes illuminated by the irradiation is separated and photographed for each color by the photographing means. The present invention has effects such as being able to extract rainfall snow components with high accuracy without being affected by existing lighting.

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

【図1】本発明に係る降雨雪状況検出方法およびその装
置による第1の実施の形態を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a method for detecting rainfall and snow conditions and an apparatus therefor according to the present invention.

【図2】(a) 〜(c) は同上の各スリット光毎の説明図で
ある。
FIGS. 2 (a) to (c) are explanatory diagrams for each slit light in the above.

【図3】第2の実施の形態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment.

【図4】(a) は同上の各スリット光毎の説明図、(b) は
撮影された画像である。
4A is an explanatory diagram for each slit light in the above, and FIG. 4B is a photographed image.

【図5】第3の実施の形態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a third embodiment.

【図6】斜め方向から見た光源5の配置位置の例を示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement position of the light source 5 viewed from an oblique direction.

【図7】正面から見た光源5の配置位置の例を示す説明
図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement position of the light source 5 as viewed from the front.

【図8】従来の照明方法を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional lighting method.

【図9】画像処理装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of an image processing apparatus.

【図10】処理動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a processing operation.

【図11】従来の照明方法で撮影された降雨雪片を示
し、(a) は撮影状態を示す斜視図、(b) は撮影された画
像である。
11A and 11B show rainfall snowflakes photographed by a conventional illumination method, FIG. 11A is a perspective view showing a photographing state, and FIG. 11B is a photographed image.

【図12】同じく従来の照明方法で撮影された降雨雪片
を示し、(a) は撮影状態を示す斜視図、(b) は撮影され
た画像である。
FIG. 12 shows rainfall snowflakes similarly photographed by a conventional illumination method, (a) is a perspective view showing a photographing state, and (b) is a photographed image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C 画像処理装置 5 光源 6 スリット板 61 スリット 7 スイッチャ 8 連続カラースペクトル照明源 C image processing device 5 light source 6 slit plate 61 slit 7 switcher 8 continuous color spectrum illumination source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 律雄 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 相原 靖師 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 上田 浩次 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 池谷 和夫 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Ritsuo Asai 29-1 Mita-ku, Shinoda, Miwa-cho, Kaifu-gun, Aichi Prefecture Inside the Miwa Plant of Nagoya Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yasushi Aihara, Miwa-cho, Kaifu-gun, Aichi 29-1 Mita Plant, Nagoya Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Koji Ueda Koji Ueda 29-1 Mita Town, Miwa-cho, Kaifu-gun, Aichi Prefecture Nagoya Electric Industry Co., Ltd.Miwa Plant (72) Inventor Kazuo Ikeya Aichi Nagoya Electric Industrial Co., Ltd. Miwa Plant

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 テレビカメラ等の撮影手段の近傍におい
て、スイッチャによって前記撮影手段と同期して切換え
照射される少なくとも2つ以上の白色あるいは着色スリ
ット光により降雨雪片を照明し、この照明された降雨雪
片を前記撮影手段で撮影することにより、奥行き情報が
重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何れかを
抽出するようにしたことを特徴とする降雨雪状況検出方
法。
1. A rainfall snowflake is illuminated with at least two or more white or colored slit lights which are switched and radiated by a switcher in synchronization with a photographing means near a photographing means such as a television camera. A method for detecting a rainfall / snow condition, wherein one of the amount, intensity, and direction of rainfall snow is extracted from an image in which depth information is not superimposed by photographing a snowflake by the photographing means.
【請求項2】 少なくとも2つ以上の白色あるいは着色
スリット光を放射する光源と、前記スリット光により照
明された降雨雪片の画像を撮影するテレビカメラ等の撮
影手段と、前記撮影手段と同期して一定時間毎に切換え
て前記光源を点灯させるスイッチャとを具備し、前記撮
影手段によって得られた奥行き情報が重畳しない画像か
ら降雨雪の量、強度、方向の何れかを抽出するようにし
たことを特徴とする降雨雪状況検出装置。
2. A light source that emits at least two or more white or colored slit lights, a photographing means such as a television camera for photographing an image of rainfall snowflakes illuminated by the slit light, and a synchronizing with the photographing means. A switcher for switching the light source at regular intervals to turn on the light source, and extracting one of the amount, intensity, and direction of rain and snow from an image in which depth information obtained by the photographing unit does not overlap. Characteristic rain / snow detector.
【請求項3】 テレビカメラ等の撮影手段の近傍におい
て、該撮影手段の映像同期信号と同期して動作するスイ
ッチャによって切換え照射される少なくとも2つ以上の
白色あるいは着色スリット光により降雨雪片を照明し、
この照明された降雨雪片を前記撮影手段で撮影すること
により、奥行き情報が重畳しない画像から降雨雪の量、
強度、方向の何れかを抽出するようにしたことを特徴と
する降雨雪状況検出方法。
3. A rainfall snowflake is illuminated with at least two or more white or colored slit lights which are switched and illuminated by a switcher operating in synchronization with a video synchronization signal of the imaging means in the vicinity of an imaging means such as a television camera. ,
By photographing the illuminated rainfall snowflakes by the photographing means, the amount of rainfall snowfall can be calculated from an image in which depth information is not superimposed,
A rain / snow condition detection method, wherein one of intensity and direction is extracted.
【請求項4】 少なくとも2つ以上の白色あるいは着色
スリット光を放射する光源と、前記スリット光により照
明された降雨雪片の画像を撮影するテレビカメラ等の撮
影手段と、前記光源を前記撮影手段の映像同期信号に同
期させて切換えて点灯させるスイッチャとを具備し、前
記撮影手段によって得られた奥行き情報が重畳しない画
像から降雨雪の量、強度、方向の何れかを抽出するよう
にしたことを特徴とする降雨雪状況検出装置。
4. A light source that emits at least two or more white or colored slit lights, a photographing unit such as a television camera that photographs an image of rainfall snowflakes illuminated by the slit light, and A switcher for switching and lighting in synchronization with a video synchronization signal, and extracting any one of the amount, intensity, and direction of rain and snow from an image on which depth information obtained by the photographing unit is not superimposed. Characteristic rain / snow detector.
【請求項5】 テレビカメラ等の撮影手段の近傍におい
て、連続的なカラースペクトル光を照射して降雨雪片を
照明し、該照明された降雨雪片を前記撮影手段によって
各色毎に分別することにより、奥行き情報が重畳しない
画像から降雨雪の量、強度、方向の何れかを抽出するよ
うにしたことを特徴とする降雨雪状況検出方法。
5. In the vicinity of a photographing means such as a television camera, a continuous color spectrum light is irradiated to illuminate rainfall snowflakes, and the illuminated rainfall snowflakes are separated for each color by the photographing means. A rain / snow condition detection method, wherein any one of the amount, intensity, and direction of rain / snow is extracted from an image on which depth information is not superimposed.
【請求項6】 カラースペクトル光を照射する連続カラ
ースペクトル照明光源と、前記カラースペクトル光によ
り照明された降雨雪片の画像を撮影するテレビカメラ等
の撮影手段とを具備し、前記照明された降雨雪片を前記
撮影手段によって各色毎に分別することにより、奥行き
情報が重畳しない画像から降雨雪の量、強度、方向の何
れかを抽出するようにしたことを特徴とする降雨雪状況
検出装置。
6. A illuminated rain / snowflake comprising: a continuous color spectrum illuminating light source for irradiating a color / spectrum light; and photographing means such as a television camera for photographing an image of the rain / snowflake illuminated by the color spectrum light. The amount of snowfall, intensity, or direction is extracted from an image on which depth information is not superimposed by separating the images for each color by the photographing means.
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