JP2001273499A - 移動体検出方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止状態，停止過程あるいは発進状態にある
車両などの移動体のみを撮影画像中から画像処理によっ
て簡単かつ確実に抽出することができる移動体検出方法
とその装置を提供すること。 【解決手段】 撮影手段１と、デジタル画像変換手段３
と、背景画像と次にサンプリングされた撮影画像との対
応する画素どうしで差分演算を行なうことより輝度差を
求め、該輝度差値応じたフィードバック量を背景画像の
対応する画素に加算することによって背景画像を求める
背景差分処理部４と、サンプリングされた撮影画像と１
つ前にサンプリングされた撮影画像との対応する画素ど
うしで差分演算を行なうことによって輝度差画像を求め
る輝度差演算部５と、該輝度差演算部から出力される輝
度差画像と前記背景差分処理部から出力されるフィード
バック量とを基に撮影画像中から停止状態，停止過程あ
るいは発進状態にある移動体のみを抽出する移動体検出
手段６とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、停止状態，停止過
程あるいは発進状態にある車両などの移動体を画像処理
によって撮影画像中から抽出する移動体検出方法とその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理によって交通状態を計測する場
合、従来より画像どうしの差分処理を利用した車両検出
方法が広く用いられている。これは、検出対象とする車
両は時々刻々とその場所を変化する移動体であることを
利用したものであって、時間的に前後した撮影画像の差
分処理を行なうことにより、画像中から路面や路面上の
文字などの静止体を消去し、移動体である車両のみを抽
出するようにしたもので、安定した交通状態の計測を可
能ならしめたものである。

【０００３】この差分処理は、走行中の車両の抽出を行
なう場合には非常に有効な処理手法である。しかし、交
通状態の中には、渋滞によるのろのろ運転や車両が完全
に止まった停止状態も存在する。このような渋滞や停止
状態の場合、車両は極めて低速で移動するか、もしくは
完全に停止しているため、車両自身が移動体から静止体
へとその特性を変えてしまう。このため、撮影画像の差
分処理を行なうと、車両そのものが画像上から消えてし
まう。すなわち、差分処理を主体とした従来の処理手法
の場合、走行中の移動体の検出は簡単であるが、停止状
態あるいは停止過程にある移動体の検出は困難であっ
た。

【０００４】一方、停止車両の検出手法として、相互相
関などによる車両の追跡処理により移動量を検出し、こ
の移動量から速度を算出することで判定する方法が知ら
れている。しかし、この相互相関を利用した方法は、検
出精度は高いものの、処理のための演算量が膨大であ
り、リアルタイム性が要求される交通計測には不向きで
ある。また、何らかの理由によって追跡処理が行なえな
かった車両は、移動量もしくは速度が算出できないた
め、停止車両としての検出自体が不可能となる。

【０００５】また、差分処理を用いない他の検出手法と
して、撮影した原画像から輝度値、分散値、エッジ量な
どを算出し、これらのパラメータがある一定基準値を上
回った場合に停止車両と判定する方法もある。しかし、
この方法の場合、設定領域内での検出が基本となるた
め、設定領域以外の箇所ではその検出が不可能となる。
さらに、この方法では、計測項目が単項となるため、渋
滞などの他の交通状態を計測することが困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解決するためになされたもので、停止状態，停
止過程あるいは発進状態にある車両などの移動体のみを
撮影画像中から画像処理によって簡単かつ確実に抽出す
ることができる移動体検出方法とその装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の移動体検出方法は、撮影手段によって撮影
される計測対象領域の撮影画像を所定周期でサンプリン
グし、前記サンプリングされた撮影画像と１つ前にサン
プリングされた撮影画像との対応する画素どうしの輝度
差が小さく、かつ、輝度変化の大きさに応じて輝度値が
更新される背景画像とサンプリングされた撮影画像との
輝度差が大きい状態が継続することを基に撮影画像中か
ら停止状態，停止過程あるいは発進状態にある移動体の
みを抽出するようにしたものである。

【０００８】また、撮影画像中から停止状態，停止過程
あるいは発進状態にある移動体のみを抽出した画素から
構成される画像を基に移動体の渋滞状況などの移動状況
を検出するようにしたものである。

【０００９】また、本発明の移動体検出装置は、計測対
象領域に向けて配置された撮影手段と、該撮影手段から
出力される撮影画像を所定周期でサンプリングすること
によってデジタル画像に変換するデジタル画像変換手段
と、デジタル変換された最初の撮影画像を初期背景画像
として、この初期背景画像と次にサンプリングされた撮
影画像との対応する画素どうしで差分演算を行なうこと
より輝度差を求め、該得られた輝度差値が移動物体と静
止体とを分ける境界値よりも小さいときは輝度差値に応
じて変わるフィードバック量に変換するとともに、該輝
度差値が境界値よりも大きいときは一定のオフセット値
からなるフィードバック量に変換し、該フィードバック
量を初期背景画像の対応する画素に加算することによっ
て背景画像を更新し、この更新された背景画像を新たな
背景画像としてサンプリング毎に前記背景更新処理を繰
り返すことによって新たな背景画像を順次求める背景差
分処理部と、前記サンプリングされた撮影画像と１つ前
にサンプリングされた撮影画像との対応する画素どうし
で差分演算を行なうことによって輝度差画像を求める輝
度差演算部と、該輝度差演算部から出力される輝度差が
規定値以下で、かつ、背景画像へのフィードバック量が
一定のオフセット値の状態が継続することを基に撮影画
像中から停止状態，停止過程あるいは発進状態にある移
動体のみを抽出する移動体検出手段とを備えることによ
り構成したものである。

【００１０】以下に、上記構成になる本発明方法ならび
に装置の検出原理を説明する。なお、以下の説明では移
動体として車両を用いるが、検出対象とする移動体は車
両に限られるものではなく、人や物など移動する対象で
あればよい。

【００１１】（１）背景差分処理 ここで扱うデータは、背景差分処理により得られる背景
画像、差分画像および撮影した原画像である。この背景
差分処理は、下記（１），（２）式による演算を行なう
ことにより実現される。 ｇ(t) ＝ｇ(t−T)＋α｛ｆ(t) −ｇ(t−T)｝ ‥‥‥（１） ｓ(t) ＝｜ｆ(t) −ｇ(t) ｜ ‥‥‥（２） ただし、ｔは時刻、Ｔは画像のサンプリング周期、ｆ
(t) は原画像（サンプリング画像）、ｓ(t) は差分画
像、ｇ(t) は背景画像、αは背景画像の更新量であり図
３に示すようなフィードバック関数である。

【００１２】この背景差分処理は、入力画像となる原画
像ｆ(t) と、１フレーム前の背景画像ｇ(t−T)との差に
応じたフィートバック量αを与えることにより、最適な
背景画像ｇ(t) を作り出し、原画像ｆ(t) と背景画像ｇ
(t) との引き算により差分画像ｓ(t) を求め、撮影画像
中から移動体のみを抽出するものである。フィードバッ
ク量αは、図３のように静止体領域と移動体領域に分け
られ、それぞれの領域に対応して異なる値が選ばれる。
ただし、このフィートバック量は、対象画像やサンプリ
ング周期Ｔ等により最適な値を決定する必要があるが、
以後の説明を容易にするため図３を代表例として説明す
る。

【００１３】〈静止体領域〉この領域は、天候などの変
化に伴う微弱な輝度変化の領域である。したがって、こ
の領域では背景画像ｇ(t) が原画像ｆ(t) にダイナミッ
クに追従できるようなフィードバック量αを設定する。

【００１４】〈移動体領域〉この領域は、車両などの移
動に伴う輝度変化の大きい領域である。したがって、こ
の領域では背景画像ｇ(t) が原画像ｆ(t) に対して極力
追従しないようなフィードバック量α、例えばα＝±１
を設定する。以後、この移動体領域のフィードバック量
をオフセットと呼ぶ。

【００１５】（２）各画像の輝度値の振る舞い 次に、道路を走行中の車両が停止した場合における原画
像、背景画像および差分画像中において移動体である車
両がどのような振る舞いをするかを示す。なお、これら
処理対象画像はすべて輝度画像であるものとする。

【００１６】処理対象とする撮影画像は図４（ｂ）に示
すような連続画像（１９２フレーム）であり、検討対象
としたポイントは、図４（ａ）に示す３ポイント（高輝
度ポイント、低輝度ポイント、車両通過ポイント）とす
る。図４（ａ）中の３ポイントは、それぞれ次のような
場所を選定した。 高輝度ポイント：大型車両が最終的に停止する位置（屋
根の高輝度箇所） 低輝度ポイント：大型車両が最終的に停止する位置（タ
イヤの低輝度箇所） 車両通過ポイント：車両が通過する路面箇所（車両は停
車しない）

【００１７】上記図４（ｂ）の各画像における前記３ポ
イントについての輝度の振る舞いを図５（ａ）〜（ｃ）
に示す。この図５（ａ）〜（ｃ）から以下のことが理解
される。

【００１８】(i) 高輝度ポイントの場合（図５
（ａ）） 車両が停止すると、原画像ｆ(t) は、路面輝度から車両
輝度に変化し、微弱な変化はあるものの安定状態を保持
する（（Ａ）部分）。また、背景画像ｇ(t) は、路面輝
度から車両輝度に対してオフセット（図３参照）の増加
分で近づいていく（（Ｂ）部分）。さらに、差分画像ｓ
(t) は、路面輝度と車両輝度の差から徐々にオフセット
分づつ減少していく（（Ｃ）部分）。

【００１９】(ii) 低輝度ポイントの場合（図５
（ｂ）） 車両が停止すると、原画像ｆ(t) は、路面輝度から車両
輝度に変化し、微弱な変化はあるものの安定状態を保持
する（（Ａ）部分）。また、背景画像ｇ(t) は、路面輝
度から車両輝度に対してオフセット（図３参照）の減少
分で近づいていく（（Ｂ）部分）。さらに、差分画像ｓ
(t) は、路面輝度と車両輝度の差から徐々にオフセット
分づつ減少していく（（Ｃ）部分）。

【００２０】(iii) 車両通過ポイントの場合（図５
（ｃ）） 車両が通過していないフレームにおいては、原画像ｆ
(t) 、背景画像ｇ(t) および差分画像ｓ(t) は微弱な輝
度変化はあるものの安定状態にある。また、車両が通過
しているフレームにおいては、原画像ｆ(t) と差分画像
はｓ(t) 大きく変動するが、車両通過後は再び安定状態
となる。

【００２１】上記結果を整理すると、車両が停止し、あ
るいは停止過程にある場合においては、原画像ｆ(t) と
背景画像ｇ(t) は次の条件が成立する。なお、差分画像
ｓ(t) については、前記（２）式から明らかなように、
原画像ｆ(t) と背景画像ｇ(t) により得られることか
ら、車両停止の条件からは除外できる。

【００２２】（ｉ）車両停止過程（車両が停止した数十
フレームの間） ・原画像ｆ(t) は安定状態を保持する。 ・背景画像ｇ(t) は、フィードバック量αがオフセット
の増加／減少分で徐々に原画像に近づく。 （ii）車両停止状態（車両が停止した数十フレームの経
過後） ・原画像ｆ(t) は安定状態を保持する。

【００２３】（３）渋滞および停止車両の検出処理 撮影された連続画像に対して上記（ｉ）、（ii）の条件
を当てはめ、これを満足する画素部分を抽出して画像化
した結果を図６（ｂ）に示す。この図６（ｂ）から明ら
かなように、停止車両と停止過程にある車両のみが抽出
されていることが分かる。

【００２４】なお、前記（ｉ）、（ii）の条件を満たす
か否かの判定には、次の判定条件を採用した。 原画像ｆ(t) の安定状態については、１サンプリン
グ前の画像ｆ(t−Ｔ）との輝度差が規定値以下（例え
ば、輝度差９以下）の場合に、安定状態と判定する。 判定条件を満たし、かつ、背景画像ｇ(t) のフィ
ードバック量αが移動体領域のオフセット値（例えば、
α＝±１）であり、さらに、この状態が数 十フレー
ム以上継続した場合（例えば、２０フレーム）に、車両
が停止また は停止過程にあるものと判定する。 前記判定条件が満足されなくなった時、車両の停
止状態または停止過程が解除されたものと判定する。

【００２５】本発明は，上記のような処理手法を採用す
ることにより、図６（ａ）（ｂ）に示すように、停止状
態および停止過程にある車両のみを抽出して画像化する
ことができる。また、時間の経過とともに停止する車両
が徐々に抽出されていくので、車両の停止過程も画像化
することができる。

【００２６】したがって、この停止状態および車両停止
過程にある車両のみが写った画像、もしくは、同位置の
原画像を用い、車両のラベリング処理、エッジ処理、２
値化処理、重心位置検出処理などを行なえば、停止ある
いは停止過程にある車両の位置を正確に検出することが
でき、この位置情報から空間占有率などを導出すること
によってそのときの渋滞状況を判定することが可能とな
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１に、本発明に係る移動体検出
装置の一実施の形態を示す。図において、１は撮影手段
を構成するＴＶカメラであって、このＴＶカメラ１は計
測対象とする道路などを俯瞰撮影できるように道路上の
高所に設置されている。２はサンプリング時の折り返し
歪みや高域ノイズを除去するためのローパスフィルタ
（ＬＰＦ）、３はＡＤ変換器、４は前述した（１），
（２）式の演算を行なうことにより背景画像を求める背
景差分処理部、５は現在のサンプリング画像と１つ前の
サンプリング画像との差分演算を行なって輝度差画像を
求める輝度差演算部、６は背景差分処理部４と輝度差演
算部５の処理結果に基づいて撮影画像中から停止車両お
よび停止過程にある車両のみを抽出する停止車両検出
部、７は停止車両検出部６の抽出結果を用いて交通渋滞
状況を判定する渋滞判別部である。なお、停止車両検出
部６が請求項２に述べる移動体検出部に相当する。

【００２８】背景差分処理部４は、切替スイッチ４１，
４２、サンプリング画像メモリ４３、背景画像メモリ４
４、減算器４５、加算器４６、図３に示した背景更新テ
ーブルを内蔵し、サンプリング画像と背景画像の輝度値
差をフィードバック量αに変換する背景更新量変換部４
７とから構成されている。輝度差演算部５は、切替えス
イッチ５１、サンプリング画像を交互に格納する一対の
サンプリング画像メモリ５２ａ，５２ｂ、減算器５３と
から構成されている。

【００２９】停止車両検出部６は、背景差分処理部４か
ら送られてくるフィードバック量αと輝度差演算部５か
ら送られてくる輝度差画像を基に、下記の判定条件を満
足するとき停止状態または停止過程になる車両と判定
し、撮影画像中から停止状態および停止過程にある車両
のみを抽出する回路である。

【００３０】〔判定条件〕 （ａ）サンプリング画像（原画像）ｆ(t) と１サンプリ
ング前の画像ｆ(t−Ｔ）との輝度差が規定値９以下の場
合に、安定状態とする。 （ｂ）背景画像ｇ(t) へのフィードバック量αがオフセ
ット値±１（図３）であること。 （ｃ）上記（ａ）（ｂ）の状態が連続して２０フレーム
以上継続すること。

【００３１】次に、図２のフローチャートを参照して、
上記装置の動作を説明する。処理が開始されると、ＴＶ
カメラ１で撮影された計測対象とする道路の撮影画像は
ローパスフィルタ２を通じてＡＤ変換器３に送られる。
ＡＤ変換器３は、ＴＶカメラ１から送られてくる撮影画
像信号（輝度信号）を所定の周期Ｔでサンプリングして
デジタル信号に変換し、図６（ａ）に示すごときフレー
ム単位のサンプリング画像として背景差分処理部４と輝
度差演算部５に送る（図２のステップＳ１）。

【００３２】（１）背景差分処理（ステップＳ２，Ｓ
３） 処理開始時、背景差分処理部４の切替えスイッチ４１は
背景画像メモリ４４側に設定されており、ＡＤ変換器３
を通じて送られてきた最初のサンプリング画像は、切替
えスイッチ４１を介して背景画像メモリ４４に格納され
る。この最初に格納されたサンプリング画像が初期背景
画像となる。この初期背景画像を取り込んだ後、切り替
えスイッチ４１はサンプリング画像メモリ４３側に切り
替えられる。

【００３３】次いで、所定のサンプリング周期Ｔの経過
後、次の１フレーム分のサンプリング画像が送られてく
ると、切替えスイッチ４１を介してサンプリング画像メ
モリ４３に格納する。

【００３４】上記のようにしてサンプリング画像メモリ
４３に次のサンプリング画像が取り込まれると、切替え
スイッチ４２を減算器４５側に切り替え、背景画像メモ
リ４４に格納されている初期背景画像とサンプリング画
像メモリ４３に格納されているサンプリング画像の対応
する座標位置の画素どうしの輝度の差分演算、すなわ
ち、（１）式中のｆ(t) −ｇ(t-T) の差分演算を行な
う。そして、この差分演算処理が終わると、切り替えス
イッチ４２は加算器４６側に切り替わる。

【００３５】背景更新量変換部４７は、減算器４５から
サンプリング画像ｆ(t) と初期背景画像ｇ(t−Ｔ） の
対応する各画素についての輝度差値ｆ(t) −ｇ(t−T)が
送られてくると、内蔵している図３の背景更新テーブル
から輝度差値ｆ(t) −ｇ(t−T)に対応したフィードバッ
ク量（＝背景更新量）αを求め、加算器４６に出力す
る。図３の背景更新テーブルから明らかなように、輝度
差値ｆ(t) −ｇ(t−T)が輝度差±９以下の小さい範囲に
ある場合には、フィードバック量αは輝度差値ｆ(t) −
ｇ(t−T)に応じて変化し、一方、輝度差±１０以上の場
合には、フィードバック量αはオフセット値±１の一定
値となる。

【００３６】このフィードバック量αは加算器４６に送
られ、切替えスイッチ４２を通じて背景画像メモリ４４
から送られてくる初期背景画像ｇ(t−Ｔ）との間で、
（１）式のｇ(t) ＝ｇ(t-T) ＋α｛ｆ(t) −ｇ(t−T)
｝の加算演算を行なった後、その演算結果を背景画像
メモリ４４に書き戻す。この処理によって、背景画像メ
モリ４４に格納されていた初期背景画像は、（１）式に
従って背景更新された新たな背景画像に置き換えられ
る。

【００３７】背景差分処理部４は、上記した背景画像の
更新処理をＡＤ変換器３から新しいサンプリング画像が
送られてくる度に行ない、その都度背景画像の更新を行
なう。そして、サンプリング画像メモリ４３に格納され
るサンプリング画像もその都度停止車両検出部６に送ら
れる。さらに、背景更新量変換部４７から出力されるフ
ィードバック量αを、停止状態または停止過程にある車
両を検出するための判定条件として、停止車両検出部６
に送る。

【００３８】（２）輝度差演算処理（ステップＳ４） 一方、輝度差演算部５は、サンプリング周期Ｔに同期し
て切替えスイッチ５１を切り替え、ＡＤ変換器３を通じ
てサンプリング周期Ｔ毎に送られてくる各サンプリング
画像を一対のサンプリング画像メモリ５２ａ，５２ｂに
交互に格納する。そして、減算器５３においてこれら格
納されたサンプリング画像どうしの減算を行ない、新し
く格納されたサンプリング画像ｆ(t) と１サンプリング
前の画像ｆ(t−Ｔ）との輝度差を求め、これを輝度差画
像として停止車両検出部６に送る。

【００３９】（３）停止状態および停止過程にある車両
の抽出処理 停止車両検出部６は、前述した停車状態または停車過程
にある車両の判定条件に基づいて、以下のようにして撮
影画像中から停止状態および停止過程にある車両のみを
抽出し、停止状態および停止過程にある車両のみが写っ
た図６（ｂ）のごとき車両停止画像を生成する。

【００４０】まず最初に、停止車両検出部６は、前記条
件（ａ）、すなわち、今回のサンプリング画像ｆ(t) と
１つ前のサンプリング画像ｆ(t−Ｔ）との輝度差が規定
値９以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。こ
の判定は、輝度差演算部５から送られてきた輝度差画像
を用いて行なわれる。

【００４１】輝度差画像中から輝度値が９以下の画素部
分のみを抽出し、これらの画素部分は安定状態と判定し
（ステップＳ５のＹ側）、ステップＳ６に移行する。一
方、輝度差画像中の輝度値が１０以上の画素部分は安定
状態ではないと判定された場合（ステップＳ５のＮ側）
は、ステップＳ１１に移行し、これらの画素についての
停止状態フラグを０に設定（停止状態にない場合）す
る。

【００４２】ステップＳ５で安定状態と判定され（ステ
ップＳ５のＹ側）、ステップＳ６において、これらの画
素についての停止状態フラグが０の場合（ステップＳ６
のＹ側）は、ステップＳ７に移行する。そして、停止状
態フラグが１の場合（ステップＳ６のＮ側）は既に車両
の停止を判定しているため、ステップ１２に移行する。

【００４３】ステップＳ７では、前記条件（ｂ）、すな
わち、背景画像ｇ(t) へのフィードバック量αがオフセ
ット値±１であるか否かが判定される。この判定は、背
景差分処理部４の背景更新量変換部４７から送られてく
るフィードバック量αを用いて行なわれる。

【００４４】フィードバック量αがオフセット値±１の
場合（ステップＳ７のＹ側）、処理はステップＳ８に移
行し、停止検出カウンタを＋１する。一方、フィードバ
ック量αがオフセット値±１でない場合には（ステップ
Ｓ７のＮ側）、処理はステップＳ１１に移行し、停止状
態フラグを０に設定する。

【００４５】次に、ステップＳ９において、前記条件
（Ｃ）、すなわち、条件（ａ）（ｂ）を満足する状態が
連続して２０フレーム以上継続しているか否かが判定さ
れる。すなわち、停止検出カウンタのカウント値と、連
続フレーム数を与えるしきい値ＴＨ＝１９とを比較し、
停止検出カウンタのカウント値が２０以上となっている
場合には前記条件（ａ）（ｂ）を満足する状態が２０フ
レーム以上継続しているものと判定し（ステップＳ９の
Ｙ側）、当該画素部分は間違いなく停止状態または停止
過程にある車両部分の画素であるとして、当該画素につ
いての停止状態フラグを１にセットする。

【００４６】上記処理をサンプリング画像の全画素につ
いて実行し（ステップＳ１２）、撮影画像中から停止状
態および停止過程にある車両に相当する部分の画素のみ
を抽出し、図６（ｂ）に示すような停止車両画像を生成
する（ステップＳ１３）。そして、この画像に基づいて
停止状態および停止過程にある車両の位置を求め、検出
結果として出力する（ステップＳ１４）。以上の処理に
よって、ＴＶカメラ１によって撮影された計測対象領域
の撮影画像中から停止状態および停止過程にある車両の
みが検出されることになる。

【００４７】（４）渋滞状況の判別処理 渋滞判別部７は、停止車両検出部６から送られてくる停
止状態および停止過程にある車両のみが写った画像、も
しくは、同位置の原画像を用い、車両のラべリング処
理、エッジ処理、２値化処理、重心位置検出処理を行な
えば、停止状態あるいは停止過程にある車両の位置を正
確に検出することができ、この位置情報から車両の空間
占有率などを算出することによってそのときの渋滞状況
を判定し、その判定結果を所定の形式で出力する。

【００４８】なお、上記にあっては、背景画像とサンプ
リング画像との差分の大小によって背景画像を更新する
方法について説明したが、過去数十フレームのサンプリ
ング画像の平均値を常に更新した輝度値からなる画像を
背景画像として、サンプリング画像との大小比較を行っ
てもよい。

【００４９】以上説明した実施の形態は、道路を走行中
の車両が停止する過程および停止した状態を検出するも
のであるが、違法駐車車両や不法進入車両のような車両
の検出も同様に行なうことができる。

【００５０】また、検出原理および実施の形態は、停止
状態と停止過程について説明したが、図７に示すよう
に、発進状態における原画像と背景画像の変化は停止状
態と同様な振る舞いをするために、本願発明は、発進状
態の検出にも利用することができる。図７において、０
〜３３フレームの間は車両の停止状態を、３４フレーム
以降は発進状態を示す。この図から、図５（ａ）（ｂ）
と同様に原画像の変化は小さく、差分画像の変化は大き
い（オフセット分で追従）変化を示すために、上記した
実施形態の「停止」を「発進」と読み替えることで、発
進状態の検出装置としても使用可能なことが理解され
る。

【００５１】なお、停止と発進の区別は、画素ごとに
「停止」状態（停止過程を含む）か否かを記憶し、図２
のフローチャートのステップ９で２０フレーム以上オフ
セット値を計数と判定（Ｙ側）した後で、前回の判定結
果は「停止」か否かを判定して、停止のフラグが立って
いる場合には「発進」の判定を出力し、立っていない場
合には「停止」の判定を出力する。この場合には、ステ
ップ６は信号の有無を判定し、信号「有」の場合に「停
止」か「発進」の状態を継続するために利用される。ま
た、停止と発進の区別に、移動体の検出領域における原
画像のエッジ量や分散値等を判定する機能を付加して、
一層の精度向上を図っても良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、原画像どうしの輝度差
が小さく、背景画像との輝度差が大きい状態が継続する
ことから停止状態，停止過程あるいは発進状態にある移
動体を抽出することができるため、処理が極めて簡単と
なり、移動体検出処理の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動体検出装置の一実施の形態を
示すブロック図である。

【図２】上記実施の形態の処理動作のフローチャートで
ある。

【図３】背景差分処理に用いる背景更新テーブルの例を
示す図である。

【図４】計測対象とする道路の撮影画像を示すもので、
（ａ）は高輝度ポイント，低輝度ポイント、車両通過ポ
イントの位置を示す図、（ｂ）は車両の動きを示す連続
した撮影画像を示す図である。

【図５】撮影画像中の各ポイントにおける車両停止時の
原画像、背景画像、差分画像の輝度値の変化状態を示す
もので、（ａ）は高輝度ポイントの輝度値変化状態図、
（ｂ）は低輝度ポイントの輝度値変化状態図、（ｃ）は
車両通過ポイントの輝度値変化状態図である。

【図６】本発明による処理例を示すもので、（ａ）は撮
影した原画像の例を示す図、（ｂ）は原画像から停止状
態および停止過程にある車両のみを抽出した画像の例を
示す図である。

【図７】撮影画像中の高輝度ポイントにおける車両発進
時の原画像、背景画像、差分画像の輝度値の変化状態を
示す輝度値変化状態図。

【符号の説明】

１ ＴＶカメラ（撮影手段） ２ ローパスフィルタ ３ ＡＤ変換器（デジタル変換手段） ４ 背景差分処理部 ５ 輝度差演算部 ６ 停止車両検出部（停止移動体検出手段） ７ 渋滞判別部 ４１ 切替えスイッチ ４２ 切替えスイッチ ４３ サンプリング画像メモリ ４４ 背景画像メモリ ４５ 減算器 ４６ 加算器 ４７ 背景更新量変換部 ５１ 切替えスイッチ ５２ａ サンプリング画像メモリ ５２ｂ サンプリング画像メモリ ５３ 減算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影手段によって撮影される計測対象領
   域の撮影画像を所定周期でサンプリングし、 前記サンプリングされた撮影画像と１つ前にサンプリン
   グされた撮影画像との対応する画素どうしの輝度差が小
   さく、 かつ、輝度変化の大きさに応じて輝度値が更新される背
   景画像とサンプリングされた撮影画像との輝度差が大き
   い状態が継続することを基に撮影画像中から停止状態，
   停止過程あるいは発進状態にある移動体のみを抽出する
   ことを特徴とする移動体検出方法。
2. 【請求項２】撮影画像中から停止状態，停止過程あるい
   は発進状態にある移動体のみを抽出した画素から構成さ
   れる画像を基に移動体の渋滞状況などの移動状況を検出
   することを特徴とする請求項１記載の移動体検出方法。
3. 【請求項３】 撮影手段と、 該撮影手段から出力される撮影画像を所定周期でサンプ
   リングすることによってデジタル画像に変換するデジタ
   ル画像変換手段と、 デジタル変換された最初の撮影画像を初期背景画像とし
   て、この初期背景画像と次にサンプリングされた撮影画
   像との対応する画素どうしで差分演算を行なうことより
   輝度差を求め、該得られた輝度差値が移動物体と静止体
   とを分ける境界値よりも小さいときは輝度差値に応じて
   変わるフィードバック量に変換するとともに、該輝度差
   値が境界値よりも大きいときは一定のオフセット値から
   なるフィードバック量に変換し、該フィードバック量を
   初期背景画像の対応する画素に加算することによって背
   景画像を更新し、この更新された背景画像を新たな背景
   画像としてサンプリング毎に前記背景更新処理を繰り返
   すことによって新たな背景画像を順次求める背景差分処
   理部と、 前記サンプリングされた撮影画像と１つ前にサンプリン
   グされた撮影画像との対応する画素どうしで差分演算を
   行なうことによって輝度差画像を求める輝度差演算部
   と、 該輝度差演算部から出力される輝度差が規定値以下で、
   かつ、背景画像へのフィードバック量が一定のオフセッ
   ト値の状態が継続することを基に撮影画像中から停止状
   態，停止過程あるいは発進状態にある移動体のみを抽出
   する移動体検出手段と、 を備えたことを特徴とする移動体検出装置。