JP2002008018A - 移動物体の検出計測装置及び方法 - Google Patents
移動物体の検出計測装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出ポイント数が少なくて移動物体の検出に
要する処理時間が短く、また比較的演算能力が低いコン
ピュータであってもフレームの更新期間中に演算を終了
することができ、更に比較的少ないデータ量でその物理
量を計測することができる装置及び方法の提供。 【解決手段】 車両の進入位置の一次元方向に、約４０
〜８０の検出ポイントを配置し、各フレームの画像取り
込み時点において、一次元方向の実質的に連続している
検出ポイントで動きベクトルを抽出した検出ポイントの
総数を時系列データとして蓄積していき、動きベクトル
を抽出した総数がしきい値以上の時点が車両の先頭の通
過した時点に、しきい値以下の時点が車両の最後尾が通
過した時点に相当するものとして車両の速度、長さ、幅
等の物理量を計測する。
要する処理時間が短く、また比較的演算能力が低いコン
ピュータであってもフレームの更新期間中に演算を終了
することができ、更に比較的少ないデータ量でその物理
量を計測することができる装置及び方法の提供。 【解決手段】 車両の進入位置の一次元方向に、約４０
〜８０の検出ポイントを配置し、各フレームの画像取り
込み時点において、一次元方向の実質的に連続している
検出ポイントで動きベクトルを抽出した検出ポイントの
総数を時系列データとして蓄積していき、動きベクトル
を抽出した総数がしきい値以上の時点が車両の先頭の通
過した時点に、しきい値以下の時点が車両の最後尾が通
過した時点に相当するものとして車両の速度、長さ、幅
等の物理量を計測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＴＳ（高度道路
交通システム）における交通流計測、マーケティング調
査における人の流れの計測等、一定範囲を継続的に撮影
した複数の画像から抽出した動きベクトルに基づいて、
車両、人物のような移動物体の存在を検出し、更にこの
移動物体の速度、長さ、位置、幅、数量等の物理量を計
測する装置、及びこの装置で実施する移動物体の検出計
測方法に関する。
交通システム）における交通流計測、マーケティング調
査における人の流れの計測等、一定範囲を継続的に撮影
した複数の画像から抽出した動きベクトルに基づいて、
車両、人物のような移動物体の存在を検出し、更にこの
移動物体の速度、長さ、位置、幅、数量等の物理量を計
測する装置、及びこの装置で実施する移動物体の検出計
測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビカメラで道路を撮影した画像を画
像処理して交通状況を監視するＩＴＳが提案されてい
る。このように、テレビカメラで撮影した動画像の中の
移動物体を検出する代表的な方法として、差分画像を用
いる方法がある。この方法では、例えば、予め撮影して
おいた背景画像との差分画像、又は連続するフレーム間
の差分画像を求め、差分画像において階調値が“０”で
ない部分の連結領域を車両として検出する。
像処理して交通状況を監視するＩＴＳが提案されてい
る。このように、テレビカメラで撮影した動画像の中の
移動物体を検出する代表的な方法として、差分画像を用
いる方法がある。この方法では、例えば、予め撮影して
おいた背景画像との差分画像、又は連続するフレーム間
の差分画像を求め、差分画像において階調値が“０”で
ない部分の連結領域を車両として検出する。
【０００３】差分画像を用いる方法によって移動物体の
領域を抽出できるが、照明変動に弱い等の問題があり、
交通状況の監視に必要な車両速度、交通密度等を求める
ために必要な車両上の各点の移動方向と移動距離とを検
出することは困難である。あるフレームから次のフレー
ムに至る過程の各点の移動方向と移動距離とを表す量
は、その点の動きベクトルと呼ばれ、また動きベクトル
の場はオプティカルフローと呼ばれ、このオプティカル
フローの検出処理が動画像処理を利用した交通状況監視
に必要である。
領域を抽出できるが、照明変動に弱い等の問題があり、
交通状況の監視に必要な車両速度、交通密度等を求める
ために必要な車両上の各点の移動方向と移動距離とを検
出することは困難である。あるフレームから次のフレー
ムに至る過程の各点の移動方向と移動距離とを表す量
は、その点の動きベクトルと呼ばれ、また動きベクトル
の場はオプティカルフローと呼ばれ、このオプティカル
フローの検出処理が動画像処理を利用した交通状況監視
に必要である。
【０００４】オプティカルフロー検出処理として代表的
なものに、局所相関演算法、勾配法等がある。図１は局
所相関演算法の原理図である。局所相関演算法では、ｎ
×ｍ画素のブロックからなる検出ポイント毎に、第Ｎフ
レームのある検出ポイントにおける画像と、第Ｎフレー
ムより後で撮影した第Ｎ＋１フレームの画像の、検出ポ
イントの周囲の任意の広さの探索範囲内を、検出ポイン
トと同一のｎ×ｍ画素のブロックで区切った探索ポイン
トにおける画像との相関値を計算し、相関値が最も高い
探索ポイントが第Ｎフレームの検出ポイントの移動後の
位置に相当すると判断して、この探索ポイントと第Ｎフ
レームの検出ポイントとの対応する画素間の座標値から
動きベクトルを抽出する。
なものに、局所相関演算法、勾配法等がある。図１は局
所相関演算法の原理図である。局所相関演算法では、ｎ
×ｍ画素のブロックからなる検出ポイント毎に、第Ｎフ
レームのある検出ポイントにおける画像と、第Ｎフレー
ムより後で撮影した第Ｎ＋１フレームの画像の、検出ポ
イントの周囲の任意の広さの探索範囲内を、検出ポイン
トと同一のｎ×ｍ画素のブロックで区切った探索ポイン
トにおける画像との相関値を計算し、相関値が最も高い
探索ポイントが第Ｎフレームの検出ポイントの移動後の
位置に相当すると判断して、この探索ポイントと第Ｎフ
レームの検出ポイントとの対応する画素間の座標値から
動きベクトルを抽出する。
【０００５】このような動きベクトルを抽出する方法と
して、従来では、図２の原理図に示すように、移動物体
である車両の進入位置の、車両を包含し得る程度の範囲
に、上述のような検出ポイントをメッシュ状に配置して
車両を検出する。
して、従来では、図２の原理図に示すように、移動物体
である車両の進入位置の、車両を包含し得る程度の範囲
に、上述のような検出ポイントをメッシュ状に配置して
車両を検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の車
両検出方法では、１車線で約２００〜４００ポイントの
検出ポイントを必要とする。従って、各フレームにおい
て、各検出ポイントの動きベクトルを図１に示すような
原理で検出する処理に長時間を要するため演算能力の高
いコンピュータを必要とする。一方、コンピュータの演
算能力が低い場合はフレームの更新期間中に処理が終了
せず、装置の精度を低下させる結果を招く。
両検出方法では、１車線で約２００〜４００ポイントの
検出ポイントを必要とする。従って、各フレームにおい
て、各検出ポイントの動きベクトルを図１に示すような
原理で検出する処理に長時間を要するため演算能力の高
いコンピュータを必要とする。一方、コンピュータの演
算能力が低い場合はフレームの更新期間中に処理が終了
せず、装置の精度を低下させる結果を招く。
【０００７】また検出ポイントをメッシュ状（２次元）
に配置するため、検知した車両を追跡できる画像範囲が
メッシュ状の検出ポイントを除いた狭い範囲に限定され
てしまう。
に配置するため、検知した車両を追跡できる画像範囲が
メッシュ状の検出ポイントを除いた狭い範囲に限定され
てしまう。
【０００８】更に、検出ポイントをメッシュ状に配した
範囲が矩形であるため、経路の形状によっては、オプテ
ィカルフローの演算結果が利用されない無駄な部分が発
生す。例えば、道路の下流から上流方向の動画像を撮影
しており、道路の上流へと達するに従って車両の画像が
小さくなるような場合に、移動物体である車両の１車線
の侵入位置に検出ポイントをメッシュ状に配置すると、
１車線以外の無駄な部分まで含んでしまう。
範囲が矩形であるため、経路の形状によっては、オプテ
ィカルフローの演算結果が利用されない無駄な部分が発
生す。例えば、道路の下流から上流方向の動画像を撮影
しており、道路の上流へと達するに従って車両の画像が
小さくなるような場合に、移動物体である車両の１車線
の侵入位置に検出ポイントをメッシュ状に配置すると、
１車線以外の無駄な部分まで含んでしまう。
【０００９】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、移動物体の進入位置のような
画像の所定位置の一次元方向に複数の検出ポイントを配
置して動きベクトルを抽出し、動きベクトルを抽出した
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、移動
物体の先頭の通過時点と最後尾の通過時点とを特定し、
動きベクトルの長さ成分、これらの通過時点等を利用し
て移動物体の速度、長さ、位置、幅、通過数量等の物理
量を計測することにより、検出ポイント数が少なくて移
動物体の検出に要する処理時間が短く、また比較的演算
能力が低いコンピュータであってもフレームの更新期間
中に演算を終了することができ、更に比較的少ないデー
タ量でその物理量を計測することができる装置、及びこ
の装置で実施する移動物体の検出計測方法の提供を目的
とする。
になされたものであって、移動物体の進入位置のような
画像の所定位置の一次元方向に複数の検出ポイントを配
置して動きベクトルを抽出し、動きベクトルを抽出した
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、移動
物体の先頭の通過時点と最後尾の通過時点とを特定し、
動きベクトルの長さ成分、これらの通過時点等を利用し
て移動物体の速度、長さ、位置、幅、通過数量等の物理
量を計測することにより、検出ポイント数が少なくて移
動物体の検出に要する処理時間が短く、また比較的演算
能力が低いコンピュータであってもフレームの更新期間
中に演算を終了することができ、更に比較的少ないデー
タ量でその物理量を計測することができる装置、及びこ
の装置で実施する移動物体の検出計測方法の提供を目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図３は本発明の原理図で
ある。本発明では、移動物体である車両の１車線の進入
位置の一次元方向に、約４０〜８０の検出ポイントを、
例えば４ドットおきに配置する。例えば各フレームの画
像取り込み時点において、一次元方向の実質的に連続し
ている検出ポイントで動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの総数を時系列データとして蓄積していき、所定数
以上で動きベクトルを抽出した時点が車両の先頭の通過
した時点に相当する。
ある。本発明では、移動物体である車両の１車線の進入
位置の一次元方向に、約４０〜８０の検出ポイントを、
例えば４ドットおきに配置する。例えば各フレームの画
像取り込み時点において、一次元方向の実質的に連続し
ている検出ポイントで動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの総数を時系列データとして蓄積していき、所定数
以上で動きベクトルを抽出した時点が車両の先頭の通過
した時点に相当する。
【００１１】所定数以上の検出ポイントが動きベクトル
を抽出している間は車両が通過している期間であり、所
定数以下の検出ポイントしか動きベクトルを抽出しなく
なった時点が車両の最後尾が通過した時点に相当する。
を抽出している間は車両が通過している期間であり、所
定数以下の検出ポイントしか動きベクトルを抽出しなく
なった時点が車両の最後尾が通過した時点に相当する。
【００１２】以上のようにして抽出した動きベクトルの
長さ成分に相当する実距離をフレームの時間間隔で除算
することにより、車両の速度が求まる。また各時点で動
きベクトルを抽出している検出ポイントの位置、及びそ
の総数に相当する実距離から車両の位置と幅とがそれぞ
れ求まる。
長さ成分に相当する実距離をフレームの時間間隔で除算
することにより、車両の速度が求まる。また各時点で動
きベクトルを抽出している検出ポイントの位置、及びそ
の総数に相当する実距離から車両の位置と幅とがそれぞ
れ求まる。
【００１３】更に速度に、車両の先頭が通過した時点か
ら最後尾が通過した時点までの時間を積算することによ
り車両の長さが求まる。また時系列データを観察し、所
定期間に車両の先頭が通過した後、最後尾が通過した時
点の数を計数することにより、所定期間の車両の通過台
数が求まる。
ら最後尾が通過した時点までの時間を積算することによ
り車両の長さが求まる。また時系列データを観察し、所
定期間に車両の先頭が通過した後、最後尾が通過した時
点の数を計数することにより、所定期間の車両の通過台
数が求まる。
【００１４】第１発明の移動物体の検出計測装置は、一
定の範囲を複数の時点で撮影した複数の画像から抽出し
た動きベクトルに基づき、該範囲における移動物体の存
在を検出して該移動物体の物理量を計測する装置におい
て、第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影
した２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配
置された複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出する
抽出手段と、各時点の動きベクトルを抽出した実質的に
連続している検出ポイントの総数を時系列データとして
蓄積する蓄積手段と、所定数以上の検出ポイントにて動
きベクトルが抽出された場合は移動物体の存在を検出す
る検出手段と、前記２枚の画像の撮影時間間隔、及び該
２枚の画像にて抽出した動きベクトルの長さ成分のベク
トル量、並びに／又は蓄積した時系列データに基づいて
該移動物体の物理量を計測する計測手段とを備えたこと
を特徴とする。
定の範囲を複数の時点で撮影した複数の画像から抽出し
た動きベクトルに基づき、該範囲における移動物体の存
在を検出して該移動物体の物理量を計測する装置におい
て、第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影
した２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配
置された複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出する
抽出手段と、各時点の動きベクトルを抽出した実質的に
連続している検出ポイントの総数を時系列データとして
蓄積する蓄積手段と、所定数以上の検出ポイントにて動
きベクトルが抽出された場合は移動物体の存在を検出す
る検出手段と、前記２枚の画像の撮影時間間隔、及び該
２枚の画像にて抽出した動きベクトルの長さ成分のベク
トル量、並びに／又は蓄積した時系列データに基づいて
該移動物体の物理量を計測する計測手段とを備えたこと
を特徴とする。
【００１５】第２発明の移動物体の検出計測装置は、第
１発明の前記計測手段は、前記長さ成分のベクトル量に
相当する実距離を求め、該実距離を前記撮影時間間隔で
除算して移動物体の速度を計測すべくなしたことを特徴
とする。
１発明の前記計測手段は、前記長さ成分のベクトル量に
相当する実距離を求め、該実距離を前記撮影時間間隔で
除算して移動物体の速度を計測すべくなしたことを特徴
とする。
【００１６】第３発明の移動物体の検出計測装置は、第
２発明の前記計測手段は、検出ポイントが所定数を超え
た時点を移動物体の先頭の検出時点、また所定数を下回
った時点を該移動物体の最後尾の検出時点と特定し、該
移動物体の速度に、先頭の検出時点から最後尾の検出時
点までの経過時間を積算して該移動物体の移動方向の寸
法を計測すべくなしたことを特徴とする。
２発明の前記計測手段は、検出ポイントが所定数を超え
た時点を移動物体の先頭の検出時点、また所定数を下回
った時点を該移動物体の最後尾の検出時点と特定し、該
移動物体の速度に、先頭の検出時点から最後尾の検出時
点までの経過時間を積算して該移動物体の移動方向の寸
法を計測すべくなしたことを特徴とする。
【００１７】第４発明の移動物体の検出計測装置は、第
１乃至第３発明のいずれかの前記計測手段は、蓄積した
時系列データの１つの時点における検出ポイントの総数
に相当する実距離から前記移動物体の移動方向に交差す
る方向の寸法を計測すべくなしたことを特徴とする。
１乃至第３発明のいずれかの前記計測手段は、蓄積した
時系列データの１つの時点における検出ポイントの総数
に相当する実距離から前記移動物体の移動方向に交差す
る方向の寸法を計測すべくなしたことを特徴とする。
【００１８】第５発明の移動物体の検出計測方法は、一
定の範囲を複数の時点で撮影した複数の画像から抽出し
た動きベクトルに基づき、該範囲における移動物体の存
在を検出して該移動物体の物理量を計測する方法におい
て、第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影
した２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配
置された複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出し、
各時点の動きベクトルを抽出した実質的に連続している
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、所定
数以上の検出ポイントにて動きベクトルが抽出された場
合は移動物体の存在を検出し、前記２枚の画像の撮影時
間間隔、及び該２枚の画像にて抽出した動きベクトルの
長さ成分のベクトル量、並びに／又は蓄積した時系列デ
ータに基づいて該移動物体の物理量を計測することを特
徴とする。
定の範囲を複数の時点で撮影した複数の画像から抽出し
た動きベクトルに基づき、該範囲における移動物体の存
在を検出して該移動物体の物理量を計測する方法におい
て、第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影
した２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配
置された複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出し、
各時点の動きベクトルを抽出した実質的に連続している
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、所定
数以上の検出ポイントにて動きベクトルが抽出された場
合は移動物体の存在を検出し、前記２枚の画像の撮影時
間間隔、及び該２枚の画像にて抽出した動きベクトルの
長さ成分のベクトル量、並びに／又は蓄積した時系列デ
ータに基づいて該移動物体の物理量を計測することを特
徴とする。
【００１９】本発明では、移動物体の進入位置のような
画像の所定位置の一次元方向に複数の検出ポイントを配
置して動きベクトルを抽出し、動きベクトルを抽出した
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、移動
物体の先頭の通過時点と最後尾の通過時点とを特定し
て、動きベクトルの長さ成分、これらの通過時点等を利
用して移動物体の速度、長さ、幅、通過数量等の物理量
を計測する。
画像の所定位置の一次元方向に複数の検出ポイントを配
置して動きベクトルを抽出し、動きベクトルを抽出した
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、移動
物体の先頭の通過時点と最後尾の通過時点とを特定し
て、動きベクトルの長さ成分、これらの通過時点等を利
用して移動物体の速度、長さ、幅、通過数量等の物理量
を計測する。
【００２０】従って、検出ポイント数が少なくて移動物
体の検出に要する処理時間が短く、また比較的演算能力
が低いコンピュータであってもフレームの更新期間中に
演算を終了することができ、更に比較的少ないデータ量
でその物理量を計測することができる。また一次元方向
に配置した検出ポイント以外の広い領域が、車両の追跡
領域となる。
体の検出に要する処理時間が短く、また比較的演算能力
が低いコンピュータであってもフレームの更新期間中に
演算を終了することができ、更に比較的少ないデータ量
でその物理量を計測することができる。また一次元方向
に配置した検出ポイント以外の広い領域が、車両の追跡
領域となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図４は本発明の移動物体の検出計
測装置（以下、本発明装置という）の機能ブロック図で
ある。本発明装置は、例えば１車線の下流から上流方向
の一定の範囲をテレビカメラで撮影した画像を一定時間
間隔で取り込み、画像処理する機能を備えたコンピュー
タで実現される。
測装置（以下、本発明装置という）の機能ブロック図で
ある。本発明装置は、例えば１車線の下流から上流方向
の一定の範囲をテレビカメラで撮影した画像を一定時間
間隔で取り込み、画像処理する機能を備えたコンピュー
タで実現される。
【００２２】ＣＰＵ１は、テレビカメラから画像を取り
込んでフレームバッファ４に格納する画像取り込み手段
１１と、フレームバッファ４に格納された連続する２フ
レームの画像間における、車両の進入位置の一次元方向
に４ドットおきに配置した検出ポイントでの動きベクト
ルを抽出し、各時点で動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの位置、総数をＲＡＭ３に時系列データとして蓄積
する動きベクトル抽出手段１２と、ＲＡＭ３に蓄積され
た時系列データの検出ポイントの総数が、しきい値を超
えた時点を移動物体の進入として検出する移動物体検出
手段１３と、動きベクトル抽出手段１２が抽出した動き
ベクトル、及びＲＡＭ３に蓄積された時系列データか
ら、車両の速度、長さ、位置、幅、通過数量を計測する
物理量計測手段１４とを備える。
込んでフレームバッファ４に格納する画像取り込み手段
１１と、フレームバッファ４に格納された連続する２フ
レームの画像間における、車両の進入位置の一次元方向
に４ドットおきに配置した検出ポイントでの動きベクト
ルを抽出し、各時点で動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの位置、総数をＲＡＭ３に時系列データとして蓄積
する動きベクトル抽出手段１２と、ＲＡＭ３に蓄積され
た時系列データの検出ポイントの総数が、しきい値を超
えた時点を移動物体の進入として検出する移動物体検出
手段１３と、動きベクトル抽出手段１２が抽出した動き
ベクトル、及びＲＡＭ３に蓄積された時系列データか
ら、車両の速度、長さ、位置、幅、通過数量を計測する
物理量計測手段１４とを備える。
【００２３】ＲＯＭ２には、装置のＯＳ（オペレーティ
ング・システム）を初めとして、移動物体の検出計測の
コンピュータプログラムが格納されている。ＲＡＭ３に
はＣＰＵ１が実行するコンピュータプログラムの作業領
域が設けられ、またコンピュータプログラムの実行に必
要な各種データ、上述の時系列データのような実行結果
のデータ等が格納されている。フレームバッファ４に
は、画像取り込み手段１１がテレビカメラから取り込ん
だ数フレームの動画像がフレーム単位で一時的に格納さ
れる。
ング・システム）を初めとして、移動物体の検出計測の
コンピュータプログラムが格納されている。ＲＡＭ３に
はＣＰＵ１が実行するコンピュータプログラムの作業領
域が設けられ、またコンピュータプログラムの実行に必
要な各種データ、上述の時系列データのような実行結果
のデータ等が格納されている。フレームバッファ４に
は、画像取り込み手段１１がテレビカメラから取り込ん
だ数フレームの動画像がフレーム単位で一時的に格納さ
れる。
【００２４】図５は本発明の移動物体の検出計測方法
（以下、本発明方法という）の概念図である。本発明で
は、移動物体である車両の１車線の進入位置の一次元方
向に、約４０〜８０の検出ポイントを、例えば４ドット
おきに配置する。各フレームの画像取り込み時点におい
て、一次元方向の検出ポイントで動きベクトルを抽出し
た検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積してい
き（図５(a) 参照）、動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの総数がしきい値を超えた時点が車両の先頭の通過
した時点に相当する（図５(b) 参照）。
（以下、本発明方法という）の概念図である。本発明で
は、移動物体である車両の１車線の進入位置の一次元方
向に、約４０〜８０の検出ポイントを、例えば４ドット
おきに配置する。各フレームの画像取り込み時点におい
て、一次元方向の検出ポイントで動きベクトルを抽出し
た検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積してい
き（図５(a) 参照）、動きベクトルを抽出した検出ポイ
ントの総数がしきい値を超えた時点が車両の先頭の通過
した時点に相当する（図５(b) 参照）。
【００２５】本例では、移動物体の進入として検出する
しきい値として、画像に含まれるノイズによって動きベ
クトルを検出した場合、又検出対象の車両以外の移動物
体の進入を検出した場合等に誤って車両の進入と検出し
ないような適宜の値を設定しておく。
しきい値として、画像に含まれるノイズによって動きベ
クトルを検出した場合、又検出対象の車両以外の移動物
体の進入を検出した場合等に誤って車両の進入と検出し
ないような適宜の値を設定しておく。
【００２６】また総数のしきい値以外に、所定数以上連
続した検出ポイントで動きベクトルが検出された場合だ
け、車両の通過を検出したと判定するためのしきい値も
設定しておく必要がある。更に、しきい値以上の検出ポ
イントで動きベクトルを抽出した時点が所定数以上連続
した場合だけ、車両の通過を検出したと判定するための
しきい値も設定しておく必要がある。
続した検出ポイントで動きベクトルが検出された場合だ
け、車両の通過を検出したと判定するためのしきい値も
設定しておく必要がある。更に、しきい値以上の検出ポ
イントで動きベクトルを抽出した時点が所定数以上連続
した場合だけ、車両の通過を検出したと判定するための
しきい値も設定しておく必要がある。
【００２７】しきい値以上の数の検出ポイントが動きベ
クトルを抽出している間は車両の通過時間であり、しき
い値以下の検出ポイントしか動きベクトルを抽出しなく
なった時点が車両の最後尾の通過した時点に相当する。
クトルを抽出している間は車両の通過時間であり、しき
い値以下の検出ポイントしか動きベクトルを抽出しなく
なった時点が車両の最後尾の通過した時点に相当する。
【００２８】特定の検出ポイントで抽出した動きベクト
ルの長さ成分（又は全検出ポイントで抽出した動きベク
トルの長さ成分の平均）に相当する実距離を画像の取り
込み時間間隔で除算することにより、車両の速度が求ま
る。また各時点で動きベクトルを抽出している検出ポイ
ントの位置、及びその総数に相当する実距離から車両の
位置と幅とがそれぞれ求まる。
ルの長さ成分（又は全検出ポイントで抽出した動きベク
トルの長さ成分の平均）に相当する実距離を画像の取り
込み時間間隔で除算することにより、車両の速度が求ま
る。また各時点で動きベクトルを抽出している検出ポイ
ントの位置、及びその総数に相当する実距離から車両の
位置と幅とがそれぞれ求まる。
【００２９】更に速度に、車両の先頭が通過した時点か
ら最後尾が通過した時点までの時間（通過時間）を積算
することにより車両の長さが求まる。また時系列データ
を観察し、所定期間に車両の先頭が通過した後、最後尾
が通過した時点の数を計数することにより、所定期間の
車両の通過台数が求まる。また一次元方向に配置した検
出ポイント以外の広い領域が、車両の追跡領域となる。
ら最後尾が通過した時点までの時間（通過時間）を積算
することにより車両の長さが求まる。また時系列データ
を観察し、所定期間に車両の先頭が通過した後、最後尾
が通過した時点の数を計数することにより、所定期間の
車両の通過台数が求まる。また一次元方向に配置した検
出ポイント以外の広い領域が、車両の追跡領域となる。
【００３０】次に、本発明方法の手順を、図６のフロー
チャートに基づいて説明する。第Ｎフレームと、次の第
Ｎ＋１フレームとの画像を一定時間（例えば３３ｍｓｅ
ｃ）毎に取り込み（ステップＳ１）、検出ポイントで動
きベクトルを検出し（ステップＳ２）、動きベクトルを
検出した検出ポイントの総数を算出し（ステップＳ
３）、各フレームでの総数を時系列データとしてＲＡＭ
３に蓄積する（ステップＳ４）。
チャートに基づいて説明する。第Ｎフレームと、次の第
Ｎ＋１フレームとの画像を一定時間（例えば３３ｍｓｅ
ｃ）毎に取り込み（ステップＳ１）、検出ポイントで動
きベクトルを検出し（ステップＳ２）、動きベクトルを
検出した検出ポイントの総数を算出し（ステップＳ
３）、各フレームでの総数を時系列データとしてＲＡＭ
３に蓄積する（ステップＳ４）。
【００３１】動きベクトル検出ポイントの総数が時系列
のしきい値を超え、更にしきい値を下回るまでは（ステ
ップＳ５のＮＯの間）、時系列データの蓄積を続け、時
系列のしきい値を超えた後、しきい値を下回った場合は
（ステップＳ５のＹＥＳ）、動きベクトルの長さ成分相
当の実距離をフレーム時間間隔で除算して車両の速度を
算出し（ステップＳ６）、速度に通過時間を積算して車
両の長さを計測し、また検出ポイント総数相当の実距離
から車両の幅を計測する（ステップＳ７）。更に、時系
列のしきい値を超えた後、しきい値を下回る時点の数を
計数することにより、車両の通過台数を計測する（ステ
ップＳ８）。
のしきい値を超え、更にしきい値を下回るまでは（ステ
ップＳ５のＮＯの間）、時系列データの蓄積を続け、時
系列のしきい値を超えた後、しきい値を下回った場合は
（ステップＳ５のＹＥＳ）、動きベクトルの長さ成分相
当の実距離をフレーム時間間隔で除算して車両の速度を
算出し（ステップＳ６）、速度に通過時間を積算して車
両の長さを計測し、また検出ポイント総数相当の実距離
から車両の幅を計測する（ステップＳ７）。更に、時系
列のしきい値を超えた後、しきい値を下回る時点の数を
計数することにより、車両の通過台数を計測する（ステ
ップＳ８）。
【００３２】所定時間の経過後、又は外部からの命令に
より物理量の計測終了が指示されるまで（ステップＳ９
のＮＯの間）、車両の検出を続け、物理量の計測終了が
指示された場合は（ステップＳ９のＹＥＳ）、計測を終
了する。
より物理量の計測終了が指示されるまで（ステップＳ９
のＮＯの間）、車両の検出を続け、物理量の計測終了が
指示された場合は（ステップＳ９のＹＥＳ）、計測を終
了する。
【００３３】なお、上述の説明では、複数の検出ポイン
トを車両の進入位置の一次元方向に配置したが、検出ポ
イントを配置する位置は車両の進入位置に限らず、画像
上の任意の位置に配置することができる。
トを車両の進入位置の一次元方向に配置したが、検出ポ
イントを配置する位置は車両の進入位置に限らず、画像
上の任意の位置に配置することができる。
【００３４】図７は本発明の応用例（その１）を示して
おり、本発明装置及び方法を２車線の交差点の画像に適
用した場合である。この場合、各車線の進入位置と退出
位置とのそれぞれの一次元方向に複数の検出ポイントを
配置する。
おり、本発明装置及び方法を２車線の交差点の画像に適
用した場合である。この場合、各車線の進入位置と退出
位置とのそれぞれの一次元方向に複数の検出ポイントを
配置する。
【００３５】また図８は本発明の応用例（その２）を示
しており、本発明装置及び方法を店舗内の人の流れの計
測に適用した場合である。
しており、本発明装置及び方法を店舗内の人の流れの計
測に適用した場合である。
【００３６】なお、以上のような移動物体の検出計測の
コンピュータプログラムはコンピュータにプレインスト
ールして提供することも、またＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の
可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに回
線経由で提供することも可能である。
コンピュータプログラムはコンピュータにプレインスト
ールして提供することも、またＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の
可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに回
線経由で提供することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明では、移動物体の
進入位置のような画像の所定位置の一次元方向に複数の
検出ポイントを配置して動きベクトルを抽出し、動きベ
クトルを抽出した検出ポイントの総数を時系列データと
して蓄積し、移動物体の先頭の通過時点と最後尾の通過
時点とを特定し、動きベクトルの長さ成分、これらの通
過時点等を利用して移動物体の速度、長さ、位置、幅、
通過数量等の物理量を計測するので、検出ポイント数が
少なくて移動物体の検出に要する処理時間が短く、また
比較的演算能力が低いコンピュータであってもフレーム
の更新期間中に演算を終了することができ、更に比較的
少ないデータ量でその物理量を計測することができると
いう優れた効果を奏する。
進入位置のような画像の所定位置の一次元方向に複数の
検出ポイントを配置して動きベクトルを抽出し、動きベ
クトルを抽出した検出ポイントの総数を時系列データと
して蓄積し、移動物体の先頭の通過時点と最後尾の通過
時点とを特定し、動きベクトルの長さ成分、これらの通
過時点等を利用して移動物体の速度、長さ、位置、幅、
通過数量等の物理量を計測するので、検出ポイント数が
少なくて移動物体の検出に要する処理時間が短く、また
比較的演算能力が低いコンピュータであってもフレーム
の更新期間中に演算を終了することができ、更に比較的
少ないデータ量でその物理量を計測することができると
いう優れた効果を奏する。
【図１】局所相関演算法の原理図である。
【図２】従来の移動物体検出方法の原理図である。
【図３】本発明の原理図である。
【図４】本発明装置の機能ブロック図である。
【図５】本発明方法の概念図である。
【図６】本発明方法のフローチャートである。
【図７】本発明の応用例（その１）の図である。
【図８】本発明の応用例（その２）の図である。
１ ＣＰＵ １１ 画像取り込み手段 １２ 動きベクトル抽出手段 １３ 移動物体検出手段 １４ 物理量計測手段 ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ フレームバッファ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｃ // Ｇ０８Ｇ 1/00 1/00 Ｃ (72)発明者 菊池 太郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA00 AA01 AA22 AA67 BB15 CC11 DD06 FF04 JJ19 JJ26 QQ08 QQ24 QQ25 QQ31 5B057 AA16 BA24 CA17 CC03 CD02 CH01 CH11 DC32 5H180 AA01 AA21 CC04 DD01 5L096 BA04 CA04 EA23 FA52 FA64 FA66 FA67 FA69 GA51 HA04 LA05
Claims (5)
- 【請求項１】 一定の範囲を複数の時点で撮影した複数
の画像から抽出した動きベクトルに基づき、該範囲にお
ける移動物体の存在を検出して該移動物体の物理量を計
測する装置において、 第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影した
２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配置さ
れた複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出する抽出
手段と、 各時点の動きベクトルを抽出した実質的に連続している
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積する蓄積
手段と、 所定数以上の検出ポイントにて動きベクトルが抽出され
た場合は移動物体の存在を検出する検出手段と、 前記２枚の画像の撮影時間間隔、及び該２枚の画像にて
抽出した動きベクトルの長さ成分のベクトル量、並びに
／又は蓄積した時系列データに基づいて該移動物体の物
理量を計測する計測手段とを備えたことを特徴とする移
動物体の検出計測装置。 - 【請求項２】 前記計測手段は、前記長さ成分のベクト
ル量に相当する実距離を求め、該実距離を前記撮影時間
間隔で除算して移動物体の速度を計測すべくなしたこと
を特徴とする請求項１記載の移動物体の検出計測装置。 - 【請求項３】 前記計測手段は、検出ポイントが所定数
を超えた時点を移動物体の先頭の検出時点、また所定数
を下回った時点を該移動物体の最後尾の検出時点と特定
し、該移動物体の速度に、先頭の検出時点から最後尾の
検出時点までの経過時間を積算して該移動物体の移動方
向の寸法を計測すべくなしたことを特徴とする請求項２
記載の移動物体の検出計測装置。 - 【請求項４】 前記計測手段は、蓄積した時系列データ
の１つの時点における検出ポイントの総数に相当する実
距離から前記移動物体の移動方向に交差する方向の寸法
を計測すべくなしたことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の移動物体の検出計測装置。 - 【請求項５】 一定の範囲を複数の時点で撮影した複数
の画像から抽出した動きベクトルに基づき、該範囲にお
ける移動物体の存在を検出して該移動物体の物理量を計
測する方法において、 第１の時点及び第１の時点以後の第２の時点で撮影した
２枚の画像から、画像の所定位置の一次元方向に配置さ
れた複数の検出ポイントの動きベクトルを抽出し、 各時点の動きベクトルを抽出した実質的に連続している
検出ポイントの総数を時系列データとして蓄積し、 所定数以上の検出ポイントにて動きベクトルが抽出され
た場合は移動物体の存在を検出し、 前記２枚の画像の撮影時間間隔、及び該２枚の画像にて
抽出した動きベクトルの長さ成分のベクトル量、並びに
／又は蓄積した時系列データに基づいて該移動物体の物
理量を計測することを特徴とする移動物体の検出計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193469A JP3916379B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 移動物体の検出計測装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193469A JP3916379B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 移動物体の検出計測装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002008018A true JP2002008018A (ja) | 2002-01-11 |
| JP3916379B2 JP3916379B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=18692459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000193469A Expired - Fee Related JP3916379B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 移動物体の検出計測装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3916379B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221779B2 (en) | 2003-10-21 | 2007-05-22 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Object measuring apparatus, object measuring method, and program product |
| CN112517868A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-19 | 河北凯昌科技有限公司 | 连铸铸坯长度测量装置及方法 |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000193469A patent/JP3916379B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221779B2 (en) | 2003-10-21 | 2007-05-22 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Object measuring apparatus, object measuring method, and program product |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3916379B2 (ja) | 2007-05-16 |
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