JP2002024810A - Traffic flow measuring device - Google Patents

Traffic flow measuring device

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JP2002024810A
JP2002024810A JP2000211901A JP2000211901A JP2002024810A JP 2002024810 A JP2002024810 A JP 2002024810A JP 2000211901 A JP2000211901 A JP 2000211901A JP 2000211901 A JP2000211901 A JP 2000211901A JP 2002024810 A JP2002024810 A JP 2002024810A
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久訓 横須賀
Tomoyasu Kitagawa
朝靖 北川
Futoshi Kono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately sense existence of a vehicle, without being influenced by a shadow of a building, a roadside tree or the like reflected on a road and a shadow of the moving vehicle, and to realize sensing at a low cost. SOLUTION: A vehicle extracting part 24 takes in image data from a camera 12 at prescribed time intervals, and takes out a normal direction time difference image changed from darkness to brightness and a reverse direction time difference image changed from brightness to darkness and executes expansion processing thereof. Normal and reverse time difference expanded images are added together, and subjected to binarization processing, and a logic product of past N times of the binary image is taken and used as a moving vehicle front part. Normalized Y-axis projection processing is executed, and binarization is executed, to thereby determine head coordinates of each moving vehicle. The head coordinates of each moving vehicle are tracked, and a vehicle control table 20 is renewed successively, and this-time coordinates vanish. When the preceding-time coordinates are in an outlet region, an correlation operation between a this-time outlet region image and an outlet region background image is executed. When there is no correlation, the vehicle information is reserved, and when there is correlation, the vehicle information is erased from the vehicle control table 20.

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、交通流計測装置に
係り、更に詳しくは、路上高所に設置されたカメラから
の道路俯瞰画像を画像処理する画像処理手段を有し、車
線の車両動線方向に設けられた計測領域内の車両の存在
状況を把握して交通流の計測を行う交通流計測装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic flow measuring device, and more particularly, to a traffic flow measuring device having image processing means for processing a bird's-eye view image from a camera installed at a high place on a road. The present invention relates to a traffic flow measurement device that measures a traffic flow by grasping the presence of a vehicle in a measurement area provided in a line direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、信号灯器柱などの路側高所に
設置されたTVカメラから車両の往来する道路俯瞰画像
を撮像し、その撮像画像を画像処理することにより、車
線の車両動線方向に設けられた計測領域内の車両の存在
や存在台数等を計測する交通流計測装置が用いられてい
た。例えば、特開平11−219493号公報に記載
の「交通情報処理方法」では、単眼のカメラを用いて車
両が存在しない状況における道路画像(背景画像)を予
め採取しておき、計測時の撮像画像と比較することによ
り車両の存在を感知していた。また、特開平10−1
54292号公報に記載の「交通流監視装置」では、単
眼のカメラを用いて車両の前後面の特徴部分をテンプレ
ート登録し、そのテンプレートを更新しながらパターン
マッチング処理することにより車両の追跡を行ってい
た。さらに、特開平11−175883号公報に記載
の「交通量計測装置および信号機制御装置」では、道路
上の同一方向を撮像する複数台の撮像装置を使用し、そ
の撮像装置からの画像信号に基づいて3次元計測するス
テレオ画像処理により、車両の存在台数等の計測を行っ
ていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image of a bird's-eye view of a vehicle coming and going is taken from a TV camera installed at a roadside high place such as a signal lamp pole, and the taken image is subjected to image processing to obtain a vehicle traffic direction of a lane. A traffic flow measurement device that measures the presence or the number of vehicles in a measurement area provided in a vehicle has been used. For example, in the “traffic information processing method” described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-219493, a road image (background image) in a situation where no vehicle is present is collected in advance using a monocular camera, and a captured image at the time of measurement is taken. By comparing with, the presence of the vehicle was sensed. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1
In the "traffic flow monitoring device" described in Japanese Patent No. 54292, a vehicle is tracked by registering a feature portion of the front and rear surfaces of the vehicle as a template using a monocular camera and performing pattern matching processing while updating the template. Was. Further, the "traffic volume measurement device and the traffic signal control device" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-175883 uses a plurality of imaging devices that image the same direction on a road, and uses an image signal from the imaging device. The number of vehicles and the like is measured by stereo image processing for three-dimensional measurement.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の交通流計測装置にあっては、上記の場合、
正確な背景画像を採取することが前提となるが、頻繁に
車両が往来している道路では安定した背景画像を収集す
るのが困難な上、単眼のカメラで撮像した画像を用いて
画像処理するため、路上に映るビルや街路樹の影の影響
を受け易く、正確に車両を感知することができないとい
う問題があった。また、上記の場合も、単眼のカメラ
を用いていることから、テンプレート登録する車両の特
徴量には影を除去する手段がないため、画像処理する際
に影の影響を受けて正確な車両感知ができないという問
題があった。さらに、上記の場合は、複数台の撮像装
置を用いてステレオ画像処理するため、影の影響や車両
の重なりにも対処可能となり、正確に車両の存在を感知
することができるが、複数台の撮像装置を設置したり、
得られた画像信号に基づいて3次元計測を行うことか
ら、高コストになるという問題があった。本発明は、上
記課題に鑑みてなされたものであり、路上に映るビルや
街路樹等の影及び移動車両の影の影響を受けることな
く、正確に車両の存在が感知できると共に、低コストで
実現することができる交通流計測装置を提供することを
目的としている。
However, in such a conventional traffic flow measuring device, in the above case,
It is premised that an accurate background image is collected, but it is difficult to collect a stable background image on a road where vehicles frequently come and go, and image processing is performed using an image captured by a single-lens camera. For this reason, there is a problem that the vehicle is easily affected by the shadows of buildings and street trees reflected on the road, and the vehicle cannot be detected accurately. Also, in the above case, since a monocular camera is used, there is no means for removing the shadow in the feature amount of the vehicle to be registered in the template. There was a problem that can not be. Furthermore, in the above case, since stereo image processing is performed using a plurality of imaging devices, it is possible to deal with the influence of shadows and overlapping vehicles, and it is possible to accurately detect the presence of a vehicle. Installing an imaging device,
Since three-dimensional measurement is performed based on the obtained image signal, there is a problem that the cost is high. The present invention has been made in view of the above problems, and can accurately detect the presence of a vehicle without being affected by the shadows of buildings and street trees reflected on the road and the shadow of a moving vehicle, and at a low cost. It is an object of the present invention to provide a traffic flow measuring device that can be realized.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、路上高所に設置されたカメラからの道路俯瞰画像を
画像処理する画像処理手段を有し、車線の車両動線方向
に設けられた計測領域内の車両の存在状況を把握して交
通流の計測を行う交通流計測装置において、前記画像処
理手段は、所定時間間隔で連続する2つの道路俯瞰画像
間で暗から明に変化した部分のみを抽出する正方向時間
差分画像と、明から暗に変化した部分のみを抽出する逆
方向時間差分画像とをそれぞれ膨張させ、その2つの膨
張画像が重なり合う部分の画像に基づいて移動車両の前
面部を抽出する車両抽出部を少なくとも備えていること
を特徴とする。これによれば、路上高所のカメラからの
道路俯瞰画像を画像処理手段によって画像処理する。そ
の画像処理手段は、車両抽出部を少なくとも備えてい
て、所定時間間隔で連続する2つの道路俯瞰画像間で暗
から明に変化した部分のみを抽出する正方向時間差分画
像と、明から暗に変化した部分のみを抽出する逆方向時
間差分画像とをそれぞれ膨張させ、2つの膨張画像が重
なり合う部分の画像に基づいて移動車両の前面部を抽出
する。このため、路上に映るビルや街路樹等の固定物の
影が除去されるのは勿論、移動車両の影及び一般車両の
ように一様の濃度を持った領域も除去可能となり、各移
動車両の前面部を抽出して計測領域内の車両の存在状況
を正確に把握して、交通流を計測することができる上、
単眼のカメラで実施できるので低コスト化が可能であ
る。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の交通流
計測装置において、前記車両抽出部は、さらに前記2つ
の膨張画像が重なり合う部分の画像を所定間隔で連続す
る複数枚の画像として取り出し、それら複数枚の画像の
論理積をとった結果に基づいて移動車両の前面部を抽出
するようにしたことを特徴とする。これによれば、画像
処理手段に含まれる車両抽出部は、さらに2つの膨張画
像が重なり合う部分の画像を所定間隔で連続する複数枚
の画像として取り出し、それら複数枚の画像の論理積を
とった結果に基づいて移動車両の前面部を抽出するよう
にする。このため、例えば、運転席と荷台部分との間に
隙間があるトレーラタイプのトラックで影が分割された
としても、境界部分の影を除去することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image processing means for performing image processing of a bird's-eye view image from a camera installed at a high place on a road, provided in the direction of the traffic line of the lane. In the traffic flow measuring device which measures the traffic flow by grasping the existence state of the vehicle in the measured measurement area, the image processing means changes from dark to bright between two continuous road overhead images at predetermined time intervals. The forward time difference image extracting only the portion that has been changed and the reverse time difference image extracting only the portion that has changed from bright to dark are respectively expanded, and the moving vehicle is moved based on the image of the portion where the two expanded images overlap. Characterized by being provided with at least a vehicle extracting unit for extracting the front part of the vehicle. According to this, the image of the bird's-eye view image from the camera at the high point on the road is processed by the image processing means. The image processing means includes at least a vehicle extraction unit, and extracts a forward time difference image that extracts only a portion that changes from dark to bright between two continuous road overhead images at predetermined time intervals; The backward time difference image extracting only the changed part is expanded, and the front part of the moving vehicle is extracted based on the image of the part where the two expanded images overlap. For this reason, it is possible to remove not only shadows of fixed objects such as buildings and street trees reflected on the road, but also shadows of moving vehicles and regions having a uniform density such as general vehicles, and thus each moving vehicle can be removed. You can extract the front part of the vehicle to accurately grasp the presence of vehicles in the measurement area and measure traffic flow.
The cost can be reduced because it can be implemented by a monocular camera. According to a second aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to the first aspect, the vehicle extracting unit further extracts an image of a portion where the two expanded images overlap with each other as a plurality of continuous images at a predetermined interval. The front part of the moving vehicle is extracted based on the result of the logical product of the plurality of images. According to this, the vehicle extracting unit included in the image processing means further extracts an image of a portion where the two expanded images overlap each other as a plurality of continuous images at a predetermined interval, and takes a logical product of the plurality of images. The front part of the moving vehicle is extracted based on the result. For this reason, for example, even if the shadow is divided by a trailer type truck having a gap between the driver's seat and the cargo bed portion, the shadow at the boundary portion can be removed.

【0005】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の交通流計測装置において、前記車両抽出部は、夜間の
画像処理を行う場合、一対の前照灯または車幅灯に相当
する画像に基づいて移動車両の前面部を抽出することを
特徴とする。これによれば、画像処理手段に含まれる車
両抽出部は、夜間の画像処理を行う場合に、一対の前照
灯または車幅灯に相当する画像に基づいて移動車両の前
面部を抽出する。このため、夜間時の画像処理は、夜間
点灯する移動車両の前照灯や車幅灯を頼りに認識するこ
とで、各移動車両を正確に抽出し、計測領域内の車両の
存在状況を把握し、交通流を正確に計測することができ
る。請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一
項に記載の交通流計測装置において、前記道路俯瞰画像
の計測領域内から抽出された車両情報を車両毎に記憶し
て管理する車両管理テーブルを有すると共に、前記画像
処理手段は、前記車両抽出部が前記計測領域内で新たな
移動車両前面部を抽出する毎に、当該車両情報を前記車
両管理テーブルに登録し、その移動車両前面部を追跡し
ながら車両座標を更新し、前記計測領域の途中で移動車
両前面部が消滅すると停止車両と判定してその時の車両
座標を保存し、停止車両の移動再開時には保存した車両
座標から移動車両前面部の追跡を再開して車両座標を更
新する車両追跡部をさらに備えていることを特徴とす
る。これによれば、道路俯瞰画像の計測領域内から抽出
された車両情報を車両毎に記憶して管理する車両管理テ
ーブルを有している。そして、画像処理手段の車両追跡
部では、車両抽出部が計測領域内で新たな移動車両前面
部を抽出する毎に車両情報を車両管理テーブルに登録し
て、移動車両の前面部を追跡しながら車両座標を更新
し、計測領域の途中で移動車両前面部が消滅すると停止
車両と判定してその時の車両座標を保存し、停止車両の
移動再開時には保存した車両座標から移動車両前面部の
追跡を再開して車両座標を更新する。このため、上記し
た移動車両の抽出を行いつつ、計測領域内における各移
動車両を正確に追跡することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to the first aspect, the vehicle extractor corresponds to a pair of headlights or a vehicle width light when performing nighttime image processing. The front part of the moving vehicle is extracted based on the image. According to this, when performing nighttime image processing, the vehicle extracting unit included in the image processing unit extracts the front part of the moving vehicle based on an image corresponding to a pair of headlights or a vehicle width light. Therefore, during nighttime image processing, each moving vehicle is accurately extracted by recognizing the headlights and side lights of the moving vehicle that are lit at night, and the presence status of the vehicle in the measurement area is grasped. The traffic flow can be accurately measured. According to a fourth aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to any one of the first to third aspects, vehicle information extracted from a measurement area of the road overhead view image is stored and managed for each vehicle. And the image processing means registers the vehicle information in the vehicle management table each time the vehicle extraction unit extracts a new moving vehicle front part in the measurement area, and The vehicle coordinates are updated while tracking the front of the vehicle, and when the front of the moving vehicle disappears in the middle of the measurement area, the vehicle is determined to be a stopped vehicle and the vehicle coordinates at that time are stored, and when the movement of the stopped vehicle is resumed, the stored vehicle coordinates are stored. And a vehicle tracking unit that updates the vehicle coordinates by restarting the tracking of the front of the moving vehicle. According to this, a vehicle management table for storing and managing vehicle information extracted from within the measurement area of the road overhead view image for each vehicle is provided. Then, in the vehicle tracking unit of the image processing means, each time the vehicle extraction unit extracts a new front of the moving vehicle in the measurement area, the vehicle information is registered in the vehicle management table, and the front of the moving vehicle is tracked. When the vehicle coordinates are updated, and the front of the moving vehicle disappears in the middle of the measurement area, it is determined that the vehicle is stopped and the vehicle coordinates at that time are stored.When the stopped vehicle resumes moving, the front of the moving vehicle is tracked from the stored vehicle coordinates. Restart and update vehicle coordinates. For this reason, it is possible to accurately track each moving vehicle in the measurement area while extracting the moving vehicles described above.

【0006】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の交通流計測装置において、前記画像処理手段は、前記
計測領域の車両出口付近に出口領域を設け、前記車両追
跡部によって移動車両前面部が出口領域に進入後消滅し
た場合、当該移動車両前面部が出口領域に進入する直前
の出口領域の背景画像と現在の出口領域の画像との相関
演算を実施し、その演算結果が所定のしきい値を越えて
いれば車両が通過したとして当該車両情報を前記車両管
理テーブルから抹消し、演算結果が所定のしきい値以下
であれば車体の一部が残っているとして当該車両情報を
前記車両管理テーブルに保存する車両通過判定部をさら
に備えていることを特徴とする。これによれば、画像処
理手段にはさらに車両通過判定部を備えている。この車
両通過判定部は、計測領域の車両出口付近に出口領域を
設けて、車両追跡部により移動車両前面部が出口領域に
進入後消滅した場合、移動車両前面部が出口領域に進入
する直前の出口領域の背景画像と現在の出口領域の画像
との相関演算を実施し、その演算結果が所定のしきい値
を越えていれば車両が通過したとして当該車両情報を車
両管理テーブルから抹消し、演算結果が所定のしきい値
以下であれば車体の一部が残っているとして当該車両情
報を車両管理テーブルに保存する。このため、車両管理
テーブルには、計測領域内に存在する移動車両の情報が
正確に登録して保存され、通過すると抹消されるので、
車両管理テーブルを見るだけで計測領域内の車両の存在
状況を正確に把握することができる。請求項6に記載の
発明は、請求項4に記載の交通流計測装置において、前
記画像処理手段は、前記計測領域の車両出口付近に出口
領域を設け、前記請求項3の車両抽出部で夜間時の車両
を抽出し、前記車両追跡部によって移動車両前面部が出
口領域に進入後消滅した場合、当該出口領域を明度で2
値化し、出口領域内に明度の高い領域の占める割合が所
定のしきい値以下であれば車両が通過したとして当該車
両情報を前記車両管理テーブルから抹消し、所定のしき
い値を越えていれば車体の一部が残っているとして当該
車両情報を前記車両管理テーブルに保存する車両通過判
定部をさらに備えていることを特徴とする。これによれ
ば、夜間時の車両抽出や車両追跡には、移動車両の前照
灯や車幅灯などを用いているが、夜間時における車両通
過判定部では、判定する車両の前照灯や車幅灯が通過す
ると画面上から消滅するため、車体の一部がまだ出口領
域内に残っているか否かの判断は前照灯や車幅灯の有無
では判断できない。このため、夜間時に車体の一部が出
口領域内に残っているか否かの判断は、車両に付いてい
る速度灯、側面灯、あるいは他車線の前照灯による側面
反射の有無を見て、明度の高い領域の占める割合が多い
場合は車体の一部が出口領域内に残っているものとす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to the fourth aspect, the image processing means provides an exit area near a vehicle exit in the measurement area, and the vehicle tracking unit controls a moving vehicle. If the front part disappears after entering the exit area, a correlation operation is performed between the background image of the exit area immediately before the front part of the moving vehicle enters the exit area and the image of the current exit area. If the calculated value is less than the predetermined threshold, the vehicle information is deleted from the vehicle management table. Is further provided in the vehicle management table. According to this, the image processing means further includes a vehicle passage determination unit. This vehicle passage determination unit provides an exit area near the vehicle exit of the measurement area, and when the vehicle tracking unit disappears after the front of the moving vehicle enters the exit area, immediately before the front of the moving vehicle enters the exit area. Performs a correlation operation between the background image of the exit area and the image of the current exit area, and deletes the vehicle information from the vehicle management table as a vehicle has passed if the calculation result exceeds a predetermined threshold, If the calculation result is equal to or less than the predetermined threshold value, it is determined that a part of the vehicle body remains, and the vehicle information is stored in the vehicle management table. Therefore, in the vehicle management table, the information of the moving vehicle existing in the measurement area is accurately registered and stored, and is deleted upon passing,
Just by looking at the vehicle management table, the presence state of the vehicle in the measurement area can be accurately grasped. According to a sixth aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to the fourth aspect, the image processing means provides an exit area near a vehicle exit of the measurement area, and the vehicle extraction unit according to the third aspect operates at night. The vehicle at the time is extracted, and when the front part of the moving vehicle disappears after entering the exit area by the vehicle tracking unit, the exit area is set to 2 in brightness.
If the ratio of the high brightness area in the exit area is equal to or less than a predetermined threshold, the vehicle information is deleted from the vehicle management table assuming that the vehicle has passed, and if the ratio exceeds the predetermined threshold. For example, a vehicle passage determination unit that stores the vehicle information in the vehicle management table assuming that a part of the vehicle body remains is further provided. According to this, the vehicle extraction and vehicle tracking at night use the headlights and side lights of the moving vehicle, but the vehicle passage determination unit at nighttime uses the headlights of the vehicles to be determined. When the vehicle side light passes, it disappears from the screen, so whether or not a part of the vehicle body still remains in the exit area cannot be determined by the presence or absence of the headlight and the vehicle width light. For this reason, whether or not a part of the vehicle body remains in the exit area at night is determined by checking the presence or absence of side reflections caused by a speed light, a side light, or a headlight in another lane attached to the vehicle. When the proportion of the high brightness area is large, it is assumed that a part of the vehicle body remains in the exit area.

【0007】請求項7に記載の発明は、請求項4〜6の
何れか一項に記載の交通流計測装置において、前記車両
管理テーブルに記憶された車両情報に基づいて、計測領
域内における車両の存在、車両の存在台数、あるいは通
過車両台数のうち少なくとも1つの計測結果を求め、そ
れを外部に出力する計測結果出力部をさらに備えている
ことを特徴とする。これによれば、計測結果出力部は、
車両管理テーブルに記憶された車両情報を参照し、計測
領域内における車両の存在、存在台数、あるいは通過車
両台数のうちの少なくとも1つの計測結果を求めて、そ
れを外部に出力するようにしたため、上記の交通流計測
結果を、例えば交通信号制御に用いたり、光ビーコンを
介して車載器等に提供することができる。請求項8に記
載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の交通流
計測装置において、路上高所に設置されたカメラからの
道路俯瞰画像は、移動車両の前面部の俯瞰画像に代え
て、移動車両の後面部の俯瞰画像を用いて画像処理を行
うことを特徴とする。これによれば、路上高所に設置さ
れたカメラからの道路俯瞰画像は、移動車両の前面部を
俯瞰する画像だけでなく、移動車両の後面部を俯瞰する
画像であっても良く、この場合も上記と同様の画像処理
を行うことによって、交通流を正確に計測することがで
きる。請求項9に記載の発明は、請求項1〜7の何れか
一項に記載の交通流計測装置において、路上高所に設置
されたカメラからの道路俯瞰画像は、移動車両の前面部
を俯瞰する車線と、移動車両の後面部を俯瞰する車線と
を同一画像の視野に納めて画像処理を行うことで、対向
同時計測を可能にしたことを特徴とする。これによれ
ば、路上高所に設置されたカメラからの道路俯瞰画像
は、移動車両の前面部を俯瞰する車線と、移動車両の後
面部を俯瞰する車線とを同一画像の視野に納めて画像処
理を行うようにしても良く、交通流の対向同時計測が可
能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the traffic flow measuring device according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the vehicle in the measurement area is based on the vehicle information stored in the vehicle management table. And a measurement result output unit that obtains at least one measurement result of the presence of the vehicle, the number of vehicles, or the number of passing vehicles, and outputs the result to the outside. According to this, the measurement result output unit:
By referring to the vehicle information stored in the vehicle management table, obtaining at least one measurement result of the presence, the number of vehicles, or the number of passing vehicles in the measurement area, and outputting the result to the outside, The above traffic flow measurement result can be used, for example, for traffic signal control, or provided to an on-vehicle device or the like via an optical beacon. According to an eighth aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to any one of the first to seventh aspects, a road overhead view image from a camera installed at a high point on the road is a bird's-eye view of a front part of the moving vehicle. It is characterized in that image processing is performed using an overhead image of the rear surface of the moving vehicle instead of the image. According to this, the bird's-eye view image from the camera installed at a high place on the road may be not only an image that looks down at the front part of the moving vehicle, but also an image that looks down at the rear part of the moving vehicle. Also, by performing the same image processing as described above, the traffic flow can be accurately measured. According to a ninth aspect of the present invention, in the traffic flow measuring device according to any one of the first to seventh aspects, the road overhead view image from a camera installed at a high place on the road is a bird's eye view of the front part of the moving vehicle. The present invention is characterized in that an on-line simultaneous measurement is made possible by performing image processing by placing a traffic lane and a traffic lane that overlooks the rear part of the moving vehicle in the same image field of view. According to this, a road overhead view image from a camera installed at a high place on the road is an image in which a lane that looks down on the front part of the moving vehicle and a lane that looks down on the rear part of the moving vehicle are included in the same image field of view. The processing may be performed, and the simultaneous simultaneous measurement of the traffic flow becomes possible.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施の形態に
係る交通流計測装置10の概略構成を示すブロック図で
ある。図1の交通流計測装置10は、カメラ12、画像
入力部14、画像記憶部16、画像処理部18、車両管
理テーブル20、および計測結果出力部22などにより
構成されている。また、上記した画像処理部18は、さ
らに車両抽出部24、車両追跡部26、および車両通過
判定部28などにより構成されている。カメラ12は、
ここでは撮像面に固体撮像素子(CCD)を用いた単眼
のTVカメラであって、例えば、灯器柱等の路側高所に
配置され、図2あるいは図4に示すようなアングルで車
両交通路を俯瞰するものである。画像入力部14は、上
記したカメラ12から入力されたアナログ画像データを
デジタル画像データに変換するA/D変換部などで構成
されている。画像記憶部16は、上記したカメラ12で
撮像し、デジタルデータに変換した画像データを一旦こ
こに記憶させ、後述する画像処理部18の各部における
画像処理と、その結果を記憶する動作が繰り返される。
画像処理部18は、画像記憶部16に記憶されたデジタ
ル画像データを用いて画像処理を行うことにより、図
2,図4に示すような撮像画像内に設定した存在計測領
域(a)36や出口領域(b)38内における移動車両
の存在状況を把握するものである。なお、図2,図4内
の放射状に伸びた4本の線30,32,34,35は、
片側3車線を示すラインであり、その左側には図示して
いないが対向車線40がある。具体的には、以下の各部
においてそれぞれ画像処理が行われる。車両抽出部24
では、図4に示すような撮像画像データを所定時間間隔
で取り込んで、連続する2つの画像間で暗から明に変化
した部分のみを抽出する正方向時間差分画像(図5参
照)と、明から暗に変化した部分のみを抽出する逆方向
時間差分画像(図6参照)とを準備する。この時点でビ
ル等の固定建造物の影48は除去される。そして、正方
向時間差分画像と逆方向時間差分画像とを膨張処理し
て、加算した後、所定のしきい値で2値化すると、図7
に示すように水平方向の縞模様が密にある領域(例え
ば、グリルやバンパーなどがある車両の前後面部など)
を抽出することができ、移動車両42の影44のように
一様の濃度を持った領域を除去することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a traffic flow measuring device 10 according to the present embodiment. 1 includes a camera 12, an image input unit 14, an image storage unit 16, an image processing unit 18, a vehicle management table 20, a measurement result output unit 22, and the like. The image processing unit 18 further includes a vehicle extracting unit 24, a vehicle tracking unit 26, a vehicle passing determining unit 28, and the like. The camera 12
Here, a monocular TV camera using a solid-state image pickup device (CCD) on an image pickup surface is disposed at a roadside high place such as a lamp pole, and has an angle as shown in FIG. 2 or FIG. Is a bird's-eye view. The image input unit 14 includes an A / D conversion unit that converts analog image data input from the camera 12 into digital image data. The image storage unit 16 temporarily stores the image data that has been captured by the camera 12 and converted into digital data, and the operation of image processing in each unit of the image processing unit 18 described below and the operation of storing the result are repeated. .
The image processing unit 18 performs image processing using the digital image data stored in the image storage unit 16 so that the presence measurement area (a) 36 set in the captured image as shown in FIGS. This is for grasping the existence state of the moving vehicle in the exit area (b) 38. Note that the four radially extending lines 30, 32, 34, and 35 in FIGS.
This is a line showing three lanes on one side, and an opposite lane 40 (not shown) is on the left side. Specifically, image processing is performed in each of the following units. Vehicle extraction unit 24
Then, a captured image data as shown in FIG. 4 is fetched at predetermined time intervals, and a forward direction time difference image (see FIG. 5) for extracting only a portion changed from dark to bright between two continuous images, And an inverse time difference image (see FIG. 6) for extracting only a portion that has changed to a dark color. At this point, the shadow 48 of the fixed structure such as a building is removed. Then, the forward direction time difference image and the backward direction time difference image are subjected to expansion processing, added, and then binarized with a predetermined threshold value.
Areas with dense horizontal stripes as shown in (for example, front and rear parts of vehicles with grills, bumpers, etc.)
Can be extracted, and a region having a uniform density such as the shadow 44 of the moving vehicle 42 can be removed.

【0009】また、車両抽出部24では、図8(a)に
示すような運転台と荷台部分との間に隙間があるトレー
ラー型のトラックの場合、影が分割されるとその境界部
分の影が除去できなくなることがある。この場合は、図
7に示すような処理結果について、所定時間間隔で連続
する複数枚の画像(図8(b)今回画像結果、(c)前
回画像結果、(d)前々回画像結果)を画像記憶部16
に順次記憶させ、それらの画像の論理積をとることによ
り、境界部分の影やノイズを除去することが可能とな
る。さらに、車両抽出部24では、夜間時に車両を抽出
する場合、車両の一対の前照灯または車幅灯(薄暮時な
ど)しかカメラに写らないため、本実施の形態ではこの
一対の前照灯や車幅灯を移動車両前面部(後面部として
もよい)とする。なお、夜間は影の問題がないため、ト
レーラー型のトラックであっても前照灯や車幅灯だけで
移動車両前面部を抽出することができる。次に、車両追
跡部26では、車線30,32,34,35中に設定さ
れた存在計測領域36内での移動車両前面部を追跡する
ものである。例えば、上記の車両抽出部24により存在
計測領域36内で移動車両前面部が抽出される毎に、抽
出された車両情報を車両管理テーブル20(図3参照)
に新規登録する。その際、図3中の新規登録フラグはO
N、移動フラグはONとし、今回座標を登録する。ま
た、車両追跡部26では、上記の車両抽出部24を使っ
て移動車両前面部を追跡し、当該車両の車両管理テーブ
ルを更新する。その際、図3中の新規登録フラグはOF
F、移動フラグをONとし、前に登録した座標を前回座
標に移し、今回座標を更新する。そして、存在計測領域
36内で移動車両が信号待ち等で停止すると移動車両前
面部が消滅してしまうため、車両追跡部26では、これ
を停止と判定し、当該車両の車両管理テーブル20を更
新する。その際、図3中の新規登録フラグはOFF、移
動フラグをOFFとし、停止直前の今回座標をそのまま
保存する。また、停止車両が再び移動したときは、当該
車両の車両管理テーブル20を更新する。その際、図3
中の新規登録フラグはOFF、移動フラグをONとし、
保存した座標を前回座標に移し、今回座標を更新する。
このような車両の追跡は、存在計測領域36内の各移動
車両毎(車両1、車両2、・・・)に行われる。
In the case of a trailer-type truck having a gap between the driver's cab and the loading platform as shown in FIG. May not be removed. In this case, a plurality of images (FIG. 8B, current image result, (c) previous image result, and (d) two-time previous image result) are successively imaged at predetermined time intervals with respect to the processing result shown in FIG. Storage unit 16
, And by taking the logical product of those images, it is possible to remove shadows and noise at the boundary. Further, when the vehicle is extracted at night, only a pair of headlights or a vehicle width light (such as at twilight) of the vehicle is picked up by the camera when the vehicle is extracted at night. And a vehicle width light is a front part (or a rear part) of the moving vehicle. In addition, since there is no shadow problem at night, even a trailer-type truck can extract the front of the moving vehicle using only the headlights and the side lights. Next, the vehicle tracking unit 26 tracks the front surface of the moving vehicle within the presence measurement area 36 set in the lanes 30, 32, 34, and 35. For example, every time the vehicle extraction unit 24 extracts the front of the moving vehicle in the presence measurement area 36, the extracted vehicle information is stored in the vehicle management table 20 (see FIG. 3).
Register a new one. At this time, the new registration flag in FIG.
N, the movement flag is set to ON, and the coordinates are registered this time. Further, the vehicle tracking unit 26 tracks the front of the moving vehicle using the vehicle extracting unit 24 and updates the vehicle management table of the vehicle. At this time, the new registration flag in FIG.
F, the movement flag is turned ON, the previously registered coordinates are moved to the previous coordinates, and the current coordinates are updated. When the moving vehicle stops in the presence measurement area 36 due to a signal or the like, the front surface of the moving vehicle disappears. Therefore, the vehicle tracking unit 26 determines that the vehicle is stopped and updates the vehicle management table 20 of the vehicle. I do. At this time, the new registration flag and the movement flag in FIG. When the stopped vehicle moves again, the vehicle management table 20 of the stopped vehicle is updated. At that time, FIG.
The new registration flag in the middle is OFF, the movement flag is ON,
Move the saved coordinates to the previous coordinates and update the coordinates this time.
Such tracking of the vehicle is performed for each moving vehicle (vehicle 1, vehicle 2,...) In the presence measurement area 36.

【0010】次に、車両通過判定部28では、日中にお
いて、移動車両前面部が出口領域38に進入した後消滅
した場合、車両全体が通過してしまったのか、車体の一
部がまだ残っている状態かは明らかではない。そこで、
図4のアングルでは、出口領域38付近の車間分解能が
高く背景画像が入手し易いということを利用して、出口
領域38に車両が進入する直前に記憶した出口領域の背
景画像と、現在の出口領域38の画像との相関演算を実
施する。その結果、所定のしきい値を越えていれば相関
関係が高いことを意味するので、車両は通過したと判定
し、当該車両情報を車両管理テーブル20から抹消す
る。演算結果が所定のしきい値以下の場合は、相関関係
が低いことを意味するので、車体の一部が残っていると
判定し、当該車両の車両管理テーブル20は保存され
る。なお、背景画像は、移動車両前面部がその直前に
来たときで、かつその前方に車体残りがない場合で、
かつ前回背景画像との相関演算結果が所定のしきい値
を越えたときの、3つの要件を満たす場合にのみ更新す
るようにする。また、車両通過判定部28では、夜間に
おいて、移動車両前面部が出口領域に進入後消滅したよ
うな場合、日中と同様に車両全体が通過したのか、車体
の一部が残っているかは明らかではない。そこで、本実
施の形態では、出口領域38の明度による2値化を行い
車両管理テーブルの示す座標領域以外のところで、明度
の高い領域が所定のしきい値以下であるならば、速度
灯、側面灯、あるいは他車線の車両前照灯による側面反
射等もなく、車両が通過したと判定し、当該車両情報を
車両管理テーブル20から抹消する。明度の高い領域が
所定のしきい値を越えた場合は、速度灯、側面灯、ある
いは他車線の車両前照灯による側面反射等の何れかがあ
るので、車体の一部が残っていると判定し、当該車両の
車両管理テーブル20を保存するようにする。
[0010] Next, when the front of the moving vehicle enters the exit area 38 and disappears during the daytime, the vehicle passage determination section 28 determines whether the entire vehicle has passed or a part of the vehicle body still remains. It is not clear whether it is in the state. Therefore,
In the angle of FIG. 4, the background image of the exit area stored immediately before the vehicle enters the exit area 38 and the current exit are utilized by utilizing the fact that the inter-vehicle resolution near the exit area 38 is high and the background image is easily available. A correlation operation with the image of the area 38 is performed. As a result, if the value exceeds a predetermined threshold value, it means that the correlation is high. Therefore, it is determined that the vehicle has passed, and the vehicle information is deleted from the vehicle management table 20. If the calculation result is equal to or less than the predetermined threshold value, it means that the correlation is low, so that it is determined that a part of the vehicle body remains, and the vehicle management table 20 of the vehicle is stored. In addition, the background image is when the front part of the moving vehicle comes just before and there is no vehicle body left in front of it,
In addition, updating is performed only when the three requirements when the correlation calculation result with the background image last time exceeds a predetermined threshold value are satisfied. Also, in the case where the front part of the moving vehicle disappears after entering the exit area at night, the vehicle passage determination unit 28 makes it clear whether the whole vehicle has passed or the part of the vehicle body remains as in the daytime. is not. Therefore, in the present embodiment, binarization based on the brightness of the exit area 38 is performed, and if a high brightness area is equal to or less than a predetermined threshold value outside the coordinate area indicated by the vehicle management table, the speed light, It is determined that the vehicle has passed without any side reflection or the like due to a lamp or a vehicle headlight in another lane, and the vehicle information is deleted from the vehicle management table 20. When the high brightness area exceeds a predetermined threshold, there is a speed light, a side light, or a side reflection by a vehicle headlight in another lane, so that if a part of the vehicle body remains. The determination is made, and the vehicle management table 20 of the vehicle is stored.

【0011】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。図9は、本実施の形態に係る交通流計測装置の処理
動作を説明するフローチャートである。本実施の形態の
交通流計測装置は、片側3車線の車両道路を単眼のカメ
ラで撮像した画像データに基づいて、図4に示す存在計
測領域36内の移動車両の交通流を計測し、交通信号制
御を行ったり、光ビーコンを介して車載器等に交通情報
を提供するものである。まず、カメラ12からの入力画
像は、今回画像として処理される(ステップS10
0)。続いて、ステップS102では、正値の集合を求
める。すなわち、ここでは車両抽出部24で撮像画像デ
ータを所定時間間隔で取り込み、連続する2つの画像間
で暗から明に変化した部分を抽出した図5のような正方
向時間差分画像を取り出して、さらにこれを膨張処理す
る。また、ステップS104では、負値の集合を求め
る。すなわち、ここでは車両抽出部24で撮像画像デー
タを所定時間間隔で取り込み、連続する2つの画像間で
明から暗に変化した部分を抽出した図6のような逆方向
時間差分画像を取り出して、さらにこれを膨張処理す
る。そして、上記した正逆時間差分膨張画像を加算した
後、2値化処理を行う(ステップS106)。なお、本
実施の形態の動作とは異なるが、正逆時間差分膨張画像
をそれぞれ2値化した後、それら2つの画像の論理積を
とっても同様な結果が得られる。すなわち、ここでは、
正逆時間差分膨張画像の重なり合った部分の画像を求め
る処理が行われる。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing operation of the traffic flow measuring device according to the present embodiment. The traffic flow measurement device according to the present embodiment measures the traffic flow of a moving vehicle in the presence measurement area 36 shown in FIG. 4 based on image data obtained by capturing a three-lane vehicle road with a single-lens camera. It performs signal control and provides traffic information to an on-vehicle device or the like via an optical beacon. First, an input image from the camera 12 is processed as a current image (step S10).
0). Subsequently, in step S102, a set of positive values is obtained. That is, here, the vehicle extraction unit 24 captures captured image data at predetermined time intervals, and extracts a forward direction time difference image as shown in FIG. 5 in which a portion changed from dark to bright between two consecutive images is extracted. This is further expanded. In step S104, a set of negative values is obtained. That is, here, the vehicle extraction unit 24 captures the captured image data at a predetermined time interval, and extracts a reverse time difference image as shown in FIG. 6 in which a portion changed from bright to dark between two consecutive images is extracted. This is further expanded. Then, after adding the above-described forward / reverse time difference dilated images, a binarization process is performed (step S106). Note that, although different from the operation of the present embodiment, a similar result can be obtained by binarizing each of the forward / reverse time difference dilated images and then calculating the logical product of these two images. That is, here
A process of obtaining an image of an overlapping portion of the forward / reverse time difference expanded image is performed.

【0012】本実施の形態では、さらに運転席と荷台部
分との間に隙間のあるトレーラー型のトラックにも対応
可能なように、ステップS106で求めた2値画像の過
去N回分の論理積をとり、これを移動車両前面部とする
(ステップS108)。そして、正規化Y軸投影処理を
行った後、再度2値化を行い、移動車両毎の先頭座標を
得る(ステップS112)。ステップS114では、各
移動車両毎の先頭座標を追跡しながら、車両管理テーブ
ル20を順次更新していく。例えば、新規車両登録、移
動車両座標更新、あるいは停止車両座標保存などが行わ
れる。そして、ステップS116において、今回座標が
消滅したか否かを判断し、消滅していればステップS1
18に移行して、前回座標は出口領域であったか否かを
判断する。ここで、前回座標が出口領域である場合は、
ステップS120に移行して、今回出口領域画像と出口
領域背景画像との相関演算を行い、ステップS122で
相関の有無を判断する。ステップS122において、相
関無しと判断された場合は、車体の一部が出口領域内に
残っているので、車両管理テーブル20を更新し、当該
車両情報を保存する(ステップS124)。また、上記
したステップS116で、今回座標が消滅していなかっ
たり、ステップS118で、前回座標が出口領域でない
場合は、ステップS126に移行する。さらに、上記し
たステップS122で、相関有りと判断された場合は、
車両の通過が確認されたことになり、車両管理テーブル
20を更新して、当該車両情報を車両管理テーブル20
から抹消する(ステップS128)。そして、ステップ
S126では、計測結果出力部22が上記の車両管理テ
ーブル20に新規登録車両が立ち上がる毎にその感知信
号を出力することにより、所定時間内における通過車両
台数などを計数する。また、車両管理テーブル20に登
録車両がある場合は、存在計測領域内における車両の存
在および存在車両台数を出力する。
In the present embodiment, the logical product of the binary image obtained in step S106 for the past N times is calculated so as to be applicable to a trailer-type truck having a gap between the driver's seat and the bed portion. This is taken as the front of the moving vehicle (step S108). Then, after performing the normalized Y-axis projection process, binarization is performed again to obtain the leading coordinates for each moving vehicle (step S112). In step S114, the vehicle management table 20 is sequentially updated while tracking the leading coordinates of each moving vehicle. For example, new vehicle registration, moving vehicle coordinates update, stop vehicle coordinates storage, and the like are performed. Then, in step S116, it is determined whether or not the coordinates have disappeared this time.
Then, the process proceeds to 18, where it is determined whether or not the last time coordinates were in the exit area. Here, if the previous coordinate is the exit area,
In step S120, a correlation operation is performed between the current exit area image and the exit area background image, and in step S122, the presence or absence of a correlation is determined. If it is determined in step S122 that there is no correlation, since a part of the vehicle body remains in the exit area, the vehicle management table 20 is updated and the vehicle information is stored (step S124). If it is determined in step S116 that the coordinates have not disappeared this time, or if the previous coordinates are not in the exit area in step S118, the process proceeds to step S126. Further, when it is determined in step S122 that there is a correlation,
Since the passage of the vehicle has been confirmed, the vehicle management table 20 is updated, and the vehicle information is updated to the vehicle management table 20.
(Step S128). In step S126, the measurement result output unit 22 outputs a detection signal every time a newly registered vehicle starts up in the vehicle management table 20 to count the number of passing vehicles within a predetermined time. When there is a registered vehicle in the vehicle management table 20, the presence of the vehicle in the presence measurement area and the number of existing vehicles are output.

【0013】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、単眼のカメラを用いることから低コスト化できると
共に、正逆方向時間差分画像を用いて画像処理するた
め、路上に映るビルや街路樹等の影及び移動車両の影の
影響を受けなくなり、移動車両の存在を正確に感知する
ことができる。従って、本実施の形態の交通流計測装置
による計測結果を用いて交通信号制御を行ったり、車載
器に交通情報を提供することにより、正確な実体情報に
基づく制御や情報提供が可能となる。なお、上記実施の
形態では、カメラを移動車両の前面部を撮像する位置に
設置し、片側車線の交通流を計測する装置として実施し
たが、これに限定されるものではなく、移動車両の前面
部と後面部の両方を俯瞰して、対向同時計測を行うよう
にしても良い。また、上記実施の形態では、画像処理部
18が車両抽出部24、車両追跡部26、および車両通
過判定部28で構成されているとしたが、必ずしもこの
構成要素に限定されるものではなく、分類の仕方や処理
手順に応じて構成要素を変更することも可能である。
As described above, according to the present embodiment, the cost can be reduced by using a monocular camera, and image processing is performed using forward and reverse time difference images. It is no longer affected by the shadow of a tree or the like and the shadow of the moving vehicle, and the presence of the moving vehicle can be accurately detected. Therefore, by performing traffic signal control using the measurement result of the traffic flow measuring device of the present embodiment or providing traffic information to the vehicle-mounted device, control and information provision based on accurate actual information can be performed. In the above-described embodiment, the camera is installed at a position where the front part of the moving vehicle is imaged, and is implemented as a device that measures traffic flow in one lane. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to perform the facing simultaneous measurement while looking down at both the part and the rear part. Further, in the above embodiment, the image processing unit 18 is configured by the vehicle extracting unit 24, the vehicle tracking unit 26, and the vehicle passing determining unit 28, but is not necessarily limited to this component. It is also possible to change the components according to the classification method and the processing procedure.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、路上高所のカメラからの道路俯瞰画像を
画像処理手段によって画像処理する。その画像処理手段
は、車両抽出部を少なくとも備えていて、所定時間間隔
で連続する2つの道路俯瞰画像間で暗から明に変化した
部分のみを抽出する正方向時間差分画像と、明から暗に
変化した部分のみを抽出する逆方向時間差分画像とをそ
れぞれ膨張させ、2つの膨張画像が重なり合う部分の画
像に基づいて移動車両の前面部を抽出する。このため、
路上に映るビルや街路樹等の固定物の影が除去されるの
は勿論、移動車両の影及び一般車両のように一様の濃度
を持った領域も除去可能となり、各移動車両の前面部を
抽出して計測領域内の車両の存在状況を正確に把握し
て、交通流を計測することができる上、単眼のカメラで
実施できるので低コスト化が可能である。請求項2に記
載の発明によれば、画像処理手段に含まれる車両抽出部
は、さらに2つの膨張画像が重なり合う部分の画像を所
定間隔で連続する複数枚の画像として取り出し、それら
複数枚の画像の論理積をとった結果に基づいて移動車両
の前面部を抽出するようにする。このため、運転席と荷
台部分との間に隙間があるトレーラタイプのトラックな
どで影が分割されたとしても、境界部分の影を除去する
ことができる。請求項3に記載の発明によれば、画像処
理手段に含まれる車両抽出部は、夜間の画像処理を行う
場合に、一対の前照灯または車幅灯に相当する画像に基
づいて移動車両の前面部を抽出する。このため、夜間点
灯する移動車両の前照灯や車幅灯を頼りに認識すること
で、各移動車両を正確に抽出し、計測領域内の車両の存
在状況を把握し、交通流を正確に計測することができ
る。請求項4に記載の発明によれば、道路俯瞰画像の計
測領域内から抽出された車両情報を車両毎に記憶して管
理する車両管理テーブルを有している。そして、画像処
理手段の車両追跡部では、車両抽出部が計測領域内で新
たな移動車両前面部を抽出する毎に車両情報を車両管理
テーブルに登録して、移動車両の前面部を追跡しながら
車両座標を更新し、計測領域の途中で移動車両前面部が
消滅すると停止車両と判定してその時の車両座標を保存
し、停止車両の移動再開時には保存した車両座標から移
動車両前面部の追跡を再開して車両座標を更新する。こ
のため、上記した移動車両の抽出を行いつつ、計測領域
内における各移動車両を正確に追跡することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, an image of a bird's-eye view image from a camera at a high point on the road is processed by the image processing means. The image processing means includes at least a vehicle extraction unit, and extracts a forward time difference image that extracts only a portion that changes from dark to bright between two continuous road overhead images at predetermined time intervals; The backward time difference image extracting only the changed part is expanded, and the front part of the moving vehicle is extracted based on the image of the part where the two expanded images overlap. For this reason,
In addition to removing the shadows of fixed objects such as buildings and street trees reflected on the road, it is also possible to remove shadows of moving vehicles and areas with uniform density such as ordinary vehicles, and the front part of each moving vehicle can be removed. Can be extracted to accurately grasp the presence state of the vehicle in the measurement area to measure the traffic flow, and can be implemented by a single-lens camera, so that the cost can be reduced. According to the second aspect of the present invention, the vehicle extracting unit included in the image processing unit further extracts an image of a portion where the two expanded images overlap each other as a plurality of continuous images at a predetermined interval, and extracts the plurality of images. The front part of the moving vehicle is extracted based on the result of the logical product of the two. For this reason, even if the shadow is divided by a trailer type truck or the like having a gap between the driver's seat and the bed portion, the shadow at the boundary can be removed. According to the third aspect of the present invention, when performing nighttime image processing, the vehicle extracting unit included in the image processing means detects a moving vehicle based on an image corresponding to a pair of headlights or a vehicle width light. Extract the front part. For this reason, by relying on the headlights and side lights of moving vehicles that are lit at night, each moving vehicle can be accurately extracted, the presence of vehicles in the measurement area can be grasped, and traffic flow can be accurately determined. Can be measured. According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle management table for storing and managing vehicle information extracted from the measurement area of the road overhead view image for each vehicle. Then, in the vehicle tracking unit of the image processing means, each time the vehicle extraction unit extracts a new front of the moving vehicle in the measurement area, the vehicle information is registered in the vehicle management table, and the front of the moving vehicle is tracked. When the vehicle coordinates are updated, and the front of the moving vehicle disappears in the middle of the measurement area, it is determined that the vehicle is stopped and the vehicle coordinates at that time are stored.When the stopped vehicle resumes moving, the front of the moving vehicle is tracked from the stored vehicle coordinates. Restart and update vehicle coordinates. For this reason, it is possible to accurately track each moving vehicle in the measurement area while extracting the moving vehicles described above.

【0015】請求項5に記載の発明によれば、画像処理
手段にはさらに車両通過判定部を備えている。この車両
通過判定部は、計測領域の車両出口付近に出口領域を設
けて、車両追跡部により移動車両前面部が出口領域に進
入後消滅した場合、移動車両前面部が出口領域に進入す
る直前の出口領域の背景画像と現在の出口領域の画像と
の相関演算を実施し、その演算結果が所定のしきい値を
越えていれば車両が通過したとして当該車両情報を車両
管理テーブルから抹消し、演算結果が所定のしきい値以
下であれば車体の一部が残っているとして当該車両情報
を車両管理テーブルに保存する。このため、車両管理テ
ーブルには、計測領域内に存在する移動車両の情報が正
確に保存され、通過すると抹消されるので、車両管理テ
ーブルを見るだけで計測領域内の車両の存在状況を正確
に把握することができる。請求項6に記載の発明によれ
ば、夜間時の車両抽出や車両追跡には、移動車両の前照
灯や車幅灯などを用いているが、夜間時における車両通
過判定部では、判定する車両の前照灯や車幅灯が通過す
ると画面上から消滅するため、車体の一部がまだ出口領
域内に残っているか否かの判断は前照灯や車幅灯の有無
では判断できない。このため、夜間時に車体の一部が出
口領域内に残っているか否かの判断は、車両に付いてい
る速度灯、側面灯、あるいは他車線の前照灯による側面
反射の有無を見て、明度の高い領域の占める割合が多い
場合は車体の一部が出口領域内に残っているものとす
る。請求項7に記載の発明によれば、計測結果出力部
は、車両管理テーブルに記憶された車両情報を参照し、
計測領域内における車両の存在、存在台数、あるいは通
過車両台数のうちの少なくとも1つの計測結果を求め
て、それを外部に出力するようにしたので、上記の交通
流計測結果を、例えば交通信号制御に用いたり、光ビー
コンを介して車載器等に提供することができる。請求項
8に記載の発明によれば、路上高所に設置されたカメラ
からの道路俯瞰画像は、移動車両の前面部を俯瞰する画
像だけでなく、移動車両の後面部を俯瞰する画像であっ
ても良く、この場合も上記と同様の画像処理を行うこと
によって、交通流を正確に計測することができる。請求
項9に記載の発明によれば、路上高所に設置されたカメ
ラからの道路俯瞰画像は、移動車両の前面部を俯瞰する
車線と、移動車両の後面部を俯瞰する車線とを同一画像
の視野に納めて画像処理を行うようにしても良く、交通
流の対向同時計測が可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the image processing means further includes a vehicle passage determining section. This vehicle passage determination unit provides an exit area near the vehicle exit of the measurement area, and when the vehicle tracking unit disappears after the front of the moving vehicle enters the exit area, immediately before the front of the moving vehicle enters the exit area. Performs a correlation operation between the background image of the exit area and the image of the current exit area, and deletes the vehicle information from the vehicle management table as a vehicle has passed if the calculation result exceeds a predetermined threshold, If the calculation result is equal to or less than the predetermined threshold value, it is determined that a part of the vehicle body remains, and the vehicle information is stored in the vehicle management table. For this reason, the vehicle management table accurately stores the information of the moving vehicles existing in the measurement area, and is deleted when the vehicle passes, so that the presence of the vehicle in the measurement area can be accurately determined just by looking at the vehicle management table. You can figure out. According to the invention described in claim 6, a vehicle headlight, a vehicle width light, and the like of a moving vehicle are used for vehicle extraction and vehicle tracking at night, but the vehicle passage determination unit at night determines. When a vehicle headlight or a vehicle width light passes, it disappears from the screen, and it cannot be determined whether a part of the vehicle body still remains in the exit area based on the presence or absence of the headlight or the vehicle width light. For this reason, whether or not a part of the vehicle body remains in the exit area at night is determined by checking the presence or absence of side reflections caused by a speed light, a side light, or a headlight in another lane attached to the vehicle. When the proportion of the high brightness area is large, it is assumed that a part of the vehicle body remains in the exit area. According to the invention described in claim 7, the measurement result output unit refers to the vehicle information stored in the vehicle management table,
Since at least one measurement result of the presence, the number of vehicles, or the number of passing vehicles in the measurement area is obtained and output to the outside, the above-described traffic flow measurement result is used, for example, in traffic signal control. Or provided to an in-vehicle device or the like via an optical beacon. According to the invention described in claim 8, the road overhead image from the camera installed at a high place on the road is not only an image that overlooks the front part of the moving vehicle, but also an image that overlooks the rear part of the moving vehicle. In this case, the traffic flow can be accurately measured by performing the same image processing as described above. According to the ninth aspect of the present invention, the road overhead view image from the camera installed at a high place on the road is the same image of the lane looking down on the front part of the moving vehicle and the lane looking down on the rear part of the moving vehicle. The image processing may be performed within the field of view, and the simultaneous simultaneous measurement of the traffic flow becomes possible.

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

【図1】本実施の形態に係る交通流計測装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a traffic flow measuring device according to the present embodiment.

【図2】灯器柱等の路側高所から車両交通路を俯瞰する
画像アングルとその中の領域区分とを説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an image angle of a bird's-eye view of a vehicle traffic road from a roadside high place such as a lamppost and an area division therein.

【図3】車両管理テーブルの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a vehicle management table.

【図4】カメラで車両交通路を俯瞰した一撮像画像例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a captured image in which a camera overlooks a vehicle traffic route.

【図5】2つの画像間で暗から明に変化した部分のみを
抽出する正方向時間差分画像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a forward time difference image that extracts only a portion that has changed from dark to bright between two images.

【図6】2つの画像間で明から暗に変化した部分のみを
抽出する逆方向時間差分画像を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a backward time difference image that extracts only a portion that has changed from light to dark between two images.

【図7】正方向時間差分画像と逆方向時間差分画像とを
膨張処理して加算後に所定のしきい値で2値化した画像
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an image obtained by expanding a forward time difference image and a backward time difference image, binarizing them with a predetermined threshold after addition, and adding the images.

【図8】(a)は運転台と荷台部分との間に隙間がある
トレーラー型のトラックを示す図、(b)は今回画像処
理結果の図、(c)は前回画像処理結果の図、(d)は
前々回画像処理結果の図、(e)は(b)〜(d)の画
像の論理積をとった図である。
8A is a diagram showing a trailer-type truck having a gap between a cab and a pallet portion, FIG. 8B is a diagram of a current image processing result, FIG. 8C is a diagram of a previous image processing result, (D) is a diagram of the result of the image processing two times before, and (e) is a diagram of the logical product of the images of (b) to (d).

【図9】本実施の形態に係る交通流計測装置の処理動作
を説明するフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing operation of the traffic flow measuring device according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 交通流計測装置、 12 カメラ、 14 画像入力部、 16 画像記憶部、 18 画像処理部、 20 車両管理テーブル、 22 計測結果出力部、 24 車両抽出部、 26 車両追跡部、 28 車両通過判定部、 30,32,34,35 車線、 36 存在計測領域、 38 出口領域、 40 対向車線、 42,46 移動車両、 44,48 影。 Reference Signs List 10 traffic flow measuring device, 12 camera, 14 image input unit, 16 image storage unit, 18 image processing unit, 20 vehicle management table, 22 measurement result output unit, 24 vehicle extraction unit, 26 vehicle tracking unit, 28 vehicle passage determination unit , 30, 32, 34, 35 lane, 36 presence measurement area, 38 exit area, 40 oncoming lane, 42, 46 moving vehicle, 44, 48 shadow.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 朝靖 埼玉県浦和市上木崎1丁目13番8号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 河野 太 埼玉県浦和市上木崎1丁目13番8号 日本 信号株式会社与野事業所内 Fターム(参考) 5B057 AA16 AA19 BA29 CF02 CH08 DA06 DA13 DB02 DB08 DC32 5C054 AA01 AA05 CA04 CC02 CE02 CE12 CH01 ED14 ED17 EF06 EG06 EG10 FC01 FC05 FC13 FC15 FF07 GA04 GB01 GB15 GD03 GD04 HA05 HA26 5H180 BB02 CC04 CC30 DD01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tomoyasu Kitagawa 1-13-8 Kamikizaki, Urawa-shi, Saitama Japan Signaling Co., Ltd. Yono Works (72) Inventor Futa Kono 1-13, Kamikizaki, Urawa-shi, Saitama No. 8 Nippon Signal Co., Ltd. Yono Office F-term (reference) HA26 5H180 BB02 CC04 CC30 DD01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 路上高所に設置されたカメラからの道路
俯瞰画像を画像処理する画像処理手段を有し、車線の車
両動線方向に設けられた計測領域内の車両の存在状況を
把握して交通流の計測を行う交通流計測装置において、 前記画像処理手段は、所定時間間隔で連続する2つの道
路俯瞰画像間で暗から明に変化した部分のみを抽出する
正方向時間差分画像と、明から暗に変化した部分のみを
抽出する逆方向時間差分画像とをそれぞれ膨張させ、そ
の2つの膨張画像が重なり合う部分の画像に基づいて移
動車両の前面部を抽出する車両抽出部を少なくとも備え
ていることを特徴とする交通流計測装置。
1. An image processing means for performing image processing of a bird's-eye view image from a camera installed at a high point on a road, and grasps a presence state of a vehicle in a measurement area provided in a vehicle traffic direction of a lane. A traffic flow measurement device that measures traffic flow, wherein the image processing means includes a forward time difference image that extracts only a portion that changes from dark to bright between two road overhead images that are continuous at predetermined time intervals; A reverse direction time difference image for extracting only a portion changed from light to dark, and a vehicle extracting unit for extracting a front portion of the moving vehicle based on an image of a portion where the two expanded images overlap each other; Traffic flow measuring device.
【請求項2】 前記車両抽出部は、さらに前記2つの膨
張画像が重なり合う部分の画像を所定間隔で連続する複
数枚の画像として取り出し、それら複数枚の画像の論理
積をとった結果に基づいて移動車両の前面部を抽出する
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載の交通流計
測装置。
2. The vehicle extracting section further extracts an image of a portion where the two dilated images overlap each other as a plurality of continuous images at a predetermined interval, and obtains a logical product of the plurality of images. The traffic flow measuring device according to claim 1, wherein a front portion of the moving vehicle is extracted.
【請求項3】 前記車両抽出部は、夜間の画像処理を行
う場合、一対の前照灯または車幅灯に相当する画像に基
づいて移動車両の前面部を抽出することを特徴とする請
求項1に記載の交通流計測装置。
3. The vehicle extraction unit according to claim 1, wherein when performing nighttime image processing, the vehicle extraction unit extracts a front portion of the moving vehicle based on an image corresponding to a pair of headlights or a vehicle width light. 2. The traffic flow measuring device according to 1.
【請求項4】 前記道路俯瞰画像の計測領域内から抽出
された車両情報を車両毎に記憶して管理する車両管理テ
ーブルを有すると共に、 前記画像処理手段は、前記車両抽出部が前記計測領域内
で新たな移動車両前面部を抽出する毎に、当該車両情報
を前記車両管理テーブルに登録し、その移動車両前面部
を追跡しながら車両座標を更新し、前記計測領域の途中
で移動車両前面部が消滅すると停止車両と判定してその
時の車両座標を保存し、停止車両の移動再開時には保存
した車両座標から移動車両前面部の追跡を再開して車両
座標を更新する車両追跡部をさらに備えていることを特
徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の交通流計測
装置。
4. A vehicle management table for storing and managing, for each vehicle, vehicle information extracted from within a measurement area of the road overhead view image, wherein the image processing means includes: Each time a new moving vehicle front part is extracted, the vehicle information is registered in the vehicle management table, and the vehicle coordinates are updated while tracking the moving vehicle front part. When the vehicle disappears, the vehicle is determined to be a stopped vehicle, the vehicle coordinates at that time are stored, and when the stopped vehicle restarts moving, the vehicle tracking unit that resumes tracking of the front of the moving vehicle from the stored vehicle coordinates and updates the vehicle coordinates is further provided. The traffic flow measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 前記画像処理手段は、前記計測領域の車
両出口付近に出口領域を設け、前記車両追跡部によって
移動車両前面部が出口領域に進入後消滅した場合、当該
移動車両前面部が出口領域に進入する直前の出口領域の
背景画像と現在の出口領域の画像との相関演算を実施
し、その演算結果が所定のしきい値を越えていれば車両
が通過したとして当該車両情報を前記車両管理テーブル
から抹消し、演算結果が所定のしきい値以下であれば車
体の一部が残っているとして当該車両情報を前記車両管
理テーブルに保存する車両通過判定部をさらに備えてい
ることを特徴とする請求項4に記載の交通流計測装置。
5. An image processing means for providing an exit area near a vehicle exit in the measurement area, wherein when the vehicle tracking section disappears after the front section of the moving vehicle enters the exit area, the front section of the moving vehicle exits the exit area. A correlation calculation is performed between the background image of the exit area immediately before entering the area and the image of the current exit area, and if the calculation result exceeds a predetermined threshold value, the vehicle information is determined to be passed by the vehicle. A vehicle passage determination unit that deletes the vehicle information from the vehicle management table and stores the vehicle information in the vehicle management table assuming that a part of the vehicle body remains if the calculation result is equal to or less than a predetermined threshold value. The traffic flow measuring device according to claim 4, characterized in that:
【請求項6】 前記画像処理手段は、前記計測領域の車
両出口付近に出口領域を設け、前記請求項3の車両抽出
部で夜間時の車両を抽出し、前記車両追跡部によって移
動車両前面部が出口領域に進入後消滅した場合、当該出
口領域を明度で2値化し、出口領域内に明度の高い領域
の占める割合が所定のしきい値以下であれば車両が通過
したとして当該車両情報を前記車両管理テーブルから抹
消し、所定のしきい値を越えていれば車体の一部が残っ
ているとして当該車両情報を前記車両管理テーブルに保
存する車両通過判定部をさらに備えていることを特徴と
する請求項4に記載の交通流計測装置。
6. An image processing means for providing an exit area near a vehicle exit of the measurement area, extracting a vehicle at night by the vehicle extracting section according to claim 3, and a vehicle front section by the vehicle tracking section. If the vehicle disappears after entering the exit area, the exit area is binarized by brightness, and if the ratio of the high brightness area in the exit area is equal to or less than a predetermined threshold, the vehicle information is determined to be passed by the vehicle. The vehicle management table further includes a vehicle passage determination unit that deletes the vehicle information from the vehicle management table and stores the vehicle information in the vehicle management table as a part of the vehicle body remains if a predetermined threshold is exceeded. The traffic flow measuring device according to claim 4, wherein
【請求項7】 前記車両管理テーブルに記憶された車両
情報に基づいて、計測領域内における車両の存在、車両
の存在台数、あるいは通過車両台数のうち少なくとも1
つの計測結果を求め、それを外部に出力する計測結果出
力部をさらに備えていることを特徴とする請求項4〜6
の何れか一項に記載の交通流計測装置。
7. Based on the vehicle information stored in the vehicle management table, at least one of the presence of a vehicle, the number of vehicles, and the number of vehicles passing in a measurement area.
7. The apparatus according to claim 4, further comprising a measurement result output unit for obtaining one measurement result and outputting the measurement result to the outside.
The traffic flow measuring device according to any one of the above.
【請求項8】 路上高所に設置されたカメラからの道路
俯瞰画像は、移動車両の前面部の俯瞰画像に代えて、移
動車両の後面部の俯瞰画像を用いて画像処理を行うこと
を特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の交通流
計測装置。
8. An image of a bird's-eye view of a road from a camera installed at a high point on the road is processed using a bird's-eye view image of a rear part of the moving vehicle instead of a bird's-eye view image of a front part of the moving vehicle. The traffic flow measuring device according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 路上高所に設置されたカメラからの道路
俯瞰画像は、移動車両の前面部を俯瞰する車線と、移動
車両の後面部を俯瞰する車線とを同一画像の視野に納め
て画像処理を行うことで、対向同時計測を可能にしたこ
とを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の交通
流計測装置。
9. A bird's-eye view image from a camera installed at a high point on the road includes a lane that looks down on the front part of the moving vehicle and a lane that looks down on the rear part of the moving vehicle in the same image field of view. The traffic flow measurement device according to any one of claims 1 to 7, wherein the process allows the simultaneous measurement of the opposite direction.
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KR100965800B1 (en) 2008-11-12 2010-06-24 (주)인펙비전 method for vehicle image detection and speed calculation
KR101089029B1 (en) * 2010-04-23 2011-12-01 동명대학교산학협력단 Crime Preventing Car Detection System using Optical Flow
US11727601B2 (en) 2019-12-31 2023-08-15 Woven Planet North America, Inc. Overhead view image generation

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