JP2002092600A

JP2002092600A - 道路監視装置

Info

Publication number: JP2002092600A
Application number: JP2000283402A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Amamoto; 直弘天本; Makoto Masuda; 誠増田; Toshihiko Miyazaki; 敏彦宮崎
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＴＶカメラの視野内に存在するすべての物体の
二次元の位置情報を得るようにして、道路の管理者等に
通報することができるようにする。【解決手段】ＩＴＶカメラ１０１からの画像から背景の
みの画像を減算して差分画像を形成する手段と、前記差
分画像の画像信号を二値化する手段と、画像信号を受信
する度に、該画像信号中で１の値が付与された画素に対
応するカウントバッファ１１６のメモリ領域に１をイン
クリメントし、前記画像信号中で０の値が付与された画
素に対応する前記カウントバッファ１１６のメモリ領域
を０にリセットするとともに、前記カウントバッファ１
１６のメモリ領域の数値を読み出して、該数値が所定の
値以上であるメモリ領域の範囲を検出する停止・低速移
動物体検出手段１１５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路監視装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路、高速道路等の道路にお
いて、ＴＶカメラを用いて、道路を走行する車両の走行
状態を監視し、特に、交通の障害となる停止車両、低速
移動車両等を自動的に検出して、前記道路の管理者等に
通報する道路監視装置が提供されている。

【０００３】前記従来の道路監視装置においては、前記
道路の監視すべき区間の道路上方に、前記区間を視野と
するＴＶカメラを配設して、前記区間を走行する車両を
撮影する。そして、前記区間内に車両の存在領域を設定
し、前記領域内での車両を撮影した画像データを画像フ
レーム毎に抽出する。次に、前記抽出された画像データ
を時系列的に蓄積して蓄積画像データを作成し、該蓄積
画像データを二値化する。さらに、二値化した前記蓄積
画像データを一次元に投影して投影データを作成し、該
投影データの面積を算出する。

【０００４】これにより、車両の時間的変化を検出して
交通の障害となる停止車両、低速移動車両等を自動的に
見つけ出し、見つけ出した場合は警報を発生するなどし
て、道路の管理者等に通報するようになっている（特開
平４−３１３１９８号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の道路監視装置においては、道路の車線毎に車両の存
在領域を設定し、道路の進行方向と垂直な方向に積算し
た一次元の投影データを用いているので、道路の進行方
向に関する位置情報しか得ることができず、道路の幅方
向に関する位置情報を得ることができなくなってしま
う。

【０００６】このため、例えば、片側二車線や三車線の
道路のような複数車線の道路において、車両が複数の車
線に跨って走行している場合、同一の車両が両方の車線
におぃて検出されてしまう。

【０００７】また、道路の幅方向に関する位置情報を得
ることができないので、停止した車両や落下物などの停
止物体が路上にある場合、前記停止物体の大きさを把握
することができず、道路の通行不能範囲を把握すること
が不可能である。

【０００８】本発明は、上記従来の道路監視装置の問題
点を解決して、存在領域を設定せずに、ＴＶカメラの視
野内に存在するすべての物体の二次元の位置情報を得る
ようにして、道路の情報を的確に把握し、道路の管理者
等に通報することができる道路監視装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の道
路監視装置においては、道路の監視すべき区間を撮影す
るＩＴＶカメラと、該ＩＴＶカメラからの画像から背景
のみの画像を減算して差分画像を形成する手段と、前記
差分画像の画像信号を二値化する手段と、前記画像の各
画素に対応するメモリ領域を有するカウントバッファ
と、前記二値化した画像信号を受信する度に前記カウン
トバッファにアクセスして、前記二値化した画像信号中
で１の値が付与された画素に対応する前記カウントバッ
ファのメモリ領域に１をインクリメントし、前記二値化
した画像信号中で０の値が付与された画素に対応する前
記カウントバッファのメモリ領域を０にリセットすると
ともに、一定時間経過後、前記カウントバッファにアク
セスして、前記カウントバッファのメモリ領域の数値を
読み出して、前記数値が所定の値以上であるメモリ領域
の範囲を停止物体範囲又は低速移動物体範囲として検出
する停止・低速移動物体検出手段と、前記停止物体範囲
又は低速移動物体範囲を表示する画像表示手段とを有す
る。

【００１０】本発明の他の道路監視装置においては、道
路の監視すべき区間を撮影するＩＴＶカメラと、該ＩＴ
Ｖカメラからの画像から背景のみの画像を減算して差分
画像を形成する手段と、前記差分画像の画像信号を二値
化する手段と、前記画像の各画素に対応するメモリ領域
を有する画像蓄積手段と、前記二値化した画像信号を受
信する度に前記画像蓄積手段にアクセスして、前記画像
の各画素に対応する前記画像蓄積手段のメモリ領域を更
新するとともに、前記画像蓄積手段にアクセスして、前
記画像蓄積手段のメモリ領域の数値を読み出して、前記
数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物体
範囲又は低速移動物体範囲として検出する停止・低速移
動物体検出手段と、前記停止物体範囲又は低速移動物体
範囲を表示する画像表示手段とを有する。

【００１１】本発明の更に他の道路監視装置において
は、さらに、前記数値が低速移動物体を検出するための
閾値以上である場合は、前記数値が所定の値以上である
メモリ領域の範囲を低速移動物体範囲として検出し、前
記数値が停止物体を検出するための閾値以上である場合
は、前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を
停止物体範囲として検出した後、前記停止物体範囲を低
速移動物体範囲で除した値が所定の値を超えている場合
には、前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲
を停止物体範囲として識別し、超えていない場合には、
前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を低速
移動物体範囲として識別する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る道路監視装置の構成を示す図である。

【００１４】本実施の形態において、道路監視装置は、
ＩＴＶカメラ１０１、画像処理装置１００及び画像表示
手段１０２を有する。ここで、前記道路監視装置は、有
料道路、高速道路、橋、トンネル等車両が通行する道路
において、道路を走行する車両の走行状態を監視し、特
に、交通の障害となる停止している車両や落下物などの
停止物体、及び、低速で移動している車両や落下物など
の低速移動物体を自動的に検出して、前記道路の管理者
等に停止物体及び低速移動物体の情報を提供するための
ものである。

【００１５】ここで、前記ＩＴＶカメラ１０１として
は、一般的に、工業用テレビカメラを使用するが、動画
を撮影する機能を有するものであれば、放送局用のテレ
ビカメラであっても、家庭用のテレビカメラであっても
よく、いかなる形態のものであってもよい。そして、前
記ＩＴＶカメラ１０１は、前記道路の監視すべき区間を
上方から撮影するために、道路脇に設置された柱等に取
り付けられ、前記画像処理装置１００のＡ／Ｄコンバー
タ１１０に通信可能に接続される。

【００１６】また、前記画像表示手段１０２は、ＣＲ
Ｔ、液晶ディスプレー等の画像表示装置から成り、前記
画像処理装置１００の画像合成手段１１７に通信可能に
接続されており、前記画像処理装置１００から送信され
た画像を表示する。そして、前記画像表示手段１０２
は、道路管理事務所、交通管理センター等に配設される
ので、道路を管理したり交通状況を監視する者は、前記
表示された画像によって、前記ＩＴＶカメラ１０１の視
野内に存在するすべての物体の二次元の位置情報を得る
ことができる。

【００１７】そして、前記画像処理装置１００は、Ａ／
Ｄコンバータ１１０、入力画像記憶手段１１１、背景画
像記憶手段１１２、二値化手段１１３、背景画像更新手
段１１４、停止・低速移動物体検出手段１１５、カウン
トバッファ１１６、画像合成手段１１７及び差分器１１
８を有するものである。

【００１８】ここで、前記Ａ／Ｄコンバータ１１０は、
前記ＩＴＶカメラ１０１に通信可能に接続され、前記Ｉ
ＴＶカメラ１０１から送信された画像のアナログ信号を
デジタル信号に変換して、前記入力画像記憶手段１１１
及び二値化手段１１３に送信する。

【００１９】次に、前記入力画像記憶手段１１１は、前
記Ａ／Ｄコンバータ１１０から送信された画像を格納す
る記憶手段である。なお、前記入力画像記憶手段１１１
から読み出された画像は、前記背景画像更新手段１１４
及び画像合成手段１１７に送信される。

【００２０】また、前記差分器１１８は、前記前記Ａ／
Ｄコンバータ１１０から送信された画像から、前記背景
画像記憶手段１１２から送信された背景画像を減算する
手段、すなわち、差分処理を行う手段である。さらに、
前記二値化手段は前記差分処理が行われた画像の画像信
号を、適当な閾値を基準にして、１又は０に二値化し
て、二値化された画像信号を作成する手段である。そし
て、前記二値化された画像信号は、前記背景画像更新手
段１１４及び停止・低速移動物体検出手段１１５に送信
される。

【００２１】そして、前記背景画像更新手段１１４は、
前記入力画像記憶手段１１１から送信された画像及び前
記二値化手段１１３から送信された二値化された画像信
号に基づいて、次に前記Ａ／Ｄコンバータ１１０から送
信される画像に対応する背景画像を推定して更新する手
段である。前記更新された背景画像は、前記背景画像記
憶手段１１２に送信されて格納される。

【００２２】一方、前記停止・低速移動物体検出手段１
１５は、前記二値化手段１１３から送信された二値化さ
れた画像信号を記憶手段である前記カウントバッファ１
１６に送信して、格納し、蓄積させる手段である。そし
て、前記停止・低速移動物体検出手段１１５は、一定期
間毎に前記カウントバッファ１１６にアクセスして、一
定期間の間に蓄積された二値化された画像信号を読み出
し、停止物体及び低速移動物体を検出する。なお、前記
検出された停止物体及び低速移動物体の情報は、前記画
像合成手段１１７に送信される。

【００２３】ここで、前記画像合成手段１１７は、前記
入力画像記憶手段１１１から送信された画像及び前記停
止・低速移動物体検出手段１１５から送信された前記停
止物体及び低速移動物体の情報に基づいて、合成画像を
作成する手段である。そして、前記合成画像を前記画像
表示手段１０２に送信する。すると、前記画像表示手段
１０２は前記合成画像に基づいて、画像を表示して、前
記道路の管理者等に停止物体及び低速移動物体の情報を
提供する。

【００２４】これにより、前記道路監視装置は、有料道
路、高速道路、橋、トンネル等車両が通行する道路にお
いて、道路を走行する車両の走行状態等を監視し、特
に、交通の障害となる停止している車両や落下物などの
停止物体、及び、低速で移動している車両や落下物など
の低速移動物体を自動的に検出して、前記道路の管理者
等に停止物体及び低速移動物体の情報を理解しやすい形
態で提供することができる。

【００２５】次に、前記道路監視装置の動作について説
明する。

【００２６】図２は物体検出の処理手順を示す図、図３
はカウントバッファを更新する１例を示す図、図４は低
速移動物体の検出手順を示す図、図５は低速移動物体を
識別する手順を示す図、図６は停止物体を識別する手順
を示す図、図７は画像表示手段に表示される画像の１例
を示す図である。

【００２７】まず、ＩＴＶカメラ１０１は、背景として
の道路や道路周辺及び走行物体としての前記道路上を走
行する車両等を撮影する。そして、図２（ａ）に示され
るような撮影された前記背景及び走行物体の画像のアナ
ログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１０に送信されて、デ
ジタル信号に変換される。さらに、前記画像は、入力画
像記憶手段１１１に送信されて格納されるとともに、二
値化手段１１３に送信される。

【００２８】ここで、背景画像記憶手段１１２には、あ
らかじめ前記ＩＴＶカメラ１０１で撮影された、走行物
体が存在しない背景のみの画像である背景画像が、格納
されている。そして、前記背景画像は前記二値化手段１
１３に送信される。

【００２９】すると、差分器１１８において、前記Ａ／
Ｄコンバータ１１０から送信された画像と前記背景のみ
の画像との間で差分処理が行われ、差分画像が形成され
る。すなわち、前記前記Ａ／Ｄコンバータ１１０から送
信された画像から、前記背景画像記憶手段１１２から送
信された背景画像が減算されて、差分画像が形成され
る。

【００３０】そして、前記二値化手段１１３において、
前記差分画像の画像信号が適当な閾値で二値化される。
すなわち、画像中の各画素において、前記差分画像の信
号の値が所定の値を超えている場合、前記画素に１の値
を付与し、超えていない場合は０を付与する。これによ
り、図２（ｂ）に示されるような二値化した画像信号が
作成される。なお、図２（ｂ）において黒色の領域は１
が付与された画素であり、白色の領域は０が付与された
画素である。

【００３１】次に、背景画像更新手段１１４において、
前記背景画像が更新される。すなわち、天候の変化や時
間の経過等により、撮影された前記背景及び走行物体の
画像の明るさが変化するので、正確な差分信号を作成す
るためには、前記背景画像を更新することが必要であ
る。そして、前記背景画像を更新するには、天候の変化
や時間の経過等による明るさの変化、ビルや雲などの影
の変化等を反映する必要があるが、一方、走行物体の影
響を排除する必要がある。このため、図２（ｂ）に示さ
れるような差分画像信号を二値化した画像信号が、前記
背景画像を更新するためのマスク画像として使用され
る。

【００３２】この場合、前記二値化した画像信号中で１
の値が付与された画素に対応する領域（図２（ｂ）にお
いて黒色の領域）では、前記背景画像記憶手段１１２に
既に格納されている過去の背景画像のデジタル画像信号
を維持する。

【００３３】一方、前記二値化した画像信号中で０の値
が付与された画素に対応する領域（図２（ｂ）において
白色の領域）では、前記背景画像記憶手段１１２に既に
格納されている過去の背景画像の画像信号と、前記入力
画像記憶手段１１１に格納されたＩＴＶカメラ１０１で
撮影された背景及び走行物体の画像信号とを所定の比率
で合成して、新たな背景画像の画像信号を形成する。す
なわち、画像中の各画素に対応する前記過去の背景画像
の画像信号の値と、前記背景及び走行物体の画像信号の
値とを所定の比率で合算し、この合算値を新たな背景画
像における各画素に対応する画像信号の値とする。

【００３４】そして、前記二値化した画像信号中で１の
値が付与された画素に対応する領域の過去の背景画像の
画像信号と、二値化した画像信号中で０の値が付与され
た画素に対応する領域での新たな背景画像の画像信号と
を組み合わせた背景画像を、更新された背景画像とし
て、前記背景画像記憶手段１１２に格納し、既に格納さ
れていた過去の背景画像と置き換える。

【００３５】このように、前記ＩＴＶカメラ１０１から
新しい画像信号が送信される度に前記背景画像記憶手段
１１２に格納される背景画像が更新されるので、前記背
景画像記憶手段１１２には常に新しい背景画像が格納さ
れる。

【００３６】なお、背景画像を更新する方法としては、
過去の背景画像を所定の期間蓄積した後で加算平均を取
ることによって背景画像を更新する方法もある。また、
Ａ．Ｍｅｃｏｃｃｉ、”ＭｏｖｉｎｇＯｂｊｅｃｔ
ＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＡｎｄＣｌａｓｓｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎＩｎＥｘｔｅｒｎａｌＥｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔｓ”、ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
（１９８９）Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．２、ｐｐ．１８３−
１９４、において用いられる方法に、前述したようにし
て作成した背景画像を適用することもできる。

【００３７】次に、停止・低速移動物体検出手段１１５
においては、図２（ｂ）に示されるような差分画像信号
を二値化した画像信号に基づいて、走行物体である停止
物体又は低速移動物体を検出する。

【００３８】まず、前記停止・低速移動物体検出手段１
１５は、カウントバッファ１１６にアクセスして、該カ
ウントバッファ１１６に格納されているデータの更新を
行う。なお、前記カウントバッファ１１６は、画像中の
すべての画素にそれぞれ一対一で対応するメモリ領域を
有し、前記画像処理装置１００の起動時には初期化され
る。すなわち、前記画像処理装置１００の起動時には、
すべての前記メモリ領域の値は０となる。

【００３９】ここで、前記停止・低速移動物体検出手段
１１５は、差分画像信号を二値化した画像信号を受信す
る度に、前記カウントバッファ１１６にアクセスして、
前記二値化した画像信号中で１の値が付与された画素に
対応する前記カウントバッファ１１６のメモリ領域に１
をインクリメントし、前記二値化した画像信号中で０の
値が付与された画素に対応する前記カウントバッファ１
１６のメモリ領域を０にリセットする。

【００４０】例えば、ある時刻ｔにおける画像フレーム
の差分画像信号を二値化した画像信号が、図３（ａ）に
示されるものであり、前記時刻ｔにおける前記図３
（ａ）中の破線で囲まれた範囲に対応する前記カウント
バッファ１１６のメモリ領域の数値が、図３（ｂ）に示
されるものであると仮定する。そして、次の画像フレー
ム、すなわち時刻ｔ＋１における画像フレームの差分画
像信号を二値化した画像信号が、図３（ｃ）に示される
ものであると、前記時刻ｔ＋１における前記図３（ｃ）
中の破線で囲まれた範囲に対応する前記カウントバッフ
ァ１１６のメモリ領域の数値は、図３（ｄ）に示される
ようになる。

【００４１】これにより、一定期間経過した時点の前記
カウントバッファ１１６のメモリ領域の数値は、対応す
る画素において、走行物体が前記一定期間経過した時点
までに、連続して検出された画像フレームの数を表すこ
とになる。そして、画像フレームの入力周期が分かれ
ば、前記ＩＴＶカメラ１０１が撮影した画像の各画素に
おいて前記走行物体が連続して検出された時間を求める
ことができる。

【００４２】すなわち、ある時点において、大きな数値
を有するメモリ領域に対応する画素には、走行物体が過
去から前記時点まで長時間存在していたことが分かり、
小さな数値を有するメモリ領域に対応する画素には、走
行物体が過去から前記時点までの短時間だけ存在してい
たことが分かり、数値が０のメモリ領域に対応する画素
には、走行物体が前記時点では存在していないというこ
とがわかる。

【００４３】また、走行物体が高速で移動している場合
は、大きい数値を有するメモリ領域は少ないことが分か
り、走行物体が低速で移動している場合は、大きい数値
を有するメモリ領域が多いことが分かり、走行物体が停
止している場合は、大きい数値を有するメモリ領域が多
く、しかもその数値は全体として、走行物体が低速で移
動している場合よりも大きいことが分かる。

【００４４】次に、前記停止・低速移動物体検出手段１
１５は、前記カウントバッファ１１６の各メモリ領域の
数値を読み出して、所定の時間又は所定のフレーム数以
上連続して走行物体が検出されたメモリ領域の範囲を停
止・低速移動物体範囲として検出する。この場合、前記
各メモリ領域の数値は前記所定の時間又は所定のフレー
ム数を表すので、低速移動物体及び停止物体を検出する
ための各メモリ領域の数値の閾値をそれぞれ設定し、該
閾値以上の数値を有するメモリ領域の範囲を検出するよ
うにする。なお、低速移動物体を検出するための各メモ
リ領域の数値の閾値をｓｌｏｗ＿ｔｈｌとし、停止物体
を検出するための各メモリ領域の数値の閾値をｓｔｏｐ
＿ｔｈｌとすると、ｓｌｏｗ＿ｔｈｌ≦ｓｔｏｐ＿ｔｈ
ｌとなるように設定される。

【００４５】ここで、ある時刻ｔからｔ＋ｎまでの期
間、低速で移動する低速移動物体が撮影された画像フレ
ームの差分画像の画像信号を二値化した画像信号は、図
４（ａ）〜（ｃ）に示されるようになると仮定する。こ
の場合、時刻ｔ＋ｎにおいて１以上の数値を有する前記
カウントバッファ１１６のメモリ領域の範囲は、図４
（ｄ）に示されるようになる。そして、前記閾値ｓｌｏ
ｗ＿ｔｈｌ以上の数値を有するメモリ領域の範囲、すな
わち、低速移動物体範囲として検出される範囲は、図４
（ｅ）に示されるようになる。

【００４６】なお、このようにして検出された図４
（ｅ）に示される低速移動物体範囲は、撮影された画像
において低速移動物体が占める範囲の一部分であって、
図４（ｃ）に示される差分画像の画像信号を二値化した
画像信号における低速移動物体の占める範囲が、時刻ｔ
＋ｎにおいて撮影された画像における低速移動物体が占
める範囲である。したがって、前記停止・低速移動物体
検出手段１１５は、低速移動物体範囲（図４（ｅ）に示
される範囲）を検出すると、時刻ｔ＋ｎにおける画像フ
レームの差分画像の画像信号を二値化した画像信号か
ら、低速移動物体の占める範囲（図４（ｃ）に示される
範囲）を正確に検出することができる。

【００４７】また、閾値をｓｔｏｐ＿ｔｈｌと設定すれ
ば、同様にして、停止物体範囲を検出することができ
る。しかし、同じカウントバッファ１１６の各メモリ領
域の数値を読み出して、２種類の閾値を基準に検出して
いるので、前記停止物体範囲は、同時に前記低速移動物
体範囲としても検出されることになる。したがって、前
記走行物体は、停止しているのか、低速で移動している
のかを識別する必要がある。

【００４８】そこで、１以上の数値を有する前記カウン
トバッファ１１６のメモリ領域の範囲から、前記閾値ｓ
ｔｏｐ＿ｔｈｌと前記閾値ｓｌｏｗ＿ｔｈｌとをそれぞ
れ基準にして検出した範囲の大きさに基づいて、前記停
止物体範囲と前記低速移動物体範囲とを識別する。

【００４９】まず、ある時刻において、１以上の数値を
有する前記カウントバッファ１１６のメモリ領域の範囲
が図５（ａ）に示されるような場合、図５（ａ）におけ
る破線上の各メモリ領域の数値の分布が図５（ｂ）に示
されるようになると仮定する。この場合、前記閾値ｓｌ
ｏｗ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲である低速移動
物体範囲は、図５（ｃ）に示されるようになる。一方、
前記閾値ｓｔｏｐ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲で
ある停止物体範囲は、図５（ｄ）に示されるようにな
る。ここでは、前記低速移動物体範囲の面積が前記停止
物体範囲の面積よりも相当大きいことがわかる。

【００５０】次に、ある時刻において、１以上の数値を
有する前記カウントバッファ１１６のメモリ領域の範囲
が図６（ａ）に示されるような場合、図６（ａ）におけ
る破線上の各メモリ領域の数値の分布が図６（ｂ）に示
されるようになると仮定する。この場合、前記閾値ｓｌ
ｏｗ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲である低速移動
物体範囲は、図６（ｃ）に示されるようになる。一方、
前記閾値ｓｔｏｐ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲で
ある停止物体範囲は、図６（ｄ）に示されるようにな
る。ここでは、前記低速移動物体範囲の面積と前記停止
物体範囲の面積とがほぼ等しいことがわかる。

【００５１】したがって、ひとつの移動物体に関して、
停止物体範囲と低速移動物体範囲とが検出された場合に
は、停止物体範囲の面積／低速移動物体範囲の面積＞ａ
ｒｅａ＿ｔｈｌの条件を満たす場合には、前記移動物体
は停止物体であり、満たしていない場合には、前記移動
物体は低速移動物体であると識別する。ただし、前記閾
値ａｒｅａ＿ｔｈｌは、０≦ａｒｅａ＿ｔｈｌ≦１．０
の任意の値である。

【００５２】このようにして、前記停止・低速移動物体
検出手段１１５は、差分画像の画像信号を二値化した画
像信号に基づいて、走行物体である停止物体又は低速移
動物体を検出すると、検出した前記停止物体又は低速移
動物体の範囲を画像合成手段１１７に送信する。する
と、前記画像合成手段１１７は、前記入力画像記憶手段
から送信された画像と、前記停止物体又は低速移動物体
の範囲とを合成して合成画像を作成し、前記画像表示手
段１０２に送信する。

【００５３】すると、前記画像表示手段１０２は合成さ
れた前記合成画像の画像信号にしたがって、例えば、図
７に示されるような、画像を表示する。ここで、図７
は、前記停止物体又は低速移動物体の外接矩（く）形を
視認性のよい色で表示し、さらに「停止」という文字を
点滅表示させた表示の１例である。

【００５４】このように、本実施の形態において、停止
・低速移動物体検出手段１１５は、差分画像信号を二値
化した画像信号を受信する毎に、カウントバッファ１１
６にアクセスして、前記二値化した画像信号中で１の値
が付与された画素に対応する前記カウントバッファ１１
６のメモリ領域に１をインクリメントし、前記二値化し
た画像信号中で０の値が付与された画素に対応する前記
カウントバッファ１１６のメモリ領域を０にリセットす
ることによって、前記カウントバッファ１１６を更新す
る。そして、前記カウントバッファ１１６の各メモリ領
域の数値を読み出して、所定の時間又は所定のフレーム
数以上連続して走行物体が検出されたメモリ領域の範囲
を停止・低速移動物体範囲として検出する。

【００５５】したがって、停止物体又は低速移動物体の
みを正確に検出することができる。また、所定の時間又
は所定のフレーム数以上連続して走行物体が検出された
メモリ領域の範囲だけを検出するので、ノイズの影響を
受けにくく、ロバストな検出が可能となる。

【００５６】さらに、前記停止物体又は低速移動物体の
完全なシルエットを得ることができるので、前記停止物
体又は低速移動物体の大きさや位置を容易にかつ正確に
把握することが可能となる。

【００５７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造のも
の及び同じ動作についてはその説明を省略する。

【００５８】図８は本発明の第２の実施の形態における
道路監視装置の構成を示す図である。

【００５９】本実施の形態における画像処理装置１００
は、前記第１の実施の形態におけるカウントバッファ１
１６に代えて、画像蓄積手段１１９を有する。ここで、
該画像蓄積手段１１９は、二値化手段１１３から停止・
低速移動物体検出手段１１５に送信された二値化した画
像信号を格納して蓄積する記憶手段である。そして、前
記停止・低速移動物体検出手段１１５は、一定期間毎に
前記画像蓄積手段１１９にアクセスして、一定期間の間
に蓄積された二値化された画像信号を読み出し、停止物
体及び低速移動物体を検出するようになっている。

【００６０】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。

【００６１】図９は低速移動物体の検出手順を示す図、
図１０は低速移動物体を識別する手順を示す図、図１１
は停止物体を識別する手順を示す図である。

【００６２】なお、ＩＴＶカメラ１０１、Ａ／Ｄコンバ
ータ１１０、差分器１１８、入力画像記憶手段１１１、
背景画像記憶手段１１２、二値化手段１１３、背景画像
更新手段１１４、画像合成手段１１７及び画像表示手段
１０２の動作は、前記第１の実施の形態と同じなので、
説明を省略する。

【００６３】ここで、停止・低速移動物体検出手段１１
５においては、差分画像の画像信号を二値化した画像信
号に基づいて、走行物体である停止物体又は低速移動物
体を検出する。そして、前記停止・低速移動物体検出手
段１１５は、画像蓄積手段１１９にアクセスして、該画
像蓄積手段１１９に格納されているデータの更新を行
う。なお、前記画像蓄積手段１１９は、画像中のすべて
の画素にそれぞれ一対一で対応するメモリ領域を有し、
前記画像処理装置１００の起動時には初期化される。す
なわち、前記画像処理装置１００の起動時には、すべて
の前記メモリ領域の値は０となる。

【００６４】ここで、前記停止・低速移動物体検出手段
１１５は、差分画像の画像信号を二値化した画像信号を
受信する度に、前記画像蓄積手段１１９にアクセスし
て、前記二値化した画像信号中での画素に対応する前記
画像蓄積手段１１９のメモリ領域を次の式（１）にした
がって更新する。

【００６５】ｇ（ｘ，ｙ，ｔ）＝α×ｓ（ｘ，ｙ，ｔ）＋（１−α）×ｇ（ｘ，ｙ，ｔ−１）・・・（１）ただし、ｇ（ｘ，ｙ，ｔ）は、蓄積画像手段１１９のア
ドレス（ｘ，ｙ）におけるメモリ領域が有する時刻ｔで
の数値、ｓ（ｘ，ｙ，ｔ）は、前記アドレス（ｘ，ｙ）
に対応する画素における前記二値化した画像信号の時刻
ｔでの数値、αは合成比（定数）である。

【００６６】これにより、一定期間経過した時点の前記
画像蓄積手段１１９のメモリ領域の数値は、対応する画
素において、走行物体が前記一定期間経過した時点まで
に、連続して検出された画像フレームの数に応じて変化
することになる。

【００６７】すなわち、ある時点において、大きな数値
を有するメモリ領域に対応する画素には、走行物体が長
時間存在していたことがわかり、小さな数値を有するメ
モリ領域に対応する画素には、走行物体が短時間だけ存
在していたことがわかる。

【００６８】また、走行物体が高速で移動している場合
は、大きい数値を有するメモリ領域は少ないことが分か
り、走行物体が低速で移動している場合は、大きい数値
を有するメモリ領域が多いことが分かり、走行物体が停
止している場合は、大きい数値を有するメモリ領域が多
く、しかもその数値は全体として、走行物体が低速で移
動している場合よりも大きいことが分かる。

【００６９】次に、前記停止・低速移動物体検出手段１
１５は、前記画像蓄積手段１１９の各メモリ領域の数値
を読み出して、所定の数値、すなわち、閾値以上の数値
を有するメモリ領域の範囲を停止・低速移動物体範囲と
して検出する。この場合、低速移動物体及び停止物体を
検出するための各メモリ領域の数値の閾値をそれぞれ設
定し、該閾値以上の数値を有するメモリ領域の範囲を検
出するようにする。なお、低速移動物体を検出するため
の各メモリ領域の数値の閾値をｓｌｏｗ＿ｔｈｌとし、
停止物体を検出するための各メモリ領域の数値の閾値を
ｓｔｏｐ＿ｔｈｌとすると、ｓｌｏｗ＿ｔｈｌ≦ｓｔｏ
ｐ＿ｔｈｌとなるように設定される。

【００７０】ここで、ある時刻ｔからｔ＋ｎまでの期
間、低速で移動する低速移動物体が撮影された画像フレ
ームの差分画像信号を二値化した画像信号は、図９
（ａ）及び図９（ｂ）に示されるようになると仮定す
る。

【００７１】この場合、時刻ｔ−１において１以上の数
値を有する前記画像蓄積手段１１９のメモリ領域の範囲
は図９（ｃ）に示されるようになっており、図９（ａ）
に示される二値化した画像信号に基づき、前記式（１）
にしたがって更新されると、時刻ｔにおいて１以上の数
値を有する前記画像蓄積手段１１９のメモリ領域の範囲
は、図９（ｄ）に示されるようになる。同様に、時刻ｔ
＋ｎ−１において１以上の数値を有する前記画像蓄積手
段１１９のメモリ領域の範囲は図９（ｅ）に示されるよ
うになっており、図９（ｂ）に示される二値化した画像
信号に基づき、前記式（１）にしたがって更新される
と、時刻ｔ＋ｎにおいて１以上の数値を有する前記画像
蓄積手段１１９のメモリ領域の範囲は、図９（ｆ）に示
されるようになる。そして、時刻ｔ＋ｎにおいて、前記
閾値ｓｌｏｗ＿ｔｈｌ以上の数値を有するメモリ領域の
範囲、すなわち、低速移動物体範囲として検出される範
囲は、図９（ｇ）に示されるようになる。

【００７２】なお、このようにして検出された図９
（ｇ）に示される低速移動物体範囲は、撮影された画像
において低速移動物体が占める範囲の一部分であって、
図９（ｂ）に示される差分画像信号を二値化した画像信
号における低速移動物体の占める範囲が、時刻ｔ＋ｎに
おいて撮影された画像において低速移動物体が占める範
囲である。したがって、前記停止・低速移動物体検出手
段１１５は、低速移動物体範囲（図９（ｇ）に示される
範囲）を検出すると、時刻ｔ＋ｎにおける画像フレーム
の差分画像の画像信号を二値化した画像信号から、低速
移動物体の占める範囲（図９（ｂ）に示される範囲）を
正確に検出することができる。

【００７３】また、閾値をｓｔｏｐ＿ｔｈｌと設定すれ
ば、同様にして、停止物体範囲を検出することができ
る。しかし、同じ画像蓄積手段１１９の各メモリ領域の
数値を読み出して２種類の閾値を基準に検出しているの
で、前記停止物体範囲は、同時に前記低速移動物体範囲
としても検出されることになる。したがって、前記走行
物体は、停止しているのか、低速で移動しているのかを
識別する必要がある。

【００７４】そこで、１以上の数値を有する前記画像蓄
積手段１１９のメモリ領域の範囲から、前記閾値ｓｔｏ
ｐ＿ｔｈｌと前記閾値ｓｌｏｗ＿ｔｈｌとをそれぞれ基
準にして検出した範囲の大きさに基づいて、前記停止物
体範囲と前記低速移動物体範囲とを識別する。

【００７５】まず、ある時刻において、１以上の数値を
有する前記画像蓄積手段１１９のメモリ領域の範囲が図
１０（ａ）に示されるような場合、図１０（ａ）におけ
る破線上の各メモリ領域の数値の分布が図１０（ｂ）に
示されるようになると仮定する。この場合、前記閾値ｓ
ｌｏｗ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲である低速移
動物体範囲は、図１０（ｃ）に示されるようになる。一
方、前記閾値ｓｔｏｐ＿ｔｈｌを基準にして検出した範
囲である停止物体範囲は、図１０（ｄ）に示されるよう
になる。ここでは、前記低速移動物体範囲の面積が前記
停止物体範囲の面積よりも相当大きいことがわかる。

【００７６】次に、ある時刻において、１以上の数値を
有する前記画像蓄積手段１１９のメモリ領域の範囲が図
１１（ａ）に示されるような場合、図１１（ａ）におけ
る破線上の各メモリ領域の数値の分布が図１１（ｂ）に
示されるようになると仮定する。この場合、前記閾値ｓ
ｌｏｗ＿ｔｈｌを基準にして検出した範囲である低速移
動物体範囲は、図１１（ｃ）に示されるようになる。一
方、前記閾値ｓｔｏｐ＿ｔｈｌを基準にして検出した範
囲である停止物体範囲は、図１１（ｄ）に示されるよう
になる。ここでは、前記低速移動物体範囲の面積と前記
停止物体範囲の面積とがほぼ等しいことがわかる。

【００７７】したがって、ひとつの移動物体に関して、
停止物体範囲と低速移動物体範囲とが検出された場合に
は、停止物体範囲の面積／低速移動物体範囲の面積＞ａ
ｒｅａ＿ｔｈｌの条件を満たす場合には、前記移動物体
は停止物体であり、満たしていない場合には、前記移動
物体は低速移動物体であると識別する。従って、図１０
の例は低速移動物体、図１１の例は停止物体であると識
別される。ただし、前記閾値ａｒｅａ＿ｔｈｌは、０≦
ａｒｅａ＿ｔｈｌ≦１．０の任意の値である。

【００７８】このように、本実施の形態において、停止
・低速移動物体検出手段１１５は、差分画像信号を二値
化した画像信号を受信する度に、画像蓄積手段１１９に
アクセスして、前記二値化した画像信号中での画素に対
応する前記画像蓄積手段１１９のメモリ領域を式（１）
にしたがって更新する。そして、前記画像蓄積手段１１
９の各メモリ領域の数値を読み出して、所定の閾値以上
の数値を有するメモリ領域の範囲を停止・低速移動物体
範囲として検出する。

【００７９】したがって、停止物体又は低速移動物体の
みを正確に検出することができる。また、過去の差分画
像の画像信号を二値化した画像信号も蓄積されているの
で、環境の変動等によって一時的に差分画像信号が得ら
れなくなった場合も、走行物体を見失うことなく検出す
るので、ノイズの影響を受けにくく、ロバストな検出が
可能となる。

【００８０】さらに、前記停止物体又は低速移動物体の
完全なシルエットを得ることができるので、前記停止物
体又は低速移動物体の大きさや位置を容易にかつ正確に
把握することが可能となる。

【００８１】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００８２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
いて、道路監視装置は、道路の監視すべき区間を撮影す
るＩＴＶカメラと、該ＩＴＶカメラからの画像から背景
のみの画像を減算して差分画像を形成する手段と、前記
差分画像の画像信号を二値化する手段と、前記画像の各
画素に対応するメモリ領域を有するカウントバッファ
と、前記二値化した画像信号を受信する度に前記カウン
トバッファにアクセスして、前記二値化した画像信号中
で１の値が付与された画素に対応する前記カウントバッ
ファのメモリ領域に１をインクリメントし、前記二値化
した画像信号中で０の値が付与された画素に対応する前
記カウントバッファのメモリ領域を０にリセットすると
ともに、前記カウントバッファにアクセスして、前記カ
ウントバッファのメモリ領域の数値を読み出して、前記
数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物体
範囲又は低速移動物体範囲として検出する停止・低速移
動物体検出手段と、前記停止物体範囲又は低速移動物体
範囲を表示する画像表示手段とを有する。

【００８３】この場合、停止物体又は低速移動物体のみ
を正確に検出することができる。また、所定の時間又は
所定のフレーム数以上連続して走行物体が検出されたメ
モリ領域の範囲のみを検出するので、ノイズの影響を受
けにくく、ロバストな検出が可能となる。

【００８４】さらに、前記停止物体又は低速移動物体の
完全なシルエットを得ることができるので、前記停止物
体又は低速移動物体の大きさや位置を容易にかつ正確に
把握することが可能となる。

【００８５】他の道路監視装置においては、道路の監視
すべき区間を撮影するＩＴＶカメラと、該ＩＴＶカメラ
からの画像から背景のみの画像を減算して差分画像を形
成する手段と、前記差分画像の画像信号を二値化する手
段と、前記画像の各画素に対応するメモリ領域を有する
画像蓄積手段と、前記二値化した画像信号を受信する度
に前記画像蓄積手段にアクセスして、前記画像の各画素
に対応する前記画像蓄積手段のメモリ領域を更新すると
ともに、前記画像蓄積手段にアクセスして、前記画像蓄
積手段のメモリ領域の数値を読み出して、前記数値が所
定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物体範囲又は
低速移動物体範囲として検出する停止・低速移動物体検
出手段と、前記停止物体範囲又は低速移動物体範囲を表
示する画像表示手段とを有する。

【００８６】この場合、停止物体又は低速移動物体のみ
を正確に検出することができる。また、過去の差分画像
信号を二値化した画像信号も蓄積されているので、環境
の変動等によって一時的に差分画像信号が得られなくな
った場合も、走行物体を見失うことなく検出するので、
ノイズの影響を受けにくく、ロバストな検出が可能とな
る。

【００８７】さらに、前記停止物体又は低速移動物体の
完全なシルエットを得ることができるので、前記停止物
体又は低速移動物体の大きさや位置を容易にかつ正確に
把握することが可能となる。

【００８８】更に他の道路監視装置においては、さら
に、前記数値が低速移動物体を検出するための閾値以上
である場合は、前記数値が所定の値以上であるメモリ領
域の範囲を低速移動物体範囲として検出し、前記数値が
停止物体を検出するための閾値以上である場合は、前記
数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物体
範囲として検出した後、前記停止物体範囲を低速移動物
体範囲で除した値が所定の値を超えている場合には、前
記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物
体範囲として識別し、超えていない場合には、前記数値
が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を低速移動物体
範囲として識別する。

【００８９】この場合、停止物体と低速移動体とを識別
することができるので、道路通行のより大きな障害であ
る停止物体の存在を明確に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における道路監視装
置の構成を示す図である。

【図２】物体検出の処理手順を示す図である。

【図３】カウントバッファを更新する１例を示す図であ
る。

【図４】低速移動物体の検出手順を示す図である。

【図５】低速移動物体を識別する手順を示す図である。

【図６】停止物体を識別する手順を示す図である。

【図７】画像表示手段に表示される画像の１例を示す図
である。

【図８】本発明の第２の実施の形態における道路監視装
置の構成を示す図である。

【図９】低速移動物体の検出手順を示す図である。

【図１０】低速移動物体を識別する手順を示す図であ
る。

【図１１】停止物体を識別する手順を示す図である。

【符号の説明】

１０１ＩＴＶカメラ１０２画像表示手段１１５停止・低速移動物体検出手段１１６カウントバッファ１１９画像蓄積手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎敏彦東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 AA16 BA02 CA08 CA12 CB06 CB12 CE09 CH01 CH11 DA08 DA16 DB02 DB08 5C054 AA01 CA04 CC02 CE12 CH01 EA05 EB05 ED17 EH01 FC01 FC04 FC05 FC12 FC13 FE13 HA26 5H180 AA01 CC04 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）道路の監視すべき区間を撮影するＩ
ＴＶカメラと、（ｂ）該ＩＴＶカメラからの画像から背
景のみの画像を減算して差分画像を形成する手段と、
（ｃ）前記差分画像の画像信号を二値化する手段と、
（ｄ）前記画像の各画素に対応するメモリ領域を有する
カウントバッファと、（ｅ）前記二値化した画像信号を
受信する度に前記カウントバッファにアクセスして、前
記二値化した画像信号中で１の値が付与された画素に対
応する前記カウントバッファのメモリ領域に１をインク
リメントし、前記二値化した画像信号中で０の値が付与
された画素に対応する前記カウントバッファのメモリ領
域を０にリセットするとともに、、前記カウントバッフ
ァにアクセスして、前記カウントバッファのメモリ領域
の数値を読み出して、前記数値が所定の値以上であるメ
モリ領域の範囲を停止物体範囲又は低速移動物体範囲と
して検出する停止・低速移動物体検出手段と、（ｆ）前
記停止物体範囲又は低速移動物体範囲を表示する画像表
示手段とを有することを特徴とする道路監視装置。
【請求項２】（ａ）道路の監視すべき区間を撮影するＩ
ＴＶカメラと、（ｂ）該ＩＴＶカメラからの画像から背
景のみの画像を減算して差分画像を形成する手段と、
（ｃ）前記差分画像の画像信号を二値化する手段と、
（ｄ）前記画像の各画素に対応するメモリ領域を有する
画像蓄積手段と、（ｅ）前記二値化した画像信号を受信
する度に前記画像蓄積手段にアクセスして、前記画像の
各画素に対応する前記画像蓄積手段のメモリ領域を更新
するとともに、、前記画像蓄積手段にアクセスして、前
記画像蓄積手段のメモリ領域の数値を読み出して、前記
数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を停止物体
範囲又は低速移動物体範囲として検出する停止・低速移
動物体検出手段と、（ｆ）前記停止物体範囲又は低速移
動物体範囲を表示する画像表示手段とを有することを特
徴とする道路監視装置。
【請求項３】前記数値が低速移動物体を検出するための
閾値以上である場合は、前記数値が所定の値以上である
メモリ領域の範囲を低速移動物体範囲として検出し、前
記数値が停止物体を検出するための閾値以上である場合
は、前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を
停止物体範囲として検出した後、前記停止物体範囲を低
速移動物体範囲で除した値が所定の値を超えている場合
には、前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲
を停止物体範囲として識別し、超えていない場合には、
前記数値が所定の値以上であるメモリ領域の範囲を低速
移動物体範囲として識別する請求項１又は２に記載の道
路監視装置。