JP2002357557A - 道路や周辺施設等の管理システム - Google Patents
道路や周辺施設等の管理システムInfo
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Abstract
業者の労力負担を軽減することのできる道路や周辺施設
等の管理システムを提供すること。 【解決手段】 巡回車1に搭載された撮影カメラ2によ
り取得された道路や周辺施設等の映像データ60を記録
するデータ記録部6と、映像データ60を画像処理する
ことにより、道路や周辺施設等の異常を検出する画像処
理部9と、第1の日付の撮影により取得された第1映像
データと比較すべき映像データ60を、第1の日付とは
異なる第2の日付の撮影により取得された第2映像デー
タ群から特定する映像データ特定部7とを備え、画像処
理部9は、第1映像データと第2映像データとを画像処
理技術を用いて比較対照することにより、道路や周辺施
設等の異常を検出する。
Description
の管理を効率よく行うことのできるシステムに関する。
灯、 電柱、ガードレール、歩道橋、街路樹、植栽等)
等に破損が生じたり、汚れ等で見難くなったりすると、
補修・交換等のメンテナンスが必要である。そのため、
道路や周辺施設等の管理主体(自治体、警察、電力会
社、通信会社等)ごとに、巡回車により巡回して、人間
の目で道路や周辺施設等の破損や汚れ等をチェックして
発見することで、管理を行っていた。
目によるチェックは、多大な労力を要するものもあり、
作業者にとって大きな負担が生じると共に、肉体的な疲
労に伴うチェックミスも生じやすくなっている。
あり、その課題は、道路や周辺施設等のチェックするに
あたり作業者の労力負担を軽減することのできる道路や
周辺施設等の管理システムを提供することである。
本発明に係る道路や周辺施設等の管理システムは、巡回
車に搭載された撮像手段により取得された道路や周辺施
設等の映像データを記録するデータ記録部と、前記映像
データを画像処理することにより、前記道路や周辺施設
等の異常を検出する画像処理部と、第1の日付の撮影に
より取得された第1映像データと比較すべき映像データ
を、前記第1の日付とは異なる第2の日付の撮影により
取得された第2映像データ群から特定する映像データ特
定部とを備え、前記画像処理部は、前記第1映像データ
と前記第2映像データとを画像処理技術を用いて比較対
照することにより、道路や周辺施設等の異常を検出可能
に構成されていることを特徴とするものである。
ステムの作用・効果は、 以下の通りである。まず、巡
回車により道路や周辺施設等のチェックを行うが、人間
の目でチェックを行うのではなく、巡回車に搭載された
撮像手段により映像データを取得し、この映像データを
基にチェックを行う。取得された映像データはデータ記
録部に記録される。一方、画像処理部が設けられてお
り、画像処理技術を用いることにより、取得された映像
データから道路や周辺施設等の異常を検出することがで
きる。上記異常を検出する際の処理手順は、 次のよう
に行われる。
像データと、第2の日付の撮影により取得された第2映
像データとを比較する。この場合、撮影による取得され
る第1映像データと第2映像データは多数存在する。し
たがって、比較する場合には同一シーン(ただし、同一
とみなすことのできるシーンも含む。以下、 同じ)を
比較しなければならない。そこで、映像データ特定部
は、第1映像データと比較すべき映像データを第2映像
データ群の中から特定する。
と第2映像データとを比較対照し、異常を検出する。仮
に、異常が発生していないならば、同一シーンを別々の
日に撮影することにより得られた第1映像データと第2
映像データとは、同一のデータとなる。そして、何らか
の異常が発生した場合には、同一シーンを撮影した第1
映像データと第2映像データとは、異常が発生した部分
については異なるデータとなる。したがって、 この異
なる部分を抽出することにより、 異常を検出すること
ができる。
された映像データを画像処理することによりチェックを
行うので、作業者が目でチェックを行う労力を軽減する
ことができる。また、映像データ同士の比較対照も画像
処理部が行い、この画像処理部が異常を検出するように
構成されている。その結果、道路や周辺施設等のチェッ
クするにあたり作業者の労力負担を軽減することのでき
る道路や周辺施設等の管理システムを提供することがで
きる。
車は、GPSを搭載しており、前記データ記録部には、
前記映像データと共に前記GPSから取得される位置デ
ータが記録され、 前記映像データ特定部は、前記位置
データを基に比較対照すべき前記第2映像データを特定
するように構成されているものがあげられる。
ことにより、映像データと共に位置データを記録するこ
とができる。比較すべき映像データを特定する場合の特
定方法としては種々考えられるが、位置データを基に特
定することができる。つまり、同じ位置(同じ位置と見
なせる近傍位置含む。)で撮影された映像データは同じ
シーンであるものとみなすことができるからである。こ
れにより、位置の特定を精度良く行うことができる。
記巡回車は、方位磁石を搭載しており、前記データ記録
部には、前記映像データと共に前記方位磁石から取得さ
れる方位データが記録され、前記映像データ特定部は、
前記方位データを基に比較対照すべき前記第2映像デー
タを特定するように構成されているものがあげられる。
レンズを向ける方向が異なると、違うシーンを撮影する
ことになる。そこで、方位磁石から方位データを取得
し、この方位データと共に映像データを記録する。これ
により、映像データの特定をより精度良く行うことがで
きるようになる。
前記画像処理部は、前記映像データに含まれる特徴部
分を抽出可能であり、前記映像データ特定部は、抽出さ
れた前記特徴部分を基に比較対照すべき前記第2映像デ
ータを特定するように構成されているものがあげられ
る。
に、映像データに含まれる特徴部分を抽出することでも
行うことができる。例えば、特徴部分として、建造物が
あげられる。同じとみなせる建造物を第1映像データと
第2映像データの両方から抽出できた場合は、これらは
同一シーンであるものとして特定することができる。
前記巡回車は、時計装置を搭載しており、 前記データ
記録部には、前記映像データと共に前記時計装置から取
得された時刻データが記録されるものがあげられる。
あっても、撮影する時刻が異なると得られる映像データ
には差異が生じる。例えば、太陽の位置、影の位置、な
どである。したがって、これらの違いを間違えて異常で
あると検出すると誤検出となる。そこで、撮影する時刻
データを映像データと共に記録することにより、時刻の
違い(季節等の違い、すなわち、年月日の違いも含む)
に伴い現れる差を誤検出してしまうことを防止できる。
前記時計装置は、前記巡回車に搭載された前記GPSに
組み込まれているものがあげられる。
るものを利用し、GPSの時刻データを利用することに
より、専用の時計装置を搭載するものに比べてコスト的
な面でメリットを有する。
前記撮像手段は、魚眼レンズが装着されたビデオカメ
ラであるものがあげられる。
画像を取得することができる。通常の標準レンズだと、
広範囲の画像を撮影しようとすると、撮像手段(ビデオ
カメラ等)が複数台必要であるが、魚眼レンズで撮影す
ることにより、撮像手段の数を減らすことができるので
コスト的にメリットがある。
を比較する場合、魚眼の映像データのままで比較をして
もよいし、魚眼画像を平面画像(平面画像とは、魚眼に
よる歪みを修正した画像のことをいう。)に変換してか
ら比較をしてもよい。
の管理システムの好適な実施形態を図面を用いて説明す
る。システムの概要を図1、図2により説明する。
路の周辺にはさまざまな施設(標識、信号機、街灯、電
柱、ガードレール、歩道橋、街路樹等)があり、道路や
これらの周辺施設等に破損が生じたり、汚れ等で見難く
なったりすると、補修・交換等のメンテナンスが必要で
ある。そのため、道路や周辺施設等を巡回車1により巡
回して、道路や周辺施設等の撮影を行う。
設等の管理を行う管理主体(自治体、警察、電力会社、
通信会社等)により行われる。巡回車1には、撮像手段
である撮影カメラ2が搭載されており、この撮影カメラ
2には魚眼レンズが装着される。魚眼レンズを装着する
ことにより、広範囲の画像を取得することができ、搭載
する撮影カメラ2の台数を減らすことができる。撮影カ
メラ2は、好ましくはデジタルのビデオカメラであり、
例えば、MPEGやモーションJPEGによる動画とし
て画像を記録する。なお、巡回車1に搭載される撮影カ
メラ2は1台に限定されるものではなく、巡回車1の両
側面等の複数箇所に撮影カメラ2を取り付けることもで
きる。
システム)や方位磁石(不図示)を搭載している。GP
Sを搭載することで、巡回車1が現在どの位置を走って
いるのかを把握することができ、このGPSのデータと
撮影カメラ2により取得される映像データとを連動させ
ることにより、取得された映像データがどの位置で撮影
されたのかを把握することができる。また、方位磁石を
搭載して、方位磁石からの方位データと前記映像データ
とを連動させることにより、取得された映像データがど
の方角の画像を撮影したものかを取得することができ
る。
方法について説明する図である。図2の上段に、200
1年1月に撮影された画像A,B,Cが示されている。
一方、下段には2001年3月に撮影された画像a,
b,cが示されている。この画像Aとa、Bとb、Cと
cは、それぞれ同一のシーンを撮影したものである。仮
に、道路や周辺施設等に異常がなければ、同一のシーン
を撮影した場合の画像(又は、その画像に含まれる道路
や周辺施設等の画像)は同じになる。しかし、道路や周
辺施設等に異常が発生しておれば、画像は同じにならな
い。
いを抽出することにより、道路や周辺施設等の異常を発
見することができる。図2において、符号3は画像から
抽出された標識の画像であり、符号3’は画像から抽出
された標識の画像である。この画像の違いを検出するこ
とで異常を発見できる。なお、画像の違いの検出は画像
処理技術を利用することができる。
見できる道路や周辺施設等の異常としては、次のような
ものが例としてあげられる。すなわち、 道路そのもの
が破損している場合、横断歩道やセンターラインに孔や
凹凸が生じて見難くなっている場合、中央分離帯が破損
している場合、歩道橋やガードレール等が破損している
場合、信号機や標識が破損している場合、街灯が破損し
ている場合、標識の色落ちにより認識ができない場合、
街路樹や看板にじゃまされて、標識、信号が見えにくく
なっている場合、電柱や電信柱等が破損している場合、
街路樹や植栽が枯れている場合、電力線や電信線が破損
している場合等である。
発明にかかる管理システムのブロック構成図を示す。既
に説明したように、巡回車1には撮影カメラ2、GPS
3、方位磁石4を搭載しており、さらに時計装置5も搭
載している。また、巡回車1には、コンピュータ(パソ
コン)15を搭載しており、その主要な機能を説明す
る。
影された映像データ60を記録する。撮影カメラ2によ
り取得される映像データは本来は動画であるが、その動
画を構成する個々の画像は静止画である。よって、デー
タ記録部6には、静止画としての映像データ60が記録
される。さらに、GPS3から取得された位置データ6
1と、方位磁石4から取得された方位データ62と、時
計装置5から取得された時刻データ63も合わせて記録
される。そして、これら位置データ61、方位データ6
2、時刻データ63は、映像データ60の属性データと
して記録される。したがって、映像データ60は、い
つ、どの場所で、どの方角の画像を撮影したのかが分か
るようになっている。
データがデータベース化されて記録される。データ記録
部6としては、コンピュータ15に設けられたハードデ
ィスクを用いることができる。
像を特定する機能を有する。例えば、先ほど説明した図
2において、画像Aと比較すべき画像を、画像a,b,
cの中から特定する。
り実現される機能である。特徴抽出部90は、画像の中
に含まれる特徴を抽出する。例えば、画像中に含まれる
エッジや線を1次微分処理や2次微分処理を行うことに
より抽出することができる。比較処理部91は、2つの
画像の比較処理を行う。比較判断部92は、比較処理部
91における比較処理を行った結果に基づいて、道路や
周辺施設等に異常が発生しているか否かを判定する。な
お、映像データ特定部7の機能は、上記画像処理プログ
ラムの中に組み込まれていてもよいし、別のプログラム
として構成されていてもよい。
されるレンズは魚眼レンズであるから、映像データも魚
眼の映像データとなる。ここで、映像データの特定や、
画像処理部9において処理される映像データは、魚眼の
ままの映像データでよいが、平面画像変換部8を設け、
魚眼画像の映像データを平面画像の映像データに変換し
てから映像データの特定や画像処理を行うようにしても
よい。なお、魚眼画像を平面画像に変換する技術は、例
えば、本出願人が特許権者に含まれている特許3126
955号に開示された技術を利用することができる。
により比較対照すべき画像の特定(映像データ特定部7
の機能)について説明する。図4において、左側には2
001年3月14日(以下、日付Aという)に撮影され
た映像データのデータファイルの内容が概念的に示され
る。右側には、別の日付である2001年5月14日
(以下、日付Bという)に撮影された映像データのデー
タファイルの内容が概念的に示される。
1,X2・・・XNで示され、各映像データに位置デー
タPX1,PX2・・・と、方位データMX1,MX2
・・・と、時刻データTX1,TX2・・・が属性デー
タとして連動している。また、日付Bの映像データも同
様である。
比較対照すべき映像データをY1、Y2・・・YNの中
から特定することを考える。1つの方法として、コンピ
ュータ画面に映像データX1の画像を映し出すと共に、
映像データY1,Y2・・・を順番に画面上に映し出し
て、オペレータが目視で比較判断することである。しか
し、比較対照すべき映像データの数が多いと、多大な労
力となりオペレータに多大な負担がかかる。そこで、比
較対照すべき映像データはコンピュータにより自動的に
特定するように構成するのが好ましい。
る。例えば、位置データが同じであれば、同じ位置で撮
影された画像であるから、同一シーン(又は、ほぼ同一
のシーン)であると考えられる。つまり、位置データP
X1と同じ位置データを有する映像データを検索すれば
よい。なお、GPSの位置精度も考慮して、位置データ
が全く同じ映像データのみを抽出するのではなく、当該
位置データの近傍にある映像データもあわせて抽出する
ことにより、より正確を期することができる。
考慮することができる。これは、同じ位置データであっ
たとしても、撮影カメラを向けている方向が異なると、
シーンが異なるからである。そこで、位置データと方位
データの双方が同じである映像データを抽出するように
することが好ましい。
いて説明する。先ほど、映像データの特定について属性
データと関連付けて説明したが、それ以外にも特徴抽出
を行うことにより比較対照すべき画像を特定することが
できる。例えば、画像内にビル、電柱、歩道橋、信号機
等の特徴部分が存在する場合、この特徴部分を頼りに比
較対照すべき画像を特定することが可能である。
Aにおける画像10と、日付Bにおける画像20とを考
える。画像10には、ビル11と標識12が存在し、画
像20にも、ビル21と標識22が存在する。画像10
を画像処理することで、特徴部分であるビル11のアウ
トラインを抽出することができる。一方、画像20につ
いても同様にビル21のアウトラインを抽出することが
できる。そして、夫々抽出された斜線で示されるエリア
14,24の面積、及び、画像全体におけるエリア1
4,24の座標を比較することで、同一の特徴部分であ
るか否かを判断することができる。このように、異なる
画像から同一の特徴部分を抽出できた場合は、両画像
は、比較対照すべき画像であると特定することができ
る。
ほど説明した位置データや方位データも活用することに
より、画像の特定をさらに精度良く行うことができるよ
うになる。また、特徴部分の選び方であるが、管理すべ
き施設等とは関係のないビルを特徴部分として選択した
が、管理すべき施設等を特徴部分であると考えて特徴抽
出処理を行ってもよい。
つの画像の比較処理について図6により説明する。この
図において、画像10と20を比較するものとする。そ
のため、画像10の各画素と画像20の対応する各画素
の差をとる。画像のうちの同じ部分は、差を演算するこ
とにより0(又は、0に近い数値)となり、同じでない
部分は、所定レベル以上の値となる。そこで、画像10
と画像20の差を演算した差分画像を求め、さらに所定
のしきい値で二値化した二値化画像を求める。この二値
化画像を符号30で示す。また、二値化画像を求めるに
あたり、ノイズ成分を除去するために、膨張・収縮処理
を施すのが好ましい。
エリア31が求められる。このエリア31の大きさは、
道路や周辺施設等に発生している異常の程度が大きいほ
ど、大きくなるものと考えられる。図6の例では、標識
に破損が生じている例であり、エリア31が抽出されて
いる。比較判定部92は、このエリア31の大きさに基
づいて異常が発生しているか否かを判断する。例えば、
エリア31の面積が所定値以上であれば異常が発生して
いるものと判断することができる。
検出するようにしており、オペレータの労力を軽減する
ことができる。特に、管理すべき範囲が広大になると、
巡回車による目視のチェックは、きわめて困難な状況に
なる。そこで、撮影カメラ2により撮影した映像データ
を画像処理技術を用いて処理することにより、多大な労
力を要することなく、道路や周辺施設等の異常を発見す
ることができる。なお、比較判断部92により異常が検
出された場合は、実際にその画面をコンピュータ画面に
表示させて確認することが好ましい。誤検出をしてしま
う可能性もあるからである。なお、コンピュータ画面に
表示させる場合は、平面画像変換部8により平面画像に
変換してから表示させることが好ましい。
について説明する。同じシーンを撮影したとしても、時
刻により背景が変わることがある。例えば、画像の中に
太陽が含まれる場合、撮影する時刻により太陽の位置が
変化する。あるいは、画面全体の色合いが変わることも
ある。したがって、時刻データが異なる場合は、太陽の
位置の違いによる画像の変化を無視するような処理が必
要とされる。画面全体の色合いが変わるような場合は、
色合いの補正を行うことが好ましい。これにより、より
精度良く、道路や周辺施設等の異常の発見を行うことが
できる。
シー、路面電車等の業務用車両や、一般の車両(乗用
車)を利用することもできる。特に、路面電車は線路の
上(決められた軌道)を走行するので、同じ位置で撮影
された映像は、高い精度で同一シーンとして撮影される
ことが期待できる。路線バスについても、同様のことを
期待できる。
図である。図3と同じ機能を有する部分には同じ図番を
つけているので、説明は省略する。このシステムでは、
巡回車1と管理センター43とは、通信ネットワーク4
2を介して通信することができる。そのため、巡回車1
と、管理センター43には通信部40,41が設けられ
る。また、管理センター43にもデータ記録部6’が設
けられる。
得された映像データはデータ記録部6に記録される。ま
た、この映像データは通信ネットワーク42を経由して
管理センター43にも送信され、データ記録部6’に記
録される。映像データの処理は管理センターにて行われ
る。
カメラ2とは別装置となっているが、撮影カメラ2に組
み込まれている時計機能を利用してもよいし、GPSか
らの時刻データを利用してもよい。方位磁石4は、撮影
カメラ2に搭載してもよい。また、図3において、デー
タ記録部6は、コンピュータ15の内部に設けられてい
るが、撮影カメラ2に装着される磁気テープをデータ記
録部6として機能させてもよい。この場合、GPS3、
方位磁石4、時計装置5からの信号を撮影カメラ2に送
るように構成し、磁気テープに映像データと共に、これ
らの属性データも記録するようにする。
画像処理部9とを別々のものとして説明しているが、画
像処理プログラムの中に、映像データ特定部としての機
能が組み込まれていてもよい。 (5)以上の説明において、種々の変形構成例を説明し
てきたが、これらは、本発明の枠内において、任意に組
み合わせることができる。
法)を示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 巡回車に搭載された撮像手段により取得
された道路や周辺施設等の映像データを記録するデータ
記録部と、 前記映像データを画像処理することにより、前記道路や
周辺施設等の異常を検出する画像処理部と、 第1の日付の撮影により取得された第1映像データと比
較すべき映像データを、前記第1の日付とは異なる第2
の日付の撮影により取得された第2映像データ群から特
定する映像データ特定部とを備え、 前記画像処理部は、前記第1映像データと前記第2映像
データとを画像処理技術を用いて比較対照することによ
り、道路や周辺施設等の異常を検出可能に構成されてい
ることを特徴とする道路や周辺施設等の管理システム。 - 【請求項2】 前記巡回車は、GPSを搭載しており、
前記データ記録部には、前記映像データと共に前記GP
Sから取得される位置データが記録され、前記映像デー
タ特定部は、前記位置データを基に比較対照すべき前記
第2映像データを特定するように構成されていることを
特徴とする請求項1に記載の道路や周辺施設等の管理シ
ステム。 - 【請求項3】 前記巡回車は、方位磁石を搭載してお
り、前記データ記録部には、前記映像データと共に前記
方位磁石から取得される方位データが記録され、前記映
像データ特定部は、前記方位データを基に比較対照すべ
き前記第2映像データを特定するように構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の道路や周辺施
設等の管理システム。 - 【請求項4】 前記画像処理部は、前記映像データに含
まれる特徴部分を抽出可能であり、前記映像データ特定
部は、抽出された前記特徴部分を基に比較対照すべき前
記第2映像データを特定するように構成されていること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の道路
や周辺施設等の管理システム。 - 【請求項5】 前記巡回車は、時計装置を搭載してお
り、 前記データ記録部には、前記映像データと共に前
記時計装置から取得された時刻データが記録されること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の道路
や周辺施設等の管理システム。 - 【請求項6】 前記時計装置は、前記巡回車に搭載され
た前記GPSに組み込まれているものであることを特徴
とする請求項5に記載の道路や周辺施設等の管理システ
ム。 - 【請求項7】 前記撮像手段は、魚眼レンズが装着され
たビデオカメラであることを特徴とする請求項1〜6の
いずれか1項に記載の道路や周辺施設等の管理システ
ム。
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