JP2005244737A - 監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 信号機が設置されている道路において信号のどのランプが点灯しているかを容易に知ることができ、設置の容易な監視システムを提供する。
【解決手段】 交差点の南北方向の信号機を撮像する第１のカメラ１１と東西方向の信号機を撮像する第２のカメラ１２とからの画像を夫々画像メモリ１４ａ，１４ｂに記憶させる。検出ブロック１４ｄで夫々の検出領域の色を検出して、識別ブロック１４ｅで、検出ブロック１４ｄで求めた色と記憶ブロック１４ｃとに記憶された色情報とを比較する。判別ブロック１４ｆにて２つの色が同じ、或いは差が設定した範囲内であればランプが点灯したものと判別する。第３のカメラ１３により交差点全体を監視した画像、及び判別した信号機の色をキャラクタジェネレータ１４ｇで文字とし、画像合成ブロック１４ｈにて一つの画像に合成してモニタ１５に出力するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は監視システムに関し、特に信号機の点灯を確認するのに好適な監視システムに関する。

交差点で道路の状況を監視カメラで撮像し、交通事故などを記録して証拠としたり発生原因を究明することが近年よく行われている。これは交通事故が発生する前後の車両や人の位置関係、速度などを知ることが目的である。

このような用途の場合、信号が青であったか赤であったかというのは事故の責任を決める上で非常に重要な問題であるので、記録した画面から信号機のどのランプが点灯しているかを判別する。

しかし交差点全体の画面を撮影する場合は通常広角レンズで撮像されていて、信号機のランプは画面上で小さく写っているだけであることが多い。一般にカメラは通常平均測光でアイリスを制御しているので高輝度の点光源はオーバーレベルになり、特に日光などの影響があると信号機の点灯状況がはっきりと見えない。

そのためカメラを信号機内部に設け、信号機からどのランプが点灯しているかの情報を取得する監視システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２０３５９０号公報

ところで、このような監視システムは信号機に組み込む必要があるのでシステムの設置が大がかりとなるという問題があった。

また、既存の信号機に対しては、後から監視システムを設置する必要があるので、容易に組み込むことができないという問題があった。

本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、信号機が設置された道路において、各信号のどのランプが点灯しているかを容易に知ることができ、設置の容易な監視システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の１）〜２）記載の手段よりなる。
すなわち、
１）道路を挟んで設置されている一組の信号機の信号機ランプ表示状態を撮像する第１のカメラと、
前記一組の信号機を含む道路状況全体を撮像する第２のカメラと、
基準となる信号機ランプの色情報を記憶する記憶部と、
前記第１のカメラの画像に設けた検出領域の画像の色と前記記憶部に記憶した色情報とを比較して所定の範囲内であれば基準となる色情報であることを識別する識別部と、
前記第１のカメラで撮像した画像と前記第２のカメラで撮像した画像と前記識別部で識別した結果に基づいた文字情報とを一つの画面に合成する画像合成部と、
を備えたことを特徴とする監視システム。

２）１）に記載の監視システムにおいて、
前記識別部は識別の結果、複数のランプ点灯状態を識別した場合には、前記所定の範囲を狭くして再度識別を行い、識別しなかった場合には、前記所定の範囲を広くして再度識別を行うよう制御することを特徴とする監視システム。

本発明の「監視システム」によれば、信号機ランプを拡大して撮像するとともに設定された領域で設定された色彩があるかを判定し、その判定結果を撮像画面とともにモニタに表示するので、信号機の点灯色を確実に知ることができる監視システムを提供することが可能となる。

また、既存の信号機がある交差点に設置する場合においても、カメラを設置するのみで構成できるので設置の容易な監視システムを提供することが可能となる。

以下、本発明に係る監視システムの発明を実施するための最良の形態につき、好ましい実施例により説明する。本実施例では、交差点において対向する信号機を含む道路状況を監視する場合を例に説明する。

図１は、本実施例に適用される監視システムを示すシステム構成図である。図２は、本実施例に適用される監視システムを交差点に配置した模式図である。図３は、本実施例に適用される監視システムのカメラで撮像した画面の例である。図４は、本実施例に適用される監視システムの撮像画面における検出領域の例である。図５は、本実施例に適用される監視システムにおける表示画面の例である。なお、図１を説明するにあたり、他の図の符号を参照することがある。

図１において、１１は第１のカメラ、１２は第２のカメラ、１３は第３のカメラ、１４は制御装置で、制御装置１４のなかの１４ａは第１の画像メモリ、１４ｂは第２の画像メモリ、１４ｃは記憶ブロック、１４ｄは検出ブロック、１４ｅは識別ブロック、１４ｆは判別ブロック、１４ｇはキャラクタジェネレータ、１４ｈは画像合成ブロックである。また１５はモニタである。

第１のカメラ１１は、図２における南北方向の信号機２１を望遠レンズで拡大して撮像するよう、あらかじめ設定されている。従って、第１のカメラ１１で撮像すると、図３（ａ）のような交差点の南北方向の信号機を拡大した画像を得ることができる。そしてこの画像を第１の画像メモリ１４ａに記憶する。

次に、第２のカメラ１２は交差点の東西方向の信号機を望遠レンズで拡大して撮像するよう、あらかじめ設定されている。従って第２のカメラ１２で撮像すると第１のカメラ１１と同じく図３（ａ）のような交差点の東西方向の信号機を拡大した画像を得ることができる。そしてこの画像を画像メモリ１４ｂに記憶する。このようにして南北方向と東西方向の信号機の拡大画像を記憶する。

次に、第１のカメラ１１と第２のカメラ１２で撮像した画面から画像の色を検出する。画像メモリに蓄積した画面には青、黄色、赤の３つのランプが撮像されている。そこで図４のように、画面の左を第１の検出領域４１、中央を第２の検出領域４２、右を第３の検出領域４３とする。

次に検出ブロック１４ｄでそれぞれの検出領域の色を検出する。映像信号から色を識別する方法は周知の技術を用いている。一方記憶ブロック１４ｃにはあらかじめそれぞれの検出領域で点灯する信号機のランプの色情報と、識別に用いる範囲が記憶されている。第１の検出領域４１に対しては信号機の青ランプの色情報、第２の検出領域４２に対しては黄色ランプの色情報、第３の検出領域４３に対しては赤の色情報が記憶されており、識別に用いる範囲のとして標準の範囲、広い範囲、狭い範囲の３組が記憶されている。

映像信号から色を識別する方法は公知であり、例えば特開平９−３０４１８１号公報にＹＵＶ方式で表された映像信号から色を識別する方法が開示されている。この方法によればまずカメラで撮像した画像信号をＹＵＶ方式に変換する。そして画像信号をＵＶ空間にベクトルとして表現したものとＹの値とにわける。そしてＵＶ空間のベクトルに対してはその角度、大きさそれぞれ識別のための範囲を設定する。ＵＶ空間にベクトルとして表現したものを図６に、Ｙの値を図７に示す。Ｙの値に対しても識別の範囲を設定する。そして画像信号が３つの範囲のすべての範囲内にあるとき、目標の色であると識別する。

次に、識別ブロック１４ｅで、検出ブロック１４ｄで求めた色と記憶ブロック１４ｃに記憶された色情報とを比較する。比較の結果２つの色が同じ、或いは差が設定した標準の範囲内であればランプが点灯したものと識別する。

例えば、左の検出領域の平均の色が青の色情報と類似であった場合、青ランプが点灯したものと識別する。また中央の検出領域の平均の色が黄色の色情報と類似であった場合、黄色ランプが点灯したものと識別する。右の検出領域の色が赤の色情報と類似であった場合、赤ランプが点灯したものと識別する。

そして判別ブロック１４ｆは、識別ブロック１４ｅの青、黄色、赤の３つのランプの識別の結果ひとつのみが点灯であった場合その識別結果を正しいと判別する。

しかし３つのランプの識別で２つあるいは３つが点灯であった場合、本来点灯していないものを点灯したと誤識別をしているものであるから、識別に用いた範囲をより絞って再度の識別を行う。即ち、前述の識別に用いる範囲を標準の範囲から狭い範囲に変えて、再度の識別を行う。

また３つのランプの識別でひとつも点灯していない場合は、本来点灯しているものを点灯していないと誤識別したものであるから、識別に用いた範囲を広い範囲に変えて再度の識別を行う。

これにより、例えば信号機に日光が当たってランプが点灯しているように見える場合などでも、条件を絞って再度識別することにより正確に判別することができる。

このようにして信号のどのランプが点灯しているかを判別すると、その結果をキャラクタジェネレータ１４ｇに送る。キャラクタジェネレータ１４ｇは送られた結果に応じた文字を発生する。例えば赤のランプ点灯と判別されたとき、キャラクタジェネレータ１４ｇは「赤」の文字を発生する。

一方第３のカメラ１３は、図３（ｃ）のように交差点全体を見渡すように撮像している。そして画面合成ブロック１４ｈは、第１のカメラ１１の画像、第２のカメラ１２の画像、第３のカメラの画像、キャラクタジェネレータで発生した文字を合成して出力する。このようにして出力された画像はモニタ１５の画面に表示される。このときの画面の例を図５に示す。画面左下にはめ込まれた画像５１が第１のカメラ１１による画像で、その画像上に書かれた「赤」の文字５２が判別された信号、画面右下にはめ込まれた画像５３が第２のカメラ１２による画像で、その画像上に書かれた「青」の文字５４が判別された信号である。

このように本発明の監視システムは、信号機を撮像して監視画面と同時に画面表示するとともにランプの点灯を判別して表示をするので、信号がなんであったかを確実に知ることができ、交通事故などの分析に好適な監視システムを提供することができる。

本実施例に適用される監視システムの一例を示すシステム構成図である。 本実施例に適用される監視システムのカメラで撮像した画像の例である。 本実施例に適用される監視システムのカメラで撮像した画面の例である。 本実施例に適用される監視システムの撮像画面における検出領域の例である。 本実施例に適用される監視システムにおける表示画面の例である。 画像信号をＵＶ空間にベクトルとして表現した図である。 画像信号のＹの値を示した図である。

符号の説明

１１…第１のカメラ
１２…第２のカメラ
１３…第３のカメラ
１４…制御装置
１４ａ…第１の画像メモリ
１４ｂ…第２の画像メモリ
１４ｃ…記憶ブロック
１４ｄ…検出ブロック
１４ｅ…識別ブロック
１４ｆ…判別ブロック
１４ｇ…キャラクタジェネレータ
１４ｈ…画像合成ブロック
１５…モニタ

Claims (2)

1. 道路を挟んで設置されている一組の信号機の信号機ランプ表示状態を撮像する第１のカメラと、
   前記一組の信号機を含む道路状況全体を撮像する第２のカメラと、
   基準となる信号機ランプの色情報を記憶する記憶部と、
   前記第１のカメラの画像に設けた検出領域の画像の色と前記記憶部に記憶した色情報とを比較して所定の範囲内であれば基準となる色情報であることを識別する識別部と、
   前記第１のカメラで撮像した画像と前記第２のカメラで撮像した画像と前記識別部で識別した結果に基づいた文字情報とを一つの画面に合成する画像合成部と、
   を備えたことを特徴とする監視システム。
2. 請求項１に記載の監視システムにおいて、
   前記識別部は識別の結果、複数のランプ点灯状態を識別した場合には、前記所定の範囲を狭くして再度識別を行い、識別しなかった場合には、前記所定の範囲を広くして再度識別を行うよう制御することを特徴とする監視システム。
   
   

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