JP2009052907A - Foreign matter detecting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異物検出システムに関し、さらに詳しくは、路面上における異物(陥没、ひび割れ等)の有無、異物の位置やサイズを検出する異物検出システムに関するものである。 The present invention relates to a foreign object detection system, and more particularly, to a foreign object detection system that detects the presence or absence of foreign objects (such as depressions and cracks) on a road surface, and the position and size of foreign objects.
従来から国道や高速道路等の基幹道路は、管轄官庁により定期的に監視、補修が実施され、路面の整備状況が一定の基準を満たすように維持されている。定期的な監視は、交通量の少ない夜間に行われたり、或いは車両の通行を遮断した状態で行われ、監視手段としては例えばレーザセンサを利用した路面スキャナが利用される。一方、国道や高速道路以外の県道、市道等は、交通混雑状況、或いは予算面から、路面スキャナ等の大掛かりで高価な設備を導入して実施することが困難なため、担当者が道路を巡回して路面状況をカメラ等で撮影して、その画像に基づいて路面状況を確認して補修の要否を判断していた。
従来技術として特許文献1には、路面の異物の検知情報を出力する異物検知センサと、測位信号を受信するGPS受信器と、GPS補正データを受信する無線受信器と、補正された擬似距離によって移動車両の位置を計測する測位演算器と、移動車両の走行位置を制御する走行制御器と、移動車両の走行位置と異物検知センサの異物検知情報に基づいて異物の位置を演算する異物位置演算器と、異物検知センサから出力された異物検知情報と、移動車両の走行位置情報と、異物の位置情報を送信する無線送信機とを備え、滑走路上の異物を検出して除去する路面維持管理システムについて開示されている。
As a conventional technique, Patent Document 1 describes a foreign object detection sensor that outputs detection information of a foreign object on a road surface, a GPS receiver that receives a positioning signal, a wireless receiver that receives GPS correction data, and a corrected pseudo distance. Positioning computing unit that measures the position of the moving vehicle, traveling controller that controls the traveling position of the moving vehicle, and foreign object position calculation that calculates the position of the foreign object based on the traveling position of the moving vehicle and the foreign object detection information of the foreign object detection sensor Road surface maintenance management that detects and removes foreign objects on the runway, equipped with a detector, foreign object detection information output from the foreign object detection sensor, travel position information of the moving vehicle, and a wireless transmitter that transmits the position information of the foreign object A system is disclosed.
しかし、従来の県道、市道等の監視、補修作業においては、担当者の目視に頼る要素が多く、必ずしも正確に路面状況を把握することができなかった。また、撮影した画像に基づいて路面を確認していたため、確認する担当者により異物を判断する基準がばらついてしまい、正確に異物を検出することができないばかりか、大量の画像情報中から異物を検出するまでに多大の時間と労力を要するといった問題がある。
また、特許文献1に開示されている従来技術は、レーザ光により路面を走査して反射光をCCDカメラで撮影し、測定したデータを無線でデータセンタに送信して、画像処理により異物の検出を行なうものであり、対象とする路面が滑走路などに限定されているため、システム構成が固定的で、且つシステムコストが高くなるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、被検査道路の状況をカメラにより撮影すると共に、撮影場所の位置情報をGPSにより取得して撮影画像と関連付け、これらの情報から道路上の異物を検出して地図上に表示し、その結果に基づいて道路を整備することにより、作業効率を高めると共に、異物検出の精度を高めることが可能な異物検出システムを提供することを目的とする。
また、他の目的は、汎用的な機器を利用して、システムコストを低減することである。
However, in conventional monitoring and repair work for prefectural roads, city roads, etc., there are many factors that depend on the visual observation of the person in charge, and it has not always been possible to accurately grasp the road surface condition. In addition, since the road surface was confirmed based on the captured image, the person in charge of confirmation confirmed the criteria for determining the foreign matter, and not only the foreign matter could not be detected accurately, but also the foreign matter was detected from a large amount of image information. There is a problem that it takes a lot of time and labor to detect.
In addition, the conventional technique disclosed in Patent Document 1 scans a road surface with laser light, captures reflected light with a CCD camera, transmits measured data to a data center wirelessly, and detects foreign matter by image processing. Since the target road surface is limited to a runway or the like, there is a problem that the system configuration is fixed and the system cost is increased.
The present invention has been made in view of such problems, and captures the situation of the road to be inspected with a camera, acquires positional information of the photographing location with a GPS, associates it with the photographed image, and based on these information on the road An object of the present invention is to provide a foreign object detection system capable of detecting foreign objects and displaying them on a map and improving the efficiency of foreign objects while improving work efficiency by preparing a road based on the result. .
Another object is to reduce system cost by using a general-purpose device.
本発明はかかる課題を解決するために、請求項1は、路面上における異物の有無と、地図上における該異物の位置を特定する異物検出システムであって、前記路面を撮影して画像データを得る撮像手段と、該撮像手段を路面に沿って移動させる移動手段と、該移動手段の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記撮像手段により得られた前記路面に関する画像データ中から異物を検出する異物検出手段と、該異物検出手段により検出された異物の位置を前記位置情報取得手段により取得した位置情報に基づいて地図上に表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明は、被検査路面を撮影する撮像手段(アナログカメラ、ネットワークカメラ等)と、撮影しながら道路上を移動する移動手段(車両等)と、刻々変化する車両(撮像手段)の位置情報(緯度、経度)をGPS衛星から取得して画像と対応付けて記憶する位置情報取得手段と、位置情報取得手段により記憶された路面の画像と位置情報から異物を判別する異物検出手段と、異物検出手段により検出された異物の位置を地図上に表示する表示手段(GIS)と、を備えて構成されている。尚、本発明の最も大きな特徴は、路面を撮影した画像から、正常な路面と異物を判別する判別方法にある。また、通常の速度で被検査道路上を走行しながら撮影しておくことにより、その画像からバッチ処理により画像解析して異物の大きさと地図上の位置を認識することができる。これにより、作業員がその結果に基づいて道路を整備することができるので、作業効率を高めると共に、異物検出の精度を高めることができる。
In order to solve such a problem, the present invention provides a foreign object detection system that identifies the presence or absence of a foreign object on a road surface and the position of the foreign object on a map. Imaging means to obtain, moving means for moving the imaging means along the road surface, position information acquisition means for acquiring position information of the moving means, and foreign matter from the image data relating to the road surface obtained by the imaging means Foreign matter detection means for detecting, and display means for displaying the position of the foreign matter detected by the foreign matter detection means on a map based on the position information acquired by the position information acquisition means, are provided.
The present invention provides imaging means (analog camera, network camera, etc.) for photographing the road surface to be inspected, moving means (vehicle, etc.) moving on the road while photographing, and position information (latitude) of the vehicle (imaging means) that changes every moment. , Longitude) from the GPS satellite and stored in association with the image, foreign object detection means for determining the foreign object from the road surface image and position information stored by the positional information acquisition means, and foreign object detection means Display means (GIS) for displaying the position of the foreign matter detected by the above on a map. The greatest feature of the present invention resides in a determination method for determining a normal road surface and a foreign object from an image obtained by photographing the road surface. Further, by taking a picture while traveling on the road to be inspected at a normal speed, it is possible to recognize the size of the foreign matter and the position on the map by performing image analysis from the image by batch processing. Thereby, since an operator can maintain a road based on the result, work efficiency can be improved and the accuracy of foreign object detection can be improved.
請求項2は、前記異物検出手段は、前記画像データの少なくとも1フレーム前の画像データと比較して該画像データ中で相対的に動いている画像を動物体として検出する動物体検出手段と、該動物体検出手段により検出された動物体の中から予め規定された基準サイズ範囲に含まれるものをポットホールと判定する第1のポットホール判定手段と、画面上に設けた幅方向へ延びるカウンタライン上を通過した前記ポットホールに関する情報を記録する記録手段と、前記ポットホールの形状に基づいて前記異物の種類を判定する第2のポットホール判定手段と、を備えたことを特徴とする。
路面を撮影した画像は、移動手段の移動方向とは逆の方向に相対的に移動する。もし、路面上に何か異物があると、それは動物体として移動しているように撮影される。この動物体を検出するのが動物体検出手段である。しかし、マンホール或いは路上に駐車している車両等も同様に動物体として撮影されるため、予め規定された基準サイズ以外の動物体を除外する必要がある(1回目のフィルタリング)。また、画面上には幅方向に所定の長さを有するカウンタラインがあり、このカウンタラインを通過したポットホールに関する情報を記録しておく。更に、記録された情報から、異物の種類(穴、ひび割れ、その他)に分けるための第2のフィルタリングが存在する。これにより、異物検出の精度を高め、且つ、フィルタリングの設定次第で、異物の大きさ、異物の種類を調整することができる。
According to a second aspect of the present invention, the foreign object detection means detects a moving image as a moving object in the image data as compared with the image data of at least one frame before the image data. A first pothole determining means for determining a pothole that is included in a predetermined reference size range from the moving objects detected by the moving object detecting means, and a counter extending in the width direction provided on the screen It is characterized by comprising recording means for recording information relating to the pothole that has passed on the line, and second pothole determination means for determining the type of the foreign matter based on the shape of the pothole.
The image obtained by photographing the road surface moves relatively in the direction opposite to the moving direction of the moving means. If there is something on the road, it will be photographed as if it were moving as a moving object. The moving object detection means detects this moving object. However, since a manhole or a vehicle parked on the road is also photographed as a moving object, it is necessary to exclude moving objects other than the standard size defined in advance (first filtering). Further, there is a counter line having a predetermined length in the width direction on the screen, and information relating to the pothole that has passed through the counter line is recorded. Further, there is a second filtering for dividing the recorded information into foreign material types (holes, cracks, etc.). As a result, the foreign object detection accuracy can be improved and the size of the foreign object and the type of the foreign object can be adjusted depending on the setting of filtering.
請求項3は、前記動物体検出手段は、前記動物体に関する画像データを構成するピクセルのクラスタ(定義します)を検知するクラスタ検知手段と、該クラスタ検知手段により検知されたクラスタ周囲の外郭線を生成する外郭線生成手段と、前記外郭線を追跡するために前のフレームで生成された前の外郭線と現在のフレームにより生成された現在の外郭線とを比較して、現在の外郭線が前の外郭線と連続する外郭線であるか、或いは新たな外郭線であるかを判定する判定手段と、該判定手段により判定された外郭線にIDを付与するID付与手段と、を備えていることを特徴とする。
クラスタ検知手段は、まず、路面の背景と想定される映像を作成して、背景の色を決定する。例えば、路面が雨で濡れていれば背景色は黒っぽくなり、乾燥していれば白っぽくなる。次に、背景色と現在のフレームをピクセル(画素)単位で比較して、動物体があればクラスタ(動物体周囲に群がる輪郭)が出現する。また、外郭線生成手段は、クラスタから外郭線を生成し、クラスタを囲む閉じた線を作成する。複数のクラスタが近接している場合は統合する。また、判定手段は、外郭線を追跡することにより、連続する外郭線か新たに出現した外郭線かを判定する。そして、各外郭線に識別のためのIDを付与する。これにより、路面の状況に応じた外郭線が生成され、画像処理を容易に行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, the moving object detecting means includes a cluster detecting means for detecting a cluster (defined) of pixels constituting image data relating to the moving object, and a contour line around the cluster detected by the cluster detecting means. A contour line generating means for generating a current contour line by comparing a previous contour line generated in a previous frame to track the contour line with a current contour line generated by the current frame; Determining means for determining whether the outline is continuous with the previous outline or a new outline, and ID providing means for assigning an ID to the outline determined by the determination means It is characterized by.
The cluster detection means first creates an image that is assumed to be the background of the road surface, and determines the color of the background. For example, if the road surface is wet with rain, the background color becomes dark, and if it is dry, it becomes whitish. Next, the background color and the current frame are compared in units of pixels (pixels), and if there is a moving object, a cluster (an outline gathering around the moving object) appears. The outline line generation means generates an outline line from the cluster and creates a closed line surrounding the cluster. Merge if multiple clusters are close together. The determination means determines whether the outline line is a continuous outline line or a newly appeared outline line by tracing the outline line. And ID for identification is given to each outline. Thereby, an outline line corresponding to the road surface condition is generated, and image processing can be easily performed.
請求項4は、前記動物体検出手段により検出された動物体が前記第1のポットホール判定手段により前記基準サイズ範囲内でないと判定された場合は、前記異物検出手段は、該動物体を異物として検出しないことを特徴とする。
路面にはマンホールや駐車中の車両、或いは路肩が撮影される場合がある。これらを本来の異物として検出すると異物の検出精度が低下してしまう。そこで本発明では、異物として検出してはならない動物体を除外するために、動物体のサイズを基準サイズ範囲内として規制する。これにより、動物体の中から異物でないものを除外して、動物体の精度を高めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, when the moving object detected by the moving object detection means is determined not to be within the reference size range by the first pothole determining means, the foreign object detection means detects the moving object as a foreign object. It is characterized by not detecting as.
A manhole, a parked vehicle, or a road shoulder may be photographed on the road surface. If these are detected as the original foreign matter, the detection accuracy of the foreign matter is lowered. Therefore, in the present invention, the size of the moving object is regulated within the reference size range in order to exclude the moving object that should not be detected as a foreign object. Thereby, the thing which is not a foreign material can be excluded from a moving body, and the precision of a moving body can be improved.
請求項5は、前記カウンタラインは、前記画面の幅方向に所定の長さを有し、前記異物検出手段は、前記カウンタラインの外側の動物体は異物と判定しないことを特徴とする。
駐車中の車両や路肩は、画面の周囲に位置する場合が多い。そこで、幅方向に所定の長さを有するカウンタラインを設け、このカウンタラインの幅方向外側に撮影された画像は動物体としない。これにより、車両や路肩といった画像を容易に除外することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the counter line has a predetermined length in the width direction of the screen, and the foreign object detection unit does not determine that the moving object outside the counter line is a foreign object.
In many cases, parked vehicles and shoulders are located around the screen. Therefore, a counter line having a predetermined length in the width direction is provided, and an image photographed outside the counter line in the width direction is not a moving object. Thereby, images, such as a vehicle and a road shoulder, can be excluded easily.
請求項6は、前記記録手段は、少なくとも前記第1のポットホール判定手段により前記ポットホールと判定された異物の静止画像、該異物が前記カウンタラインを通過した時刻、及び該異物に関する位置情報を記録することを特徴とする。
カウンタラインを動物体が通過した場合は、第1のポットホール判定手段によりポットホールとして判定されたものであるので記録しておく。その記録内容は、動物体の静止画像、動物体がカウンタラインを通過した時刻、およびその時の位置情報である。これにより、GISの地図上に表示することが容易に可能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, the recording unit includes at least a still image of the foreign matter determined to be the pothole by the first pothole determining unit, a time when the foreign matter passed through the counter line, and position information regarding the foreign matter. It is characterized by recording.
If the moving object passes through the counter line, it is determined as a pothole by the first pothole determining means and is recorded. The recorded contents are a still image of the moving object, a time when the moving object passes the counter line, and position information at that time. This makes it easy to display on a GIS map.
請求項7は、前記表示手段は、該表示画面上に表示された地図上の異物検出マークがクリックされた時に、該異物が検出された時刻、及び該異物の画像を表示することを特徴とする。
撮影が終了し、異物検出が終了した後は、これらのデータは記録装置に記録されている。その後、作業員が道路の補修を行なう場合は、そのデータに基づいてPC上のGIS画面を表示することにより地図が表示され、その場所と位置情報を取得することができる。即ち、地図上には道路に異物が存在する箇所にマークが表示される。また、そのマークをクリックすることにより、異物の画像と時刻が表示される。これにより、異物の場所と、異物の状況を事前に把握することができるので、作業準備を万全とすることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, when the foreign matter detection mark on the map displayed on the display screen is clicked, the display means displays a time when the foreign matter is detected and an image of the foreign matter. To do.
After the photographing is finished and the foreign object detection is finished, these data are recorded in the recording device. Thereafter, when the worker repairs the road, the map is displayed by displaying the GIS screen on the PC based on the data, and the location and position information can be acquired. That is, a mark is displayed on the map where a foreign object exists on the road. Also, by clicking on the mark, the image of the foreign object and the time are displayed. As a result, the location of the foreign matter and the situation of the foreign matter can be grasped in advance, so that the preparation for the work can be completed.
請求項8は、前記第2のポットホール判定手段は、実際の異物形状から作成した外郭線に関する形状情報を予め保持し、該外郭線に関する形状情報とのパターンマッチングにより前記異物の種類を判定することを特徴とする。
記録装置に記録されたデータは、動物体が異物であると判定されたもの全てが記録されているが、その異物の種類(穴、ひび割れ、その他)まで把握できない。そこで、それらのデータから、異物の種類を判別するために、予め各種の外郭形状を記録しておき、その外郭形状とパターンマッチングを行なって異物の種類を判定する。これにより、事前に異物の種類を認識できるので、補修のための工具を予め整えておくことができる。
According to an eighth aspect of the present invention, the second pothole determining means holds in advance shape information relating to the contour line created from the actual foreign matter shape, and determines the type of the foreign matter by pattern matching with the shape information relating to the contour line. It is characterized by that.
The data recorded in the recording device includes all of the objects determined to be foreign objects, but the type of the foreign object (hole, crack, etc.) cannot be grasped. Therefore, in order to determine the type of foreign matter from these data, various outline shapes are recorded in advance, and the type of foreign matter is determined by performing pattern matching with the outline shape. Thereby, since the kind of foreign material can be recognized beforehand, the tool for repair can be prepared beforehand.
請求項9は、前記撮像手段は、前記移動手段の移動方向前方を撮影するように構成されていることを特徴とする。
本発明の異物検出は、予め準備した正常画面と比較するものではなく、直前の背景色との比較で動物体が存在するか否かを検出する。従って、移動する方向前方の画像を撮影することにより、背景色との変化を連続して検出することができる。
A ninth aspect of the present invention is characterized in that the imaging means is configured to take an image in front of the moving direction of the moving means.
The foreign object detection of the present invention does not compare with a normal screen prepared in advance, but detects whether or not a moving object is present by comparison with the immediately preceding background color. Therefore, it is possible to continuously detect a change from the background color by photographing an image ahead of the moving direction.
本発明によれば、通常の速度で被検査道路上を走行しながら撮影しておくことにより、その画像からバッチ処理により画像解析して異物の大きさと地図上の位置を認識することができるので、作業員がその結果に基づいて道路を整備することができ、作業効率を高めると共に、異物検出の精度を高めることができる。
また、第2のフィルタリングが存在することにより、異物検出の精度を高め、且つ、フィルタリングの設定次第で、異物の大きさ、異物の種類を調整することができる。
また、動物体検出手段は、路面の状況に応じた外郭線が生成されるので、画像処理を容易に行うことができる。
また、異物として検出してはならない動物体を除外するために、動物体のサイズを基準サイズ範囲内として規制することにより、動物体の中の異物でないものを除外して、動物体の精度を高めることができる。
また、カウンタラインの外側に撮影された画像を動物体としないことにより、車両や路肩といった画像を容易に除外することができる。
According to the present invention, by taking a picture while traveling on the road to be inspected at a normal speed, it is possible to recognize the size of the foreign object and the position on the map by performing image analysis from the image by batch processing. The worker can maintain the road based on the result, and the work efficiency can be improved and the foreign object detection accuracy can be improved.
In addition, the presence of the second filtering makes it possible to improve the accuracy of foreign object detection and to adjust the size of the foreign object and the type of the foreign object depending on the setting of filtering.
In addition, the moving object detection unit can easily perform image processing because the contour line corresponding to the road surface condition is generated.
In addition, in order to exclude moving objects that should not be detected as foreign objects, by restricting the size of moving objects to be within the standard size range, excluding non-foreign objects in moving objects, the accuracy of moving objects can be improved. Can be increased.
In addition, by not using an image taken outside the counter line as a moving object, images such as vehicles and road shoulders can be easily excluded.
また、動物体の静止画像、動物体がカウンタラインを通過した時刻、およびその時の位置情報を記録するので、GISの地図上に表示することが容易に可能となる。
また、表示画面上のマークをクリックすることにより、異物の画像と時刻が表示されるので、異物の場所と、異物の状況が事前に把握することができ、作業準備を万全とすることができる。
また、異物の種類を判別するために、予め各種の外郭形状を記録しておき、その外郭形状とパターンマッチングを行なって異物の種類を判定するので、事前に異物の種類を認識でき、補修のための工具を予め整えておくことができる。
また、移動する前方方向の画像を撮影することにより、背景色との変化を連続して検出することができる。
Further, since the still image of the moving object, the time when the moving object passes the counter line, and the position information at that time are recorded, it can be easily displayed on the GIS map.
Also, by clicking the mark on the display screen, the image and time of the foreign object are displayed, so the location of the foreign object and the state of the foreign object can be grasped in advance, and the work preparation can be completed. .
In addition, in order to determine the type of foreign matter, various outline shapes are recorded in advance, and the type of foreign matter is determined by performing pattern matching with the outline shape, so the type of foreign matter can be recognized in advance and repairs can be performed. Can be prepared in advance.
Further, by taking a moving forward image, it is possible to continuously detect a change from the background color.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は本発明の一実施形態に係る異物検出システム100の構成を示すブロック図である。この異物検出システム100は、路面上の異物の有無と、この異物の地図上の位置を特定する異物検出システムであって、大きく分けて、車両(移動手段)15に搭載された点検データ取得部7と、劣化判定部9と、診断結果管理部16と、により構成されている。尚、車両15に搭載する範囲は本実施形態に限定されることなく、全てを搭載しても構わない。或いは、点検データ取得部7により取得したデータを無線により送信して、センタ側で記録するようにしても良い。
点検データ取得部7は、路面を撮影するカメラ(撮像手段)1と、カメラ1により撮影された画像を処理する画像取得部4と、車両15の位置情報を取得するGPSデータ取得部(位置情報取得手段)5と、画像取得部4とGPSデータ取得部6のデータの同期を司る同期制御部6と、同期制御部6により同期が確立されてGPSデータ8aと撮影データ8bを対応付けて格納するHDD8と、を備えて構成されている。尚、GPSデータ取得部5はアンテナ3よりGPS衛星2のデータを受信して演算する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a foreign
The inspection
また、劣化判定部9は、HDD8に格納されたGPSデータ8aと撮影データ8bを再生する画像再生部10と、撮影データ8bから異物を検出する異物検出部(異物検出手段)11と、異物検出部11により検出された異物画像とGPSデータ8aを対応付けて記録する情報記録部12と、を備えて構成されている。
また、診断結果管理部16は、情報記録部12に記録された情報を劣化情報データ13として取り出し、異物の位置をGPSデータ取得部5により取得した位置情報に基づいて地図上に表示する表示部(表示手段)14を備えて構成されている。
即ち、本実施形態の異物検出システム100は、被検査路面を撮影するカメラ(アナログカメラ、ネットワークカメラ等)1と、撮影しながら道路上を移動する車両15と、刻々変化する車両15(カメラ1)の位置情報(緯度、経度)をGPS衛星2から取得して画像と対応付けて記憶するHDD8と、点検データ取得部7により記憶された路面の画像と位置情報から異物を判別する異物検出部11と、異物検出部11により検出された異物の位置を地図上に表示する表示部14(GIS)と、を備えて構成されている。尚、本発明の最も大きな特徴は、路面を撮影した画像から、正常な路面と異物を判別する判別方法にある。また、通常の速度で被検査道路上を走行しながら撮影しておくことにより、その画像からバッチ処理により画像解析して異物の大きさと地図上の位置を認識することができる。これにより、作業員がその結果に基づいて道路を補修、整備することができるので、作業効率を高めると共に、異物検出の精度を高めることができる。
In addition, the
The diagnosis
That is, the foreign
図2(a)は、例えば地理情報システム(GIS:Geographic Information System)により表示部14に表示した一例を示す図である。図2(b)は、撮影データ8bを画像再生部10により再生しながら、異物検出部11により異物を検出した様子を示す図である。図2(a)のように、表示部14には、異物を検出した場所を示す地図20が表示され、道路上の異物が存在する場所にはマーク21a,21bが表示される。例えば、マーク21aをクリックすると、その場所の異物の画像22が表示される(図では、異物の画像のみが表示されているが、異物が検出された時刻を併せて表示することもできる)。
撮影が終了し、異物検出が終了した後は、これらのデータは情報記録部12に記録されている。その後、作業員が道路の補修を行なう場合は、そのデータを持参して、PC上のGIS画面を表示することにより地図20が表示され、その場所と位置情報を取得することができる。即ち、地図上には道路に異物が存在する箇所にマーク21a、21bが表示される。また、そのマーク21a、21bをクリックすることにより、異物の画像22が表示される。これにより、異物の場所と、異物の状況が事前に把握することができるので、作業準備を万全とすることができる。
FIG. 2A is a diagram illustrating an example displayed on the
After the photographing is finished and the foreign object detection is finished, these data are recorded in the information recording unit 12. Thereafter, when the worker repairs the road, the
また、図2(b)のように、画面23には路面28に存在する異物(この場合は陥没した穴)25が検出されている。相対的に移動する異物25が画面上に設けたカウンタライン24を通過すると、静止画として情報記録部12に位置情報と共に記録される。また、路肩には駐車中の車両26や路肩27も異物として検出されるが、カウンタライン24の範囲外であれば除外される(詳細は後述する)。
即ち、駐車中の車両26や路肩27は、画面23の周囲に位置する場合が多い。そこで、幅方向に所定の長さを有するカウンタライン24を設け、このカウンタライン24の外側に撮影された画像を動物体としないことにより、車両26や路肩27といった画像を容易に除外することができる。
Further, as shown in FIG. 2B, a foreign object (in this case, a depressed hole) 25 existing on the
That is, the parked
図3は本発明の異物検出システムにおける異物検出手段の動作を説明するフローチャートである。まずHDD8に記録されている撮影データを画像再生部10により再生して入力する(S1)。次に、検出精度を向上させるため、キャプチャした映像に対して各種前処理を行う(S2)。例えば、ノイズ除去のために、メディアンフィルタ、ガウシャンフィルタ、ローパスフィルタを使用する。また、影消去処理を行なう。次に、動物体検出を行なうために、動物体を構成するピクセルのクラスタを検知して、クラスタ周囲を外郭線により囲み、この外郭線の追跡を実行する(詳細は図4により説明する)(S3)。次にポットホール判定1(第1のポットホール判定手段)として、ステップS3で得られた動物体のサイズを判定し(S4)、予め規定された基準サイズ以外のものを除外する(S5)。尚、ポットホールの大きさとして判断するために、例えば、所定のサイズより大きいもの、或いは所定のサイズより小さいものを除外する。次に、判定されたポットホールがカウンタライン24を通過したか否かを判断し(S6)、通過しなければ(S6でNO)、ステップS1に戻って繰り返し、カウンタライン24を通過すると(S6でYES)動物体情報を情報記録部(記録手段)12に記録する(S7)。そのとき、その動物体の大きさ、位置、時間、その瞬間の画像、外郭線を記録する。次にポットホール判定2(第2のポットホール判定手段)として、外郭線の図形判断により、異物の種類(穴、ひび割れ等)を判定する(S8)。即ち、異物の種類を識別する方法として、例えば、実際の異物形状から作成した外郭線形状をシステムに保持しておき、その形状とのパターンマッチングで一致したものを、その異物種類とする。以上の動作を判定が終了するまで繰り返す(S9)。
即ち、本発明の異物検出手段は、画像データの少なくとも1フレーム前の画像データと比較してこの画像データ中で相対的に動いている画像を動物体として検出する動物体検出手段と、この動物体検出手段により検出された動物体の中から予め規定された基準サイズ範囲に含まれるものをポットホールと判定する第1のポットホール判定手段と、画面上に設けた幅方向へ延びるカウンタライン上を通過したポットホールに関する情報を記録する記録手段と、ポットホールの形状に基づいて異物の種類を判定する第2のポットホール判定手段と、を備えている。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the foreign matter detection means in the foreign matter detection system of the present invention. First, the image data recorded in the
That is, the foreign object detection means of the present invention includes an animal body detection means for detecting an image moving relatively in the image data as an animal body as compared with image data at least one frame before the image data, and the animal First pothole determination means for determining a pothole that is included in a predetermined reference size range from the moving object detected by the body detection means, and a counter line extending in the width direction provided on the screen Recording means for recording information relating to the pothole that has passed through, and second pothole determination means for determining the type of foreign matter based on the shape of the pothole.
路面を撮影した画像は、車両15の移動方向とは逆の方向に相対的に移動する。もし、路面上に何か異物があると、それは動物体として移動しているように撮影される。この動物体を検出するのが動物体検出手段である。しかし、マンホール或いは路上に駐車している車両等も同様に動物体として撮影されるため、予め規定された基準サイズ以外の動物体を除外する必要がある(1回目のフィルタリング)。また、画面上には幅方向に所定の長さを有するカウンタライン24があり、このカウンタライン24を通過したポットホールに関する情報を記録しておく。更に、記録された情報から、異物の種類(穴、ひび割れ、その他)に分けるための第2のフィルタリングが存在する。これにより、異物検出の精度を高め、且つ、フィルタリングの設定次第で、異物の大きさ、異物の種類を調整することができる。
The image obtained by photographing the road surface moves relatively in the direction opposite to the moving direction of the
図4は動物体検出手段の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。まず、動物体の属するピクセルのクラスタを検知する(符号30)ために、数十フレーム前の映像から、背景と想定される映像を作成する(S21)。次に、ピクセル毎に、評価するフレームの色変化(グレースケール)のヒストグラムを作成する(S22)。次にヒストグラムから、背景と想定される色を決定する(S23)。次に、ステップS21で作成した背景と、現在のフレームをピクセル単位で比較し(S24)、動物体であれば、クラスタ(動物体周囲に群がる輪郭、フォアグラウンドピクセル)が出現して(S25でYES)動物体として検出する(S26)。次に、クラスタから外郭線を生成する(S27)(符号31)。即ち、動物体を囲むような閉じた線を作成して、いくつかのクラスタが近接している場合は、統合して1つの閉じた線にする。次に、外郭線の追跡を実行するために(符号32)、前のフレームで生成された外郭線と現在のフレームで生成された外郭線から、連続する外郭線なのか、新たに出現した外郭線かを判定する(S28)。そして、各外郭線にIDを付与する(S29)。
即ち、本発明の動物体検出手段は、動物体に関する画像データを構成するピクセルのクラスタを検知するクラスタ検知手段と、このクラスタ検知手段により検知されたクラスタ周囲の外郭線を生成する外郭線生成手段と、外郭線を追跡するために前のフレームで生成された前の外郭線と現在のフレームにより生成された現在の外郭線とを比較して、現在の外郭線が前の外郭線と連続する外郭線であるか、或いは新たな外郭線であるかを判定する判定手段と、この判定手段により判定された外郭線にIDを付与するID付与手段と、を備えている。
FIG. 4 is a flowchart for explaining in detail the operation of the moving object detection means. First, in order to detect a cluster of pixels to which a moving object belongs (reference numeral 30), an image assumed to be a background is created from an image several tens of frames before (S21). Next, a histogram of the color change (gray scale) of the frame to be evaluated is created for each pixel (S22). Next, the color assumed to be the background is determined from the histogram (S23). Next, the background created in step S21 and the current frame are compared in pixel units (S24). If the object is an animal, a cluster (contour around the animal body, foreground pixels) appears (YES in S25). ) Detect as an animal body (S26). Next, an outline is generated from the cluster (S27) (reference numeral 31). That is, a closed line surrounding the moving object is created, and when several clusters are close to each other, they are integrated into one closed line. Next, in order to perform tracking of the contour line (reference numeral 32), the contour line newly generated from the contour line generated in the previous frame and the contour line generated in the current frame is newly generated. It is determined whether it is a line (S28). And ID is provided to each outline (S29).
That is, the moving object detecting means of the present invention includes a cluster detecting means for detecting a cluster of pixels constituting image data relating to the moving object, and an outer line generating means for generating an outer line around the cluster detected by the cluster detecting means. And the previous outline generated in the previous frame to track the outline and the current outline generated by the current frame, and the current outline is continuous with the previous outline A determination unit that determines whether the outline is a new outline or a new outline is provided, and an ID provision unit that assigns an ID to the outline determined by the determination unit.
本発明のクラスタ検知手段は、まず、路面28の背景と想定される映像を作成して、背景の色を決定する。例えば、路面28が雨で濡れていれば背景色は黒っぽくなり、乾燥していれば白っぽくなる。次に、背景色と現在のフレームをピクセル(画素)単位で比較して、動物体があればクラスタが出現する。また、クラスタから外郭線を生成し、クラスタを囲むような閉じた線を作成する。複数のクラスタが近接している場合は統合する。また、外郭線を追跡することにより、連続する外郭線か新たに出現した外郭線かを判定する。そして、各外郭線に識別のためのIDを付与する。これにより、路面の状況に応じた外郭線が生成され、画像処理を容易に行うことができる。
The cluster detection means of the present invention first creates an image assumed to be the background of the
1 カメラ、2 GPS衛星、3 アンテナ、4 画像取得部、5 GPSデータ取得部、6 同期制御部、7 点検データ取得部、8 HDD、9 劣化判定部、10 画像再生部、11 異物検出部、12 情報記録部、13 劣化情報データ、14 表示部、15 車両、16 診断結果管理部、100 異物検出システム 1 camera, 2 GPS satellites, 3 antennas, 4 image acquisition unit, 5 GPS data acquisition unit, 6 synchronization control unit, 7 inspection data acquisition unit, 8 HDD, 9 deterioration determination unit, 10 image reproduction unit, 11 foreign matter detection unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Information recording part, 13 Deterioration information data, 14 Display part, 15 Vehicle, 16 Diagnosis result management part, 100 Foreign object detection system
Claims (9)
前記路面を撮影して画像データを得る撮像手段と、該撮像手段を路面に沿って移動させる移動手段と、該移動手段の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記撮像手段により得られた前記路面に関する画像データ中から異物を検出する異物検出手段と、該異物検出手段により検出された異物の位置を前記位置情報取得手段により取得した位置情報に基づいて地図上に表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする異物検出システム。 A foreign matter detection system for identifying the presence or absence of foreign matter on a road surface and the position of the foreign matter on a map,
Obtained by an imaging unit that captures the road surface and obtains image data, a moving unit that moves the imaging unit along the road surface, a position information acquisition unit that acquires position information of the moving unit, and the imaging unit Foreign matter detection means for detecting foreign matter from the image data relating to the road surface; and display means for displaying the position of the foreign matter detected by the foreign matter detection means on a map based on the positional information acquired by the positional information acquisition means; A foreign object detection system comprising:
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