JP2010128732A - Apparatus for observing density in the number of vehicles and program for the same - Google Patents

Apparatus for observing density in the number of vehicles and program for the same Download PDF

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Hitoshi Saji
斉 佐治
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for observing density in the number of vehicles, which can automatically and accurately recognize each vehicle as a vehicle line segment from a satellite image or the like whose resolution is low and accurately observe density in the number of vehicles in each local area. <P>SOLUTION: The apparatus 1 for observing density in the number of vehicles includes: a keyboard 4; a processor 2 comprising an image input part 11, a control part 10, a road area extraction part 12, a local area division part 13, a road direction calculation part 14, a segment group extraction part 15 for extracting a line segment group from the whole input image, a vehicle line segment extraction part 16 for extracting only a vehicle line segment equivalent to the front or rear of a vehicle from the found line segment group, a number-of-vehicles density calculation part 17 for calculating the density of a vehicle segment group in each divided local area, and a number-of-vehicles density display processing part 18 for performing image processing for combining the calculated density in the number of vehicles with corresponding map information; and a display device 5 for displaying an image processing result. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両台数密度観測装置及び車両台数密度観測装置用のプログラムに関し、詳しくは、上空から撮影された画像を用い、道路の車両台数密度を算出する新規、斬新な車両台数密度観測装置及びこの車両台数密度観測装置用のプログラムに関するものである。   The present invention relates to a vehicle number density observation device and a program for the vehicle number density observation device, and more specifically, a novel and novel vehicle number density observation device for calculating a vehicle number density on a road using an image taken from above. The present invention relates to a program for the vehicle number density observation apparatus.

広域における道路上の交通状況を把握することは、交通渋滞や駐車車両等の調査や解析において重要である。この交通状況把握には、道路近傍に設置された感知器や監視カメラ等の観測機器が一般的に使われ、局所的に収集された情報を統合計算することで結果を得ている。   Understanding the traffic situation on the road in a wide area is important in the investigation and analysis of traffic jams and parked vehicles. In order to grasp this traffic situation, observation devices such as detectors and surveillance cameras installed in the vicinity of the road are generally used, and the results are obtained by integrated calculation of locally collected information.

しかし、このような手法では、観測機器の設置間隔によって計測精度が異なり、また広域における車両台数を同時に一括把握することが困難であり、更には大規模災害によって機器が破損または停止した場合は、交通状況の把握そのものが不可能となる。   However, with such a method, the measurement accuracy differs depending on the installation interval of the observation equipment, it is difficult to simultaneously grasp the number of vehicles in a wide area at the same time, and if the equipment is damaged or stopped due to a large-scale disaster, It becomes impossible to grasp the traffic situation itself.

一方、広域における地上面の解析に、衛星画像や航空画像等上空から撮影された画像を利用する方法が種々の分野で活用されている。   On the other hand, methods of using images taken from the sky such as satellite images and aerial images are used in various fields for analysis of the ground surface in a wide area.

例えば、衛星画像から道路情報を認識するもの(例えば、特開2007−33931号公報:衛星画像等を用いた地図作成のための道路認識システム)や災害における被災状況を検知するもの(例えば、特開2008−107941号公報:監視装置)等である。   For example, a device that recognizes road information from a satellite image (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-33931: a road recognition system for creating a map using a satellite image or the like) or a device that detects a disaster situation in a disaster (for example, a special feature) No. 2008-107941 gazette: monitoring device).

交通状況把握においても、上空から撮影された画像を活用する研究はすでにいくつか提案されている。   Several studies have already been proposed that use images taken from the sky to grasp traffic conditions.

例えば、1枚の画像を用いて車両個々の位置を抽出するもの(例えば、航空画像を用いた都市部における車両領域の抽出,増山久美子,佐治斉,ViEW2005ビジョン技術の実利用ワークショップ講演論文集,pp.178-181,(2005)、衛星画像を用いた車両検知,佐藤史耶,佐治斉,MIRU2008,画像の認識・理解シンポジウム論文集,pp.532-536,(2008))、或いは、特許文献1に開示された複数枚の画像を用いて車両個々の動きを求めるもの(特開2005−56186号公報:交通状況観測システム等である。更には、関連する技術として、高度撮影時系列画像を用いた車両動態認識手法の構築,布施孝志,清水英範,前田亮,土木学会論文集,IV-60,No.737,pp.159-173,2003)等が知られている。   For example, one image is used to extract the position of each vehicle (for example, extraction of a vehicle area in an urban area using aerial images, Kumiko Masuyama, Saji Hajime, ViEW2005 Vision Technology Actual Use Workshop Proceedings , Pp.178-181, (2005), vehicle detection using satellite images, Fumiaki Sato, Saiharu Saji, MIRU2008, Proceedings of Symposium on Image Recognition and Understanding, pp.532-536, (2008)), or What calculates | requires the motion of each vehicle using the several image disclosed by patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-56186: It is a traffic condition observation system etc. Furthermore, as related technology, it is an advanced imaging time series. Construction of vehicle motion recognition method using images, Takashi Fuse, Hidenori Shimizu, Ryo Maeda, Journal of Japan Society of Civil Engineers, IV-60, No.737, pp.159-173, 2003) are known.

しかし、上述したいずれの手法も、車両1台1台の位置や形状が明確に認識できる画像を活用するという前提のもとで提案されたものである。   However, any of the above-described methods has been proposed on the premise that an image that can clearly recognize the position and shape of each vehicle is used.

このような前提は限られた理想的な条件でのみ成り立つことであり、例えば解像度の低い衛星画像や、撮影環境(天候、撮影日時、撮影角度等)の影響で車両の形状が不鮮明な画像から、車両1台1台を正確に自動認識することは、計算精度と計算時間の両面で困難である。   Such a premise can only be realized under limited ideal conditions. For example, from a satellite image with a low resolution or an image in which the shape of the vehicle is unclear due to the influence of the shooting environment (weather, shooting date, shooting angle, etc.) It is difficult to accurately recognize one vehicle at a time in terms of both calculation accuracy and calculation time.

特開2005−56186号公報JP 2005-56186 A

本発明が解決しようとする問題点は、例えば解像度の低い衛星画像や、撮影環境(天候、撮影日時、撮影角度等)の影響で車両の形状が不鮮明な画像から、車両の1台、1台を車両線分として正確に自動認識し、局所領域毎の車両台数密度を正確に観測し得るような新規、斬新な車両台数密度観測装置が存在しない点である。   The problems to be solved by the present invention include, for example, one vehicle and one vehicle from low-resolution satellite images and images whose vehicle shape is unclear due to the influence of the shooting environment (weather, shooting date, shooting angle, etc.). There is no new or novel vehicle number density observation apparatus that can automatically recognize the vehicle line segment accurately and accurately observe the vehicle number density for each local region.

本発明に係る車両台数密度観測装置は、上空から撮影された画像に基づく入力画像と地図情報とを使用して道路上の車両台数密度を観測する車両台数密度観測装置であって、入力画像と地図情報とを重ね合わせる手段と、重ね合わされた情報から道路領域のみを抽出する手段と、抽出された道路領域を局所領域に分割する手段と、分割された局所領域ごとに道路方向を求める手段と、入力画像全体から線分群を抽出する手段と、求められた線分群から車両の前面又は後面に相当する車両線分群のみを抽出する手段と、分割された局所領域ごとに車両線分群の密度を求める手段と、求められた車両台数密度を対応する地図情報上に合成する画像処理を行う手段と、画像処理結果を可視的に提示する提示手段と、を有することを最も主要な特徴とする。   A vehicle number density observation apparatus according to the present invention is a vehicle number density observation apparatus that observes a vehicle number density on a road using an input image based on an image taken from the sky and map information. Means for superimposing the map information; means for extracting only the road area from the superimposed information; means for dividing the extracted road area into local areas; and means for determining the road direction for each of the divided local areas; Means for extracting a line segment group from the entire input image; means for extracting only the vehicle line segment group corresponding to the front or rear surface of the vehicle from the obtained line segment group; and the density of the vehicle line segment group for each divided local region. The most important feature is that it has means for obtaining, means for performing image processing for synthesizing the obtained vehicle number density on the corresponding map information, and presentation means for visually presenting the image processing result. That.

請求項1乃至9記載の発明によれば、上空から撮影された画像内の道路領域から、車両に相当する線分群を一括抽出し、その線分群の道路領域内での密度を計算することで、当該道路領域内での車両台数密度を求め、可視的に提示するものであるから、車両1台1台を正確に抽出する必要はないため、車両の形状が不鮮明な画像であっても単純な計算で広域道路上の車両の混み具合を自動観測することができる車両台数密度観測装置を実現し提供することができる。   According to the first to ninth aspects of the present invention, a line segment group corresponding to a vehicle is collectively extracted from a road area in an image photographed from above, and the density of the line segment group in the road area is calculated. Since the vehicle density in the road area is obtained and presented visually, it is not necessary to accurately extract each vehicle, so even if the shape of the vehicle is unclear, it is simple. It is possible to realize and provide a vehicle number density observation apparatus capable of automatically observing the degree of congestion of vehicles on a wide area road with simple calculation.

請求項10記載の発明によれば、汎用のコンピュータを利用して車両1台1台を正確に抽出する必要がなく、車両の形状が不鮮明な画像であっても単純な計算で広域道路上の車両の混み具合を自動観測することができる車両台数密度観測装置用プログラムを実現し提供することができる。   According to the tenth aspect of the present invention, it is not necessary to accurately extract each vehicle using a general-purpose computer, and even if the shape of the vehicle is unclear, simple calculations can be performed on a wide area road. It is possible to realize and provide a program for a vehicle number density observation apparatus capable of automatically observing the degree of congestion of vehicles.

本発明は、解像度の低い衛星画像や、撮影環境(天候、撮影日時、撮影角度等)の影響で車両の形状が不鮮明な画像から、車両1台1台を車両線分として正確に自動認識し、局所領域毎の車両台数密度を正確に観測し得るような新規、斬新な車両台数密度観測装置を実現し提供するという目的を有するものである。   The present invention automatically and accurately recognizes each vehicle as a vehicle line segment from low-resolution satellite images and images whose vehicle shape is unclear due to the influence of the shooting environment (weather, shooting date, shooting angle, etc.). The object of the present invention is to realize and provide a novel and novel vehicle number density observation apparatus capable of accurately observing the vehicle number density for each local region.

本発明の車両台数密度観測装置は、上空から撮影された画像に基づく入力画像と地図情報とを使用して道路上の車両台数密度を観測する車両台数密度観測装置であって、全体の制御を行う制御部と、画像ファイル名等を入力する入力手段と、入力画像、地図情報の入力を行う画像入力部と、入力画像と地図情報とを重ね合わせる重ね合わせ処理部と、重ね合わされた情報から道路の局所領域のみを抽出する道路領域抽出部と、抽出された道路領域を局所領域に分割する局所領域分割部と、分割された局所領域ごとに道路方向を求める道路方向算出部と、入力画像全体から線分群を抽出する線分群抽出部と、求められた線分群から車両の前面又は後面に相当する車両線分群のみを抽出する車両線分抽出部と、分割された局所領域ごとに車両線分群の密度を求める車両台数密度算出部と、求められた車両台数密度を対応する地図情報上に合成する画像処理を行う車両台数密度表示処理部を有する処理装置と、画像処理結果を表示する表示装置と、を有する構成により上記目的を実現した。   A vehicle number density observation apparatus according to the present invention is a vehicle number density observation apparatus that observes the number density of vehicles on a road using an input image based on an image taken from the sky and map information, and performs overall control. From the superimposed information, an input means for inputting an image file name and the like, an image input unit for inputting an input image and map information, an overlay processing unit for overlaying the input image and the map information, and the superimposed information A road area extracting unit that extracts only a local area of the road, a local area dividing unit that divides the extracted road area into local areas, a road direction calculating unit that obtains a road direction for each divided local area, and an input image A line segment group extraction unit that extracts line segment groups from the whole, a vehicle line segment extraction unit that extracts only a vehicle line segment group corresponding to the front or rear surface of the vehicle from the obtained line segment group, and a vehicle line for each divided local region Min Vehicle number density calculating unit for determining the density of the vehicle, a processing device having a vehicle number density display processing unit for performing image processing for synthesizing the determined vehicle number density on the corresponding map information, and a display device for displaying the image processing result The above object is realized by a configuration having

以下に、本発明の実施例に係る車両台数密度観測装置について図1乃至図10を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る車両台数密度観測装置1は、図1に示すように、例えば汎用のパーソナルコンピュータを利用して構成するものであり、上空から撮影された画像に基づく入力(上空)画像(以下、「入力画像」という)Iと予め用意した地図情報Mとを活用し、動作プログラムを格納した制御部10の制御の基に広域道路における局所領域の車両台数密度を求めるための各種処理を実行する処理装置2と、入力した入力画像I、地図情報M等を記憶する記憶装置3と、画像ファイル名や各種コマンドを入力する入力手段であるキーボード4と、処理装置2にて算出された車両台数密度等を可視的に提示するための液晶ディスプレイ等からなる表示装置5と、を有している。
Hereinafter, a vehicle number density observation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.
As shown in FIG. 1, the vehicle number density observation apparatus 1 according to the present embodiment is configured by using, for example, a general-purpose personal computer, and is an input (upper sky) image (hereinafter referred to as an “upper sky” image). , "Input image") and map information M prepared in advance are used to execute various processes for determining the number of vehicles in a local area on a wide road under the control of the control unit 10 storing an operation program Processing device 2, storage device 3 that stores input image I, map information M, and the like, keyboard 4 that is an input means for inputting image file names and various commands, and vehicle calculated by processing device 2 And a display device 5 including a liquid crystal display for visually presenting the number density and the like.

本実施例における入力画像Iは、例えば、1m解像度のIKONOS衛星画像((C)日本スペースイメージング(株))であり、また使用した地図情報Mは、例えば2500分の1の縮尺の高精度ベクター地図東京Vマップ((C)ミューエス(株))である。   The input image I in this embodiment is, for example, a 1 m resolution IKONOS satellite image ((C) Nippon Space Imaging Co., Ltd.), and the map information M used is, for example, a high-precision vector with a scale of 1/2500. Map Tokyo V Map ((C) Mues Co., Ltd.).

前記処理装置2は、全体の制御を行う制御部10と、入力画像I、地図情報Mの入力を行う画像入力部11と、入力画像Iと地図情報Mとを重ね合わせる重ね合わせ処理部19と、重ね合わされた情報から道路の局所領域のみを抽出する道路領域抽出部12と、抽出された道路領域を局所領域に分割する局所領域分割部13と、分割された局所領域ごとに道路方向を求める道路方向算出部14と、入力画像全体から線分群を抽出する線分群抽出部15と、求められた線分群から車両の前面又は後面に相当する車両線分群のみを抽出する車両線分抽出部16と、分割された局所領域ごとに車両線分群の密度を求める車両台数密度算出部17と、求められた車両台数密度を対応する地図情報上に合成する画像処理を行う車両台数密度表示処理部18と、を具備している。   The processing device 2 includes a control unit 10 that performs overall control, an image input unit 11 that inputs an input image I and map information M, and an overlay processing unit 19 that overlays the input image I and map information M. A road area extracting unit 12 that extracts only a local area of the road from the superimposed information, a local area dividing unit 13 that divides the extracted road area into local areas, and a road direction is obtained for each of the divided local areas. A road direction calculation unit 14, a line segment group extraction unit 15 that extracts a line segment group from the entire input image, and a vehicle line segment extraction unit 16 that extracts only a vehicle line segment group corresponding to the front or rear surface of the vehicle from the obtained line segment group. And a vehicle number density calculation unit 17 for obtaining the density of the vehicle line segment group for each divided local region, and a vehicle number density display processing unit 1 for performing image processing for combining the obtained vehicle number density on the corresponding map information. And, it is equipped with.

前記画像入力部11、道路領域抽出部12、局所領域分割部13、道路方向算出部14、線分群抽出部15、車両線分抽出部16、車両台数密度算出部17、車両台数密度表示処理部18及び重ね合わせ処理部19は、下記に述べるような各々の処理を行うプログラム群により構成することができる。   The image input unit 11, the road region extracting unit 12, the local region dividing unit 13, the road direction calculating unit 14, the line segment group extracting unit 15, the vehicle line segment extracting unit 16, the vehicle number density calculating unit 17, and the vehicle number density display processing unit. 18 and the overlay processing unit 19 can be configured by a program group for performing each processing as described below.

次に、本実施例に係る車両台数密度観測装置1の処理の流れについて説明する。
最初に、画像入力部11を使用して、図3に示すような上空画像を入力画像Iとして入力するとともに入力画像Iに対応する図4に示す地図情報Mも入力し(ステップS101)、記憶装置3に記憶する。尚、図3は、1m解像度のIKONOS衛星画像((C)日本スペースイメージング(株))のものである。また、図4は2500分の1の縮尺の高精度ベクター地図東京Vマップ((C)ミューエス(株))のものである。
Next, a processing flow of the vehicle number density observation apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
First, the image input unit 11 is used to input the sky image as shown in FIG. 3 as the input image I and also input the map information M shown in FIG. 4 corresponding to the input image I (step S101) and store it. Store in device 3. Note that FIG. 3 is a 1 m resolution IKONOS satellite image ((C) Nippon Space Imaging Co., Ltd.). FIG. 4 shows a high-precision vector map Tokyo V map ((C) Mues Co., Ltd.) with a scale of 1/2500.

ここで対象とする上空画像は、衛星、セスナ、ヘリコプター、気球等で撮影された画像、或いは高層建築に備え付けのカメラで撮影された画像等が該当するが、その画質は、車両が数画素程度の大きさで、その前面と後面の位置が目視できる程度のものでよく、車両形状そのものを明確に認識できるほどの鮮明さや解像度は必要としない。   The target sky image here is an image taken with a satellite, Cessna, helicopter, balloon, etc., or an image taken with a camera built in a high-rise building, etc. The image quality is about a few pixels of the vehicle However, it is not necessary to have such a clearness and resolution that the vehicle shape itself can be clearly recognized.

次に、重ね合わせ処理部19を使用して入力画像Iと、地図情報Mを重ね合わせ(位置合わせ)する処理を行い(ステップS102)、更に、道路領域抽出部12を使用して地図情報Mにおける道路領域と道路外領域を区別し、道路領域内の情報のみを残した道路領域画像Iroadを作成する(ステップS103)。   Next, a process of superimposing (positioning) the input image I and the map information M using the superimposition processing unit 19 is performed (step S102), and the map information M using the road region extraction unit 12 is further performed. A road area image Iload in which only the information in the road area is left is created by distinguishing the road area and the area outside the road in step S103.

ここで、入力画像Iと地図情報Mとの重ね合わせは、公知の方法(例えば、入力画像Iと地図情報Mとから対応する点を複数抽出し、射影変換等の幾何学変換式を解いて重ね合わせる方法)を採用する。   Here, the input image I and the map information M are overlapped by a known method (for example, extracting a plurality of corresponding points from the input image I and the map information M, and solving a geometric transformation expression such as projective transformation). Adopt the method of superposition.

そして、道路領域抽出部12による処理で、地図情報Mの道路領域内に相当する位置にある入力画像Iの画素を道路領域を構成する画素とみなしてそのままとし、それ以外の画素は道路外領域とみなして情報を消去した(例えば黒にした)道路領域画像Iroadを作成する。   Then, in the processing by the road area extraction unit 12, the pixels of the input image I located at the position corresponding to the road area of the map information M are regarded as pixels constituting the road area, and other pixels are left as they are. As a result, a road area image Iload in which information is deleted (for example, black) is created.

次に、局所領域分割部13を使用して道路領域画像Iroad内の道路領域を局所領域Ri(I=1,2,3,・・・)に分割する(ステップS104)。   Next, the local area dividing unit 13 is used to divide the road area in the road area image Iload into local areas Ri (I = 1, 2, 3,...) (Step S104).

ここでの分割は、交通状況を把握したい領域単位ごとで行えばよく、その境界として例えば図5に示すように、交差点や中央分離帯及び中央線等が候補となる。
なお、交差点や中央分離帯の情報は、重ね合わされている地図情報Mから読み取るものである。
The division here may be performed for each region unit for which it is desired to grasp the traffic situation. As the boundary, for example, as shown in FIG. 5, an intersection, a median strip, a center line, and the like are candidates.
The information on the intersection and the median strip is read from the superimposed map information M.

次に、道路方向算出部14を使用して、前記局所領域Ri内のそれぞれの画素(x,y)について道路方向RAi(x,y)を算出する(ステップS105)。   Next, the road direction calculation unit 14 is used to calculate the road direction RAi (x, y) for each pixel (x, y) in the local region Ri (step S105).

ここでの道路方向RAi(x,y)は、車両の進行方向に相当するものであり、具体的には、図6に示すように、道路境界に平行な局所領域Riの境界線の方向から領域内の各画素の方向を内挿して求める。図6は局所領域Riが矩形の例を表している。前記局所領域Riが曲線形の場合も同様に求める。なお、交差点内に相当する局所領域Riについては、道路方向は不定とする。   The road direction RAi (x, y) here corresponds to the traveling direction of the vehicle. Specifically, as shown in FIG. 6, the road direction RAi (x, y) is from the direction of the boundary line of the local region Ri parallel to the road boundary. It is obtained by interpolating the direction of each pixel in the region. FIG. 6 shows an example in which the local region Ri is rectangular. The same calculation is performed when the local region Ri is curved. For the local area Ri corresponding to the intersection, the road direction is undefined.

次に、線分群抽出部15を使用して、入力画像Iから線分(エッジ)群を抽出する(ステップS106)。   Next, the line segment group extraction unit 15 is used to extract a line segment (edge) group from the input image I (step S106).

この場合の線分群抽出処理の具体的手法を図7を参照して詳述すると、入力画像I全体にエッジ抽出処理を適用する。ここでの手法は例えば画像エッジ抽出方法として公知のSobelオペレータ(局所積和演算でグラジエントの強度(微分値)を求める方法)等の手法を利用する。   A specific method of line segment group extraction processing in this case will be described in detail with reference to FIG. 7. Edge extraction processing is applied to the entire input image I. For example, a technique such as a well-known Sobel operator (a method of obtaining a gradient intensity (differential value) by local product-sum operation) is used as an image edge extraction method.

そして、求められたエッジ強度の高い画素で連結しているものを、線分候補領として抽出する。   Then, those obtained by connecting the obtained pixels having high edge strength are extracted as line segment candidate areas.

更に、線分候補領域の中から、直線分形状をしていないもの、車両の大きさと比較して極端に長いまたは短いもの、及び陰影領域の境界に相当するものを削除し、残ったものを線分群として抽出する。   Furthermore, from the line segment candidate areas, those that do not have a straight line shape, those that are extremely long or short compared to the size of the vehicle, and those that correspond to the boundary of the shadow area are deleted, and the remaining areas are removed. Extract as a line group.

なお、直線分形状か否かの判定には公知の手法を用いる。また、陰影領域の境界に相当するか否かの判定では、入力画像Iの各画素を明度と彩度がともに低い陰影領域と高い日向領域とに分け(ここでの分け方も公知の手法を用いる)、陰影領域の境界線上に、注目している線分が位置しているか否かで判断する。   A known method is used for determining whether or not the shape is a straight line shape. Further, in determining whether or not the boundary corresponds to the boundary of the shadow area, each pixel of the input image I is divided into a shadow area and a sunny area where both the brightness and the saturation are both low. It is determined whether or not the line segment of interest is located on the boundary line of the shadow area.

陰影領域内でのエッジ抽出方法に言及すると、陰影領域内では日向領域内よりもエッジ強度が低くなることを考慮し、陰影領域内ではエッジ強度の閾値を低く設定して抽出する。   Referring to the edge extraction method in the shadow area, in consideration of the fact that the edge intensity is lower in the shadow area than in the sunny area, the edge intensity threshold is set lower in the shadow area and extracted.

次に、図8に示すように、車両線分抽出部16を使用して、入力画像Iの線分群のうち、下記のa、bのいずれかに該当するものを削除し、残ったものを車両の前面または後面に相当する線分(車両線分)として抽出する(ステップS107)。   Next, as shown in FIG. 8, the vehicle line segment extraction unit 16 is used to delete the line segment group of the input image I that corresponds to any one of the following a and b, and the remaining ones. A line segment (vehicle line segment) corresponding to the front or rear surface of the vehicle is extracted (step S107).

すなわち、局所領域Ri内に存在し、かつ、道路方向RAi(x,y)に垂直な線分を、車両の前面または後面に相当する車両線分として抽出する。   That is, a line segment that exists in the local region Ri and is perpendicular to the road direction RAi (x, y) is extracted as a vehicle line segment corresponding to the front or rear surface of the vehicle.

すなわち、
a.線分の全体または一部が局所領域Ri(Ri=1,2,3・・・)外にあるもの。
b.線分の方向に対し、線分の中心点の画素における道路方向RAi(x,y)が垂直ではないもの。
That is,
a. The whole or part of the line segment is outside the local region Ri (Ri = 1, 2, 3...).
b. The road direction RAi (x, y) at the pixel at the center point of the line segment is not perpendicular to the line segment direction.

ここで、aに相当する線分は、道路外の建物や道路近傍の付帯設備等に相当し、bに相当する線分は、道路上の標示や、車両の側面等に相当する。なお、交差点に相当する局所領域ではbの条件で削除する線分はない(交差点では道路方向が不定のため)。   Here, a line segment corresponding to “a” corresponds to a building outside the road, an auxiliary facility near the road, and the like, and a line segment corresponding to “b” corresponds to a sign on the road, a side surface of the vehicle, or the like. Note that there is no line segment to be deleted under the condition b in the local area corresponding to the intersection (because the road direction is undefined at the intersection).

次に、図9で数値で示すように、車両台数密度算出部17を使用して局所領域Ri内の車両線分数から車両台数密度RDiを算出する(ステップS108)。
ステップS108で算出した車両線分は、車両の前面または後面に相当する画素に位置し、この数が車両の台数に相当するため、車両線分数により車両台数密度RDiを求めることができる。尚、図9においては、数値が高いものほど、道路上での車両台数密度が高いことを示している。
Next, as indicated by numerical values in FIG. 9, the vehicle number density calculating unit 17 is used to calculate the vehicle number density RDi from the vehicle line segment in the local region Ri (step S108).
The vehicle line segment calculated in step S108 is located in a pixel corresponding to the front or rear surface of the vehicle, and this number corresponds to the number of vehicles, so the vehicle number density RDi can be obtained from the vehicle line segment. In FIG. 9, the higher the numerical value, the higher the number of vehicles on the road.

車両台数密度RDiは、局所領域Ri内の車両線分数NRiを局所領域Riの面積(画素数)SRiで除することにより、すなわち、RDi=NRi/SRiの演算を行うことにより求める。   The vehicle number density RDi is obtained by dividing the vehicle line segment NRi in the local region Ri by the area (number of pixels) SRi of the local region Ri, that is, by calculating RDi = NRi / SRi.

次に、車両台数密度表示処理部18を使用して求められた車両台数密度RDiを地図情報M上に表示する画像処理を行う(ステップS109)。   Next, image processing for displaying the vehicle number density RDi obtained using the vehicle number density display processing unit 18 on the map information M is performed (step S109).

ここでの表示処理は、例えば、車両台数密度RDiをいくつかの閾値で段階別に分けて、地図情報M上に局所領域Ri毎に色分けして表示したり、或いは局所領域Riをまとめてより広い道路領域ごとに表示したり等、用途に応じた処理態様が実現可能である。
そして、車両台数密度表示処理部18の処理結果を前記表示装置5の画面に図10に示すように表示する(ステップS110)。
In this display process, for example, the vehicle number density RDi is divided into stages by some threshold values, and is displayed by being color-coded for each local area Ri on the map information M, or the local area Ri is collectively wider. It is possible to realize a processing mode according to the application, such as displaying for each road area.
Then, the processing result of the vehicle number density display processing unit 18 is displayed on the screen of the display device 5 as shown in FIG. 10 (step S110).

図10は、地図情報M上に局所領域Ri毎に色分けして表示した例を示すもので、同図では説明の便宜上、色が濃いほど車両台数密度RDiの値が大きいこと、すなわち、車両が渋滞していることを示している。   FIG. 10 shows an example of color-coded display for each local area Ri on the map information M. In FIG. 10, for convenience of explanation, the darker the color, the larger the vehicle number density RDi, that is, the vehicle It indicates that there is traffic.

以上説明した本実施例の車両台数密度観測装置によれば、例えば解像度の低い衛星画像のような入力画像Iや、撮影環境(天候、撮影日時、撮影角度等)の影響で車両の形状が不鮮明な画像から、道路上の車両1台1台を車両線分として正確に自動認識し、局所領域毎の車両台数密度を正確に観測できる新規、斬新な車両台数密度観測装置を実現し提供することができる。   According to the vehicle number density observation apparatus of the present embodiment described above, the shape of the vehicle is unclear due to the influence of the input image I such as a low-resolution satellite image or the shooting environment (weather, shooting date, shooting angle, etc.). Realize and provide a new and innovative vehicle number density observation device that can automatically recognize each vehicle on the road as a vehicle line segment accurately and accurately observe the vehicle number density in each local area from a simple image Can do.

また、本実施例によれば、汎用のコンピュータを利用して車両1台1台を正確に抽出する必要がなく、車両の形状が不鮮明な画像であっても単純な計算で広域道路上の車両の混み具合を自動観測することができる車両台数密度観測装置1用の新規、斬新なプログラムを実現し提供することができる。   Further, according to this embodiment, it is not necessary to accurately extract each vehicle using a general-purpose computer, and even if the vehicle shape is unclear, the vehicle on the wide area road can be calculated simply. It is possible to realize and provide a new and novel program for the vehicle number density observation apparatus 1 that can automatically observe the degree of congestion.

本発明は、上述した場合の他、上空画像と地図情報の対応点及び車両密度を算出する特定の道路区間を入力し、区間内の車両密度を自動で算出するように構成することで、広範囲にわたる地域の車両密度情報の簡略な収集を可能とし、これにより交通渋滞情報の一括収集を実現する等の応用が可能である。   In addition to the case described above, the present invention inputs a specific road section for calculating the corresponding point of the sky image and the map information and the vehicle density, and is configured to automatically calculate the vehicle density in the section. Therefore, it is possible to collect vehicle density information in a wide area and to collect traffic congestion information in a collective manner.

本発明の実施例に係る車両台数密度観測装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the vehicle number density observation apparatus which concerns on the Example of this invention. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における入力画像、地図情報に基づく車両台数密度の提示までの一連の処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows a series of processes until the presentation of the vehicle number density based on the input image and map information in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における入力画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input image in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における地図情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map information in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における局所領域分割例を示す図である。It is a figure which shows the local region division example in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における道路方向算出例を示す図である。It is a figure which shows the road direction calculation example in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における線分群抽出例を示す図である。It is a figure which shows the example of line segment group extraction in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における車両線分抽出例を示す図である。It is a figure which shows the example of vehicle line segment extraction in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における車両台数密度の算出例を示す図である。It is a figure which shows the example of calculation of the vehicle number density in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example. 本実施例に係る車両台数密度観測装置における車両台数密度の画像処理結果の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the image processing result of the vehicle number density in the vehicle number density observation apparatus which concerns on a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両台数密度観測装置
2 処理装置
3 記憶装置
4 キーボード
5 表示装置
10 制御部
11 画像入力部
12 道路領域抽出部
13 局所領域分割部
14 道路方向算出部
15 線分群抽出部
16 車両線分抽出部
17 車両台数密度算出部
18 車両台数密度表示処理部
19 重ね合わせ処理部
I 入力画像
M 地図情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle number density observation apparatus 2 Processing apparatus 3 Memory | storage device 4 Keyboard 5 Display apparatus 10 Control part 11 Image input part 12 Road area extraction part 13 Local area division part 14 Road direction calculation part 15 Line segment group extraction part 16 Vehicle line segment extraction part 17 Vehicle Number Density Calculation Unit 18 Vehicle Number Density Display Processing Unit 19 Overlay Processing Unit I Input Image M Map Information

Claims (10)

上空から撮影された画像に基づく入力画像と地図情報とを使用して道路上の車両台数密度を観測する車両台数密度観測装置であって、
入力画像と地図情報とを重ね合わせる手段と、
重ね合わされた情報から道路領域のみを抽出する手段と、
抽出された道路領域を局所領域に分割する手段と、
分割された局所領域ごとに道路方向を求める手段と、
入力画像全体から線分群を抽出する手段と、
求められた線分群から車両の前面又は後面に相当する車両線分群のみを抽出する手段と、
分割された局所領域ごとに車両線分群の密度を求める手段と、
求められた車両台数密度を対応する地図情報上に合成する画像処理を行う手段と、
画像処理結果を可視的に提示する提示手段と、
を有することを特徴とする車両台数密度観測装置。
A vehicle number density observation device for observing the vehicle number density on a road using an input image based on an image taken from the sky and map information,
Means for superimposing the input image and the map information;
Means for extracting only the road area from the superimposed information;
Means for dividing the extracted road area into local areas;
Means for determining the road direction for each divided local area;
Means for extracting line segments from the entire input image;
Means for extracting only the vehicle line segments corresponding to the front or rear surface of the vehicle from the obtained line segments;
Means for determining the density of the vehicle line segment group for each of the divided local regions;
Means for performing image processing to synthesize the obtained vehicle unit density on the corresponding map information;
A presentation means for visually presenting image processing results;
A vehicle number density observation apparatus comprising:
前記上空から撮影された画像には、車両形状を容易に自動抽出することができる程度の鮮明さや解像度を要求しないことを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   2. The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein the image photographed from the sky does not require clearness and resolution to such an extent that a vehicle shape can be easily extracted automatically. 前記道路領域のみを抽出する手段は、重ね合わされた地図情報内の道路領域情報と照合する領域のみを画像から抽出することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   2. The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein the means for extracting only the road area extracts only an area to be compared with road area information in the overlapped map information from the image. 前記道路領域を局所領域に分割する手段は、重ね合わされた地図情報内の交差点、中央分離帯、車線を境に道路領域を分割することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   2. The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein the means for dividing the road area into local areas divides the road area at the intersection, the median strip, and the lane in the overlapped map information. 前記分割された局所領域ごとに道路方向を求める手段は、道路領域の境界線の方向を道路領域内の方向として活用することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   2. The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein the means for obtaining the road direction for each of the divided local areas uses the direction of the boundary line of the road area as the direction in the road area. 前記入力画像全体から線分群を抽出する手段は、エッジ強度の高い画素の連結成分のうち、直線分の形状であり、車両の長さに相当する長さを持ち、かつ、陰影領域の境界に相当しないものを抽出することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   The means for extracting a line segment group from the entire input image has a straight line shape among connected components of pixels with high edge strength, has a length corresponding to the length of the vehicle, and is at the boundary of the shadow area. The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein non-corresponding ones are extracted. 前記車両線分のみを抽出する手段は、車両の前後面と無関係な例えば建物の境界線や道路上の標示に相当する線分を削除して車両線分のみを抽出することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   The means for extracting only the vehicle line segment deletes only the vehicle line segment by deleting a line segment that is unrelated to the front and rear surfaces of the vehicle, for example, a boundary line of a building or a sign on a road. Item 1. The vehicle number density observation apparatus according to Item 1. 前記局所領域ごとに車両台数密度を算出する手段は、局所領域内の車両線分の数を局所領域の面積で除することにより車両台数密度を求めることを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   2. The number of vehicles according to claim 1, wherein the means for calculating the number of vehicles for each local region obtains the number of vehicles by dividing the number of vehicle line segments in the local region by the area of the local region. Density observation device. 前記提示手段は、車両台数密度を所定の観測結果として地図情報上に提示することを特徴とする請求項1記載の車両台数密度観測装置。   The vehicle number density observation apparatus according to claim 1, wherein the presenting means presents the vehicle number density on the map information as a predetermined observation result. 上空から撮影された画像に基づく入力画像と地図情報とを使用して道路上の車両台数密度を観測する車両台数密度観測装置用のプログラムであって、
車両台数密度観測装置に、
入力画像と地図情報とを重ね合わせる処理と、
重ね合わされた情報から道路領域のみを抽出する処理と、
抽出された道路領域を局所領域に分割する処理と、
分割された局所領域ごとに道路方向を求める処理と、
入力画像全体から線分群を抽出する処理と、
求められた線分群から車両の前面又は後面に相当する車両線分群のみを抽出する処理と、
分割された局所領域ごとに車両線分群の密度を求める処理と、
求められた車両台数密度を対応する地図情報上に合成する画像処理を行う処理と、
表示装置に画像処理結果を可視的に提示する処理と、
の各処理を実行させることを特徴とする車両台数密度観測装置用のプログラム。
A program for a vehicle number density observation apparatus for observing the number density of vehicles on a road using an input image based on an image taken from the sky and map information,
In vehicle density observation equipment,
A process of superimposing the input image and the map information;
Processing to extract only the road area from the superimposed information;
A process of dividing the extracted road area into local areas;
A process for obtaining a road direction for each divided local area;
Processing to extract line segments from the entire input image;
A process of extracting only the vehicle line segments corresponding to the front or rear surface of the vehicle from the obtained line segments;
Processing for determining the density of the vehicle line segment group for each divided local region;
A process of performing image processing to synthesize the obtained vehicle unit density on the corresponding map information;
Processing for visually presenting image processing results on a display device;
The program for vehicle number density observation apparatuses characterized by performing each process of.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015114782A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Method for determining parameter for estimating traffic from image information
CN104900054A (en) * 2015-04-30 2015-09-09 深圳市中盟科技股份有限公司 Traffic state determining method and apparatus
US11391576B2 (en) 2019-12-02 2022-07-19 Here Global B.V. System and method for generating map data of a region

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07195978A (en) * 1993-12-30 1995-08-01 Nissan Motor Co Ltd Vehicle surroundings display unit
JPH0962842A (en) * 1995-08-21 1997-03-07 Fujitsu General Ltd Parking lot management system
JPH10269365A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Omron Corp Characteristic extracting method, and object recognition device using the method
JPH10312463A (en) * 1997-05-12 1998-11-24 Omron Corp Recognizing method for object and its device
JP2000293696A (en) * 1999-04-07 2000-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture recognizing device
JP2001101572A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Transportation control system
JP2002024810A (en) * 2000-07-12 2002-01-25 Nippon Signal Co Ltd:The Traffic flow measuring device
JP2003030649A (en) * 2001-07-18 2003-01-31 Hitachi Software Eng Co Ltd Image processing method and image processor
JP2005056186A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Tepco Sysytems Corp Traffic condition observation system
JP2006172248A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Software Eng Co Ltd Spot image detecting method and spot image detecting program
JP2006178694A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Hitachi Software Eng Co Ltd Method for detecting candidate of constitutional segment of road mark image, and program capable of detecting candidate of constitutional segment of road mark image
JP2008170611A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Asahi Koyo Kk Method, device, and program for generating road data

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07195978A (en) * 1993-12-30 1995-08-01 Nissan Motor Co Ltd Vehicle surroundings display unit
JPH0962842A (en) * 1995-08-21 1997-03-07 Fujitsu General Ltd Parking lot management system
JPH10269365A (en) * 1997-03-24 1998-10-09 Omron Corp Characteristic extracting method, and object recognition device using the method
JPH10312463A (en) * 1997-05-12 1998-11-24 Omron Corp Recognizing method for object and its device
JP2000293696A (en) * 1999-04-07 2000-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture recognizing device
JP2001101572A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd Transportation control system
JP2002024810A (en) * 2000-07-12 2002-01-25 Nippon Signal Co Ltd:The Traffic flow measuring device
JP2003030649A (en) * 2001-07-18 2003-01-31 Hitachi Software Eng Co Ltd Image processing method and image processor
JP2005056186A (en) * 2003-08-05 2005-03-03 Tepco Sysytems Corp Traffic condition observation system
JP2006172248A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Software Eng Co Ltd Spot image detecting method and spot image detecting program
JP2006178694A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Hitachi Software Eng Co Ltd Method for detecting candidate of constitutional segment of road mark image, and program capable of detecting candidate of constitutional segment of road mark image
JP2008170611A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Asahi Koyo Kk Method, device, and program for generating road data

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015114782A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation Method for determining parameter for estimating traffic from image information
CN104900054A (en) * 2015-04-30 2015-09-09 深圳市中盟科技股份有限公司 Traffic state determining method and apparatus
CN104900054B (en) * 2015-04-30 2017-07-07 中盟科技有限公司 The decision method and device of traffic behavior
US11391576B2 (en) 2019-12-02 2022-07-19 Here Global B.V. System and method for generating map data of a region

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