JP2017121834A - 判定装置、車側灯点灯検知装置および車側灯点灯検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】戸閉め車側灯が点灯しているか否かを画像処理で判定する技術において、外乱光による影響を低減させて判定の精度を向上させる新たな技術を提供すること。【解決手段】判定装置１０は、駅の定位置に停止する列車Ｔの所定の車側位置に設けられた車側灯Ｌを撮影する撮影装置Ｃの撮影画像に基づいて、車側灯Ｌの点灯を判定する。具体的には、撮影画像の彩度の有無を強調化して彩度強調化画像を得る。そして、彩度強調化画像の彩度成分画像に基づいて、車側灯Ｌの部分と思しき候補部分画像を抽出し、その候補部分画像の色相を、予め定められた車側灯Ｌの点灯色の色相に基づく色条件と比較することで車側灯Ｌが点灯しているか否かを判定する。彩度の有無の強調化は、例えば、撮影画像の彩度を最高値と最低値との二値化とすることができる。【選択図】図７

Description

本発明は、駅に定められた定位置に停止する鉄道車両の所定の車側位置に設けられた戸閉め車側灯の点灯を判定する判定装置等に関する。

駅に定められた定位置に停止する鉄道車両の所定の車側位置に設けられた戸閉め車側灯の点灯を画像処理で判定する技術として、特許文献１の技術が知られている。

特開２０１１−２４０８６６号公報

特許文献１に開示された技術は、撮影画像中の輝度が高い領域を特定し、当該領域の色を識別することで、戸閉め車側灯が点灯しているか消灯しているかを判定する技術である。

しかしながら、戸閉め車側灯の点灯部分以外に、撮影画像中に高輝度領域が現れる場合が起こり得た。例えば、戸閉め車側灯が設けられた車側（鉄道車両の側面）に、各種の照明や太陽光等の光が当たる等の外乱光が反射して高輝度領域が現れる場合である。外乱光の反射によって想定外の高輝度領域が出現したり、反射光による高輝度領域と戸閉め車側灯の点灯による高輝度領域とが重なることで予想外に大きな高輝度領域が現れたりする結果、高輝度領域に基づいて戸閉め車側灯の点灯を判定する従来の技術では、正確な判定が困難になる場合が生じ得た。

本発明は上述した技術背景に基づいて考案されたものであり、その目的とするところは、戸閉め車側灯が点灯しているか否かを画像処理で判定する技術において、外乱光による影響を低減させて判定の精度を向上させる新たな技術を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
駅に定められた定位置に停止する鉄道車両の所定の車側位置に設けられた戸閉め車側灯を撮影するために前記駅に設置された撮影装置（例えば、図７の撮影装置Ｃ）の撮影画像に基づいて、前記戸閉め車側灯の点灯を判定する判定装置（例えば、図７，８の判定装置１０）であって、
前記撮影画像の彩度の有無を強調化し、前記強調化した彩度強調化画像を予め定められた前記戸閉め車側灯の点灯色の色条件と比較することで前記戸閉め車側灯が点灯しているか否かを判定する演算制御部（例えば、図８の演算制御部１００）、
を備えた判定装置である。

この第１の発明によれば、撮影画像の彩度の有無を強調化した彩度強調化画像を用いて、戸閉め車側灯が点灯しているか否かが判定される。駅に停止した鉄道車両の車側に当たる外乱光は、照明や太陽光など、主たる光は白色光である。そのため、外乱光が反射した部分は、撮影画像中、高輝度にはなるが、彩度は低い。一方、戸閉め車側灯は、点灯色が赤色であり、彩度が高い。本発明によれば、撮影画像の彩度の有無が強調化されるため、外乱光の反射部分の色の鮮やかさ（彩度）が低減される一方、戸閉め車側灯の点灯部分の色の鮮やかさ（彩度）が強調される。よって、彩度強調化画像が、戸閉め車側灯の点灯色の色条件と比較されることで、戸閉め車側灯が点灯しているか否かを高精度に判定することが可能となる。

また、第２の発明は、
前記演算制御部が、前記撮影画像の彩度を最高値と最低値との二値化とすることで前記強調化を行う、
第１の発明の判定装置である。

この第２の発明によれば、撮影画像中、相対的に彩度の低い部分の彩度が最低値、すなわち無彩色とされて彩度強調化画像が生成される。よって、外乱光の主たる光である白色光の反射部分は色相（色合い、色味とも言われる）の無い白黒のモノトーンとなるため、明確に識別することが可能となり、戸閉め車側灯が点灯しているか否かの判定を簡単化し、判定に要する時間の短縮化および高精度化を図ることが可能となる。

また、第３の発明は、
前記演算制御部が、前記彩度強調化画像の色相を、前記点灯色の色相に基づいて定められた前記色条件と比較する、
第１又は第２の発明の判定装置である。

この第３の発明によれば、彩度強調化画像の色相が、点灯色の色相に基づく色条件と比較されて戸閉め車側灯の点灯有無が判定される。したがって、輝度の高低とは無関係に、色相（色合い、色味とも言われる）の程度による比較となるため、外乱光の主たる光である白色光の反射部分によって、誤って戸閉め車側灯が点灯していると判定される事態を排除することが可能となる。

また、第４の発明は、
前記演算制御部が、
前記撮影画像に写り込む前記戸閉め車側灯の見込みサイズ、見込み形状および見込み位置のうちの少なくとも１つに基づいて、前記彩度強調化画像のうちの候補部分画像を抽出すること（例えば、図８の候補部分画像抽出部１１４）、
を更に行い、
前記候補部分画像について前記比較を行う、
第１〜第３の何れかの発明の判定装置である。

撮影装置は、駅に定められた定位置に停止する鉄道車両の所定の車側位置に設けられた戸閉め車側灯を撮影するために設置されている。そのため、撮影画像に写り込む戸閉め車側灯の見込みサイズ、見込み形状および見込み位置は予め想定される。
第４の発明によれば、撮影画像に写り込む戸閉め車側灯の見込みサイズ、見込み形状および見込み位置のうちの少なくとも１つに基づいて、彩度強調化画像のうちの候補部分画像が抽出されて、当該候補部分画像について戸閉め車側灯が点灯しているか否かの判定が行われるため、判定精度を一層向上させることができる。

また、第５の発明は、
前記演算制御部が、前記候補部分画像の抽出を、前記彩度強調化画像のうちの彩度成分画像に基づいて行う、
第４の発明の判定装置である。

この第５の発明によれば、候補部分画像の抽出が、彩度強調化画像のうちの彩度成分画像に基づいて行われる。撮影画像中、外乱光が反射した部分の彩度は低く、戸閉め車側灯点灯部分は彩度が高い。そのため、候補部分画像の抽出を簡単化し、抽出に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。

また、第６の発明は、
前記演算制御部が、前記候補部分画像が抽出されない場合に、前記戸閉め車側灯が消灯していると判定する（例えば、図９のステップＡ１０のＮＯ〜ステップＡ２４）、
第４又は第５の発明の判定装置である。

この第６の発明によれば、候補部分画像が抽出されない場合には、戸閉め車側灯が消灯していると判定することができる。彩度強調化画像から候補部分画像が抽出されない場合には、そもそも、彩度強調化画像中に点灯している戸閉め車側灯が認められないことを意味するからである。

この場合、第７の発明として、
前記演算制御部が、前記候補部分画像が抽出された場合に、前記比較を行って前記戸閉め車側灯が点灯しているか否かを判定する（例えば、図９のステップＡ１０のＹＥＳ）、
第６の発明の判定装置を構成することとしても良い。

この第７の発明によれば、戸閉め車側灯が点灯しているか否かの判定処理の手順を効率化することができる。

また、第８の発明は、
前記撮影装置と、第１〜第７の何れかの発明の判定装置とを備えた車側灯点灯検知装置（例えば、図７の車側灯点灯検知装置２０）である。

この第８の発明によれば、上述した判定装置と、撮影装置とを備えた車側灯点灯検知装置を構成することができる。

また、第９の発明は、
前記鉄道車両が前記定位置に停止したことを示す定位置停止信号を外部入力した場合に、前記判定装置による前記戸閉め車側灯の点灯判定を実行する、第８の発明の車側灯点灯検知装置である。

この第９の発明によれば、鉄道車両が駅の定位置に停止したことを示す定位置停止信号が外部入力されなければ、戸閉め車側灯の点灯判定が実行されないため、不要な判定動作を防止することができる。

また、第１０の発明は、
第１〜第７の何れかの発明の判定装置、又は、第８或いは第９の発明の車側灯点灯検知装置（以下包括して単に「装置」という）をＮ台（Ｎ≧２）備えた車側灯点灯検知システム（例えば、図７の車側灯点灯検知システム４０）であって、
前記駅に設置されたホームドア及び／又は可動ステップを制御する制御装置に対して、Ｎ台中、Ｍ台（Ｎ＞Ｍ≧１）以上の前記装置が点灯と判定した場合に、前記鉄道車両の車両扉が開扉している旨の信号を出力し（例えば、図１０のステップＢ６のＹＥＳ〜ステップＢ８）、Ｎ台の前記装置が消灯又は点灯していないと判定した場合に、前記鉄道車両の車両扉が閉扉している旨の信号を出力する（例えば、図１０のステップＢ２のＹＥＳ〜ステップＢ４）、
車側灯点灯検知システムである。

この第１０の発明によれば、鉄道車両の車両扉が開扉しているとする判断基準よりも、車両扉が閉扉しているとする判断基準の方を厳格とすること、逆に言うと、鉄道車両の車両扉が開扉しているとする判断基準の方のハードルを低くすることができる。例えば、駅に可動ステップが設置されている場合、駅に進入して定位置に停止した鉄道車両の車両扉が開扉する前、閉扉の間に可動ステップを突出させ、突出動作が完了する前に開扉したと判定された場合には即座に突出動作を停止させる必要がある。乗降客の安全を図るためである。同じく乗降客の安全を図るため、出発時には、開扉していた車両扉が閉扉した後でなければ、可動ステップを格納動作させてはならない。第１０の発明によれば、このような安全に係る設計思想に沿った車側灯点灯検知システムを実現することが可能となる。

戸閉め車側灯を説明するための図。 戸閉め車側灯を説明するための図 点灯状態の戸閉め車側灯を撮影した理想状態の撮影画像のイメージ図。 点灯状態の戸閉め車側灯を撮影した外乱光がある場合の撮影画像のイメージ図。 彩度強調化画像の彩度成分画像のイメージ図。 色相・彩度・輝度の色空間の模式図。 車側灯点灯検知システムを説明するための図。 判定装置の構成を示す機能ブロック図。 判定処理の流れを示すフローチャート。 車両扉開扉判定処理の流れを示すフローチャート。

以下、本発明を適用した実施形態の一例を説明するが、本発明を適用可能な形態は以下の実施形態に限られないことは勿論である。

図１，２は、戸閉め車側灯を説明するための図であり、停止位置目標として定められた駅の定位置に停止した鉄道車両である列車Ｔをプラットホーム側から見た側面図である。プラットホームには、ホームドアＨＤや、図１では不図示となっている可動ステップ（図
７参照）が備えられている。

また、図１は列車Ｔが停止した直後の側面図であり、列車Ｔの車両扉ＣＤが閉扉の状態であり、ホームドアＨＤのドア部Ｄも閉扉した状態となっている。車両扉ＣＤが設けられている列車Ｔの側面には、車両扉ＣＤが開扉した状態に点灯する戸閉め車側灯（以下単に「車側灯」という）Ｌが所定位置に設けられている。車側灯Ｌは、車両扉ＣＤより高い位置に、１車両当たり左右側面に１つずつ設けられている。また、車側灯Ｌ（戸閉め車側灯）の点灯色は一般的に赤色であるため、本実施形態でも赤色とする。図１では、車両扉ＣＤが閉扉の状態であるため、車側灯Ｌは点灯しておらず、消灯の状態である。

図２は、列車Ｔが停止し、車両扉ＣＤおよびホームドアＨＤのドア部Ｄが共に開扉した状態である。ホームドアＨＤのドア部Ｄは、戸袋部ＤＰに収納されている。また、車両扉ＣＤが開扉の状態であるため、車側灯Ｌが点灯した状態である。

列車Ｔが駅に停止する際の定位置は定められており、列車Ｔにおける車側灯Ｌの位置も定まっているため、列車Ｔが駅に停止した際の車側灯Ｌの想定位置は、ある程度の範囲（以下「想定位置範囲」という）内に想定することができる。そこで、本実施形態では、少なくともこの想定位置範囲を含む範囲を撮影範囲ＳＲとするように撮影装置Ｃ（図７参照）を駅に設置する。撮影装置Ｃはデジタルカメラモジュールを有して構成される。そして、撮影装置Ｃによる撮影画像に基づいて、列車Ｔの車側灯Ｌが点灯しているか否か、換言すると点灯しているか消灯しているかを判定する。この判定結果は、ホームドアＨＤの開閉制御や可動ステップの突出／格納制御に利用される。

図３〜５は、本実施形態の原理を説明するための画像例であり、車側灯Ｌが点灯状態である場合に撮影装置Ｃが撮影した撮影画像又はその加工画像を示している。特許出願に添付できる図面は白黒に限られるため、図３〜５は、イメージ図として示している。また、車側カラー（車側の外観色）は、アルミニウム合金色（シルバー色）などの彩度の低い色を想定したイメージ図としている。

まず、図３は、外乱光の無い理想状態の撮影画像の例を示している。この場合、撮影画像中、車側灯Ｌの部分が赤色、その周囲が列車Ｔの車側カラーとなる。

しかし、実際には、図４のような撮影画像が得られる場合がある。すなわち、通常、駅には各種の照明や表示装置などが設置されており、これらの光が列車Ｔの車側（車両の側面）に当たり反射光となって撮影画像に現れたり、太陽の光が列車Ｔの車側に当たり反射光となって撮影画像に現れる場合があるのである。これらの外乱光は主たる光が白色光である。ところが、車側灯Ｌの点灯部分も、外乱光の反射部分も、輝度が高い。そのため、従来技術のように輝度に基づいて車側灯Ｌの部分を特定しようとしたり、点灯しているか否かを判断しようとすることは、図４に示すような白黒画像から判断することに相当する。これでは、車側灯Ｌの部分がどこか、点灯しているのか否か、を明確に判断することは困難または不可能である。

そこで、本実施形態では、撮影画像の彩度の有無を強調化した彩度強調化画像を生成する。彩度として、“０”を彩度無し（彩度０％）、“１”を彩度有り（彩度１００％）とするならば、彩度の有無の強調化は、例えば、彩度が０．５未満の画素の彩度を１／２に変更し、彩度が０．５以上の画素の彩度を２倍（ただし上限を１）に変更することとで実現できる。この場合、０．５とした閾値は０．５以外に任意に定めることができ、０に近づけるための１／２の倍率や、１に近づけるための２倍の倍率も任意に定めることができる。しかし、本実施形態では、彩度の有無をより一層強調化するために、各画素について、当該画素の彩度が、予め定められる車側灯Ｌの点灯色の彩度未満の場合には０に変更し、車側灯Ｌの点灯色の彩度以上の場合には１に変更する二値化を行うこととする。

そして、彩度強調化画像から、車側灯Ｌの部分がどこかの判断や、車側灯Ｌが点灯しているか否かの判定を行う。彩度強調化画像の彩度成分を表した画像（以下、「彩度成分画像」という）の画像例が図５である。図５に示すように、彩度強調化画像に基づくことで、車側灯Ｌが点灯しているか否かを明確に判定することが可能となる。

この原理を更に詳細に説明する。図６は、色相・彩度・輝度の色空間の模式図である。通常、外乱光は主たる光が白色光であることから、外乱光の反射部分の彩度は低い。そのため、撮影画像に対して彩度の有無の強調化を行うことで、外乱光の反射部分の彩度を一層低減させることができる。本実施形態では、彩度の有無の強調化は彩度の二値化となるため、外乱光の反射部分の彩度が無くなり、色味の無い、白黒のモノトーン色となる。他方、車側灯Ｌが点灯状態の場合には車側灯Ｌの部分に赤色の彩度が現れるため、点灯している車側灯Ｌの部分は、彩度の有無の二値化により、彩度有りとされ、一層、ハッキリと色味が表れた赤色となる。

なお、鉄道車両の車側カラーが彩度の高い色（例えば、有彩色の原色に近い色）の場合であっても、外乱光の反射部分は、図４に示した外乱光の反射部分のように、彩度の有無の二値化により、色味の無い、白黒のモノトーン色となる。

更に、仮に、鉄道車両の車側カラーが彩度の高い色（例えば、有彩色の原色に近い色）であり、且つ、外乱光の反射が無い場合には、彩度強調化画像は、車側カラーに相当する有彩色の原色と、車側灯Ｌの点灯色である赤色とがハッキリと現れた画像となる。このため、彩度強調化画像から車側灯Ｌが点灯しているか否かを明確に判定することが可能である。

本実施形態では、以上の原理を用いて、撮影画像から、車側灯Ｌが点灯しているか否かを判定するが、演算処理の手順として更なる工夫を施している。
すなわち、撮影画像の彩度の有無の強調化を行って得られた彩度強調化画像から、車側灯Ｌが写っていると思われる部分の候補（以下「候補部分画像」という）を抽出する。候補部分画像は、撮影画像に写り込むと想定される車側灯Ｌの見込みサイズ、見込み形状および見込み位置のうちの少なくとも１つに基づいて判断することができる。また、この際、上述した彩度強調化画像の彩度成分画像に基づいて候補部分画像の抽出を行う。図５に示したような画像を利用して、当該画像中の撮影画像に写り込むと想定される車側灯Ｌの見込みサイズ、見込み形状および見込み位置のうちの少なくとも１つに基づいて候補部分画像を抽出する。候補部分画像としては１つ又は複数が選択される可能性がある。

そして次に、候補部分画像の色相を、車側灯Ｌの点灯色の色相に基づく色条件と比較して、当該色条件を満たす場合には、候補部分画像が車側灯Ｌの部分画像であり、点灯していると判定する。なお、この比較においては、候補部分画像内の各画素の色相の平均を比較対象とすることができる。また、色条件は、予め定められる車側灯Ｌの点灯色の色相を基準とする一定の色相許容範囲内であること、とすることができる。

次に、車側灯点灯検知システム４０について説明する。図７は、車側灯点灯検知システム４０の概略構成およびその他の機器との連携について説明するための図である。図７において、レールＲ上を走行する列車Ｔは車両１Ｔ〜３Ｔの３両編成であるとし、列車Ｔが駅の定位置に停止している状態を示している。定位置停止センサーＳＳは、列車Ｔが駅の定位置に停止していることを検知するセンサーであり、駅の所定位置に設置されている。定位置停止センサーＳＳによる検知信号は車側灯点灯検知システム４０の統括制御装置３０に入力される。また、信号出力ラインが図示されていないが、定位置停止センサーＳＳによる検知信号はホームドアおよび可動ステップの制御装置ＨＣへも入力される。

車側灯点灯検知システム４０は、列車Ｔの一方の車側（駅ホームの乗降側の側面）に設けられた車側灯Ｌの数と同じＮ台の車側灯点灯検知装置２０と、統括制御装置３０とを、通信可能に接続して備える。図７では、列車Ｔを構成する車両は３両であり、駅ホームの乗降側の側面には各車両に１つずつの車側灯Ｌが設けられている。このため、図７ではＮ＝３となり、車側灯点灯検知システム４０は、３台の車側灯点灯検知装置２０を備える。

車側灯点灯検知装置２０は、対応する車側灯Ｌを撮影するための撮影装置Ｃと、撮影装置Ｃによる撮影画像を用いて、対応する車側灯Ｌが点灯しているか否かを判定するための判定装置１０とを備える。ここで、統括制御装置３０は、定位置停止センサーＳＳから列車Ｔが定位置停止している旨の検知信号を入力した場合、その旨の信号を車側灯点灯検知装置２０の判定装置１０へ出力する。判定装置１０は、この信号に応じて、列車Ｔが定位置停止している場合にのみ、車側灯Ｌが点灯しているか否かの判定処理を実行する。

各判定装置１０の判定結果は、統括制御装置３０に集約される。統括制御装置３０は、Ｎ台の判定装置１０（この場合、Ｎ台の車側灯点灯検知装置２０とも言える）のうち、Ｍ台（Ｎ＞Ｍ≧１）以上が点灯と判定（或いは消灯ではないと判定）した場合に、列車Ｔの車両扉ＣＤが開扉していると判断し、開扉検知信号をホームドアおよび可動ステップの駆動制御を担う制御装置（以下単に「制御装置」という）ＨＣに出力する。また、Ｎ台全てが点灯していないと判定（或いは消灯と判定）した場合に、列車Ｔの車両扉ＣＤが閉扉していると判断し、閉扉検知信号を制御装置ＨＣに出力する。車両扉ＣＤが開扉しているとする判断基準よりも、車両扉ＣＤが閉扉しているとする判断基準の方を厳格としたこと、換言すると、車両扉ＣＤが開扉しているとする判断基準のハードルを低くした理由は、後述する乗降客の安全性を図るためである。

制御装置ＨＣは、図７では、ホームドアの開閉制御および可動ステップの突出／格納制御の両方を司るが、駅ホームによっては、ホームドアおよび可動ステップの何れか一方のみが設置され得る。その場合には、制御装置ＨＣは、設置されているホームドア又は可動ステップの駆動制御を担うこととなる。

制御装置ＨＣは、列車Ｔの駅到着時には、定位置停止センサーＳＳから列車Ｔが停止位置に停止した旨の信号を入力し、且つ、車側灯点灯検知システム４０の統括制御装置３０から閉扉検知信号を入力している場合に、可動ステップを突出させる制御を行う。そして、可動ステップの突出動作完了をもって、或いは、列車Ｔの乗務員の操作入力等に応じて、ホームドアを開扉させる。なお、仮に、可動ステップを突出させる前、或いは、突出動作中に統括制御装置３０から開扉検知信号を入力した場合には、可動ステップの移動（突出および格納の両方を含む意）を停止させる。乗降客の安全を図るためである。

列車Ｔの出発時には、制御装置ＨＣは、列車Ｔの乗務員の操作入力等に応じて、ホームドアを閉扉させる制御を行う。そして、車側灯点灯検知システム４０の統括制御装置３０から閉扉検知信号を入力した後に、可動ステップを格納させる。乗降客の安全を図るためである。

次に、判定装置１０の詳細な構成を説明する。図８は、判定装置１０の構成を示す機能ブロック図である。判定装置１０は、機能部として、演算制御部１００と、操作部１２０と、表示部１３０と、通信部１４０と、記憶部１６０とを備えた一種のコンピュータである。

操作部１２０は、プッシュスイッチやダイヤルなどを有して構成され、表示部１３０は、ＬＥＤや小型の液晶表示装置などを有して構成される。操作部１２０および表示部１３０は、作業員によってメンテナンス時に利用されるものであり、通常時は装置筐体の内側に設置されて、外部から直接操作および視認できないように構成される。

通信部１４０は、撮影装置Ｃや統括制御装置３０などとの通信を行い、相互にデータを入出力する。撮影装置Ｃから入力される撮影画像は撮影画像データ１６４として記憶部１６０に記憶される。

演算制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の集積回路などを有して構成され、機能部として、彩度強調化処理部１１２と、候補部分画像抽出部１１４と、判定部１１６とを有する。

彩度強調化処理部１１２は、撮影装置Ｃによって撮影された撮影画像（撮影画像データ１６４）の彩度の有無を強調化させて彩度強調化画像を生成する。本実施形態では、彩度の有無の強調化は、彩度の有無を表す二値化となる。彩度強調化画像のデータは、彩度強調化画像データ１６６として記憶部１６０に記憶される。また、彩度強調化画像には、彩度成分を表す彩度成分画像のデータ（彩度成分画像データ１６６Ｓ）と、色相成分を表す色相成分画像のデータ（色相成分画像データ１６６Ｈ）と、輝度成分を表す輝度成分画像のデータ（輝度成分画像データ１６６Ｌ）とが含まれる。

候補部分画像抽出部１１４は、彩度強調化画像のうち、車側灯Ｌが写っていると思しき部分を候補部分画像として抽出する。具体的には、彩度強調化画像のうちの彩度成分画像において、見込みサイズ、見込み形状、見込み位置でなる車側灯見込み条件１６８を満たす部分を候補部分画像として抽出する。

判定部１１６は、候補部分画像抽出部１１４によって抽出された各候補部分画像の色相を、予め定められた車側灯Ｌの点灯色の色相に基づく色条件と比較して、何れかの候補部分画像が当該色条件を満たす場合に、満たした候補部分画像が車側灯Ｌの部分画像であり、点灯していると判定する。候補部分画像の色相は、候補部分画像の各画素の色相を平均した色相とする。

何れの候補部分画像も色条件を満たさない場合、或いは、候補部分画像が抽出されなかった場合には、判定部１１６は、車側灯Ｌが点灯していないと判定する。なお、点灯しているか否かの判定結果は、逆に関係である消灯しているか否かとも言える。本実施形態では、判定部１１６は、点灯しているか否かの判定結果から、消灯しているか否かを更に判定して、判定結果１６９とする。判定結果１６９に応じて、通信部１４０から統括制御装置３０へ出力される判定結果信号が変更・設定される。

記憶部１６０は、例えば、ハードディスクやフラッシュメモリの他、一時記憶用のメモリなどの記憶装置で構成される。記憶部１６０は、撮影画像から車側灯Ｌが点灯しているか否かを判定する判定処理（図９参照）を演算制御部１００に実行させるための判定制御プログラム１６２の他、撮影画像データ１６４、彩度強調化画像データ１６６、車側灯見込み条件１６８、判定結果１６９のデータを記憶する。

次に、判定制御プログラム１６２に従った判定処理について説明する。図９は、判定制御プログラム１６２に従って演算制御部１００が実行する判定処理の流れを示したフローチャートである。判定処理は、判定装置１０の起動後、自動的かつ繰り返し実行される。

まず、装置が起動されると判定結果信号がＯＦＦに初期設定され（ステップＡ１）、撮影装置Ｃから撮影画像の入力が開始される（ステップＡ２）。すると、判定装置１０は、列車Ｔが定位置に停止した旨の信号が外部入力されるのを待機する（ステップＡ４）。そして、列車Ｔが定位置に停止した旨の信号が入力されると（ステップＡ４：ＹＥＳ）、入力されている撮影画像に対して、彩度の有無を強調化させ、彩度強調化画像を生成する（ステップＡ６）。

次いで、判定装置１０は、車側灯見込み条件１６８を参照して、彩度強調化画像から候補部分画像を抽出する（ステップＡ８）。候補部分画像を抽出できなかった場合には（ステップＡ８：ＮＯ）、ステップＡ２４に移行して、車側灯Ｌが点灯していない（消灯している）と判定し、判定結果に応じて、通信部１４０を介した統括制御装置３０への判定結果信号が変更・設定される（ステップＡ２４）。

また、候補部分画像を抽出できた場合には、１つ１つの候補部分画像についてステップＡ１２〜Ａ２０の処理を実行する。すなわち、判定装置１０は、候補部分画像を構成する各画素の色相を平均することで、当該候補部分画像の色相を取得する（ステップＡ１４）。そして、車側灯Ｌの点灯色の色相に基づく色条件を満たすか否かを判定する（ステップＡ１６）。色条件を満たす場合には（ステップＡ１８：ＹＥＳ）、ステップＡ１２〜Ａ２０の処理ループを抜けて、当該候補部分画像が、車側灯Ｌの部分に相当し、車側灯Ｌが点灯している（消灯していない）と判定し、判定結果に応じて、通信部１４０を介した統括制御装置３０への判定結果信号が変更・設定される（ステップＡ２２）。

全ての候補部分画像についてステップＡ１２〜Ａ２０の処理を行い、何れの候補部分画像も色条件を満たさないと判定された場合には（ステップＡ１８：ＮＯ〜Ａ２０）、車側灯Ｌが点灯していない（消灯している）と判定し、判定結果に応じて、通信部１４０を介した統括制御装置３０への判定結果信号が変更・設定される（ステップＡ２４）。

そして、ステップＡ２２又はＡ２４の処理の後は、ステップＡ４へ処理を移行して、ステップＡ４〜Ａ２４の処理を繰り返す。

次に、Ｎ台の判定装置１０からの判定結果信号を入力した統括制御装置３０が、車両扉ＣＤの開扉を判定するための車両扉開扉判定処理を実行する際の処理の流れについて、図１０を参照して説明する。図１０は、車両扉開扉判定処理の流れを示すフローチャートである。

図１０において、まず、統括制御装置３０は、判定結果信号が点灯していない旨の信号（消灯している旨の信号）となっている判定装置１０の台数がＮ台以上かを判定する（ステップＢ２）。判定装置１０は全部でＮ台であるため、Ｎ台全ての判定装置１０からの判定結果信号が点灯していない旨の信号であるかを判定する。

肯定判定された場合には（ステップＢ２：ＹＥＳ）、制御装置ＨＣへ出力している開扉判定結果信号を、開扉していない旨（閉扉している旨）の信号に変更・設定する（ステップＢ４）。否定判定された場合には（ステップＢ２：ＮＯ）、ステップＢ４の処理はスキップする。

次いで、統括制御装置３０は、判定結果信号が点灯している旨の信号（消灯していない旨の信号）となっている判定装置１０の台数がＭ台以上かを判定する（ステップＢ６）。Ｍの値は、１以上、Ｎ未満の値の範囲で適宜設計・設定することができる。

肯定判定された場合には（ステップＢ６：ＹＥＳ）、制御装置ＨＣへ出力している開扉判定結果信号を、開扉している旨（閉扉していない旨）の信号に変更・設定する（ステップＢ８）。否定判定された場合には（ステップＢ６：ＮＯ）、ステップＢ８の処理はスキップする。

そして、ステップＢ２へ処理を移行して、ステップＢ２〜Ｂ８の処理を繰り返し実行する。

以上の通り、本実施形態によれば、撮影画像の彩度の有無を強調化した彩度強調化画像を用いて、車側灯Ｌが点灯しているか否かが判定される。列車Ｔの車側に当たる外乱光は主たる光が白色光であるため、外乱光が反射した部分は、撮影画像中、高輝度にはなるが、彩度は低い。一方、車側灯Ｌは、点灯色が赤色であり、彩度が高い。したがって、撮影画像の彩度の有無の強調化によって外乱光の反射部分の色の鮮やかさ（彩度）が低減される一方、車側灯Ｌの点灯部分の色の鮮やかさ（彩度）が強調される。よって、彩度強調化画像が、車側灯Ｌの点灯色の色条件を満たすか否かを判断することで、車側灯Ｌが点灯しているか否かを高精度に判定することが可能となる。

なお、本発明を適用可能な形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、列車Ｔの一例として３両編成を図示・説明したが、何両編成であってもよい。車側灯Ｌが設置された鉄道車両であれば、本発明を適用可能である。
また、鉄道車両は、ＬＲＴ（Light Rail Transit）や磁気浮上式の鉄道車両であっても良いことは勿論である。

また、上述した実施形態では、彩度強調化画像のうちの成分画像として、彩度成分画像、色相成分画像、輝度成分画像の３つを例に挙げて説明したが、輝度成分画像の代わりに明度成分画像としてもよい。

また、上述した実施形態では、定位置停止センサーＳＳの検知信号を、統括制御装置３０を介して判定装置１０に入力することとして説明したが、定位置停止センサーＳＳの検知信号を直接、判定装置１０に入力することとしてもよいことは勿論である。

Ｔ 列車（鉄道車両）
Ｌ 車側灯（戸閉め車側灯）
ＣＤ 車両扉
ＳＳ 定位置停止センサー
４０ 車側灯点灯検知システム
２０ 車側灯点灯検知装置
Ｃ 撮影装置
１０ 判定装置
１００ 演算制御部
１１２ 彩度強調化処理部
１１４ 候補部分画像抽出部
１１６ 判定部

Claims (10)

1. 駅に定められた定位置に停止する鉄道車両の所定の車側位置に設けられた戸閉め車側灯を撮影するために前記駅に設置された撮影装置の撮影画像に基づいて、前記戸閉め車側灯の点灯を判定する判定装置であって、
   前記撮影画像の彩度の有無を強調化し、前記強調化した彩度強調化画像を予め定められた前記戸閉め車側灯の点灯色の色条件と比較することで前記戸閉め車側灯が点灯しているか否かを判定する演算制御部、
   を備えた判定装置。
2. 前記演算制御部は、前記撮影画像の彩度を最高値と最低値との二値化とすることで前記強調化を行う、
   請求項１に記載の判定装置。
3. 前記演算制御部は、前記彩度強調化画像の色相を、前記点灯色の色相に基づいて定められた前記色条件と比較する、
   請求項１又は２に記載の判定装置。
4. 前記演算制御部は、
   前記撮影画像に写り込む前記戸閉め車側灯の見込みサイズ、見込み形状および見込み位置のうちの少なくとも１つに基づいて、前記彩度強調化画像のうちの候補部分画像を抽出すること、
   を更に行い、
   前記候補部分画像について前記比較を行う、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の判定装置。
5. 前記演算制御部は、前記候補部分画像の抽出を、前記彩度強調化画像のうちの彩度成分画像に基づいて行う、
   請求項４に記載の判定装置。
6. 前記演算制御部は、前記候補部分画像が抽出されない場合に、前記戸閉め車側灯が消灯していると判定する、
   請求項４又は５に記載の判定装置。
7. 前記演算制御部は、前記候補部分画像が抽出された場合に、前記比較を行って前記戸閉め車側灯が点灯しているか否かを判定する、
   請求項６に記載の判定装置。
8. 前記撮影装置と、請求項１〜７の何れか一項に記載の判定装置とを備えた車側灯点灯検知装置。
9. 前記鉄道車両が前記定位置に停止したことを示す定位置停止信号を外部入力した場合に、前記判定装置による前記戸閉め車側灯の点灯判定を実行する、請求項８に記載の車側灯点灯検知装置。
10. 請求項１〜７の何れか一項に記載の判定装置、又は、請求項８或いは９に記載の車側灯点灯検知装置（以下包括して単に「装置」という）をＮ台（Ｎ≧２）備えた車側灯点灯検知システムであって、
    前記駅に設置されたホームドア及び／又は可動ステップを制御する制御装置に対して、Ｎ台中、Ｍ台（Ｎ＞Ｍ≧１）以上の前記装置が点灯と判定した場合に、前記鉄道車両の車両扉が開扉している旨の信号を出力し、Ｎ台の前記装置が消灯又は点灯していないと判定した場合に、前記鉄道車両の車両扉が閉扉している旨の信号を出力する、
    車側灯点灯検知システム。