JP2707427B2 - Road area snow detector - Google Patents

Road area snow detector

Info

Publication number
JP2707427B2
JP2707427B2 JP10020495A JP10020495A JP2707427B2 JP 2707427 B2 JP2707427 B2 JP 2707427B2 JP 10020495 A JP10020495 A JP 10020495A JP 10020495 A JP10020495 A JP 10020495A JP 2707427 B2 JP2707427 B2 JP 2707427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power spectrum
image
fourier transform
value
road surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10020495A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08327542A (en
Inventor
勇夫 堀場
浩次 上田
宗男 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagoya Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagoya Electric Works Co Ltd filed Critical Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority to JP10020495A priority Critical patent/JP2707427B2/en
Publication of JPH08327542A publication Critical patent/JPH08327542A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2707427B2 publication Critical patent/JP2707427B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は路面の積雪を検出し、例
えば、道路情報表示装置に積雪情報を表示する目的等に
利用する路面積雪検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road area snow detecting apparatus for detecting snow on a road surface, for example, for displaying snow information on a road information display.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は路面の状態を検出する方法として
は、路面に波長の異なる赤外光を投射し、路面から反射
する反射光成分を検出することにより路面の積雪状態と
凍結状態および乾燥状態とを判別する方法が用いられて
いた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of detecting the state of a road surface, infrared light having a different wavelength is projected on the road surface, and a reflected light component reflected from the road surface is detected to detect a snowy state, a frozen state, and a dry state of the road surface. A method of determining the state has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の赤外線を用いる方法においては、検出範囲がスポット
的な狭い範囲となるため一般性に欠けるといった問題を
有していた。
As described above, the conventional method using infrared rays has a problem that the detection range is a spot-like narrow range and thus lacks generality.

【0004】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、広い範囲を検出する
ことで正確に路面の積雪状態と乾燥あるいは凍結状態を
検出できるようにした路面積雪検出装置を提供せんとす
るにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to detect a snow-covered state and a dry or frozen state of a road surface accurately by detecting a wide area. A snow detection device is to be provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の路面積雪検出装
置は前記した目的を達成せんとするもので、その手段
は、路面を撮影する撮像手段と、該撮像手段からの画像
出力をデジタル信号に変換して記録するフレームメモリ
と、該フレームメモリで記録されたデジタル信号をフー
リエ変換するフーリエ変換部と、該フーリエ変換部で変
換して求められた周波数空間上のパワースペクトル画像
を記録するメモリと、該パワースペクトル画像中の基本
周波数におけるパワースペクトルを抽出するフィルタ部
と、該フィルタ部で抽出されたパワースペクトルの値が
設定された閾値より大のときは積雪、小であるときは乾
燥または凍結状態を出力する判定部とを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION A road area snow detecting apparatus according to the present invention achieves the above-mentioned object. The apparatus includes an image pickup means for photographing a road surface, and a digital signal output from the image pickup means. , A Fourier transform unit for performing a Fourier transform on a digital signal recorded by the frame memory, and a memory for recording a power spectrum image in a frequency space obtained by the transform by the Fourier transform unit And a filter unit for extracting a power spectrum at a fundamental frequency in the power spectrum image, and when the value of the power spectrum extracted by the filter unit is larger than a set threshold, snowfall, and when the value is small, dry or dry. A determination unit that outputs a frozen state.

【0006】また、前記判定部は前記パワースペクトル
画像中の周波数成分の分布の特徴を分散から算出し、こ
の分散値と閾値との大小比較から乾燥と凍結とを判定す
るようにしてもよい。
The determination unit may calculate the characteristics of the distribution of the frequency components in the power spectrum image from the variance, and determine the drying and freezing based on a magnitude comparison between the variance and a threshold.

【0007】[0007]

【作用】撮像手段で撮影された路面画像データはアナロ
グディジタル変換部でデジタル信号に変換されてフレー
ムメモリに記録される。フーリエ変換部はフレームメモ
リに記録されている輝度データに対してフーリエ変換を
行ってパワースペクトル画像を出力する。
The road image data photographed by the image pickup means is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter and recorded in a frame memory. The Fourier transform unit performs a Fourier transform on the luminance data recorded in the frame memory and outputs a power spectrum image.

【0008】フィルタ部はフーリエ変換部より出力され
たパワースペクトル画像から基本周波数におけるパワー
スペクトル成分を抽出する。判定部はフィルタ部から出
力されたパワースペクトルの値が設定された値より大の
ときは積雪状態、小さいときは乾燥あるいは凍結状態で
あると判定して出力する。
[0008] The filter unit extracts a power spectrum component at a fundamental frequency from the power spectrum image output from the Fourier transform unit. When the value of the power spectrum output from the filter unit is larger than the set value, the determination unit determines that it is in the snowy state, and when it is smaller, it is in the dry or frozen state and outputs it.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の一実施例を図1および図2を参照し
て説明する。図1は本発明の実施例の構成図、図2は同
実施例の動作フローチャートである。図1において、1
1は路面を撮影するテレビカメラ、12は該テレビカメ
ラよりの画像信号をデジタル信号に変換するアナログデ
ィジタル変換器(AD)、13は該AD変換器12より
の原画像を記録するフレームメモリ、14は該フレーム
メモリ13よりの画像信号をフーリエ変換するフーリエ
変換部、15は該フーリエ変換部においてフーリエ変換
して得られたパワースペクトル画像を記録するメモリ、
16は該パワースペクトル画像中から基本周波数(中
心)におけるパワースペクトル成分を抽出するフィルタ
部、17は該フィルタ部16で抽出された特徴値と予め
設定された閾値との比較を行う判定部、18は該判定部
17よりの判定結果を出力する出力部、19はインター
フェース(I/O)、20は図2のフローチャート図に
示す処理を行うプロセッサ(CPU)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an operation flowchart of the embodiment. In FIG. 1, 1
Reference numeral 1 denotes a television camera for photographing a road surface; 12, an analog-to-digital converter (AD) for converting an image signal from the television camera into a digital signal; 13, a frame memory for recording an original image from the AD converter 12; Is a Fourier transform unit for Fourier transforming the image signal from the frame memory 13, 15 is a memory for recording a power spectrum image obtained by performing Fourier transform in the Fourier transform unit,
16 is a filter unit for extracting a power spectrum component at a fundamental frequency (center) from the power spectrum image, 17 is a determination unit for comparing the characteristic value extracted by the filter unit 16 with a preset threshold, 18 Is an output unit that outputs the determination result from the determination unit 17, 19 is an interface (I / O), and 20 is a processor (CPU) that performs the processing shown in the flowchart of FIG.

【0010】次に、図2の動作フローチャートを参照し
て、第1の実施例の動作を説明するに、処理S1では、
テレビカメラ11で撮像された路面画像(図3(A) は乾
燥路面、(B) は凍結路面、(C) は積雪路面)のアナログ
信号をAD変換器12で変換してデジタル信号となし、
このデジタル信号をフレームメモリ13に記録する。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the operation flowchart of FIG.
An analog signal of a road surface image captured by the television camera 11 (FIG. 3 (A) is a dry road surface, (B) is a frozen road surface, and (C) is a snowy road surface) is converted by the AD converter 12 into a digital signal.
This digital signal is recorded in the frame memory 13.

【0011】処理S2では、フレームメモリ13のデジ
タル信号をフーリエ変換部14においてフーリエ変換を
行い、このフーリエ変換された画像のデジタル信号をメ
モリ15に記録する。すなわち、前記図3(A),(B),(C)
の画像がフーリエ変換部14によってフーリエ変換され
ると、図4(A),(B),(C) に示す周波数空間上のパワース
ペクトル画像が得られる。
In processing S2, the digital signal of the frame memory 13 is subjected to Fourier transform in the Fourier transform unit 14, and the digital signal of the Fourier transformed image is recorded in the memory 15. That is, FIG. 3 (A), (B), (C)
Are Fourier-transformed by the Fourier transform unit 14, power spectrum images in the frequency space shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C are obtained.

【0012】すなわち、図3(A) の乾燥状態においては
路面のアスファルトに含まれる小石などの模様があるた
め、フーリエ変換して出力される画像は図4(A) のよう
になり、また、図3(B) の凍結状態では小石などが氷に
よって隠され、フーリエ変換して出力される画像は図4
(B) のようになり、さらに、図3(C) の積雪状態では白
色となるため、フーリエ変換して出力される画像は図4
(C) のようになる。
That is, in the dry state shown in FIG. 3A, there are patterns such as pebbles contained in the asphalt on the road surface, and the image output by the Fourier transform is as shown in FIG. In the frozen state of FIG. 3B, pebbles and the like are hidden by ice, and the image output by Fourier transform is shown in FIG.
(B), and furthermore, it becomes white in the snow-covered state of FIG. 3 (C).
(C).

【0013】図5は乾燥状態(実線)と凍結状態(細か
い鎖線)および積雪状態(大きい鎖線)でのフーリエ変
換して出力されるパワースペクトルの強度を示してい
る。また、図6は前記図5の丸の部分の拡大図であり、
この図面から、積雪状態にあっては、乾燥、凍結状態に
比較して大きな値を示している。
FIG. 5 shows the intensity of a power spectrum output by Fourier transform in a dry state (solid line), a frozen state (fine chain line) and a snow-covered state (large chain line). FIG. 6 is an enlarged view of a circle of FIG.
From this drawing, it shows a large value in the snow-covered state compared to the dry and frozen states.

【0014】処理S3では、前記フーリエ変換部14で
フーリエ変換して得られたパワースペクトル画像中の基
本周波数におけるパワースペクトル成分をフィルタ部1
6で抽出する。
In step S3, the power spectrum component at the fundamental frequency in the power spectrum image obtained by the Fourier transform by the Fourier transform unit 14 is filtered by the filter unit 1.
Extract at 6.

【0015】すなわち、閾値に対して特徴値が大きくY
ESと判定(処理S4)した場合には積雪状態であると
の信号(処理S6)を出力し、NOと判定した場合には
凍結または乾燥状態であるとの信号(処理S7)を出力
する。
That is, the feature value is larger than the threshold value and
If it is determined to be ES (process S4), a signal indicating that it is in a snow-covered state (process S6) is output, and if it is determined to be NO, a signal indicating that it is in a frozen or dry state (process S7) is output.

【0016】次に、乾燥路面と凍結路面との特徴値が積
雪路面の特徴値に対して非常に近接しているため、別の
手法を用いてこの両者の弁別を行う。そこで、前記判定
部17において、パワースペクトル画像中の周波数成分
の分布の特徴を分散σ2 あるいは標準偏差σから算出す
ることにより前記の乾燥と凍結路面の弁別を行うことが
できる。
Next, since the characteristic value of the dry road surface and the characteristic value of the frozen road surface are very close to the characteristic value of the snow-covered road surface, the two are discriminated using another method. Therefore, the discrimination between the drying and the frozen road surface can be performed by calculating the characteristics of the distribution of the frequency components in the power spectrum image from the variance σ 2 or the standard deviation σ in the determination unit 17.

【0017】すなわち、判定部17において分散σ2
得るには図7より、
That is, in order to obtain the variance σ 2 in the determination unit 17, from FIG.

【数1】 なる演算を行うことによって得られる。また、バラツキ
を判定するパラメータである分散σ2 は、分散の平方根
である標準偏差σとして求めることも可能である。
(Equation 1) Is obtained by performing the following operation. Also, the variance σ 2, which is a parameter for determining the variation, can be obtained as the standard deviation σ, which is the square root of the variance.

【0018】このように、特徴値を分散σ2 や標準偏差
σや基本周波数からの距離の平均を数2にによって得る
ことにより、図8に示す分散値からも判るように、乾燥
と凍結状態で差分が大きくなるので、閾値を適当に設定
しても乾燥と凍結の判定が確実となり、従って、前記し
た積雪に対する乾燥と凍結との判定後に、分散σ2 によ
る判定を行うことにより乾燥と凍結の判定が正確とな
り、積雪、凍結、乾燥状態を正確に判定することができ
る。
As described above, the characteristic value is obtained from the variance σ 2 , the standard deviation σ, and the average of the distance from the fundamental frequency according to the equation (2). in so difference is large, setting the threshold appropriately dry the be reliably determined freezing, thus, after determining that drying and freezing for the the snow, and dried by a determination by the dispersion sigma 2 freeze And the snow, freezing, and drying conditions can be accurately determined.

【数2】 (Equation 2)

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は前記したように、路面を撮影し
て得られた輝度データに対してフーリエ変換してパワー
スペクトル画像を得、このパワースペクトル画像中の基
本周波数におけるパワースペクトル成分を抽出し、この
パワースペクトルの値が設定された値より大か否かによ
って積雪状態と乾燥状態および凍結状態であると判定し
て出力させるようにしたので、正確に路面状態を検出し
て出力することができる等の効果を有するものである。
As described above, according to the present invention, a power spectrum image is obtained by performing Fourier transform on luminance data obtained by photographing a road surface, and a power spectrum component at a fundamental frequency in the power spectrum image is extracted. Then, the power spectrum value is determined to be a snowy state, a dry state, and a frozen state depending on whether or not the value of the power spectrum is greater than a set value, so that the road surface state is accurately detected and output. This has the effect of, for example,

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の路面凍結検出装置の実施例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a road surface freezing detection device of the present invention.

【図2】同上の実施例の動作フローチャートである。FIG. 2 is an operation flowchart of the embodiment.

【図3】 路面状態のディスプレー上に表示した中間調
画像である。
FIG. 3 is a halftone image displayed on a display in a road surface state.

【図4】 同上の画像をフーリエ変換したパワースペク
トルをディスプレー上に表示した中間調画像である。
FIG. 4 is a halftone image in which a power spectrum obtained by Fourier transforming the above image is displayed on a display.

【図5】パワースペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a power spectrum.

【図6】同上の一部拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the above.

【図7】図4のパワースペクトル画像の輝度データから
分散、標準偏差および基本周波数の中心からの距離の平
均を求めるための実空間座標である。
FIG. 7 shows real space coordinates for calculating the average of the variance, the standard deviation, and the distance from the center of the fundamental frequency from the luminance data of the power spectrum image of FIG.

【図8】図4のパワースペクトル画像の輝度データから
算出した分散値を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing a variance value calculated from the luminance data of the power spectrum image of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 テレビカメラ 12 アナログディジタル変換部(AD) 13 フレームメモリ 14 フーリエ変換部 16 フィルタ部 17 判定部 18 出力部 Reference Signs List 11 TV camera 12 Analog-to-digital converter (AD) 13 Frame memory 14 Fourier transform unit 16 Filter unit 17 Judgment unit 18 Output unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−77946(JP,A) 特開 昭57−77945(JP,A) 特開 昭59−126230(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-77946 (JP, A) JP-A-57-77945 (JP, A) JP-A-59-126230 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 路面を撮影する撮像手段と、該撮像手段
からの画像出力をデジタル信号に変換して記録するフレ
ームメモリと、該フレームメモリで記録されたデジタル
信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、該フーリエ
変換部で変換して求められた周波数空間上のパワースペ
クトル画像を記録するメモリと、該パワースペクトル画
像中の基本周波数におけるパワースペクトルを抽出する
フィルタ部と、該フィルタ部で抽出されたパワースペク
トルの値が設定された閾値より大のときは積雪、小であ
るときは乾燥または凍結状態を出力する判定部とを備え
たことを特徴とする路面積雪検出装置。
1. An image pickup means for photographing a road surface, a frame memory for converting an image output from the image pickup means into a digital signal and recording the digital signal, and a Fourier transform unit for performing a Fourier transform on the digital signal recorded in the frame memory. A memory for recording a power spectrum image on a frequency space obtained by conversion by the Fourier transform unit, a filter unit for extracting a power spectrum at a fundamental frequency in the power spectrum image, and a filter extracted by the filter unit. A road area snow detection device comprising: a determination unit that outputs a snowfall when the value of the power spectrum is larger than a set threshold, and outputs a dry or frozen state when the value is small.
【請求項2】 前記判定部は前記パワースペクトル画像
中の周波数成分の分布の特徴を分散から算出し、この分
散値と閾値との大小比較から乾燥と凍結とを判定するよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載の路面積雪検出
装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determination unit calculates a characteristic of a distribution of the frequency component in the power spectrum image from a variance, and determines a dry state and a frozen state based on a magnitude comparison between the variance value and a threshold value. The road area snow detection device according to claim 1, wherein
JP10020495A 1995-03-31 1995-03-31 Road area snow detector Expired - Fee Related JP2707427B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10020495A JP2707427B2 (en) 1995-03-31 1995-03-31 Road area snow detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10020495A JP2707427B2 (en) 1995-03-31 1995-03-31 Road area snow detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08327542A JPH08327542A (en) 1996-12-13
JP2707427B2 true JP2707427B2 (en) 1998-01-28

Family

ID=14267785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10020495A Expired - Fee Related JP2707427B2 (en) 1995-03-31 1995-03-31 Road area snow detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2707427B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10213674A (en) * 1997-01-28 1998-08-11 Hokkaido Gas Co Ltd Detecting device for snow-coverage on road surface
DE19749331A1 (en) * 1997-11-07 1999-05-20 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Method of detecting objects on motor vehicle windscreen
JP5462098B2 (en) * 2010-07-26 2014-04-02 有限会社アストロン Weather measurement equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08327542A (en) 1996-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3083918B2 (en) Image processing device
Bevilacqua Effective shadow detection in traffic monitoring applications
JPH02285475A (en) Method and equipment for extracting edge and line
JPH07250319A (en) Supervisory equipment around vehicle
JP2006308514A (en) Image processing type snow cover sensor on road surface and snow cover detecting method
JP2020007760A (en) Crack detection device, crack detection method, and crack detection program
JP2707426B2 (en) Road surface condition detection device
JP3330285B2 (en) Vehicle white line detection device
JP2707427B2 (en) Road area snow detector
JPH07249128A (en) Picture processor for vehicle
JP5190204B2 (en) Road area snow detection device and road area snow detection method
JP2707425B2 (en) Road surface freeze detection device
JP2726830B2 (en) Road surface freeze detection device
JP2008028478A (en) Obstacle detection system, and obstacle detecting method
JP3886573B2 (en) Rainfall and snow detection method and apparatus
Peterson Forensic analysis of digital image tampering
Thakur et al. Classification of color hazy images
Alluhaidan et al. Visibility enhancement in poor weather-tracking of vehicles
JP3536913B2 (en) Falling object detection system, falling object detection method, and recording medium
JP3448645B2 (en) Road surface condition determination device
JP4427201B2 (en) Vehicle detection method and apparatus
JP6618438B2 (en) Foreground region extraction apparatus, method, and program
JPH09319978A (en) Intrusion body monitor device
JP2794543B2 (en) Road area snow presence detection device
JPH09102032A (en) Detection of object from picture and object detection device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091017

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091017

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101017

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees