JP2779624B2

JP2779624B2 - 停渋帯車輌検出方法

Info

Publication number: JP2779624B2
Application number: JP63197364A
Authority: JP
Inventors: 順也戸田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1988-08-08
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH0245900A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、画像処理技術を用いて、道路上に停、渋滞
する車輌を検出する方法に関するものである。

従来の技術および発明が解決しようとする課題近年、道路の混雑のため、交通状況、特に車輌停、渋
滞状況を正確に把握して、ドライバー等に迅速に提供す
る必要性が叫ばれている。

しかしながら、従来においては、超音波式車輌感知器
を用いて停、渋滞する車輌列の長さを推定する方法など
があるのみで、正確な停、渋滞状況を検出することがで
きなかった。

故に、本発明は、正確に停渋滞する車輌を検出できる
方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明による方法は、道路
上の検出領域を見下す位置にテレビカメラ（２）を固定
し、該テレビカメラ（２）が写し出す画像を順次画像記
憶部（4,5）に記憶し、所定時間差で記憶された２つのフレーム画像間の差分
画像を作成し、該差分画像を二値化した後、明部を所定
回数収縮し、収縮後の画像における明画素の数を計測し、その数が
一定数以上の場合には「移動車輌有り」と判定するとと
もに移動車輌の速度を判定し、前記明画素数が一定数以
下の場合には「移動車輌無し」と判定し、「移動車輌無し」と判定されたときに、前記画像記憶
部（4,5）に記憶された画像上でのエッジ検出を行な
い、エッジ検出して得た画像をさらに二値化した後、明
部を所定回数収縮し、前記エッジ検出を経て二値化・収縮した画像における
エッジの有無を調査し、エッジが無いときには「車輌無
し」と判定し、エッジが有るときには「停滞車輌有り」
と判定するとともに停滞車輌の位置を判定する。

作用画像記憶部に記憶された２画像間の差分画像におい
て、移動車輌は階調のある画素となって表われるため、
該差分画像を二値化、収縮して各種ノイズを除去すれ
ば、移動車輌は鮮明に検出され移動速度を求めることが
できる。

また、移動車輌が存在しないときには、前記差分画像
は何も存在しない画像となる。そこで、前記何も存在し
ない差分画像が、検出領域に車輌が全く存在していない
ことを意味するのか、または、車輌が停滞していること
を意味するのかを判別するため、前記記憶された画像を
基にしてエッジ検出を行なう。得られた階調画像を二値
化、収縮して各種ノイズを除去して、エッジが検出され
た場合、「停滞車輌有り」と判定される。

実施例以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明す
る。

第２図は本発明を実施するために使用する装置を示
し、該装置は、テレビカメラ（２）を備えた画像入力部
（３）と、第１、第２画像記憶部（4,5）と、コンピュ
ーターを用いた中央処理部（10）とから成る。

前記テレビカメラ（２）は、道路上の検出対象領域を
斜め上方から見下す位置に固定されて該道路の画像をリ
アルタイムに写し出す。画像入力部（３）では、テレビ
カメラ（２）が写し出す画像を輝度の階調に対応したデ
ィジタル信号に変換して、前記画像記憶部（4,5）に出
力する。このようにして、第１、第２画像記憶部（4,
5）では、順次、一定時間間隔で交互に入力画像を記憶
する。以下、このようにして記憶された個々の画像を
「フレーム画像」という。

中央処理部（10）は、移動車輌を検出するため、差分
画像作成部（12）と、第１二値画像作成部（13）と、第
１収縮画像作成部（14）と、移動車輌検出部（15）とを
有する。さらに、中央処理部（10）は、停滞（停止して
動かない）車輌の有無を検出するため、エッジ検出部
（16）と、第２二値画像作成部（17）と、第２収縮画像
作成部（18）と、停滞車輌検出部（19）とを有する。

以下、第１図から第８図までを参照して本発明方法を
説明する。

先ず、テレビカメラ（２）が写し出す画像を、第１お
よび第２画像記憶部（4,5）の各々に記憶させ、差分画
像作成部（12）において、前記両記憶部（4,5）に記憶
された、所定時間（例えば１秒）差のある２つのフレー
ム画像間の差分画像を作成する。

なお、この差分画像は、絶対値差分であって、当該検
出対象領域における車輌状況に応じて、下記のように異
なった画像とする。すなわち、１）車輌が存在しない場合は、何も存在しない画像、２）車輌が停滞している場合は、何も存在しない画像、３）第３図および第４図で示すような、車輌が存在し、
且つ、移動している場合は、移動している車輌だけの画
像（第５図の（20）で示す部分）。

しかしながら、前記１）、２）の画像であっても、テ
レビカメラ（２）の揺れ、映像信号のノイズの影響で、
完全に何も存在しない画像が得られることはほとんどな
いため、また、３）の画像であっても前述の原因等によ
るノイズ（第５図の（21）で示す部分）が表われるた
め、前記１）、２）の画像と３）の画像とが、また、移
動車輌像とノイズとが明確に識別できるものではないの
で、次の手順でノイズの除去をするための補正を行な
う。

すなわち、例えば第５図の差分画像を抽出した場合、
第１二値画像作成部（13）において前記差分画像を所定
閾値によって、第６図のように二値画像した後、第１収
縮画像作成部（14）において、前記二値画像の明部（白
画素部）（Ｗ）を第７図のように所定回数だけ収縮す
る。このようにして、移動車輌に係る明部（Ｗ）のみが
残ることとなる。なお、この収縮回数は、前記ノイズの
大きさに応じて決められるものである。

その後、移動車輌検出部（15）において、前記第１収
縮画像作成部（14）から出力される画像に基づいて、対
象領域内における白画素の有無およびその数を計測し、
白画素が一定数以上有るときは、「移動車輌有り」と判
定し、画像記憶ステップに戻る。また、白画素の数が一
定数以下のときは、「移動車輌無し」と判定して、以下
の処理に進む。なお、このように移動車輌を検出し、そ
の移動速度を調査することにより、渋滞の程度を検出す
ることができる。

前述のように画像上に移動車輌が存在しないと判定さ
れた場合、該対象領域に、車輌が真に存在しないのか、
または、停滞しているのかを判別するため、エッジ検出
部（16）において前記記憶された画像上でのエッジ検出
を行なう。エッジ検出の方法としては、多くのものが知
られているが、例えば、前記記憶された画像を縦横方向
に数画素移動させた画像を作成した後、元画像と前記画
素移動させた画像との間の差分を取る方法を用いてもよ
い。この画素移動による方法は、シフトレジスター等で
ハードウェア化することが容易で、この場合には処理速
度が速いという利点がある。

なお、いずれかのエッジ検出方法によっても、得られ
る画像は、多値画像であり、各種のノイズが含まれるこ
ととなるため、次に、前述の移動車輌検出の手順と同様
に、第２二値画像作成部（17）において、当該画像を所
定閾値を用いて二値化した後、第２収縮画像作成部（1
8）において、前記二値化した画像の明部を収縮するこ
とによりノイズを除去する。このようにして得られる画
像は、１）検出領域に車輌が存在しない場合には、いわゆる明
画素（エッジ）も存在しない画像、２）検出領域に停滞車輌が存在する場合には、第８図で
例示するように、停滞車輌のエッジが明画素として抽出
された画像となる。そこで、最後に、停滞車輌検出部（19）におい
て、前記画像におけるエッジの有無を調査し、エッジが
有るときには、「停滞車輌有り」と判定するとともに、
停滞車輌の存在位置を判定する。また、エッジが無いと
きには、検出対象領域に車輌が存在していないと判定す
る。

発明の効果以上のように、本発明による方法は、画像処理技術を
用いたものであって、時間差のある２フレーム画像間差
分画像を二値化した後収縮した画像によって、移動車輌
を検出し、記憶された元画像においてエッジ検出後二値
化・収縮処理をすることによって、停滞車輌の有無を検
出するものである。

このような構成により、本発明は、正確に停渋帯車輌
を検出でき、移動速度や存在位置を知ることができるか
ら停渋滞状況が従来より的確・詳細に掌握され、交通実
態の把握や道路混雑緩和策決定に大いに貢献することが
できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法のフローチャート図、第２図は、前記方法を実施するために使用する装置のブ
ロック図、第３図および第４図は、第１、第２画像記憶部に記憶さ
れた２つの画像を例示する図、第５図は、前記画像間差分画像を示す図、第６図は、前記差分画像から作成された二値画像を示す
図、第７図は、前記二値画像を収縮した画像を示す図、第８図は、停滞車輌を検出するためエッジ検出した画像
を例示する図である。（２）：テレビカメラ、（４）：第１画像記憶部、（５）：第２画像記憶部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】道路上の検出領域を見下す位置にテレビカ
メラ（２）を固定し、該テレビカメラ（２）が写し出す
画像を順次画像記憶部（4,5）に記憶し、所定時間差で記憶された２つのフレーム画像間の差分画
像を作成し、該差分画像を二値化した後、明部を所定回
数収縮し、収縮後の画像における明画素の数を計測し、その数が一
定数以上の場合には「移動車輌有り」と判定するととも
に移動車輌の速度を判定し、前記明画素数が一定数以下
の場合には「移動車輌無し」と判定し、「移動車輌無し」と判定されたときに、前記画像記憶部
（4,5）に記憶された画像上でのエッジ検出を行ない、
エッジ検出して得た画像をさらに二値化した後、明部を
所定回数収縮し、前記エッジ検出を経て二値化・収縮した画像におけるエ
ッジの有無を調査し、エッジが無いときには「車輌無
し」と判定し、エッジが有るときには「停滞車輌有り」
と判定するとともに停滞車輌の位置を判定することを特
徴とする停渋滞車輌検出方法。