JP2995811B2 - 移動物体検知装置 - Google Patents
移動物体検知装置Info
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- JP2995811B2 JP2995811B2 JP2195592A JP19559290A JP2995811B2 JP 2995811 B2 JP2995811 B2 JP 2995811B2 JP 2195592 A JP2195592 A JP 2195592A JP 19559290 A JP19559290 A JP 19559290A JP 2995811 B2 JP2995811 B2 JP 2995811B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、任意の大きさ・任意の形状の物体が、任意
の時刻に任意の時間間隔で任意の個数、一定の方向に移
動するシステムに関して、その物体通過の検知と、カメ
ラの前の通過時の瞬時速度、及び高さと進行方向に関す
る長さの計測を可能とする移動物体検知装置に関し、特
に、道路交通の監視・計測装置等に用いられる検知装置
に関する。
の時刻に任意の時間間隔で任意の個数、一定の方向に移
動するシステムに関して、その物体通過の検知と、カメ
ラの前の通過時の瞬時速度、及び高さと進行方向に関す
る長さの計測を可能とする移動物体検知装置に関し、特
に、道路交通の監視・計測装置等に用いられる検知装置
に関する。
従来、画像情報を用いた移動物体検知装置では、その
ほとんどが時系列上に並べられた複数枚の二次元画像間
の差異を検出しようとしていた。すなわち、移動物体を
側部から撮像し、画像処理により物体の進行方向ｘと高
さ方向ｓの両空間方向を軸とする二次元画像を入力情報
として利用し、時刻t1における画像と時刻t2における画
像の差分を検出することを基本原理としていた。
ほとんどが時系列上に並べられた複数枚の二次元画像間
の差異を検出しようとしていた。すなわち、移動物体を
側部から撮像し、画像処理により物体の進行方向ｘと高
さ方向ｓの両空間方向を軸とする二次元画像を入力情報
として利用し、時刻t1における画像と時刻t2における画
像の差分を検出することを基本原理としていた。
上述した従来の移動物体検知装置は、複数枚の二次元
画像の処理を行わなければならないため、処理内容が複
雑で計算量が多く、またハードウェアが大型で高価にな
り、特に実時間処理を必要とするシステムにおいては、
特殊な専用の高速ハードウェアを設計しなければならな
いという欠点がある。
画像の処理を行わなければならないため、処理内容が複
雑で計算量が多く、またハードウェアが大型で高価にな
り、特に実時間処理を必要とするシステムにおいては、
特殊な専用の高速ハードウェアを設計しなければならな
いという欠点がある。
本発明の移動物体検知装置は、移動物体の通路上のこ
の通路と直交する面を光学的に走査して一次元画像を撮
像する撮像装置と、前記通路上の前記撮像装置が走査す
る面より離れた位置の移動物体の通過を検出する感知装
置と、前記撮像装置が撮像した背景画像を格納する背景
画像メモリと、この背景画像メモリからの背景画像の信
号と前記撮像装置が撮像する画像の信号の差分を求める
比較回路と、この比較回路の出力を２値化した２値化画
像のエッジを検出するエッジ検出回路と、前記エッジ検
出回路および前記感知装置の信号から移動物体の移動速
度を求める速度検出手段と、前記エッジ検出回路の出力
信号から得た一走査線内のランの開始位置、終了位置及
び時刻を含むラン情報により同一物体のラン開始位置の
最小値とラン終了位置の最大値から移動物体の高さを求
めるとともに、ラン情報を用いることによって移動物体
の先頭が検出された瞬間から通過完了した瞬間までの時
間を求めその時間と前記移動速度とにより移動物体の長
さを求める演算回路とを含むことを特徴とする。
の通路と直交する面を光学的に走査して一次元画像を撮
像する撮像装置と、前記通路上の前記撮像装置が走査す
る面より離れた位置の移動物体の通過を検出する感知装
置と、前記撮像装置が撮像した背景画像を格納する背景
画像メモリと、この背景画像メモリからの背景画像の信
号と前記撮像装置が撮像する画像の信号の差分を求める
比較回路と、この比較回路の出力を２値化した２値化画
像のエッジを検出するエッジ検出回路と、前記エッジ検
出回路および前記感知装置の信号から移動物体の移動速
度を求める速度検出手段と、前記エッジ検出回路の出力
信号から得た一走査線内のランの開始位置、終了位置及
び時刻を含むラン情報により同一物体のラン開始位置の
最小値とラン終了位置の最大値から移動物体の高さを求
めるとともに、ラン情報を用いることによって移動物体
の先頭が検出された瞬間から通過完了した瞬間までの時
間を求めその時間と前記移動速度とにより移動物体の長
さを求める演算回路とを含むことを特徴とする。
本発明の応用分野の一つに、道路交通量の測定や車種
判定等が考えられるが、自動車の運動特性は短区間・短
時間に限定すれば、近似的に一定方向への等速直線運動
とみなすことができる。したがって、等速直線運動とみ
なすことができる場合においては、物体検知のための二
次元画像は不要となり、線走査型固体撮像素子による一
次元画像を利用することにより処理情報量を大幅に削減
できる。また、この処理量の削減により、一画像を撮像
するのに要する時間は走査線数の逆数に比例するため、
高速移動物体の検知にも適用可能となる。
判定等が考えられるが、自動車の運動特性は短区間・短
時間に限定すれば、近似的に一定方向への等速直線運動
とみなすことができる。したがって、等速直線運動とみ
なすことができる場合においては、物体検知のための二
次元画像は不要となり、線走査型固体撮像素子による一
次元画像を利用することにより処理情報量を大幅に削減
できる。また、この処理量の削減により、一画像を撮像
するのに要する時間は走査線数の逆数に比例するため、
高速移動物体の検知にも適用可能となる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図に示す本発明の一実施例の移動物体検知装置
は、照明装置２と、線走査型固定撮像装置１と、信号処
理装置６と、感知装置５と、制御装置７と、電源装置８
とを有している。照明装置２は、撮像装置が撮像するの
に充分な光量を被写体に対して発し、撮像装置１は移動
物体の側面を撮像し、信号処理装置６は撮像装置１と感
知装置５の信号から物体の検知を行い、通過物体の長さ
と高さ・瞬間速度を測定する。第２図に信号処理装置６
の詳細なブロック図を示す。感知装置５は、物体の通過
を検出し、物体が金属の場合簡易な金属感知器で良い。
制御装置７は撮像装置１と照明装置２を遠隔操作するた
めのものである。電源装置８は、上述の各装置へ電源を
供給する。
は、照明装置２と、線走査型固定撮像装置１と、信号処
理装置６と、感知装置５と、制御装置７と、電源装置８
とを有している。照明装置２は、撮像装置が撮像するの
に充分な光量を被写体に対して発し、撮像装置１は移動
物体の側面を撮像し、信号処理装置６は撮像装置１と感
知装置５の信号から物体の検知を行い、通過物体の長さ
と高さ・瞬間速度を測定する。第２図に信号処理装置６
の詳細なブロック図を示す。感知装置５は、物体の通過
を検出し、物体が金属の場合簡易な金属感知器で良い。
制御装置７は撮像装置１と照明装置２を遠隔操作するた
めのものである。電源装置８は、上述の各装置へ電源を
供給する。
次に、本実施例の基本動作について図面を参照して説
明する。
明する。
第３図，第４図は本実施例の基本動作を示す概念図で
ある。線走査型固体撮像装置１は、一次元CCDで、検知
しようとする道路車線の路端に設置され、常時通過する
自動車の側面を高さ方向に走査して撮像する。路上に自
動車が存在しない場合は、照明装置２から発射された光
線が背景板３走査して撮像する。路上に自動車が存在し
ない場合は、照明装置２から発射された光線が背景板３
にあたり、その反射光を撮像装置１が撮像する。背景板
３の表面は自動車通過時の輝度変化を大きくするため、
黒色とする。撮像装置１の前側へ、自動車４が突入する
と、撮像装置１は自動車からの反射光を取り込むため、
光源からの光路が短くなることと、車体の色が背景板の
色より明るいことの二点の理由により、急激に輝度が変
化する。
ある。線走査型固体撮像装置１は、一次元CCDで、検知
しようとする道路車線の路端に設置され、常時通過する
自動車の側面を高さ方向に走査して撮像する。路上に自
動車が存在しない場合は、照明装置２から発射された光
線が背景板３走査して撮像する。路上に自動車が存在し
ない場合は、照明装置２から発射された光線が背景板３
にあたり、その反射光を撮像装置１が撮像する。背景板
３の表面は自動車通過時の輝度変化を大きくするため、
黒色とする。撮像装置１の前側へ、自動車４が突入する
と、撮像装置１は自動車からの反射光を取り込むため、
光源からの光路が短くなることと、車体の色が背景板の
色より明るいことの二点の理由により、急激に輝度が変
化する。
本実施例を屋外で使用する場合には、天候・太陽の位
置・時間帯・周囲光等の環境条件の影響を受けるため、
これによる誤検知を防止する必要がある。そこで、検知
結果である演算回路16の出力を常時監視して、自動車が
撮像装置上に存在しないと判定された場合は走査毎に背
景画像メモリ11の内容を更新していく。
置・時間帯・周囲光等の環境条件の影響を受けるため、
これによる誤検知を防止する必要がある。そこで、検知
結果である演算回路16の出力を常時監視して、自動車が
撮像装置上に存在しないと判定された場合は走査毎に背
景画像メモリ11の内容を更新していく。
自動車は、基本的には入力画像と背景画像の差分によ
って検出される。差分は、第４図の比較回路10によって
計算される。一次元入力バッファ９は、撮像装置１の出
力を走査毎に格納する。この時、演算回路16の判定結果
が未検知状態であれば、入力バッファの内容を背景画像
メモリ11へ転送する。
って検出される。差分は、第４図の比較回路10によって
計算される。一次元入力バッファ９は、撮像装置１の出
力を走査毎に格納する。この時、演算回路16の判定結果
が未検知状態であれば、入力バッファの内容を背景画像
メモリ11へ転送する。
比較回路10は、入力バッファ９の内容ｆ（ｘ）（ｘ＝
1,2,…,n、ｎは画素数）と、背景画像メモリ11に格納さ
れた背景画像ｇ（ｘ）（ｘ＝1,2,…,n）とから、差分ｄ
（ｘ） ｄ（ｘ）＝ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ） （ｘ＝1,2,…,n） を求める。
1,2,…,n、ｎは画素数）と、背景画像メモリ11に格納さ
れた背景画像ｇ（ｘ）（ｘ＝1,2,…,n）とから、差分ｄ
（ｘ） ｄ（ｘ）＝ｆ（ｘ）−ｇ（ｘ） （ｘ＝1,2,…,n） を求める。
二値化回路12は比較回路10の出力を二値化してエッジ
検出回路14へ送る。演算回路16はエッジ検出回路14の出
力から一走査線内のラン（連続した黒画素）を検出し、
ラン情報リスト17へ走査線番号・時刻・ラン開始位置・
ラン終了位置を記録する。走査線上にランが発見された
場合は、それが車体の一部を表すものと考えられるた
め、ラン情報リスト17の内容を見ることにより、前走査
線上のランと連結性があるか否かを調べられる。もし、
前走査線上に連結するランを見つけられれば、そのラン
を同一物体の一部と識別し、車輛ID15のカウントアップ
は行わない。前走査線上にランが存在しなければ、新た
に別の車輛が突入したと考えてIDカウンタ15を使用し車
輛IDをカウントアップする。また、前走査線にランがあ
って、それが現在の走査線のランと連結性を持たない
か、もしくは現在の走査線にランがないならば、車両の
通過完了と考えて、ラン情報リスト17の内容をクリアす
る。さらに、同一車輛ID内のラン開始位置の最小値と、
ラン終了位置の最大値を求めることにより、通過車輛の
車高を測定できる。
検出回路14へ送る。演算回路16はエッジ検出回路14の出
力から一走査線内のラン（連続した黒画素）を検出し、
ラン情報リスト17へ走査線番号・時刻・ラン開始位置・
ラン終了位置を記録する。走査線上にランが発見された
場合は、それが車体の一部を表すものと考えられるた
め、ラン情報リスト17の内容を見ることにより、前走査
線上のランと連結性があるか否かを調べられる。もし、
前走査線上に連結するランを見つけられれば、そのラン
を同一物体の一部と識別し、車輛ID15のカウントアップ
は行わない。前走査線上にランが存在しなければ、新た
に別の車輛が突入したと考えてIDカウンタ15を使用し車
輛IDをカウントアップする。また、前走査線にランがあ
って、それが現在の走査線のランと連結性を持たない
か、もしくは現在の走査線にランがないならば、車両の
通過完了と考えて、ラン情報リスト17の内容をクリアす
る。さらに、同一車輛ID内のラン開始位置の最小値と、
ラン終了位置の最大値を求めることにより、通過車輛の
車高を測定できる。
一方、エッジ検出回路14によって車輛の先端が検出さ
れると、タイマー13が動作を開始して感知装置５からの
感知信号が到達するまでの時間△ｔ〔sec〕を計測す
る。これは、第３図，第４図において、撮像装置１の前
に車両が突入してから感知装置５の前を車両の先端が通
過するまでの時間と考えられているため、この間の平均
移動速度ｖは、撮像装置１、感知装置５間の距離をａ
〔ｍ〕とすると、 ｖ＝a/△t1〔m/sec〕 によって、算出される。さらに、車長１〔ｍ〕は、ラン
情報リストを用いることによって、車体の先頭が検出さ
れた瞬間から車両が通過完了した瞬間までの時間△t2に
より、 １＝ｖ・△t2〔ｍ〕 となる。なお、この計算は演算回路16で実行される。
れると、タイマー13が動作を開始して感知装置５からの
感知信号が到達するまでの時間△ｔ〔sec〕を計測す
る。これは、第３図，第４図において、撮像装置１の前
に車両が突入してから感知装置５の前を車両の先端が通
過するまでの時間と考えられているため、この間の平均
移動速度ｖは、撮像装置１、感知装置５間の距離をａ
〔ｍ〕とすると、 ｖ＝a/△t1〔m/sec〕 によって、算出される。さらに、車長１〔ｍ〕は、ラン
情報リストを用いることによって、車体の先頭が検出さ
れた瞬間から車両が通過完了した瞬間までの時間△t2に
より、 １＝ｖ・△t2〔ｍ〕 となる。なお、この計算は演算回路16で実行される。
以上説明したように、本発明は線走査型の撮像装置
と、感知装置により、アルゴリズムとハードウェアを複
雑化することなく、高速移動物体を検知できる効果があ
り、なおかつ、物体の長さと高さ、瞬間速度を計測でき
るという利点を持つ。
と、感知装置により、アルゴリズムとハードウェアを複
雑化することなく、高速移動物体を検知できる効果があ
り、なおかつ、物体の長さと高さ、瞬間速度を計測でき
るという利点を持つ。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図に示す信号処理装置の詳細なブロック図、第３図およ
び第４図はそれぞれ第１図に示す実施例の動作を説明す
るための側面図および平面図である。 １……線操作型固体撮像装置、２……照明装置、３……
背景板、４……自動車、５……感知装置、６……信号処
理装置、７……制御装置、８……電源装置、９……一次
元入力バッファ、10……比較回路、11……背景画像メモ
リ、12……二値化回路、13……タイマー、14……エッジ
検出回路、15……IDカウンター、16……演算装置、17…
…ラン情報リスト。
図に示す信号処理装置の詳細なブロック図、第３図およ
び第４図はそれぞれ第１図に示す実施例の動作を説明す
るための側面図および平面図である。 １……線操作型固体撮像装置、２……照明装置、３……
背景板、４……自動車、５……感知装置、６……信号処
理装置、７……制御装置、８……電源装置、９……一次
元入力バッファ、10……比較回路、11……背景画像メモ
リ、12……二値化回路、13……タイマー、14……エッジ
検出回路、15……IDカウンター、16……演算装置、17…
…ラン情報リスト。
Claims (1)
- 【請求項１】移動物体の通路上のこの通路と直交する面
を光学的に走査して一次元画像を撮像する撮像装置と、
前記通路上の前記撮像装置が走査する面より離れた位置
の移動物体の通過を検出する感知装置と、前記撮像装置
が撮像した背景画像を格納する背景画像メモリと、この
背景画像メモリからの背景画像の信号と前記撮像装置が
撮像する画像の信号の差分を求める比較回路と、この比
較回路の出力を２値化した２値化画像のエッジを検出す
るエッジ検出回路と、前記エッジ検出回路および前記感
知装置の信号から移動物体の移動速度を求める速度検出
手段と、前記エッジ検出回路の出力信号から得た一走査
線内のランの開始位置、終了位置及び時刻を含むラン情
報により同一物体のラン開始位置の最小値とラン終了位
置の最大値から移動物体の高さを求めるとともに、ラン
情報を用いることによって移動物体の先頭が検出された
瞬間から通過完了した瞬間までの時間を求めその時間と
前記移動速度とにより移動物体の長さを求める演算回路
とを含むことを特徴とする移動物体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195592A JP2995811B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 移動物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195592A JP2995811B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 移動物体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481999A JPH0481999A (ja) | 1992-03-16 |
| JP2995811B2 true JP2995811B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16343714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2195592A Expired - Fee Related JP2995811B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 移動物体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995811B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163173A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 車両計測装置、車両計測方法および車両計測プログラム |
| ES2615152T3 (es) | 2006-10-11 | 2017-06-05 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Procedimiento para la producción de dialcóxidos de dialquil estaño |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2195592A patent/JP2995811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0481999A (ja) | 1992-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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|
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |