JP3403697B2 - Image processing method and apparatus - Google Patents

Image processing method and apparatus

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JP3403697B2
JP3403697B2 JP2000157357A JP2000157357A JP3403697B2 JP 3403697 B2 JP3403697 B2 JP 3403697B2 JP 2000157357 A JP2000157357 A JP 2000157357A JP 2000157357 A JP2000157357 A JP 2000157357A JP 3403697 B2 JP3403697 B2 JP 3403697B2
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image
image data
target object
line
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法およ
び装置に関するものであり、特に、ラインセンサカメラ
等を用いて撮影された時系列画像データから観測点と対
象物体との相対移動速度及び対象物体の長さを測定する
ための方法と、それを利用したパターン認識方法、並び
にそれらの装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method and apparatus, and more particularly, to a relative moving speed between an observation point and a target object and a target from time-series image data taken by using a line sensor camera or the like. The present invention relates to a method for measuring the length of an object, a pattern recognition method using the method, and devices thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数のセンサを用いて移動物体の速度を
測定する方法として2台の光電管を使用した方法があ
る。この方法は、2台の光電管を距離を離して平行に設
置し、移動物体が光電管の前を横切る時間差から速度を
求めるものであり、自動車の速度測定など一般に広く使
用されている。
2. Description of the Related Art As a method of measuring the velocity of a moving object using a plurality of sensors, there is a method using two photocells. In this method, two photocells are installed in parallel at a distance from each other, and the speed is obtained from the time difference when a moving object crosses in front of the phototube, and it is widely used for speed measurement of automobiles.

【0003】一方、画像から移動物体の速度や長さを測
定する方法として以下のようなものが存在する。「2重
スリット画像を用いた交通流計測」(文献(1), 電気学
会道路交通研究会資料RTA94−5, 1994)や「二重
スリットカメラを用いた交通計測」(文献(2), 画像電
子学会誌26−3, 1997)である。これらの方法では、
一般のビデオカメラで撮影した映像の中に擬似的にスリ
ットを設け、スリット上の画像をつなぎ合わせた時空間
画像を用いる。このスリットを2箇所設け、スリット間
を物体が通過する時間を求めることにより、物体の通過
速度及び長さを測定している。
On the other hand, there are the following methods for measuring the speed and length of a moving object from an image. "Traffic flow measurement using double slit image" (reference (1), IEEJ Road Traffic Research Society material RTA94-5, 1994) and "traffic measurement using double slit camera" (reference (2), image) The Institute of Electronics Engineers, 26-3, 1997). With these methods,
A spatio-temporal image is used in which a slit is artificially provided in an image captured by a general video camera and the images on the slit are connected. The passage speed and the length of the object are measured by providing two slits and determining the time for the object to pass between the slits.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題点がある。観測側又は対象物
体が予め決められた軌道上で相対的に移動し、相対移動
速度測定及び対象物体の長さ測定及び対象物体のパター
ン認識処理を行う課題を考えた場合、従来の光電管を用
いた測定では、対象物体を挟むように測定装置を設置し
なければならない。また、この方法では画像を取得でき
ないため、どんな対象物体がセンサの前を通過したか不
明である。そのため、人手による目視で対象物体を確認
しなければならない。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. Considering the problem that the observation side or target object moves relatively on a predetermined orbit and relative speed measurement, target object length measurement, and target object pattern recognition processing are considered, the conventional photocell is used. In the conventional measurement, the measuring device must be installed so as to sandwich the target object. Moreover, since an image cannot be acquired by this method, it is unknown what target object has passed in front of the sensor. Therefore, the target object must be visually confirmed by hand.

【0005】一方、従来のビデオ映像では、2枚のスリ
ットが平行でないために予め奥行きを固定し、別途、実
際のスリット間の移動距離を求めなければならない。ま
た、一般のビデオカメラでは30枚/秒しか撮影でき
ず、対象物体が高速に移動した場合、速度計測の精度を
出すことが不可能である。また、移動物体上に設置され
たカメラを用いて画像から対象物体との相対移動速度を
測定する方法は無い。
On the other hand, in the conventional video image, since the two slits are not parallel to each other, it is necessary to fix the depth in advance and separately calculate the actual moving distance between the slits. In addition, a general video camera can shoot only 30 frames / second, and it is impossible to obtain speed measurement accuracy when the target object moves at high speed. Further, there is no method for measuring the relative moving speed with respect to the target object from the image by using the camera installed on the moving object.

【0006】従って、本発明の目的の一は、従来技術の
問題点を解決し新しい速度及び長さの測定方法及びパタ
ーン認識方法、並びにそれらの装置を提案するものであ
り、本発明の課題は、観測点と対象物体とが相対的に移
動する場合の相対移動速度の測定、観測点が固定の場合
の対象物体の移動速度と対象物体の長さの測定、及びそ
れらの場合の対象物体のパターン認識処理を容易に行う
ことができる技術を提供することである。
Therefore, one of the objects of the present invention is to solve the problems of the prior art and to propose a new method for measuring velocity and length, a pattern recognition method, and their devices. , Measurement of relative moving speed when the observation point and the target object move relative to each other, measurement of moving speed of the target object and length of the target object when the observation point is fixed, and of the target object in those cases It is to provide a technique capable of easily performing pattern recognition processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は次に述べる通りである。
Means for solving the problems Means for solving the above problems are as follows.

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】請求項1に記載の発明は、画像として認識
可能な特定形状パターンを有する対象物体が観測点に対
して相対的に予め決められた軌道上を移動したときに該
対象物体を認識する画像処理方法であって、ライン軸が
平行になり且つ相対移動する対象物体の軌道を横切るよ
うに相対移動方向に対して所定の角度傾けて設置された
複数のライン画像取得装置を同期させて一定のライン撮
影周期時間で時系列的に撮影された各時系列画像データ
を取得するステップと、類似度を計算することにより、
前記各時系列画像データ間で対象物体の画像を対応付け
て、対応付けられた画像間での対象物体のずれ量と前記
ライン撮影周期時間とから各ライン画像取得装置間の対
象物体の移動時間を求めるステップと、前記移動時間
と、前記軌道上における各ライン画像取得装置の画像取
得位置間の距離と、前記所定の角度とから観測点と対象
物体の間の相対移動速度を求めるステップと、前記時系
列画像データの時間軸を前記相対移動速度で割り、時間
軸方向のスケールの補正を行うことによって、前記時系
列画像データと予め用意された前記特定形状パターンの
テンプレートとのスケールを一致させるステップと、ス
ケールの一致した前記時系列画像データと前記特定形状
パターンのテンプレートとの間の類似度を計算すること
により、前記時系列画像データ中の前記特定形状パター
ンを認識するステップとを有することを特徴とする画像
処理方法を要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, when a target object having a specific shape pattern recognizable as an image moves on a predetermined orbit relative to an observation point, the target object is recognized. An image processing method where the line axis is
It traverses the trajectory of a target object that is parallel and moves relatively.
Was installed at a predetermined angle with respect to the relative movement direction
Synchronize multiple line image acquisition devices to capture a constant line
Time series image data taken in time series with shadow cycle time
And by calculating the similarity,
Correlate the image of the target object between the time-series image data
And the shift amount of the target object between the associated images and
The line capture cycle time and the pair between each line image acquisition device
Determining the moving time of the elephant object, and the moving time
And the image acquisition of each line image acquisition device on the orbit
The distance between the obtained position, determining a speed of relative movement between the observation point and the target object from the predetermined angle, the time-based
Dividing the time axis of the string image data in the relative movement speed, by correcting the scale of the time axis direction, a step to match the scale of the time-series image data prepared in advance templates of the specific shape pattern , Recognizing the specific shape pattern in the time-series image data by calculating a similarity between the time-series image data having a matched scale and the template of the specific shape pattern. The gist of the image processing method is as follows.

【0013】また、請求項に記載の発明は、画像とし
て認識可能な特定形状パターンを有する対象物体が予め
決められた軌道上を移動したときに該対象物体を認識す
る画像処理方法であって、ライン軸が平行になり且つ移
動する対象物体の軌道を横切るように移動方向に対して
所定の角度傾けて設置された複数のライン画像取得装置
を同期させて一定のライン撮影周期時間で時系列的に撮
影された各時系列画像データを取得するステップと、前
記各時系列画像データ間の類似度を計算することによ
り、時間軸上で前記各時系列画像データ間で前記対象物
体を対応付けるか、または、前記各時系列画像データと
予め取得した背景画像との差分が閾値以上となる画像変
化点を検出し、前記各時系列画像データにおける前記画
像変化点を基に、時間軸上で前記各時系列画像データ間
で前記対象物体を対応付けるか、または、前記各時系列
画像データにおける各々のライン画像と各々一周期前の
ライン画像との差分が閾値以上となる画像変化点を検出
し、前記各時系列画像データにおける前記画像変化点を
基に、時間軸上で前記各時系列画像データ間で前記対象
物体を対応付けることにより、前記対象物体の各ライン
画像取得装置の画像取得位置間でのずれ量を算出し、こ
のずれ量と前記ライン撮影周期時間とから移動時間を求
めるステップと、前記移動時間と、前記軌道上における
各ライン画像取得装置の画像取得位置間の距離と、前記
所定の角度とから対象物体の移動速度を求めるステップ
と、前記時系列画像データの時間軸を前記移動速度で割
り、時間軸方向のスケールの補正を行うことによって、
前記時系列画像データと予め用意された前記特定形状パ
ターンのテンプレートとのスケールを一致させるステッ
プと、スケールの一致した前記時系列画像データと前記
特定形状パターンのテンプレートとの間の類似度を計算
することにより、前記時系列画像データ中の前記特定形
状パターンを認識するステップとを有することを特徴と
する画像処理方法を要旨とする。
Further, the invention according to claim 2 is an image processing method for recognizing a target object having a specific pattern recognizable as an image when the target object moves on a predetermined trajectory. , The line axes become parallel and move
To the direction of movement so that it traverses the trajectory of the moving target object
A plurality of line image acquisition devices installed at a predetermined angle
Synchronized with each other and take time-series images with a constant line shooting cycle time.
The step of acquiring each shadowed time series image data, and
By calculating the similarity between each time series image data
, The object between the time series image data on the time axis
Correspond to the body, or with each of the time series image data
An image change whose difference from the previously acquired background image is more than a threshold value.
Of the image in each of the time-series image data.
Based on the image change point, the time-series image data
To associate the target object with, or each of the time series
Each line image in image data and each one cycle before
Detects image change points where the difference from the line image exceeds a threshold
The image change point in each of the time-series image data
Based on the time axis, the target between the time series image data
By associating the objects, each line of the target object
Calculate the amount of deviation between the image acquisition positions of the image acquisition device, and
The moving time is calculated from the amount of deviation and the line shooting cycle time.
Step, the travel time, and the orbit
The distance between the image acquisition positions of each line image acquisition device,
A step of obtaining the moving speed of the target object from a predetermined angle, and dividing the time axis of the time series image data by the moving speed .
By correcting the scale in the time axis direction,
Calculating the similarity between the time-series image data in advance and the step of providing been matched the scale of the template of the specific shape pattern, template matching the specific shape pattern and the time-series image data of the scale Accordingly, the gist of the image processing method is characterized by including the step of recognizing the specific shape pattern in the time-series image data.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】また、請求項に記載の発明は、画像とし
て認識可能な特定形状パターンを含む対象物体が観測点
に対して相対的に予め決められた軌道上を移動したとき
に該対象物体を認識する画像処理装置であって、ライン
軸が平行になり且つ相対移動する対象物体の軌道を横切
るように相対移動方向に対して所定の角度傾けて設置さ
れた複数のライン画像取得装置を同期しながら一定のラ
イン撮影周期時間で時系列的に撮影動作させ、各時系列
画像データを取得する画像取得手段と、類似度を計算す
ることにより、前記各時系列画像データ間で対象物体の
画像を対応付けて、対応付けられた画像間での対象物体
のずれ量と前記ライン撮影周期時間とから各ライン画像
取得装置間の対象物体の移動時間を求める時間算出手段
と、前記移動時間と、前記軌道上における各ライン画像
取得装置の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度と
から対象物体と観測点の間の相対移動速度を求める速度
算出手段と、前記画像取得手段が取得した前記時系列画
像データの時間軸を前記速度算出手段によって求められ
前記相対移動速度で割り、時間軸方向のスケールの補
正を行うことによって、前記画像取得手段が取得した
時系列画像データと予め用意された前記特定形状パタ
ーンのテンプレートとのスケールを一致させるスケール
補正手段と、スケールの一致した前記時系列画像データ
と前記特定形状パターンとのテンプレートとの間の類似
度を計算することにより、前記特定形状パターンを検出
し認識するパターン検出手段とを備えることを特徴とす
る画像処理装置を要旨とする。
Further, according to the invention of claim 3 , when a target object including a specific shape pattern recognizable as an image moves on a predetermined orbit relative to an observation point, the target object is detected. An image processing device that recognizes lines
Trajectory of the target object with parallel axes and relative movement
Installed at a predetermined angle to the relative movement direction.
Of multiple line image acquisition devices
Shooting operations are performed in chronological order with the shooting cycle time, and each time series is
Image acquisition means to acquire image data and calculate similarity
By doing so, the target object is
Correlating images and target objects between the correlated images
Each line image from the deviation amount of the line and the line imaging cycle time
Time calculating means for obtaining the moving time of the target object between the acquisition devices
And the travel time and each line image on the orbit
The distance between the image acquisition positions of the acquisition device and the predetermined angle
Velocity to find relative moving velocity between target object and observation point from
Calculating means and the time series image acquired by the image acquiring means
Dividing the time axis of the image data in the relative movement speed determined by the speed calculating means, by correcting the scale of the time axis direction, before said image acquisition means acquires
And scale correcting means for matching the scale of the template of the serial time-series image data and prepared in advance the specific shape pattern, the similarity between the scale matched the time-series image data and the template of the specific shape pattern The gist of the image processing apparatus is to include a pattern detection unit that detects and recognizes the specific shape pattern by calculating

【0022】また、請求項に記載の発明は、画像とし
て認識可能な特定形状パターンを含む対象物体が予め決
められた軌道上を移動したときに、静止した観測点にお
いて該対象物体を認識する装置であって、ライン軸が平
行になり且つ移動する対象物体の軌道を横切るように移
動方向に対して所定の角度傾けて設置された複数のライ
ン画像取得装置を同期しながら一定のライン撮影周期時
間で時系列的に撮影動作させ、各時系列画像データを取
得する画像取得手段と、前記各時系列画像データ間の類
似度を計算することにより、時間軸上で前記各時系列画
像データ間で前記対象物体を対応付けるか、または、前
記各時系列画像データと予め取得した背景画像との差分
が閾値以上となる画像変化点を検出し、前記各時系列画
像データにおける前記画像変化点を基に、時間軸上で前
記各時系列画像データ間で前記対象物体を対応付ける
か、または、前記各時系列画像データにおける各々のラ
イン画像と各々一周期前のライン画像との差分が閾値以
上となる画像変化点を検出し、前記各時系列画像データ
における前記画像変化点を基に、時間軸上で前記各時系
列画像データ間で前記対象物体を対応付けることによ
り、前記対象物体の各ライン画像取得装置の画像取得位
置間でのずれ量を算出し、このずれ量と前記ライン撮影
周期時間とから移動時間を求める時間算出手段と、前記
移動時間と、前記軌道上における各ライン画像取得装置
の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度とから対象
物体の移動速度を求める速度算出手段と、前記画像取得
手段が取得した前記時系列画像データの時間軸を前記速
算出手段によって求められた前記移動速度で割り、
間軸方向のスケールの補正を行うことによって、前記
像取得手段が取得した前記時系列画像データと予め用意
された前記特定形状パターンのテンプレートとのスケー
ルを一致させるスケール補正手段と、スケールの一致し
た前記時系列画像データと前記特定形状パターンとのテ
ンプレートとの間の類似度を計算することにより、前記
特定形状パターンを検出し認識するパターン検出手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置を要旨とするも
のである。
Further, in the invention according to claim 4, when the target object including a specific shape pattern recognizable as an image moves on a predetermined trajectory, the target object is recognized at a stationary observation point. The device has a flat line axis
Move in a row and traverse the trajectory of the moving target object.
Multiple lines installed at an angle to the moving direction
During a constant line shooting cycle while synchronizing the image acquisition device
Time-series image capturing operation to acquire each time-series image data.
Image acquisition means to be obtained and the kind between the time series image data
By calculating the similarity, each time series image on the time axis
Correlate the target object between image data, or
Difference between each time series image data and the background image acquired in advance
Image change points where
Based on the image change point in the image data,
Correspondence of the target object between each time series image data
Alternatively, each of the time series image data
The difference between the in-image and the line image each one cycle before is less than the threshold value.
The upper image change point is detected, and each time series image data is detected.
On the time axis based on the image change point in
By associating the target object between the column image data,
The image acquisition position of each line image acquisition device of the target object
Calculate the amount of misalignment between units
A time calculating means for obtaining a moving time from the cycle time, and
Travel time and each line image acquisition device on the orbit
From the distance between the image acquisition positions of the
Speed calculation means for calculating the moving speed of the object, and the image acquisition
Means divided by the moving speed obtained by said speed calculating means time axis of the time-series image data acquired by correcting the scale of the time axis direction, the image
Templates and scale correction means, the scale matched to the time-series image data of the specific shape pattern to match the scale of the template of the specific shape pattern of the image acquisition means is prepared in advance and the acquired time-series image data An image processing apparatus is characterized in that the image processing apparatus is provided with a pattern detection unit that detects and recognizes the specific shape pattern by calculating the similarity between the pattern shape and the pattern shape.

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0028】<実施形態1>本発明の第1の実施形態に
よる速度測定、及びパターン認識方法、及びそれらの装
置の実施形態を説明する。本実施形態では、複数のライ
ンセンサカメラを用いた画像処理の一例として2台のラ
インセンサカメラが設置された測定系を移動車両に搭載
し所定の軌道を移動する移動車両の移動速度測定と、静
止物体を停車車両として停車車両の認識とを行う。ここ
で、所定の軌道とは例えば道路上の車線などである。そ
して、このとき上記移動車両と上記静止物体とは相対的
に移動し、当該移動車両を基準とする系における所定軌
道を移動する上記静止物体が前記ラインセンサカメラに
よって観測され、この観測結果を基に相対移動速度が測
定される。
<Embodiment 1> Embodiments of a velocity measurement and pattern recognition method according to the first embodiment of the present invention, and an apparatus thereof will be described. In the present embodiment, as an example of image processing using a plurality of line sensor cameras, a measurement system in which two line sensor cameras are installed is mounted on a moving vehicle, and moving speed measurement of the moving vehicle moving on a predetermined track, The stationary object is recognized as a stopped vehicle and the stopped vehicle is recognized. Here, the predetermined track is, for example, a lane on a road. Then, at this time, the moving vehicle and the stationary object move relative to each other, and the stationary object moving on a predetermined trajectory in the system with the moving vehicle as a reference is observed by the line sensor camera. The relative moving speed is measured.

【0029】図1は本発明の第1の実施形態の速度測
定、及びパターン認識方法を実施するための装置であ
る。図1に示す情報処理装置101には、バスライン1
02を介して、記憶装置103、ディスプレイなどの表
示装置104及び測定装置105が接続される。ただ
し、記憶装置103内には、測定値蓄積部106及び画
像蓄積部107が設けられる。また、測定装置105内
にはラインセンサカメラA108、ラインセンサカメラ
B109及び同期装置110が設けられる。ここで、同
期装置110は、例えば、パルス発生器などである。ラ
インセンサカメラからの時系列画像データは、同期装置
110を用いて2つのカメラを同期させ、一定のライン
撮影周期時間ごとに撮影される。
FIG. 1 shows an apparatus for carrying out the velocity measurement and pattern recognition method according to the first embodiment of the present invention. The information processing device 101 shown in FIG.
A storage device 103, a display device 104 such as a display, and a measuring device 105 are connected via 02. However, in the storage device 103, a measurement value storage unit 106 and an image storage unit 107 are provided. A line sensor camera A 108, a line sensor camera B 109, and a synchronization device 110 are provided in the measuring device 105. Here, the synchronizer 110 is, for example, a pulse generator or the like. The time-series image data from the line sensor camera is imaged at regular line imaging cycle times by synchronizing the two cameras using the synchronization device 110.

【0030】本実施形態において用いるラインセンサカ
メラは、モノクロラインセンサカメラであり、各画素は
8ビット256階調、各ラインの画素数は2048、ラ
イン毎の撮影時間間隔つまりライン撮影周期時間は10
0μ秒である。
The line sensor camera used in the present embodiment is a monochrome line sensor camera, each pixel has 8-bit 256 gradations, the number of pixels in each line is 2048, and the photographing time interval for each line, that is, the line photographing cycle time is 10.
It is 0 microsecond.

【0031】図2は本実施形態の速度測定方法、及びパ
ターン認識方法、並びに装置における測定系の一例を示
す図であり、201は停車車両1、202は停車車両
2、203は移動車両、204は移動方向、205は移
動車両203に設置されたラインセンサカメラA、20
6は同じく移動車両203に設置されたラインセンサカ
メラBである。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a speed measuring method, a pattern recognizing method, and a measuring system in the apparatus according to the present embodiment. 201 is a stopped vehicle 1, 202 is a stopped vehicle 2, 203 is a moving vehicle, and 204 is a moving vehicle. Is the moving direction, 205 is the line sensor cameras A and 20 installed in the moving vehicle 203.
A line sensor camera B 6 is also installed on the moving vehicle 203.

【0032】図3は図2の測定系を上部から見た図であ
り、301は移動車両、302は移動方向、303はラ
インセンサカメラA、304はラインセンサカメラB、
305は角度θ、306はライン軸間距離L、307は
移動距離Lr、308は停車車両1、309は停車車両
2である。移動車両301が移動する方向を移動方向3
02とし、移動方向302に対しラインセンサカメラA
303及びラインセンサカメラB304が角度θ305
で傾いているとする。この時、ライン軸間で停車車両が
相対的に移動するときの実際の移動距離Lr307は Lr=L/sin(θ) と求められる。
FIG. 3 is a view of the measurement system of FIG. 2 seen from above. 301 is a moving vehicle, 302 is a moving direction, 303 is a line sensor camera A, 304 is a line sensor camera B,
305 is an angle θ, 306 is a line axis distance L, 307 is a moving distance Lr, 308 is a stopped vehicle 1, and 309 is a stopped vehicle 2. The moving direction of the moving vehicle 301 is the moving direction 3
02, and the line sensor camera A with respect to the moving direction 302.
303 and the line sensor camera B304 have an angle θ305
Suppose you are leaning at. At this time, the actual moving distance Lr307 when the stopped vehicle relatively moves between the line axes is calculated as Lr = L / sin (θ).

【0033】図4は本実施形態の速度測定とパターン認
識方法のフローチャートであり、図4に示すステップ4
01からステップ406の処理は、パソコンのCPUな
どの情報処理装置101により実行される処理である。
以下に、本実施形態の速度測定及びパターン認識方法を
図4のフローチャートを用いて説明する。
FIG. 4 is a flow chart of the speed measurement and pattern recognition method of this embodiment. Step 4 shown in FIG.
The processing from 01 to step 406 is processing executed by the information processing apparatus 101 such as the CPU of the personal computer.
The speed measurement and pattern recognition method of this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.

【0034】始めに、相対移動車両の移動速度測定を行
う。まず、ラインセンサカメラA303で撮影された時
系列画像データA411を短冊画像に分割する(ステッ
プ401)。図5はラインセンサカメラの時系列画像デ
ータと分割された短冊画像の一例を示しており、501
はラインセンサカメラAの時系列画像データA、502
はラインセンサカメラBの時系列画像データB、503
は短冊画像、504は一致した領域、505は短冊幅
W、506は移動時間Tvである。なお、短冊画像の時
間軸方向のライン数は10〜20程度が望ましく、1ラ
インの画素数が2,048であるため、この場合1つの短冊
画像の画素数は20,480〜40,960程度となる。
First, the moving speed of the relative moving vehicle is measured. First, the time series image data A411 taken by the line sensor camera A303 is divided into strip images (step 401). FIG. 5 shows an example of the time-series image data of the line sensor camera and the divided strip image.
Is the time-series image data A of the line sensor camera A, 502
Is time series image data B of line sensor camera B, 503
Is a strip image, 504 is a matching area, 505 is a strip width W, and 506 is a moving time Tv. The number of lines in the time axis direction of the strip image is preferably about 10 to 20, and the number of pixels in one line is 2,048. Therefore, in this case, the number of pixels in one strip image is about 20,480 to 40,960.

【0035】次に、短冊画像とラインセンサカメラB3
04の時系列画像データB412との対応付けと時間ず
れ量を計算する(ステップ402)。図5より、ライン
センサカメラA303より先にラインセンサカメラB3
04の前を停車車両が横切るため、短冊画像503に対
応する時系列画像データB上で一致した領域504は時
間軸507上で前に存在する。従って、時間軸の負の方
向のみに限定して差分計算や相関係数計算(「画像処理
ハンドブック」(文献(3), 昭晃堂, 1987)を参照)を
用いて類似度を求め、その値を用いて一致した領域50
4を検出し、時間ずれ量を計算する。
Next, the strip image and the line sensor camera B3
The correspondence with the time series image data B412 of No. 04 and the time shift amount are calculated (step 402). From FIG. 5, the line sensor camera B3 is arranged before the line sensor camera A303.
Since the stopped vehicle crosses in front of 04, a region 504 that coincides on the time-series image data B corresponding to the strip image 503 exists ahead on the time axis 507. Therefore, the similarity is calculated by using the difference calculation and the correlation coefficient calculation (see “Image Processing Handbook” (Reference (3), Shokoido, 1987)) only in the negative direction of the time axis, and Area 50 that was matched using the value
4 is detected, and the time shift amount is calculated.

【0036】ここで、時系列画像データA501を基に
分割された短冊画像503と時系列画像データB502
との対応付けの方法について説明する。対応付けのため
には、両画像間の相互相関値を計算し、最も相関値が所
定の範囲内でかつ最も相関の高い点を検出することとす
る。短冊画像の1ライン画素数をm、ライン数をnであ
るとき、その内部における各点の明るさ(階調)を Ia
(i,j)とする。また、時系列画像データB412内の時
刻tから始まるnライン分の部分領域の各点の明るさをI
b(t,i,j)とする。各々の領域についての明るさの平均と
分散をμa, μb(t), σa2, σb(t)2とすると、これらの
領域間の相互相関値c(t)は、次式で与えられる。
Here, the strip image 503 and the time-series image data B502 divided based on the time-series image data A501.
A method of associating with will be described. For association, the cross-correlation value between both images is calculated, and the point having the highest correlation value within the predetermined range and having the highest correlation is detected. When the number of pixels on one line of a strip image is m and the number of lines is n, the brightness (gradation) of each point inside the strip image is Ia.
Let (i, j). In addition, the brightness of each point in the partial area for n lines starting from time t in the time series image data B412 is I
Let b (t, i, j). Assuming that the average and variance of brightness for each region are μa, μb (t), σa 2 and σb (t) 2 , the cross-correlation value c (t) between these regions is given by the following equation.

【0037】[0037]

【数1】 [Equation 1]

【0038】このc(t)は−1から1までの範囲の値をと
り、両部分領域の類似度が高いほど1に近くなる。よっ
て、tを変数として、つまり短冊画像503を時系列画
像データB502上で時間軸方向にずらして、c(t)の値
が最も1に近くなるtを検出し、時系列画像データB5
02内の一致した領域504を決定する。
This c (t) takes a value in the range of -1 to 1, and becomes closer to 1 as the degree of similarity between both partial areas is higher. Therefore, with t as a variable, that is, the strip image 503 is shifted in the time axis direction on the time series image data B502, and t at which the value of c (t) is closest to 1 is detected, and the time series image data B5 is detected.
The matched area 504 in 02 is determined.

【0039】なお、上記相互相関値を計算する代わりに
次式による差分値d(t)を用いても良い。
Instead of calculating the cross-correlation value, the difference value d (t) according to the following equation may be used.

【0040】[0040]

【数2】 [Equation 2]

【0041】この d(t) が0に近い程、両画像の類似度
は高い。
The closer this d (t) is to 0, the higher the similarity between the two images.

【0042】なお、短冊画像のライン数が少なすぎると
画像間の対応付けにおいて誤りが生じる可能性が高くな
り、逆にライン数が多すぎると類似度を算出するための
演算時間が長くなりすぎるだけでなく、相関値あるいは
差分値の変化が緩やかになりすぎ、対応付けの精度が低
下する。従って、本実施形態のように、1ラインの画素
数が2048程度である場合は短冊画像のライン数を1
0〜20程度とすることが望ましい。
If the number of lines in the strip image is too small, there is a high possibility that an error will occur in the correspondence between the images. Conversely, if the number of lines is too large, the calculation time for calculating the similarity becomes too long. Not only that, the change of the correlation value or the difference value becomes too gradual, and the accuracy of the association decreases. Therefore, when the number of pixels in one line is about 2048 as in the present embodiment, the number of lines in the strip image is set to 1
It is desirable to set it to about 0 to 20.

【0043】次に、各短冊画像の時間ずれ量とそれに対
応するの移動距離を用いた移動速度を求める(ステップ
403)。具体的に時間ずれ量即ち移動時間Tvは、短
冊画像の移動画素数Pとラインセンサカメラの撮影時間
間隔Tcを用いて、 Tv=P×Tc と求められる。従って、移動物体の移動速度Vmは、 Vm=Lr/Tv と求められる。
Next, the moving speed is calculated using the time shift amount of each strip image and the corresponding moving distance (step 403). Specifically, the time shift amount, that is, the moving time Tv is calculated as Tv = P × Tc by using the moving pixel number P of the strip image and the shooting time interval Tc of the line sensor camera. Therefore, the moving speed Vm of the moving object is calculated as Vm = Lr / Tv.

【0044】なお、以上の速度測定の処理を複数の短冊
画像のすべてについて行い、得られた複数の測定結果を
平均したり、多数決等により代表値を求めたりすれば、
測定精度を向上させることができる。つまり、ラインセ
ンサカメラAで撮影された時系列画像データAに含まれ
る短冊画像それぞれについて、ラインセンサカメラBで
撮影された時系列画像データBとの対応付けを行い時間
ずれ量を求め、速度を計算する。そして、そのようにし
て得られた短冊画像数の分の速度測定結果値を基に、平
均値を算出したり、多数決等による代表値を求めたりす
る。
If the above speed measurement processing is performed on all of a plurality of strip images and the obtained plurality of measurement results are averaged or a representative value is obtained by majority decision,
The measurement accuracy can be improved. That is, each strip image included in the time-series image data A captured by the line sensor camera A is associated with the time-series image data B captured by the line sensor camera B to obtain the time shift amount, and the speed is calculated. calculate. Then, based on the speed measurement result values corresponding to the number of strip images thus obtained, an average value is calculated, or a representative value is obtained by a majority vote or the like.

【0045】以上のように、2台のラインセンサカメラ
を用いて移動物体の移動速度を測定することが可能とな
る。
As described above, the moving speed of the moving object can be measured using the two line sensor cameras.

【0046】次に、時系列画像データから移動物体が有
している形状的な特定パターンのパターン認識を行い、
移動物体の認識を行う処理を説明する。
Next, pattern recognition of the geometrical specific pattern of the moving object is performed from the time-series image data,
A process of recognizing a moving object will be described.

【0047】まず、移動速度を用いて時系列画像データ
と予めデータベース等に用意された上記特定パターンの
テンプレートを取り出して、既に算出されている移動速
度を用いて時間軸方向のスケールを補正した上で、類似
度を計算する(ステップ405)。ここでは検出する特
定パターンとして車輪を使用する。
First, the time-series image data and the template of the specific pattern prepared in advance in a database or the like are extracted using the moving speed, and the scale in the time axis direction is corrected using the already calculated moving speed. Then, the degree of similarity is calculated (step 405). Here, the wheel is used as the specific pattern to be detected.

【0048】図6は、特定パターンのテンプレートの一
例であり、601は特定パターンのテンプレート、60
2は時間軸方向の長さXt、603はライン軸方向の長
さYt、604は補正後の特定パターンのテンプレー
ト、605は時間軸方向の長さX、606はライン軸方
向の長さYである。特定パターンのテンプレート601
が時間間隔Ttcで撮影された時系列画像データとする
と、 X=Xt×Ttc/Tc となり、時間軸方向のスケールを一致させることが出来
る。一方、ライン軸方向のスケールは、撮影時のライン
センサカメラからの奥行き距離により変化する。従っ
て、特定パターンのテンプレートをライン軸方向に拡大
縮小させてスケールを一致させる。その後、前述の差分
計算や相互相関値計算(文献(3)参照)により類似度を
求め、所定の類似度より高い類似度が得られた場合にパ
ターンがマッチしたと判定する。ここでは、スケールを
一致させるために特定パターンのテンプレートを補正し
たが、時系列画像データ又は両方を補正しても構わな
い。
FIG. 6 shows an example of a template of a specific pattern, and 601 is a template of the specific pattern.
2 is the length Xt in the time axis direction, 603 is the length Yt in the line axis direction, 604 is the template of the corrected specific pattern, 605 is the length X in the time axis direction, and 606 is the length Y in the line axis direction. is there. Template 601 of specific pattern
Is the time-series image data captured at the time interval Ttc, X = Xt × Ttc / Tc, and the scales in the time axis direction can be matched. On the other hand, the scale in the line axis direction changes depending on the depth distance from the line sensor camera at the time of shooting. Therefore, the template of the specific pattern is enlarged / reduced in the line axis direction to match the scale. Then, the degree of similarity is obtained by the above-described difference calculation or cross-correlation value calculation (see reference (3)), and when a degree of similarity higher than a predetermined degree of similarity is obtained, it is determined that the patterns match. Here, the template of the specific pattern is corrected in order to match the scale, but the time-series image data or both may be corrected.

【0049】次に、類似度を用いてパターンを認識し、
停止車両を認識する(ステップ406)。閾値処理、つ
まりステップ405で計算した類似度が所定の閾値以上
かどうかの判断に基づく処理を施すことで特定パターン
である車輪を認識する。従って、時系列画像データ中に
車輪が検出されれば、静止物体が停車車両であることを
意味する。以上のように、2つのラインセンサカメラを
用いた時系列画像データから静止物体を認識できるよう
になる。
Next, the pattern is recognized using the similarity,
A stopped vehicle is recognized (step 406). Wheels that are a specific pattern are recognized by performing threshold processing, that is, processing based on the determination whether the similarity calculated in step 405 is greater than or equal to a predetermined threshold. Therefore, if the wheels are detected in the time-series image data, it means that the stationary object is a stopped vehicle. As described above, the stationary object can be recognized from the time-series image data using the two line sensor cameras.

【0050】本実施形態では、観測点が移動し対象物体
が静止した場合であったが、両方とも移動していたとし
ても同様な方法で相対的な移動速度を測定することは可
能である。また、上では特定パターンとして車輪を使用
した例を説明したが、移動速度に応じた時間軸方向のス
ケール補正を行った上で、車両前後面に取り付けてある
ナンバープレートなどをパターン認識することも可能で
ある。
In this embodiment, the observation point is moved and the target object is stationary, but even if both are moving, the relative moving speed can be measured by the same method. Further, although the example in which the wheels are used as the specific pattern has been described above, it is also possible to perform pattern correction in the time axis direction according to the moving speed and then recognize the pattern such as the license plates attached to the front and rear surfaces of the vehicle. It is possible.

【0051】<実施形態2>以下に、本発明の第2の実
施形態による速度及び長さ測定、及びパターン認識方
法、及びそれらの装置の実施形態を説明する。本実施形
態では、複数の一例として2台のラインセンサカメラが
設置された観測点を固定し、所定の軌道を移動する移動
物体の速度測定と長さ測定及びパターン認識を行う。こ
こで所定の軌道とは、例えば移動物体が車両である場合
の車線や、また例えば移動物体が歩行者である場合の歩
道などである。本実施形態の測定装置は実施形態1と同
じものを使用する(図1参照)。
<Embodiment 2> Embodiments of a velocity and length measurement and pattern recognition method according to a second embodiment of the present invention, and an apparatus thereof will be described below. In this embodiment, as an example of a plurality, two line sensor cameras are installed at fixed observation points, and velocity measurement, length measurement, and pattern recognition of a moving object moving on a predetermined trajectory are performed. Here, the predetermined trajectory is, for example, a lane when the moving object is a vehicle, or a sidewalk when the moving object is a pedestrian. The measuring device of this embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1).

【0052】図7は本実施形態の速度及び長さ測定及び
パターン認識方法、並びに装置における測定系の一例を
示す図であり、701は移動車両、702はラインセン
サカメラA、703はラインセンサカメラB、704は
測定装置である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a velocity / length measuring and pattern recognizing method and a measuring system in the apparatus according to the present embodiment. 701 is a moving vehicle, 702 is a line sensor camera A, and 703 is a line sensor camera. B and 704 are measuring devices.

【0053】図8は図7の測定系を上部から見た図であ
り、801は移動車両、802は移動方向、803はラ
インセンサカメラA、804はラインセンサカメラB、
805は角度θ、806はライン軸間距離L、807は
移動距離Lrである。移動車両801が移動する方向を
移動方向802とし、移動方向802に対しラインセン
サカメラA803及びラインセンサカメラB804が角
度θ805で傾いているとする。この時、ライン軸間で
移動車両が通過するときの実際の移動距離Lr807は Lr=L/sin(θ) と求められる。
FIG. 8 is a view of the measurement system of FIG. 7 seen from above. 801 is a moving vehicle, 802 is a moving direction, 803 is a line sensor camera A, 804 is a line sensor camera B,
805 is the angle θ, 806 is the line axis distance L, and 807 is the movement distance Lr. It is assumed that the moving direction of the moving vehicle 801 is a moving direction 802, and the line sensor camera A 803 and the line sensor camera B 804 are inclined at an angle θ805 with respect to the moving direction 802. At this time, the actual moving distance Lr807 when the moving vehicle passes between the line axes is calculated as Lr = L / sin (θ).

【0054】図9は本実施形態の速度測定と長さ測定及
びパターン認識方法のフローチャートであり、図9に示
すステップ901からステップ906の処理は、パソコ
ンのCPUなどの情報処理装置101により実行される
処理である。以下に、本実施形態の速度測定と長さ測定
及びパターン認識方法を図9のフローチャートを用いて
説明する。
FIG. 9 is a flowchart of the speed measurement, length measurement, and pattern recognition method of this embodiment. The processing of steps 901 to 906 shown in FIG. 9 is executed by the information processing device 101 such as the CPU of a personal computer. Processing. The speed measurement, length measurement, and pattern recognition method of this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.

【0055】始めに移動車両の移動速度を求める。ま
ず、ラインセンサカメラA803及びラインセンサカメ
ラB804により、同期して一定のライン撮影周期時間
で時系列的に撮影された各時系列画像911,913か
ら移動車両801を含む画像パターンを抽出する(ステ
ップ901)。予め、移動車両の無い場合にラインセン
サカメラA803及びラインセンサカメラB804で撮
影された画像を、背景画像A912及び背景画像B91
4として画像蓄積部107に蓄積しておく。
First, the moving speed of the moving vehicle is obtained. First, the line sensor camera A 803 and the line sensor camera B 804 extract an image pattern including the moving vehicle 801 from each of the time-series images 911 and 913 that are time-sequentially imaged at a constant line imaging cycle time by the line sensor camera A 803 and the line sensor camera B 804 (step 901). The images captured by the line sensor camera A 803 and the line sensor camera B 804 in advance when there is no moving vehicle are the background image A 912 and the background image B 91.
It is stored as 4 in the image storage unit 107.

【0056】図10はラインセンサカメラの時系列画像
の一例を示した図であり、1001はラインセンサカメ
ラAの時系列画像データA、1002はラインセンサカ
メラBの時系列画像データB、1003はラインセンサ
カメラAに対する背景画像A、1004はラインセンサ
カメラBに対する背景画像B、1005は時間軸であ
る。背景画像A1003及び背景画像B1004は幅が
1ライン又は数ラインからなる画像である。本実施形態
では観測点が固定されているため、時系列画像データA
1001及び時系列画像データB1002のように、連
続した背景画像上に移動車両801が存在するような画
像が得られる。従って、1ライン又は数ラインごとに背
景画像との差分計算や相関係数計算(文献(3)参照)を
行い、求められた値に基づき閾値処理及びラベリング処
理(文献(3)参照)を施すことにより、背景画像と異な
る領域即ち移動物体を含む画像パターンを抽出すること
が出来る。ただし、照明条件によって背景画像は変化す
るので、随時、背景画像を更新する場合もある。なお、
差分計算や相関係数計算には、前に示した相互相関値c
(t)または差分値d(t)の定義式を用いることができる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a time series image of the line sensor camera. 1001 is time series image data A of the line sensor camera A, 1002 is time series image data B of the line sensor camera B, and 1003 is A background image A for the line sensor camera A, 1004 is a background image B for the line sensor camera B, and 1005 is a time axis. The background image A1003 and the background image B1004 are images having a width of one line or several lines. In this embodiment, since the observation points are fixed, the time series image data A
As in 1001 and time-series image data B1002, an image in which the moving vehicle 801 exists on a continuous background image is obtained. Therefore, the difference calculation with the background image and the correlation coefficient calculation (see Reference (3)) are performed for each line or every several lines, and the threshold processing and the labeling processing (see Reference (3)) are performed based on the obtained values. Thus, an image pattern including a region different from the background image, that is, a moving object can be extracted. However, since the background image changes depending on the illumination condition, the background image may be updated at any time. In addition,
For the difference calculation and the correlation coefficient calculation, the cross-correlation value c
(t) or the definitional expression of the difference value d (t) can be used.

【0057】次に、抽出された画像パターンを各時系列
画像間で対応付けし、画像パターンの時間ずれ量を求め
る(ステップ902)。
Next, the extracted image patterns are associated with each other in time series images to obtain the time shift amount of the image patterns (step 902).

【0058】図11は各時系列画像データから抽出され
た画像パターンの一例を示した図であり、1101は時
系列画像データA中の画像パターンA、1102は時系
列画像データB中の画像パターンB、1103は移動時
間Tv、1104は撮影時間Tm、1105は時間軸で
ある。まず、各画像パターンの対応付けを行う。具体的
には、画像パターン同士の差分計算や相関係数計算(文
献(3)参照)に基づき対応付ける。対応付けた後、対応
した画像パターンの時間ずれ量即ち移動距離Lr807
に対する移動時間Tv1103を求める。
FIG. 11 is a diagram showing an example of an image pattern extracted from each time series image data. 1101 is an image pattern A in the time series image data A and 1102 is an image pattern in the time series image data B. B, 1103 is a moving time Tv, 1104 is a shooting time Tm, and 1105 is a time axis. First, each image pattern is associated. Specifically, they are associated based on the difference calculation between image patterns and the correlation coefficient calculation (see Reference (3)). After associating, the time shift amount of the corresponding image pattern, that is, the moving distance Lr807
The moving time Tv1103 is calculated.

【0059】次に、画像パターンの時間ずれ量とそれに
対応するの移動距離を用いた移動速度を求める(ステッ
プ903)。具体的に時間ずれ量即ち移動時間Tvは、
時系列画像データ中の画像パターンの移動画素数Pとラ
インセンサカメラの撮影間隔Tcを用いて、 Tv=P×Tc と求められる。従って、移動物体の移動速度Vmは、 Vm=Lr/Tv と求められる。以上のように、2台のラインセンサカメ
ラを用いて移動物体の移動速度を測定することが可能と
なる。
Next, the moving speed using the time shift amount of the image pattern and the corresponding moving distance is obtained (step 903). Specifically, the time shift amount, that is, the moving time Tv is
Using the number P of moving pixels of the image pattern in the time-series image data and the shooting interval Tc of the line sensor camera, Tv = P × Tc is obtained. Therefore, the moving speed Vm of the moving object is calculated as Vm = Lr / Tv. As described above, it is possible to measure the moving speed of the moving object using the two line sensor cameras.

【0060】次に、各画像パターンの撮影時間と移動時
間を用いて移動物体の長さを求める(ステップ90
4)。画像パターンの撮影時間Tm1104は、時間軸
上の画像パターンの始点終点間の時間である。従って、
移動物体の長さLmは、 Lm=Vm×Tm で求められる。一般に、移動方向802を基準とした角
度θ805が0以外のとき、図10のように側面だけで
なく前面も撮影されるため、移動方向に対する正確な物
体長を求めることが出来ない。ただし、図12に示すよ
うに、角度θが0以外でも、時系列画像データに側面の
みが映り、且つ側面が移動方向と平行である場合は、移
動方向に対する正確な物体長を求めることが出来る。従
って、移動物体の長さを計測する場合には、角度θ80
5を0としたときの時系列画像を用いる(図13、図1
4参照)。
Next, the length of the moving object is obtained using the shooting time and the moving time of each image pattern (step 90).
4). The image pattern shooting time Tm1104 is the time between the start point and the end point of the image pattern on the time axis. Therefore,
The length Lm of the moving object is calculated by Lm = Vm × Tm. Generally, when the angle θ 805 based on the moving direction 802 is other than 0, not only the side surface but also the front surface is photographed as shown in FIG. 10, so that an accurate object length in the moving direction cannot be obtained. However, as shown in FIG. 12, even when the angle θ is other than 0, when only the side surface is reflected in the time-series image data and the side surface is parallel to the moving direction, an accurate object length in the moving direction can be obtained. . Therefore, when measuring the length of a moving object, the angle θ80
A time-series image when 5 is set to 0 is used (see FIGS. 13 and 1).
4).

【0061】次に、時系列画像データから移動物体が有
している形状的な特定パターンのパターン認識を行い、
移動物体の認識を行う。
Next, pattern recognition of the geometrical specific pattern of the moving object is performed from the time-series image data,
It recognizes moving objects.

【0062】まず、移動速度を用いて時系列画像データ
と予めデータベース等に用意された上記特定パターンの
テンプレートを取り出して補正しスケールを合わせた上
で、類似度を計算する(ステップ905)。ここでは実
施形態1と同様に検出する特定パターンとして車輪を使
用する。実施形態1で示したステップ405と同様に、
本実施形態でも類似度を求められる。
First, the time-series image data and the template of the above-described specific pattern prepared in advance in a database or the like are taken out by using the moving speed, corrected and scaled, and the similarity is calculated (step 905). Here, the wheels are used as the specific pattern to be detected as in the first embodiment. Similar to step 405 shown in the first embodiment,
In this embodiment as well, the degree of similarity can be obtained.

【0063】次に、類似度を用いでパターンを認識し、
移動車両を認識する(ステップ906)。ステップ90
5の類似度に対し閾値処理を施すことで特定パターンで
ある車輪を認識する。従って、移動物体の撮影時間11
04内で時系列画像データ中に車輪が検出されれば、移
動物体が移動車両であることを意味する。以上のよう
に、2つのラインセンサカメラを用いた時系列画像デー
タから移動物体を認識できるようになる。
Next, the pattern is recognized by using the similarity,
A moving vehicle is recognized (step 906). Step 90
By performing threshold processing on the similarity of 5, the wheels that are the specific pattern are recognized. Therefore, the moving object shooting time 11
If a wheel is detected in the time series image data in 04, it means that the moving object is a moving vehicle. As described above, the moving object can be recognized from the time-series image data using the two line sensor cameras.

【0064】<実施形態3>以下に、本発明の第3の実
施形態による速度測定方法、及びパターン認識方法、並
びにそれらの装置の実施形態を説明する。本実施形態で
は、複数の一例として2台のラインセンサカメラが設置
された観測点を固定し、移動物体の速度測定とパターン
認識を行う。本実施形態の測定系は実施形態2と同じも
のを使用する(図7、図8参照)。
<Embodiment 3> Embodiments of a velocity measuring method and a pattern recognition method according to a third embodiment of the present invention, and an apparatus thereof will be described below. In the present embodiment, as an example of a plurality, the observation points where two line sensor cameras are installed are fixed, and velocity measurement and pattern recognition of a moving object are performed. The same measurement system as that of the second embodiment is used in this embodiment (see FIGS. 7 and 8).

【0065】図15は本実施形態の速度測定方法、及び
パターン認識方法のフローチャートであり、図15に示
すステップ1501からステップ1505はパソコンの
CPUなどの情報処理装置101により実行される処理
である。以下に、本実施形態の速度測定とパターン認識
方法を図15のフローチャートを用いて説明する。
FIG. 15 is a flowchart of the speed measuring method and the pattern recognizing method of this embodiment. Steps 1501 to 1505 shown in FIG. 15 are processes executed by the information processing apparatus 101 such as the CPU of a personal computer. The speed measurement and pattern recognition method of this embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.

【0066】始めに、移動物体の移動速度を求める。ま
ず、各時系列画像データ1511,1512から時間軸
上での画像変化点を検出する(ステップ1501)。た
だし、時系列画像データは実施形態2と同様に取得す
る。図16は、時系列画像データの時間的な画像の変化
を示した図の一例であり、1601はラインセンサカメ
ラAの時系列画像データA、1602は1ライン画像と
その直前の1ライン画像との変化量の時間的変化、16
03は画像変化点、1604は変化量に対する閾値、1
605は時間軸である。本実施形態では観測点が固定さ
れているため、移動物体が存在しない場合、画像の時間
的変化は殆ど無い。一方、移動物体が通過し始めた瞬間
の画像の変化は大きくなる。従って、差分計算や相関係
数計算(文献(3)参照)により画像変化量の時間的変化
1602が求められる。1ラインあたりのピクセル数を
m、ライン内のi番目(1≦i≦m)のピクセルの時刻
tにおける明るさ(階調)をI(t,i)、ライン走査
時間間隔をt0 とすると、上記の時間的変化1602は
次式で定義されるe(t)として与えられる。
First, the moving speed of the moving object is obtained. First, an image change point on the time axis is detected from each of the time-series image data 1511 and 1512 (step 1501). However, the time-series image data is acquired as in the second embodiment. FIG. 16 is an example of a diagram showing temporal changes in time-series image data, in which 1601 is time-series image data A of the line sensor camera A, 1602 is a 1-line image and a 1-line image immediately before it. Change in the amount of change over time, 16
03 is an image change point, 1604 is a threshold value for the change amount, 1
Reference numeral 605 is a time axis. In this embodiment, since the observation point is fixed, there is almost no temporal change in the image when there is no moving object. On the other hand, the change in the image at the moment when the moving object starts to pass becomes large. Therefore, the temporal change 1602 of the image change amount is obtained by the difference calculation or the correlation coefficient calculation (see the reference (3)). If the number of pixels per line is m, the brightness (gradation) of the i-th (1 ≦ i ≦ m) pixel in the line at time t is I (t, i), and the line scanning time interval is t0, The above-mentioned time change 1602 is given as e (t) defined by the following equation.

【0067】[0067]

【数3】 [Equation 3]

【0068】変化量が閾値1604以上かどうかの判断
に基づく処理(閾値処理)により、画像変化点1603
を求めることが出来る。ラインセンサカメラBの時系列
画像データB1512に対しても同様な処理を行い、画
像変化点を求める。
By the processing (threshold processing) based on the judgment as to whether or not the amount of change is greater than or equal to the threshold 1604, the image change point 1603
Can be asked. Similar processing is performed on the time-series image data B1512 of the line sensor camera B to obtain the image change point.

【0069】次に、各画像変化点の対応付けと時間ずれ
量を計算する。本実施形態のように、移動車両の移動方
向が決まっている場合、ラインセンサカメラAを横切っ
た後にラインセンサカメラBを横切る。従って、時系列
画像データAから画像変化点として検出し、その直後の
時系列画像データBの画像変化点を移動車両の画像パタ
ーンの始点として対応付けられる。車両の移動方向が未
知である場合でも、近傍の画像変化点を移動車両の画像
パターンの始点又は終点として対応付けられる。対応付
けが完了すれば、実施形態2と同様に移動時間と実際の
移動距離から移動物体の速度を計算できる。
Next, the correspondence between each image change point and the time shift amount are calculated. When the moving direction of the moving vehicle is determined as in the present embodiment, the line sensor camera A is crossed and then the line sensor camera B is crossed. Therefore, the image change point is detected from the time-series image data A, and the image change point of the time-series image data B immediately after that is detected as the start point of the image pattern of the moving vehicle. Even when the moving direction of the vehicle is unknown, the neighboring image change points are associated as the start point or the end point of the image pattern of the moving vehicle. When the association is completed, the speed of the moving object can be calculated from the moving time and the actual moving distance as in the second embodiment.

【0070】ステップ1504からステップ1505の
パターン認識処理は実施形態2と同様に求められる。
The pattern recognition processing from step 1504 to step 1505 is obtained in the same manner as in the second embodiment.

【0071】<実施形態4>以下に、本発明の第4の実
施形態による速度測定及び長さ測定方法、並びにそれら
の装置の実施形態を説明する。本実施形態では、複数の
一例として2台のラインセンサが設置された観測点を固
定し、移動物体の速度測定と長さ測定を行う。本実施形
態の測定系は実施形態2及び実施形態3と同じものを使
用する(図7、図8参照)。
<Embodiment 4> An embodiment of a velocity measuring method and a length measuring method according to a fourth embodiment of the present invention, and an apparatus for them will be described below. In this embodiment, as an example of a plurality, the observation points where two line sensors are installed are fixed, and the velocity and length of a moving object are measured. The measurement system of this embodiment is the same as that of the second and third embodiments (see FIGS. 7 and 8).

【0072】図17は本実施形態の速度測定及び長さ測
定方法のフローチャートであり、図17に示すステップ
1701からステップ1704はパソコンのCPUなど
の情報処理装置101により実行される処理である。以
下に、本実施形態の速度測定と長さ測定方法を図17の
フローチャートを用いて説明する。始めに移動物体の移
動速度を求める。まず、実施形態2と同様に各時系列画
像データ1711,1713から時間軸上で背景画像と
の画像変化領域の始点及び終点を検出する(ステップ1
701)。
FIG. 17 is a flow chart of the speed measurement and length measurement method of this embodiment, and steps 1701 to 1704 shown in FIG. 17 are processes executed by the information processing apparatus 101 such as the CPU of the personal computer. Hereinafter, the speed measurement and length measurement method of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the moving speed of the moving object is obtained. First, similarly to the second embodiment, the start point and the end point of the image change area with the background image are detected on the time axis from the time series image data 1711 and 1713 (step 1).
701).

【0073】図18は時系列画像データと背景画像との
変化量の時間的変化を示した図の一例であり、1801
はラインセンサカメラAの時系列画像データA、180
2は背景画像A、1803は背景画像との変化量の時間
的変化、1804は画像変化点(始点)、1805は画
像変化点(終点)、1806は変化量に対する閾値、1
807は時間軸である。本実施形態では観測点が固定さ
れているため、移動物体が存在しない場合、時系列画像
データと背景画像との時間的変化は殆ど無い。一方、移
動物体が通過しているときの画像の変化は大きくなる。
従って、差分計算や相関係数計算(文献(3)参照)によ
り背景画像との変化量の時間的変化1803が求められ
る。変化量に対して閾値1806による閾値処理によ
り、画像変化点(始点)1804と画像変化点(終点)
1805を求めることが出来る。ラインセンサカメラB
の時系列画像データB1713に対しても同様な処理を
行い、画像変化点の始点及び終点を求める。
FIG. 18 is an example of a diagram showing a temporal change in the amount of change between the time series image data and the background image.
Is the time series image data A of the line sensor camera A, 180
2 is a background image A, 1803 is a temporal change in the amount of change from the background image, 1804 is an image change point (start point), 1805 is an image change point (end point), 1806 is a threshold value for the change amount, 1
807 is a time axis. In this embodiment, since the observation point is fixed, there is almost no temporal change between the time-series image data and the background image when there is no moving object. On the other hand, the change in the image when the moving object is passing becomes large.
Therefore, the temporal change 1803 of the amount of change from the background image is obtained by difference calculation or correlation coefficient calculation (see reference (3)). The image change point (start point) 1804 and the image change point (end point) are processed by the threshold value processing with the threshold value 1806 for the change amount.
1805 can be obtained. Line sensor camera B
The same process is performed on the time-series image data B1713 to obtain the start point and the end point of the image change point.

【0074】次に、各画像変化点の対応付けと時間ずれ
量を計算する。ここでは、画像変化点の始点と終点を画
像変化点組と考える。本実施形態のように、移動車両の
移動方向が決まっている場合、ラインセンサカメラAを
横切った後にラインセンサカメラBを横切る。従って、
時系列画像データAから画像変化点組を検出し、その直
後の時系列画像データBの画像変化点組を移動車両の画
像パターンの始点及び終点として対応付けられる。車両
の移動方向が未知である場合でも、近傍の画像変化点組
を移動車両の画像パターンの始点及び終点の組として対
応付けられる。対応付けが完了すれば、実施形態1と同
様に移動時間と実際の移動距離から移動物体の速度を計
算できる。
Next, the correspondence between the image change points and the time shift amount are calculated. Here, the start point and the end point of the image change point are considered as an image change point set. When the moving direction of the moving vehicle is determined as in the present embodiment, the line sensor camera A is crossed and then the line sensor camera B is crossed. Therefore,
An image change point set is detected from the time-series image data A, and the image change point set of the time-series image data B immediately after that is associated as the start point and the end point of the image pattern of the moving vehicle. Even if the moving direction of the vehicle is unknown, a set of image change points in the vicinity is associated as a set of the start point and the end point of the image pattern of the moving vehicle. When the association is completed, the speed of the moving object can be calculated from the moving time and the actual moving distance as in the first embodiment.

【0075】ステップ1704の長さ測定処理は、始点
終点間の時間が移動物体の撮影時間と等価であるので、
実施形態2と同様に行うことが可能である。
In the length measuring process in step 1704, the time between the start point and the end point is equivalent to the photographing time of the moving object.
This can be performed in the same manner as in the second embodiment.

【0076】上記の実施形態2、3、4では側面の画像
を対象としたが、図19、図20に示すように、移動車
両1901,2001を上部に設置したラインセンサカ
メラA1902,2003とラインセンサカメラB19
03,2004から撮影された画像に関しても適用でき
る。また、図21、図22に示すように、処理結果を蓄
積するため、ラインセンサカメラA2102,2202
及びラインセンサカメラB2103,2203とエリア
センサ2104,2204と同期させ、移動物体(移動
車両2101,2201)が撮影された静止画像やビデ
オ画像上にパターン認識の結果を表示または記録しても
構わない。また、2台のラインセンサカメラを用いた
が、2台以上の複数のラインセンサカメラを設置しても
構わない。
In the second, third, and fourth embodiments described above, the image on the side surface is targeted, but as shown in FIGS. 19 and 20, the line sensor cameras A1902 and 2003 with the moving vehicles 1901 and 2001 installed on the upper side and the line sensor cameras A1902 and 2003 are used. Sensor camera B19
It is also applicable to images taken from 03.2004. Further, as shown in FIGS. 21 and 22, since the processing results are accumulated, the line sensor cameras A2102 and 2202 are
The line sensor cameras B2103 and 2203 and the area sensors 2104 and 2204 may be synchronized with each other to display or record the result of pattern recognition on a still image or a video image of a moving object (moving vehicles 2101 and 2201). . Moreover, although two line sensor cameras are used, two or more line sensor cameras may be installed.

【0077】<実施形態5>次に、本発明の速度測定方
法を利用した速度違反車両取締システムの実施形態を説
明する。本実施形態では、2台のラインセンサカメラが
設置された観測点を固定し、移動車両の速度測定とナン
バープレート認識を行う。
<Embodiment 5> Next, an embodiment of a vehicle system for controlling speed violation using the speed measuring method of the present invention will be described. In this embodiment, the observation point where two line sensor cameras are installed is fixed, and the speed measurement and the license plate recognition of the moving vehicle are performed.

【0078】図23は本実施形態による速度違反車両取
締システムの一例を示す図である。ラインセンサカメラ
A3102、ラインセンサカメラB3103及び赤外線
照明3104は、移動車両3101を上から撮影できる
ようにガントリーの上に設置される。ラインセンサカメ
ラA3102とラインセンサカメラB3103のライン
軸は平行に設置され、同期して一定のライン撮影周期時
間での撮影を行う。また、ラインセンサカメラA310
2及びラインセンサカメラB3103には、フロントガ
ラスの乱反射を抑え運転者を撮影するための偏光フィル
タと、昼夜を問わず安定した画像を得るため可視光カッ
トフィルタ(赤外線透過フィルタ)とを、装着する。
FIG. 23 is a diagram showing an example of a speeding vehicle control system according to this embodiment. The line sensor camera A3102, the line sensor camera B3103, and the infrared illumination 3104 are installed on the gantry so that the moving vehicle 3101 can be photographed from above. The line axis of the line sensor camera A3102 and the line axis of the line sensor camera B3103 are set parallel to each other, and images are taken in a fixed line imaging cycle time in synchronization. In addition, the line sensor camera A310
2 and the line sensor camera B3103 are equipped with a polarizing filter for suppressing diffused reflection on the windshield to photograph the driver and a visible light cut filter (infrared transmission filter) for obtaining a stable image regardless of day or night. .

【0079】図24は図23のシステムを側面から見た
図であり、ラインセンサカメラA3203、ラインセン
サカメラB3204及び赤外線照明3208は、地面に
対して角度θ下向きに設置される。このとき、ラインセ
ンサカメラAとラインセンサカメラB間の移動車両の移
動距離Lrは、 Lr=L/sin(θ) となる。
FIG. 24 is a side view of the system of FIG. 23. The line sensor camera A3203, the line sensor camera B3204, and the infrared illumination 3208 are installed at an angle θ downward with respect to the ground. At this time, the moving distance Lr of the moving vehicle between the line sensor cameras A and B is Lr = L / sin (θ).

【0080】図25は、ラインセンサカメラA及びライ
ンセンサカメラBより取得された時系列画像の一例であ
る。このように、ラインセンサカメラを上部から下向き
に設置することにより、ナンバープレートと運転者を撮
影可能となる。
FIG. 25 is an example of a time-series image acquired by the line sensor camera A and the line sensor camera B. In this way, by installing the line sensor camera from the upper side downward, it is possible to photograph the license plate and the driver.

【0081】図26は、本発明の速度測定方法を利用し
た速度違反車両取締システムの処理を示すフローチャー
トであり、以下このフローチャートに沿った概要を説明
する。まず、ラインセンサカメラAの時系列画像データ
AおよびラインセンサカメラBの時系列画像データBを
取得し、各時系列画像データから時間軸上での画像変化
点を検出する(ステップ3401)。
FIG. 26 is a flow chart showing the processing of the speed violation vehicle control system using the speed measuring method of the present invention, and the outline according to this flow chart will be described below. First, the time series image data A of the line sensor camera A and the time series image data B of the line sensor camera B are acquired, and the image change point on the time axis is detected from each time series image data (step 3401).

【0082】図27は、1ライン画像とその直前の1ラ
イン画像との変化量の時間的変化の一例を示しており、
変化量に対する閾値により画像変化点を検出できる。
FIG. 27 shows an example of a temporal change in the amount of change between a 1-line image and a 1-line image immediately before it.
The image change point can be detected by the threshold value for the change amount.

【0083】次に、時系列画像データAおよびBの間で
の各画像変化点の対応付けと移動時間の計算を行う(ス
テップ3402)。移動車両の移動方向が図24のよう
に予め決まっている場合、ラインセンサカメラA、ライ
ンセンサカメラBの順で横切る。従って、時系列画像デ
ータAから画像変化点を検出し、その直後の時系列画像
データBの画像変化点を移動車両の画像パターンの始点
として対応付けられる。従って、移動車両の2つのライ
ンセンサカメラ間の移動距離Lrに対する移動時間Tv
は図28のようになる。次に、移動距離Lrと移動時間
Tvを用いて移動車両の移動速度Vmを計算する(ステ
ップ3403)。移動速度Vmは次式より求められる。 Vm=Lr/Tv
Next, the correspondence between the image change points between the time-series image data A and B and the movement time are calculated (step 3402). When the moving direction of the moving vehicle is predetermined as shown in FIG. 24, the line sensor camera A and the line sensor camera B are traversed in this order. Therefore, the image change point is detected from the time-series image data A, and the image change point of the time-series image data B immediately after that is associated as the starting point of the image pattern of the moving vehicle. Therefore, the moving time Tv with respect to the moving distance Lr between the two line sensor cameras of the moving vehicle
Is as shown in FIG. Next, the moving speed Vm of the moving vehicle is calculated using the moving distance Lr and the moving time Tv (step 3403). The moving speed Vm is calculated by the following equation. Vm = Lr / Tv

【0084】次に、移動速度を用いて時系列画像データ
と予め蓄積してある文字パターンのテンプレートを補正
し、類似度を計算する(ステップ3404)。そして、
この類似度を基に文字を認識しナンバープレート認識結
果を出力する(ステップ3405)。
Next, the time-series image data and the template of the previously stored character pattern are corrected using the moving speed to calculate the degree of similarity (step 3404). And
Characters are recognized based on this similarity and a license plate recognition result is output (step 3405).

【0085】図29は、移動車両の速度が遅い場合と速
い場合のナンバープレート部分の時系列画像データの一
例を示している。図29のように、ナンバープレート上
の文字は、遅い場合は間延びし、速い場合は押しつぶさ
れたようになる。従って、図25の各時系列画像データ
の時間軸を移動速度で割ることにことにより、ナンバー
プレートの文字の高さを正規化することが出来る。正規
化することが出来れば、移動速度に依存することなく、
類似度に基づく従来のナンバープレート認識技術(「Ch
aracter Recognition in Scene Images」(文献(4), So
ciety of Manufacturing Engineers, 1989)を参照)を
用いて、移動車両のナンバープレートを特定できる。こ
こで、認識対象となる画像データは、ラインセンサカメ
ラAのものとラインセンサカメラBのものとの2つがあ
るので、各々の画像に対してナンバープレート認識する
ことにより認識の精度を高めることが出来る。
FIG. 29 shows an example of time-series image data of the license plate portion when the speed of the moving vehicle is slow and when it is fast. As shown in FIG. 29, the characters on the license plate are elongated when the speed is slow and are crushed when the speed is fast. Therefore, the height of the characters on the license plate can be normalized by dividing the time axis of each time series image data in FIG. 25 by the moving speed. If it can be normalized, it does not depend on the moving speed,
Conventional license plate recognition technology based on similarity ("Ch
aracter Recognition in Scene Images "(Reference (4), So
ciety of Manufacturing Engineers, 1989)) to identify the license plate of a moving vehicle. Here, since there are two types of image data to be recognized, one for the line sensor camera A and one for the line sensor camera B, the recognition accuracy can be improved by recognizing the license plate for each image. I can.

【0086】また、ナンバープレートが認識可能になれ
ば、時系列画像データAおよびBの2つの画像間で完全
に一致する部分がわかるので、プレート位置の移動時間
を再計算し移動速度の精度を高めることができる。
Further, if the license plate can be recognized, it is possible to find a completely coincident portion between the two images of the time-series image data A and B. Therefore, the moving time of the plate position is recalculated to improve the accuracy of the moving speed. Can be increased.

【0087】このように、法定速度以上の移動車両の速
度を測定し、その車両のナンバープレートの文字を認識
することができ、且つ運転者の画像を蓄積できるように
なる。
In this way, the speed of the moving vehicle above the legal speed can be measured, the characters on the license plate of the vehicle can be recognized, and the image of the driver can be stored.

【0088】なお、以上の説明において、図面に付した
符号108,205,303,702,803,120
2,1303,1902,2003,2102,220
2,3102は、いずれも同じラインセンサカメラAを
表す。また同様に、符号109,206,304,70
3,804,1203,1304,1903,200
4,2103,2203,3103,3204は、いず
れも同じラインセンサカメラBを表す。また同様に、符
号701,801,1201,1301,1901,2
001,2101,2201は、いずれも測定対象であ
る移動車両を表す。
In the above description, reference numerals 108, 205, 303, 702, 803, 120 assigned to the drawings.
2,1303,1902,2003,2102,220
Reference numerals 2 and 3102 represent the same line sensor camera A. Similarly, reference numerals 109, 206, 304, 70
3,804,1203,1304,1903,200
4, 2103, 2203, 3103, and 3204 represent the same line sensor camera B. Similarly, reference numerals 701, 801, 1201, 1301, 1901, 2
001, 2101, and 2012 each represent a moving vehicle that is a measurement target.

【0089】また同様に、符号306,806,130
5,2005,3205は、いずれもラインセンサカメ
ラのライン軸間距離Lを表す。また同様に、符号30
7,807,2007,3207は、いずれも測定対象
の移動距離Lrを表す。また同様に、符号506,11
03,1403,3604は、いずれも移動距離Lrの
移動に要する移動時間Tvを表す。また同様に、符号1
104、1404は、いずれも始点から終点までの撮影
時間Tmを表す。
Similarly, reference numerals 306, 806 and 130
5, 2005 and 3205 each represent a line-axis distance L of the line sensor camera. Similarly, reference numeral 30
7, 807, 2007 and 3207 all represent the moving distance Lr of the measurement target. Similarly, reference numerals 506 and 11
03, 1403, and 3604 each represent a travel time Tv required to travel the travel distance Lr. Similarly, reference numeral 1
Reference numerals 104 and 1404 each represent a shooting time Tm from the start point to the end point.

【0090】なお、上記各処理の機能を実現するための
プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記
録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピ
ュータシステムに読み込ませ、実行することにより速度
測定、パターン認識、または長さ測定を行っても良い。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS
や周辺機器等をも含むものとする。
The program for realizing the functions of the above processes is recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium is read into the computer system and executed to measure the speed. Pattern recognition or length measurement may be performed.
The “computer system” here means an OS.
And peripheral equipment.

【0091】また、「コンピュータ読み取り可能な記録
媒体」とは、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気
ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピ
ュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装
置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な
記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電
話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場
合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム
内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プロ
グラムを保持しているものも含むものとする。
The term "computer-readable recording medium" means a portable medium such as a floppy (registered trademark) disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Say that. Further, the "computer-readable recording medium" is a volatile memory (RAM) inside a computer system which serves as a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those that hold the program for a certain period of time are also included.

【0092】また、上記プログラムは、このプログラム
を記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝
送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により
他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここ
で、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネ
ット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回
線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体
のことをいう。
The above program may be transmitted from a computer system that stores the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.

【0093】また、上記プログラムは、前述した機能の
一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前
述した機能をコンピュータシステムに既に記録されてい
るプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆ
る差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Further, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.

【0094】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に
限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計等も含まれる。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and a design etc. within the scope not departing from the gist of the present invention are also possible. included.

【0095】[0095]

【発明の効果】当該発明によれば、その目的は、対象物
体が観測点に対して相対的に予め決められた軌道上を移
動したときの相対移動速度を測定する方法であって、ラ
イン軸が平行になり且つ相対移動する対象物体の軌道を
横切るように設置された複数のライン画像取得装置を同
期させて一定のライン撮影周期時間で時系列的に撮影さ
れた各時系列画像データを取得するステップと、類似度
を計算することにより、前記各時系列画像データ間で対
象物体の画像を対応付けて、対応付けられた画像間での
対象物体のずれ量と前記ライン撮影周期時間とから各ラ
イン画像取得装置間の対象物体の移動時間を求めるステ
ップと、前記移動時間と、前記軌道上における各ライン
画像取得装置の画像取得位置間の距離とから対象物体と
観測点の間の相対移動速度を求めるステップとを有する
画像処理方法によって達せられる。このような方法によ
り、ライン画像取得装置が鮮明な画像を高速に取得し、
その画像を基にした計算により、対象物体の観測点に対
する相対移動速度を計測することが可能となる。
According to the present invention, an object thereof is a method for measuring a relative moving speed when a target object moves on a predetermined orbit relative to an observation point, and a line axis The time-series image data captured time-sequentially at a constant line imaging cycle time is acquired by synchronizing a plurality of line image acquisition devices installed so as to be parallel to each other and traverse the trajectory of the target object that moves relative to each other. And calculating the degree of similarity, by associating the image of the target object between the time-series image data, from the amount of deviation of the target object between the associated images and the line imaging cycle time. Relative between the target object and the observation point from the step of obtaining the movement time of the target object between each line image acquisition device, the movement time, and the distance between the image acquisition positions of each line image acquisition device on the trajectory Achieved by an image processing method having a step of obtaining the dynamic speed. By such a method, the line image acquisition device acquires a clear image at high speed,
By the calculation based on the image, it becomes possible to measure the relative moving speed of the target object with respect to the observation point.

【0096】また、本発明の目的は、画像として認識可
能な特定形状パターンを有する対象物体が観測点に対し
て相対的に予め決められた軌道上を移動したときに該対
象物体を認識する方法であって、前記速度測定方法を用
いて観測点と対象物体の間の相対移動速度を求めるステ
ップと、前記相対移動速度に基づいて時間軸方向のスケ
ールの補正を行うことによって、時系列画像データと予
め用意された前記特定形状パターンのテンプレートとの
スケールを一致させるステップと、スケールの一致した
前記時系列画像データと前記特定形状パターンのテンプ
レートとの間の類似度を計算することにより、前記時系
列画像データ中の前記特定形状パターンを検出し認識す
るステップとを有する画像処理方法によって達せられ
る。このような方法により移動する対象物体が持つパタ
ーンの認識を容易に行うことが可能となる。
Another object of the present invention is a method of recognizing a target object having a specific shape pattern recognizable as an image when the target object moves on a predetermined orbit relative to an observation point. That is, the step of obtaining the relative moving speed between the observation point and the target object using the speed measuring method, and by correcting the scale in the time axis direction based on the relative moving speed, time series image data And the step of matching the scale of the template of the specific shape pattern prepared in advance, and by calculating the similarity between the time-series image data and the template of the specific shape pattern with the same scale, And a step of detecting and recognizing the specific shape pattern in the series image data. By such a method, it becomes possible to easily recognize the pattern of the moving target object.

【0097】また本発明によると、観測点を固定して予
め決められた軌道上を移動する対象物体を撮影した各時
系列画像データから該対象物体の長さを測定する方法で
あって、前記速度測定方法を用いて前記対象物体の移動
速度を求めるステップと、予め取得した背景画像との間
の差分が閾値以上かどうかを判定することによって、前
記各時系列画像データから対象物体の始点及び終点を検
出するステップと、前記ライン撮影周期時間を基に前記
対象物体の前記始点から前記終点までの撮影時間を求
め、前記撮影時間と前記対象物体の移動速度とから対象
物体の長さを算出するステップとを有する画像処理方法
によって、対象物体の長さを測定することが可能とな
る。
Further, according to the present invention, there is provided a method for measuring the length of a target object from each time-series image data obtained by photographing the target object moving on a predetermined orbit with a fixed observation point, A step of obtaining the moving speed of the target object using a speed measurement method, by determining whether the difference between the background image acquired in advance is a threshold value or more, the starting point of the target object from each of the time-series image data and Detecting an end point, obtaining a shooting time from the start point to the end point of the target object based on the line shooting cycle time, and calculating a length of the target object from the shooting time and the moving speed of the target object. With the image processing method including the step of performing, it is possible to measure the length of the target object.

【0098】また、本発明では、観測点を固定し、対象
物体が予め決められた軌道上を移動するとき、移動速度
測定及び対象物体の長さ測定及び対象物体のパターン認
識処理を行うことができるようになる。
Further, in the present invention, when the observation point is fixed and the target object moves on a predetermined orbit, the moving speed measurement, the target object length measurement, and the target object pattern recognition processing can be performed. become able to.

【0099】また、本発明では、ライン画像取得装置
(ラインセンサカメラなど)を用いた場合、対象物体の
挟みこむように設置する必要が無いため、光電管と比べ
設置が容易である。光電管の場合と違い、対象物体を画
像データとして蓄積できるため、測定後に対象物体を特
定できる。
Further, in the present invention, when the line image acquisition device (line sensor camera or the like) is used, it is not necessary to install the device so as to sandwich the target object, and therefore the installation is easier than the phototube. Unlike the case of the phototube, since the target object can be stored as image data, the target object can be specified after the measurement.

【0100】また、ライン画像取得装置を使用すること
によりビデオカメラに比べ約1000倍の高速撮影が可
能となるため、従来使用されたビデオカメラより高精度
に速度測定可能であり、高速移動する物体の速度測定も
可能となる。また、ビデオカメラを用いた場合と違い、
複数のライン画像取得装置を平行に設置することで、カ
メラからの距離に依存せず速度測定が可能である。
Moreover, since the line image acquisition device enables high-speed photographing about 1000 times faster than that of a video camera, the speed of the object can be measured with higher accuracy than that of a conventionally used video camera, and an object moving at a high speed can be obtained. It is also possible to measure the speed of. Also, unlike when using a video camera,
By installing a plurality of line image acquisition devices in parallel, speed measurement is possible without depending on the distance from the camera.

【0101】また、本発明では、使用するライン画像取
得装置の台数を増やすことにより、速度測定及び長さ測
定がライン画像取得装置の組み合わせの数だけ可能とな
るので、測定精度を上げることが出来る。また、ノイズ
などの影響のため1枚の画像から対象物体の認識不可能
であったとしても、他の画像に対して認識処理が掛けら
れるので、パターン認識の精度を上げることが出来る。
Further, in the present invention, by increasing the number of line image acquisition devices used, speed measurement and length measurement can be performed by the number of combinations of line image acquisition devices, so that the measurement accuracy can be improved. . Further, even if the target object cannot be recognized from one image due to the influence of noise or the like, the recognition processing is applied to other images, so that the accuracy of pattern recognition can be improved.

【0102】また、本発明の装置は可視光のみでも撮影
可能であるため、測定対象に察知されることなく速度及
び長さを測定し、パターン認識を行うことが出来る。
Further, since the apparatus of the present invention can photograph only visible light, it is possible to measure the speed and the length and recognize the pattern without being perceived by the measuring object.

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

【図1】 本発明の実施形態1の測定装置の一例を示
す。
FIG. 1 shows an example of a measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施形態1の停車車両を認識する場合の測定
系の一例を示す。
FIG. 2 shows an example of a measurement system for recognizing a stopped vehicle according to the first embodiment.

【図3】 図2の測定系を上部から見た図である。FIG. 3 is a view of the measurement system of FIG. 2 seen from above.

【図4】 実施形態1の速度測定方法及びパターン認識
方法のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a velocity measuring method and a pattern recognizing method according to the first embodiment.

【図5】 実施形態1におけるラインセンサカメラから
の出力の一例を示す。
FIG. 5 shows an example of output from the line sensor camera according to the first embodiment.

【図6】 実施形態1における特定パターンのテンプレ
ートの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a template of a specific pattern according to the first embodiment.

【図7】 本発明の実施形態2の移動車両を測定する場
合の測定系の一例を示す。
FIG. 7 shows an example of a measurement system when measuring a moving vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 図7の測定系を上部から見た図である。8 is a diagram of the measurement system of FIG. 7 viewed from above.

【図9】 実施形態2の速度測定方法及び長さ測定方法
及びパターン認識方法のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a velocity measuring method, a length measuring method, and a pattern recognition method according to the second embodiment.

【図10】 実施形態2におけるラインセンサカメラか
らの出力の一例を示す。
FIG. 10 shows an example of output from the line sensor camera according to the second embodiment.

【図11】 実施形態2における画像パターンの抽出結
果の一例を示す。
FIG. 11 shows an example of an image pattern extraction result according to the second embodiment.

【図12】 実施形態2における移動車両を測定する場
合の測定系の一例を上部から見た図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a measurement system when measuring a moving vehicle according to a second embodiment, as viewed from above.

【図13】 実施形態2における移動車両を測定する場
合の測定系の一例を上部から見た図である。
FIG. 13 is a diagram of an example of a measurement system when measuring a moving vehicle according to the second embodiment, as viewed from above.

【図14】 実施形態2におけるラインセンサカメラか
らの出力の一例を示す。
FIG. 14 shows an example of output from the line sensor camera according to the second embodiment.

【図15】 本発明の実施形態3の速度測定及びパター
ン認識方法のフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a velocity measurement and pattern recognition method according to a third embodiment of the present invention.

【図16】 実施形態3におけるラインセンサカメラか
らの出力と画像変化量のグラフの一例を示す。
FIG. 16 shows an example of a graph of an output from a line sensor camera and an image change amount according to the third embodiment.

【図17】 本発明の実施形態4の速度測定及び長さ測
定方法のフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart of a velocity measurement and length measurement method according to the fourth embodiment of the present invention.

【図18】 実施形態4におけるラインセンサカメラか
らの出力と背景画像に対する画像変化量のグラフの一例
を示す。
FIG. 18 shows an example of a graph of the output from the line sensor camera and the image change amount with respect to the background image in the fourth embodiment.

【図19】 本発明の実施形態2、3、4の移動車両を
測定する場合の別の測定系の一例を示す。
FIG. 19 shows an example of another measurement system for measuring the moving vehicle according to the second, third, and fourth embodiments of the present invention.

【図20】 図18の測定系を側面から見た図である。20 is a side view of the measurement system of FIG.

【図21】 本発明の実施形態2、3、4の移動車両を
測定し測定結果をエリアセンサの出力と同期させて記録
する場合の測定系の一例を示す。
FIG. 21 shows an example of a measurement system in the case of measuring the moving vehicle of Embodiments 2, 3, and 4 of the present invention and recording the measurement result in synchronization with the output of the area sensor.

【図22】 本発明の実施形態2、3、4の移動車両を
測定し測定結果をエリアセンサの出力と同期させて記録
する場合の測定系の一例を示す。
FIG. 22 shows an example of a measurement system for measuring a moving vehicle according to Embodiments 2, 3, and 4 of the present invention and recording the measurement result in synchronization with the output of the area sensor.

【図23】 本発明の実施形態5の移動車両速度測定及
びナンバープレート認識装置の設置状況を示す。
FIG. 23 shows an installation situation of a moving vehicle speed measurement and license plate recognition device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の実施形態5による移動車両の速度
の測定の一例を側面から見た図である。
FIG. 24 is a side view showing an example of measuring the speed of a moving vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の実施形態5によるラインセンサカ
メラからの出力の一例を示す。
FIG. 25 shows an example of an output from the line sensor camera according to the fifth embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の実施形態5による移動車両の速度
測定及びナンバープレート認識の方法のフローチャート
である。
FIG. 26 is a flowchart of a method for speed measurement and license plate recognition of a moving vehicle according to Embodiment 5 of the present invention.

【図27】 実施形態5におけるラインセンサカメラか
らの出力と画像変化量のグラフの一例を示す。
FIG. 27 shows an example of a graph of the output from the line sensor camera and the image change amount in the fifth embodiment.

【図28】 実施形態5における画像パターンの抽出結
果の一例を示す。
FIG. 28 shows an example of an image pattern extraction result in the fifth embodiment.

【図29】 実施形態5におけるナンバープレート画像
の速度補正を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing speed correction of a license plate image according to the fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 情報処理装置 102 バスライン 103 記憶装置 104 表示装置 105 測定装置 106 測定値蓄積部 107 画像蓄積部 108 ラインセンサカメラA 109 ラインセンサカメラB 110 同期装置 201,202 停車車両 203 移動車両 204 移動方向 205 ラインセンサカメラA 206 ラインセンサカメラB 301 移動車両 302 移動方向 303 ラインセンサカメラA 304 ラインセンサカメラB 305 角度θ 306 ライン軸間距離L 307 移動距離Lr 308,309 停車車両 501 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 502 ラインセンサカメラBの時系列画像データB 503 短冊画像 504 一致した領域 505 短冊幅W 506 移動時間Tv 507 時間軸 601 特定パターンのテンプレート 604 補正後の特定パターンのテンプレート 701 移動車両 702 ラインセンサカメラA 703 ラインセンサカメラB 704 測定装置 801 移動車両 802 移動方向 803 ラインセンサカメラA 804 ラインセンサカメラB 805 角度θ 806 ライン軸間距離L 807 移動距離Lr 1001 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 1002 ラインセンサカメラBの時系列画像データB 1003 背景画像A 1004 背景画像B 1005 時間軸 1101 画像パターンA 1102 画像パターンB 1103 移動時間Tv 1104 撮影時間Tm 1105 時間軸 1201 移動車両 1202 ラインセンサカメラA 1203 ラインセンサカメラB 1301 移動車両 1302 移動方向 1303 ラインセンサカメラA 1304 ラインセンサカメラB 1305 ライン軸間距離L 1401 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 1402 ラインセンサカメラBの時系列画像データB 1403 移動時間Tv 1404 撮影時間Tm 1405 時間軸 1601 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 1602 1ライン画像とその直前の1ライン画像との
変化量の時間的変化 1603 画像変化点 1604 変化量に対する閾値 1605 時間軸 1801 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 1802 背景画像A 1803 背景画像との変化量の時間的変化 1804 画像変化点(始点) 1805 画像変化点(終点) 1806 変化量に対する閾値 1807 時間軸 1901 移動車両 1902 ラインセンサカメラA 1903 ラインセンサカメラB 2001 移動車両 2002 移動方向 2003 ラインセンサカメラA 2004 ラインセンサカメラB 2005 ライン軸間距離L 2006 角度θ 2007 移動距離Lr 2101 移動車両 2102 ラインセンサカメラA 2103 ラインセンサカメラB 2104 エリアセンサ 2201 移動車両 2202 ラインセンサカメラA 2203 ラインセンサカメラB 2204 エリアセンサ 3101 移動車両 3102 ラインセンサカメラA 3103 ラインセンサカメラB 3104 赤外線照明 3105 ナンバープレート 3201 移動車両 3202 移動方向 3203 ラインセンサカメラA 3204 ラインセンサカメラB 3205 ライン軸間距離L 3206 角度θ 3207 移動距離Lr 3208 赤外線照明 3301 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 3302 ラインセンサカメラBの時系列画像データB 3303 時間軸 3501 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 3502 1ライン画像とその直前の1ライン画像との
変化量の時間的変化 3503 画像変化点 3504 変化量に対する閾値 3505 時間軸 3601 ラインセンサカメラAの時系列画像データA 3602 ラインセンサカメラBの時系列画像データB 3603 時間軸 3604 移動時間Tv 3701 時間軸 3702 ナンバープレートの時系列画像データ(速度
が遅い場合) 3703 ナンバープレートの時系列画像データ(速度
が速い場合) 3704 速度に基づき正規化されたナンバープレート
の画像
101 information processing device 102 bus line 103 storage device 104 display device 105 measurement device 106 measurement value storage unit 107 image storage unit 108 line sensor camera A 109 line sensor camera B 110 synchronization device 201, 202 stopped vehicle 203 moving vehicle 204 moving direction 205 Line sensor camera A 206 Line sensor camera B 301 Moving vehicle 302 Moving direction 303 Line sensor camera A 304 Line sensor camera B 305 Angle θ 306 Line axis distance L 307 Moving distance Lr 308, 309 Stop vehicle 501 When line sensor camera A Series image data A 502 Time series image data of line sensor camera B 503 Strip image 504 Matched area 505 Strip width W 506 Moving time Tv 507 Time axis 601 Template 604 of specific pattern Corrected specific pattern template 701 Moving vehicle 702 Line sensor camera A 703 Line sensor camera B 704 Measuring device 801 Moving vehicle 802 Moving direction 803 Line sensor camera A 804 Line sensor camera B 805 Angle θ 806 Line axis distance L 807 Moving Distance Lr 1001 Time-series image data A 1002 of the line sensor camera A 1002 Time-series image data B 1003 of the line sensor camera B Background image A 1004 Background image B 1005 Time axis 1101 Image pattern A 1102 Image pattern B 1103 Travel time Tv 1104 Shooting time Tm 1105 Time axis 1201 Moving vehicle 1202 Line sensor camera A 1203 Line sensor camera B 1301 Moving vehicle 1302 Moving direction 1303 Line sensor camera A 1304 line Sensor camera B 1305 Line distance L 1401 Time-series image data A 1402 of line sensor camera A 1402 Time-series image data of line sensor camera B B 1403 Moving time Tv 1404 Shooting time Tm 1405 Time axis 1601 Time series of line sensor camera A Image data A 1602 Time change of change amount between one line image and one line image immediately before 1603 Image change point 1604 Threshold for change amount 1605 Time axis 1801 Time series image data A 1802 of line sensor camera A Background image A 1803 Change in amount of change with background image 1804 Image change point (start point) 1805 Image change point (end point) 1806 Threshold for change amount 1807 Time axis 1901 Moving vehicle 1902 Line sensor camera A 1903 Line sensor camera B 2001 Moving vehicle 2002 moving direction 2003 line sensor camera A 2004 line sensor camera B 2005 line distance L 2006 angle θ 2007 moving distance Lr 2101 moving vehicle 2102 line sensor camera A 2103 line sensor camera B 2104 area sensor 2201 moving vehicle 2202 line sensor camera A 2203 Line sensor camera B 2204 Area sensor 3101 Moving vehicle 3102 Line sensor camera A 3103 Line sensor camera B 3104 Infrared illumination 3105 License plate 3201 Moving vehicle 3202 Moving direction 3203 Line sensor camera A 3204 Line sensor camera B 3205 Line distance L 3206 Angle θ 3207 Moving distance Lr 3208 Infrared illumination 3301 Time series image data of line sensor camera A A 3302 Time-series image data of line sensor camera B 3303 Time axis 3501 Time-series image data of line sensor camera A A 3502 Temporal change in change amount between 1-line image and 1-line image immediately before it 3503 Image change point 3504 Threshold for change amount 3505 Time axis 3601 Time series image data of line sensor camera A 3602 Time series image data of line sensor camera B 3603 Time axis 3604 Movement time Tv 3701 Time axis 3702 Time series image data of license plate (speed is Slow) 3703 Time series image data of license plate (when speed is high) 3704 License plate image normalized based on speed

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 作一 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開2000−162220(JP,A) 特開2000−97968(JP,A) 特開 平6−66820(JP,A) 特開 平4−198870(JP,A) 実開 昭59−156673(JP,U) 米国特許4135817(US,A) 国際公開98/054671(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01P 3/68 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sakuichi Otsuka 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP 2000-162220 (JP, A) JP 2000-97968 (JP, A) JP-A-6-66820 (JP, A) JP-A-4-198870 (JP, A) Actual development Sho-59-156673 (JP, U) US Patent 4135817 (US, A) International Publication 98/054671 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11 / 00-11 / 30 G01P 3/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像として認識可能な特定形状パターン
を有する対象物体が観測点に対して相対的に予め決めら
れた軌道上を移動したときに該対象物体を認識する画像
処理方法であって、ライン軸が平行になり且つ相対移動する対象物体の軌道
を横切るように相対移動方向に対して所定の角度傾けて
設置された複数のライン画像取得装置を同期させて一定
のライン撮影周期時間で時系列的に撮影された各時系列
画像データを取得するステップと、 類似度を計算することにより、前記各時系列画像データ
間で対象物体の画像を対応付けて、対応付けられた画像
間での対象物体のずれ量と前記ライン撮影周期時間とか
ら各ライン画像取得装置間の対象物体の移動時間を求め
るステップと、 前記移動時間と、前記軌道上における各ライン画像取得
装置の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度とから
観測点と対象物体の間の相対移動速度を求めるステップ
と、前記時系列画像データの時間軸を 前記相対移動速度で割
り、時間軸方向のスケールの補正を行うことによって、
前記時系列画像データと予め用意された前記特定形状パ
ターンのテンプレートとのスケールを一致させるステッ
プと、 スケールの一致した前記時系列画像データと前記特定形
状パターンのテンプレートとの間の類似度を計算するこ
とにより、前記時系列画像データ中の前記特定形状パタ
ーンを認識するステップとを有することを特徴とする画
像処理方法。
1. An image processing method for recognizing a target object having a specific shape pattern recognizable as an image when the target object moves on a predetermined orbit relative to an observation point, The trajectory of the target object whose line axes are parallel and move relative to each other
Tilt at a specified angle to the relative movement
Fixed by synchronizing multiple line image acquisition devices installed
Each time series taken in time series with the line shooting cycle time of
By obtaining the image data and calculating the similarity, the time series image data
The images of the target object are associated with each other, and the associated images
Between the amount of displacement of the target object and the line imaging cycle time
The moving time of the target object between each line image acquisition device
Step, the travel time, and acquisition of each line image on the orbit
A step of obtaining a relative movement speed between the observation point and the target object from the distance between the image acquisition positions of the apparatus and the predetermined angle; and a time axis of the time-series image data with the relative movement speed . Percent
By correcting the scale in the time axis direction,
Calculating the similarity between the time-series image data in advance and the step of providing been matched the scale of the template of the specific shape pattern, template matching the specific shape pattern and the time-series image data of the scale Accordingly, there is a step of recognizing the specific shape pattern in the time-series image data.
【請求項2】 画像として認識可能な特定形状パターン
を有する対象物体が予め決められた軌道上を移動したと
きに該対象物体を認識する画像処理方法であって、ライン軸が平行になり且つ移動する対象物体の軌道を横
切るように移動方向に対して所定の角度傾けて設置され
た複数のライン画像取得装置を同期させて一定のライン
撮影周期時間で時系列的に撮影された各時系列画像デー
タを取得するステップと、 前記各時系列画像データ間の類似度を計算することによ
り、時間軸上で前記各 時系列画像データ間で前記対象物
体を対応付けるか、 または、前記各時系列画像データと予め取得した背景画
像との差分が閾値以上となる画像変化点を検出し、前記
各時系列画像データにおける前記画像変化点を基に、時
間軸上で前記各時系列画像データ間で前記対象物体を対
応付けるか、 または、前記各時系列画像データにおける各々のライン
画像と各々一周期前のライン画像との差分が閾値以上と
なる画像変化点を検出し、前記各時系列画像データにお
ける前記画像変化点を基に、時間軸上で前記各時系列画
像データ間で前記対象物体を対応付けることにより、 前記対象物体の各ライン画像取得装置の画像取得位置間
でのずれ量を算出し、このずれ量と前記ライン撮影周期
時間とから移動時間を求めるステップと、 前記移動時間と、前記軌道上における各ライン画像取得
装置の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度とから
対象物体の移動速度を求めるステップと、前記時系列画像データの時間軸を 前記移動速度で割り、
時間軸方向のスケールの補正を行うことによって、前記
時系列画像データと予め用意された前記特定形状パター
ンのテンプレートとのスケールを一致させるステップ
と、 スケールの一致した前記時系列画像データと前記特定形
状パターンのテンプレートとの間の類似度を計算するこ
とにより、前記時系列画像データ中の前記特定形状パタ
ーンを認識するステップとを有することを特徴とする画
像処理方法。
2. An image processing method for recognizing a target object having a specific shape pattern recognizable as an image when the target object moves on a predetermined trajectory, wherein line axes are parallel and move. Traverse the trajectory of the target object
It is installed so that it cuts at a predetermined angle to the moving direction.
Multiple line image acquisition devices are synchronized to maintain a constant line.
Each time-series image data taken in time-series with the shooting cycle time
Data acquisition step and calculating the similarity between the time-series image data.
, The object between the time series image data on the time axis
Correspond to the body, or the background image acquired in advance with each of the time series image data
An image change point whose difference from the image is equal to or greater than a threshold value is detected, and
Based on the image change points in each time series image data,
The target object is paired between the time series image data on the axis.
Responsive or each line in each time series image data
If the difference between the image and the line image each one cycle before is greater than or equal to the threshold value,
Image change points are detected and added to the time series image data.
Based on the image change point, the time series images are displayed on the time axis.
By associating the target object between the image data, the image acquisition positions of the line image acquisition devices of the target object
The amount of deviation in the line shooting cycle is calculated.
Obtaining a moving time from the time, obtaining the moving time and each line image on the orbit
A step of obtaining a moving speed of the target object from the distance between the image acquisition positions of the apparatus and the predetermined angle; a time axis of the time-series image data is divided by the moving speed ;
By performing the time-axis direction of the scale of the correction, the step to match the scale of the template of the specific shape pattern prepared in advance and the <br/> time-series image data, the time-series image data that matches the scale And a step of recognizing the specific shape pattern in the time-series image data by calculating a similarity between the specific shape pattern template and the template of the specific shape pattern.
【請求項3】 画像として認識可能な特定形状パターン
を含む対象物体が観測点に対して相対的に予め決められ
た軌道上を移動したときに該対象物体を認識する画像処
理装置であって、ライン軸が平行になり且つ相対移動する対象物体の軌道
を横切るように相対移動方向に対して所定の角度傾けて
設置された複数のライン画像取得装置を同期しながら一
定のライン撮影周期時間で時系列的に撮影動作させ、各
時系列画像データを取得する画像取得手段と、 類似度を計算することにより、前記各時系列画像データ
間で対象物体の画像を対応付けて、対応付けられた画像
間での対象物体のずれ量と前記ライン撮影周期時間とか
ら各ライン画像取得装置間の対象物体の移動時間を求め
る時間算出手段 と、 前記移動時間と、前記軌道上における各ライン画像取得
装置の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度とから
対象物体と観測点の間の相対移動速度を求める 速度算出
手段と、前記画像取得手段が取得した前記時系列画像データの時
間軸を 前記速度算出手段によって求められた前記相対移
動速度で割り、時間軸方向のスケールの補正を行うこと
によって、前記画像取得手段が取得した前記時系列画像
データと予め用意された前記特定形状パターンのテンプ
レートとのスケールを一致させるスケール補正手段と、 スケールの一致した前記時系列画像データと前記特定形
状パターンとのテンプレートとの間の類似度を計算する
ことにより、前記特定形状パターンを検出し認識するパ
ターン検出手段とを備えることを特徴とする画像処理装
置。
3. An image processing apparatus which recognizes a target object including a specific shape pattern recognizable as an image when the target object moves on a predetermined orbit relative to an observation point, The trajectory of the target object whose line axes are parallel and move relative to each other
Tilt at a specified angle to the relative movement
Synchronize multiple installed line image acquisition devices.
The shooting operation is performed in time series with a fixed line shooting cycle time, and
An image acquisition unit that acquires time-series image data, and the time-series image data are calculated by calculating the degree of similarity.
The images of the target object are associated with each other, and the associated images
Between the amount of displacement of the target object and the line imaging cycle time
The moving time of the target object between each line image acquisition device
Time calculation means , the moving time, and acquisition of each line image on the orbit
From the distance between the image acquisition positions of the device and the predetermined angle
Speed calculation means for obtaining a relative movement speed between the target object and the observation point, and time of the time-series image data acquired by the image acquisition means
Split between shaft by the relative movement speed determined by the speed calculating means, by correcting the scale of the time axis direction, the specific shape in which the image acquisition means is prepared in advance and the acquired time-series image data Detecting the specific shape pattern by calculating a similarity between the scale correction unit that matches the scale of the pattern template and the template of the time-series image data that matches the scale and the specific shape pattern. An image processing apparatus comprising: a pattern detecting unit for recognizing.
【請求項4】 画像として認識可能な特定形状パターン
を含む対象物体が予め決められた軌道上を移動したとき
に、静止した観測点において該対象物体を認識する装置
であって、ライン軸が平行になり且つ移動する対象物体の軌道を横
切るように移動方向に対して所定の角度傾けて設置され
た複数のライン画像取得装置を同期しながら一定のライ
ン撮影周期時間で時系列的に撮影動作させ、各時系列画
像データを取得する画像取得手段と、 前記各時系列画像データ間の類似度を計算することによ
り、時間軸上で前記各時系列画像データ間で前記対象物
体を対応付けるか、 または、前記各時系列画像データと予め取得した背景画
像との差分が閾値以上となる画像変化点を検出し、前記
各時系列画像データにおける前記画像変化点を基に、時
間軸上で前記各時系列画像データ間で前記対象物体を対
応付けるか、 または、前記各時系列画像データにおける各々のライン
画像と各々一周期前のライン画像との差分が閾値以上と
なる画像変化点を検出し、前記各時系列画像データにお
ける前記画像変化点を基に、時間軸上で前記各時系列画
像データ間で前記対象物体を対応付けることにより、 前記対象物体の各ライン画像取得装置の画像取得位置間
でのずれ量を算出し、このずれ量と前記ライン撮影周期
時間とから移動時間を求める時間算出手段と、 前記移動時間と、前記軌道上における各ライン画像取得
装置の画像取得位置間の距離と、前記所定の角度とから
対象物体の移動速度を求める 速度算出手段と、前記画像取得手段が取得した前記時系列画像データの時
間軸を 前記速度算出手段によって求められた前記移動速
で割り、時間軸方向のスケールの補正を行うことによ
って、前記画像取得手段が取得した前記時系列画像デー
タと予め用意された前記特定形状パターンのテンプレー
トとのスケールを一致させるスケール補正手段と、 スケールの一致した前記時系列画像データと前記特定形
状パターンとのテンプレートとの間の類似度を計算する
ことにより、前記特定形状パターンを検出し認識するパ
ターン検出手段とを備えることを特徴とする画像処理装
置。
4. An apparatus for recognizing a target object at a stationary observation point when the target object including a specific shape pattern recognizable as an image moves on a predetermined orbit, the line axes being parallel. And traverse the trajectory of the moving target object.
It is installed so that it cuts at a predetermined angle to the moving direction.
Multiple line image acquisition devices
Each time-series image
By calculating the degree of similarity between the image acquisition means for acquiring image data and each of the time-series image data,
, The object between the time series image data on the time axis
Correspond to the body, or the background image acquired in advance with each of the time series image data
An image change point whose difference from the image is equal to or greater than a threshold value is detected, and
Based on the image change points in each time series image data,
The target object is paired between the time series image data on the axis.
Responsive or each line in each time series image data
If the difference between the image and the line image each one cycle before is greater than or equal to the threshold value,
Image change points are detected and added to the time series image data.
Based on the image change point, the time series images are displayed on the time axis.
By associating the target object between the image data, the image acquisition positions of the line image acquisition devices of the target object
The amount of deviation in the line shooting cycle is calculated.
Time calculating means for calculating a travel time from time, the travel time, and acquisition of each line image on the orbit
From the distance between the image acquisition positions of the device and the predetermined angle
A speed calculation means for obtaining the moving speed of the target object, and a time calculation means for calculating the moving speed of the target object
Split between shaft by said movement speed obtained by said speed calculating means, by correcting the scale of the time axis direction, the specific shape pattern by the image acquisition means is prepared in advance and the acquired time-series image data The scale correction means for matching the scale with the template and the similarity between the time-series image data with the matched scale and the template for the specific shape pattern are detected to recognize and recognize the specific shape pattern. An image processing apparatus, comprising:
【請求項5】 請求項1または2に記載の画像処理方法
の手順をコンピュータに実行させるコンピュータプログ
ラム。
5. A computer program for executing the steps of the image processing method according to claim 1 or 2 in a computer.
【請求項6】 請求項1または2に記載の画像処理方法
の手順をコンピュータに実行させるコンピュータプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. The method of claim 1 or 2 computer readable recording medium recording a computer program for executing the steps of the image processing method in a computer according to.
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