JP3534557B2 - Vehicle entry detection device - Google Patents
Vehicle entry detection deviceInfo
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- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駐車場や有料道路
の料金所における車両の進入を検知する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting entry of a vehicle at a tollgate of a parking lot or a toll road.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の技術を図4〜図7に示す。図4
は、従来の技術による車両進入検知装置の第1例の構造
図。図5は、従来の技術による車両進入検知装置の第1
例の処理過程の説明図。2. Description of the Related Art A conventional technique is shown in FIGS. Figure 4
FIG. 1 is a structural diagram of a first example of a vehicle entry detection device according to a conventional technique. FIG. 5 illustrates a first example of a vehicle approach detection device according to the related art.
Explanatory drawing of the example process.
【0003】図6は、従来の技術による車両進入検知装
置の第2例の構造図。図7は、従来の技術による車両進
入検知装置の第2例の処理過程の説明図である。FIG. 6 is a structural diagram of a second example of a vehicle approach detection device according to the prior art. FIG. 7 is an explanatory diagram of a process example of a second example of the vehicle entrance detection device according to the related art.
【0004】駐車場や有料道路においては、そのゲート
に車両が進入してきたことを検知し、入退場ゲートを開
放したり、又は、通行券を発券したり、料金精算機の動
作開始を指示するなどの上位装置への情報出力を行う必
要がある。In a parking lot or toll road, it is detected that a vehicle has entered the gate, and the entrance / exit gate is opened, or a toll ticket is issued, and the operation of the fare adjustment machine is instructed. It is necessary to output information to the host device such as.
【0005】このための車両進入検知装置としては、従
来から超音波センサを用いる方式や、電磁波、光電セン
サを用いる方式などがあるが、ここでは、画像処理方式
のものについて説明する。As a vehicle approach detection device for this purpose, there are conventionally a system using an ultrasonic sensor, a system using an electromagnetic wave and a photoelectric sensor, and the image processing system will be described here.
【0006】図4は、従来技術による車両進入検知装置
の第1例の構成図であり、撮像装置1は車線12の進入
方向に向けて、進入してくる車両10、及び、背景11
を撮像する。撮像された画像はディジタル化されて画像
メモリ2に記憶される。FIG. 4 is a block diagram of a first example of a vehicle approach detection device according to the prior art, in which the image pickup device 1 is approaching the vehicle 10 in the approach direction of the lane 12 and the background 11.
Image. The captured image is digitized and stored in the image memory 2.
【0007】また、参照画像メモリ21には予め車両1
0の存在しないときの背景11のみが撮像されている画
像を登録しておく。画像メモリ2と参照メモリ21の内
容は差分演算回路22に入力され、2つの入力画像の画
素毎に差の絶対値が計算される。Further, the reference image memory 21 is stored in the vehicle 1 in advance.
An image in which only the background 11 when 0 does not exist is registered. The contents of the image memory 2 and the reference memory 21 are input to the difference calculation circuit 22, and the absolute value of the difference is calculated for each pixel of the two input images.
【0008】差分演算回路22の出力は、中心検出回路
23に入力され、差の絶対値が予め設定された閾値より
大きい画素の集合領域の中心の座標が検出される。中心
検出回路23の出力は、移動状態判定回路24に入力さ
れる。The output of the difference calculation circuit 22 is input to the center detection circuit 23, and the coordinates of the center of the aggregate area of pixels whose absolute value of the difference is larger than a preset threshold value are detected. The output of the center detection circuit 23 is input to the movement state determination circuit 24.
【0009】移動状態判定回路24では、入力される中
心位置が画像上での車両の進行方向にしたがって推移し
ているかの判断を行い、1台の車両の通過や、他の車両
の新たな進入を検知する。The moving state judging circuit 24 judges whether the input center position changes according to the traveling direction of the vehicle on the image, and passes one vehicle or newly enters another vehicle. To detect.
【0010】移動状態判定回路24の出力は、通信回路
8を介して上位装置9に入力され、車両の進入を検知し
たことを上位装置9に通知する。その装置の動作を、図
5を用いて更に詳しく説明する。The output of the moving state determination circuit 24 is input to the host device 9 via the communication circuit 8 to notify the host device 9 that the entry of the vehicle has been detected. The operation of the device will be described in more detail with reference to FIG.
【0011】図4のように車両10の右斜め前方から撮
像装置1で車両を撮像すると、図5(a)に示すように
車両10と背景11を含む画像が撮像される。このと
き、画像上では車両10は左から右に向かって進行する
ことになる。この入力画像が画像メモリ2に記憶され
る。When the image of the vehicle is picked up by the image pickup device 1 from the diagonally right front side of the vehicle 10 as shown in FIG. 4, an image including the vehicle 10 and the background 11 is picked up as shown in FIG. 5A. At this time, on the image, the vehicle 10 advances from left to right. This input image is stored in the image memory 2.
【0012】また、参照メモリ21には、図5(b)に
示すような背景11のみが撮像されている画像が予め登
録されている。差分演算回路22では、画像メモリ2の
内容と参照メモリ21の内容の各画素毎の差の絶対値を
求める。Further, in the reference memory 21, an image in which only the background 11 as shown in FIG. 5B is picked up is registered in advance. The difference calculation circuit 22 obtains the absolute value of the difference between the contents of the image memory 2 and the contents of the reference memory 21 for each pixel.
【0013】画像上の背景11の部分では、同じ画像と
なっているので差を求めると0になる。しかしながら、
車両10が進入していると、その部分の画素の濃度は変
化しており、差を求めるといくらかの値が出力される。Since the background 11 on the image has the same image, the difference becomes zero. However,
When the vehicle 10 is approaching, the densities of the pixels in that portion are changing, and when the difference is obtained, some value is output.
【0014】ここで、車両10の塗装色が白い場合と、
黒い場合では差の値は符号が逆転するため、絶対値を求
めることにより車両10の領域のみがある値以上の出力
を示し、図5(c)のように車両10の領域のみが得ら
れる。Here, when the coating color of the vehicle 10 is white,
In the case of black, the sign of the difference value is reversed. Therefore, by obtaining the absolute value, only the region of the vehicle 10 shows an output above a certain value, and only the region of the vehicle 10 is obtained as shown in FIG. 5C.
【0015】中心検出回路23では、図5(c)の様な
車両10領域の中心位置を求める。中心位置は図5
(c)に示す車両10領域の高さ方向の上下端jmin 、
jmax 及び、横方向の左右端imin 、imax から、その
中点を求めればよい。The center detection circuit 23 determines the center position of the vehicle 10 area as shown in FIG. 5 (c). Figure 5 shows the center position
Upper and lower ends j min in the height direction of the vehicle 10 area shown in (c),
The midpoint may be obtained from j max and the lateral left and right edges i min and i max .
【0016】移動状態判定回路24では、中心位置の水
位状態から、車両の通過を検知する。即ち、車両10は
画像上を左から右に向かって進行するため、中心位置は
最初に検知された時点から順次右に向かって移動する。The moving state determination circuit 24 detects passage of the vehicle from the water level state at the center position. That is, since the vehicle 10 travels from left to right on the image, the center position sequentially moves to the right from the time when it is first detected.
【0017】そこで、中心位置が右に移動している間は
同一の車両10が進行中であるとし、右端に抜けると通
過終了とする。また、左に戻ると、新たな車両10の進
入とする。Therefore, it is assumed that the same vehicle 10 is in progress while the center position is moving to the right, and the passing is ended when the vehicle moves to the right end. In addition, when returning to the left, it is determined that a new vehicle 10 has entered.
【0018】通信回路8は、新たな車両10の進入が入
力されると上位装置9にその情報を出力する。上位装置
9は、ゲートの開閉や、通行券の発券、料金精算機の動
作開始を行う。 この第1の従来例では、車両10の検
知に差分演算回路22を用いているが、差分の場合は、
日照条件の変化などにより画像全体の濃度が変化した場
合、全ての領域を変化領域、即ち車両10と判断してし
まうことがある。When a new vehicle 10 is input, the communication circuit 8 outputs the information to the host device 9. The host device 9 opens and closes the gate, issues a pass ticket, and starts the operation of the fare adjustment machine. In the first conventional example, the difference calculation circuit 22 is used to detect the vehicle 10. However, in the case of the difference,
When the density of the entire image changes due to changes in sunshine conditions, all areas may be determined to be changed areas, that is, the vehicle 10.
【0019】そこで、図6に示す第2の従来例では、差
分演算回路22に変えて、相関演算回路5を用いてい
る。他の部分については第1の従来例と同一であるため
説明は省略し、相関演算回路5の動作についてのみ、図
7を用いて説明する。Therefore, in the second conventional example shown in FIG. 6, the correlation calculation circuit 5 is used instead of the difference calculation circuit 22. Since other parts are the same as those in the first conventional example, description thereof will be omitted, and only the operation of the correlation calculation circuit 5 will be described with reference to FIG.
【0020】相関演算回路5は、図7(a)、(b)に
示すように画像メモリ2、及び、参照メモリ21を全く
同じようにいくつかの矩形領域に分割する。画像メモリ
2と参照メモリ21の対応する矩形領域毎に、次式で示
される正規化相関値を計算する。The correlation calculation circuit 5 divides the image memory 2 and the reference memory 21 into several rectangular areas in the same manner as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). For each corresponding rectangular area of the image memory 2 and the reference memory 21, the normalized correlation value represented by the following equation is calculated.
【0021】
正規化相関値=Σ(fg−μν)/σπN 式(1)
ただし、
f:画像メモリ2の各矩形領域内の各画素の濃度データ
g:参照メモリ21の各矩形領域内の各画素の濃度デー
タ
μ:画像メモリ2の各矩形領域内の濃度データの平均値
ν:参照メモリ21の各矩形領域内の濃度データの平均
値
σ:画像メモリ2の各矩形領域内の濃度データの標準偏
差
π:参照メモリ21の各矩形領域内の濃度データの標準
偏差
N:各矩形領域内のデータ数
これは、各矩形領域毎に、その濃度を濃度の標準偏差で
正規化して差を求めているような種類の演算であり、日
照条件の変化などによる画像全体の濃度変化があって
も、それに影響されず濃度分布の変化の小さい領域は大
きい相関値を、濃度分布の変化の大きい領域は小さい相
関値を示す。この結果、図7(c)に示すように車両1
0領域を含む矩形領域のみが小さい相関値を示し、車両
10の領域が検知できる。Normalized correlation value = Σ (fg−μν) / σπN Equation (1) where, f: density data of each pixel in each rectangular area of the image memory 2, g: each density in each rectangular area of the reference memory 21 Pixel density data μ: average value of density data in each rectangular area of the image memory 2 ν: average value of density data in each rectangular area of the reference memory 21 σ: of density data in each rectangular area of the image memory 2 Standard deviation π: Standard deviation of density data in each rectangular area of the reference memory 21 N: Number of data in each rectangular area This is, for each rectangular area, the density is normalized by the standard deviation of the density to obtain a difference. Even if there is a change in the density of the entire image due to a change in the sunshine conditions, the area where the change in density distribution is small is a large correlation value, and the area where the change in density distribution is large is not affected by the change. Indicates a small correlation value. As a result, as shown in FIG.
Only the rectangular area including the 0 area shows a small correlation value, and the area of the vehicle 10 can be detected.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
は、次のような問題がある。
(1)従来技術による車両進入検知装置では、車両の進
入を検知するために画像メモリの全ての領域の差の絶対
値、又は、正規化相関値を求める必要があり、処理時間
を要する。
(2)また、車両の進行状態を把握するために、画像上
での車両領域の中心位置が順次左から右に椎移すること
により確認しているが、差分回路を用いる方法では照度
変化による誤検知で正確な判断ができなくなる事があ
る。
(3)更に、通行者や隣の車線の車両などが撮像装置の
視野内に入ると、その部分も車両として検知し、誤動作
を起こす可能性があるなど信頼性が低いと言った問題が
ある。
本発明は、これらの問題を解決することができる装置を
提供することを目的とする。However, the conventional techniques have the following problems. (1) In the vehicle approach detection device according to the related art, it is necessary to obtain the absolute value of the difference between all areas of the image memory or the normalized correlation value in order to detect the approach of the vehicle, which requires processing time. (2) Further, in order to grasp the progress state of the vehicle, the center position of the vehicle region on the image is confirmed by sequentially shifting from left to right. Incorrect detection may prevent accurate judgment. (3) Further, when a pedestrian or a vehicle in the adjacent lane enters the field of view of the image pickup device, that portion is also detected as a vehicle, and there is a possibility that malfunction may occur, which is unreliable. . The present invention aims to provide a device capable of solving these problems.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】(第1の手段)
本発明に係る車両進入検知装置は、駐車場や有料道路の
料金所におけるゲートへの車両の進入を検知する装置に
おいて、
(A)入口方向の画像を撮像するための撮像装置1と、
(B)撮像装置の出力する画像を記憶する画像メモリ2
と、
(C)画像メモリ内の縦又は横方向の複数の矩形領域を
切り出すための矩形領域切出し回路3と、
(D)車両の存在しないときの矩形領域の画像を登録す
る矩形領域参照メモリ4と、
(E)矩形領域参照メモリの内容と矩形領域切出し回路
の出力する原画像の矩形領域の正規化相関値を求める相
関演算回路5と、
(F)相関演算回路5の出力から矩形領域毎に0又は1
のビットパターンを求めるビットパターン生成回路6
と、
(G)ビットパターン生成回路6の出力する矩形領域毎
のビットパターン列を1つのデータを見做し車両の進入
通過を判定する進入通過判定回路7を有し、
(H)前記矩形領域切出し回路3は、画像メモリ上での
車両の通過方向にほぼ垂直に複数の矩形領域を設定し、
(I)前記ビットパターン生成回路6は、各矩形領域で
の正規化相関値が大きい場合には変化なしとして0を、
小さい場合には変化があったとして1をビットパターン
として与え、
(J)前記進入通過判定回路7は、ビットパターン生成
回路6から得られるビットパターン列を矩形領域数分だ
けのビット長を持つデータとして取り扱うことにより、
各データ毎に予め割り当てておいた進入通過パターンか
ら、高速に車両の進入、通過を検知することを特徴とす
る。
(第2の手段)
本発明に係る車両進入検知装置は、第1の手段におい
て、
(1)矩形領域切出し回路3により設定された複数の矩
形領域の内、画像上で最も車両進入方向に近い矩形領域
を予備検知領域RX として設定し、
(2)前記予備検知領域RX にのみ車両を検知した場
合には、上位装置に対して進入検知信号を出力せず、2
つ目以降の矩形領域にも車両を検知した場合になってか
ら車両の進入検知信号を出力することにより、信頼性を
向上することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] (First Means) A vehicle entry detecting device according to the present invention is a device for detecting entry of a vehicle into a gate at a tollgate of a parking lot or a toll road. Image pickup device 1 for picking up an image in a direction, and (B) an image memory 2 for storing an image output from the image pickup device
And (C) a rectangular area cutout circuit 3 for cutting out a plurality of vertical or horizontal rectangular areas in the image memory, and (D) a rectangular area reference memory 4 for registering an image of the rectangular area when no vehicle is present. (E) Correlation calculation circuit 5 for obtaining the normalized correlation value of the rectangular area reference memory and the rectangular area of the original image output by the rectangular area cutout circuit; (F) For each rectangular area from the output of the correlation calculation circuit 5. 0 or 1
Bit pattern generation circuit 6 for obtaining the bit pattern of
And (G) an approach passage determination circuit 7 that determines the passage of the vehicle by considering one bit pattern string for each rectangular area output from the bit pattern generation circuit 6 and (H) the rectangular area. The cutout circuit 3 sets a plurality of rectangular areas substantially perpendicular to the passing direction of the vehicle on the image memory. Is 0 for no change,
If it is small, it is determined that there is a change, and 1 is given as a bit pattern. By treating as
It is characterized in that the approach and the passage of the vehicle are detected at high speed from the approach and passage pattern which is assigned in advance for each data. (Second Means) The vehicle entrance detection device according to the present invention is the first means. A rectangular area is set as the preliminary detection area RX, and (2) when a vehicle is detected only in the preliminary detection area RX, the entry detection signal is not output to the host device, and 2
It is characterized in that the reliability is improved by outputting the approach detection signal of the vehicle after the vehicle is detected also in the rectangular area after the second one.
【0024】すなわち、本発明は、従来技術の課題を解
決するために、本発明では入口方向の画像を撮像するた
めの撮像装置1と、撮像装置の出力する画像を記憶する
画像メモリ2と、画像メモリ内の縦又は横方向の複数の
矩形領域を切り出すための矩形領域切出し回路3と、車
両の存在しないときの矩形領域の画像を登録する矩形領
域参照メモリ4と、矩形領域参照メモリの内容と矩形領
域切出し回路の出力する原画像の矩形領域の正規化相関
値を求める相関演算回路5と、相関演算回路の出力から
矩形領域毎に0又は1のビットパターンを求めるビット
パターン生成回路6と、ビットパターン生成回路の出力
する矩形領域毎のビットパターン列を1つのデータを見
做し車両の進入通過を判定する進入通過判定回路7を有
する構成とした。That is, in order to solve the problems of the prior art, the present invention, in the present invention, an image pickup device 1 for picking up an image in the entrance direction, an image memory 2 for storing an image output by the image pickup device, A rectangular area cutout circuit 3 for cutting out a plurality of vertical or horizontal rectangular areas in the image memory, a rectangular area reference memory 4 for registering an image of the rectangular area when there is no vehicle, and contents of the rectangular area reference memory And a correlation calculation circuit 5 for obtaining a normalized correlation value of a rectangular area of the original image output from the rectangular area cutout circuit, and a bit pattern generation circuit 6 for obtaining a 0 or 1 bit pattern for each rectangular area from the output of the correlation operation circuit. The bit pattern generation circuit outputs the bit pattern sequence for each rectangular area, and the approach pass determination circuit 7 is used to determine one data and determine the approach pass of the vehicle.
【0025】したがって、次のように作用する。以上の
ような構成において、画像メモリ上での車両の通過方向
にほぼ垂直に複数の矩形領域を設定し、画像上から矩形
領域を切り出す。Therefore, it operates as follows. With the above configuration, a plurality of rectangular areas are set substantially perpendicular to the vehicle passing direction on the image memory, and the rectangular areas are cut out from the image.
【0026】各矩形領域での正規化相関値が大きい場合
には変化なしとして0を、小さい場合には変化があった
として1をビットパターン生成回路によりビットパター
ンを作成し、その結果得られるビットパターン列を矩形
領域数分だけのビット長を持つデータとして扱う。When the normalized correlation value in each rectangular area is large, 0 is set as no change, and when it is small, 1 is set as change and a bit pattern is created by the bit pattern generation circuit. The pattern string is treated as data having a bit length corresponding to the number of rectangular areas.
【0027】進入通過判定回路7では、各データ毎に予
め進人通過パターンを割り当てておくことにより、高速
に車両の進入、通過を検知することが可能となる。ま
た、複数の矩形領域の内、画像上で最も車両進入方向に
近い矩形領域を予備検知領域として設定し、予備検知領
域にのみ車両を検知した場合には上位装置に対して進入
検知信号を出力せず、2つ目以降の矩形領域にも車両を
検知した場合になって車両の進入検知信号を出力するこ
とにより、信頼性を向上することができる。The approach passage determination circuit 7 can detect the entry and passage of the vehicle at high speed by allocating advancement passage patterns for each data in advance. Also, of the multiple rectangular areas, the rectangular area closest to the vehicle approach direction on the image is set as the preliminary detection area, and when a vehicle is detected only in the preliminary detection area, an entry detection signal is output to the host device. However, the reliability can be improved by outputting the vehicle entry detection signal when the vehicle is detected in the second and subsequent rectangular areas.
【0028】[0028]
(第1の実施の形態)本発明の第1の実施の形態を図1
〜図3に示す。従来技術と同じ働きをする構成要素は同
一の番号を記入し、説明は省略する。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
~ Shown in FIG. The components having the same functions as those of the conventional technique are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0029】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
車両進入検知装置の構成図。図2は、第1の実施の形態
の係る車両の進行状態による画像処理状況の説明図。FIG. 1 is a block diagram of a vehicle entry detection device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an image processing state according to a traveling state of the vehicle according to the first embodiment.
【0030】図3は、第1の実施の形態の係る画像上の
変化領域の検出ビットパターンと車両の進行状態の関係
の説明図である。図1に示すように、撮像装置1により
撮像された車両10、背景11を含む画像は、ディジタ
ル化され画像メモリ2に記憶される。FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the detection bit pattern of the change area on the image and the traveling state of the vehicle according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image including the vehicle 10 and the background 11 imaged by the imaging device 1 is digitized and stored in the image memory 2.
【0031】画像メモリ2の内容は、矩形領域切出し回
路3で複数の矩形領域に切り出される。この時の切出す
矩形領域は図2に示すように画像上での車両10の進行
方向である左右方向に対してほぼ垂直なような縦長の領
域とし、かつ、複数の矩形領域13の存在する幅、即
ち、R0 領域からR4 領域までの幅は、画像上での車両
の大きさよりわずかに小さく設定する。The contents of the image memory 2 are cut out into a plurality of rectangular areas by the rectangular area cutting circuit 3. The rectangular region to be cut out at this time is a vertically long region that is substantially perpendicular to the left-right direction, which is the traveling direction of the vehicle 10 on the image, as shown in FIG. 2, and a plurality of rectangular regions 13 are present. The width, that is, the width from the R 0 area to the R 4 area is set to be slightly smaller than the size of the vehicle on the image.
【0032】また、矩形領域13の高さは、通過する車
両10の画像上での高さ程度の高さがあれば構わない
が、図2では画像メモリ2の高さとしている。矩形領域
13の幅は、目標とする処理速度との兼ね合いで決定す
ればよく、数画素程度あればよい。Further, the height of the rectangular area 13 may be as high as the height on the image of the passing vehicle 10, but in FIG. 2, it is set to the height of the image memory 2. The width of the rectangular area 13 may be determined in consideration of the target processing speed, and may be about several pixels.
【0033】各矩形領域R0 、R1 、R2 、R3 、R4
の位置、及び、大きさは予め決定できるため、矩形領域
切出し回路3は、予め記憶素子に記憶された画素位置の
内容を読み出すように構成される。Each rectangular area R 0 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4
Since the position and the size can be determined in advance, the rectangular area cutout circuit 3 is configured to read the contents of the pixel position stored in the storage element in advance.
【0034】矩形領域参照メモリ4は、図2(a)に示
すような、車両10の存在していないときの矩形領域1
3のみを集めて記憶しておく。相関演算回路5は、矩形
領域切出し回路3の出力と、矩形領域参照メモリ4の出
力が入力され、各矩形領域R0 、R1 、R2 、R3 、R
4 毎に正規化相関値の計算を行う。The rectangular area reference memory 4 stores the rectangular area 1 when the vehicle 10 is not present, as shown in FIG.
Collect and memorize only 3. The output of the rectangular area cutout circuit 3 and the output of the rectangular area reference memory 4 are input to the correlation calculation circuit 5, and the respective rectangular areas R 0 , R 1 , R 2 , R 3 , R 3 are input.
The normalized correlation value is calculated for each 4 .
【0035】正規化相関値を用いることにより、日照変
化などによる画像全体の濃度変化には影響されなくな
る。ビットパターン生成回路6は、相関演算回路5の出
力する各矩形領域R0 、R1 、R2 、R3 、R4 の正規
化相関値が予め設定される閾値と比較して大きければ画
像の変化がないとして0を、小さければ画像の変化があ
ったとして1を生成させる。By using the normalized correlation value, the change in the density of the entire image due to the change in sunshine is not affected. If the normalized correlation value of each of the rectangular regions R 0 , R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 output from the correlation calculation circuit 5 is larger than the threshold value set in advance, the bit pattern generation circuit 6 outputs the image. 0 is generated if there is no change, and 1 is generated if the image is changed if the change is small.
【0036】その結果、図2(b)から(d)に示すよ
うに、車両10のかかっているとき矩形領域13のみが
1となるようなパターンが得られる。図2では1と判定
される矩形領域13にハッチングをしている。As a result, as shown in FIGS. 2B to 2D, a pattern in which only the rectangular region 13 becomes 1 when the vehicle 10 is on the road is obtained. In FIG. 2, the rectangular area 13 determined to be 1 is hatched.
【0037】ビットパターン生成回路6の出力は進入通
過判定回路7に入力される。進入通過判定回路7は、図
3に示すように、各矩形領域R0 、R1 、R2 、R3 、
R4 のビットパターンを、この場合5ビットのデータと
して扱い、5ビットで表現される数値(0から31の3
2通り)に従って車両の進行状況を判定する。The output of the bit pattern generation circuit 6 is input to the entry passage determination circuit 7. As shown in FIG. 3, the approach passage determination circuit 7 includes rectangular areas R 0 , R 1 , R 2 , R 3 ,
In this case, the bit pattern of R 4 is treated as 5-bit data, and a numerical value represented by 5 bits (3 from 0 to 31)
2)) to determine the progress of the vehicle.
【0038】図3ではR0 を最小桁、R4 を最大桁と
し、それぞれのビットパターンを数値化している。数値
0は車両10のないことを示しており、数値1、3、
7、15、31とR0 から順番にR4 までのビットに1
が立つような形で車両10が進入する。In FIG. 3, R 0 is the minimum digit and R 4 is the maximum digit, and each bit pattern is digitized. Numerical value 0 indicates that there is no vehicle 10, and numerical values 1, 3,
1 for bits from 7, 15, 31 and R 0 to R 4 in order
The vehicle 10 enters in such a manner as to stand.
【0039】逆に車両10が通過するときは数値30、
28、24、16とR0 から順番にR4 までのビットが
0に戻るようになる。ここで、R0 領域からR4 領域ま
での幅は画像上での車両の大きさよりわずかに小さく設
定されているため、数値2などのようにR0 、R4 の両
端の矩形領域が0であるにもかかわらず、R1 からR3
に1が立つような状態は存在するはずはなく、このよう
なビットパターンが現れた場合は誤検知であるとして無
視するようにする。On the contrary, when the vehicle 10 passes, the numerical value is 30,
In order from 28,24,16 and R 0 bits up R 4 is back to zero. Here, since the width from the R 0 area to the R 4 area is set to be slightly smaller than the size of the vehicle on the image, the rectangular areas at both ends of R 0 and R 4 are 0 as in the case of the numerical value 2 or the like. Despite being R 1 to R 3
There should be no state in which 1 is set to 1, and if such a bit pattern appears, it should be ignored because it is an erroneous detection.
【0040】また、数値17のように矩形領域13の両
端から1が立つ場合は、前を走行する車両10が通過
し、後続する車両10が進入してきたと判断する。この
ように、単純なビットパターンの考察で、高々32通り
の走行状態は容易に判断できるため、予め記憶素子に登
録しておけば、進入通過判定回路7はビットパターンを
生成すると、ビットパターンをアドレスとして、その記
憶素子の内容を読み出すことにより容易に車両10の進
行状態を判定できる。When 1 stands from both ends of the rectangular area 13 as in the case of the numerical value 17, it is determined that the vehicle 10 traveling in front passes and the vehicle 10 following is entering. As described above, since a maximum of 32 driving states can be easily determined by considering a simple bit pattern, if the approach passage determination circuit 7 generates a bit pattern if it is registered in the storage element in advance, the bit pattern is generated. The traveling state of the vehicle 10 can be easily determined by reading the contents of the storage element as the address.
【0041】判定の結果、車両10の進入が検知される
と、通信回路8を介して上位装置9に進入情報を出力す
る。更に、通過判定回路7において、矩形領域R0 で1
が立ったときに、即座に車両10の進入と判断し、進入
情報を出力すると、矩形領域R0 での誤検知があった場
合に問題となるため、矩形領域R0 を予備検知領域と
し、矩形領域R0 に1が立ったのみでは車両10の進入
と判断せずに、矩形領域R0 と矩形領域R1 の両方に1
が立ったときのみ車両10の進入と判断するようにすれ
ば、信頼性の向上が図れる。As a result of the determination, when the entry of the vehicle 10 is detected, the entry information is output to the host device 9 through the communication circuit 8. Further, in the passage determination circuit 7, 1 is set in the rectangular area R 0 .
If the vehicle 10 is immediately determined to enter the vehicle and output the entry information, a problem will occur if the rectangular area R 0 is erroneously detected. Therefore, the rectangular area R 0 is set as the preliminary detection area. in only one stood in the rectangular area R 0 is not determined that the entry of the vehicle 10, in both of the rectangular region R 0 and the rectangular region R 1 1
The reliability can be improved by determining that the vehicle 10 is approaching only when the vehicle stands.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
(1)本発明を用いることにより、車両の進入を検知す
るための画像処理を行う領域がいくつかの矩形領域のみ
となり、データ量が少なくなる。そのために、高速化が
可能である。
(2)また、正規化相関演算による処理であるために、
日照変化による誤検知を少なくすることができる。
(3)更に、車両の進行状況を記憶素子の読み出しだけ
で行うために高速であり、かつ、車両と判断されたビッ
トパターンの生成状況により、実際にはありえないビッ
トパターンを予め登録できるために、1つ程度の矩形領
域で誤検知が発生しても、それを容易に検知することが
可能であり、信頼性の向上を図ることができる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. (1) By using the present invention, the area where the image processing for detecting the entry of the vehicle is performed is only a few rectangular areas, and the amount of data is reduced. Therefore, the speed can be increased. (2) Further, since the processing is based on the normalized correlation calculation,
False detection due to changes in sunshine can be reduced. (3) Further, since the progress of the vehicle is performed only by reading the storage element, the speed is high, and the bit pattern that is not actually possible can be registered in advance depending on the generation status of the bit pattern determined to be the vehicle. Even if an erroneous detection occurs in about one rectangular area, it can be easily detected, and the reliability can be improved.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る車両進入検知
装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle entry detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施の形態の係る車両の進行状態による
画像処理状況の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image processing state according to a traveling state of the vehicle according to the first embodiment.
【図3】本発明の第1の実施の形態の係る画像上の変化
領域の検出ビットパターンと車両の進行状態の関係の説
明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a detection bit pattern of a change area on an image and a traveling state of the vehicle according to the first embodiment of the present invention.
【図4】従来の技術による車両進入検知装置の第1例の
構造図。FIG. 4 is a structural diagram of a first example of a vehicle entry detection device according to a conventional technique.
【図5】従来の技術による車両進入検知装置の第1例の
処理過程の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a processing process of a first example of a vehicle entry detection device according to a conventional technique.
【図6】従来の技術による車両進入検知装置の第2例の
構造図。FIG. 6 is a structural diagram of a second example of a vehicle approach detection device according to a conventional technique.
【図7】従来の技術による車両進入検知装置の第2例の
処理過程の説明図、FIG. 7 is an explanatory view of a processing process of a second example of the vehicle entry detection device according to the related art;
1…撮像装置 2…画像メモリ 3…矩形領域切出し回路 4…矩形領域参照メモリ 5…相関演算回路 6…ビットパターン生成回路 7…進入通過判定回路 8…通信回路 9…上位装置 10…車両 11…背景 12…車線 13…矩形領域、R0 、R1 、R2 、R3 、R4 14…予備検知領域、RX 21…参照メモリ 22…差分演算回路 23…中心検出回路 24…移動状態判定回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device 2 ... Image memory 3 ... Rectangular area cutout circuit 4 ... Rectangular area reference memory 5 ... Correlation calculation circuit 6 ... Bit pattern generation circuit 7 ... Entry passage determination circuit 8 ... Communication circuit 9 ... High-order apparatus 10 ... Vehicle 11 ... Background 12 ... Lane 13 ... Rectangular area, R 0 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 14 ... Preliminary detection area, R X 21 ... Reference memory 22 ... Difference calculation circuit 23 ... Center detection circuit 24 ... Movement state determination circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−293090(JP,A) 特開 平8−44994(JP,A) 特開 平8−123935(JP,A) 飯田他,道路課金システム用車両検知 装置の開発,三菱重工技報,日本,三菱 重工業株式会社,1996年11月30日,Vo l.33,No.6,pp.432−435 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G01B 11/00 G06T 1/00 280 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-293090 (JP, A) JP-A-8-44994 (JP, A) JP-A-8-123935 (JP, A) Iida et al. Road charging Development of vehicle detection device for system, Mitsubishi Heavy Industries Technical Report, Japan, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., November 30, 1996, Vol. 33, No. 6, pp. 432-435 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 7 /00-7/60 G01B 11/00 G06T 1/00 280 JISST file (JOIS)
Claims (2)
への車両の進入を検知する装置において、 (A)入口方向の画像を撮像するための撮像装置(1)
と、 (B)撮像装置の出力する画像を記憶する画像メモリ
(2)と、 (C)画像メモリ内の縦又は横方向の複数の矩形領域を
切り出すための矩形領域切出し回路(3)と、 (D)車両の存在しないときの矩形領域の画像を登録す
る矩形領域参照メモリ(4)と、 (E)矩形領域参照メモリの内容と矩形領域切出し回路
の出力する原画像の矩形領域の正規化相関値を求める相
関演算回路(5)と、 (F)相関演算回路(5)の出力から矩形領域毎に0又
は1のビットパターンを求めるビットパターン生成回路
(6)と、 (G)前記ビットパターン生成回路(6)の出力する矩
形領域毎のビットパターン列を1つのデータを見做し車
両の進入通過を判定する進入通過判定回路(7)を有
し、 (H)前記矩形領域切出し回路(3)は、画像メモリ上
での車両の通過方向にほぼ垂直に複数の矩形領域を設定
し、 (I)前記ビットパターン生成回路(6)は、各矩形領
域での正規化相関値が大きい場合には変化なしとして0
を、小さい場合には変化があったとして1をビットパタ
ーンとして与え、 (J)前記進入通過判定回路(7)は、ビットパターン
生成回路(6)から得られるビットパターン列を矩形領
域数分だけのビット長を持つデータとして取り扱取り扱
うことにより、各データ毎に予め割り当てておいた進入
通過パターンから、高速に車両の進入、通過を検知する
ことを特徴とする車両進入検知装置。1. A device for detecting entry of a vehicle into a gate at a tollgate of a parking lot or a toll road, comprising: (A) an image pickup device (1) for picking up an image in the entrance direction.
(B) an image memory (2) for storing an image output from the image pickup device, and (C) a rectangular area cutout circuit (3) for cutting out a plurality of vertical or horizontal rectangular areas in the image memory, (D) Rectangular area reference memory (4) for registering an image of a rectangular area when there is no vehicle, and (E) Content of the rectangular area reference memory and normalization of the rectangular area of the original image output by the rectangular area cutout circuit. A correlation calculation circuit (5) for obtaining a correlation value; (F) a bit pattern generation circuit (6) for obtaining a bit pattern of 0 or 1 for each rectangular area from the output of the correlation calculation circuit (5); (H) The rectangular area cutout circuit, which has an approach passage judging circuit (7) for judging whether the vehicle is approaching or not by considering one data as a bit pattern string for each rectangular area output from the pattern generation circuit (6). (3) is an image memo A plurality of rectangular areas are set substantially perpendicular to the passing direction of the vehicle above, and (I) the bit pattern generation circuit (6) determines that there is no change when the normalized correlation value in each rectangular area is large. 0
If it is small, 1 is given as a bit pattern because there is a change, and (J) the approach passage determination circuit (7) outputs the bit pattern sequence obtained from the bit pattern generation circuit (6) by the number of rectangular regions. The vehicle entry detection device is characterized by detecting entry and passage of a vehicle at high speed from an entry passage pattern which is assigned in advance for each data by handling as data having a bit length of.
出された複数の矩形領域の内、画像上で最も車両進入方
向に近い矩形領域を予備検知領域(RX )として設定
し、(2)前記予備検知領域(RX )にのみ車両を検知
した場合には、上位装置に対して進入検知信号を出力せ
ず、2つ目以降の矩形領域にも車両を検知した場合にな
ってから車両の進入検知信号を出力することを特徴とす
る請求項1記載の車両進入検知装置。2. A rectangular area which is closest to the vehicle approach direction on an image among a plurality of rectangular areas cut out by a rectangular area cutting circuit (3) is set as a preliminary detection area (R X ), (2) When the vehicle is detected only in the preliminary detection area (R X ), the approach detection signal is not output to the host device, and the vehicle is also detected in the second and subsequent rectangular areas. The vehicle entry detection device according to claim 1, wherein the vehicle entry detection signal is output after the vehicle entry.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00879697A JP3534557B2 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Vehicle entry detection device |
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JP00879697A JP3534557B2 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Vehicle entry detection device |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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JP5627916B2 (en) * | 2010-04-12 | 2014-11-19 | 株式会社 武田環境 | Waste collection system and waste collection vehicle |
JP2014010771A (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toshiba Corp | Vehicle detection device |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00879697A patent/JP3534557B2/en not_active Expired - Lifetime
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Title |
---|
飯田他,道路課金システム用車両検知装置の開発,三菱重工技報,日本,三菱重工業株式会社,1996年11月30日,Vol.33,No.6,pp.432−435 |
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