JP4052299B2 - Exposure control method and apparatus for camera-type vehicle detector - Google Patents

Exposure control method and apparatus for camera-type vehicle detector Download PDF

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Description

本発明は、カメラにて道路を撮影して画像処理することにより、道路上の車両を検知することができるカメラ式車両感知器に関し、特にカメラ式車両感知器によって得られる露光制御方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a camera-type vehicle sensor capable of detecting a vehicle on a road by photographing a road with a camera and processing the image, and more particularly to an exposure control method and apparatus obtained by the camera-type vehicle sensor. Is.

道路上の車両を感知する車両感知器として、超音波式のものがよく知られている。この超音波式は道路の上から下に向けて超音波を発射し、その反射波の到達時間を検出することにより車両の計測を行うものであるが、一台ごとの車両の特徴を検出することまではできない。
そこで、カメラにて道路を撮影して画像処理することにより、車両の特徴を検出し、車両のナンバープレートなどの特定もできるカメラ式車両感知器が知られている。
特開2001-021958号公報
As a vehicle detector for detecting a vehicle on a road, an ultrasonic type is well known. This ultrasonic type measures the vehicle by emitting ultrasonic waves from the top to the bottom of the road and detecting the arrival time of the reflected wave, but detects the characteristics of each vehicle. I can't do that.
Therefore, a camera-type vehicle detector is known that detects the characteristics of a vehicle and identifies a vehicle license plate by photographing a road with a camera and processing the image.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-021958

このカメラ式車両感知器で行われる、カメラのEE (Electric Eye camera) 制御(被写体に当たる光の強弱に応じて自動的に露出を調節する制御)では、撮影対象とする道路の範囲(撮影対象範囲という)の輝度の平均値を算出し、その平均値が、目標とする輝度になるように、露光時間や絞り量を調整していた。
ところが、撮影対象範囲に日向と日陰が混在する場合、前記制御を行うと、日向の車両は、太陽光の反射で明るく写って、明るい道路とのコントラストがとれず、車両識別が困難になり、ナンバープレートの読取りなど車両の特徴を検出するための後処理に支障を与えるおそれがある。日陰の車両についても、太陽光の陰のため暗く写って、暗い道路とのコントラストがとれず、車両識別が困難になるという同じ問題が発生する。
In the EE (Electric Eye camera) control (control that automatically adjusts the exposure according to the intensity of light hitting the subject) performed by this camera-type vehicle detector, the range of the road to be photographed (shooting target range) And the exposure time and aperture amount are adjusted so that the average value becomes the target luminance.
However, when the sun and shade are mixed in the shooting target range, if the above control is performed, the vehicle in the sun is reflected brightly by the reflection of sunlight, the contrast with the bright road cannot be taken, and vehicle identification becomes difficult. There is a risk of hindering post-processing for detecting vehicle characteristics such as reading a license plate. The same problem arises that the shaded vehicle appears dark due to the shade of sunlight, making it difficult to distinguish the vehicle from the dark road and making it difficult to identify the vehicle.

これは、日向と日陰の道路の輝度の平均値を求めて、それが目標輝度に近づくようにどちらの露光制御を行っているから、日向、日陰のいずれの車両も検出がしにくくなるのである。
そこで、本発明は、日向と日陰が混在する画面でも、できるだけ多くの車両の識別が容易にできるカメラ式車両感知器における露光制御方法及び装置を提供することを目的とする。
This is because the average value of the brightness of the sunlit and shaded roads is obtained and the exposure control is performed so that it approaches the target brightness, so that it is difficult to detect both the sunlit and shaded vehicles. .
Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure control method and apparatus for a camera-type vehicle detector that can easily identify as many vehicles as possible even on a screen in which the sun and shade are mixed.

本発明のカメラ式車両感知器における露光制御方法は、カメラ式車両感知器で撮影した画像を入力し、撮影対象範囲の中から車両の存在部分を切り取り、入力された画像の輝度のデータに基づいて、撮影対象範囲を日向又は日陰のいずれかに区分し、日向に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出し、日陰に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出し、日向においてコントラストが閾値以下となる車両台数Aと、日陰においてコントラストが閾値以下となる車両台数Bとを算出し、車両台数A>車両台数Bであれば、露光量を減らすよう露光条件を変更し、車両台数A<車両台数Bであれば、露光量を増やすよう露光条件を変更する方法である(請求項1)。   An exposure control method for a camera-type vehicle sensor according to the present invention is based on an image captured by a camera-type vehicle sensor, a vehicle existing portion is cut out from the range to be imaged, and luminance data of the input image is used. Then, divide the shooting range into either the sun or shade, calculate the contrast between the brightness of the vehicle existing in the sun and the surrounding brightness, and the brightness of the vehicle existing in the shade Then, the contrast with the surrounding brightness is calculated, the number of vehicles A in which the contrast is less than or equal to the threshold in the sun, and the number of vehicles B in which the contrast is less than or equal to the threshold in the shade, and the number of vehicles A> the number of vehicles B For example, the exposure condition is changed to reduce the exposure amount, and if the number of vehicles A <the number of vehicles B, the exposure condition is changed to increase the exposure amount.

この露光制御方法によれば、日向に含まれる車両とその周囲の道路とのコントラストを算出し、日陰に含まれる車両とその周囲の道路とのコントラストを算出し、コントラストの低い車両台数の多いほうの区分にあわせて、露光条件の補正を行う。
したがって、画面が日向及び日陰を含む場合、日向に含まれる車両でコントラストの悪いものが多ければ、それらを適正な露出で検出できる方向に露光条件を変えることができ、日陰に含まれる車両でコントラストの悪いものが多ければ、それらを適正な露出で検出できる方向に露光条件を変えることができる。
According to this exposure control method, the contrast between the vehicle included in the sun and the surrounding road is calculated, the contrast between the vehicle included in the shade and the surrounding road is calculated, and the number of vehicles with low contrast is larger. The exposure conditions are corrected in accordance with the categories.
Therefore, when the screen includes the sun and shade, if there are many vehicles with poor contrast in the sun, the exposure conditions can be changed in a direction that allows them to be detected with proper exposure. If there are many bad ones, it is possible to change the exposure conditions in such a direction that they can be detected with appropriate exposure.

このようにして、画面に写ったできるだけ多くの車両が検出できるようになる。
前記露光制御方法において、日向に含まれる車両の存在範囲の輝度の最大値を用いて、その周囲の輝度とのコントラストを算出することとすれば(請求項2)、コントラストは低めに算出される。これは、日向では周囲の道路の輝度は高いので、車両の明るい部分(例えば、車体の光る部分、白い車なら車体の屋根など)とその周囲の道路との輝度差は少なくなるからである。したがってコントラストは低めに算出されるようになり、日向においてコントラストが閾値以下となる車両台数Aは多くなり、これらの車両を検出しやすくなるよう露光条件を変更することができる。
In this way, as many vehicles as possible appearing on the screen can be detected.
In the exposure control method, if the contrast with the surrounding brightness is calculated using the maximum value of the brightness of the vehicle presence range included in the sun (Claim 2), the contrast is calculated lower. . This is because the brightness of surrounding roads is high in the sun, so that the difference in brightness between a bright part of the vehicle (for example, a lighted part of the vehicle body, a roof of the vehicle body for a white car) and the surrounding roads is reduced. Accordingly, the contrast is calculated to be low, the number of vehicles A in which the contrast is equal to or less than the threshold in the sun increases, and the exposure conditions can be changed so that these vehicles can be easily detected.

前記露光制御方法において、日陰に含まれる車両の存在範囲の輝度の最小値を用いて、その周囲の輝度とのコントラストを算出することとすれば(請求項3)、コントラストは低めに算出される。これは、日陰は周囲の道路の輝度は低いので、車両の暗い部分(例えば、車体の下の部分、フロント窓、タイヤなど)とその周囲の道路との輝度差は少なくなるからである。したがってコントラストは低めに算出されるようになり、日陰においてコントラストが閾値以下となる車両台数Bは多くなり、これらの車両を検出しやすくなるよう露光条件を変更することができる。   In the exposure control method, if the contrast with the surrounding brightness is calculated using the minimum value of the brightness of the vehicle existing range included in the shade (Claim 3), the contrast is calculated lower. . This is because in the shade, the brightness of the surrounding road is low, so the difference in brightness between the dark part of the vehicle (for example, the lower part of the vehicle body, the front window, tires, etc.) and the surrounding road is reduced. Accordingly, the contrast is calculated to be low, the number of vehicles B in which the contrast is equal to or less than the threshold value in the shade increases, and the exposure conditions can be changed so that these vehicles can be easily detected.

また、本発明のカメラ式車両感知器の露光制御装置は、請求項1記載の露光制御方法と同一の発明に係る装置である(請求項4)。   An exposure control apparatus for a camera-type vehicle detector according to the present invention is an apparatus according to the same invention as the exposure control method according to claim 1 (claim 4).

以上のように本発明によれば、画面が日向及び日陰を含む場合、日向に含まれる車両でコントラストの低いものが多ければ、それらを検出できる方向に露光条件を変えることができ、日陰に含まれる車両でコントラストの低いものが多ければ、それらを検出できる方向に露光条件を変えることができる。このようにして、日向と日陰が混在する画面でも、できるだけ多くの車両の識別が容易にできるようになる。   As described above, according to the present invention, when the screen includes the sun and shade, if there are many low-contrast vehicles included in the sun, the exposure conditions can be changed in the direction in which they can be detected, and are included in the shade. If there are many low-contrast vehicles, the exposure conditions can be changed in such a direction that they can be detected. In this way, it is possible to easily identify as many vehicles as possible even on a screen in which the sun and shade are mixed.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の露光制御装置を適用したカメラ式車両感知システムの概略構成図である。
道路の近傍に設置されたポール2の上部にカメラ式車両感知器1が取り付けられている。このカメラ式車両感知器1から、道路の交通状態を収集する交通情報センター3のコンピュータ4まで、通信回線5が接続されている。通信回線5は、有線/無線のいずれか又はこれらの結合でもよく、専用回線、公衆通信回線を問わない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram of a camera type vehicle sensing system to which an exposure control apparatus of the present invention is applied.
A camera-type vehicle sensor 1 is attached to an upper portion of a pole 2 installed in the vicinity of the road. A communication line 5 is connected from the camera-type vehicle sensor 1 to a computer 4 of a traffic information center 3 that collects traffic conditions on the road. The communication line 5 may be either wired / wireless or a combination thereof, and may be a dedicated line or a public communication line.

図2は、カメラ式車両感知器1の内部構成を示すブロック図である。カメラ式車両感知器1は、カメラ11と、カメラ11の動作を制御するカメラDSP(Digital Signal Processor)12と、画像処理装置13と、通信インターフェイス14とを有する。
カメラ11は、レンズ系15とイメージセンサ16とを含んでいる。レンズ系15における開口絞り量は、カメラDSP12からの絞り制御信号に基づいて調整される。カメラ11の視野は、道路(図示せず)に向けられており、カメラ11は道路状態を撮影しその撮影画像をイメージセンサ16に形成する。イメージセンサ16上に形成された画像のデータは、カメラDSP12へ出力される。イメージセンサ16の露光時間(シャッタ速度に相当)は、カメラDSP12からの露光時間制御信号に基づいて調整される。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the camera-type vehicle detector 1. The camera-type vehicle detector 1 includes a camera 11, a camera DSP (Digital Signal Processor) 12 that controls the operation of the camera 11, an image processing device 13, and a communication interface 14.
The camera 11 includes a lens system 15 and an image sensor 16. The aperture stop amount in the lens system 15 is adjusted based on the stop control signal from the camera DSP 12. The field of view of the camera 11 is directed to a road (not shown), and the camera 11 captures a road state and forms a captured image on the image sensor 16. Data of the image formed on the image sensor 16 is output to the camera DSP 12. The exposure time (corresponding to the shutter speed) of the image sensor 16 is adjusted based on the exposure time control signal from the camera DSP 12.

画像処理装置13は、路面領域の画像データを生成する。この画像を「基準画像」という。基準画像データは、通信インターフェイス14、通信回線5を通して交通情報センター3まで伝送される。コンピュータ4は、基準画像データに基づき、車両の検出、ナンバープレート読取り、車両の速度検出、渋滞長検出などを行い、交通流を把握するための各種の情報を得る。   The image processing device 13 generates image data of the road surface area. This image is referred to as a “reference image”. The reference image data is transmitted to the traffic information center 3 through the communication interface 14 and the communication line 5. Based on the reference image data, the computer 4 performs vehicle detection, license plate reading, vehicle speed detection, traffic jam length detection, and the like to obtain various types of information for grasping the traffic flow.

また画像処理装置13は、基準画像データに基づき、カメラ11の露光制御を実行する。露光制御の結果は、カメラDSP12を通してイメージセンサ16の露光時間制御やレンズ系15の絞り制御に用いられる。
図3は、画像処理装置13の行う露光制御の概要を説明するためのグラフである。横軸に時刻、縦軸に輝度と露光時間をとっている。露光制御は、夜間、朝、昼間、夕方別に実行される。夜間はヘッドライトの撮影が目的であり、図3に示すように露光時間固定の制御が行われる。昼間は車体やナンバープレートの撮影が目的であり、基準画像の輝度を基準となる輝度にあわせるための制御が行われる。この基準となる輝度を「目標輝度」という。なお、図3では、目標輝度は昼間固定されているが、これは目標輝度が固定される場合もあるということで、目標輝度は常に昼間固定されるものとはかぎらない。その日の時間帯ごとに目標輝度を変えてもよく、その日の天候の変化に応じて目標輝度を変えてもよい。
Further, the image processing apparatus 13 performs exposure control of the camera 11 based on the reference image data. The result of exposure control is used for exposure time control of the image sensor 16 and aperture control of the lens system 15 through the camera DSP 12.
FIG. 3 is a graph for explaining an outline of exposure control performed by the image processing apparatus 13. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents luminance and exposure time. The exposure control is executed for each night, morning, daytime, and evening. At night, the purpose is to shoot a headlight, and as shown in FIG. 3, the exposure time is fixedly controlled. In the daytime, the purpose is to photograph the vehicle body and the license plate, and control is performed to match the luminance of the reference image to the reference luminance. This reference luminance is called “target luminance”. In FIG. 3, the target brightness is fixed at daytime. However, this may mean that the target brightness is fixed, and the target brightness is not always fixed at daytime. The target brightness may be changed for each time zone of the day, or the target brightness may be changed according to the change in the weather of the day.

朝は、夜間制御から昼間制御につなぐため露光時間を長くしていく制御を行う。露光時間を長くしていくのは、夜間はヘッドライトの撮影が目的なので露光時間が比較的短くてよいが、朝は、車体等の撮影のためにイメージセンサ16の露光量を増大させる必要があり、このために露光時間を徐々に長くしていく必要があるからである。夕方は、昼間制御から夜間制御につなぐため露光時間を短くしていく制御を行う。   In the morning, control is performed to increase the exposure time in order to connect from night control to daytime control. The purpose of increasing the exposure time is to shoot a headlight at night, so the exposure time may be relatively short. However, in the morning, it is necessary to increase the exposure amount of the image sensor 16 to shoot a vehicle body or the like. This is because it is necessary to gradually increase the exposure time for this purpose. In the evening, control is performed to shorten the exposure time in order to connect from daytime control to nighttime control.

以下、昼間における、目標輝度を自動調整し、基準画像の輝度を目標輝度に維持するための露光制御内容を、図4を用いて説明する。図4は、カメラ式車両感知器1の露光時間制御内容を説明するための全体フローチャートである。
画像処理装置13は、基準画像データを入力し(ステップS1)、基準画像データに対して、基準画像データの画面全体にわたる輝度の平均値を算出する。なおこのとき、過去に一定回数取り込んだ基準画像データも考慮した移動平均をとってもよい。そして、この輝度平均値と、目標輝度との差を算出して(ステップS2,3)、この差が少なくなるように露光時間や絞りの増減を行う(ステップS4)。
The contents of exposure control for automatically adjusting the target luminance during the daytime and maintaining the luminance of the reference image at the target luminance will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is an overall flowchart for explaining the exposure time control contents of the camera-type vehicle detector 1.
The image processing device 13 inputs the reference image data (step S1), and calculates an average value of luminance over the entire screen of the reference image data for the reference image data. At this time, a moving average may be taken in consideration of the reference image data captured a certain number of times in the past. Then, the difference between the average luminance value and the target luminance is calculated (steps S2 and S3), and the exposure time and the aperture are increased / decreased so as to reduce the difference (step S4).

図5は、本発明の、コントラストの低い車両台数に応じて、露光量を増減する露光補正方法を説明するためのフローチャートである。図6は、基準画像の例を示す図である。画面には片側3車線の道路が写っていて、画面左に高架道路の橋桁がある。この高架道路の陰が日陰の部分であり、それ以外が日向の部分である。
図5において、まず基準画像を複数の区画に分割する(ステップT1)。これは、日向部分と日陰部分とを区画単位で区別するために行う。分割された区画の例を図7に示す。同図では基準画像を3×4に分割している。
FIG. 5 is a flowchart for explaining an exposure correction method for increasing / decreasing the exposure amount according to the number of low contrast vehicles according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a reference image. The screen shows a road with 3 lanes on one side, and there is an elevated road girder on the left side of the screen. The shade of this elevated road is the shaded area, and the rest is the sunny area.
In FIG. 5, first, the reference image is divided into a plurality of sections (step T1). This is performed in order to distinguish the sunny part and the shaded part in units of sections. An example of the divided sections is shown in FIG. In the figure, the reference image is divided into 3 × 4.

次に、分割した区画ごとに日向、日陰を判定する(ステップT2)。判定方法は、区画の輝度平均値が閾値より高いか低いかに基づいて行う。
次に、各区画内の車両の存在部分を切り取る。車両の存在部分を切り取る方法は、公知であり、例えば特開昭63-174199号公報に記載されている。図6に写っている4台の車両に対応して、切り取られた車両の存在部分をa1,a2,b1,c1で表わしている。そして車両が属する区画を決定する。車両存在部分a2は、右上の区画に属するが、車両存在部分a1,b1,c1は複数の区画にまたがっている。このようなときは、車両存在部分の一番大きな面積の部分が属する区画を、その車両が属する区画として決定する。これにより、車両ごとに日向、日陰の区別ができる。さらに車両存在部分の近くに、路面の輝度を求めるための部分を特定する。例えば区画r1〜r8が特定された路面部分である。
Next, the sun and shade are determined for each divided section (step T2). The determination method is performed based on whether the luminance average value of the section is higher or lower than the threshold value.
Next, the vehicle existing portion in each section is cut out. A method of cutting out the vehicle existing portion is known and is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-174199. Corresponding to the four vehicles shown in FIG. 6, the portions where the vehicles are cut out are represented by a1, a2, b1, and c1. Then, the section to which the vehicle belongs is determined. The vehicle presence portion a2 belongs to the upper right section, but the vehicle presence portions a1, b1, and c1 extend over a plurality of sections. In such a case, the section to which the largest area portion of the vehicle existing portion belongs is determined as the section to which the vehicle belongs. As a result, it is possible to distinguish between the sun and the shade for each vehicle. Furthermore, the part for calculating | requiring the brightness | luminance of a road surface is specified near the vehicle presence part. For example, the sections r1 to r8 are specified road surface portions.

次に、次式で規定される各車両の輝度差コントラストを求める(ステップT3)。
輝度差コントラスト=(車両輝度−路面輝度)の絶対値/(路面輝度)
ここで、車両輝度は、日向の車両の場合、車両存在部分の輝度の最大値とし、日陰の車両の場合、車両存在部分の輝度の最小値とする。路面輝度は、当該車両の近くの路面部分の輝度であり、これも日向の車両の場合、路面部分の輝度の最大値とし、日陰の車両の場合、路面部分の輝度の最小値とする。
Next, the brightness difference contrast of each vehicle defined by the following equation is obtained (step T3).
Brightness difference contrast = absolute value of (vehicle brightness-road surface brightness) / (road surface brightness)
Here, the vehicle luminance is the maximum value of the luminance of the vehicle existing portion in the case of the sunny vehicle, and the minimum value of the luminance of the vehicle existing portion in the case of the shaded vehicle. The road surface luminance is the luminance of the road surface portion near the vehicle, which is also the maximum value of the luminance of the road surface portion in the case of a sunny vehicle, and the minimum value of the luminance of the road surface portion in the case of a shaded vehicle.

日向において輝度差コントラストがコントラスト閾値以下のものの車両台数Aを算出し(ステップT4)、日陰において輝度差コントラストがコントラスト閾値以下のものの車両台数Bを算出する(ステップT5)。このコントラスト閾値は、コンピュータ4が、基準画像データに基づき、車両の検出、ナンバープレート読取り、車両の速度検出、渋滞長検出などの後処理を行うことが容易にできるか、困難であるかに基づいて決定するとよい。   The number of vehicles A having a luminance difference contrast equal to or less than the contrast threshold in the sun is calculated (step T4), and the number of vehicles B having the luminance difference contrast equal to or less than the contrast threshold in the shade is calculated (step T5). The contrast threshold is based on whether the computer 4 can easily or after-process post-processing such as vehicle detection, license plate reading, vehicle speed detection, and congestion length detection based on the reference image data. It is good to decide.

次に、車両台数A,Bを比較し(ステップT6)、A>Bすなわち日向においてコントラストの低い車両が多い場合は、画面全体の露光時間を短くするように制御する(ステップT7)。これにより、日向において輝度差コントラストの増大を図ることができ、コントラスト閾値以下のものの車両台数Aを減らすことができる。なお、この処理により、日陰において輝度差コントラストがコントラスト閾値以下の車両台数Bが若干増えることもあり得るが、車両台数Bの増大よりも、車両台数Aの減少のほうが著しいので、画面全体として、車両の輝度差コントラストを増加の方向に調整することができる。   Next, the vehicle numbers A and B are compared (step T6), and if A> B, that is, if there are many vehicles with low contrast in the sun, control is performed to shorten the exposure time of the entire screen (step T7). Thereby, the brightness difference contrast can be increased in the sun, and the number of vehicles A having a contrast threshold value or less can be reduced. This process may slightly increase the number of vehicles B whose luminance difference contrast is below the contrast threshold in the shade, but since the decrease in the number of vehicles A is more significant than the increase in the number of vehicles B, The brightness difference contrast of the vehicle can be adjusted in the increasing direction.

A<Bすなわち日陰においてコントラストの低い車両が多い場合は(ステップT8)、画面全体の露光時間を長くするように制御する(ステップT7)。これにより、日陰において輝度差コントラストの増大を図ることができ、コントラスト閾値以下のものの車両台数Bを減らすことができる。なお、この処理により、日向において輝度差コントラストがコントラスト閾値以下の車両台数Aが若干増えることもあり得るが、車両台数Aの増大よりも、車両台数Bの減少のほうが著しいので、画面全体として、車両の輝度差コントラストを増加の方向に調整することができる。   When A <B, that is, when there are many vehicles with low contrast in the shade (step T8), control is performed to increase the exposure time of the entire screen (step T7). Thereby, the brightness difference contrast can be increased in the shade, and the number B of vehicles having a contrast threshold value or less can be reduced. Note that this process may slightly increase the number A of vehicles whose luminance difference contrast is below the contrast threshold in the sun, but the decrease in the number B of vehicles is more significant than the increase in the number A of vehicles. The brightness difference contrast of the vehicle can be adjusted in the increasing direction.

A=Bであれば、露光時間の変更は行わない(ステップT10)。
なお、ステップT7,T9において、露光時間を変更する処理以外に、絞り量を変更してもよい。この場合、露光時間を長くすることは絞り量を大きくすることに対応し、露光時間を短くすることは絞り量を小さくすることに対応する。それ以外に、目標輝度を変更してもよい。露光時間を長くすることは目標輝度を上げることに対応し、露光時間を短くすることは目標輝度を下げることに対応する。
If A = B, the exposure time is not changed (step T10).
In steps T7 and T9, the aperture amount may be changed in addition to the process of changing the exposure time. In this case, increasing the exposure time corresponds to increasing the aperture amount, and decreasing the exposure time corresponds to decreasing the aperture amount. In addition, the target brightness may be changed. Increasing the exposure time corresponds to increasing the target luminance, and decreasing the exposure time corresponds to decreasing the target luminance.

このようにして、日向又は日陰において輝度差コントラストの低い車両台数を減らすことができ、画面全体としても、輝度差コントラストの低い車両台数を減らすことができる。
したがって、車両の検出、ナンバープレート読取り、車両の速度検出、渋滞長検出など後処理をする場合に、処理の確実性を向上させることができる。
In this way, it is possible to reduce the number of vehicles having a low luminance difference contrast in the sun or in the shade, and to reduce the number of vehicles having a low luminance difference contrast in the entire screen.
Therefore, when performing post-processing such as vehicle detection, license plate reading, vehicle speed detection, and congestion length detection, the certainty of processing can be improved.

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、前記のカメラ式車両感知システムでは、画像処理装置13はカメラ式車両感知器1に設けられていたが、これに限定されるものではなく、カメラ式車両感知器1と通信回線5でつながったパーソナルコンピュータ4の中に設けてもよい。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, in the camera-type vehicle detection system, the image processing device 13 is provided in the camera-type vehicle detector 1, but is not limited thereto, and is connected to the camera-type vehicle detector 1 through the communication line 5. It may be provided in the personal computer 4. In addition, various modifications can be made within the scope of the present invention.

(1)図6の撮影対象範囲を選び、晴天において、絞りを開き気味にして画面を明るく撮影した。画像データの画素数は640×480とし、輝度を0〜255階調で表わした。実際、この画面は明るすぎて日向の車両のコントラストが取れず、日向の車両の後処理ができない例である。
図7の車両部分a1と、その周囲の路面部分r3の輝度を測定した。
路面部分r3の平均輝度は250、最大値は252、最小値は246であった。車両部分a1の平均輝度は214、最大値は255、最小値は26となった。車両部分a1の平均輝度と路面部分r3の平均輝度を用いて、車両部分a1の輝度差コントラスト(平均輝度)を算出し、車両部分a1の最大値と路面部分r3の最大値を用いて、車両部分a1の輝度差コントラスト(最大値)を算出し、車両部分a1の最小値と路面部分r3の最小値を用いて、車両部分a1の輝度差コントラスト(最小値)を算出した。その結果、
輝度差コントラスト(平均輝度)=0.144
輝度差コントラスト(最大値)=0.012
輝度差コントラスト(最小値)=0.894
となり、輝度差コントラスト(最大値)が最も低い値になっている。この輝度差コントラスト(最大値)が、当該車両のコントラストを最も適切に表わしているといえる。したがって、この輝度差コントラスト(最大値)を用いて、日向においてコントラストの低い車両であるかどうかの判定を行うことが好ましい。これによって、画面全体の露光条件を、日向の車両のコントラストがハッキリする方向に変更することができる。なお、日陰の車両のコントラストはすこし悪くなるが、悪くなっても後処理に支障を与えるほどでない。
(1) The range to be photographed in FIG. 6 was selected, and the screen was brightly photographed with the aperture wide open in fine weather. The number of pixels of the image data is 640 × 480, and the luminance is represented by 0 to 255 gradations. Actually, this screen is too bright to allow the contrast of the sunny vehicle to be taken, and this is an example in which the sunny vehicle cannot be post-processed.
The luminance of the vehicle part a1 in FIG. 7 and the surrounding road surface part r3 was measured.
The average luminance of the road surface portion r3 was 250, the maximum value was 252 and the minimum value was 246. The average luminance of the vehicle part a1 was 214, the maximum value was 255, and the minimum value was 26. Using the average luminance of the vehicle portion a1 and the average luminance of the road surface portion r3, the brightness difference contrast (average luminance) of the vehicle portion a1 is calculated, and the maximum value of the vehicle portion a1 and the maximum value of the road surface portion r3 are used. The luminance difference contrast (maximum value) of the portion a1 was calculated, and the luminance difference contrast (minimum value) of the vehicle portion a1 was calculated using the minimum value of the vehicle portion a1 and the minimum value of the road surface portion r3. as a result,
Brightness difference contrast (average brightness) = 0.144
Brightness difference contrast (maximum value) = 0.012
Brightness difference contrast (minimum value) = 0.894
Thus, the brightness difference contrast (maximum value) is the lowest value. It can be said that the brightness difference contrast (maximum value) most appropriately represents the contrast of the vehicle. Therefore, it is preferable to use this brightness difference contrast (maximum value) to determine whether the vehicle has low contrast in the sun. Thereby, the exposure condition of the whole screen can be changed in a direction in which the contrast of the sunny vehicle is clear. Although the contrast of a shaded vehicle is a little worse, even if it gets worse, it will not hinder post-processing.

(2)つぎに、同じ時間において、絞りを閉じ気味にして画面を暗く撮影した。画像データの画素数は640×480とし、輝度を0〜255階調で表わした。実際、この画面は暗すぎて日陰の車両のコントラストが取れず、日陰の車両の後処理ができない例である。
図7の路面部分r8の平均輝度は43.4、最大値は50、最小値は38であった。車両部分c1の平均輝度は57.2、最大値は201、最小値は28となった。車両部分c1の平均輝度と路面部分r8の平均輝度を用いて、車両部分c1の輝度差コントラスト(平均輝度)を算出し、車両部分c1の最大値と路面部分r8の最大値を用いて、車両部分c1の輝度差コントラスト(最大値)を算出し、車両部分c1の最小値と路面部分r8の最小値を用いて、車両部分c1の輝度差コントラスト(最小値)を算出した。その結果、
輝度差コントラスト(平均輝度)=0.318
輝度差コントラスト(最大値)=3.02
輝度差コントラスト(最小値)=0.263
となり、輝度差コントラスト(最小値)が最も低い値になっている。したがって、この輝度差コントラスト(最小値)が、当該車両のコントラストを最も適切に表わしているといえる。したがって、この輝度差コントラスト(最小値)を用いて、日陰においてコントラストの低い車両であるかどうかの判定を行うことが好ましい。これによって、画面全体の露光条件を、日陰の車両のコントラストがハッキリする方向に変更することができる。なお、日向の車両のコントラストはすこし悪くなるが、悪くなっても後処理には支障がない。
(2) Next, at the same time, the screen was taken dark with the aperture closed. The number of pixels of the image data is 640 × 480, and the luminance is represented by 0 to 255 gradations. In fact, this screen is an example that is too dark to provide contrast for a shaded vehicle and cannot be post-processed for a shaded vehicle.
7 has an average luminance of 43.4, a maximum value of 50, and a minimum value of 38. The average luminance of the vehicle portion c1 was 57.2, the maximum value was 201, and the minimum value was 28. Using the average luminance of the vehicle portion c1 and the average luminance of the road surface portion r8, the luminance difference contrast (average luminance) of the vehicle portion c1 is calculated, and the vehicle portion c1 is calculated using the maximum value of the vehicle portion c1 and the maximum value of the road surface portion r8. The brightness difference contrast (maximum value) of the portion c1 was calculated, and the brightness difference contrast (minimum value) of the vehicle portion c1 was calculated using the minimum value of the vehicle portion c1 and the minimum value of the road surface portion r8. as a result,
Brightness difference contrast (average brightness) = 0.318
Brightness difference contrast (maximum value) = 3.02
Brightness difference contrast (minimum value) = 0.263
Thus, the luminance difference contrast (minimum value) is the lowest value. Therefore, it can be said that this brightness difference contrast (minimum value) most appropriately represents the contrast of the vehicle. Therefore, it is preferable to use this brightness difference contrast (minimum value) to determine whether the vehicle has low contrast in the shade. As a result, the exposure condition of the entire screen can be changed in a direction in which the contrast of the shaded vehicle is clear. In addition, although the contrast of a sunny vehicle becomes a little bad, even if it gets worse, there is no hindrance to the post-processing.

本発明の露光制御装置を適用したカメラ式車両感知システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the camera type vehicle sensing system to which the exposure control apparatus of this invention is applied. カメラ式車両感知器1の内部構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an internal configuration of the camera-type vehicle detector 1. FIG. 露光制御の概要を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the outline | summary of exposure control. カメラ式車両感知器1の露光時間制御内容を説明するための全体フローチャートである。It is a whole flowchart for demonstrating the exposure time control content of the camera type vehicle sensor. 本発明の、コントラストの低い車両台数に応じて、露光量を増減する露光補正方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the exposure correction method of increasing / decreasing exposure amount according to the number of vehicles with low contrast of this invention. 撮影した画面の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image | photographed screen. 画面を分割した例を示す図である。It is a figure which shows the example which divided | segmented the screen.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ式車両感知器
2 ポール
3 交通情報センター
4 コンピュータ
5 通信回線
11 カメラ
12 カメラDSP
13 画像処理装置
14 通信インターフェイス
15 レンズ系
16 イメージセンサ
1 camera type vehicle detector 2 pole 3 traffic information center 4 computer 5 communication line 11 camera 12 camera DSP
13 Image Processing Device 14 Communication Interface 15 Lens System 16 Image Sensor

Claims (4)

カメラ式車両感知器で撮影した画像を入力し、
撮影対象範囲の中から車両の存在部分を切り取り、
入力された画像の輝度のデータに基づいて、撮影対象範囲を日向又は日陰のいずれかに区分し、
日向に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出し、
日陰に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出し、
日向においてコントラストが閾値以下となる車両台数Aと、日陰においてコントラストが閾値以下となる車両台数Bとを算出し、
車両台数A>車両台数Bであれば、露光量を減らすよう露光条件を変更し、車両台数A<車両台数Bであれば、露光量を増やすよう露光条件を変更することを特徴とするカメラ式車両感知器における露光制御方法。
Enter an image taken with a camera-type vehicle detector,
Cut out the vehicle part from the shooting range,
Based on the brightness data of the input image, the shooting target range is divided into either sun or shade,
Calculate the contrast between the brightness of the vehicle in the sun and the surrounding brightness,
Calculate the contrast between the brightness of the part of the vehicle in the shade and the brightness around it,
Calculate the vehicle number A in which the contrast is less than or equal to the threshold value in the sun and the vehicle number B in which the contrast is less than or equal to the threshold value in the shade,
If the number of vehicles A> the number of vehicles B, the exposure condition is changed to reduce the exposure amount. If the number of vehicles A <the number of vehicles B, the exposure condition is changed to increase the exposure amount. An exposure control method for a vehicle sensor.
前記日向に含まれる車両の存在範囲の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出する場合に、
前記日向に含まれる車両の存在範囲の輝度の最大値を用いて、その周囲の輝度とのコントラストを算出することを特徴とする請求項1記載のカメラ式車両感知器における露光制御方法。
When calculating the contrast between the brightness of the vehicle existing in the sun and the surrounding brightness,
The exposure control method for a camera-type vehicle sensor according to claim 1, wherein a contrast with a surrounding brightness is calculated using a maximum brightness value of a vehicle existing range included in the sun.
前記日陰に含まれる車両の存在範囲の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出する場合に、
前記日陰に含まれる車両の存在範囲の輝度の最小値を用いて、その周囲の輝度とのコントラストを算出することを特徴とする請求項1記載のカメラ式車両感知器における露光制御方法。
When calculating the contrast between the brightness of the vehicle existing in the shade and the surrounding brightness,
2. The exposure control method for a camera-type vehicle sensor according to claim 1, wherein a contrast with a surrounding brightness is calculated using a minimum brightness value of a vehicle existing range included in the shade.
カメラ式車両感知器のカメラで撮影した画像のデータを入力する画像データ入力手段と、
撮影対象範囲の中から車両の存在部分を切り取る車両存在部分特定手段と、
入力された画像の輝度のデータに基づいて、撮影対象範囲を日向又は日陰のいずれかに区分し、日向の区画に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出し、日陰の区画に含まれる車両の存在部分の輝度と、その周囲の輝度とのコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
日向においてコントラストが閾値以下となる車両台数Aと、日陰においてコントラストが閾値以下となる車両台数Bとを算出し比較する台数比較手段と、
台数比較手段により車両台数A>車両台数Bと判定されれば、露光量を減らすよう露光条件を変更し、車両台数A<車両台数Bであれば、露光量を増やすよう露光条件補正手段とを備えることを特徴とするカメラ式車両感知器における画面の輝度調整装置。
Image data input means for inputting data of an image taken by a camera of a camera-type vehicle detector;
Vehicle existence part specifying means for cutting out the vehicle existence part from the shooting target range;
Based on the brightness data of the input image, the shooting target range is divided into either the sun or shade, and the contrast between the brightness of the vehicle's existing part and the surrounding brightness included in the sun section is calculated. Contrast calculation means for calculating the contrast between the brightness of the vehicle existing in the shaded area and the brightness of the surrounding area;
Vehicle number comparison means for calculating and comparing the number of vehicles A in which the contrast is less than or equal to a threshold value in the sun and the number of vehicles B in which the contrast is less than or equal to the threshold value in the shade;
If the number comparison means determines that the number of vehicles A> the number of vehicles B, the exposure condition is changed to reduce the exposure amount. If the number of vehicles A <the number of vehicles B, the exposure condition correction means An apparatus for adjusting the brightness of a screen in a camera-type vehicle sensor.
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