JP4121433B2 - 自発光式矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置 - Google Patents

自発光式矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置 Download PDF

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Description

本発明は、路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根に関し、特に、視線誘導のみならず、いわゆる積雪深をモニタ乃至測定するのに好適に用い得る矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置に関する。
従来より、視程障害を検知し、これに基づき、鉛直上方から路側に向けてスポット状の光が照射されるように構成された自発光式の矢羽根が知られている。より具体的に説明すれば、前記自発光式矢羽根は、矢符形状を有する矢羽根本体の先端部(つまり、矢羽根を路側上方に取り付けた状態において鉛直下方の端部)に可視光の発光ダイオード(LED)が取り付けられ、さらにLEDから出射された光を収束させてスポット状の光を形成するための収束レンズが取り付けられている。斯かる構成の矢羽根によれば、道路を走行する車両のドライバーは、霧や吹雪による視程障害が発生しても、矢羽根の矢符形状が指し示す位置に路側が存在することを認識できるのみならず、矢羽根から出射されたスポット状の光を視認することによって路側を認識することができるため、事故を未然に防止し得ることが期待できる。
一方、路面に形成される圧雪や路肩に形成される雪堤など、積雪の深さ(高さ)(いわゆる積雪深)を測定することは、当該測定結果に基づき、除雪作業などの道路管理に必要な処理を開始するタイミングを判断し、交通安全や交通容量の確保等を図る上で重要である。
従来、斯かる積雪深を測定する方法としては、例えば、光波送受信機を用いて、投射光と積雪面からの反射光との位相差を算出し、当該位相差に基づき光波送受信機と積雪面との距離、ひいては積雪深を測定する方法が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
特開平11−174161号公報 特開2000−147141号公報
しかしながら、上記のような従来の積雪深測定方法は、光波式送受信機や当該光波式送受信機の旋回装置など高価で複雑な測定装置を必要とし、装置のメンテナンスにも手間が掛かるため、路側に多数の装置を設置して測定することは実質上困難であるという問題がある。また、従来の自発光式矢羽根は、積雪深の測定に用いるという用途では全く設計されておらず、前述のように、専ら視程障害時における路側の視線誘導に用いられるものである。
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、視線誘導のみならず、積雪深をモニタ乃至測定するのにも好適に用い得る自発光式矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するべく、本発明は、矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、当該縦横比に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置を提供するものである。
また、前記課題を解決するべく、本発明は、矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも小さい場合に、前記照射領域部の長さを算出し、該算出した照射領域部の長さに基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置を提供するものである。
また、前記課題を解決するべく、本発明は、矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも大きい場合に、前記照射領域部の縦方向最下点の縦方向の座標を算出し、該縦方向最下点の縦方向の座標が所定値よりも小さい場合に、照射領域部の縦方向最上点の縦方向の座標を算出し、該縦方向最上点の縦方向の座標に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置を提供するものである。
また、前記課題を解決するべく、本発明は、矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも大きい場合に、前記照射領域部の縦方向最下点の縦方向の座標を算出し、該縦方向の座標が所定値よりも大きい場合に、当該縦方向の座標に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置を提供するものである。
斯かる発明によれば、撮像装置によって、自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光が受光され、画像処理装置によって積雪深が演算される。従って、積雪深を自動的に定量測定することが可能である。なお、撮像画像中から出射光照射領域に相当する部分を抽出するには、通常、出射光照射領域に相当する部分の方が背景(積雪面に相当する部分)よりも明るい(濃度値が高い)ことを利用し、撮像画像を2値化して抽出するなど、種々の公知の画像処理手法を適用することが可能である。また、抽出した部分の特徴量に基づいて積雪深を演算するには、例えば、予め実測した既知の積雪深と特徴量との関係をテーブル化乃至関数化しておき、算出した特徴量から前記テーブルや関数を参照することにより積雪深を演算するなど、種々の公知の演算手法を適用することが可能である。
以上に説明したように、本発明に係る積雪深測定装置によれば、画像処理装置によって積雪深が演算されるので、積雪深を自動的に定量測定することが可能である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る積雪深測定装置100の概略構成図であり、(a)は正面図を、(b)は(a)におけるA−A矢視図を、それぞれ示す。また、図2は、自発光式矢羽根1の先端部を拡大して示す概略構成図であり、(a)は正面図を、(b)は側面図を、それぞれ示す。図1に示すように、本実施形態に係る積雪深測定装置100は、鉛直上方から路側(本実施形態では路側縁石B)に向けて光が照射されるように配置された自発光式矢羽根1と、斜め上方から路側縁石Bに向けて視線を有するように配置され、自発光式矢羽根1から出射された光Lの積雪面Sでの反射光を受光する撮像装置2と、撮像装置2によって撮像された画像から、自発光式矢羽根1の出射光が照射された領域に相当する部分(以下、適宜、照射領域部という)を抽出し、当該照射領域部の特徴量を算出し、当該特徴量に基づいて積雪深を演算する画像処理装置3とを備えている。
自発光式矢羽根1は、路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根であり、矢符形状を有する矢羽根本体11と、矢羽根本体11の先端部Tに取り付けられた発光体12と、発光体12から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系13とを備えている。
より具体的には、図2に示すように、本実施形態では、矢羽根本体11の先端部T内に発光体としての可視光LED(Light Emitting Diode)12が収容されると共に、矢羽根本体11の先端に拡大レンズ系としての円柱レンズ(円柱状の屈折面を有するレンズ)13が取り付けられている。従って、LED12から出射した光Lは、一方向(図2(a)の紙面左右方向)に拡大されて線状の出射光となる。本実施形態に係る積雪深測定装置100では、線状の出射光Lの伸長方向が路側(路側縁石B)の伸長方向に略直交するように矢羽根1が設置されている。
本実施形態に係る撮像装置2は、本体がCCDカメラ等から構成され、防滴・防塵用のハウジング内に収容されたいわゆるITVカメラとされている。撮像装置2は、前述のように、斜め上方から路側縁石Bに向けて視線を有し、自発光式矢羽根1から出射された光Lの積雪面Sでの反射光を受光し得るように配置されている。より具体的には、図1に示すように、路側(路側縁石B)と出射光Lとの交差部に向けた視線を有し、図1(a)に示すように、正面から見て視線が水平面と角度θ1を成すように、また、図1(b)に示すように、上面から見て視線が路側(路側縁石B)の伸長方向に略直交する方向(出射光Lの伸長方向)と角度θ2を成すように配置されている。なお、角度θ1及びθ2は、撮像装置2を設置する周囲環境の制約等に応じて適宜決定されるが、好適にはθ1及びθ2は共に45°程度とされる。また、撮像装置2の視野を狭くすると、1画素当たりの分解能(積雪深の測定分解能)が小さくなり、ひいては測定精度が高まることを期待できる一方、測定レンジが制限されることになる。逆に、撮像装置2の視野を広くすると、積雪深の測定レンジを大きくすることができる一方、測定精度が低下することになる。従って、撮像装置2の視野は、必要とされる積雪深の測定精度や測定レンジに応じて好適な範囲が適宜決定される。なお、撮像した画像の照射領域部を良好なコントラストで視認乃至抽出するべく、撮像装置2のレンズ面前方には、発光体(本実施形態ではLED)12から出射される光の波長と同等の波長を有する光のみを透過させる光学フィルタを設置するのが好ましい。
本実施形態に係る画像処理装置3は、汎用のパーソナルコンピュータ等に、撮像装置2によって撮像した画像を記憶するための画像メモリ等のハードウェアを搭載すると共に、画像メモリに記憶された撮像画像に対して2値化や長さ計測等の所定の画像処理を実行するためのソフトウェアをインストールすることによって構成されている。また、画像処理装置3の表示装置(モニタ)31には、撮像装置2によって撮像された画像が表示されるように構成されおり、これにより、当該モニタ31に表示された撮像画像中の照射領域部を視認すれば、定性的に積雪深を把握することが可能である。
図3は、積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像の例とを説明する図である。図3(a)〜(e)の上段には積雪の状態を模式的に示し、下段には上段に示した各積雪の状態に対応する撮像画像の例を模式的に示している。なお、図3(a)〜(e)の上段に示した図において、縁石Bに対して紙面右方向は路面を、紙面左方向は路肩をそれぞれ示す。また、撮像装置2は、図1に示すものと同様の配置である(図3では図示省略)。以下、各積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像について順次説明する。
図3(a)は、路面及び路肩に積雪が無い状態(上段)と、この状態において得られる撮像画像の例(下段)とを示している。図3(a)に示すように、路面及び路肩に積雪が無い状態では、自発光式矢羽根1のLED12から出射された光Lは、路面及び路肩にまで到達し照射領域L1が広がるため、これに対応する撮像画像中の照射領域部l1の長さも長くなる。また、路面及び路肩が略平坦な面であるため、照射領域部l1も縁石Bに対応する部分を除き、略直線状になる。
図3(b)は、路面及び路肩全体が積雪した状態(上段)と、この状態において得られる撮像画像の例(下段)とを示している。図3(b)に示すように、路面及び路肩全体が積雪した状態では、自発光式矢羽根1のLED12から出射された光Lは、その全てが積雪面S上に照射されることになる。LED12から積雪面Sまでの距離は、LED12から路面又は路肩までの距離に比べて短いため、この場合の照射領域L2は、図3(a)の場合の照射領域L1よりも狭くなる。従って、照射領域L2に対応する撮像画像中の照射領域部l2の長さも、図3(a)の場合の照射領域部l1よりも短くなる(積雪深が大きくなればなるほど短くなる)。また、図1(b)を参照して説明したように、本実施形態に係る撮像装置2は、上面から見て路側(路側縁石B)の伸長方向に略直交する方向(出射光Lの伸長方向)に対し、視線が角度θ2を成すように斜めに配置されているため、撮像画像中における照射領域部l2の位置は、前述した照射領域部l1(位置関係を説明するべく、図3(b)に波線で示しているが、実際には撮像画像中に含まれない)に対して上方にずれることになる(積雪深が大きくなればなるほど上方にずれる)。
図3(c)は、路面の除雪作業を実施した直後の状態(上段)と、この状態において得られる撮像画像の例(下段)とを示している。図3(c)に示すように、路面の除雪作業を実施した直後の状態では、自発光式矢羽根1のLED12から出射された光Lは、縁石Bに照射される部分を境界として、一部分が積雪面S上に照射される一方、残りの部分は路面に照射されることになる。従って、出射光の照射領域L3に対応する撮像画像中の照射領域部l3は、図3(a)の場合の照射領域部l1の一部に相当する部分l31と、当該部分l31に対して上方に位置し、当該部分l31と同様の勾配を有する(積雪面Sの頂部が水平であると仮定した場合)部分l32と、両部分l31及びl32を結合する急峻な勾配を有する部分l33とを備えた形状になる。
図3(d)は、路面の除雪作業を繰り返し実施すること等により、雪堤が高くなり過ぎて崩落の危険性がある状態(上段)と、この状態において得られる撮像画像の例(下段)とを示している。図3(d)に示すように、雪堤が高くなった状態においても、自発光式矢羽根1のLED12から出射された光Lは、縁石Bに照射される部分を境界として、一部分が積雪面S上に照射される一方、残りの部分は路面に照射されることになる。従って、出射光の照射領域L4に対応する撮像画像中の照射領域部l4は、図3(c)の場合と同様に、図3(a)の場合の照射領域部l1の一部に相当する部分l41と、当該部分l41に対して上方に位置し、当該部分l41と同様の勾配を有する(積雪面Sの頂部が水平であると仮定した場合)部分l42と、両部分l41及びl42を結合する急峻な勾配を有する部分l43とを備えた形状になる。但し、図3(c)の状態と比べて積雪面Sの頂部が高いことに起因し、部分l42は、部分l32に比べて上方に位置すると共にその長さが短くなる。
図3(e)は、路面の除雪作業を実施した後に降雪したため、更に除雪作業が必要となった状態(上段)と、この状態において得られる撮像画像の例(下段)とを示している。図3(e)に示すように、除雪作業を実施した後に降雪した状態においても、図3(b)の場合と同様に、自発光式矢羽根1のLED12から出射された光Lは、その全てが積雪面S上に照射されることになる。しかしながら、この場合には、LED12から積雪面Sまでの距離が、路肩上に位置する積雪面と、路面上に位置する積雪面とで異なることになる。従って、出射光の照射領域L5に対応する撮像画像中の照射領域部l5は、図3(a)の場合の照射領域部l1に対して全体が上方に位置する(路面上に位置する積雪深が大きくなればなるほど上方にずれる)と共に、図3(b)の場合と異なり、直線状とはならない。
以上に説明したように、積雪の状態に応じて、得られる撮像画像中の照射領域部は異なった形状となるため、画像処理装置3のモニタ31に表示された照射領域部を視認すれば、定性的に積雪深を把握することが可能である。
また、本実施形態に係る画像処理装置3には、図4に示す処理を実行するためのソフトウェアがインストールされており、これによって積雪深を自動的に定量測定することも可能である。以下、これについて具体的に説明する。
図4は、本実施形態に係る画像処理装置において実行される処理手順を概略的に示すフローチャートである。図4に示すように、画像処理装置3においては、まず最初に、撮像画像を所定の濃度値で2値化し、撮像画像中から出射光照射領域に相当する照射領域部(図3のl1〜l5)が抽出される(S1)。
次に、画像処理装置3は、前記抽出した照射領域部の縦横比(勾配に相当)を算出し、当該算出した縦横比が予め設定した値Aより小さいか否かを判断する(S2)。ここで、図3を参照して前述したように、図3(a)及び(b)のような積雪状態(以下、これらを総称して適宜「第1状態」という)の場合には、照射領域部(l1、l2)は略直線状になり、縦横比が小さくなるのに対し、図3(c)〜(e)のような積雪状態(以下、これらを総称して適宜「第2状態」という)の場合には、照射領域部(l3〜l5)はこれよりも大きな縦横比を有するようになる。従って、第1状態と第2状態とを区別し得るような値を、前記値Aとして選択し予め設定しておくことにより、前記抽出した照射領域部が第1状態及び第2状態の何れの積雪状態で得られたものであるかを自動的に識別することができる。
前記判断(S2)の結果、算出した照射領域部の縦横比がAより小さい場合(すなわち、当該照射領域部が第1状態に対応すると判断した場合)には、画像処理装置3は、照射領域部の長さを算出し(S3)、当該算出した長さに基づいて積雪深を演算する(S4)。前述のように、第1状態(図3(a)及び(b))の場合、照射領域部の長さは、積雪が無い状態(図3(a))が最も長く、積雪深が大きくなればなるほど短くなる。画像処理装置3には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第1状態における既知の積雪深と照射領域部の長さとの関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の長さに前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。なお、本実施形態では、照射領域部の長さに基づいて積雪深を演算する構成について説明したが、面積に基づいて演算することも可能である他、前述したように、積雪深の大きさに応じて照射領域部の位置が上方にずれるため、当該照射領域部の位置(例えば、重心位置、最上点の位置、最下点の位置など)に基づいて積雪深を演算する構成を採用することも可能である。
一方、前記判断(S2)の結果、算出した照射領域部の縦横比がA以上である場合(すなわち、当該照射領域部が第2状態に対応すると判断した場合)には、画像処理装置3は、照射領域部の最下点(照射領域部を構成する画素の内、最もY軸方向の座標が小さい画素)のY軸方向座標を算出し、当該算出した最下点Y座標が予め設定した値Bより小さいか否かを判断する(S5)。ここで、図3を参照して前述したように、第2状態(図3(c)〜(e)のような積雪状態)の中でも、特に、図3(c)及び(d)に示すように路面に積雪がない状態(以下、この状態を適宜「路面無積雪状態」という)では、路面に積雪が無いために、照射領域部(l3、l4)は、図3(a)の場合の照射領域部l1の一部に相当する部分(l31、l41)を備えた形状となる。従って、照射領域部(l3、l4)の最下点は、図3(a)の場合の照射領域部l1の一部に相当する部分(l31、l41)の最下点を意味することになる。これに対し、図3(e)に示すような路面にも積雪がある状態(以下、この状態を適宜「路面積雪状態」という)では、図3(a)の場合の照射領域部l1に対して照射領域部l5全体が上方にずれるため、照射領域部l5の最下点は、照射領域部(l3、l4)の最下点よりも上方に位置する(Y座標が大きくなる)ことになる。従って、第2状態の中で、路面無積雪状態(図3(c)及び(d))と路面積雪状態(図3(e))とを区別し得るような値を、前記値Bとして選択し予め設定しておくことにより、前記抽出した照射領域部が第2状態の内、路面無積雪状態及び路面積雪状態の何れの状態で得られたものであるかを自動的に識別することができる。
前記判断(S5)の結果、算出した照射領域部の最下点Y座標がBより小さい場合(すなわち、当該照射領域部が第2状態で且つ路面無積雪状態に対応すると判断した場合)には、画像処理装置3は、照射領域部の最上点(照射領域部を構成する画素の内、最もY軸方向の座標が大きい画素)のY軸方向座標を算出し(S6)、当該算出した最上点Y座標に基づいて積雪深を演算する(S7)。図3(d)を参照して前述したように、照射領域部l4を構成する部分l42は、積雪面Sの頂部の高さ(積雪深)に応じて上方に位置することになる。従って、照射領域部l4の最上点Y座標(部分l42の最上点Y座標に相当する)と積雪深とは相関関係を有することになる。画像処理装置3には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第2状態で且つ路面無積雪状態における既知の積雪深と照射領域部の最上点Y座標との関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の最上点Y座標に前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。
一方、前記判断(S5)の結果、算出した照射領域部の最下点Y座標がB以上である場合(すなわち、当該照射領域部が第2状態で且つ路面積雪状態に対応すると判断した場合)には、前記算出した最下点Y座標に基づいて積雪深を演算する(S8)。図3(e)を参照して前述したように、照射領域部l5は、路面上に位置する積雪面Sの高さ(積雪深)に応じて上方に位置することになる。従って、照射領域部l5の最下点Y座標と積雪深(路面上の積雪深)とは相関関係を有することになる。画像処理装置3には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第2状態で且つ路面積雪状態における既知の積雪深(路面上の積雪深)と照射領域部の最下点Y座標との関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の最下点Y座標に前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。
以上に説明したように、本実施形態に係る積雪深測定装置100によれば、撮像装置2によって、自発光式矢羽根1から出射された光Lの積雪面Sでの反射光が受光され、画像処理装置3によって、当該撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分が抽出され、当該部分の特徴量(長さ、面積、位置など)に基づいて積雪深が演算される。道路を走行する車両のドライバーは、自発光式矢羽根1の矢符形状が指し示す位置に路側が存在することを認識できる他、自発光式矢羽根1から出射された可視光を視認することによって路側を認識することも可能である。従って、視線誘導という矢羽根本来の目的を損なうことなく、比較的簡便な構成によって積雪深を自動的に定量測定することができるという優れた効果を奏するものである。
なお、本実施形態では、発光体として可視光LEDを用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、可視光を出射する他の光源(レーザ、ハロゲンランプ等)を用いることができる他、赤外LED等の赤外線を出射する光源を用いることも可能である。この場合、撮像装置2としては、赤外線に感度を有する赤外線カメラを用いればよい。
また、本実施形態では、拡大レンズ系として円柱レンズを用い、線状の出射光の伸長方向が路側(路側縁石)の伸長方向に略直交するように矢羽根を設置する構成を例に挙げて説明したが、遠隔操作によって前記円柱レンズを水平方向に90°回動し得るような公知の機構を設けることも可能である。斯かる機構を設けることにより、積雪深を測定する際には、前述したとおり、線状の出射光の伸長方向が路側(路側縁石)の伸長方向に略直交するように円柱レンズを位置決めする。一方、積雪深を測定する必要が無いとき(例えば夏期)や、図3(b)や(e)に示すような積雪状態のみを検知すれば良い場合(路面上の積雪深のみを測定すれば良い場合)等には、円柱レンズを前記位置から90°回動させることにより、線状の出射光は路側(路側縁石)の伸長方向に沿って伸長することになるため、当該出射光を路側線代わりに用いることが可能である。
さらに、本実施形態では、拡大レンズ系として円柱レンズを用いたが、発光体から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系である限りにおいて種々のレンズ系を適用することが可能である。例えば、拡大レンズ系として凹レンズを適用し、発光体から出射した光を全方向に一様に拡大(光路断面が略円形の光となる)する構成を採用することも可能である。この場合も、発光体から積雪面までの距離に応じて、出射光が照射される領域が異なる(距離が長くなれば照射領域が広がる)ことになるため、前記照射領域の広がりを目視で直接確認したり、ITVカメラ等の撮像装置で撮像してモニタ表示させることにより、定性的に積雪深を把握したり、或いは、撮像画像を画像処理して定量的に積雪深を測定することが可能である。
図1は、本発明の一実施形態に係る積雪深測定装置の概略構成図である。 図2は、図1に示す自発光式矢羽根の先端部を拡大して示す概略構成図である。 図3は、積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像の例とを説明する図である。 図4は、本実施形態に係る画像処理装置において実行される処理手順を概略的に示すフローチャートである。
符号の説明
1・・・自発光式矢羽根
2・・・撮像装置
3・・・画像処理装置
11・・・矢羽根本体
12・・・発光体
31・・・表示装置
T・・・先端部
L・・・出射光
S・・・積雪面

Claims (4)

  1. 矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、
    斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
    前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、当該縦横比に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置。
  2. 矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、
    斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
    前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも小さい場合に、前記照射領域部の長さを算出し、該算出した照射領域部の長さに基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置。
  3. 矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、
    斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
    前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも大きい場合に、前記照射領域部の縦方向最下点の縦方向の座標を算出し、該縦方向最下点の縦方向の座標が所定値よりも小さい場合に、照射領域部の縦方向最上点の縦方向の座標を算出し、該縦方向最上点の縦方向の座標に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置。
  4. 矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、前記発光体から出射した光を一方向に拡大して線状の出射光とする拡大レンズ系とを具備し、前記線状の出射光が道路を横断する方向に沿って路側の路肩及び路面を鉛直上方から照射するように配置されて前記路側の視線誘導として用いられる自発光式矢羽根と、
    斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
    前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する照射領域部を抽出し、該照射領域部の縦横比を算出し、該縦横比が所定値よりも大きい場合に、前記照射領域部の縦方向最下点の縦方向の座標を算出し、該縦方向の座標が所定値よりも大きい場合に、当該縦方向の座標に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置。
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