JP4347079B2 - Vehicle detection device and vehicle detection method - Google Patents

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Description

本発明は、車両検知装置および車両検知方法に関する。   The present invention relates to a vehicle detection device and a vehicle detection method.

従来、カメラ等の撮像装置で撮像された動画または静止画の撮像信号を利用して道路を走行する車両を検知する車両検知装置があった。このような車両検知装置の一例として、例えば特許文献1には、入力された映像信号の現在のフレームの画像データと1フレーム前の画像データとの差分を求めるフレーム差分回路と、そのフレーム差分により差のあった画素数を垂直および水平方向にカウントするプロファイル処理を行うプロファイル回路とを備え、プロファイル処理されたデータに基づいて車幅や車両前縁部分等を検出して、車両の位置、速度、台数等を計測する車両検出装置が記載されている。
特開平5−250597号公報
Conventionally, there has been a vehicle detection device that detects a vehicle traveling on a road using an imaging signal of a moving image or a still image captured by an imaging device such as a camera. As an example of such a vehicle detection device, for example, Patent Document 1 discloses a frame difference circuit that obtains a difference between image data of a current frame of an input video signal and image data of the previous frame, and the frame difference. And a profile circuit that performs profile processing that counts the number of pixels in the vertical and horizontal directions, and detects the vehicle width, vehicle leading edge, etc. based on the profile-processed data to detect the vehicle position and speed. A vehicle detection device for measuring the number of vehicles is described.
JP-A-5-250597

しかしながら、上記の車両検知装置にあっては、フレーム差分処理を行うことにより車両を検知することから、動きのある部分、例えば輝度が変化した部分に反応してしまうため、揺れている街路樹の影や隣車線を走行する車両の影等を走行車両として誤検知する場合があった。   However, in the above vehicle detection device, since the vehicle is detected by performing the frame difference process, it reacts to a moving part, for example, a part where the luminance has changed. In some cases, a shadow or a shadow of a vehicle traveling in the adjacent lane is erroneously detected as a traveling vehicle.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、高精度かつ高速に車両を検知することが可能な車両検知装置および車両検知方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle detection device and a vehicle detection method capable of detecting a vehicle with high accuracy and high speed.

本発明の車両検知装置は、
画像データを走査して、前記画像データの走査方向における輝度値の増減変化が所定のしきい値以上である部分をピーク点として検出し、前記画像データを前記ピーク点の位置を含むピークデータに変換するピーク検出手段と、
前記ピークデータを記憶する第一記憶手段と、
前記ピークデータ作成手段から出力されたピークデータと、前記第一記憶手段に記憶されている、前記出力されたピークデータよりも前の時点のピークデータとを減算処理し、その減算処理したデータに基づいて差分データを作成する差分データ作成手段と、
前記差分データを記憶する第二記憶手段と、
前記差分データ作成手段から出力された差分データと、前記第二記憶手段に記憶されている前記差分データよりも前の時点の差分データとをマッチングして、マッチングした結果に基づいて車両検知を行う車両判定手段と、
を備える。
The vehicle detection device of the present invention is
Scanning the image data, detecting a portion where the change in luminance value in the scanning direction of the image data is greater than or equal to a predetermined threshold as a peak point, and converting the image data into peak data including the position of the peak point A peak detection means for conversion;
First storage means for storing the peak data;
Subtracting the peak data output from the peak data creating means and the peak data stored in the first storage means at a time point before the output peak data, and subtracting the data A difference data creating means for creating difference data based on;
Second storage means for storing the difference data;
The difference data output from the difference data creating means and the difference data stored in the second storage means before the difference data are matched, and vehicle detection is performed based on the matching result. Vehicle determination means;
Is provided.

この構成により、高精度かつ高速に車両を検知することが可能な車両検知装置を提供することができる。   With this configuration, it is possible to provide a vehicle detection device capable of detecting a vehicle with high accuracy and high speed.

また、前記差分データ作成手段は、前記減算処理を行ったデータを水平方向に投影する投影処理手段を有し、前記投影されたデータを前記差分データとして出力する。   Further, the difference data creating means has projection processing means for projecting the data subjected to the subtraction process in the horizontal direction, and outputs the projected data as the difference data.

この構成により、投影処理を行って1次元データに変換するので、データ量が圧縮され、マッチング処理を高速に行うことが可能となる。   With this configuration, since projection processing is performed to convert the data into one-dimensional data, the amount of data is compressed, and matching processing can be performed at high speed.

また、前記ピークデータは、前記ピーク点の有無を示す2値のデータである。   The peak data is binary data indicating the presence or absence of the peak point.

この構成により、入力された画像データをピークデータに変換するので、データ量を圧縮することが可能となり、その後の処理を高速に行うことができる。   With this configuration, the input image data is converted into peak data, so that the amount of data can be compressed and the subsequent processing can be performed at high speed.

また、前記画像データの車両が撮像されている領域の前記ピーク点の数および路面が撮像されている領域の前記ピーク点の数のうちのいずれか少なくとも一方に基づいて、前記ピークデータ作成手段のピークデータ判定をするための前記しきい値を制御するピーク判定しきい値制御手段をさらに備える。   Further, based on at least one of the number of the peak points in the area where the vehicle of the image data is imaged and the number of the peak points in the area where the road surface is imaged, the peak data creating means Peak determination threshold value control means for controlling the threshold value for determining peak data is further provided.

この構成により、ピーク判定しきい値を制御するので、天候や照度の変化による影響にも追従して、高精度な車両検知を行うことができる。   With this configuration, the peak determination threshold value is controlled, so that highly accurate vehicle detection can be performed following the influence of changes in weather and illuminance.

画像データを走査して、前記画像データの走査方向における輝度値の増減変化が所定のしきい値以上である部分における最大または最小値を示すピーク点の位置を含むピークデータを作成するステップと、
前記ピークデータを第一記憶手段に記憶するステップと、
前記作成されたピークデータと、前記第一記憶手段に記憶されている前記ピークデータよりも前の時点のピークデータとの減算処理を行って差分データを作成するステップと、
前記差分データを第二記憶手段に記憶するステップと、
前記差分データ作成手段から出力された差分データと前記第二記憶手段に記憶されている、前記差分データ作成手段から出力された前記差分データよりも前の時点の差分データとをマッチングするステップと、
前記マッチングした結果に基づいて車両検知を行うステップと、
を備える。
Scanning the image data, creating peak data including a peak point position indicating a maximum or minimum value in a portion where the change in luminance value in the scanning direction of the image data is equal to or greater than a predetermined threshold;
Storing the peak data in a first storage means;
Creating difference data by performing a subtraction process between the created peak data and peak data at a time point earlier than the peak data stored in the first storage unit;
Storing the difference data in a second storage means;
Matching the difference data output from the difference data creation means with the difference data stored in the second storage means, the difference data at a time point before the difference data output from the difference data creation means;
Performing vehicle detection based on the matched results;
Is provided.

この構成により、高精度かつ高速に車両を検知することが可能な車両検知装置を提供することができる。   With this configuration, it is possible to provide a vehicle detection device capable of detecting a vehicle with high accuracy and high speed.

前記差分データを作成するステップは、前記減算処理を行ったデータを水平方向に投影して、前記投影されたデータを前記差分データとして出力するステップを含む。   The step of creating the difference data includes a step of projecting the data subjected to the subtraction process in a horizontal direction and outputting the projected data as the difference data.

この構成により、投影処理を行って1次元データに変換するので、データ量が圧縮され、マッチング処理を高速に行うことが可能となる。   With this configuration, since projection processing is performed to convert the data into one-dimensional data, the amount of data is compressed, and matching processing can be performed at high speed.

前記ピークデータは、前記ピーク点の有無を示す2値のデータである。   The peak data is binary data indicating the presence or absence of the peak point.

この構成により、入力された画像データをピークデータに変換するので、データ量を圧縮することが可能となり、その後の処理を高速に行うことができる。   With this configuration, the input image data is converted into peak data, so that the amount of data can be compressed and the subsequent processing can be performed at high speed.

前記画像データの車両が撮像されている領域の前記ピーク点の数および路面が撮像されている領域の前記ピーク点の数のうちのいずれか少なくとも一方に基づいて、前記ピークデータ作成手段のピークデータ判定をするための前記しきい値を制御するステップをさらに備える。   Based on at least one of the number of the peak points in the area where the vehicle of the image data is imaged and the number of the peak points in the area where the road surface is imaged, the peak data of the peak data creating means The method further includes the step of controlling the threshold value for making the determination.

この構成により、ピーク判定しきい値を制御するので、天候や照度の変化による影響にも追従して、高精度な車両検知を行うことができる。   With this configuration, the peak determination threshold value is controlled, so that highly accurate vehicle detection can be performed following the influence of changes in weather and illuminance.

本発明によれば、高精度かつ高速に車両を検知することが可能な車両検知装置および車両検知方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle detection apparatus and vehicle detection method which can detect a vehicle with high precision and high speed can be provided.

図1は、本発明の実施形態を説明するための車両検知装置を示す概略構成図である。図1に示すように、本発明の実施形態の車両検知装置1は、ピーク検出部10と、ピークデータ記憶部20と、フレーム差分処理部30と、投影処理部40と、投影データ記憶部50と、車両判定部60と、出力部70と、ピーク判定しきい値制御部80とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle detection device for explaining an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle detection device 1 according to the embodiment of the present invention includes a peak detection unit 10, a peak data storage unit 20, a frame difference processing unit 30, a projection processing unit 40, and a projection data storage unit 50. A vehicle determination unit 60, an output unit 70, and a peak determination threshold value control unit 80.

ピーク検出部10は、撮像装置2から入力される1フレーム分の映像信号の画像データについて水平方向に走査する。そして、走査した水平方向の輝度値の増減変化がピーク判定しきい値以上である部分をピーク点として検出し、そのピーク点の位置含むデータ(以下、ピークデータ)を出力する。ピーク検出部10で出力されたピークデータはフレーム差分部30へ出力されると共にピークデータ記憶部20へも出力される。   The peak detector 10 scans the image data of the video signal for one frame input from the imaging device 2 in the horizontal direction. Then, a portion where the increase / decrease change of the scanned luminance value in the horizontal direction is equal to or greater than the peak determination threshold is detected as a peak point, and data including the position of the peak point (hereinafter, peak data) is output. The peak data output by the peak detection unit 10 is output to the frame difference unit 30 and also to the peak data storage unit 20.

ピークデータ記憶部20は、ピーク検出部10から出力されたピークデータを記憶する。このピークデータ記憶部20は、少なくとも1フレーム分のピークデータが記憶可能であればよい。   The peak data storage unit 20 stores the peak data output from the peak detection unit 10. The peak data storage unit 20 only needs to store peak data for at least one frame.

フレーム差分部30は、ピークデータ記憶部20から、ピーク検出部10から出力されたピークデータより1フレーム前のピークデータを読み出して、ピーク検出部10から出力されたピークデータと、その1フレーム前のピークデータとの減算処理を行い、その差分データを出力する。   The frame difference unit 30 reads the peak data one frame before the peak data output from the peak detection unit 10 from the peak data storage unit 20, the peak data output from the peak detection unit 10, and one frame before Is subtracted from the peak data and the difference data is output.

投影処理部40は、フレーム差分部30から出力された差分データを水平方向に投影した投影データを生成して出力する。この投影データは、例えば、その水平方向1ラインにおけるピークの数を投影したものである。この投影処理部40で出力された投影データは車両判定部60へ出力されると共に投影データ記憶部50へも出力される。   The projection processing unit 40 generates and outputs projection data obtained by projecting the difference data output from the frame difference unit 30 in the horizontal direction. This projection data is, for example, a projection of the number of peaks in one horizontal line. The projection data output by the projection processing unit 40 is output to the vehicle determination unit 60 and also to the projection data storage unit 50.

投影データ記憶部50は、投影処理部40から出力された投影データを記憶する。この投影データ記憶部50は、少なくとも投影処理部40から出力される1回分(1時点分)の投影データが記憶可能であればよい。   The projection data storage unit 50 stores the projection data output from the projection processing unit 40. The projection data storage unit 50 only needs to store at least one projection data (one time point) output from the projection processing unit 40.

車両判定部60は、マッチング部61とマッチング結果判定部62とを有する。マッチング部61は、投影データ記憶部50から投影処理部40から出力された投影データより1回前に出力された(一時点前の)投影データを読み出し、投影処理部40から出力された投影データと、読み出した前回の投影データとのマッチング処理を行う。このマッチング方法の一例としては、例えばDP(Dynamic Programming)マッチングが挙げられる。マッチング結果判定部62は、マッチング部61によってマッチングされた結果と、所定のマッチングしきい値とを比較して車両が撮像エリアに進入したか否かを判定する。   The vehicle determination unit 60 includes a matching unit 61 and a matching result determination unit 62. The matching unit 61 reads the projection data output from the projection data storage unit 50 one time before the projection data output from the projection processing unit 40 (before the temporary point), and the projection data output from the projection processing unit 40 And matching processing with the previously read projection data. An example of this matching method is DP (Dynamic Programming) matching, for example. The matching result determination unit 62 compares the result matched by the matching unit 61 with a predetermined matching threshold value to determine whether or not the vehicle has entered the imaging area.

出力部70は、車両判定部60によって判定された判定結果を出力する。ピーク判定しきい値制御部80は、ピーク検出部10のピーク検出のためのしきい値を制御する。   The output unit 70 outputs the determination result determined by the vehicle determination unit 60. The peak determination threshold control unit 80 controls the threshold for peak detection of the peak detection unit 10.

図2は、本発明の実施形態を説明するための車両検知方法を示すフローチャートである。まず、図2に示すように、撮像装置2から、画像データが入力される(ステップS201)と、ピーク検出部10によって、入力された画像データを水平方向に走査してピーク点の検出を行い、ピークデータを生成する(ステップS202)。生成されたピークデータは、ピークデータ記憶部20に記憶される(ステップS203)。   FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle detection method for explaining an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 2, when image data is input from the imaging device 2 (step S201), the peak detector 10 scans the input image data in the horizontal direction to detect a peak point. Then, peak data is generated (step S202). The generated peak data is stored in the peak data storage unit 20 (step S203).

ここで、図3(a)および図3(b)は車両が撮像された撮像画像と、その撮像画像の水平ラインIIIにおける輝度値を示す概念図である。図3(a)に示すように、画像300には、車両310が撮像されている。そして、図3(b)に示すように、水平ラインIIIにおける輝度値を左側から探索し、まず、輝度が所定のピーク判定しきい値TH以上変化したか否かを判定する。そして、ピーク判定しきい値TH以上変化した場合、さらに輝度値を右側へ探索し、その輝度変化が最大となる点を仮のピーク点とする。図3(b)の例では、左側から探索して、しきい値TH以上増加しており、かつその輝度値が最大となる地点Aを仮のピーク点とする。   Here, FIG. 3A and FIG. 3B are conceptual diagrams illustrating a captured image obtained by capturing the vehicle and the luminance value of the captured image on the horizontal line III. As shown in FIG. 3A, the vehicle 310 is captured in the image 300. Then, as shown in FIG. 3B, the luminance value in the horizontal line III is searched from the left side, and first, it is determined whether or not the luminance has changed by a predetermined peak determination threshold value TH. And when it changes more than the peak determination threshold value TH, the luminance value is further searched to the right side, and the point where the luminance change is maximum is set as a temporary peak point. In the example of FIG. 3 (b), a point A that is searched from the left side and increases by the threshold value TH and has the maximum luminance value is set as a temporary peak point.

そして、さらに輝度値を右側へ探索し、輝度値が仮のピーク点からピーク判定しきい値TH以上変化している場合に、その仮のピーク点を正式なピーク点として確定する。図3(b)の例では、点Aから輝度TH以上減少しているので、点Aを正式なピーク点として確定する。   Then, the luminance value is further searched to the right side, and when the luminance value changes by more than the peak determination threshold TH from the temporary peak point, the temporary peak point is determined as the formal peak point. In the example of FIG. 3B, since the brightness TH has decreased by more than the luminance TH from the point A, the point A is determined as an official peak point.

次に、確定したピーク点からの輝度変化が最大となる点を次の仮のピーク点とする。図3(b)の例では、点Aから輝度TH以上減少したところから、その輝度が最小となる地点Bを仮のピーク点とする。   Next, a point at which the luminance change from the determined peak point is maximized is set as the next temporary peak point. In the example of FIG. 3B, the point B at which the luminance becomes minimum from the point where the luminance TH decreases from the point A is set as a temporary peak point.

そして、さらに輝度値を右側へ検索し、輝度値が仮のピーク点からピーク判定しきい値TH以上変化している場合に、その仮のピーク点を正式なピーク点として確定する。図3(b)の例では、点Bから右側へ向って輝度値がピーク判定しきい値TH以上増加しているので、点Bを正式なピーク点として確定する。このようなピーク検出を、順次右側へ向かって行い、水平ラインIIIが終了すると、他の水平ラインについてピーク検出を実行する。   Then, the luminance value is further searched to the right side, and when the luminance value changes by more than the peak determination threshold value TH from the temporary peak point, the temporary peak point is determined as the formal peak point. In the example of FIG. 3B, since the luminance value increases from the point B to the right by the peak determination threshold value TH or more, the point B is determined as the formal peak point. Such peak detection is sequentially performed toward the right side, and when the horizontal line III is completed, peak detection is performed for other horizontal lines.

次に、隣車線を走行する車両の影が撮像された場合について説明する。図4(a)および図4(b)は車両の影が撮像された撮像画像と、その撮像画像の水平ラインIVにおける輝度値を示す概念図である。図4(a)に示すように、画像400には、車両の影410が撮像されている。図4(b)に示すように、水平ラインIVにおける輝度値を左側から探索し、まず、輝度がピーク判定しきい値TH以上変化した点Dを仮のピーク点とする。しかし、点Dから、ピーク判定しきい値TH以上変化しないまま水平ラインIVにおけるピーク検出が終了するため、点Dはピーク点として検出されない。   Next, a case where a shadow of a vehicle traveling in the adjacent lane is imaged will be described. FIG. 4A and FIG. 4B are conceptual diagrams showing a captured image obtained by capturing the shadow of the vehicle and the luminance value of the captured image on the horizontal line IV. As shown in FIG. 4A, a shadow 410 of the vehicle is captured in the image 400. As shown in FIG. 4B, the luminance value in the horizontal line IV is searched from the left side, and first, a point D where the luminance has changed by more than the peak determination threshold TH is set as a temporary peak point. However, the point D is not detected as a peak point because the peak detection on the horizontal line IV ends from the point D without changing more than the peak determination threshold TH.

このように、車両の影に起因する輝度値変化がピーク検出しきい値TH以上であったとしても、その画像データの水平ラインIVにはピーク点が存在しないと判定されることになる。したがって、ピークデータで処理する場合には、車両判定の元となる画像データからピークデータに変換することにより、車両の影による誤検知を防ぐことができる。   Thus, even if the luminance value change caused by the shadow of the vehicle is greater than or equal to the peak detection threshold TH, it is determined that there is no peak point on the horizontal line IV of the image data. Therefore, in the case of processing with peak data, erroneous detection due to the shadow of the vehicle can be prevented by converting the image data that is the basis of vehicle determination into peak data.

また、入力された画像データは、例えば多値の画像データであり、生成されたピークデータは、例えば位置とその位置におけるピークの有無を表す2値のデータである。このように、入力された多値の画像データを2値のピークデータに変換することにより、高速にその後の処理を行うことができる。なお、ピークデータに含まれる位置情報としては、水平方向の画素毎に示してもよいし、水平方向を所定数のブロックに分割し、そのブロックにおけるピークの有無を判定してもよい。   The input image data is, for example, multivalued image data, and the generated peak data is, for example, binary data indicating a position and the presence or absence of a peak at that position. In this way, by converting the input multi-valued image data into binary peak data, subsequent processing can be performed at high speed. The position information included in the peak data may be indicated for each pixel in the horizontal direction, or the horizontal direction may be divided into a predetermined number of blocks, and the presence or absence of a peak in the block may be determined.

図2に戻り、本実施形態の車両検知方法の説明を続ける。ピーク検出部10によりピーク検出がなされると、フレーム差分部30により、ピーク検出部10により出力されたピークデータと、ピークデータ記憶部20に記憶されている1フレーム前のピークデータとの減算処理を行い、差分データを生成する(ステップS204)。   Returning to FIG. 2, the description of the vehicle detection method of the present embodiment will be continued. When the peak is detected by the peak detector 10, the frame difference unit 30 subtracts the peak data output from the peak detector 10 and the peak data of the previous frame stored in the peak data storage unit 20. To generate difference data (step S204).

そして、投影処理部40により、差分データを水平方向に投影する投影処理を行い、投影データを生成する(ステップS205)。生成された投影データは、投影データ記憶部50に記憶される(ステップS206)。   Then, the projection processing unit 40 performs projection processing for projecting the difference data in the horizontal direction to generate projection data (step S205). The generated projection data is stored in the projection data storage unit 50 (step S206).

図5および図6は、画像入力、フレーム差分、および投影処理を示す概念図であり、図5は車両が撮像された場合、図6は街路樹等の影が撮像された場合をそれぞれ示している。   5 and 6 are conceptual diagrams showing image input, frame difference, and projection processing. FIG. 5 shows a case where a vehicle is imaged, and FIG. 6 shows a case where a shadow such as a roadside tree is imaged. Yes.

図5において、画像501、502、503は1フレームごとの画像であり、画像502は画像501の1フレーム後の画像、画像503は画像502の1フレーム後の画像とする。画像501ないし画像503はピーク検出され、ピークデータに変換される。   In FIG. 5, images 501, 502, and 503 are images for each frame, image 502 is an image after one frame of image 501, and image 503 is an image after one frame of image 502. The images 501 to 503 are detected as peaks and converted into peak data.

そして、ピークデータに変換された画像501および画像502、画像502および画像503がそれぞれ減算処理され、差分データ510、511となる。そして、差分データ510、511における水平ライン毎に投影処理し、投影データ520、521が求められる。ここで、この投影処理は、例えば水平ライン毎のピーク点の数を積算する処理である。   Then, the image 501 and the image 502 converted into the peak data, the image 502 and the image 503 are subtracted, respectively, and become differential data 510 and 511. Then, projection processing is performed for each horizontal line in the difference data 510 and 511, and projection data 520 and 521 are obtained. Here, this projection process is a process of integrating the number of peak points for each horizontal line, for example.

図6においても同様に、画像601、602、603は1フレームごとの画像であり、画像602は画像601の1フレーム後の画像、画像603は画像602の1フレーム後の画像とする。画像601ないし画像603はピーク検出され、ピークデータに変換される。そして、ピークデータに変換された画像601および画像602、画像602および画像603がそれぞれ減算処理され、差分データ610、611となる。そして、差分データ610、611における水平ライン毎に投影処理し、投影データ620、621が求められる。   Similarly in FIG. 6, the images 601, 602, and 603 are images for each frame, the image 602 is an image that is one frame after the image 601, and the image 603 is an image that is one frame after the image 602. The images 601 to 603 are detected as peaks and converted into peak data. Then, the image 601 and the image 602 converted into the peak data, the image 602 and the image 603 are subtracted, respectively, to become difference data 610 and 611. Then, projection processing is performed for each horizontal line in the difference data 610 and 611 to obtain projection data 620 and 621.

このように、差分データを一次元の投影データに変換することによりデータ量が減少するので、その後の処理を高速にすることができる。   Thus, since the data amount is reduced by converting the difference data into one-dimensional projection data, the subsequent processing can be performed at high speed.

再び図2に戻り、本実施形態の車両検知方法の説明を続行する。投影処理部40により投影データが出力されると、車両判定部60のマッチング部61は、投影処理部40から入力された投影データと、投影データ記憶部50に記憶されている前回投影データとのマッチングを行い、これらの一致度を求める(ステップS207)。   Returning to FIG. 2 again, the description of the vehicle detection method of this embodiment will be continued. When the projection data is output by the projection processing unit 40, the matching unit 61 of the vehicle determination unit 60 calculates the projection data input from the projection processing unit 40 and the previous projection data stored in the projection data storage unit 50. Matching is performed to obtain the degree of coincidence (step S207).

そして、マッチング結果判定部62は、マッチング部61により求められた一致度とマッチングしきい値(MTG)とを比較する(ステップS208)。そして一致度が所定のしきい値より大きければ車両ありと判定し(ステップS209)、所定のしきい値以下であれば車両なしと判定する(ステップS210)。   Then, the matching result determination unit 62 compares the matching degree obtained by the matching unit 61 with the matching threshold value (MTG) (step S208). If the degree of coincidence is greater than a predetermined threshold, it is determined that there is a vehicle (step S209), and if it is equal to or lower than the predetermined threshold, it is determined that there is no vehicle (step S210).

すなわち、図5において、車両が撮像された場合、フレーム差分を取ったデータである投影データ520、521は、車両速度は1フレームごとにおいて著しく変化することはないので、これらの投影データ520、521の形状はほぼ一致することになる。   That is, in FIG. 5, when the vehicle is imaged, the projection data 520 and 521, which is data obtained by taking a frame difference, does not change the vehicle speed significantly for each frame. The shapes of these are almost the same.

一方、街路樹の影はランダムな動きをするため、フレーム差分を取ったデータである投影データ620、621もランダムに変化することになり、その投影データ620および621の形状の一致度は低くなる。   On the other hand, since the shadow of the roadside tree moves randomly, the projection data 620 and 621 which are data obtained by taking a frame difference also change randomly, and the degree of coincidence of the shapes of the projection data 620 and 621 is low. .

このように、投影データ間でマッチングを行い、その一致度に基づいて、車両の検知を行うので、街路樹の影等を誤検知することなく、高精度に車両検知を行うことができる。   Thus, since matching is performed between the projection data and the vehicle is detected based on the degree of coincidence, the vehicle can be detected with high accuracy without erroneously detecting the shadow of the roadside tree.

なお、この投影データに基づいて、撮像された車両の車頭位置を判定し、その車両の走行する向き、走行速度等を求めることも可能である。   Note that it is also possible to determine the vehicle head position of the imaged vehicle based on this projection data, and to determine the traveling direction, traveling speed, etc. of the vehicle.

次に、ピーク検出用のピーク判定しきい値THの制御について説明する。撮像された画像データにおいて、本実施形態の車両検知装置ではそのピーク点を検出してピークデータに変換し、そのピークデータのフレーム毎の差分を取って車両検知を行うので、画像データにおける路面が撮像されている部分におけるピークは極力検出されないことが好ましい。   Next, control of the peak determination threshold value TH for peak detection will be described. In the captured image data, the vehicle detection device of the present embodiment detects the peak point and converts it to peak data, and performs vehicle detection by taking the difference of the peak data for each frame, so the road surface in the image data is It is preferable that the peak in the imaged portion is not detected as much as possible.

しかしながら、その撮像対象となった場所の環境や、天候の変化、街灯等の照度変化等により、同一の路面に対してもピーク検出に影響が出る。そこで、本実施形態の車両検知装置はピーク判定しきい値制御部80を用いて、ピーク判定しきい値TH(図3)を制御することにより、ピーク検出の影響を抑制する。   However, peak detection is affected even on the same road surface due to the environment of the place to be imaged, changes in weather, changes in illuminance such as street lights, and the like. Therefore, the vehicle detection apparatus of the present embodiment controls the peak determination threshold value TH (FIG. 3) using the peak determination threshold value control unit 80, thereby suppressing the influence of peak detection.

ここで、ピーク判定しきい値THが小さいと、路面等の、車両以外が撮像されている部分の細かい輝度値変化もピークとして検出されてしまう。したがって、ピーク判定しきい値はある程度大きくする必要がある。   Here, when the peak determination threshold value TH is small, a fine change in luminance value of a portion where an object other than the vehicle is imaged, such as a road surface, is also detected as a peak. Therefore, the peak determination threshold needs to be increased to some extent.

一方、ピーク判定しきい値THが大きい場合には、車両以外が撮像されている部分の輝度値変化をピークとして検出しないかわりに、車両が撮像されている部分の輝度値変化もピークとして検出しなくなってしまう。   On the other hand, when the peak determination threshold value TH is large, instead of detecting the change in the luminance value of the part where the vehicle is imaged as a peak, the change in the luminance value of the part where the vehicle is imaged is also detected as a peak. It will disappear.

そこで、車両が撮像されている部分の輝度値変化は、路面等の車両以外が撮像されている部分の輝度値変化よりも大きいことから、ピーク判定しきい値制御部80は、車両が撮像された部分についてはピークが存在せず、車両が撮像された部分についてはピークが存在するようにピーク判定しきい値を制御する。   Therefore, since the change in the luminance value of the portion where the vehicle is imaged is larger than the change in the luminance value of the portion where the vehicle other than the vehicle such as the road surface is imaged, the peak determination threshold control unit 80 captures the vehicle. The peak determination threshold value is controlled so that no peak exists in the portion where the vehicle is imaged, and there exists a peak in the portion where the vehicle is imaged.

具体的には、ピーク判定しきい値制御部80は、ピークデータ記憶部20からピークデータを読み出し、車両が撮像された部分(以下、車両エリア)と路面等の車両以外が撮像された部分(以下、路面エリア)を検出する。この車両エリアと路面エリアの検出は、例えば、ピークデータを水平方向に投影し、垂直方向に連続してピークが検出されている部分の先頭位置を車頭として検出し、車頭位置を基準に車両エリアおよび路面エリアを検出する。   Specifically, the peak determination threshold value control unit 80 reads the peak data from the peak data storage unit 20, and captures a portion where the vehicle is imaged (hereinafter referred to as a vehicle area) and a portion where images other than the vehicle such as the road surface are captured ( Hereinafter, a road surface area) is detected. The vehicle area and the road surface area are detected by, for example, projecting peak data in the horizontal direction, detecting the head position of the portion where the peak is continuously detected in the vertical direction as the vehicle head, and the vehicle area based on the vehicle head position. And detect the road surface area.

そして、ピーク判定しきい値制御部80は、路面エリアにおけるピーク点の数および車両エリアにおけるピーク点の数を測定する。そして、路面エリアにおけるピーク点の数が所定値より多い場合にはピーク判定しきい値を上げて、路面エリアにおけるピーク検出の感度を下げるようにする。一方、車両エリアにおけるピーク点の数が所定値より少ない場合には、ピーク判定しきい値を下げることにより、車両エリアにおけるピーク検出の感度を上げるようにする。   Then, the peak determination threshold value control unit 80 measures the number of peak points in the road surface area and the number of peak points in the vehicle area. When the number of peak points in the road surface area is greater than a predetermined value, the peak determination threshold value is increased to reduce the peak detection sensitivity in the road surface area. On the other hand, when the number of peak points in the vehicle area is less than a predetermined value, the peak determination sensitivity is lowered to increase the peak detection sensitivity in the vehicle area.

なお、ピーク判定しきい値制御部80は、ピーク判定しきい値を、計測されたピーク点の数から所定の関数に基づいて算出してもよいし、ピーク判定しきい値制御用のテーブルを記憶し、計測されたピーク点の数からそのテーブルを参照して求めてもよい。   Note that the peak determination threshold value control unit 80 may calculate the peak determination threshold value based on a predetermined function from the number of measured peak points, or create a peak determination threshold value control table. You may memorize | store and obtain | require with reference to the table from the number of the measured peak points.

また、ピーク判定しきい値制御部80は、マッチング結果判定部62からの車両判定結果に基づいて、車両1台ごとにピーク判定しきい値THを制御してもよい。その場合、車両1台ごとに制御し、車両の通過後、車両が撮像されていない時点にピーク判定しきい値を変更すればよい。   Moreover, the peak determination threshold value control unit 80 may control the peak determination threshold value TH for each vehicle based on the vehicle determination result from the matching result determination unit 62. In that case, the control may be performed for each vehicle, and the peak determination threshold value may be changed at the time when the vehicle is not imaged after passing the vehicle.

このように、ピーク判定しきい値THを制御することにより、天候や照度の変化による影響にも追従して、高精度な車両検知を行うことができる。   In this way, by controlling the peak determination threshold value TH, it is possible to perform highly accurate vehicle detection following the influence of changes in weather and illuminance.

以上のような本発明の実施形態の車両検知装置および車両検知方法によれば、入力された映像データのピーク検出を行ってフレーム差分を行っているので、隣車線を走行する車両の影等による誤検知を回避することができる。また、入力された映像データをピークデータに変換することにより、データ量を圧縮することができるので、高速な処理が可能となる。   According to the vehicle detection device and the vehicle detection method of the embodiment of the present invention as described above, since the frame difference is performed by detecting the peak of the input video data, it depends on the shadow of the vehicle traveling in the adjacent lane. False detection can be avoided. Further, since the amount of data can be compressed by converting the input video data into peak data, high-speed processing becomes possible.

また、フレーム差分を行ったデータをマッチングしているので、検出されたものの動きが車両であるか否かを判定することができ、街路樹の影等による誤検知を回避することができる。さらに、フレーム差分を行ったデータを、投影処理を行って1次元データに変換するので、マッチング処理を高速に行うことが可能となる。   Moreover, since the data which performed the frame difference are matched, it can be determined whether the motion of the detected thing is a vehicle, and the misdetection by the shadow of a roadside tree, etc. can be avoided. Furthermore, since the data subjected to the frame difference is converted into one-dimensional data by performing a projection process, the matching process can be performed at high speed.

なお、本実施形態では、撮像装置と車両検出装置が別々に設けられている場合の例を示したが、これらは一体的に構成されていてもよい。   In the present embodiment, an example in which the imaging device and the vehicle detection device are separately provided has been described, but these may be integrally configured.

また、車両検知処理を1フレーム毎に行った場合を例にとって説明したが、必ずしもフレーム毎に行う必要はなく、車両検知を行う道路の制限速度等に応じて、例えば所定時間毎や所定フレーム毎のように、処理の頻度を減少させてもよい。   Further, although the case where the vehicle detection process is performed for each frame has been described as an example, it is not necessarily performed for each frame. For example, depending on the speed limit of the road on which the vehicle is detected, for example, every predetermined time or every predetermined frame As described above, the frequency of processing may be reduced.

本発明は、高精度かつ高速に車両を検知することが可能な効果を有し、車両検知装置および車両検知方法等に有用である。   The present invention has an effect of being able to detect a vehicle with high accuracy and high speed, and is useful for a vehicle detection device, a vehicle detection method, and the like.

本発明の実施形態を説明するための車両検知装置を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the vehicle detection apparatus for describing embodiment of this invention 本発明の実施形態を説明するための車両検知方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the vehicle detection method for describing embodiment of this invention 車両が撮像された撮像画像と、その撮像画像の水平ラインIIIにおける輝度値を示す概念図Conceptual diagram showing a captured image obtained by capturing the vehicle and a luminance value in horizontal line III of the captured image 車両の影が撮像された撮像画像と、その撮像画像の水平ラインIVにおける輝度値を示す概念図The conceptual diagram which shows the luminance value in the horizontal line IV of the captured image by which the shadow of the vehicle was imaged, and the captured image 画像入力、フレーム差分、および投影処理を示す概念図Conceptual diagram showing image input, frame difference, and projection processing 画像入力、フレーム差分、および投影処理を示す概念図Conceptual diagram showing image input, frame difference, and projection processing

符号の説明Explanation of symbols

1 車両検知装置
2 撮像装置
10 ピーク検出部
20 ピークデータ記憶部
30 フレーム差分部
40 投影処理部
50 投影データ記憶部
60 車両判定部
61 マッチング部
62 マッチング結果判定部
70 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle detection apparatus 2 Imaging apparatus 10 Peak detection part 20 Peak data storage part 30 Frame difference part 40 Projection process part 50 Projection data storage part 60 Vehicle determination part 61 Matching part 62 Matching result determination part 70 Output part

Claims (8)

画像データを走査して、前記画像データの走査方向における輝度値の増減変化が所定のしきい値以上である部分における最大値または最小値を示すピーク点検出し、前記画像データを前記ピーク点の位置を含むピークデータに変換するピーク検出手段と、
前記ピークデータを記憶する第一記憶手段と、
前記ピーク検出手段から出力されたピークデータと、前記第一記憶手段に記憶されている、前記出力されたピークデータよりも前の時点のピークデータとを減算処理し、その減算処理したデータに基づいて差分データを作成する差分データ作成手段と、
前記差分データを記憶する第二記憶手段と、
前記差分データ作成手段から出力された差分データと、前記第二記憶手段に記憶されている前記差分データよりも前の時点の差分データとをマッチングして、前記差分データ間の一致度に基づいて車両検知を行う車両判定手段と、
を備える車両検知装置。
Scanning the image data, the change in increase and decrease of luminance values in the scanning direction of the image data to detect a peak point showing the maximum or minimum value in a portion not less than a predetermined threshold value, the peak point of the image data Peak detection means for converting into peak data including the position of
First storage means for storing the peak data;
Based on the data obtained by subtracting the peak data output from the peak detection means and the peak data stored in the first storage means at a time point before the output peak data. Differential data creation means for creating differential data,
Second storage means for storing the difference data;
Based on the degree of coincidence between the difference data by matching the difference data output from the difference data creating means with the difference data at a time point before the difference data stored in the second storage means Vehicle determination means for performing vehicle detection;
A vehicle detection device comprising:
前記差分データ作成手段は、前記減算処理を行ったデータを水平方向に投影する投影処理手段を有し、前記投影されたデータを前記差分データとして出力する請求項1記載の車両検知装置。   The vehicle detection device according to claim 1, wherein the difference data creating unit includes a projection processing unit that projects the data subjected to the subtraction process in a horizontal direction, and outputs the projected data as the difference data. 前記ピークデータは、前記ピーク点の有無を示す2値のデータである請求項1または2記載の車両検知装置。   The vehicle detection device according to claim 1, wherein the peak data is binary data indicating the presence or absence of the peak point. 前記画像データの車両が撮像されている領域の前記ピーク点の数および路面が撮像されている領域の前記ピーク点の数のうちのいずれか少なくとも一方に基づいて、前記ピーク検出手段のピークデータ判定をするための前記しきい値を制御するピーク判定しきい値制御手段をさらに備える請求項1ないし3のいずれか一項記載の車両検知装置。   Peak data determination of the peak detection means based on at least one of the number of the peak points of the area where the vehicle of the image data is imaged and the number of the peak points of the area where the road surface is imaged The vehicle detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a peak determination threshold value control means for controlling the threshold value for performing the operation. 画像データを走査して、前記画像データの走査方向における輝度値の増減変化が所定のしきい値以上である部分における最大または最小値を示すピーク点の位置を含むピークデータを作成するステップと、
前記ピークデータを第一記憶手段に記憶するステップと、
前記作成されたピークデータと、前記第一記憶手段に記憶されている前記ピークデータよりも前の時点のピークデータとの減算処理を行って差分データを作成するステップと、
前記差分データを第二記憶手段に記憶するステップと、
前記作成された差分データと、前記第二記憶手段に記憶されている、前記差分データ作成手段から出力された前記差分データよりも前の時点の差分データとをマッチングするステップと、
前記差分データ間の一致度に基づいて車両検知を行うステップと、
を備える車両検知方法。
Scanning image data, and generating peak data including a peak point position indicating a maximum value or a minimum value in a portion where a change in luminance value in the scanning direction of the image data is equal to or greater than a predetermined threshold value ; ,
Storing the peak data in a first storage means;
Subtracting the created peak data from the peak data stored in the first storage means before the peak data to create difference data;
Storing the difference data in a second storage means;
Matching the created difference data with the difference data stored in the second storage means and at a time point before the difference data output from the difference data creating means;
Performing vehicle detection based on the degree of coincidence between the difference data;
A vehicle detection method comprising:
前記差分データを作成するステップは、前記減算処理を行ったデータを水平方向に投影して、前記投影されたデータを前記差分データとして出力するステップを含む請求項5記載の車両検知方法。   The vehicle detection method according to claim 5, wherein the step of creating the difference data includes a step of projecting the data subjected to the subtraction process in a horizontal direction and outputting the projected data as the difference data. 前記ピークデータは、前記ピーク点の有無を示す2値のデータである請求項5または6記載の車両検知方法。   The vehicle detection method according to claim 5 or 6, wherein the peak data is binary data indicating the presence or absence of the peak point. 前記画像データの車両が撮像されている領域の前記ピーク点の数および路面が撮像されている領域の前記ピーク点の数のうちのいずれか少なくとも一方に基づいて、前記ピークデータ作成手段のピークデータ判定をするための前記しきい値を制御するステップをさらに備える請求項5ないし7のいずれか一項記載の車両検知方法。   Based on at least one of the number of the peak points in the area where the vehicle of the image data is imaged and the number of the peak points in the area where the road surface is imaged, the peak data of the peak data creating means The vehicle detection method according to any one of claims 5 to 7, further comprising a step of controlling the threshold value for making the determination.
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