JP4689818B2 - 乗車状況判定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗車状況判定装置に関し、特に車内の座席を撮像した画像データを画像処理して空席状態を検出することにより乗車状況を判定する乗車状況判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及に伴い、特急列車や急行列車の空席状況についても、ホームページで容易に確認できるサービスが提供されつつある。このような空席状態は、その列車の座席指定券の販売状況を集計し、その集計結果から空席状況を判定し一般に公開している。
この空席状況の検出は、座席指定券の販売状況に基づくものであり、すでに運行開始された列車に関する乗車状況については把握できない。しかしながら、運行列車の乗車状況を知りたいという要求は高い。例えば、運行列車の途中駅から乗車する利用者は、どの運行列車に空席が多いのか、自由席にも空席があるのかなど、運行列車の乗車状況がわかれば、乗車する運行列車を適切に選択することができるからである。
【０００３】
従来、運行列車の乗車状況を判定する装置として、車内で撮像した画像データから乗車状況を検出するようにしたものが提案されている（例えば、特開平１０−１７４０９３号公報など参照）。これによれば、車内の各座席を画像データに撮像して画像処理を行うことにより空席かどうか判定し、このようにして１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックして乗車状況を判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の乗車状況判定システムでは、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックするために、全座席の画像データを良好に撮影する必要があるが、狭く天井が低い車内で全座席の画像データを良好に撮影しにくく、実用化は難しいという問題点があった。チェックする座席の画像データと空席時の画像データとを比較することにより空席かどうかを判定する場合、個々の座席の画像を精度よく撮像する必要がある。しかし実際には、例えば比較的車内が広い新幹線の車内をその上角から撮影しても、車内の半分程度の座席までしか良好な画像データを得ることができない。したがって、良好な画像データを得るには、車内にカメラを複数設置したりカメラを可動式にして車内を分割して撮影する必要があるが、このような規模の大きな設備では、導入コストや配置スペースに問題が生じ、また乗客に対して悪い印象を与えかねない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断できる乗車状況判定装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかる乗車状況判定装置は、車内の所定位置に配置され、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像するカメラ部と、このカメラ部で撮像された画像の画像データから各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査し、これら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定する座席判定部と、同じくカメラ部で撮像された画像の画像データから車内の通路での立客有無を検出することにより、通路の状態を判定する通路判定部とを設け、総合判定部により、座席判定部からの座席判定結果および通路判定部からの通路判定結果に基づき、車内の乗車状況を判定する乗車状況を判定し、検査座席の判定処理として、座席判定部で、画像データを白黒二値化して得られた検査画像データのうち、画像上の各検査座席ごとに予め設けられた検査領域について少なくとも白および黒のうちいずれか一方の画素数を計数し、その計数結果に基づきそれぞれの座席の使用／未使用状態を検査するとともに、全検査座席に対する使用／未使用状態の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしたものである。
【０００６】
このとき、検査領域として、画像上で、各検査座席の前面上部に設けられた座席カバーが存在する領域を用いてもよい。
【０００７】
また、画像データをエッジ抽出した後に白黒二値化を行うことにより検査画像データを得るようにしてもよく、さらにエッジ抽出および白黒二値化の後に直線成分除去を行うことにより検査画像データを得るようにしてもよい。
全座席の使用状態を判定する場合、座席判定部で、予め得られている全座席に対する全検査座席が使用される確率に応じて、全検査座席から得られた使用／未使用状態の割合を補正し、その補正後の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしてもよい。
【０００８】
通路判定処理として、通路判定部で、画像データと予め記憶しておいた、前記車内のうち前記前記カメラ部で撮像する検査領域となる壁部の表面形状を示す画像データとをパターンマッチング処理し、その処理結果に基づき立客の有無を検出することにより、通路の状態を判定するようにしてもよい。このとき、検査領域として、画像上で、通路のカメラ部と対向する車内出入口扉が存在する領域を用いてもよい。
【０００９】
総合判定の具体例としては、総合判定部で、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率以上であるとともに通路判定結果が立客ありを示す場合は「満席」と判定し、座席使用率が基準使用率以上であるとともに通路判定結果が立客なしを示す場合は「混雑」と判定し、座席使用率が基準使用率未満の場合は「空席あり」と判定するようにしてもよい。このとき、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率未満であるとともに通路判定結果が立客ありを示す場合は「混雑」と判定し、座席使用率が基準使用率未満であるとともに通路判定結果が立客なしを示す場合は「空席あり」と判定するようにしてもよい。
【００１０】
カメラ部については、車内出入口上方に配置するようにしてもよく、このとき、車内の乗客に対して各種情報を表示する表示器と一体として配置してもよい。
また、カメラ部による画像取込タイミングについては、表示器で表示する表示データから取得した発車時刻、予め設定されている前記発車時刻からの経過時間、または、予め設定されている前記表示データから取得した駅名からの経過時間のいずれか１つと、前記表示データから取得した現在時刻とに基づき、カメラ部で画像を撮像する画像取込タイミングを決定するするようにしてもよい。
【００１１】
個々の画像データ取り込みと総合判定との関係については、カメラ部で、１つの画像データに対する座席判定部からの座席判定結果および通路判定部からの通路判定結果が得られた後に、新たな画像データを撮像し、総合判定部で、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果および複数の通路判定結果に基づき、車内の乗車状況を判定する乗車状況を判定するようにしてもよい。このとき、総合判定部で、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果を統計処理することにより得られた１つの代表座席判定結果と、各画像ごとに得られた複数の通路判定結果を統計処理することにより得られた１つの通路座席判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかる乗車状況判定装置のブロック図である。以下では、列車の乗車状況を判定する場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば高速バスなどにも適用できる。
この乗車状況判定装置には、カメラ部１、フレームメモリ２、制御部３、記憶部７および出力Ｉ／Ｆ部８が設けられており、装置本体１０内にそれぞれ格納されている。さらに制御部３には、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６が設けられている。
【００１３】
カメラ部１は、ＣＣＤカメラなどからなり、車内を撮像して乗車状況判定に用いる画像データを取得する。フレームメモリ２は、カメラ部１で撮像された画像データを一時的に格納する。
制御部３は、乗車状況判定装置の各部を制御するとともに、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６を用いて乗車状況の判定を行う。
座席判定部４は、フレームメモリ２に格納されている画像データを画像処理することにより座席の空席状態を判定する。通路判定部５は、フレームメモリ２に格納されている画像データを画像処理することにより通路の立客状態を判定する。
【００１４】
総合判定部６は、座席判定部４からの座席判定結果および通路判定部５からの通路判定結果に基づき、その車内の乗車状況を総合的に判定する、
記憶部７は、この制御部３での制御処理に用いる情報を記憶する。出力Ｉ／Ｆ部８は、制御部３の総合判定部６からの判定結果を外部へ出力する。
なお、制御部３は、ＣＰＵや信号演算処理回路を構成するマイクロプロセッサから構成されており、それら内部あるいは記憶部７に予め格納されているプログラムを実行することにより、制御機能のほか、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６の各機能を実現している。
【００１５】
カメラ部１は、装置本体１０の前面に設けられ、図２に示すように、車内出入口の上方壁面で天井との間のスペースに配置されている。また、他の回路部は装置本体１０内のカメラ部１周囲あるいは後方に実装されている。
このカメラ部１では、カメラ部１手前の端席から車内の１／４〜半分程度までの座席範囲すなわち検査座席を撮影できればよい。また、カメラ部１は車内短手方向（幅方向）のほぼ中央がよく、さらに座席などの障害物を避けて、カメラ部１と対向する車内出入口の扉まで、車内通路を見通せる車内出入口の真上位置に配置すれば後述する通路判定で良好な結果が得られる。
また、前方および後方の車内出入口の上方壁面にそれぞれカメラ部１を配置しておけば、列車が終点で折り返し運転へ移行し、座席の向きが新たな進行方向へ向けて１８０度変更される場合にも対応できる。
【００１６】
通常、車内出入口の上方壁面には各種表示器が配置されており、これら表示器内部にカメラ部１を配置してもよい。特に、表示器１１の表示カバーの内側からカメラ部１で撮像するようにすれば、表示器１１の黒背景でカメラ部１が目立たなくなり、カメラ部１を別体で配置する場合と比較して、乗客が意識することなく車内を撮像することができ、乗客に対して悪い印象を与えることもない。
また、乗客に対して各種情報を表示する表示器１１が設けられている場合は、その表示器１１で表示する表示データ１２から車両運行に関する情報、例えば運行開始、駅出発、駅通過、時刻などの情報を得ることができ、これら情報に基づき最適な画像取込タイミングを決定できる。
【００１７】
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる乗車状況判定装置の動作を説明する。図３は乗車状況判定装置の動作を示すフローチャートである。
制御部３では、まず列車が駅を発車したことを確認し（ステップ１００：ＹＥＳ）、画像取込タイミングの待ち状態へ移行する（ステップ１０１）。列車の発車については、車両走行に応じて発生する走行パルスの有無に応じて確認してもよく、列車の制御システムから信号で確認してもよい。また、表示器１１への駅発車を知らせる表示データ１２や走行速度を示す表示データに基づき確認してもよい。
【００１８】
画像取込タイミングとしては、駅発車／到着の前後で乗客の移動も多いことから、駅間中程位置が望ましい。したがって、駅発車からの走行距離を上記走行パルスから画像取込タイミングを判断してもよい。
また、画像取込タイミングを駅発車の時刻から判断してもよい。例えば、表示器１１で表示する駅発車を知らせるための表示データ１２に基づいて、制御部３でその発車時刻を表示データ１２から取得する。一方、発車後からの経過時間で画像取込タイミングを規定し、予め記憶部７に設定しておく。そして、これら発車時刻および経過時間と、表示器１１で表示する現在時刻の表示データ１２とに基づき、画像取込タイミングが到来したかどうかを確認するようにしてもよい。
【００１９】
これに加えて、発車駅名と次の停車駅名とを表示データ１２から取得し、これら駅名で指定される駅間に対応して記憶部７に予め設定されている発車後からの経過時間を用いて、画像取込タイミングが到来したかどうかを確認するようにしてもよく、各駅間ごとに最適な画像取込タイミングを設定できる。
特に、昼間に運行される列車では、日光が車内に入射する場合が多く、画像処理の障害となる場合もある。したがって、例えば駅間に存在するトンネルなど日光の影響を受けない地点を通過する際を、画像取込タイミングとして設定することにより、画像処理に好適な画像データを得ることができる。
【００２０】
画像取込タイミングとなった場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、制御部３では、カメラ部１に対して画像取込を指示する（ステップ１０２）。これにより、カメラ部１で車内を撮像した１つの画像データがフレームメモリ２へ格納される。
次に 制御部３では、座席判定部４および通路判定部５に対して判定開始を指示する。これにより、座席判定部４において座席の座席判定処理が行われるとともに（ステップ１０３）、これと並行して通路判定部５において通路の立客判定処理が行われる（ステップ１０４）。
【００２１】
ここで、図４を参照して、座席判定部４における座席判定処理について説明する。図４は座席判定処理を示すフローチャートである。
座席判定部４では、制御部３からの判定開始指示に応じて、フレームメモリ２に格納されている各画像データごとに、図４の座席判定処理を実行する。本実施の形態では、カメラ部１を固定して常時同じ画角の画像を固定的に撮像し、その画像上に予め設定した検査領域ごとに、空席か否かを判断するようにしたものである。さらに、各検査領域としては、車内の全座席ではなく一部の座席にだけ設定し、これら検査座席の空席状況に基づき車内全体の乗車状況を判定している。
【００２２】
フレームメモリ２には、上記図３のステップ１０２により、カメラ部１で図５のような画像データが取り込まれているものとする。記憶部７には、その画像データに対して予め設定した検査領域の位置を示す検査領域情報が格納されている。検査領域としては、各検査座席ごとに使用／未使用（空席）の状態を検査できる領域であればいずれの位置に設定してもよい。本実施の形態では、各座席の前面（すなわちカメラ部１と対向する面）の上部に設けられている座席カバーの位置にそれぞれの検査領域を設定してある。このように座席カバーを検査領域とすることにより、１つの画像データで車内長手方向に約半数の座席について検査することができる。また、座席カバーとして白色などの明るい色が多く用いられるため、画像処理上、乗客と識別しやすい。
【００２３】
座席判定部４では、このような画像データをフレームメモリ２から読み出し、所定の輝度値に基づきその画像データをエッジ抽出処理し（ステップ１１０）、図６に示すようなエッジ抽出データを生成する。
続いて、その二値画像データに対して白黒二値化処理を行って（ステップ１１１）、直線成分の除去処理を行うことにより（ステップ１１２）、図７に示すような検査画像データを得る。
このような画像処理を行うことにより、検査領域に乗客の頭部があれば、黒画素の曲線エッジが現れ、乗客の頭部がなければ白画素のみとなるため、少なくともその白または黒画素数を計数すれば座席の使用／未使用を検査できる。
【００２４】
この検査方法に基づき、座席判定部４では、記憶部７から検査領域情報を読み出し、各検査領域ごとに座席の使用／未使用（空席）の状態を検査する。
まず、未処理の検査領域を選択し（ステップ１１３）、その検査領域内の黒画素数を計数する（ステップ１１４）。そして、その黒画素数が所定しきい値以上であった場合は（ステップ１１５：ＹＥＳ）、使用状態であると判断し（ステップ１１６）、黒画素数が所定しきい値未満であった場合は（ステップ１１５：ＮＯ）、未使用状態であると判断する。
【００２５】
このように、画像データをエッジ抽出処理して白黒二値化処理を行った後、その検査画像データで予め設定しておいた検査領域内の白または黒画素数を計数して、検査座席の使用／未使用（空席）の状態を検査するようにしたので、短い処理時間で使用／未使用の状態を検査できる。
また、白黒二値化処理後、さらに直線成分の除去処理を行うようにしたので、検査領域内に乗客からほとんど現れない直線的なもの、例えば日光などを除去することができ、精度よく検査座席の使用／未使用の状態を検査できる。なお、エッジ抽出や直線成分除去を行わず白黒二値化だけを行って、図８に示すような二値画像データを得て、白または黒画素数を計数するようにしてもよく、画素数を増やした場合でも極めて短時間で使用／未使用の状態を検査できる。また、エッジ抽出処理については、白黒二値化処理の後で行ってもよい。
【００２６】
選択した検査領域に対する使用／未使用の検査が終了した後、他の未処理領域が残っている場合は（ステップ１１８：ＮＯ）、ステップ１１３へ戻って次の未処理領域に対する使用／未使用の検査を繰り返し実施する。
すべての検査領域に対する使用／未使用の検査が終了した場合は（ステップ１１８：ＹＥＳ）、全検査座席の数に対する座席使用数の割合により座席使用率を算出する。そして、得られた座席使用率を、車内の全座席における座席判定結果と見なして制御部３へ出力し（ステップ１１９）、１つの画像データに対する座席判定処理を終了する。
このようにして、座席判定部４では、フレームメモリ２に格納されている１つの画像データを読み出して処理し、座席判定結果を制御部３へ出力する。
【００２７】
車内の全座席における座席判定結果すなわち座席使用率を導出する場合、所定の補正係数（補正関数）を用いて全検査座席での座席使用率を補正し、補正後の座席使用率を全座席の座席使用率と見なすようにしてもよい。これは、車内出入口から遠い座席すなわち車内長手方向での中央付近の座席と、車内出入口に近い座席とでは、座席が使用される確率にずれが生じる可能性があり、通路側の座席と窓側の座席との間でも同様の可能性がある。したがって、全検査座席から得られた座席使用率を所定の補正係数（補正関数）で補正することにより、全座席での真の座席使用率に極めて近い値を導出することができる。
【００２８】
次に、通路判定部５における通路判定処理について説明する。通路判定処理では、通路に存在する立客の有無を検査する。検査方法については、図４の座席判定処理とほぼ同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
座席判定処理と異なる点は、検査領域が各座席ごとではなく、通路のカメラ部１と対向する壁部、例えば車内出入口の扉が検査領域となる。したがって、この検査領域となる壁部の表面形状をパターン画像データとして記憶部７に予め登録しておき、そのパターン画像データと検査画像データとをパターンマッチング処理して比較することにより、通路に判定する立客の有無を検査する。
【００２９】
パターンマッチング処理については、例えば、エッジ抽出（図４：ステップ１１０）し、必要に応じて白黒二値化（ステップ１１１）や直線成分除去（ステップ１１２）を行うことにより得られた検査画像データと、パターン画像データとについて、その画素レベルでの相関を求め、その相関の強さに基づき両者の一致／不一致、すなわち立客の有無を判断すればよい。
このとき二値化画像データでドアと乗客との識別がつきにくい場合は、ドアに白色（明るい色）のシール、あるいは白色（明るい色）と黒色（暗い色）からなるシールなどを貼ってもよい。また検査領域の数は１つでもよく、複数設けてもよい。またシールに代えて、検査領域として比較的コントラストが高い部分、例えば車内出入口壁部の柱（扉枠）や扉の窓枠などを含むようにしてもよい。
【００３０】
また、通路判定処理では、座席判定処理のように使用／未使用数を計数できないため、ステップ１１９では、立客の有無を通路判定結果として制御部３へ出力する。
このようにして、通路判定部５では、フレームメモリ２に格納されている１つの画像データを読み出して処理し、通路判定結果を制御部３へ出力する。
このように、車内通路を見通せる画像を撮像し、その画像上の通路を見通せる位置に検査領域を設けて立客の有無を検出するようにしたので、座席判定処理とほぼ同様の極めて短い時間で、立客の有無を検査することができる。
【００３１】
制御部３では、図３のステップ１０３の座席判定処理で得られた座席判定結果を座席判定部４から受け取るととももに、ステップ１０４の通路判定処理で得られた通路判定部５から通路判定結果を受け取る。そして、１つの画像データに対するこれら座席判定結果および通路判定結果を記憶部７へ格納した後、規定回数だけ画像データの取込が終わったかどうかチェックし（ステップ１０５）、規定回数に達していない場合は（ステップ１０５：ＮＯ）、先の画像取込からある程度時間間隔をあけて（例えば、数分間隔で）、ステップ１０２に戻ってカメラ部１による新たな画像の取込を行う。
【００３２】
また、規定回数分の画像取込が終了した場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、記憶部７に格納されている規定回数分の座席判定結果と通路判定結果に基づき、総合判定部６で乗車状況の総合判定を行う。このとき、各座席判定結果から統計処理、例えば各座席判定結果で示される基準使用率の平均値算出処理を行うことにより１つの代表座席判定結果を得る。同様にして、各通路判定結果から統計処理、例えば各通路判定結果の多数決処理を行うことにより１つの代表通路判定結果を得る。
このように、乗客の移動が頻繁に行われるものではなく、判定間隔に余裕がとれることを利用して、１つの画像データに対する座席判定結果および通路判定結果を得た後、次の画像データの取り込みを行うようにしたので、フレームメモリ２の記憶容量が少なくて済み、安価に乗車状況判定装置を構成できる。
【００３３】
この後、総合判定部６では、これら代表する座席判定結果および通路判定結果を用いて、図９に示すような判定基準に基づいて乗車状況の総合判定を行う。
図９の判定基準によれば、入力条件として、例えば、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率以上で空席の割合が低く、かつ通路判定結果が立客ありを示す場合（入力条件▲１▼）、乗車状況は「満席」と判定される。
【００３４】
また、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率以上で空席の割合が低く、かつ通路判定結果が立客なしを示す場合は（入力条件▲２▼）、乗車状況は「混雑」と判定される。
さらに、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満であり空席の割合が高い場合（入力条件▲３▼）、乗車状況は「空席あり」と判定される。
【００３５】
制御部３では、フレームメモリ２に格納された各画像データごとに、上記のような乗車状況の判定を行い、すべての画像データに対応する乗車状況の判定結果を統計処理し、得られた判定結果を出力Ｉ／Ｆ部８から出力する。
この出力は、既存の列車通信システムなどを介して以降の停車駅や列車運行管理センタなどへ通知され、以降の停車駅で乗車予定の利用客にアナウンスされる。これにより、利用客が乗車予定の運行列車を適切に選択できる。
【００３６】
このように、車内の所定位置に配置されたカメラ部１で、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像し、その画像データから、座席判定部４で各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査してこれら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定し、また通路判定部５で、車内の通路での立客有無を検査することにより通路の状態を判定し、総合判定部６で、座席判定部４からの座席判定結果と、通路判定部５からの通路判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定するようにしたので、従来のように、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックする場合のように全座席の明瞭な画像データが必要なくなる。
したがって、可動式カメラなどの構成を必要とせず、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断でき実用化が容易であるとともに、導入コストや配置スペースの問題が解決できる。
【００３７】
また、座席に対する使用／未使用の検査だけでなく、車内通路の立客有無も乗車状況の判定に用いるようにしたので、検査座席の使用率が高い場合、直ちに「満席」と判断せず、立客がいないことが確認された場合は「混雑」と判断するようにしたので、一部の検査座席を用いて車内状況を判定する場合でも、検査座席以外の座席が空席である可能性もあるケース、さらには次の停車駅で降りる乗客がいるケースも考慮でき、実際の状況に適した乗車状況を判定出力することができる。
【００３８】
上記した図９の判定基準では、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満であり空席の割合が高い場合（入力条件▲３▼）、通路判定結果の立客有無に関係なく、乗車状況として「空席あり」と判定するようにした場合について説明したが、図１０のように、座席使用率が基準使用率未満の場合でも、通路判定結果の立客有無を考慮して判定してもよい。
すなわち、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満で空席の割合が高く、かつ通路判定結果が立客ありを示す場合（入力条件▲４▼）、乗車状況は「混雑」と判定される。
【００３９】
座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満で空席の割合が高く、かつ通路判定結果が立客なしを示す場合（入力条件▲５▼）、乗車状況は「空席あり」と判定される。
これにより、検査座席である程度空席が検出された場合でも、「立客あり」の場合は乗客の一時的な離席などによる空席である可能性が高いという判断を、乗車状況の判定の際に考慮することができ、実際の状況に適した乗車状況を判定出力することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、車内の所定位置に配置されたカメラ部で、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像し、その画像データから、座席判定部で各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査してこれら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定し、また通路判定部で、車内の通路での立客有無を検査することにより通路の状態を判定し、総合判定部で、座席判定部からの座席判定結果と、通路判定部からの通路判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定し、検査座席の判定処理として、座席判定部で、画像データを白黒二値化して得られた検査画像データのうち、画像上の各検査座席ごとに予め設けられた検査領域について少なくとも白および黒のうちいずれか一方の画素数を計数し、その計数結果に基づきそれぞれの座席の使用／未使用状態を検査するとともに、全検査座席に対する使用／未使用状態の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしたので、従来のように、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックするために全座席の明瞭な画像データが必要なくなる。
したがって、可動式カメラなどの構成を必要とせず、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断でき実用化が容易であるとともに、導入コストや配置スペースの問題が解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる乗車状況判定装置を示すブロック図である。
【図２】 カメラの配置例を示す説明図である。
【図３】 乗車状況判定動作を示すフローチャートである。
【図４】 座席判定処理をしめすフローチャートである。
【図５】 カメラ取得画像データ例を示す説明図である。
【図６】 エッジ抽出データ例を示す説明図である。
【図７】 二値化および直線成分除去後の画像データ例を示す説明図である。
【図８】 二値画像データ例を示す説明図である。
【図９】 判定基準例を示す説明図である。
【図１０】 他の判定基準例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…カメラ、２…フレームメモリ、３…制御部、４…座席判定部、５…通路判定部、６…総合判定部、７…記憶部、８…出力Ｉ／Ｆ部、１０…装置本体、１１…表示器、１２…表示データ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗車状況判定装置に関し、特に車内の座席を撮像した画像データを画像処理して空席状態を検出することにより乗車状況を判定する乗車状況判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットの普及に伴い、特急列車や急行列車の空席状況についても、ホームページで容易に確認できるサービスが提供されつつある。このような空席状態は、その列車の座席指定券の販売状況を集計し、その集計結果から空席状況を判定し一般に公開している。
この空席状況の検出は、座席指定券の販売状況に基づくものであり、すでに運行開始された列車に関する乗車状況については把握できない。しかしながら、運行列車の乗車状況を知りたいという要求は高い。例えば、運行列車の途中駅から乗車する利用者は、どの運行列車に空席が多いのか、自由席にも空席があるのかなど、運行列車の乗車状況がわかれば、乗車する運行列車を適切に選択することができるからである。
【０００３】
従来、運行列車の乗車状況を判定する装置として、車内で撮像した画像データから乗車状況を検出するようにしたものが提案されている（例えば、特開平１０−１７４０９３号公報など参照）。これによれば、車内の各座席を画像データに撮像して画像処理を行うことにより空席かどうか判定し、このようにして１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックして乗車状況を判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の乗車状況判定システムでは、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックするために、全座席の画像データを良好に撮影する必要があるが、狭く天井が低い車内で全座席の画像データを良好に撮影しにくく、実用化は難しいという問題点があった。チェックする座席の画像データと空席時の画像データとを比較することにより空席かどうかを判定する場合、個々の座席の画像を精度よく撮像する必要がある。しかし実際には、例えば比較的車内が広い新幹線の車内をその上角から撮影しても、車内の半分程度の座席までしか良好な画像データを得ることができない。したがって、良好な画像データを得るには、車内にカメラを複数設置したりカメラを可動式にして車内を分割して撮影する必要があるが、このような規模の大きな設備では、導入コストや配置スペースに問題が生じ、また乗客に対して悪い印象を与えかねない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断できる乗車状況判定装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかる乗車状況判定装置は、車内の所定位置に配置され、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像するカメラ部と、このカメラ部で撮像された画像の画像データから各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査し、これら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定する座席判定部と、同じくカメラ部で撮像された画像の画像データから車内の通路での立客有無を検出することにより、通路の状態を判定する通路判定部とを設け、総合判定部により、座席判定部からの座席判定結果および通路判定部からの通路判定結果に基づき、車内の乗車状況を判定する乗車状況を判定し、検査座席の判定処理として、座席判定部で、画像データを白黒二値化して得られた検査画像データのうち、画像上の各検査座席ごとに予め設けられた検査領域について少なくとも白および黒のうちいずれか一方の画素数を計数し、その計数結果に基づきそれぞれの座席の使用／未使用状態を検査するとともに、全検査座席に対する使用／未使用状態の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしたものである。
【０００６】
このとき、検査領域として、画像上で、各検査座席の前面上部に設けられた座席カバーが存在する領域を用いてもよい。
【０００７】
また、画像データをエッジ抽出した後に白黒二値化を行うことにより検査画像データを得るようにしてもよく、さらにエッジ抽出および白黒二値化の後に直線成分除去を行うことにより検査画像データを得るようにしてもよい。
全座席の使用状態を判定する場合、座席判定部で、予め得られている全座席に対する全検査座席が使用される確率に応じて、全検査座席から得られた使用／未使用状態の割合を補正し、その補正後の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしてもよい。
【０００８】
通路判定処理として、通路判定部で、画像データと予め記憶しておいた、前記車内のうち前記前記カメラ部で撮像する検査領域となる壁部の表面形状を示す画像データとをパターンマッチング処理し、その処理結果に基づき立客の有無を検出することにより、通路の状態を判定するようにしてもよい。このとき、検査領域として、画像上で、通路のカメラ部と対向する車内出入口扉が存在する領域を用いてもよい。
【０００９】
総合判定の具体例としては、総合判定部で、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率以上であるとともに通路判定結果が立客ありを示す場合は「満席」と判定し、座席使用率が基準使用率以上であるとともに通路判定結果が立客なしを示す場合は「混雑」と判定し、座席使用率が基準使用率未満の場合は「空席あり」と判定するようにしてもよい。このとき、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率未満であるとともに通路判定結果が立客ありを示す場合は「混雑」と判定し、座席使用率が基準使用率未満であるとともに通路判定結果が立客なしを示す場合は「空席あり」と判定するようにしてもよい。
【００１０】
カメラ部については、車内出入口上方に配置するようにしてもよく、このとき、車内の乗客に対して各種情報を表示する表示器と一体として配置してもよい。
また、カメラ部による画像取込タイミングについては、表示器で表示する表示データから取得した発車時刻、予め設定されている前記発車時刻からの経過時間、または、予め設定されている前記表示データから取得した駅名からの経過時間のいずれか１つと、前記表示データから取得した現在時刻とに基づき、カメラ部で画像を撮像する画像取込タイミングを決定するするようにしてもよい。
【００１１】
個々の画像データ取り込みと総合判定との関係については、カメラ部で、１つの画像データに対する座席判定部からの座席判定結果および通路判定部からの通路判定結果が得られた後に、新たな画像データを撮像し、総合判定部で、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果および複数の通路判定結果に基づき、車内の乗車状況を判定する乗車状況を判定するようにしてもよい。このとき、総合判定部で、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果を統計処理することにより得られた１つの代表座席判定結果と、各画像ごとに得られた複数の通路判定結果を統計処理することにより得られた１つの通路座席判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかる乗車状況判定装置のブロック図である。以下では、列車の乗車状況を判定する場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば高速バスなどにも適用できる。
この乗車状況判定装置には、カメラ部１、フレームメモリ２、制御部３、記憶部７および出力Ｉ／Ｆ部８が設けられており、装置本体１０内にそれぞれ格納されている。さらに制御部３には、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６が設けられている。
【００１３】
カメラ部１は、ＣＣＤカメラなどからなり、車内を撮像して乗車状況判定に用いる画像データを取得する。フレームメモリ２は、カメラ部１で撮像された画像データを一時的に格納する。
制御部３は、乗車状況判定装置の各部を制御するとともに、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６を用いて乗車状況の判定を行う。
座席判定部４は、フレームメモリ２に格納されている画像データを画像処理することにより座席の空席状態を判定する。通路判定部５は、フレームメモリ２に格納されている画像データを画像処理することにより通路の立客状態を判定する。
【００１４】
総合判定部６は、座席判定部４からの座席判定結果および通路判定部５からの通路判定結果に基づき、その車内の乗車状況を総合的に判定する、
記憶部７は、この制御部３での制御処理に用いる情報を記憶する。出力Ｉ／Ｆ部８は、制御部３の総合判定部６からの判定結果を外部へ出力する。
なお、制御部３は、ＣＰＵや信号演算処理回路を構成するマイクロプロセッサから構成されており、それら内部あるいは記憶部７に予め格納されているプログラムを実行することにより、制御機能のほか、座席判定部４、通路判定部５および総合判定部６の各機能を実現している。
【００１５】
カメラ部１は、装置本体１０の前面に設けられ、図２に示すように、車内出入口の上方壁面で天井との間のスペースに配置されている。また、他の回路部は装置本体１０内のカメラ部１周囲あるいは後方に実装されている。
このカメラ部１では、カメラ部１手前の端席から車内の１／４〜半分程度までの座席範囲すなわち検査座席を撮影できればよい。また、カメラ部１は車内短手方向（幅方向）のほぼ中央がよく、さらに座席などの障害物を避けて、カメラ部１と対向する車内出入口の扉まで、車内通路を見通せる車内出入口の真上位置に配置すれば後述する通路判定で良好な結果が得られる。
また、前方および後方の車内出入口の上方壁面にそれぞれカメラ部１を配置しておけば、列車が終点で折り返し運転へ移行し、座席の向きが新たな進行方向へ向けて１８０度変更される場合にも対応できる。
【００１６】
通常、車内出入口の上方壁面には各種表示器が配置されており、これら表示器内部にカメラ部１を配置してもよい。特に、表示器１１の表示カバーの内側からカメラ部１で撮像するようにすれば、表示器１１の黒背景でカメラ部１が目立たなくなり、カメラ部１を別体で配置する場合と比較して、乗客が意識することなく車内を撮像することができ、乗客に対して悪い印象を与えることもない。
また、乗客に対して各種情報を表示する表示器１１が設けられている場合は、その表示器１１で表示する表示データ１２から車両運行に関する情報、例えば運行開始、駅出発、駅通過、時刻などの情報を得ることができ、これら情報に基づき最適な画像取込タイミングを決定できる。
【００１７】
次に、図３を参照して、本実施の形態にかかる乗車状況判定装置の動作を説明する。図３は乗車状況判定装置の動作を示すフローチャートである。
制御部３では、まず列車が駅を発車したことを確認し（ステップ１００：ＹＥＳ）、画像取込タイミングの待ち状態へ移行する（ステップ１０１）。列車の発車については、車両走行に応じて発生する走行パルスの有無に応じて確認してもよく、列車の制御システムから信号で確認してもよい。また、表示器１１への駅発車を知らせる表示データ１２や走行速度を示す表示データに基づき確認してもよい。
【００１８】
画像取込タイミングとしては、駅発車／到着の前後で乗客の移動も多いことから、駅間中程位置が望ましい。したがって、駅発車からの走行距離を上記走行パルスから画像取込タイミングを判断してもよい。
また、画像取込タイミングを駅発車の時刻から判断してもよい。例えば、表示器１１で表示する駅発車を知らせるための表示データ１２に基づいて、制御部３でその発車時刻を表示データ１２から取得する。一方、発車後からの経過時間で画像取込タイミングを規定し、予め記憶部７に設定しておく。そして、これら発車時刻および経過時間と、表示器１１で表示する現在時刻の表示データ１２とに基づき、画像取込タイミングが到来したかどうかを確認するようにしてもよい。
【００１９】
これに加えて、発車駅名と次の停車駅名とを表示データ１２から取得し、これら駅名で指定される駅間に対応して記憶部７に予め設定されている発車後からの経過時間を用いて、画像取込タイミングが到来したかどうかを確認するようにしてもよく、各駅間ごとに最適な画像取込タイミングを設定できる。
特に、昼間に運行される列車では、日光が車内に入射する場合が多く、画像処理の障害となる場合もある。したがって、例えば駅間に存在するトンネルなど日光の影響を受けない地点を通過する際を、画像取込タイミングとして設定することにより、画像処理に好適な画像データを得ることができる。
【００２０】
画像取込タイミングとなった場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、制御部３では、カメラ部１に対して画像取込を指示する（ステップ１０２）。これにより、カメラ部１で車内を撮像した１つの画像データがフレームメモリ２へ格納される。
次に 制御部３では、座席判定部４および通路判定部５に対して判定開始を指示する。これにより、座席判定部４において座席の座席判定処理が行われるとともに（ステップ１０３）、これと並行して通路判定部５において通路の立客判定処理が行われる（ステップ１０４）。
【００２１】
ここで、図４を参照して、座席判定部４における座席判定処理について説明する。図４は座席判定処理を示すフローチャートである。
座席判定部４では、制御部３からの判定開始指示に応じて、フレームメモリ２に格納されている各画像データごとに、図４の座席判定処理を実行する。本実施の形態では、カメラ部１を固定して常時同じ画角の画像を固定的に撮像し、その画像上に予め設定した検査領域ごとに、空席か否かを判断するようにしたものである。さらに、各検査領域としては、車内の全座席ではなく一部の座席にだけ設定し、これら検査座席の空席状況に基づき車内全体の乗車状況を判定している。
【００２２】
フレームメモリ２には、上記図３のステップ１０２により、カメラ部１で図５のような画像データが取り込まれているものとする。記憶部７には、その画像データに対して予め設定した検査領域の位置を示す検査領域情報が格納されている。検査領域としては、各検査座席ごとに使用／未使用（空席）の状態を検査できる領域であればいずれの位置に設定してもよい。本実施の形態では、各座席の前面（すなわちカメラ部１と対向する面）の上部に設けられている座席カバーの位置にそれぞれの検査領域を設定してある。このように座席カバーを検査領域とすることにより、１つの画像データで車内長手方向に約半数の座席について検査することができる。また、座席カバーとして白色などの明るい色が多く用いられるため、画像処理上、乗客と識別しやすい。
【００２３】
座席判定部４では、このような画像データをフレームメモリ２から読み出し、所定の輝度値に基づきその画像データをエッジ抽出処理し（ステップ１１０）、図６に示すようなエッジ抽出データを生成する。
続いて、その二値画像データに対して白黒二値化処理を行って（ステップ１１１）、直線成分の除去処理を行うことにより（ステップ１１２）、図７に示すような検査画像データを得る。
このような画像処理を行うことにより、検査領域に乗客の頭部があれば、黒画素の曲線エッジが現れ、乗客の頭部がなければ白画素のみとなるため、少なくともその白または黒画素数を計数すれば座席の使用／未使用を検査できる。
【００２４】
この検査方法に基づき、座席判定部４では、記憶部７から検査領域情報を読み出し、各検査領域ごとに座席の使用／未使用（空席）の状態を検査する。
まず、未処理の検査領域を選択し（ステップ１１３）、その検査領域内の黒画素数を計数する（ステップ１１４）。そして、その黒画素数が所定しきい値以上であった場合は（ステップ１１５：ＹＥＳ）、使用状態であると判断し（ステップ１１６）、黒画素数が所定しきい値未満であった場合は（ステップ１１５：ＮＯ）、未使用状態であると判断する。
【００２５】
このように、画像データをエッジ抽出処理して白黒二値化処理を行った後、その検査画像データで予め設定しておいた検査領域内の白または黒画素数を計数して、検査座席の使用／未使用（空席）の状態を検査するようにしたので、短い処理時間で使用／未使用の状態を検査できる。
また、白黒二値化処理後、さらに直線成分の除去処理を行うようにしたので、検査領域内に乗客からほとんど現れない直線的なもの、例えば日光などを除去することができ、精度よく検査座席の使用／未使用の状態を検査できる。なお、エッジ抽出や直線成分除去を行わず白黒二値化だけを行って、図８に示すような二値画像データを得て、白または黒画素数を計数するようにしてもよく、画素数を増やした場合でも極めて短時間で使用／未使用の状態を検査できる。また、エッジ抽出処理については、白黒二値化処理の後で行ってもよい。
【００２６】
選択した検査領域に対する使用／未使用の検査が終了した後、他の未処理領域が残っている場合は（ステップ１１８：ＮＯ）、ステップ１１３へ戻って次の未処理領域に対する使用／未使用の検査を繰り返し実施する。
すべての検査領域に対する使用／未使用の検査が終了した場合は（ステップ１１８：ＹＥＳ）、全検査座席の数に対する座席使用数の割合により座席使用率を算出する。そして、得られた座席使用率を、車内の全座席における座席判定結果と見なして制御部３へ出力し（ステップ１１９）、１つの画像データに対する座席判定処理を終了する。
このようにして、座席判定部４では、フレームメモリ２に格納されている１つの画像データを読み出して処理し、座席判定結果を制御部３へ出力する。
【００２７】
車内の全座席における座席判定結果すなわち座席使用率を導出する場合、所定の補正係数（補正関数）を用いて全検査座席での座席使用率を補正し、補正後の座席使用率を全座席の座席使用率と見なすようにしてもよい。これは、車内出入口から遠い座席すなわち車内長手方向での中央付近の座席と、車内出入口に近い座席とでは、座席が使用される確率にずれが生じる可能性があり、通路側の座席と窓側の座席との間でも同様の可能性がある。したがって、全検査座席から得られた座席使用率を所定の補正係数（補正関数）で補正することにより、全座席での真の座席使用率に極めて近い値を導出することができる。
【００２８】
次に、通路判定部５における通路判定処理について説明する。通路判定処理では、通路に存在する立客の有無を検査する。検査方法については、図４の座席判定処理とほぼ同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
座席判定処理と異なる点は、検査領域が各座席ごとではなく、通路のカメラ部１と対向する壁部、例えば車内出入口の扉が検査領域となる。したがって、この検査領域となる壁部の表面形状をパターン画像データとして記憶部７に予め登録しておき、そのパターン画像データと検査画像データとをパターンマッチング処理して比較することにより、通路に判定する立客の有無を検査する。
【００２９】
パターンマッチング処理については、例えば、エッジ抽出（図４：ステップ１１０）し、必要に応じて白黒二値化（ステップ１１１）や直線成分除去（ステップ１１２）を行うことにより得られた検査画像データと、パターン画像データとについて、その画素レベルでの相関を求め、その相関の強さに基づき両者の一致／不一致、すなわち立客の有無を判断すればよい。
このとき二値化画像データでドアと乗客との識別がつきにくい場合は、ドアに白色（明るい色）のシール、あるいは白色（明るい色）と黒色（暗い色）からなるシールなどを貼ってもよい。また検査領域の数は１つでもよく、複数設けてもよい。またシールに代えて、検査領域として比較的コントラストが高い部分、例えば車内出入口壁部の柱（扉枠）や扉の窓枠などを含むようにしてもよい。
【００３０】
また、通路判定処理では、座席判定処理のように使用／未使用数を計数できないため、ステップ１１９では、立客の有無を通路判定結果として制御部３へ出力する。
このようにして、通路判定部５では、フレームメモリ２に格納されている１つの画像データを読み出して処理し、通路判定結果を制御部３へ出力する。
このように、車内通路を見通せる画像を撮像し、その画像上の通路を見通せる位置に検査領域を設けて立客の有無を検出するようにしたので、座席判定処理とほぼ同様の極めて短い時間で、立客の有無を検査することができる。
【００３１】
制御部３では、図３のステップ１０３の座席判定処理で得られた座席判定結果を座席判定部４から受け取るととももに、ステップ１０４の通路判定処理で得られた通路判定部５から通路判定結果を受け取る。そして、１つの画像データに対するこれら座席判定結果および通路判定結果を記憶部７へ格納した後、規定回数だけ画像データの取込が終わったかどうかチェックし（ステップ１０５）、規定回数に達していない場合は（ステップ１０５：ＮＯ）、先の画像取込からある程度時間間隔をあけて（例えば、数分間隔で）、ステップ１０２に戻ってカメラ部１による新たな画像の取込を行う。
【００３２】
また、規定回数分の画像取込が終了した場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、記憶部７に格納されている規定回数分の座席判定結果と通路判定結果に基づき、総合判定部６で乗車状況の総合判定を行う。このとき、各座席判定結果から統計処理、例えば各座席判定結果で示される基準使用率の平均値算出処理を行うことにより１つの代表座席判定結果を得る。同様にして、各通路判定結果から統計処理、例えば各通路判定結果の多数決処理を行うことにより１つの代表通路判定結果を得る。
このように、乗客の移動が頻繁に行われるものではなく、判定間隔に余裕がとれることを利用して、１つの画像データに対する座席判定結果および通路判定結果を得た後、次の画像データの取り込みを行うようにしたので、フレームメモリ２の記憶容量が少なくて済み、安価に乗車状況判定装置を構成できる。
【００３３】
この後、総合判定部６では、これら代表する座席判定結果および通路判定結果を用いて、図９に示すような判定基準に基づいて乗車状況の総合判定を行う。
図９の判定基準によれば、入力条件として、例えば、座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率以上で空席の割合が低く、かつ通路判定結果が立客ありを示す場合（入力条件▲１▼）、乗車状況は「満席」と判定される。
【００３４】
また、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率以上で空席の割合が低く、かつ通路判定結果が立客なしを示す場合は（入力条件▲２▼）、乗車状況は「混雑」と判定される。
さらに、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満であり空席の割合が高い場合（入力条件▲３▼）、乗車状況は「空席あり」と判定される。
【００３５】
制御部３では、フレームメモリ２に格納された各画像データごとに、上記のような乗車状況の判定を行い、すべての画像データに対応する乗車状況の判定結果を統計処理し、得られた判定結果を出力Ｉ／Ｆ部８から出力する。
この出力は、既存の列車通信システムなどを介して以降の停車駅や列車運行管理センタなどへ通知され、以降の停車駅で乗車予定の利用客にアナウンスされる。これにより、利用客が乗車予定の運行列車を適切に選択できる。
【００３６】
このように、車内の所定位置に配置されたカメラ部１で、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像し、その画像データから、座席判定部４で各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査してこれら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定し、また通路判定部５で、車内の通路での立客有無を検査することにより通路の状態を判定し、総合判定部６で、座席判定部４からの座席判定結果と、通路判定部５からの通路判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定するようにしたので、従来のように、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックする場合のように全座席の明瞭な画像データが必要なくなる。
したがって、可動式カメラなどの構成を必要とせず、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断でき実用化が容易であるとともに、導入コストや配置スペースの問題が解決できる。
【００３７】
また、座席に対する使用／未使用の検査だけでなく、車内通路の立客有無も乗車状況の判定に用いるようにしたので、検査座席の使用率が高い場合、直ちに「満席」と判断せず、立客がいないことが確認された場合は「混雑」と判断するようにしたので、一部の検査座席を用いて車内状況を判定する場合でも、検査座席以外の座席が空席である可能性もあるケース、さらには次の停車駅で降りる乗客がいるケースも考慮でき、実際の状況に適した乗車状況を判定出力することができる。
【００３８】
上記した図９の判定基準では、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満であり空席の割合が高い場合（入力条件▲３▼）、通路判定結果の立客有無に関係なく、乗車状況として「空席あり」と判定するようにした場合について説明したが、図１０のように、座席使用率が基準使用率未満の場合でも、通路判定結果の立客有無を考慮して判定してもよい。
すなわち、入力条件として、座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満で空席の割合が高く、かつ通路判定結果が立客ありを示す場合（入力条件▲４▼）、乗車状況は「混雑」と判定される。
【００３９】
座席判定結果で示される座席使用率が基準使用率未満で空席の割合が高く、かつ通路判定結果が立客なしを示す場合（入力条件▲５▼）、乗車状況は「空席あり」と判定される。
これにより、検査座席である程度空席が検出された場合でも、「立客あり」の場合は乗客の一時的な離席などによる空席である可能性が高いという判断を、乗車状況の判定の際に考慮することができ、実際の状況に適した乗車状況を判定出力することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、車内の所定位置に配置されたカメラ部で、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像し、その画像データから、座席判定部で各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査してこれら検査結果に基づき車内の全座席の使用状態を判定し、また通路判定部で、車内の通路での立客有無を検査することにより通路の状態を判定し、総合判定部で、座席判定部からの座席判定結果と、通路判定部からの通路判定結果とに基づき、車内の乗車状況を判定し、検査座席の判定処理として、座席判定部で、画像データを白黒二値化して得られた検査画像データのうち、画像上の各検査座席ごとに予め設けられた検査領域について少なくとも白および黒のうちいずれか一方の画素数を計数し、その計数結果に基づきそれぞれの座席の使用／未使用状態を検査するとともに、全検査座席に対する使用／未使用状態の割合に基づき全座席の使用状態を判定するようにしたので、従来のように、１つの車両についてすべての座席の空き状態をチェックするために全座席の明瞭な画像データが必要なくなる。
したがって、可動式カメラなどの構成を必要とせず、比較的簡素な構成で乗車状況を適切に判断でき実用化が容易であるとともに、導入コストや配置スペースの問題が解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる乗車状況判定装置を示すブロック図である。
【図２】 カメラの配置例を示す説明図である。
【図３】 乗車状況判定動作を示すフローチャートである。
【図４】 座席判定処理をしめすフローチャートである。
【図５】 カメラ取得画像データ例を示す説明図である。
【図６】 エッジ抽出データ例を示す説明図である。
【図７】 二値化および直線成分除去後の画像データ例を示す説明図である。
【図８】 二値画像データ例を示す説明図である。
【図９】 判定基準例を示す説明図である。
【図１０】 他の判定基準例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…カメラ、２…フレームメモリ、３…制御部、４…座席判定部、５…通路判定部、６…総合判定部、７…記憶部、８…出力Ｉ／Ｆ部、１０…装置本体、１１…表示器、１２…表示データ。
Claims (14)
- 車内を撮像した画像データを画像処理することにより乗車状況を判定する乗車状況判定装置において、
車内の所定位置に配置され、車内の全座席の一部からなる複数の検査座席を含むとともに車内の通路を見通す画像を撮像するカメラ部と、
このカメラ部で撮像された画像の画像データから前記各検査座席について個別に使用／未使用状態を検査し、これら検査結果に基づき前記車内の全座席の使用状態を判定する座席判定部と、
前記画像の画像データから車内の通路での立客有無を検出することにより、前記通路の状態を判定する通路判定部と、
前記座席判定部からの座席判定結果および前記通路判定部からの通路判定結果に基づき、前記車内の乗車状況を判定する乗車状況を判定する総合判定部とを備え、
前記座席判定部は、前記画像データを白黒二値化して得られた検査画像データのうち、前記画像上の前記各検査座席ごとに予め設けられた検査領域について少なくとも白および黒のうちいずれか一方の画素数を計数し、その計数結果に基づきそれぞれの座席の使用／未使用状態を検査するとともに、全検査座席に対する前記使用／未使用状態の割合に基づき全座席の使用状態を判定する
ことを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記検査領域は、前記画像上で、前記各検査座席の前面上部に設けられた座席カバーが存在する領域からなることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記座席判定部は、前記画像データをエッジ抽出した後に前記白黒二値化することにより前記検査画像データを得ることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記座席判定部は、前記画像データをエッジ抽出して前記白黒二値化した後、さらに直線成分除去を行うことにより前記検査画像データを得ることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記座席判定部は、予め得られている全座席に対する前記全検査座席が使用される確率に応じて、全検査座席から得られた使用／未使用状態の割合を補正し、その補正後の割合に基づき全座席の使用状態を判定することを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記通路判定部は、前記画像データと予め記憶しておいた、前記車内のうち前記前記カメラ部で撮像する検査領域となる壁部の表面形状を示す画像データとをパターンマッチング処理し、その処理結果に基づき立客の有無を検出することにより、前記通路の状態を判定することを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項６記載の乗車状況判定装置において、
前記検査領域は、前記画像上で、前記通路の前記カメラ部と対向する車内出入口扉が存在する領域からなることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記総合判定部は、前記座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率以上であるとともに前記通路判定結果が立客ありを示す場合は「満席」と判定し、前記座席使用率が前記基準使用率以上であるとともに前記通路判定結果が立客なしを示す場合は「混雑」と判定し、前記座席使用率が前記基準使用率未満の場合は「空席あり」と判定することを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項８記載の乗車状況判定装置において、
前記総合判定部は、前記座席判定結果で示される座席使用率が所定の基準使用率未満であるとともに前記通路判定結果が立客ありを示す場合は「混雑」と判定し、前記座席使用率が前記基準使用率未満であるとともに前記通路判定結果が立客なしを示す場合は「空席あり」と判定することを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記カメラ部は、車内出入口上方に配置されていることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記カメラ部は、車内出入口上方に配置され、車内の乗客に対して各種情報を表示する表示器と一体して配置されていることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記表示器で表示する表示データから取得した発車時刻、予め設定されている前記発車時刻からの経過時間、または、予め設定されている前記表示データから取得した駅名からの経過時間のいずれか１つと、前記表示データから取得した現在時刻とに基づき、前記カメラ部で画像を撮像する画像取込タイミングを決定する制御部をさらに備えることを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１記載の乗車状況判定装置において、
前記カメラ部は、１つの画像データに対する前記座席判定部からの座席判定結果および前記通路判定部からの通路判定結果が得られた後に、新たな画像データを撮像し、
前記総合判定部は、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果および複数の通路判定結果に基づき、前記車内の乗車状況を判定することを特徴とする乗車状況判定装置。 - 請求項１３記載の乗車状況判定装置において、
前記総合判定部は、各画像ごとに得られた複数の座席判定結果を統計処理することにより得られた１つの代表座席判定結果と、各画像ごとに得られた複数の通路判定結果を統計処理することにより得られた１つの通路座席判定結果とに基づき、前記車内の乗車状況を判定することを特徴とする乗車状況判定装置。
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