JP5892542B2 - Image processing apparatus, image processing method, and image processing program - Google Patents

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Description

この発明は、制止バーやチェーン等の開閉部材によって、物体の通過を制限する出入口を撮像した撮像画像を処理して、この出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを判定する画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する。   The present invention processes a captured image obtained by capturing an entrance / exit that restricts the passage of an object by an opening / closing member such as a stop bar or a chain, and determines whether the passage of the object at the entrance / exit is appropriate or inappropriate. The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program.

従来、ETC(Electronic Toll Collection System)レーンや、踏み切り等では開閉式の制止バーを設け、車両や人の通過を制限することを行っている。   Conventionally, an ETC (Electronic Toll Collection System) lane, a railroad crossing, and the like have been provided with an open / close-type stop bar to limit the passage of vehicles and people.

また、制止バー(遮断棒)の開閉信号を用いて、踏み切りへの不正侵入を検出する装置が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1では、遮断棒の閉信号等によって、この遮断棒の降下を検出したときに、踏み切り内に侵入している不正進入車両があれば、この不正進入車両を撮像した撮像画像を処理してナンバープレートに表記されているナンバーを認識する等の処理を行っている。   In addition, an apparatus that detects unauthorized entry into a crossing using an open / close signal of a stop bar (blocking bar) has been proposed (see Patent Document 1). In Patent Document 1, if there is an unauthorized approaching vehicle that has entered the railroad crossing when the lowering of the blocking bar is detected by a closing signal of the blocking bar or the like, a captured image obtained by imaging the unauthorized approaching vehicle is processed. To recognize the number written on the license plate.

特開2005−254930号公報JP 2005-254930 A

しかしながら、特許文献1は、制止バー(遮断棒)の開閉信号を用いて、適正な通過であるか、不適正な通過であるかを判定している。このため、何らかの障害や、ノイズの発生によって、制止バーの開閉信号が、制止バーが開しているにもかかわらず閉を示したり、逆に、制止バーが閉しているにもかかわらず開を示したりすると、車両等の物体の通過が適正であるか、不適正であるかの判定が正確に行えない。すなわち、特許文献1は、制止バーの開閉信号が常に正常であるということを前提にしたものであって、制止バーの開閉信号が何らかの障害や、ノイズの発生によって正常でなくなったときのことを想定していなかった。   However, Patent Document 1 uses an open / close signal of a stop bar (blocking bar) to determine whether the passage is proper or improper. For this reason, due to some trouble or noise, the stop bar open / close signal may indicate that the stop bar is open even if the stop bar is open, or vice versa. If it is indicated, it is not possible to accurately determine whether an object such as a vehicle is appropriate or inappropriate. That is, Patent Document 1 is based on the premise that the opening / closing signal of the stop bar is always normal, and the case where the opening / closing signal of the stopping bar becomes abnormal due to some trouble or noise. I did not expect.

この発明の目的は、開閉部材の開閉信号を用いることなく、この開閉部材によって物体の通過を制限する出入口を撮像した撮像画像を処理して、この出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを精度よく判定することができる、画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to process a captured image obtained by capturing an entrance / exit that restricts the passage of an object by the opening / closing member without using an opening / closing signal of the opening / closing member, and whether the passage of the object at the entrance / exit is appropriate or not. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program capable of accurately determining whether it is appropriate.

この発明の画像処理装置は、上記課題を解決し、その目的を達するために、以下のように構成している。   The image processing apparatus of the present invention is configured as follows in order to solve the above-described problems and achieve the object.

画像入力部には、撮像装置で撮像した撮像画像が入力される。この撮像装置は、物体の通過を、制止バーやチェーン等の開閉部材によって制限しているETC(Electronic Toll Collection System)レーンや、駐車場の入出庫口等の出入口を撮像する。   A captured image captured by the imaging apparatus is input to the image input unit. This imaging device images an ETC (Electronic Toll Collection System) lane that restricts the passage of an object by an opening / closing member such as a stop bar or a chain, and an entrance such as a parking entrance.

画像処理部が、画像入力部に入力された撮像画像を処理して、出入口を通過する物体(人、自動車、バイク、自転車等)を検出する。この画像処理部は、検出した物体について、その種類を判別する機能を有する必要はなく、出入口を通過する物体を検出できればよい。   The image processing unit processes the captured image input to the image input unit, and detects an object (a person, a car, a motorcycle, a bicycle, or the like) that passes through the doorway. The image processing unit does not need to have a function of discriminating the type of the detected object, as long as it can detect the object passing through the entrance / exit.

また、画像処理部は、検出した物体が出入口を通過するときに、開閉部材が物体の通過を制限している閉状態であるかどうかを検出する。具体的には、画像処理部は、画像入力部に入力された撮像画像についてエッジ検出を行い、検出したエッジに基づき開閉部材が閉状態であるかどうかを検出する。開閉部材は、出入口における物体の通過を許可するときに開し、出入口における物体の通過を許可しないときに閉している。すなわち、物体が出入口を通過するときに、開閉部材が開していれば、出入口におけるこの物体の通過は適正であり、反対に、物体が出入口を通過するときに、開閉部材が閉していれば、出入口におけるこの物体の通過は不適正である、といえる。 Further, the image processing unit detects whether or not the opening / closing member is in a closed state that restricts the passage of the object when the detected object passes through the doorway. Specifically, the image processing unit performs edge detection on the captured image input to the image input unit, and detects whether the opening / closing member is in a closed state based on the detected edge. The opening / closing member is opened when the passage of the object at the doorway is permitted, and is closed when the passage of the object at the doorway is not permitted. That is, if the opening / closing member is open when the object passes through the entrance / exit, the passage of the object at the entrance / exit is proper, and conversely, the opening / closing member is closed when the object passes through the entrance / exit. For example, it can be said that the passage of this object at the doorway is inappropriate.

判定部は、画像処理部が開閉部材が閉状態であるときに、出入口を通過した物体を検出したときに、出入口における、この物体の通過が不適正であると判定する。   The determination unit determines that the passage of the object at the doorway is inappropriate when the image processing unit detects an object that has passed through the doorway when the opening / closing member is in the closed state.

このように、この画像処理装置は、開閉部材の開閉信号を用いることなく、出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを判定することができる。したがって、開閉部材の開閉信号が何らかの障害や、ノイズの発生によって正常でなくなったときであっても、出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを精度よく判定することができる。   As described above, the image processing apparatus can determine whether the passage of the object at the entrance / exit is proper or inappropriate without using the open / close signal of the open / close member. Therefore, even when the opening / closing signal of the opening / closing member becomes abnormal due to some trouble or noise, it is possible to accurately determine whether the passage of the object at the entrance / exit is appropriate or inappropriate. .

特に、ETCレーンでは、ゲートをすり抜けて高速道路に進入する、125cc未満のバイク(原動機付自転車を含む)、自転車、人等を検知することができる。   In particular, in the ETC lane, it is possible to detect motorcycles (including motorbikes), bicycles, people, and the like that pass through the gate and enter the highway.

また、判定部が出入口における物体の通過が不適正であると判定したとき、その旨を出力する出力部を設けてもよい。このように構成すれば、出入口の通過が不適正であった物体を検出したことを、係員等に通知し、この出入口の通過が不適正であった物体に対して、迅速に対応させることができる。   Further, when the determination unit determines that the passage of the object at the entrance / exit is inappropriate, an output unit may be provided for outputting a message to that effect. By configuring in this way, it is possible to notify an attendant or the like that an object that has improperly passed through the doorway has been detected, and to quickly respond to an object that has improperly passed through the doorway. it can.

また、開閉部材が閉状態であるときに、撮像装置で撮像した撮像画像上における開閉部材の位置を記憶部に記憶しておき、画像処理部は、画像入力部に入力された撮像画像について、この記憶部が記憶する撮像画像上における開閉部材の位置でエッジ検出を行い、検出したエッジから開閉部材の有無の検出することにより、開閉部材が閉状態であるかどうかを検出する構成するのが好ましい。 In addition, when the opening and closing member is in the closed state, the position of the opening and closing member on the captured image captured by the imaging device is stored in the storage unit, and the image processing unit is configured to capture the captured image input to the image input unit. It is configured to detect whether the opening / closing member is in a closed state by performing edge detection at the position of the opening / closing member on the captured image stored in the storage unit and detecting the presence / absence of the opening / closing member from the detected edge. preferable.

このように構成すれば、開閉部材が開状態であるか、閉状態であるかの検出にかかる画像処理の処理量を抑えることができ、出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかの判定が迅速に行える。   With this configuration, it is possible to reduce the amount of image processing required to detect whether the opening / closing member is in the open state or the closed state, and whether the object passes through the entrance / exit is appropriate or inappropriate. Judgment can be made quickly.

像処理部は、例えば、画像入力部に入力された撮像画像について、記憶部が記憶する撮像画像上における開閉部材の位置で行ったエッジ検出で検出したエッジ量と、予め定めた判定量との比較により、開閉部材の有無を検出すればよい。また、この判定量は、開閉部材が閉状態であるときに、撮像装置で撮像した撮像画像について、記憶部が記憶する撮像画像上における開閉部材の位置で行ったエッジ検出で検出したエッジ量に基づいて定めればよい。 Images processing unit, if example embodiment, the captured image input to the image input unit, and an edge amount storage unit detected by the edge detection carried out at the position of the closing member on the captured image to be stored, predetermined determination amount The presence / absence of the opening / closing member may be detected by comparison with the above. In addition, this determination amount is the edge amount detected by the edge detection performed at the position of the opening / closing member on the captured image stored in the storage unit for the captured image captured by the imaging device when the opening / closing member is in the closed state. You may decide based on.

この発明によれば、開閉部材の開閉信号を用いることなく、出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを判定することができる。したがって、開閉部材の開閉信号が何らかの障害や、ノイズの発生によって正常でなくなったときであっても、出入口における物体の通過が適正であるか、不適正であるかを精度よく判定することができる。   According to the present invention, it is possible to determine whether the passage of the object at the entrance / exit is appropriate or inappropriate without using the opening / closing signal of the opening / closing member. Therefore, even when the opening / closing signal of the opening / closing member becomes abnormal due to some trouble or noise, it is possible to accurately determine whether the passage of the object at the entrance / exit is appropriate or inappropriate. .

画像処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of an image processing apparatus. 撮像装置の撮像エリアを示す図である。It is a figure which shows the imaging area of an imaging device. 制止バー検知領域データを説明する図である。It is a figure explaining stop bar detection field data. ゲートを不正に通過する物体の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the object which passes a gate illegally. 画像処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an image processing apparatus. オブジェクトマップを説明する図である。It is a figure explaining an object map. 適正/不適正判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an appropriate / inappropriate determination process.

以下、この発明の実施形態である画像処理装置について説明する。   Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、この画像処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。この画像処理装置1は、制御部11と、画像入力部12と、画像処理部13と、記憶部14と、タイマ15と、出力部16と、を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the image processing apparatus. The image processing apparatus 1 includes a control unit 11, an image input unit 12, an image processing unit 13, a storage unit 14, a timer 15, and an output unit 16.

制御部11は、画像処理装置1本体各部の動作を制御する。   The control unit 11 controls the operation of each part of the main body of the image processing apparatus 1.

画像入力部12には、撮像装置2が撮像エリアを撮像したフレーム画像(撮像画像)が入力される。画像入力部12は、入力されたフレーム画像を一時的に記憶するフレームメモリを有している。   A frame image (captured image) obtained by imaging the imaging area by the imaging device 2 is input to the image input unit 12. The image input unit 12 has a frame memory that temporarily stores the input frame image.

撮像装置2は、1秒間に数十フレーム(10〜30フレーム程度)のフレーム画像を撮像し、画像入力部12に入力する。撮像装置2は、撮像エリアを、図2に示すように、ETC(Electronic Toll Collection System)レーンにあわせている。ETCレーンには、車両等の物体の通過を制限する制止バーが設けられている。図2(A)は、ETCレーンに設けた制止バーを閉している状態のフレーム画像であり、図2(B)は、ETCレーンに設けた制止バーを開している状態のフレーム画像である。制止バーは、図示していない開閉器によって開閉される。   The imaging device 2 captures a frame image of several tens of frames (about 10 to 30 frames) per second and inputs it to the image input unit 12. As shown in FIG. 2, the imaging device 2 adjusts the imaging area to an ETC (Electronic Toll Collection System) lane. The ETC lane is provided with a stop bar that restricts passage of an object such as a vehicle. FIG. 2A is a frame image in a state in which the stop bar provided in the ETC lane is closed, and FIG. 2B is a frame image in a state in which the stop bar provided in the ETC lane is opened. is there. The stop bar is opened and closed by a switch (not shown).

公知のように、ETCでは、ETCレーンを走行している車両に搭載されている車載機との無線通信により、この車両についてゲート(出入口)の通過を許可するかどうかを判定している。ETCでは、ゲートの通過を許可すると判定した場合に、制止バーを一時的に開し、その車両のゲート通過を許可する。反対に、ゲートの通過を許可しないと判定した場合に、制止バーを開することなく(閉状態を保持する。)、その車両のゲート通過を制限する。   As is well known, ETC determines whether or not to allow the vehicle to pass through a gate (entrance / exit) by wireless communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle traveling on an ETC lane. In ETC, when it determines with permitting passage of a gate, a stop bar is temporarily opened and the gate passage of the vehicle is permitted. On the other hand, when it is determined that the passage of the gate is not permitted, the gate of the vehicle is restricted without opening the stop bar (the closed state is maintained).

画像処理部13は、画像入力部12に入力されたフレーム画像(撮像装置2の撮像画像)を処理し、撮像されている物体(人、自動車、バイク、自転車等)を検出する。また、時間的に連続する複数のフレーム画像により、撮像装置2の撮像エリア内(特にETCレーン)を移動している物体を追跡する。画像処理部13は、時空間MRF(Markov Random Field)モデルを利用して、フレーム画像に撮像されている物体の抽出(検出)や、抽出した物体の追跡を行う。時空間MRFモデルは、公知のように、時空間画像の時間軸方向の相関関係に着目し、MRFモデルを時空間モデルとして拡張したものである。この時空間MRFモデルは、処理対象であるフレーム画像に対して数画素×数画素(例えば、8画素×8画素)のブロックで領域分割を行い、時間的に連続するフレーム画像間でのブロック毎の動きベクトルを参照した時間軸方向の相関を定義したモデルである。この画像処理部13における画像処理の詳細については後述する。   The image processing unit 13 processes the frame image (captured image of the imaging device 2) input to the image input unit 12, and detects an imaged object (person, automobile, motorcycle, bicycle, etc.). In addition, an object moving within the imaging area (particularly the ETC lane) of the imaging device 2 is tracked by a plurality of temporally continuous frame images. The image processing unit 13 uses a spatio-temporal MRF (Markov Random Field) model to extract (detect) an object imaged in a frame image and track the extracted object. As is well known, the spatiotemporal MRF model is an extension of the MRF model as a spatiotemporal model, focusing on the correlation in the time axis direction of the spatiotemporal image. In this spatio-temporal MRF model, a frame image to be processed is divided into blocks of several pixels × several pixels (for example, 8 pixels × 8 pixels), and each block between temporally continuous frame images is divided. This is a model in which the correlation in the time axis direction with reference to the motion vector is defined. Details of the image processing in the image processing unit 13 will be described later.

記憶部14は、本体を動作させる動作プログラムや、動作時に利用する設定データ、動作時に発生した処理データ等を記憶する。設定データには、制止バー検知領域データ、制止バー有無判定エッジ量が含まれている。制止バー検知領域データは、撮像装置2が撮像したフレーム画像において、制止バーの有無を検知する画像上の領域(制止バー検知領域)を示す。具体的には、図3に示す、撮像装置2が、制止バーが閉状態であるときに撮像したフレーム画像において、この制止バーが位置するフレーム画像上の領域(図3において破線で囲んだ領域)の位置を示すデータである。   The storage unit 14 stores an operation program for operating the main body, setting data used during operation, processing data generated during operation, and the like. The setting data includes stop bar detection area data and stop bar presence / absence determination edge amounts. The stop bar detection area data indicates an area (stop bar detection area) on the image where the presence or absence of the stop bar is detected in the frame image captured by the imaging device 2. Specifically, in the frame image captured when the imaging device 2 shown in FIG. 3 is in the closed state, the area on the frame image where the stopping bar is located (the area surrounded by the broken line in FIG. 3). ).

また、制止バー有無判定エッジ量は、図3に示すフレーム画像(制止バーが閉状態であるときのフレーム画像)において、上述した制止バー検知領域に対して行ったエッジ検出により検出されたエッジ量(エッジとして検出された画素の総数)に基づいて定めた値である。具体的には、制止バー検知領域に対して行ったエッジ検出により検出されたエッジ量をAとすると、
制止バー有無判定エッジ量=α×A
により設定した値である。但しαは、0<α<1である。
The stop bar presence / absence determination edge amount is the edge amount detected by the edge detection performed on the stop bar detection area described above in the frame image shown in FIG. 3 (frame image when the stop bar is in the closed state). This is a value determined based on (total number of pixels detected as edges). Specifically, when the edge amount detected by the edge detection performed on the stop bar detection area is A,
Stop bar presence / absence judgment edge amount = α × A
The value set by. However, α is 0 <α <1.

詳細については後述するが、αを小さくしすぎると、制止バー検知領域に制止バーが位置していないのに制止バーがあるとする誤検出の発生確率が高くなり、逆にαを大きくしすぎると、制止バー検知領域に制止バーが位置しているのに制止バーがないとする誤検出の発生確率が大きくなる。αは、0.6〜0.8程度の大きさが適当であり、撮像装置2の性能や、撮像環境等に応じて決定すればよい。   Although details will be described later, if α is too small, the probability of false detection that there is a stop bar even though the stop bar is not located in the stop bar detection area increases, and conversely, α is too large. This increases the probability of erroneous detection that there is no stop bar even though the stop bar is located in the stop bar detection area. α is appropriately about 0.6 to 0.8, and may be determined according to the performance of the imaging apparatus 2, the imaging environment, and the like.

タイマ15は、現在時刻を計時する。   The timer 15 measures the current time.

出力部16は、ゲートを不正に通過した物体を検出したときに、その旨を、図示していない警報装置等の外部機器に出力する。この外部機器は、ゲートを不正に通過した物体の存在を係員等に通知する。   When the output unit 16 detects an object that has illegally passed through the gate, the output unit 16 outputs that fact to an external device such as an alarm device (not shown). This external device notifies an attendant or the like of the presence of an object that has illegally passed through the gate.

ここで言う、ゲートを不正に通過した物体とは、主に図4(A)に示すようなバイク(原動機付自転車を含む)や、図4(B)に示すような人等、閉状態の制止バーの間をすり抜けてゲートを通過した物体である。   An object that has illegally passed through the gate here means a closed state such as a motorcycle (including a motorbike) as shown in FIG. 4 (A) or a person as shown in FIG. 4 (B). It is an object that has passed through the gate after passing between the stop bars.

次に、この画像処理装置の動作について説明する。図5は、画像処理装置の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of this image processing apparatus will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus.

撮像装置2は、撮像エリアを撮像したフレーム画像を画像入力部12に入力している。画像処理装置1は、画像処理部13が画像入力部12に入力されたフレーム画像を、時系列に1フレームずつ取り込み、以下に示す処理を繰り返し行う。   The imaging device 2 inputs a frame image obtained by imaging the imaging area to the image input unit 12. In the image processing apparatus 1, the frame image input to the image input unit 12 by the image processing unit 13 is fetched frame by frame, and the following processing is repeatedly performed.

画像処理部13は、1フレーム分のフレーム画像を取り込み(s1)、このフレーム画像に対して照度変化対応フィルタリング処理を行う(s2)。この照度変化対応フィルタリング処理は、撮像エリア周辺の天候(晴れ,曇り等)等の変化によって、フレーム画像の照度が変化するのを考慮し、入力されたフレーム画像を正規化したフレーム画像に変換するフィルタリング処理である。   The image processing unit 13 captures a frame image for one frame (s1), and performs an illuminance change corresponding filtering process on the frame image (s2). This filtering process corresponding to illuminance change converts an input frame image into a normalized frame image in consideration of changes in illuminance of the frame image due to changes in the weather (clear, cloudy, etc.) around the imaging area. Filtering process.

画像処理部13は、背景モデル画像を生成し(s3)、s2でフィルタリング処理を行ったフレーム画像と、s3で生成した背景モデル画像と、の差分画像を生成する(s4)。画像処理部13は、s4で生成した差分画像から撮像されている物体を抽出する(s5)。s5では、予め定めた大きさ以上の物体を抽出する。すなわち、予め定めた大きさ未満の物体については、物体として抽出しない。s5で、人や自転車等を物体として抽出し、ノイズであったり、風に飛ばされた落ち葉等を物体として抽出しないように、抽出する物体の大きさを決めている。   The image processing unit 13 generates a background model image (s3), and generates a difference image between the frame image subjected to the filtering process in s2 and the background model image generated in s3 (s4). The image processing unit 13 extracts an imaged object from the difference image generated in s4 (s5). In s5, an object larger than a predetermined size is extracted. That is, an object having a size smaller than a predetermined size is not extracted as an object. In s5, a person, a bicycle, or the like is extracted as an object, and the size of the object to be extracted is determined so as not to extract noise or a fallen leaf blown by the wind as an object.

画像処理部13は、前回処理したフレーム画像で抽出した物体と、s5で抽出した物体と、を対応付ける(s6)。画像処理部13は、時空間MRFモデルを用い、物体を、n画素×n画素(例えば、8画素×8画素)のブロックを単位とする物体領域として抽出する。s6で、前回処理したフレーム画像で抽出した物体と、s5で抽出した物体と、を対応付けることにより、今回抽出した物体の移動方向や移動量を得ることができる。   The image processing unit 13 associates the object extracted from the previously processed frame image with the object extracted in s5 (s6). The image processing unit 13 uses a spatio-temporal MRF model to extract an object as an object region having a block of n pixels × n pixels (for example, 8 pixels × 8 pixels) as a unit. By associating the object extracted from the previously processed frame image with the object extracted in s5 in s6, the moving direction and the moving amount of the object extracted this time can be obtained.

また、今回の処理で抽出した物体であって、前回の処理で抽出されていなかった物体(すなわち、今回初めて抽出した物体)があれば、今回初めて抽出した物体毎にIDを付与する(s7、s8)。   In addition, if there is an object extracted in the current process and not extracted in the previous process (that is, an object extracted for the first time), an ID is assigned to each object extracted for the first time (s7, s8).

画像処理部13は、今回処理したフレーム画像に対する、オブジェクトマップを作成する(s9)。このオブジェクトマップは、図6に示すように、今回抽出した物体毎に、その物体に付与されているID(今回、s8で付与した場合もある。)と、今回処理したフレーム画像上における座標位置とを対応付けた情報である。また、画像処理部13は、タイムスタンプをオブジェクトマップに付与する。このタイムスタンプは、s1でフレーム画像を取り込んだ時刻であってもよいし、付与するときにタイマ15で計時している時刻(現在時刻)であってもよい。また、s9でオブジェクトマップを作成するときには、今回抽出した物体が路面上に接している位置の中心を、その物体の座標位置として検出している。画像処理装置1は、画像処理部13がs9で作成したオブジェクトマップを記憶部14に記憶する(s10)。   The image processing unit 13 creates an object map for the frame image processed this time (s9). As shown in FIG. 6, this object map includes, for each object extracted this time, an ID assigned to the object (this time, it may be assigned in s8) and a coordinate position on the frame image processed this time. Is associated with each other. The image processing unit 13 also assigns a time stamp to the object map. This time stamp may be the time when the frame image is captured at s1, or the time (current time) measured by the timer 15 when it is given. When the object map is created in s9, the center of the position where the object extracted this time is in contact with the road surface is detected as the coordinate position of the object. The image processing apparatus 1 stores the object map created by the image processing unit 13 in s9 in the storage unit 14 (s10).

したがって、画像処理装置1は、記憶部14に記憶しているオブジェクトマップを時系列に並べることにより、s5で抽出した物体毎に、その物体について、撮像装置2の撮像エリア内おける移動を追跡することができる。   Therefore, the image processing apparatus 1 tracks the movement in the imaging area of the imaging apparatus 2 for each object extracted in s5 by arranging the object maps stored in the storage unit 14 in time series. be able to.

また、画像処理部13は、s5で抽出した物体のいずれかの位置が、ゲートの通過位置であるかどうかを判定する(s11)。すなわち、ゲートの通過位置に、物体が位置しているかどうかを判定する。   In addition, the image processing unit 13 determines whether any position of the object extracted in s5 is a gate passing position (s11). That is, it is determined whether or not an object is located at the passage position of the gate.

ここで言うゲートの通過位置とは、制止バーから路面に対して下ろした垂線を中心とした所定の範囲である。画像処理部13は、s11で、ゲートの通過位置に、物体が位置していないと判定すると、s1に戻り、上記処理を繰り返す。一方、画像処理部13は、s11で、ゲートの通過位置に、物体が位置していると判定すると、適正/不適正判定処理を実行し(s12)、その後、s1に戻り、上記処理を繰り返す。   The passage position of the gate referred to here is a predetermined range centered on a perpendicular drawn from the stop bar to the road surface. If the image processing unit 13 determines in s11 that the object is not located at the gate passing position, the image processing unit 13 returns to s1 and repeats the above processing. On the other hand, if the image processing unit 13 determines in s11 that the object is located at the gate passing position, the image processing unit 13 executes appropriate / inappropriate determination processing (s12), and then returns to s1 to repeat the above processing. .

図7は、適正/不適正判定処理を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing appropriate / inappropriate determination processing.

画像処理部13は、s2で照度変化対応フィルタリング処理を行ったフレーム画像について、図3で示した制止バー検知領域でエッジ検出処理を行う(s21)。s21では、フレーム画像の制止バー検知領域外については、このエッジ検出処理を行わない。このs21にかかるエッジ検出処理では、制止バーと、他の物体(背景を含む)と、の境界がエッジとして検出される。すなわち、制止バーが、図2(A)や、図4(A)、(B)に示した閉状態であるときに、エッジとして検出される画素数が多くなる。一方、制止バーが、図2(B)に示した開状態であるときに、エッジとして検出される画素数が少なくなる。   The image processing unit 13 performs an edge detection process in the stop bar detection region shown in FIG. 3 for the frame image that has been subjected to the illuminance change filtering process in s2 (s21). In s21, this edge detection process is not performed outside the stop bar detection area of the frame image. In the edge detection processing according to s21, the boundary between the stop bar and another object (including the background) is detected as an edge. That is, when the stop bar is in the closed state shown in FIG. 2A, FIG. 4A, or FIG. 4B, the number of pixels detected as an edge increases. On the other hand, when the stop bar is in the open state shown in FIG. 2B, the number of pixels detected as an edge decreases.

画像処理部13は、記憶部14に記憶している制止バー有無判定エッジ量と、s21におけるエッジ検出処理でエッジとして検出した画素数と、を比較することにより、制止バー検知領域内に制止バーが位置しているかどうかを判定する(s22)。s22判定では、
(1)制止バー有無判定エッジ量>エッジとして検出した画素数
であれば、制止バー検知領域内に制止バーが無いと判定し、一方、
(2)制止バー有無判定エッジ量≦エッジとして検出した画素数
であれば、制止バー検知領域内に制止バーがあると判定する。
The image processing unit 13 compares the stop bar presence / absence determination edge amount stored in the storage unit 14 with the number of pixels detected as an edge in the edge detection process in s21, so that the stop bar is detected in the stop bar detection area. It is determined whether or not is located (s22). In s22 determination,
(1) Stop bar presence / absence determination If the edge amount> the number of pixels detected as an edge, it is determined that there is no stop bar in the stop bar detection area,
(2) Stop bar presence / absence determination If the edge amount ≦ the number of pixels detected as an edge, it is determined that there is a stop bar in the stop bar detection area.

画像処理装置1は、s22で、制止バー検知領域内に制止バーが位置していない、すなわち制止バーが閉状態ではなく、開状態であると判定すると、適正な通過であると判定し(s23)、本処理を終了する。   If the image processing apparatus 1 determines in s22 that the stop bar is not located in the stop bar detection area, that is, the stop bar is not in the closed state but in the open state, it determines that the passage is proper (s23). ), This process is terminated.

また、画像処理装置1は、s22で、制止バー検知領域内に制止バーが位置している、すなわち制止バーが開状態ではなく、閉状態であると判定すると、不適正な通過であると判定する(s24)。   Further, when the image processing apparatus 1 determines in s22 that the stop bar is located in the stop bar detection area, that is, the stop bar is not in the open state but in the closed state, it is determined that the passage is improper. (S24).

画像処理装置1は、画像処理部13がs24で不適正な通過であると判定すると、不適正な通過があったことを出力部16から外部機器に通知し(s25)、本処理を終了する。s25では、ゲートの不正通過があったことだけでなく、上述のs1で取り込んだフレーム画像も外部機器に通知してもよい。   When the image processing unit 13 determines that the improper passage has occurred in s24, the image processing apparatus 1 notifies the external device that the improper passage has occurred (s25), and ends this processing. . In s25, not only the illegal passage of the gate but also the frame image captured in s1 described above may be notified to the external device.

このように、この画像処理装置1は、制止バーの開閉信号を用いることなく、物体のゲートの通過が適正であるか、不適正であるかを判定することができる。したがって、制止バーの開閉信号が何らかの障害や、ノイズの発生によって正常でなくなったときであっても、ゲートにおける物体の通過が適正であるか、不適正であるかを精度よく判定することができる。   Thus, the image processing apparatus 1 can determine whether the passage of the object through the gate is appropriate or inappropriate without using the opening / closing signal of the stop bar. Therefore, even when the stop bar opening / closing signal is not normal due to some trouble or noise, it is possible to accurately determine whether the passage of the object at the gate is proper or inappropriate. .

なお、上記の説明では、本願発明を、ETCレーンに設けたゲートにおける物体の通過が適正であるかどうかを判定する画像処理装置1を例にして説明したが、制止バーやチェーン等の開閉部材によって車両や人の通行を制限している駐車場や、工事現場等の出入口においても利用できる。   In the above description, the present invention has been described by taking the image processing apparatus 1 for determining whether or not an object passes through a gate provided in an ETC lane as an example. However, an opening / closing member such as a stop bar or a chain is used. It can also be used at parking lots where traffic of vehicles and people is restricted, and at entrances and exits of construction sites.

1…画像処理装置
2…撮像装置
11…制御部
12…画像入力部
13…画像処理部
14…記憶部
15…タイマ
16…出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image processing apparatus 2 ... Imaging device 11 ... Control part 12 ... Image input part 13 ... Image processing part 14 ... Memory | storage part 15 ... Timer 16 ... Output part

Claims (7)

物体の通過が開閉部材によって制限される出入口を撮像装置で撮像した撮像画像を入力する画像入力部と、
前記画像入力部に入力された撮像画像を処理して、前記出入口を通過する物体を検出するとともに、前記出入口における物体の通過時に前記開閉部材が物体の通過を制限している閉状態であるかどうかを検出する画像処理部と、
前記画像処理部が、前記開閉部材が閉状態であるときに、前記出入口を通過した物体を検出したときに、前記出入口における物体の通過が不適正であると判定する判定部と、を備え
前記画像処理部は、前記画像入力部に入力された撮像画像についてエッジ検出を行い、検出したエッジに基づき前記開閉部材が閉状態であるかどうかを検出する、画像処理装置。
An image input unit for inputting a captured image obtained by capturing an image of an entrance / exit where the passage of an object is restricted by an opening / closing member;
Whether the open / close member is in a closed state in which the captured image input to the image input unit is processed to detect an object passing through the doorway and the opening / closing member restricts the passage of the object when the object passes through the doorway An image processing unit for detecting whether or not
A determination unit that determines that the passage of the object at the doorway is inappropriate when the image processing unit detects an object that has passed through the doorway when the opening / closing member is in a closed state ;
The image processing unit is configured to detect an edge of a captured image input to the image input unit and detect whether the opening / closing member is in a closed state based on the detected edge .
前記開閉部材が閉状態であるときに、前記撮像装置で撮像した撮像画像上における前記開閉部材の位置を記憶する記憶部を備え、
前記画像処理部は、前記画像入力部に入力された撮像画像について、前記記憶部が記憶する撮像画像上における前記開閉部材の位置でエッジ検出を行い、検出したエッジから前記開閉部材の有無の検出することにより、前記開閉部材が閉状態であるかどうかを検出する、請求項1に記載の画像処理装置。
A storage unit for storing the position of the opening and closing member on a captured image captured by the imaging device when the opening and closing member is in a closed state;
The image processing unit detects an edge of the captured image input to the image input unit at a position of the opening / closing member on a captured image stored in the storage unit , and detects the presence / absence of the opening / closing member from the detected edge by the opening and closing member to detect whether the closed state, the image processing apparatus according to claim 1.
前記画像処理部は、前記画像入力部に入力された撮像画像について、前記記憶部が記憶する撮像画像上における前記開閉部材の位置で行ったエッジ検出で検出したエッジ量と、予め定めた判定量との比較により、前記開閉部材の有無を検出する。請求項に記載の画像処理装置。 The image processing unit includes an edge amount detected by edge detection performed at a position of the opening / closing member on a captured image stored in the storage unit, and a predetermined determination amount for the captured image input to the image input unit. And the presence / absence of the opening / closing member is detected. The image processing apparatus according to claim 2 . 前記判定量は、前記開閉部材が閉状態であるときに、前記撮像装置で撮像した撮像画像について、前記記憶部が記憶する撮像画像上における前記開閉部材の位置で行ったエッジ検出で検出したエッジ量に基づいて定めている、請求項に記載の画像処理装置。 The determination amount is an edge detected by edge detection performed at a position of the opening / closing member on a captured image stored in the storage unit with respect to a captured image captured by the imaging device when the opening / closing member is in a closed state. The image processing apparatus according to claim 3 , wherein the image processing apparatus is determined based on the amount. 前記判定部が前記出入口における物体の通過が不適正であると判定したとき、その旨を出力する出力部を備えた請求項1〜のいずれかに記載の画像処理装置。 When the determination unit determines that passage of an object in the doorway is improper, the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 including an output unit for outputting to that effect. 物体の通過が開閉部材によって制限される出入口を撮像装置で撮像した撮像画像を処理して、前記出入口を通過する物体を検出するとともに、前記出入口における物体の通過時に前記開閉部材が物体の通過を制限している閉状態であるかどうかを検出する第1のステップと、
前記第1のステップで、前記開閉部材が閉状態であるときに、前記出入口を通過した物体を検出したときに、前記出入口における物体の通過が不適正であると判定する第2のステップと、をコンピュータが実行する画像処理方法であって、
前記第1のステップは、前記撮像装置で撮像した撮像画像についてエッジ検出を行い、検出したエッジに基づき前記開閉部材が閉状態であるかどうかを検出するステップである、画像処理方法。
A captured image obtained by imaging an entrance / exit where the passage of an object is restricted by an opening / closing member is processed by an imaging device to detect an object passing through the entrance / exit, and the opening / closing member passes the object when the object passes through the entrance / exit. A first step of detecting whether the closed state is limiting;
A second step of determining that the passage of the object at the doorway is inappropriate when detecting an object that has passed through the doorway when the opening and closing member is in the closed state in the first step; An image processing method executed by a computer ,
The first step is an image processing method in which edge detection is performed on a captured image captured by the imaging device, and whether or not the opening / closing member is in a closed state based on the detected edge.
物体の通過が開閉部材によって制限される出入口を撮像装置で撮像した撮像画像を処理して、前記出入口を通過する物体を検出するとともに、前記出入口における物体の通過時に前記開閉部材が物体の通過を制限している閉状態であるかどうかを検出する第1のステップと、
前記第1のステップで、前記開閉部材が閉状態であるときに、前記出入口を通過した物体を検出したときに、前記出入口における物体の通過が不適正であると判定する第2のステップと、をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記第1のステップは、前記撮像装置で撮像した撮像画像についてエッジ検出を行い、検出したエッジに基づき前記開閉部材が閉状態であるかどうかを検出するステップである、画像処理プログラム。
A captured image obtained by imaging an entrance / exit where the passage of an object is restricted by an opening / closing member is processed by an imaging device to detect an object passing through the entrance / exit, and the opening / closing member passes the object when the object passes through the entrance / exit. A first step of detecting whether the closed state is limiting;
A second step of determining that the passage of the object at the doorway is inappropriate when detecting an object that has passed through the doorway when the opening and closing member is in the closed state in the first step; an image processing program causing a computer to execute the,
The first step is an image processing program for performing edge detection on a captured image captured by the imaging apparatus and detecting whether the opening / closing member is in a closed state based on the detected edge.
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