JP6582891B2 - 空車枠特定システム、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、空車枠特定システム、方法およびプログラムに関する。

駐車場に設置された撮影装置によって駐車場を撮影し、駐車枠ごとに設けられたマーカが車両によって遮蔽されている場合に駐車枠に駐車車両が存在すると判断する駐車車両検知方法が知られている（特許文献１、参照）。

特開２００５-００３５２６号公報

特許文献１のように、専用の撮影装置が駐車場に設置される場合には、撮影装置の撮影範囲が固定となるため、撮影した画像においてマーカの像を認識すべき領域も固定となる。これに対して、車載カメラによって駐車場を撮影する場合、車載カメラの撮影範囲が変動し、撮影した画像において駐車車両の像が存在する領域も変動する。このように、車載カメラによって撮影した画像において駐車車両の像が存在する領域が変動するため、認識漏れを避けるために、画像の全体において駐車車両を認識しなければならず、処理が非効率となるという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、車載カメラを用いて効率よく駐車場の空車枠を特定できる技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明の空車枠特定システムは、車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得部と、駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出部と、上部輪郭像の位置に基づいて、駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定部と、駐車場画像のうち検出対象領域において車両の像を認識する認識部と、車両の像の認識結果に基づいて駐車場の空車枠を特定する空車枠特定部と、を備える。

前記の目的を達成するため、本発明の空車枠特定方法は、車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得工程と、駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出工程と、上部輪郭像の位置に基づいて、駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定工程と、駐車場画像のうち検出対象領域において車両の像を認識する認識工程と、車両の像の認識結果に基づいて駐車場の空車枠を特定する空車枠特定工程と、を含む。

前記の目的を達成するため、本発明の空車枠特定プログラムは、車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得機能と、駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出機能と、上部輪郭像の位置に基づいて、駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定機能と、駐車場画像のうち検出対象領域において車両の像を認識する認識機能と、車両の像の認識結果に基づいて駐車場の空車枠を特定する空車枠特定機能と、をコンピュータに実現させる。

前記の構成において、駐車場画像の全領域ではなく、検出対象領域について車両の像を認識すればよいため、効率よく駐車場の空車枠を特定できる。すなわち、駐車場画像のうち検出対象領域以外の領域については車両の像を認識する処理を行わないため、効率よく駐車場の空車枠を特定できる。

ナビゲーション装置のブロック図である。 図２Ａは駐車場の平面図、図２Ｂ，図２Ｃは駐車場画像を示す図である。 駐車場画像を示す図である。 空車枠特定処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーション装置の構成：
（２）空車枠特定処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーション装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる空車枠特定システムとしてのナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、自車両Ｃに備えられている。ナビゲーション装置１０は、制御部２０と記録媒体３０とを備えている。制御部２０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備え、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。

記録媒体３０は、駐車場ＤＢ（Database）３０ａと認識情報３０ｂとを記録している。駐車場ＤＢ３０ａは、駐車場情報を蓄積したデータベースである。駐車場情報は、駐車場の敷地形状（三次元）と、駐車場の敷地内に形成された駐車枠の数と位置と形状とを示す情報である。駐車枠とは１台の車両を駐車するために区画されたスペースである。認識情報３０ｂは、車両を画像認識するために使用する情報であり、多数（多数の車種）の車両の画像から得られた特徴情報を学習することにより作成された情報である。本実施形態においては、公知のＨａａｒ分類器を用いて車両の画像認識を行うため、Ｈａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量が認識情報３０ｂに蓄積されている。ただし、車両の画像認識の手法はどのようなものであってもよい。

また、自車両Ｃは、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３と車載カメラ４４とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して自車両Ｃの現在位置を算出するための信号を出力する。車速センサ４２は、自車両Ｃが備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。ジャイロセンサ４３は、自車両Ｃに作用する角加速度に対応した信号を出力する。車載カメラ４４は、車両に搭載されたカメラである。車載カメラ４４は、自車両Ｃが水平面上に存在する際の光軸方向が水平方向となるように備えられている。本実施形態において、車載カメラ４４は３個備えられており、それぞれ光軸方向が自車両Ｃの前方と左側方と右側方を向くように備えられている。例えば、バックミラー（インナー リア ビュー ミラー）に備えられた車載カメラ４４によって自車両Ｃの前方を撮影してもよいし、左右のドアミラーに備えられた車載カメラ４４によって自車両Ｃの左右側方を撮影してもよいし。車載カメラ４４が備えられる位置と方向は特に限定されない。

ユーザＩ／Ｆ部４５は、制御部２０から出力された制御信号に基づいて各種案内を出力する出力装置を含む。本実施形態において、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力装置は、音声により案内を出力するスピーカと、画像により案内を表示する表示部としてのディスプレイとを含む。

制御部２０は空車枠特定プログラム２１を実行する。空車枠特定プログラム２１は、駐車場画像取得モジュール２１ａと上部輪郭像検出モジュール２１ｂと検出対象領域設定モジュール２１ｃと認識モジュール２１ｄと空車枠特定モジュール２１ｅとを含む。

駐車場画像取得モジュール２１ａは、車載カメラ４４で駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。駐車場画像取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、駐車場ＤＢ３０ａから駐車場や駐車枠の位置や形状を取得し、駐車場画像の撮像地点を設定する。そして、駐車場画像取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、撮像地点に自車両Ｃが到達した場合に、車載カメラ４４で駐車場を撮影させ、その撮像画像を取得する。制御部２０は、撮像地点に自車両Ｃが到達したか否かを車載カメラ４４が撮像した画像の画像認識によって判断してもよいし、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３の信号等に基づいて判断してもよい。

図２Ａは、撮像地点Ｐ１，Ｐ２を説明する模式図である。図２Ａに示すように、駐車枠Ｗ１〜Ｗ１２が枠線Ｇによって区画されている。車両が横方向に並んで駐車可能な駐車枠Ｗ１〜Ｗ６の列と、同様に車両が横方向に並んで駐車可能な駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の列とが向かい合うように形成されている。撮像地点Ｐ１，Ｐ２（破線の丸）は、駐車枠Ｗ１〜Ｗ６の列と駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の列の中間線Ｋ（一点鎖線）上において、最も端の駐車枠Ｗ１，Ｗ６，Ｗ７，Ｗ１２から予め決められた距離だけ外側に離れた位置に設定されている。すなわち、駐車枠Ｗ１〜Ｗ６と駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の全体が同時に撮像できる撮像地点Ｐ１，Ｐ２が設定されている。

制御部２０は、撮像地点Ｐ１，Ｐ２に自車両Ｃが到達した際に、３個の車載カメラ４４のうち、駐車枠Ｗ１〜Ｗ６の列と駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の列との間の領域に光軸方向が向いている車載カメラ４４によって駐車場画像を撮像する。図２Ａの下方の撮像地点Ｐ１では、駐車枠Ｗ１〜Ｗ６の列と駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の列との間の領域に自車両Ｃが前進して接近しており、光軸方向が上向きの矢印で示されている前方の車載カメラ４４によって駐車場画像が撮像される。一方、図２Ａの上方の撮像地点Ｐ２では光軸方向が下向きの矢印で示されている右側方の車載カメラ４４によって駐車場画像が撮像される。なお、図２Ａの撮像地点Ｐ１，Ｐ２は一例に過ぎず、例えば３個以上の駐車枠Ｗの列の全体が同時に撮像できる撮像地点Ｐが設定されてもよいし、駐車枠Ｗの列の一部分のみが同時に撮像できる撮像地点Ｐ１，Ｐ２が設定されてもよいし、単一の駐車枠Ｗの列の全体が同時に撮像できる撮像地点Ｐ１，Ｐ２が設定されてもよい。さらに、駐車場画像取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車載カメラ４４で動画を撮像しておき、撮像地点Ｐ１，Ｐ２に自車両Ｃが到達した際のフレームを取り出すことにより、駐車場画像を取得してもよい。

上部輪郭像検出モジュール２１ｂは、駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を駐車場画像にて検出する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、駐車場画像からエッジを抽出することにより、駐車場画像をエッジの画像に変換する。すなわち、車載カメラ４４が撮像したカラー画像またはグレースケールの画像において輝度や彩度や色相が基準よりも急激に変化しているエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素の分布を示す画像へと駐車場画像を変換する。エッジ画素の分布を示す駐車場画像は各画素がエッジであるか否かを示す二値画像である。

図３は、エッジの画像に変換された駐車場画像Ｉを示す。同図の駐車場画像Ｉにおいて、白い部分はエッジ画素を表し、白い部分はエッジ画素でない画素を表す。

上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、駐車場画像Ｉの上方から順に上部輪郭像Ｓを検出する。具体的に、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、駐車場画像Ｉの上方から順にエッジ画素を検出し、検出されたエッジ画素を含む横長領域を設定するとともに、横長領域において、エッジ画素が連続して形成された線の長さが閾値以上である場合、エッジ画素が連続して形成された線を上部輪郭像Ｓとして検出する。

図２Ｂは、駐車場画像Ｉを示す模式図である。駐車場画像Ｉの任意の画素の位置は、右になるほど値が大きくなる列番号ｍ（自然数）と、下になるほど値が大きくなる行番号ｎ（自然数）によって特定されることとする。まず、制御部２０は、左上隅の画素がエッジ画素Ｅであるか否かを判定し、次に、右隣の画素がエッジ画素Ｅであるか否かを判定する処理を繰り返していく。すなわち、制御部２０は、ｍが最大でない画素についてエッジ画素Ｅであるか否かを判定すると、ｎを維持したまま、順次、ｍを１だけインクリメントすることにより、判定対象の画素の右方向に移動させる。そして、右端の画素がエッジ画素Ｅであるか否かを判定すると、制御部２０は、一段下の行の画素のうち左端の画素がエッジ画素Ｅであるか否かを判定する。すなわち、制御部２０は、ｍが最大の画素についてエッジ画素Ｅであるか否かを判定すると、ｍを１にリセットし、ｎを１だけインクリメントすることにより、判定対象の画素の行を下方向に移動させる。

上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、エッジ画素Ｅを検出すると、検出されたエッジ画素Ｅを含む横長領域Ｒ１，Ｒ２を設定する。本実施形態において、横長領域Ｒは楕円形であり、検出されたエッジ画素Ｅ（グレーの四角）が横長領域Ｒ１，Ｒ２の左右の中央かつ最上部に位置するように横長領域Ｒを設定する。横長領域Ｒ１，Ｒ２は、必ずしも楕円形でなくてもよく、矩形であってもよいし、三角形等の多角形であってもよい。また、検出されたエッジ画素Ｅの横長領域Ｒ１，Ｒ２内における位置は、横長領域Ｒ１，Ｒ２の中央であってもよい。横長領域Ｒ１，Ｒ２を設定すると、制御部２０は、横長領域Ｒ１，Ｒ２においてエッジ画素Ｅに隣接する隣接エッジ画素Ｆ（白い四角）を追跡する。そして、制御部２０は、横長領域Ｒ１，Ｒ２内において最初に検出されたエッジ画素Ｅと隣接エッジ画素Ｆとが連続して形成されている線の長さが閾値（例えば５画素分）以上であるか否かを判定し、当該線の長さが閾値以上である場合に当該線を車両の上部輪郭像Ｓとして検出する。

ここで、横長領域Ｒにおいて、エッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成された線の長さが閾値以上であることは、当該線が水平に近い輪郭線であると判断でき、車両の最も高い部分からなだらかに下降している輪郭線であると判断できる。すなわち、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、横長領域Ｒ１，Ｒ２においてエッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成されている線の長さが閾値である線を検出することにより、駐車場画像Ｉ内に存在する線像のうち、車両の輪郭形状に近似する形状を有する線像を上部輪郭像Ｓとして検出している。

例えば、図２Ｂの上側の横長領域Ｒ１においては、エッジ画素Ｅ，Ｆが連続しているものの、縦方向に連続して長さが閾値以上ならないため、当該エッジ画素Ｅ，Ｆによって形成された線は上部輪郭像Ｓとして検出されない。一方、図２Ｂの下側の横長領域Ｒ２においては、エッジ画素Ｅ，Ｆがほぼ横方向に連続しているため、当該エッジ画素Ｅ，Ｆによって形成された線は長さが閾値以上となり、上部輪郭像Ｓとして検出される。多くの車両で最上部付近の輪郭線はほぼ水平となるため、横長領域Ｒ１の縦横比（縦／横）を小さくすることにより上部輪郭像Ｓを誤検出する可能性を抑制できる。エッジ画素Ｅ，Ｆが連続しているとは、エッジ画素Ｅ，Ｆが横方向と縦方向のいずれかにおいて隣接（一辺を共有）していることであってもよいし、エッジ画素Ｅ，Ｆが斜め方向に接触（一頂点を共有）していることを含んでもよい。さらに、エッジ画素Ｅ，Ｆが連続していることには、エッジ画素Ｅ，Ｆ間の距離が予め決められた閾値以内（例えば３画素分）であることが含まれてもよい。

検出対象領域設定モジュール２１ｃは、上部輪郭像の位置に基づいて、駐車場画像Ｉ内に検出対象領域を設定する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。
検出対象領域設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、最初に検出された上部輪郭像Ｓの位置に基づいて、検出対象領域Ｌを設定する。この検出対象領域Ｌは、上部輪郭像Ｓの位置を上方の境界線Ｂの位置とする領域である。図２Ｂの例では、下側の横長領域Ｒ２において、最初に上部輪郭像Ｓが検出されている。上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、上部輪郭像Ｓが検出されると、上部輪郭像Ｓの検出を中止する。そして、図２Ｂ，図３に示すように、検出対象領域設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、最初に検出された上部輪郭像Ｓのうち最も上方のエッジ画素Ｅを通過する横方向（ｎが一定）の境界線Ｂを設定し、当該境界線Ｂを上方の境界線とする検出対象領域Ｌを設定する。なお、境界線Ｂよりも上方の領域は、画像認識の対象とならない非検出対象領域Ｕとなる。

認識モジュール２１ｄは、駐車場画像Ｉのうち検出対象領域Ｌにおいて車両の像を認識する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において、認識モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、公知のＨａａｒ分類器を実現し、検出対象領域Ｌから得られたＨａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量と、認識情報３０ｂに蓄積されているＨａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量との比較により車両の像を認識する。

空車枠特定モジュール２１ｅは、車両の像の認識結果に基づいて駐車場の空車枠を特定する機能を制御部２０に実現させるプログラムモジュールである。空車枠特定モジュール２１ｅの機能により制御部２０は、例えば検出対象領域Ｌにて認識できた車両の台数が、撮像の対象となっていた駐車枠Ｗ１〜Ｗ１２の個数よりも小さい場合に、駐車枠Ｗ１〜Ｗ１２のいずれかに空車枠が存在すると特定してもよい。また、撮像地点Ｐ１にて撮像した駐車場画像Ｉの左半分にて検出対象領域Ｌにて認識できた車両の台数が駐車枠Ｗ１〜Ｗ６の個数よりも小さい場合に駐車枠Ｗ１〜６のいずれかに空車枠が存在すると特定し、当該駐車場画像Ｉの右半分にて検出対象領域Ｌにて認識できた車両の台数が駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２の個数よりも小さい場合に駐車枠Ｗ７〜１２のいずれかに空車枠が存在すると特定してもよい。さらに、制御部２０は、検出対象領域Ｌにて認識できた車両の像の位置と、車載カメラ４４の光軸方向とに基づいて実空間における車両の位置を特定し、さらに駐車場情報が示す駐車枠Ｗ１〜Ｗ１２の位置と車両の位置とを照合することにより、駐車枠Ｗ７〜Ｗ１２のうちの空車枠がどれであるかを特定してもよい。最後に、空車枠特定モジュール２１ｅの機能により制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５によって空車枠の有無や空車枠の位置を案内する。

以上説明した本実施形態の構成において、駐車場画像Ｉの全領域ではなく、検出対象領域Ｌについて車両の像を認識すればよいため、効率よく駐車場の空車枠を特定できる。すなわち、駐車場画像Ｉのうち検出対象領域Ｌ以外の非検出対象領域Ｕについては車両の像を認識する処理を行わないため、効率よく駐車場の空車枠を特定できる。

検出対象領域Ｌは、上部輪郭像Ｓの位置を上方の境界線Ｂの位置とする領域であるため、上部輪郭像Ｓよりも上方の非検出対象領域Ｕにおいて無駄に車両の像を認識する可能性を抑制できる。すなわち、駐車場に駐車している車両のうち駐車場画像Ｉ内の最も上方の位置に撮像される車両の上空の空間が撮像された領域について車両の像を認識する処理を行わないようにすることができる。図３の例では駐車場の奥方に存在する樹木が撮像された非検出対象領域Ｕについて画像認識を省略できる。

検出対象領域設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、最初に検出された上部輪郭像Ｓの位置に基づいて、検出対象領域Ｌを設定する。これにより、駐車場画像Ｉの全体について上部輪郭像Ｓを検出しなくてもよくなるため、検出対象領域Ｌを効率よく設定できる。駐車場画像Ｉ内に存在する線像のうち、車両の輪郭形状に近似する形状を有する線像を上部輪郭像Ｓとして検出することにより、車両以外の物体の輪郭を上部輪郭像Ｓとして誤検出する可能性を抑制できる

最初に検出されたエッジ画素Ｅを含む横長領域Ｒ２は、最初に検出されたエッジ画素Ｅから高さが大きく変化しない領域であり、当該領域内においてエッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成された線の長さが閾値以上である場合、当該エッジが連続して形成された線は水平に近い上部輪郭像Ｓであると判断できる。これにより、例えばパターンマッチング等の画像認識処理を行う場合よりも、負荷の小さい処理で上部輪郭像Ｓを検出できる。

（２）空車枠特定処理：
次に、空車枠特定プログラム２１の機能により実行される空車枠特定処理を説明する。図４は空車枠特定処理のフローチャートである。まず、駐車場画像取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、駐車場画像Ｉを取得する（ステップＳ１００）。単一の駐車場における複数の撮像地点Ｐ１，Ｐ２にて駐車場画像Ｉが撮像される場合もあり、単一の駐車場において空車枠特定処理が複数回行われる場合も有り得る。また、空車枠が１個でも見つかるまで撮像地点Ｐ１，Ｐ２を変えながら空車枠特定処理を繰り返してもよい。

次に、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、駐車場画像Ｉからエッジ画素を抽出する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、駐車場画像Ｉにおいて輝度や彩度や色相が基準よりも急激に変化しているエッジ画素を抽出し、当該エッジ画素の分布を示す画像（図３参照）へと駐車場画像Ｉを変換する。

次に、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、エッジ判定対象の画素を左上から順に設定する（ステップＳ１１０）。最初の段階では、制御部２０は、左上隅の画素をエッジ判定対象の画素として設定する。

次に、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、エッジ判定対象の画素がエッジ画素Ｅであるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。エッジ判定対象の画素がエッジ画素Ｅであると判定しなかった場合（ステップＳ１１５：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１１０に戻る。すなわち、制御部２０は、ｍが最大でない画素についてエッジ画素Ｅであるか否かを判定すると、ｎを維持したまま、順次、ｍを１だけインクリメントすることにより、エッジ判定対象の画素の右方向に移動させる。また、制御部２０は、ｍが最大の画素についてエッジ画素Ｅであるか否かを判定すると、ｍを１にリセットし、ｎを１だけインクリメントすることにより、エッジ判定対象の画素の行を下方向に移動させる。以上の処理を繰り返して実行することにより、駐車場画像Ｉのうち最も上方に位置するエッジ画素Ｅを検出できる。

一方、エッジ判定対象の画素がエッジ画素Ｅであると判定した場合（ステップＳ１１５：Ｙ）、上部輪郭像検出モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、横長領域Ｒ１，Ｒ２内でエッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成される線の長さが閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、横長領域Ｒにおいて上部輪郭像Ｓが検出されたか否かを判定する。

横長領域Ｒ内でエッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成される線の長さが閾値以上であると判定しなかった場合（ステップＳ１２０：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ１１０に戻る。すなわち、制御部２０は、上部輪郭像Ｓが検出されるまで、エッジ判定対象の画素を右方向および下方向に移動させる処理を繰り返す。

一方、横長領域Ｒ１，Ｒ２内でエッジ画素Ｅ，Ｆが連続して形成される線の長さが閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１２０：Ｙ）、検出対象領域設定モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、上部輪郭像Ｓの位置に基づいて、検出対象領域Ｌを設定する（ステップＳ１２５）。具体的に、制御部２０は、上部輪郭像Ｓの位置を上方の境界線Ｂの位置とする検出対象領域Ｌを設定する。

次に、認識モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、検出対象領域Ｌにおいて車両の像を認識する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、非検出対象領域Ｕにおいて車両の像を認識することなく、検出対象領域Ｌにおいて車両の像を認識する。具体的に、制御部２０は、公知のＨａａｒ分類器を実現し、検出対象領域Ｌから得られたＨａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量と、認識情報３０ｂに蓄積されているＨａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量との比較により車両の像を認識する。

次に、空車枠特定モジュール２１ｅの機能により制御部２０は、車両の像の認識結果に基づいて駐車場の空車枠を特定する（ステップＳ１３５）。最後に、空車枠特定モジュール２１ｅの機能により制御部２０は、空車枠を案内する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５によって空車枠の有無や空車枠の位置を案内する。

（３）他の実施形態：
前記実施形態においては、上部輪郭像Ｓのうち最も上方のエッジ画素Ｅを通過する横方向の線を境界線Ｂとしたが、制御部２０は、境界線Ｂを他の手法によって設定してもよい。図２Ｃは、他の実施形態にかかる境界線Ｂが設定された駐車場画像Ｉを示す図である。図２Ｃにおいて、上部輪郭像Ｓのうち最も上方のエッジ画素Ｅから予め決められたマージンｚだけ上方の点を通過する境界線Ｂが設定されている。このように、マージンｚだけ検出対象領域Ｌを上方に広めに設定することにより、上部輪郭像Ｓの検出漏れや検出誤差等があった場合でも車両の像の認識漏れが生じる可能性を抑制できる。

さらに、図２Ｃにおいては、境界線Ｂが横方向ではなく傾斜した方向に設定されている。例えば、制御部２０は、駐車場画像Ｉに映る駐車場の路面表面の方向に沿った方向に境界線Ｂを設定してもよい。図２Ｃにおいては、駐車場画像Ｉにおいて駐車場の路面表面が右肩下がりに映っており、当該路面表面と平行な方向の境界線Ｂを設定されている。制御部２０は、枠線Ｇのように路面表面に形成されている地物の画像認識によって、駐車場画像Ｉにおける路面表面の方向を特定してもよい。

さらに、駐車場画像Ｉにおける路面表面の方向は、駐車場ＤＢ３０ａが示す駐車場の勾配と、自車両Ｃ（車載カメラ４４）の傾きとに基づいて駐車場画像Ｉにおける路面表面の方向を特定してもよい。例えば、駐車場（撮像された部分）の路面表面が水平面であり、かつ、車載カメラ４４が光軸方向まわりに路面表面からθ度傾いている場合に、制御部２０は、横方向からθ度だけ傾斜した方向の境界線Ｂを設定してもよい。自車両Ｃの傾きはジャイロセンサや加速度センサ等によって特定されてもよい。また、車載カメラ４４の光軸方向において駐車場（撮像された部分）の路面表面が上り勾配となっている場合、制御部２０は、当該路面表面が水平である場合よりもマージンｚを大きく設定してもよい。反対に、車載カメラ４４の光軸方向において駐車場（撮像された部分）の路面表面が下り勾配となっている場合、制御部２０は、当該路面表面が水平である場合よりもマージンｚを小さく設定してもよい。むろん、制御部２０は、車載カメラ４４の仰俯角に応じてマージンｚを設定してもよい。さらに、制御部２０は、駐車場画像Ｉにおいて明らかに車両の像が存在しないと推定される領域を、上部輪郭像Ｓを検出する領域から除外してもよい。例えば、制御部２０は、車載カメラ４４の角度や駐車場の路面表面の勾配に応じて、路面表面から既定高さよりも高い空間が映り込む領域を駐車場画像Ｉにて特定し、当該領域を上部輪郭像Ｓの検出対象から除外してもよい。既定高さとは、例えば道路上を走行し得る車両の最大車高であってもよい。

前記実施形態においては、車両の輪郭形状に近似する形状を有する線像を上部輪郭像Ｓとして検出するのに横長領域Ｒを設定したが、制御部２０は、横長領域Ｒを用いることなく上部輪郭像Ｓを検出してもよい。具体的に、制御部２０は、駐車場画像Ｉに含まれる線像の形状を評価し、当該形状が車両の輪郭形状に近似する場合には、当該線像を上部輪郭像Ｓとして検出してもよい。例えば、制御部２０は、駐車場画像Ｉに含まれる線像の傾きを特定し、当該傾きが駐車場画像Ｉの横方向から閾値以内である場合に、当該線像を上部輪郭像Ｓとして検出してもよい。むろん、制御部２０は、多数（多数の車種）の車両の上部輪郭画像から得られた特徴情報を学習することにより作成された認識情報を用いた画像認識によって上部輪郭像Ｓを検出してもよい。さらに、制御部２０は、駐車場画像Ｉに含まれる線像の滑らかさを特定し、当該滑らかさが閾値未満である場合に、当該線像を上部輪郭像Ｓとして検出しないようにしてもよい。これにより、樹木等の自然物の輪郭が上部輪郭像Ｓとして誤検出されることを防止できる。

車載カメラは、車両に搭載されたカメラであればよく、車両とともに移動するカメラであればよい。例えば、車載カメラは、車両の前方を撮像するカメラであってもよいし、車両の側方を撮像するカメラであってもよいし、車両の斜め前方を撮像するカメラであってもよい。また、車載カメラは、動画を撮像するカメラであってもよいし、静止画を撮像するカメラであってもよい。車両の上部輪郭像は、車両の天井面の像であってもよく、車両の側面の像から連続する天井面の像であってもよい。さらに、車両の上部輪郭像は、車両の上部に備えられる物体（ルーフキャリアやルーフバー等）を含んでもよい。駐車場画像は、上部輪郭像が検出可能な画像であればよく、輝度調整やコントラスト調整やエッジ検出等の各種画像処理が施された画像であってもよい。

検出対象領域設定部は、上部輪郭像の位置に基づいて検出対象領域を設定すればよく、上部輪郭像の位置を検出対象領域の境界としてもよい。また、検出対象領域設定部は、上部輪郭像の位置から所定距離だけ移動した位置を検出対象領域の境界としてもよい。また、検出対象領域設定部は、上部輪郭像の位置のみに基づいて検出対象領域を設定しなくてもよく、車載カメラの撮像方向（車両の傾き、光軸方向等）も考慮して検出対象領域を設定してもよいし、駐車場の地面の高さも考慮して検出対象領域を設定してもよい。認識部は、検出対象領域において車両の像を認識すればよく、公知の画像認識技術を用いて車両の像を認識すればよい。空車枠特定部は、駐車場の空車枠を特定すればよく、単に駐車場の空車枠の有無を特定してもよいし、空車枠の位置まで特定してもよい。空車枠特定部は、駐車場のデータベースから枠の数や位置などを示す枠情報を取得し、当該枠情報と車両の像の認識結果とを照らし合わせて空車枠を特定してもよい。

また、検出対象領域は、上部輪郭像の位置を上方の境界線の位置とする領域であってもよい。これにより、上部輪郭像よりも上方の領域において無駄に車両の像を認識する可能性を抑制できる。すなわち、駐車場に駐車している車両のうち駐車場画像内の最も上方の位置に撮像される車両の上空の空間が撮像された領域について車両の像を認識する処理を行わないようにすることができる。

さらに、上部輪郭像検出部は、駐車場画像の上方から順に上部輪郭像を検出し、検出対象領域設定部は、最初に検出された上部輪郭像の位置に基づいて、検出対象領域を設定してもよい。
駐車場画像の全体について上部輪郭像を検出しなくてもよくなるため、検出対象領域を効率よく設定できる。

さらに、上部輪郭像検出部は、駐車場画像内に存在する線像のうち、車両の輪郭形状に近似する形状を有する線像を上部輪郭像として検出してもよい。これにより、車両以外の物体の輪郭を上部輪郭像として誤検出する可能性を抑制できる。車両の輪郭形状に近似する形状は、例えば滑らかな線形状であったり、水平に近い方向の線形状であったり、なだらかに湾曲している線形状であってもよい。

さらに、上部輪郭像検出部は、駐車場画像の上方から順にエッジを検出し、検出されたエッジを含む横長領域を設定するとともに、横長領域において、エッジが連続して形成された線の長さが閾値以上である場合、エッジが連続して形成された線を上部輪郭像として検出してもよい。最初に検出されたエッジを含む横長領域は、最初に検出されたエッジから高さが大きく変化しない領域であり、当該領域内においてエッジが連続して形成された線の長さが閾値以上である場合、当該エッジが連続して形成された線は水平に近い上部輪郭像であると判断できる。例えば、パターンマッチング等の画像認識処理を行う場合よりも、負荷の小さい処理で上部輪郭像を検出できる。横長領域は、楕円であってもよいし、細長い矩形であってもよい。横長領域は、縦横比（縦／横）が基準値以下の領域であってもよい。

さらに、本発明のように、駐車場の空車枠を特定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような空車枠特定システム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。すなわち、空車枠特定システムを構成する各手段が複数の実体的な装置に分散して備えられてもよい。各手段が複数の実体的な装置に分散して備えられる場合に、各手段を機能させるために必要なデータを送受信する通信手段が備えられてもよい。さらに、以上のような空車枠特定システムの少なくとも一部を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、空車枠特定システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…空車枠特定プログラム、２１ａ…駐車場画像取得モジュール、２１ｂ…上部輪郭像検出モジュール、２１ｃ…検出対象領域設定モジュール、２１ｄ…認識モジュール、２１ｅ…空車枠特定モジュール、３０…記録媒体、３０ａ…駐車場ＤＢ、３０ｂ…認識情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…車載カメラ、４５…ユーザＩ／Ｆ部、Ｂ…境界線、Ｃ…車両、Ｅ，Ｆ…エッジ画素、Ｇ…枠線、Ｉ…駐車場画像、Ｋ…中間線、Ｌ…検出対象領域、ｚ…マージン、ｍ…列番号、ｎ…行番号、Ｐ１，Ｐ２…撮像地点、Ｒ１，Ｒ２…横長領域、Ｓ…上部輪郭像、Ｕ…非検出対象領域、Ｗ１〜Ｗ１２…駐車枠

Claims (7)

1. 車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得部と、
   前記駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を前記駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出部と、
   前記上部輪郭像の位置に基づいて、前記駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定部と、
   前記駐車場画像のうち前記検出対象領域において車両の像を認識する認識部と、
   前記車両の像の認識結果に基づいて前記駐車場の空車枠を特定する空車枠特定部と、
   を備える空車枠特定システム。
2. 前記検出対象領域は、前記上部輪郭像の位置を上方の境界線の位置とする領域である、
   請求項１に記載の空車枠特定システム。
3. 前記上部輪郭像検出部は、前記駐車場画像の上方から順に前記上部輪郭像を検出し、
   前記検出対象領域設定部は、最初に検出された前記上部輪郭像の位置に基づいて、前記検出対象領域を設定する、
   請求項１または請求項２のいずれかに記載の空車枠特定システム。
4. 前記上部輪郭像検出部は、前記駐車場画像内に存在する線像のうち、車両の輪郭形状に近似する形状を有する線像を前記上部輪郭像として検出する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空車枠特定システム。
5. 前記上部輪郭像検出部は、前記駐車場画像の上方から順にエッジを検出し、検出されたエッジを含む横長領域を設定するとともに、
   前記横長領域において、前記エッジが連続して形成された線の長さが閾値以上である場合、前記エッジが連続して形成された線を前記上部輪郭像として検出する、
   請求項４に記載の空車枠特定システム。
6. 車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得工程と、
   前記駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を前記駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出工程と、
   前記上部輪郭像の位置に基づいて、前記駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定工程と、
   前記駐車場画像のうち前記検出対象領域において車両の像を認識する認識工程と、
   前記車両の像の認識結果に基づいて前記駐車場の空車枠を特定する空車枠特定工程と、
   を含む空車枠特定方法。
7. 車載カメラで駐車場を撮像して得られた駐車場画像を取得する駐車場画像取得機能と、
   前記駐車場画像において最も上方に存在する車両の上部輪郭像を前記駐車場画像にて検出する上部輪郭像検出機能と、
   前記上部輪郭像の位置に基づいて、前記駐車場画像内に検出対象領域を設定する検出対象領域設定機能と、
   前記駐車場画像のうち前記検出対象領域において車両の像を認識する認識機能と、
   前記車両の像の認識結果に基づいて前記駐車場の空車枠を特定する空車枠特定機能と、
   をコンピュータに実現させる空車枠特定プログラム。