JP6811661B2 - Mobile imager and mobile - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for imaging the surroundings of a moving body by a device mounted on the moving body.
トンネル点検では、トンネルの壁面を撮像して得られた画像を用いて、ひび割れの検出が行われている。0.3ミリメートル程度の細かいひび割れを検出するため、壁面が鮮明に映った画像を用意する必要がある。
車両にカメラを搭載してトンネルの壁面を撮像する場合、一般的には、車両と壁面との距離が一定に保たれるように車両を走行させる。カメラのフォーカスを正確にひび割れに合わせるためである。
細かいひび割れに正確にフォーカスを合わせる場合、被写界深度が浅くなるため、強い光を発する光源を用いる必要がある。
In the tunnel inspection, cracks are detected using an image obtained by imaging the wall surface of the tunnel. In order to detect fine cracks of about 0.3 mm, it is necessary to prepare an image that clearly shows the wall surface.
When a camera is mounted on a vehicle to image the wall surface of a tunnel, the vehicle is generally driven so that the distance between the vehicle and the wall surface is kept constant. This is to accurately focus the camera on the cracks.
When focusing accurately on small cracks, the depth of field becomes shallow, so it is necessary to use a light source that emits strong light.
特許文献1および特許文献2には、複数のカメラが搭載された車両が開示されている。
特許文献1において、複数のカメラは、車両の長さ方向に沿って一列に並べられている。
特許文献2において、複数のカメラは、複数の回転体に取り付けられている。
In
In
トンネルにおいて車両と壁面との距離が一定に保たれるように車両を走行させることは困難であり、運転者の経験および熟練に頼る部分が大きい。 It is difficult to drive a vehicle so that the distance between the vehicle and the wall surface is kept constant in a tunnel, and it depends largely on the experience and skill of the driver.
通常、画像の周波数特性、赤外線による距離測定または超音波による距離測定を利用したオートフォーカスによって、フォーカスを自動で調整ことが可能である。
しかし、壁面が映った画像には特徴量がほとんどないため、画像の周波数特性を利用したオートフォーカスは、トンネル点検においては適切ではない。
また、赤外線または超音波による距離測定は精度が悪いため、赤外線または超音波による距離測定を利用したオートフォーカスも、トンネル点検においては適切ではない。
Usually, the focus can be automatically adjusted by autofocus using the frequency characteristics of an image, distance measurement by infrared rays, or distance measurement by ultrasonic waves.
However, since the image showing the wall surface has almost no features, autofocus using the frequency characteristics of the image is not appropriate for tunnel inspection.
Further, since the distance measurement by infrared rays or ultrasonic waves is inaccurate, the autofocus using the distance measurement by infrared rays or ultrasonic waves is not appropriate for the tunnel inspection.
細かいひび割れに正確にフォーカスを合わせるために、強い光を発する光源を用いる場合、光源からの強い光が人体(特に目)に影響を及ぼさないようにする必要がある。 When using a light source that emits strong light in order to accurately focus on fine cracks, it is necessary to prevent the strong light from the light source from affecting the human body (especially the eyes).
車両の走行中に常に撮像が行われる場合、車両がトンネルの外を走行している間、無駄な画像が取得されてしまう。
また、車両がトンネルに進入したときにカメラを手動でオンにして車両がトンネルを通過したときにカメラを手動でオフにする場合、操作ミスによって、トンネル内の必要な画像が取得されない可能性がある。
If the image is constantly taken while the vehicle is running, a useless image is acquired while the vehicle is running outside the tunnel.
Also, if you manually turn on the camera when the vehicle enters the tunnel and manually turn off the camera when the vehicle passes through the tunnel, an operational error may not capture the required image inside the tunnel. is there.
本発明は、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する場合に光源からの光が人体に影響を及ぼさないようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the light from the light source from affecting the human body when the surroundings of the moving body are imaged by the device mounted on the moving body.
本発明は、移動体に搭載される移動体撮像装置であって、
前記移動体の移動中に撮像を行うカメラと、
前記移動体の移動中に前記移動体の周囲の侵入検知領域への物体の侵入を検知するレーザスキャナと、
前記移動体の移動中に前記カメラの撮像範囲に対して投光し、前記侵入検知領域への物体の侵入が検知された場合に減光する光源とを備える。
The present invention is a mobile body imaging device mounted on a moving body.
A camera that captures images while the moving body is moving,
A laser scanner that detects the intrusion of an object into the intrusion detection area around the moving object while the moving object is moving.
It is provided with a light source that projects light on the imaging range of the camera while the moving body is moving and dims when the intrusion of an object into the intrusion detection region is detected.
本発明によれば、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する場合に光源からの光が人体に影響を及ぼさないようにすることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent the light from the light source from affecting the human body when the surroundings of the moving body are imaged by the device mounted on the moving body.
実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。 In embodiments and drawings, the same elements and corresponding elements are designated by the same reference numerals. The description of the elements with the same reference numerals will be omitted or simplified as appropriate. The arrows in the figure mainly indicate the flow of data or the flow of processing.
実施の形態1.
移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する形態について、図1から図12に基づいて説明する。
A mode of capturing an image of the surroundings of the moving body by a device mounted on the moving body will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
***構成の説明***
図1から図3に基づいて、移動体101および移動体撮像装置100の構成を説明する。
移動体101は、移動体撮像装置100を備える。
移動体撮像装置100は、移動体101に搭載される撮像装置である。
撮像装置は、撮像を行う装置である。
撮像は、被写体を撮影して被写体が映った画像を得ることである。
具体的には、移動体101は車両であり、被写体はトンネルの中の壁面である。
*** Explanation of configuration ***
The configurations of the
The moving
The moving body imaging device 100 is an imaging device mounted on the moving
The imaging device is a device that performs imaging.
Imaging is to take a picture of a subject and obtain an image of the subject.
Specifically, the moving
図1は、移動体101の外観を示している。
移動体撮像装置100は、撮像ユニット110とレーザスキャナ120とを備える。
撮像ユニット110およびレーザスキャナ120は、移動体101の側部に配置される。
撮像ユニット110は、移動体101の進行方向102においてレーザスキャナ120よりも後方に配置される。
レーザスキャナ120は、移動体101の進行方向102において撮像ユニット110よりも前方に配置される。なお、レーザスキャナ120は、移動体101のなるべく前の部分において、移動体101の上方をスキャンできるように配置される。
FIG. 1 shows the appearance of the
The mobile image pickup device 100 includes an
The
The
The
図2は、撮像ユニット110の構成を示している。
撮像ユニット110は、カメラ111と光源112との組を複数備える。具体的には、撮像ユニット110は、カメラ111と2つの光源112との組を9組備えている。
9台のカメラ111は、移動体101の進行方向102に一列に並べられている。
それぞれのカメラ111の上下には光源112が配置されている。具体的な光源112はレーザ光源である。
FIG. 2 shows the configuration of the
The
The nine cameras 111 are arranged in a row in the traveling direction 102 of the moving
図3は、移動体撮像装置100の構成図である。
移動体撮像装置100は、撮像ユニット110とレーザスキャナ120との組を2組備える。
撮像ユニット110およびレーザスキャナ120は、移動体101の左右に設けられる。
FIG. 3 is a configuration diagram of the mobile imaging device 100.
The mobile image pickup apparatus 100 includes two sets of an
The
さらに、移動体撮像装置100は制御装置130を備える。
制御装置130は、撮像ユニット110とレーザスキャナ120とを制御するコンピュータである。
制御装置130は、信号線を介して撮像ユニット110とレーザスキャナ120とに接続されている。
Further, the mobile imaging device 100 includes a
The
The
レーザスキャナ120は、信号線を介して撮像ユニット110に接続されている。
具体的には、レーザスキャナ120は複数の光源112に対応する複数のポートを備え、複数のポートは複数の信号線(図示省略)を介して複数の光源112に接続されている。第nのポートは信号線を介して第nの光源112に接続されている。nは整数である。
The
Specifically, the
図4に基づいて、撮像範囲全体210、個々の撮像範囲211および個々の投光範囲212を説明する。
撮像範囲全体210は、撮像ユニット110に備わる複数のカメラ111によって撮像される範囲の全体である。移動体101の正面から見ると、撮像範囲全体210は扇形を成している。
撮像範囲全体210は、複数のカメラ111に対応する複数の撮像範囲211から成る。図中のそれぞれの三角形が撮像範囲211である。
撮像範囲211は、1台のカメラ111によって撮像される範囲である。
投光範囲212は、2台1組の光源112によって投光される範囲である。
カメラ111と光源112との組において、撮像範囲211と投光範囲212とは互いに対応する。
複数のカメラ111は、移動体101の進行方向102を軸とする回転方向103において互いに異なる方向を撮像する。
複数組の光源112は、移動体101の進行方向102を軸とする回転方向103において互いに異なる方向に投光する。それぞれの光源112は、対応するカメラ111が撮像する方向に投光する。
The entire imaging range 210, the individual imaging ranges 211, and the individual projection ranges 212 will be described with reference to FIG.
The entire imaging range 210 is the entire range captured by the plurality of cameras 111 provided in the
The entire imaging range 210 comprises a plurality of imaging ranges 211 corresponding to the plurality of cameras 111. Each triangle in the figure is the imaging range 211.
The imaging range 211 is a range imaged by one camera 111.
The light projection range 212 is a range in which light is projected by a set of two
In the pair of the camera 111 and the
The plurality of cameras 111 image different directions in the
The plurality of sets of
図5に基づいて、スキャン範囲220を説明する。
レーザスキャナ120は、移動体101の進行方向102を軸とする回転方向103において各方向をレーザ光によってスキャンする。
スキャン範囲220は、レーザスキャナ120によってスキャンされる範囲である。具体的には、移動体101の進行方向102を軸とする回転方向103における各方向を含む平面である。
スキャンは、距離方位測定および物体検知である。スキャン範囲220の全体に対する1回のスキャンを1スキャンという。例えば、レーザスキャナ120は1秒間に100スキャンを行う。
距離方位測定は、レーザ光を各方向に照射して反射地点毎に距離方位を測定することである。反射地点はレーザ光を反射した地点である。距離方位は、レーザスキャナ120から反射地点までの距離、および、レーザスキャナ120から反射地点への方位である。
物体検知は、スキャン範囲220に位置する物体を検知することである。物体検知は、距離方位測定によって得られた距離方位に基づいて行われる。
The
The
The
Scans are distance orientation measurements and object detection. One scan for the
The distance direction measurement is to measure the distance direction at each reflection point by irradiating a laser beam in each direction. The reflection point is the point where the laser beam is reflected. The distance direction is the distance from the
The object detection is to detect an object located in the
***機能の説明***
移動体撮像装置100は、オートフォーカス機能、侵入検知機能およびトンネル検知機能を有する。
*** Function description ***
The mobile image pickup device 100 has an autofocus function, an intrusion detection function, and a tunnel detection function.
まず、オートフォーカス機能を説明する。
オートフォーカス機能は、カメラ111のフォーカスを自動で調整する機能である。
オートフォーカス機能は、移動体101がトンネルに進入する前はオフの状態であり、移動体101がトンネルに進入したときにオンの状態になる。
カメラ111には適当なフォーカスが予め設定されている。適当なフォーカスは、例えば、トンネルの中を事前に走行することよって推定される。
カメラ111のフォーカスは、オートフォーカス機能によって適宜に調整される。例えば、フォーカス範囲は1メートルから6メートルである。
First, the autofocus function will be described.
The autofocus function is a function that automatically adjusts the focus of the camera 111.
The autofocus function is in the off state before the moving
An appropriate focus is preset in the camera 111. Appropriate focus is estimated, for example, by pre-driving through a tunnel.
The focus of the camera 111 is appropriately adjusted by the autofocus function. For example, the focus range is 1 to 6 meters.
図6は、スキャン範囲220とカメラ領域221との関係を示している。
スキャン範囲220は、複数のカメラ111に対応する複数のカメラ領域221に分割される。
カメラ領域221は、カメラ111の撮像範囲211に対応する領域である。
第5のカメラ領域(221−5)は、第5のカメラ(111−5)の撮像範囲211に対応している。
FIG. 6 shows the relationship between the
The
The camera area 221 is an area corresponding to the image pickup range 211 of the camera 111.
The fifth camera area (221-5) corresponds to the imaging range 211 of the fifth camera (111-5).
制御装置130のメモリには、カメラ領域データが記憶されている。
カメラ領域データは、複数のカメラ領域221を特定するデータである。具体的には、カメラ領域データは、カメラ領域221毎に角度範囲を示す。
レーザスキャナ120とカメラ111とは互いに異なる位置にあるので、カメラ領域221の角度範囲を正確に決めることは難しい。そのため、カメラ領域221は撮像範囲211よりも広めにするとよい。
Camera area data is stored in the memory of the
The camera area data is data that identifies a plurality of camera areas 221. Specifically, the camera area data indicates an angle range for each camera area 221.
Since the
制御装置130は、オートフォーカス機能を以下のように実現する。
制御装置130は、レーザスキャナ120から出力される1スキャンの距離方位を受け付け、カメラ領域221毎に以下の処理を行う。
まず、制御装置130は、1スキャンの距離方位から、カメラ領域221における距離を抽出する。カメラ領域221における距離は、カメラ領域221に含まれる方位に対応付けられた距離である。
次に、制御装置130は、カメラ領域221における代表距離を決定する。
次に、制御装置130は、カメラ領域221における代表距離に基づいて、カメラ領域221に対応するカメラ111のフォーカス距離を決定する。
そして、制御装置130は、決定されたフォーカス距離をカメラ111に設定する。
The
The
First, the
Next, the
Next, the
Then, the
具体的には、代表距離は(1)から(3)のいずれかの方法で決定される。
(1)制御装置130は、カメラ領域221における距離から、距離の長い順における上位Nパーセントの距離を抽出する。そして、制御装置130は、上位Nパーセントの距離の平均を算出する。算出される平均が代表距離である。Nパーセントは予め設定される値である。
トンネルの中で撮像したいのは壁面である。トンネルでは照明および電線が壁面の手前に出ていることがある。そのため、カメラ領域全体の距離の平均が代表距離として用いられた場合、照明などの出っ張りの分、壁面よりも手前にフォーカスが合ってしまう可能性がある。そこで、制御装置130は、カメラ領域221における上位Nパーセントの距離の平均を代表距離として算出する。
例えば、照明などの出っ張りが全体の30パーセントと見込まれる場合、制御装置130は、上位70パーセントの距離の平均を代表距離として算出する。
(2)制御装置130は、カメラ領域221における距離から、最も長い距離を選択する。選択される距離が代表距離である。
通常、トンネルの中で壁面がへこんでいることはない。そこで、照明などの出っ張りを避けるため、制御装置130は最も長い距離を代表距離として選択する。
(3)制御装置130は、カメラ領域221における距離の平均を算出する。算出される平均が代表距離である。
照明などの出っ張りが無いまたは少ない場合、カメラ領域全体の距離の平均を代表距離として用いてフォーカスを壁面に合わせることが可能である。そこで、制御装置130は、カメラ領域221における距離の平均を代表距離として算出する。
Specifically, the representative distance is determined by any of the methods (1) to (3).
(1) The
What you want to image in the tunnel is the wall surface. In tunnels, lights and wires may come out in front of the wall. Therefore, when the average distance of the entire camera area is used as the representative distance, there is a possibility that the focus will be in front of the wall surface due to the protrusion of lighting or the like. Therefore, the
For example, when the protrusion of lighting or the like is expected to be 30% of the total, the
(2) The
Normally, the walls are not dented in the tunnel. Therefore, in order to avoid protrusions such as lighting, the
(3) The
When there is no or little protrusion such as lighting, it is possible to focus on the wall surface by using the average distance of the entire camera area as a representative distance. Therefore, the
具体的には、フォーカス距離は以下のように決定される。
フォーカス距離テーブルが制御装置130のメモリに予め記憶される。フォーカス距離テーブルは、距離範囲とフォーカス距離とが互いに対応付けられたテーブルである。
制御装置130は、代表距離を含む距離範囲に対応するフォーカス距離をフォーカス距離テーブルから選択する。
フォーカス距離は、代表距離に固定距離を足して得られる距離に相当する。固定距離は、レーザスキャナ120とカメラ111との位置関係に基づいて決められる距離である。
Specifically, the focus distance is determined as follows.
The focus distance table is stored in advance in the memory of the
The
The focus distance corresponds to the distance obtained by adding the fixed distance to the representative distance. The fixed distance is a distance determined based on the positional relationship between the
フォーカスは基本的に緩やかに変更する。レーザスキャナ120からトンネル201の壁面までの距離が急激に変化しないためである。それは、移動体101がトンネル201の壁面に対して基本的に平行に走ることが前提だからである。
しかし、トンネル201の中に退避エリア、消火栓ボックスまたは歩道の手すりなどの障害物があった場合、移動体101がトンネル201の壁面に対して平行に走ることができず、レーザスキャナ120からトンネル201の壁面までの距離が急激に変化してしまう可能性がある。
The focus is basically changed slowly. This is because the distance from the
However, if there is an obstacle such as an evacuation area, a fire hydrant box, or a sidewalk railing in the tunnel 201, the moving
フォーカスの急激な変化を防ぐため、制御装置130は以下のように動作する。
(A)代表距離が変化した後、変化後の代表距離が保留時間以上維持された場合に、制御装置130はフォーカス距離を変更する。つまり、代表距離が変化してから保留時間が経過するまで、制御装置130はフォーカス距離を変更しない。したがって、代表距離が変化した後、保留時間が経過する前に代表距離が元に戻った場合、フォーカス距離は変更されない。
例えば、保留時間は1秒である。移動体101が時速30キロメートルで走行する場合、2メートルを走行するのに要する時間は0.24秒である。したがって、保留時間が1秒であれば、2メートル程度の長さを有する障害物を迂回して移動体101が走行しても、フォーカス距離は変更されない。
(B)制御装置130は、対象のカメラ領域221と対象のカメラ領域221に隣接するカメラ領域221とを含む複数のカメラ領域221における代表距離を、対象のカメラ領域221における代表距離として算出する。
例えば、制御装置130は、第5カメラ領域における代表距離として、第4カメラ領域から第6カメラ領域までの領域における代表距離を算出する。
これにより、代表距離の精度が向上し、代表距離が極端に違う距離に変化しない。そのため、フォーカス距離は極端に違う距離に変更されない。
(C)制御装置130は、前回の代表距離と今回の代表距離との差分を算出し、差分を上限値と比較する。差分が上限値以下である場合、制御装置130は、今回の代表距離に基づいてフォーカス距離を決定する。しかし、差分が上限値より大きい場合、制御装置130は、前回の代表距離に上限値を足して得られる距離に基づいてフォーカス距離を決定する。
これにより、フォーカス距離の1回当たりの変化が上限値以下に制限される。したがって、フォーカス距離は急激に変化しない。
In order to prevent a sudden change in focus, the
(A) After the representative distance is changed, the
For example, the hold time is 1 second. When the moving
(B) The
For example, the
As a result, the accuracy of the representative distance is improved, and the representative distance does not change to an extremely different distance. Therefore, the focus distance is not changed to an extremely different distance.
(C) The
As a result, the change in the focus distance per time is limited to the upper limit value or less. Therefore, the focus distance does not change abruptly.
次に、侵入検知機能を説明する。
侵入検知機能は、侵入検知領域への物体の侵入を検知する機能である。
侵入検知領域は、侵入検知の対象として決められた領域である。
Next, the intrusion detection function will be described.
The intrusion detection function is a function that detects the intrusion of an object into the intrusion detection area.
The intrusion detection area is an area determined as a target of intrusion detection.
図7は、スキャン範囲220と侵入検知領域222との関係を示している。
スキャン範囲220には、複数の侵入検知領域222が含まれる。
複数の侵入検知領域222は、移動体101の周囲の領域であり、移動体101の進行方向102を軸とする回転方向103において互いに異なる方向に位置する。
具体的には、それぞれのレーザスキャナ120のスキャン範囲220は、2つの侵入検知領域222に分割される。
FIG. 7 shows the relationship between the
The
The plurality of
Specifically, the
レーザスキャナ120には、侵入検知領域データが設定されている。
侵入検知領域データは、侵入検知領域222を特定するデータである。具体的には、侵入検知領域データは、侵入検知領域222毎に角度範囲と距離範囲とを含む。
Intrusion detection area data is set in the
The intrusion detection area data is data that identifies the
レーザスキャナ120は、侵入検知機能を以下のように実現する。
レーザスキャナ120は、侵入検知領域222毎に以下の処理を行う。
まず、レーザスキャナ120は、侵入検知領域データから、侵入検知領域222の角度範囲と侵入検知領域222の距離範囲とを取得する。
次にレーザスキャナ120は、スキャン範囲220における距離方位から侵入検知領域222の角度範囲に含まれる方位に対応付けられた距離を抽出する。抽出される距離を侵入検知領域222における距離という。
次に、レーザスキャナ120は、侵入検知領域222における距離を侵入検知領域222の距離範囲と比較する。
侵入検知領域222における少なくともいずれかの距離が侵入検知領域222の距離範囲に含まれる場合、レーザスキャナ120は、侵入検知領域222に物体が侵入していると判定する。
The
The
First, the
Next, the
Next, the
When at least one distance in the
図7、図8および図9に基づいて、侵入検知領域222の形態を説明する。
侵入検知領域222は、図7に示すように扇形の領域であってもよいし、図8に示すように多角形の領域であってもよい。
The form of the
The
図9に示すように、複数の侵入検知領域222は互いに一部が重なってもよい。
例えば、スキャン範囲220は7つの領域に分割される。
(1)第1の侵入検知領域(222−1)は左側の3つの領域である。
(2)第2の侵入検知領域(222−2)は中央の3つの領域である。
(3)第3の侵入検知領域(222−3)は右側の3つの領域である。
第1の侵入検知領域(222−1)の右の領域は、第2の侵入検知領域(222−2)の左の領域と重なっている。
第2の侵入検知領域(222−2)の右の領域は、第3の侵入検知領域(222−3)の左の領域と重なっている。
As shown in FIG. 9, the plurality of
For example, the
(1) The first intrusion detection area (222-1) is the three areas on the left side.
(2) The second intrusion detection area (222-2) is the three central areas.
(3) The third intrusion detection area (222-3) is the three areas on the right side.
The area to the right of the first intrusion detection area (222-1) overlaps the area to the left of the second intrusion detection area (222-2).
The area to the right of the second intrusion detection area (222-2) overlaps the area to the left of the third intrusion detection area (222-3).
最後に、トンネル検知機能を説明する。
トンネル検知機能は、移動体101がトンネルの中にいるか判定するための機能である。
レーザスキャナ120は周囲の形状を取得できる。トンネルの外と中では周囲の形状が異なる。特に、トンネルの外と中では上方が多く異なる。移動体撮像装置100は、これを利用して、移動体101がトンネル中にいるか判定する。
トンネル検知機能は、撮像ユニット110の自動稼働および撮像ユニット110の自動停止に利用される。
Finally, the tunnel detection function will be described.
The tunnel detection function is a function for determining whether the moving
The
The tunnel detection function is used for automatic operation of the
図10は、移動体101がトンネル201の中にいる様子を示している。
移動体101がトンネル201の中にいる場合、レーザスキャナ120によって測定される距離は、トンネル検知領域223において第1距離閾値より短い。例えば、第1距離閾値は20メートルである。
トンネル検知領域223は、スキャン範囲220のうちの上方である。例えば、スキャン範囲220のうちの上方の60度の範囲がトンネル検知領域223である。
FIG. 10 shows how the moving
When the moving
The
図11は、移動体101がトンネル201の外にいる様子を示している。
移動体101がトンネル201の外にいる場合、レーザスキャナ120によってトンネル検知領域223の少なくとも一部において距離が測定されない。
FIG. 11 shows how the moving
When the moving
(1)制御装置130は、トンネル検知機能を以下のように実現する。
まず、制御装置130は、レーザスキャナ120から出力される1スキャンの距離方位を受け付ける。
次に、制御装置130は、1スキャンの距離方位から、トンネル検知領域223に含まれる方位に対応付けられた距離を抽出する。抽出される距離をトンネル検知領域223における距離という。
次に、制御装置130は、トンネル検知領域223における距離の平均を算出する。算出される距離をトンネル検知領域223における平均距離という。
次に、制御装置130は、トンネル検知領域223における平均距離を第1距離閾値と比較する。
トンネル検知領域223における平均距離が第1距離閾値以下の場合、制御装置130は、移動体101がトンネル201の中にいると判定する。
トンネル検知領域223における平均距離が第1距離閾値より長い場合、制御装置130は、移動体101がトンネル201の外にいると判定する。
(1) The
First, the
Next, the
Next, the
Next, the
When the average distance in the
When the average distance in the
スキャン範囲220の全体がトンネル検知領域223であってもよい。
移動体101がトンネル201の中にいる場合、レーザスキャナ120によって測定される距離は、上下左右の全ての方向において第2距離閾値より短い。例えば、第2距離閾値は30メートルである。
移動体101がトンネル201の外にいる場合、レーザスキャナ120によって上下左右の少なくとも一部において距離が測定されない
The
When the moving
When the moving
(2)制御装置130は、トンネル検知機能を以下のように実現する。
まず、制御装置130は、レーザスキャナ120から出力される1スキャンの距離方位を受け付ける。
次に、制御装置130は、1スキャンの距離方位から距離を抽出する。抽出される距離をトンネル検知領域223における距離という。
次に、制御装置130は、トンネル検知領域223における距離の平均を算出する。算出される距離をトンネル検知領域223における平均距離という。
次に、制御装置130は条件(A)と条件(B)との両方が満たされるか判定する。
条件(A)は、全ての方位に対する距離が受け付けられたという条件である。
条件(B)は、トンネル検知領域223における平均距離が第2距離閾値以下であるという条件である。
条件(A)と条件(B)との両方が満たされる場合、制御装置130は、移動体101がトンネル201の中にいると判定する。
条件(A)と条件(B)との少なくとも一方が満たされない場合、制御装置130は、移動体101がトンネル201の外にいると判定する。
(2) The
First, the
Next, the
Next, the
Next, the
Condition (A) is a condition that distances for all directions are accepted.
The condition (B) is a condition that the average distance in the
When both the condition (A) and the condition (B) are satisfied, the
If at least one of the condition (A) and the condition (B) is not satisfied, the
***動作の説明***
移動体撮像装置100の動作は移動体撮像方法に相当する。
移動体撮像方法では、トンネル検知機能、オートフォーカス機能および侵入検知機能が利用される。
*** Explanation of operation ***
The operation of the moving body imaging device 100 corresponds to the moving body imaging method.
In the moving object imaging method, a tunnel detection function, an autofocus function, and an intrusion detection function are used.
図12に基づいて、移動体撮像方法を説明する。
移動体101は移動中である。具体的には、移動体101である車両は、点検対象のトンネル201に向けて走行している。
A moving object imaging method will be described with reference to FIG.
The moving
ステップS111において、レーザスキャナ120は、トンネル検知機能によって、移動体101がトンネル201に進入したか判定する。
トンネル検知機能によって移動体101がトンネル201の中にいると判定された場合に、レーザスキャナ120は、移動体101がトンネル201に進入したと判定する。
移動体101がトンネル201に進入した場合、処理はステップS112に進む。
In step S111, the
When the tunnel detection function determines that the moving
When the moving
ステップS112において、制御装置130は撮像ユニット110を起動する。つまり、制御装置130はカメラ111と光源112とを起動する。
具体的には、制御装置130は撮像ユニット110に対して起動信号を出力する。出力された起動信号は撮像ユニット110に入力される。起動信号が撮像ユニット110に入力された場合、撮像ユニット110が起動する。つまり、カメラ111および光源112が起動する。
起動したカメラ111は稼働する。つまり、カメラ111は繰り返し撮像を行う。
起動した光源112は稼働する。つまり、光源112は投光を行う。
In step S112, the
Specifically, the
The activated camera 111 operates. That is, the camera 111 repeatedly performs imaging.
The activated
ステップS120において、制御装置130は、オートフォーカス機能により、それぞれのカメラ111のフォーカスを調整する。
In step S120, the
ステップS131において、レーザスキャナ120は、侵入検知機能によって、侵入検知領域222毎に物体の侵入を検知する。
物体の侵入が検知された侵入検知領域222が有る場合、処理はステップS132に進む。
物体の侵入が検知された侵入検知領域222が無い場合、処理はステップS141に進む。
In step S131, the
If there is an
If there is no
ステップS132において、レーザスキャナ120は、物体の侵入が検知された侵入検知領域222に対応する光源112を減光させる。例えば、レーザスキャナ120は、光源112を消灯する。
In step S132, the
具体的には、レーザスキャナ120は、侵入検知領域222に対応する光源112を以下のように出力する。
レーザスキャナ120には、侵入検知領域データが設定されている。侵入検知領域データは、侵入検知領域222毎にポート番号を含む。
まず、レーザスキャナ120は、侵入検知領域データから、侵入検知領域222のポート番号を取得する。
そして、レーザスキャナ120は、侵入検知領域222のポート番号で識別されるポートから減光信号を出力する。
出力された減光信号は侵入検知領域222に対応する光源112に入力される。
減光信号が光源112に入力された場合、光源112は減光する。例えば、光源112は消灯する。
Specifically, the
Intrusion detection area data is set in the
First, the
Then, the
The output dimming signal is input to the
When a dimming signal is input to the
ステップS141において、レーザスキャナ120は、トンネル検知機能によって、移動体101がトンネル201を通過したか判定する。
トンネル検知機能によって移動体101がトンネル201の外にいると判定された場合に、レーザスキャナ120は、移動体101がトンネル201を通過したと判定する。
移動体101がトンネル201を通過した場合、処理はステップS142に進む。
移動体101がトンネル201を通過していない場合、処理はステップS120に進む。
In step S141, the
When the tunnel detection function determines that the moving
When the moving
If the moving
ステップS142において、制御装置130は撮像ユニット110を停止する。つまり、制御装置130はカメラ111と光源112とを停止する。
具体的には、制御装置130は撮像ユニット110に対して停止信号を出力する。出力された停止信号は撮像ユニット110に入力される。停止信号が撮像ユニット110に入力された場合、撮像ユニット110が停止する。つまり、カメラ111および光源112が停止する。カメラ111は撮像を停止し、光源112は消灯する。
In step S142, the
Specifically, the
但し、制御装置130は、トンネル201の通過が検知されて一定時間が経過したときに、撮像ユニット110を停止する。
レーザスキャナ120は撮像ユニット110よりも前方に配置されているため、トンネル201の通過が検知されたときには、レーザスキャナ120はトンネル201の外に位置するが撮像ユニット110はまだトンネル201の中に位置するからである。
However, the
Since the
***実施の形態1の効果***
移動体撮像装置100は、移動体101とトンネル201の壁面との距離が変化しても、オートフォーカス機能によって常に良好な画像を取得できる。
*** Effect of
The moving body imaging device 100 can always acquire a good image by the autofocus function even if the distance between the moving
レーザスキャナ120は、移動体101の進行方向102において光源112よりも前方に配置されることによって、移動体101の進行方向102において光源112が侵入検知領域222に到達する前に侵入検知領域222への物体の侵入を検知する。
侵入検知領域222への物体の侵入が検知された場合、光源112は減光する。これにより、侵入検知領域222に人が侵入しても、光源112からの投光による人体(特に目)への影響を防ぐことができる。
例えば、レーザスキャナ120から光源112までの距離が3メートルであるものとする。また、移動体101が時速40キロメートルで走行するものとする。この場合、レーザスキャナ120によって人が検知されてから、人が検知された地点に光源112が到達するまで、0.27秒の到達時間を要する。レーザスキャナ120が1秒間に100スキャンを行う場合、検知間隔は0.01秒である。つまり、検知間隔は到達時間に比べて十分に短い。そのため、レーザスキャナ120は到達時間が経過する前に光源112を減光させることができる。これは、ソフトウェアを介在せずに、レーザスキャナ120から光源112に対して直接、減光信号が出力されているためである。
By arranging the
When the intrusion of an object into the
For example, it is assumed that the distance from the
移動体撮像装置100は、移動体101がトンネル201に進入したときに自動的に撮像を開始し、移動体101がトンネル201を通過したときに自動的に撮像を終了することができる。これにより、無駄な画像の取得および必要な画像の取得漏れを防ぐことができる。
The moving body imaging device 100 can automatically start imaging when the moving
***他の構成***
複数のカメラ111は、移動体101の進行方向102に並べずに、移動体101の高さ方向に並べてもよい。つまり、複数のカメラ111は、横一列ではなくて縦一列に並べてよい。
それぞれのカメラ111は、特許文献2に記載のように、回転式のカメラであってもよい。
移動体撮像装置100は、1つのカメラ111に対して2つの光源112を備えずに、1つのカメラ111に対して1つの光源112を備えてもよい。つまり、カメラ111の上下一方だけに光源112が配置されてもよい。また、移動体撮像装置100は、1つのカメラ111に対して3つ以上の光源112を備えてもよい。
*** Other configurations ***
The plurality of cameras 111 may be arranged in the height direction of the moving
Each camera 111 may be a rotary camera as described in
The mobile imaging device 100 may not include two
移動体101が歩道橋の下方を通過する際にトンネル検知機能が瞬間的に誤反応する可能性がある。つまり、移動体101が歩道橋の下方を通過する場合、一時的に無駄な画像が取得されてしまう。しかし、取得される無駄な画像は少ないため、実質的な問題はない。このような無駄な画像の取得を防ぎたい場合、トンネルよりも手前にある最後の歩道橋を移動体101が通過した後に搭乗者が移動体撮像装置100を手動で起動するとよい。
When the moving
***実施の形態の補足***
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
*** Supplement to the embodiment ***
The embodiments are examples of preferred embodiments and are not intended to limit the technical scope of the invention. The embodiment may be partially implemented or may be implemented in combination with other embodiments. The procedure described using the flowchart or the like may be appropriately changed.
100 移動体撮像装置、101 移動体、110 撮像ユニット、111 カメラ、112 光源、120 レーザスキャナ、130 制御装置、201 トンネル、210 撮像範囲全体、211 撮像範囲、212 投光範囲、220 スキャン範囲、221 カメラ領域、222 侵入検知領域、223 トンネル検知領域。 100 moving object imaging device, 101 moving object, 110 imaging unit, 111 camera, 112 light source, 120 laser scanner, 130 control device, 201 tunnel, 210 entire imaging range, 211 imaging range, 212 projection range, 220 scan range, 221 Camera area, 222 intrusion detection area, 223 tunnel detection area.
Claims (10)
前記移動体の移動中に撮像を行う複数のカメラと、
前記移動体の移動中に前記移動体の周囲の侵入検知領域への物体の侵入を検知するレーザスキャナと、
前記移動体の移動中に前記カメラの撮像範囲に対して投光し、前記侵入検知領域への物体の侵入が検知された場合に減光する複数の光源と
を備え、
前記複数のカメラは、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において互いに異なる方向を撮像し、
それぞれの光源は、対応するカメラが撮像する方向に投光し、
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向において前記複数のカメラと前記複数の光源よりも前方に配置され、前記回転方向において各方向をレーザ光によってスキャンする
移動体撮像装置。 A mobile imaging device mounted on a mobile
A plurality of cameras that take images while the moving body is moving,
A laser scanner that detects the intrusion of an object into the intrusion detection area around the moving object while the moving object is moving.
It is provided with a plurality of light sources that emit light to the imaging range of the camera while the moving body is moving and dimming when the intrusion of an object into the intrusion detection region is detected.
The plurality of cameras image different directions in the rotation direction about the traveling direction of the moving body.
Each light source projects light in the direction that the corresponding camera captures.
The laser scanner is a moving body imaging device that is arranged in front of the plurality of cameras and the plurality of light sources in the traveling direction of the moving body and scans each direction with laser light in the rotating direction.
請求項1に記載の移動体撮像装置。 The mobile image pickup apparatus according to claim 1, further comprising the plurality of cameras, the plurality of light sources, and the laser scanner on the left and right sides of the moving body.
前記レーザスキャナは、前記回転方向において互いに異なる方向に位置する複数の侵入検知領域に対して侵入検知領域毎に物体の侵入を検知し、物体の侵入が検知された侵入検知領域に対応する光源を減光させる
請求項1または請求項2に記載の移動体撮像装置。 The plurality of light sources project light in different directions in the rotation direction about the traveling direction of the moving body.
The laser scanner detects the intrusion of an object in each intrusion detection region for a plurality of intrusion detection regions located in different directions in the rotation direction, and provides a light source corresponding to the intrusion detection region in which the intrusion of an object is detected. The moving body imaging device according to claim 1 or 2, wherein the light is dimmed.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の移動体撮像装置。 By arranging the laser scanner in front of the light source in the traveling direction of the moving body, the laser scanner is an object to the intrusion detection region before the light source reaches the intrusion detection region in the traveling direction of the moving body. The mobile imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the intrusion is detected.
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定し、
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルに進入したか判定し、前記移動体がトンネルに進入したときに前記カメラと前記光源とを起動する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の移動体撮像装置。 The moving body imaging device includes a control device that controls the camera and the light source.
The laser scanner measures the distance to the reflection point in each direction in the rotation direction about the traveling direction of the moving body.
The control device determines whether or not the moving body has entered the tunnel based on the distance to the reflection point in each direction, and activates the camera and the light source when the moving body enters the tunnel. The mobile image pickup apparatus according to any one of claims 4.
請求項5に記載の移動体撮像装置。 5. The control device determines whether or not the moving body has passed through the tunnel based on the distance to the reflection point in each direction, and stops the camera and the light source when the moving body passes through the tunnel. The mobile imaging apparatus according to.
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定し、
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離から前記撮像範囲に対応する領域であるカメラ領域における距離を抽出し、前記カメラ領域における代表距離を決定し、前記カメラ領域における代表距離に基づいて前記カメラのフォーカスを調整する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の移動体撮像装置。 The moving body imaging device includes a control device that controls the camera.
The laser scanner measures the distance to the reflection point in each direction in the rotation direction about the traveling direction of the moving body.
The control device extracts the distance in the camera region, which is a region corresponding to the imaging range, from the distance to the reflection point in each direction, determines the representative distance in the camera region, and is based on the representative distance in the camera region. The moving object imaging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the focus of the camera is adjusted.
請求項7に記載の移動体撮像装置。 The control device determines whether or not the moving body has entered the tunnel based on the distance to the reflection point in each direction, and activates the camera and the light source when the moving body enters the tunnel. The mobile imaging apparatus according to.
請求項8に記載の移動体撮像装置。 8. The control device determines whether the moving body has passed through the tunnel based on the distance to the reflection point in each direction, and stops the camera and the light source when the moving body passes through the tunnel. The mobile imaging apparatus according to.
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