JP6963228B2 - 画像認識による駐車検出法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の車室を持つ駐車場における駐車車両検出法に関する。

複数の車室を持つ駐車場の駐車車両の検出には、一般にループコイルを車室地下に埋め込んで、車両が入庫することによる磁気変化を検出するループコイル方式が多い。また、近年の画像認識法の進歩により、車室背後に立てたポールにカメラを内蔵し、入庫した車両を背後から撮影してその車番を認識する画像認識法も実現している。

しかし、ループコイル方式は、アスファルトなどで舗装する車室の地下に埋め込んでいるため、全車室に舗装工事や埋め込み工事が必要になるほか、ループコイルのインダクタンスの変化を検知して駐車を検出する電子回路装置を内蔵した端末装置も車室の数だけ現場に設置する必要があるなどコストがかかる欠点がある。

一方、画像認識による車番認識法は、各車室後方に置いたカメラで入庫した車両のナンバープレイトを撮影し駐車の検出を行うもので、駐車と同時に車番から車両の所有者も分かるため、駐車料金の自動課金などができる大きな特徴がある。しかし、この方法も車室の数だけカメラと画像認識装置が必要になるなど高価な設備投資が必要になるほか、車番プレートの汚れや位置によっては、正しく車両を認識できない場合が発生する等の欠点がある。

このような実用化されている従来方式に対して特許文献には、１台のカメラで駐車場１の複数の車室を撮影し、車両の入庫による画像変化から駐車を検出する方法が示されている。この原理を応用すれば、図１に示すように車室後方の壁２あるいは、車室の地面に○印や長方形のマーク３をおき、全室空車時の画像を登録する。車室に車が入庫するとこれらのマークが車の陰になって見えなくなるので、画像認識装置は、マークが見えなくなった場所に車両が駐車したことを認識する。

この方法は、一台のカメラで複数の車室の駐車状況を認識できる特徴があるので、他の方式に比べて経済的なメリットは大きい。

特開２０１３−２０６４６２ 特開２０１３−１２７７１７ 特開２０１２−７３８０１ 特開２０１２−０５３６０９ 特開２０１１−１７０８２ 特開２００１−０９９７８９ 特開２００２−２８８７９８ 特開平１０−９７６９７ 特開平１０−９７６２５ 特開平９−３１１９２７ 特開２０１２−１３９２４ 特開２０１０−２５０３９４ 特開２０１０−４４６６９ 特開２００３−２５９３３９ 特開２００３−１８７３９７

上記したような画像認識による駐車判定法では、車室後方に設けるマーク３は、図１に示すように各車室の中心線上に設けていた。 しかし現場に設置するカメラの設置位置によっては、隣接車室に車両がはいってもマークの一部が陰になる場合が発生し、駐車の誤判定が起こる欠点があった。

このようなケースは、駐車場が比較的狭くてカメラの位置を車室前方の離れた位置に設けることができず、広角のカメラレンズを使って複数の車室を撮影する場合に発生する。すなわち、カメラの位置を中心にして、左右に離れた車室は、斜めから車室を見る形となってしまう。この場合、カメラに近い隣の車室に車両が入った時に当該車室後方のマークが隠れてしまう。また、当該車室に車両が入っても、マークが見えてしまう場合が発生するので、誤判定が生じる。

本発明は、このような場合にも正しく駐車の判定ができるように、設置したカメラの位置から見て斜めにみえる車室においては、画像認識用のマークを、各車室の中心線上ではなく、中心線上よりも左または右にずれた位置にマークを設けることによって、正しい駐車車両の検出を可能にするものである。（請求項１）

本発明は、駐車を判定する車室用の画像認識用マークの最適位置として、カメラの位置と当該車室の中心線を結ぶ直線上から、通常の車両の幅の範囲に選ぶことによって、隣接車室に駐車があっても当該車室用の画像認識用マークは隠れることなく、当該車室に駐車した車両によってのみマークが隠れるようにできるので、確実な駐車の検出が可能になる特徴がある。（請求項２）

本発明では、駐車場の車室後方に置いた画像認識用のマークの輪郭を、あらかじめ画像認識装置によって抽出記憶させておき、駐車によって抽出記憶しておいたマークの輪郭が正しく認識されないときに、当該車室に駐車があったと判定する。したがって、空車時に撮影されるマークの輪郭を正しく抽出記憶させておくことが、駐車の検出には最も重要になることは自明である

しかるに、実際にマークを駐車場の車室後方に設けて、その輪郭を抽出記憶させようとすると、マークの周辺や後方にある物体や風景もマークとともに写りこむので、抽出されたマークには、マーク以外の余計な物体の輪郭も抽出記憶されてしまう。ここでいう後方の物体や風景には、車室後方のブロック塀、柵、車止め、あるいは地面に描いた白線などがある。

したがって、本発明では、画像認識装置の認識マークの抽出記憶時に、マーク以外の物体の輪郭線を除去しておくことが、駐車検出の精度を高めるうえで重要になる。（請求項３）

本発明によれば、駐車場の駐車車両の検出に、ループコイルのような設置工事を伴うセンサーを設けることがなく、車室を撮影するカメラと、車室後方の適切な位置に画像認識用のマークを設け、前記カメラによる映像を分析する画像認識装置を用いるだけで、遠方から駐車場の複数の車室を撮影できないような狭い駐車場に置いても、経済的に複数の車室への駐車の検出が可能になる効果がある。

また、同じく車室後方のポールなどに内蔵したカメラと車番認識装置で、車両の駐車や駐車した車両の所有者を認識する従来の方法が、全車室のカメラと車番認識装置を置かなければならないのに比べて、１台のカメラで複数の車室の駐車を検出できるので、大きな経済的効果がある。

車室後方の中心線上に駐車検出用マークを設けた従来の駐車場を示す図 車両の駐車によって、駐車検出用マークが車両の陰になって見えなくなることを示す図 本発明の駐車場の車室を、正面から写せず斜めから撮影する場合のカメラからの視線と駐車検出用マークの妥当な位置を示す図 本発明のマークの設置位置に駐車検出用マークを置いた場合に、車両駐車によってマークが隣接車室への駐車車両に影響されないことを示す図 画像認識装置に置いて、画像認識用マークを抽出記憶する場合に、マーク周辺の物体等の輪郭がマークの輪郭と同時に抽出記憶される場合と、不要な物体等の輪郭線を除去してマークの輪郭のみを抽出記憶した場合を比較する図

図１は、車室ごとに駐車を検出し、駐車時間によって駐車料金を課金するタイプの駐車場１に置いて、駐車の有無を画像の変化によって検出することを特徴とする駐車場を示す。各車室真後ろのブロック塀の壁面２には、丸いマーク３が設置されている。

図１では、画像認識用のカメラは、対象とする複数車室のほぼ中央でかつ各車室から一定の距離離れた位置に置かれており、複数の車室を撮影している。

図２は、この状態の車室に車両が駐車した場合を示すものである。どの車室でも車が入庫した結果、車室後方のマークは、入庫した車の陰になることが分かる。また、駐車した車両が、隣接の車室後方のマークを隠すようなこともないことがわかるであろう。すなわち、常時画像認識用のマークを監視している画像認識装置は、マークが隠れたことを検出して正しくその車室に車両が駐車したと判定する。

上記の方法による駐車の検出は、車室を撮影するカメラを車室から十分離れた位置に置くことができる場合は正確に行われるが、実際には駐車場が狭いことが多く、カメラを車室から十分離して設置することができない場合や、車室を斜めに撮影している場合も多い。

図３は、５車室を対象として画像認識により駐車を検出する駐車場を示している。カメラの位置が複数の車室の中央ではなく、右寄りの位置１１に設けてあるので、カメラから遠い位置の車室１２や１３は、車室が斜めに映っている。

図３に置いて、直線１７，１８，１９，２０，２１は車室の中心線を示すもの、また一点鎖線２２は、各車室の中心を横方向に結んだ線を示す。この図に置いて、車室１２の中心線１７の後方にマークを置くようにしておくと、隣接の車室１３に大きな車が入庫した場合にもマークがその車の陰になってしまうことが予見できるであろう。すなわち、車室１３に大きな車が入ると、車室１２に駐車車両がなくても、車室１２と１３に駐車があったとものと間違って判定してしまう。

このような誤判定を防ぐ方法としては、斜めに写る車室については、画像認識用のマークを車室の中心線上の後方に置くのではなく、カメラの位置１１から各車室の中央点を結ぶ視線２３，２４，２５，２６，２７の線上でかつ車室の後方の壁面との交点付近に置くのが良い。

すなわち、本発明では、図３において２９，３０，３１，３２，３３で示すようにマークを設置する。このようにマークの設置位置を決めれば、当該車室への駐車によって、後方のマークは確実に隠れるようになるので、正しく駐車を判定できることになる。

図４は、実際に車室１３と１４に駐車車両５１と５２がある場合の画像であるが、車室１２のマーク２９が車室後方の左よりの位置に設置されているので、隣接の車室１３の駐車車両５１の陰にはなっていない。車室１３，１４の後方にあるマーク１８，１９はそれぞれ駐車車両の陰になり、画像認識装置は駐車と判定する。

車室１２に駐車があれば、マーク２９は当然駐車車両の陰になることも見てとれるであろう。本発明では、カメラの設置位置から、各車室の中心点を結ぶ線上の後方で、かつ各車室の後方の壁面付近に設置することを特徴とするが、図３でもわかるように左右にいくらかの幅を持った範囲でも差し支えない。その許容幅は、通常の車両の幅の半分程度であろう。

次に、駐車検出用のマークの形状についてであるが、画像認識装置は、複数の車室が写った画像の中にある比較的小さな複数のマークの輪郭を検出することになるので、正確な判定には、マークはある程度大きなものが良い。また、実際の画像には、駐車検出用のマーク周辺の物体などがマークの背景として写りこむので、マークの輪郭を画像認識装置が抽出記憶する際に、背後の物体などの輪郭も同時に抽出記憶してしまうと、背後物体などは、周囲の明るさや、時間によって変化してしまうことが多いので、マークをしっかり認識できなくなる欠点がある。

図５は、画像認識装置が、認識対象とするマークの輪郭を抽出記憶する際に、後方の物体等の輪郭を同時に抽出記憶した場合と、後方物体等の輪郭を画像認識用のソフトで除去して、マークだけの輪郭を抽出した場合を比較して示した。すなわち、図５で７１は画像認識装置がマークを検出する円形の範囲、７２は抽出記憶したマークの輪郭を示す。左の図では円形の中でマーク７１の輪郭７２以外に多くの明るい線７３〜７６が認められるが、右の図では、ほぼマークの輪郭のみが抽出されていることが分かる。

実際の駐車場を対象にした本発明の画像認識による駐車判定では、図５右のように画像検出用のマークの輪郭をきれいに抽出した場合に、昼夜を問わず正しく駐車の判定ができることが分かった。

本発明は、ループコイルや多数のカメラを使う従来の画像認識法による駐車場の駐車検出法に比べて、一台のカメラで確実に複数の車室の駐車の検出ができる安価で実用的な駐車検出法であり、実用性は高く、産業上でも大いに貢献するものでる。

１ 駐車場 ２ 駐車場の壁面 ３ 壁面に設けたマーク

１１ 画像認識用カメラの位置 １２，１３，１４，１５，１６ 駐車場の車室
１７，１８，１９，２０，２１ 駐車場車室の中心線
２２ 各車室の中心点を結ぶ線
２３，２４，２５，２６，２７ カメラから各車室の中心点を結ぶ線

２９，３０，３１，３２，３３ 画像認識用のマーク

５１ 車室１３に駐車した車両 ５２ 車室１４に駐車した車両

７１ 画像認識装置が認識する範囲 ７２ 抽出したマークの輪郭

Claims (3)

1. 駐車場に並列に設けた複数の車室を、斜め上方からを撮影するカメラと、同カメラの位置から見た視線上の車室後方に、空車時には全体が明瞭に確認され、駐車時にはその一部又は全体が当該車室に駐車した車両によって隠れるとともに、隣接車室への駐車車両によっては隠れることのない位置に設けた、前記カメラから視認できる画像検出用マークと、該カメラが撮影する該画像検出用マークを認識できる画像認識装置より構成され、該マークの一部又は全体が隠れることを該画像認識装置が検出して駐車とその位置を判定する駐車検出装置
   
2. 特許請求項１の駐車検出装置において、車室の後方にあって駐車によって隠れる画像検出用マークの位置が、前記カメラと各車室の中心点を結んだラインと、各車室後方の壁面もしくは壁面に相当するライン付近との交差点から、左右に平均的な車両の幅の範囲にあることを特徴とする駐車検出装置
   
3. 特許請求項１の駐車検出装置において、駐車の有無を判定するために用いる駐車がない場
   合の画像検出用マークの登録輪郭線は、画像検出用マークと同時に写りこむ背景にある物
   体等の輪郭を除去したものを使用することを特徴とする駐車検出装置
   

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