JP7019444B2 - How to identify winter tires - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 平成29年8月19日高松国際ホテルにおいて開催された西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社主催の平成29年度第25回業務改善・改革発表会で発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced at the 25th Business Improvement and Reform Presentation in 2017 hosted by West Japan Highway Engineering Shikoku Co., Ltd. held at Takamatsu International Hotel on August 19, 2017.

特許法第30条第2項適用 平成29年10月31日都市センターホテルにおいて開催された公益社団法人日本道路協会主催の第32回日本道路会議で発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced at the 32nd Nippon Road Conference hosted by the Japan Road Association held at Toshi Center Hotel on October 31, 2017.

特許法第30条第2項適用 平成29年11月21日東京ビッグサイト(東京国際展示場)東7・8ホールにおいて開催された公益財団法人高速道路調査会主催のハイウェイテクノフェア2017で発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Announced at the Highway Techno Fair 2017 sponsored by the Highway Research Association held at Tokyo Big Sight (Tokyo International Exhibition Center) East Hall 7.8 on November 21, 2017.

本発明は、自動車等のタイヤが冬用タイヤであるか否かを判別する方法に関する。 The present invention relates to a method for determining whether or not a tire of an automobile or the like is a winter tire.

一般的に、冬季には、積雪や路面凍結の発生に応じ、冬用タイヤ規制が実施される。
この冬用タイヤ規制がなされると、全輪冬用タイヤ装着、または、駆動輪チェーン装着をしていない車両の通行は認められない。
Generally, in winter, winter tire regulations are enforced in response to the occurrence of snowfall and road surface freezing.
If this winter tire regulation is made, vehicles without all-wheel winter tires or drive wheel chains will not be allowed to pass.

例えば、高速道路、有料道路や自動車専用道では、冬用タイヤ規制が実施されると、それらの道路の入口等で、道路管理者側の確認要員が車両を停止させ、一台ずつ目視にてタイヤを確認することもある。 For example, on highways, toll roads, and motorways, when winter tire regulations are enforced, confirmation personnel on the road manager side stop the vehicles at the entrances of those roads, and visually check each vehicle one by one. Sometimes I check the tires.

この冬用タイヤの判別方法として、本願出願人は、特願2016-173834を提案した。
この従来技術は、異なる偏光方向成分の、反射光情報を取得する撮影装置、即ち、変更カメラを用いて偏光度画像を生成し、得られた偏光度画像中に含まれる反射情報からヒストグラムを生成し、ヒストグラムの分散度に応じて冬用タイヤであるか否かを判別するものである。
As a method for discriminating the winter tire, the applicant of the present application has proposed Japanese Patent Application No. 2016-173834.
In this prior art, a degree of polarization image is generated using a photographing device that acquires reflected light information of different polarization direction components, that is, a modified camera, and a histogram is generated from the reflection information contained in the obtained degree of polarization image. However, it is determined whether or not the tire is a winter tire according to the degree of dispersion of the histogram.

この従来技術では、偏光カメラを用いることにより、冬用タイヤの判別を効率的に実施できる。
一方で、偏光カメラは高価であるため、従来技術を採用したシステムは、導入コストが嵩むという問題があった。
In this conventional technique, by using a polarized camera, it is possible to efficiently discriminate winter tires.
On the other hand, since the polarized camera is expensive, the system adopting the conventional technology has a problem that the introduction cost is high.

また、偏光カメラは低感度であるため、判別すべきタイヤを装着した車両等の速度が速いと、取得された画像に被写体ブレが生じやすく、適正な判別を妨げる一因になるおそれがあった。 In addition, since the polarized camera has low sensitivity, if the speed of a vehicle or the like equipped with tires to be discriminated is high, subject blurring is likely to occur in the acquired image, which may be one of the factors that hinder proper discrimination. ..

特願2016-173834Japanese Patent Application No. 2016-173834

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、冬用タイヤを、低コストな機材を用い、昼夜関係なく、確実に判別できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to make it possible to reliably discriminate winter tires regardless of day or night by using low-cost equipment.

上記目的を達成するため、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法は、
予め定められた走行路を通過する車両のタイヤのトレッド面に対し、タイヤの通過領域外から、光線を斜めに照射する照射ステップと、
照射ステップで光線が照射されたタイヤのトレッド面を、照射ステップの光線とは、タイヤの通過領域を挟んで反対側から高感度撮影装置で撮影し、可視画像を生成する撮影ステップと、
撮影ステップで得られた可視画像から輝度画像(モノクロ可視画像)を生成し、生成された輝度画像を平滑化して、平滑化画像(輝度分布画像)を生成し、輝度画像から、平滑化画像を差分してムラを除去し、差分輝度画像を生成する画像処理ステップと、
画像処理ステップで得られた差分輝度画像の輝度分布からサイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定する判定ステップと、
判定ステップによって得られた判定結果を通知する判定結果通知ステップと、
撮影ステップの撮影領域を通過するタイヤを検出するタイヤ検出ステップと、を含み、
このタイヤ検出ステップが、
高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射し、
タイヤが撮影領域を通過するとき、高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、タイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期とし、
撮影ステップが、タイヤ検出ステップでタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とする
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for discriminating a winter tire according to the present invention is as follows.
An irradiation step of diagonally irradiating a tread surface of a vehicle tire passing through a predetermined driving path with a light beam from outside the tire passing region.
The tread surface of the tire irradiated with light rays in the irradiation step is photographed with a high-sensitivity photographing device from the opposite side of the passing area of the tire with the light rays of the irradiation step, and a photographing step of generating a visible image.
A brightness image (monochrome visible image) is generated from the visible image obtained in the shooting step, the generated brightness image is smoothed to generate a smoothed image (brightness distribution image), and a smoothed image is obtained from the brightness image. An image processing step that makes a difference, removes unevenness, and generates a difference brightness image,
A determination step in which a dense region of sipes is detected from the brightness distribution of the differential luminance image obtained in the image processing step, and the tire from which the differential luminance image in which the density of sipes is detected is determined as a winter tire is determined.
A judgment result notification step for notifying the judgment result obtained by the judgment step ,
Includes a tire detection step, which detects tires that pass through the shooting area of the shooting step .
This tire detection step
The shooting position of the high-sensitivity shooting device and the extension area passing through the position of the tire passing through the shooting area are irradiated with a rear ray from the side of the vehicle equipped with the tire to be shot toward the tire.
When the tire passes through the shooting area, the rear light received by the high-sensitivity shooting device is blocked by the passing tire, and the time when the high-sensitivity shooting device detects the shadow of the tire is defined as the time when the tire is detected. ,
The shooting step extracts an image taken at the time when the tire is detected in the tire detection step, and uses this as a visible image.
It is characterized by that.

また、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法は、前記の方法において、
判定結果通知ステップが、
撮影対象となったタイヤが冬用タイヤであることを示す表示と、冬用タイヤでないことを示す通知を表示すると共に、
冬用タイヤであるか否かの判定結果を、作業員に対し、音声によって報知し、冬用タイヤと判定されなかったタイヤを装着する車両の存在を知らせる
ことを特徴とする。
Further, the method for discriminating a winter tire according to the present invention is the above method.
The judgment result notification step is
In addition to displaying a display indicating that the tire targeted for shooting is a winter tire and a notification indicating that it is not a winter tire,
The feature is that the worker is notified by voice of the determination result of whether or not the tire is a winter tire, and the presence of a vehicle equipped with a tire that is not determined to be a winter tire is notified.

上記目的を達成するため、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムは、
車両の走行路を挟んで一方の走行路外に、車両のタイヤのトレッド面に対し、走行する車両の斜め前方から光線を照射する照射手段と、
車両の走行路を挟んで他の一方の走行路外に、照射手段によって光線が照射されたタイヤのトレッド面を、高感度撮影装置を介して撮影し、可視画像を生成する撮影手段と、
生成された可視画像から、輝度画像を生成し、生成された輝度画像を平滑化して、平滑化画像を生成し、輝度画像から平滑化画像を差分してムラを除去し、差分輝度画像を生成する画像処理手段と、
生成された差分輝度画像の輝度分布から、サイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定する判定手段と、
判定結果を通知する判定結果通知手段と
撮影領域を通過するタイヤを検出するタイヤ検出手段と、
を具備し、
このタイヤ検出手段が、
高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射する背面照明手段を具備し、
高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、タイヤが撮影領域を通過するとき、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、遮られることにより生じるタイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期とし、
撮影手段が、撮影手段によって得られた画像のなかから、タイヤ検出手段によってタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とする
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the winter tire discrimination system according to the present invention is used.
Irradiation means that irradiates the tread surface of the tires of the vehicle with light rays from diagonally forward of the traveling vehicle to the outside of one of the traveling paths across the traveling path of the vehicle.
A photography means for generating a visible image by photographing the tread surface of a tire irradiated with light rays by the irradiation means via a high-sensitivity photographing device outside the other traveling path across the traveling path of the vehicle.
A brightness image is generated from the generated visible image, the generated brightness image is smoothed to generate a smoothed image, the smoothed image is differentiated from the brightness image to remove unevenness, and a difference brightness image is generated. Image processing means and
A determination means for detecting a dense region of sipes from the brightness distribution of the generated differential luminance image and determining the tire from which the differential luminance image in which the density of sipes was detected is taken as a winter tire.
Judgment result notification means for notifying the judgment result ,
A tire detection means that detects tires that pass through the shooting area ,
Equipped with
This tire detection means
The shooting position of the high-sensitivity shooting device and the extension area passing through the position of the tire passing through the shooting area are provided with rear lighting means for irradiating the rear light beam from the side of the vehicle equipped with the tire to be shot toward the tire. death,
When the tire passes through the shooting area, the rear light received by the high-sensitivity shooting device is blocked by the passing tire, and the tire detects the time when the high-sensitivity shooting device detects the shadow of the tire caused by the blocking. When it was detected
The photographing means extracts an image taken at the time when the tire is detected by the tire detecting means from the images obtained by the photographing means, and uses this as a visible image.
It is characterized by that.

また、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムは、前記の判別システムにおいて、
判定結果通知手段が、
撮影対象となったタイヤが冬用タイヤであることを示す表示と、冬用タイヤでないことを示す通知を表示する画像表示手段と、
冬用タイヤであるか否かの判定結果を、作業員に音声として報知し、冬用タイヤと判別されなかったタイヤを装着する車両の接近を知らせる報知手段と
を具備することを特徴とする。
Further, the winter tire discrimination system according to the present invention is the above-mentioned discrimination system.
Judgment result notification means
An image display means for displaying a display indicating that the tire to be photographed is a winter tire and a notification indicating that the tire is not a winter tire.
It is characterized by being provided with a notification means for notifying the worker of the determination result of whether or not the tire is a winter tire by voice and notifying the approach of a vehicle equipped with a tire that is not determined to be a winter tire.

また、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムは、前記の判別システムにおいて、
判別対象のタイヤを装着した車両を挟んで、一方の側に照射手段が、他の一方の側に高感度撮影装置が配置され、
判別対象のタイヤが、照射手段側のタイヤであって、照射手段は、照射手段近傍のタイヤを照射し、
高感度撮影装置が、高感度撮影装置からみて遠い側のタイヤを撮影する
ことを特徴とする。
Further, the winter tire discrimination system according to the present invention is the above-mentioned discrimination system.
An irradiation means is arranged on one side and a high-sensitivity photographing device is arranged on the other side of the vehicle equipped with the tire to be discriminated.
The tire to be discriminated is the tire on the irradiation means side, and the irradiation means irradiates the tire in the vicinity of the irradiation means.
The high-sensitivity photographing device is characterized in that it photographs the tire on the side far from the high-sensitivity photographing device.

上記の本発明では、高感度撮影装置を介して撮影することにより、昼夜天候等の照度環境や、タイヤのトレッド面の乾燥または湿潤状態に影響を及ぼされることなく、撮影対象のタイヤが冬用タイヤであるか否かを安定して判別できる。
また、本発明では、可視画像を差分輝度画像処理することにより、タイヤのトレッド画像から、サイプの密集領域を抽出することができるようになる。
また、本発明では、システムを安価かつコンパクトに構成することができるため、設置及び撤収が容易であり、また、画像処理も単純なロジックで実行されるため、車両の通行を中断させることなく、リアルタイムで冬用タイヤを判定し、不完全なサイプしか残っていない不良冬用タイヤの装着車両や、冬用タイヤの未装着車両を用意に判別できるようになる。
In the above-mentioned invention, by taking a picture through a high-sensitivity taking picture device, the tire to be taken is used for winter without being affected by the illuminance environment such as day and night weather and the dry or wet state of the tread surface of the tire. Whether or not it is a tire can be stably determined.
Further, in the present invention, by performing differential luminance image processing on the visible image, it becomes possible to extract a dense region of sipes from the tread image of the tire.
Further, in the present invention, since the system can be configured inexpensively and compactly, it is easy to install and withdraw, and since the image processing is also executed by a simple logic, the passage of the vehicle is not interrupted. It will be possible to determine winter tires in real time, and easily identify vehicles with defective winter tires that have only incomplete sipes left and vehicles without winter tires.

図1は、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法の流れを示すフロー図である。FIG. 1 is a flow chart showing a flow of a method for discriminating a winter tire according to the present invention. 図2は、図1の撮影ステップにおいて生成される可視画像の一例である。FIG. 2 is an example of a visible image generated in the shooting step of FIG. 図3は、図1の画像処理ステップにおいて生成される輝度画像の一例である。FIG. 3 is an example of a luminance image generated in the image processing step of FIG. 図4は、図1の画像処理ステップにおいて生成される平滑化画像の一例である。FIG. 4 is an example of a smoothed image generated in the image processing step of FIG. 図5は、図1の画像処理ステップにおいて生成される差分輝度画像の一例である。FIG. 5 is an example of a differential luminance image generated in the image processing step of FIG. 図6は、図5の判別システムによって得られた可視画像の一例である。FIG. 6 is an example of a visible image obtained by the discrimination system of FIG. 図7は、図6の可視画像を画像処理することによって得られた差分輝度画像の一例である。FIG. 7 is an example of a differential luminance image obtained by image processing the visible image of FIG. 6. 図8は、図7の差分輝度画像から検出されるサイプの密集領域を示すサイプ抽出画像である。FIG. 8 is a sipe-extracted image showing a dense region of sipe detected from the differential luminance image of FIG. 7. 図9は、図8の矩形領域を拡大した部分拡大画像である。FIG. 9 is a partially enlarged image obtained by enlarging the rectangular area of FIG. 図10は、図1の冬用タイヤの判別方法による試験結果を示す表である。FIG. 10 is a table showing test results by the method for discriminating winter tires of FIG. 1. 図11は、本発明に係る冬用タイヤの判別システムにおける撮影概要を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of photography in the winter tire discrimination system according to the present invention. 図12は、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムの構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a winter tire discrimination system according to the present invention.

以下、図面に基づき、本発明を具体的に説明する。
まず、図1から図10に基づき、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法について説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, a method for discriminating a winter tire according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

図1は、本発明にかかる冬用タイヤの判別方法の流れを示すフロー図、図2は、図1の撮影ステップにおいて生成される可視画像の一例、図3は、図1の画像処理ステップにおいて生成される輝度画像の一例、図4は、図1の画像処理ステップにおいて生成される平滑化画像の一例、図5は、図1の画像処理ステップにおいて生成される差分輝度画像の一例、図6は、図1の判定ステップにおいて判定の対象となった可視画像の一例、図7は、図6の可視画像から生成される差分輝度画像の一例、図8は、図7の差分輝度画像から生成されたサイプ抽出画像、図9は、図8の矩形領域の部分拡大画像、図10は、図1の冬用タイヤの判別方法による試験結果を示す表である。 FIG. 1 is a flow chart showing a flow of a method for discriminating a winter tire according to the present invention, FIG. 2 is an example of a visible image generated in the photographing step of FIG. 1, and FIG. 3 is an image processing step of FIG. An example of the generated brightness image, FIG. 4 is an example of a smoothed image generated in the image processing step of FIG. 1, FIG. 5 is an example of a difference brightness image generated in the image processing step of FIG. 1, FIG. 1 is an example of a visible image to be determined in the determination step of FIG. 1, FIG. 7 is an example of a differential brightness image generated from the visible image of FIG. 6, and FIG. 8 is generated from the differential brightness image of FIG. 9 is a partially enlarged image of the rectangular region of FIG. 8, and FIG. 10 is a table showing the test results by the method for discriminating the winter tire of FIG. 1.

図1中、S01は照射ステップ、S02は撮影ステップ、S03はタイヤ検出ステップ、S04は画像処理ステップ、S05は判定ステップ、S06は判定結果通知ステップである。 In FIG. 1, S01 is an irradiation step, S02 is a shooting step, S03 is a tire detection step, S04 is an image processing step, S05 is a determination step, and S06 is a determination result notification step.

本発明にかかる冬用タイヤの判別方法では、車両の走行路に近接した位置で判別が実施される。
本発明にかかる判別方法が開始されると、まず、照射ステップS01が実行される。
In the method for discriminating winter tires according to the present invention, discriminating is performed at a position close to the travel path of the vehicle.
When the discrimination method according to the present invention is started, the irradiation step S01 is first executed.

この照射ステップS01では、予め定められた走行路を通過する車両のタイヤのトレッド面に対し、タイヤの通過領域外から、光線を斜めに照射し得るよう、タイヤの通過領域に光線を照射し、タイヤの通過に備える。
そして、予め定められた範囲内をタイヤが通過したときに、タイヤのトレッド面に対し、斜めから光線を照射する。
なお、ここでいうトレッド面とは、タイヤ溝が刻まれているタイヤの外周面を示す。
In this irradiation step S01, the light passing region of the tire is irradiated with light so that the tread surface of the tire of the vehicle passing through the predetermined traveling path can be obliquely irradiated with the light light from outside the passing region of the tire. Prepare for the passage of tires.
Then, when the tire passes within a predetermined range, the tread surface of the tire is irradiated with light rays from an oblique angle.
The tread surface referred to here refers to the outer peripheral surface of the tire in which the tire groove is carved.

次に、照射ステップS01で光線が照射されるタイヤのトレッド面を、照射ステップS01の光線とは、タイヤの通過領域を挟んで反対側から撮影し得るよう、配置された高感度撮影装置を用い、光線が照射されたタイヤのトレッド面を撮影し、後述のタイヤ検出時期の情報に基づき、可視画像を生成する撮影ステップS02が実行される。 Next, a high-sensitivity photographing device arranged so that the tread surface of the tire irradiated with the light beam in the irradiation step S01 can be photographed from the opposite side of the light ray in the irradiation step S01 across the passing region of the tire is used. , The tread surface of the tire irradiated with the light beam is photographed, and the photographing step S02 for generating a visible image is executed based on the information of the tire detection time described later.

この撮影ステップS02と共に、例えば、レーザ距離計を用いて、撮影ステップS02の撮影領域を通過するタイヤを検出し、タイヤ検出時期の情報を出力するタイヤ検出ステップS03が実行される。 Along with this shooting step S02, for example, a tire detection step S03 is executed in which a tire passing through the shooting region of the shooting step S02 is detected using a laser range finder and information on the tire detection time is output.

撮影ステップS02は、高感度撮影装置によって得られた画像の中から、タイヤ検出ステップS03で出力されたタイヤ検出時期情報に基づき、タイヤ検出時期に撮影された画像を、図2に示されるような可視画像として抽出する。 In the shooting step S02, from the images obtained by the high-sensitivity shooting device, an image taken at the tire detection time based on the tire detection time information output in the tire detection step S03 is as shown in FIG. Extract as a visible image.

なお、上記の照射ステップS01、撮影ステップS02及びタイヤ検出ステップS03は、タイヤが撮影領域を横切るときに実行状態にあればよいので、各ステップの開始順序は、上記の順序に限定されず、全てが同時に開始されても、例えば撮影ステップの実行が最初に開始されてもよい。 Since the irradiation step S01, the photographing step S02, and the tire detection step S03 need only be in the execution state when the tire crosses the photographing area, the start order of each step is not limited to the above order, and all of them are not limited to the above order. May be started at the same time, for example, the execution of the shooting step may be started first.

次に、撮影ステップS02で得られた可視画像から差分輝度画像を生成する画像処理ステップが実行される。
この画像処理ステップS04では、まず、撮影ステップS02で得られた可視画像から、図3に示されるような輝度画像、すなわち、モノクロ可視画像を生成する。
この輝度画像では、照明が反射として写り込み、照明の当たり具合で輝度が異なり、ムラが生じることが確認できる。
Next, an image processing step of generating a differential luminance image from the visible image obtained in the shooting step S02 is executed.
In this image processing step S04, first, a luminance image as shown in FIG. 3, that is, a monochrome visible image is generated from the visible image obtained in the photographing step S02.
In this luminance image, it can be confirmed that the illumination is reflected as reflection, the luminance differs depending on how the illumination hits, and unevenness occurs.

次に、生成された輝度画像を平滑化し、図4に示されるような平滑化画像、すなわち、輝度分布画像を生成する。
なお、この輝度画像の平滑化とは、画像のフィルタ処理の一種であり、特定のピクセルを囲む複数のピクセルの輝度の平均をとって画像情報を平均化させる従来公知の技術であり、本明細書では詳細な説明は省略する。
Next, the generated luminance image is smoothed to generate a smoothed image as shown in FIG. 4, that is, a luminance distribution image.
Note that this brightness image smoothing is a kind of image filtering, and is a conventionally known technique for averaging image information by averaging the brightness of a plurality of pixels surrounding a specific pixel. Detailed explanation is omitted in the book.

次に、輝度画像から、平滑化画像を差分してムラを除去し、輝度分布ムラが除去された図5に示されるような差分輝度画像を生成する。
図3の輝度画像では、湿潤状態のトレッド面には、前記したとおり、光線の反射が写り込み、サイプの有無が明確ではない。
Next, the smoothed image is differentiated from the luminance image to remove the unevenness, and a differential luminance image as shown in FIG. 5 in which the luminance distribution unevenness is removed is generated.
In the luminance image of FIG. 3, as described above, the reflection of light rays is reflected on the wet tread surface, and the presence or absence of sipes is not clear.

一方、図5の差分輝度画像では、差分処理により、反射の要素をノイズとして除去する、または、低減させることが確認でき、タイヤトレッドに含まれるサイプを明瞭に確認でき、判別精度を高まる。 On the other hand, in the difference luminance image of FIG. 5, it can be confirmed that the reflection element is removed or reduced as noise by the difference processing, the sipes contained in the tire tread can be clearly confirmed, and the discrimination accuracy is improved.

そこで、画像処理ステップS04で得られた差分輝度画像の輝度分布から、サイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定する判定ステップS05が実行される。 Therefore, a dense region of sipes is detected from the brightness distribution of the differential luminance image obtained in the image processing step S04, and the tire from which the differential luminance image in which the density of sipes is detected is taken is determined as a winter tire. The determination step S05 is executed.

ここで、この判定ステップS05におけるサイプの密集領域の検出の過程で得られる画像について説明する。
この判定ステップS05では、撮影ステップS02で得られた図6に示した可視画像から、画像処理ステップS04で得られた図7に示した差分輝度画像に基づき、判定処理を実行する。
Here, the image obtained in the process of detecting the dense region of the sipes in the determination step S05 will be described.
In this determination step S05, the determination process is executed based on the difference brightness image shown in FIG. 7 obtained in the image processing step S04 from the visible image shown in FIG. 6 obtained in the photographing step S02.

具体的には、図7の差分輝度画像に、サイプ部の輝度を強調させる画像処理を実行する。
この画像処理により、図8に示したサイプ抽出画像が生成される。
そして、図8のサイプ抽出画像中、タイヤのトレッド面が含まれる矩形で囲まれた領域を抽出、拡大し、図9に示した部分拡大画像を生成する。
Specifically, an image process for emphasizing the brightness of the sipe portion is executed on the difference brightness image of FIG. 7.
By this image processing, the sipe-extracted image shown in FIG. 8 is generated.
Then, in the sipe extraction image of FIG. 8, the region surrounded by the rectangle including the tread surface of the tire is extracted and enlarged, and the partially enlarged image shown in FIG. 9 is generated.

この部分拡大画像中、グレー領域の内部に黒線として、サイプの密集領域を確認することができ、このサイプの密集領域を抽出、評価する。 In this partially enlarged image, a dense region of sipes can be confirmed as a black line inside the gray region, and the dense region of the sipes is extracted and evaluated.

この評価において、サイプの密集領域が抽出されたときには、評価対象となった取得画像の撮影元となったタイヤは、冬用タイヤとして判定する。
この結果、サイプの密集領域が抽出されなかったときには、評価対象となった取得画像の撮影元となったタイヤは、冬用タイヤではない、と判定される。
In this evaluation, when a dense region of sipes is extracted, the tire from which the acquired image to be evaluated is taken is determined as a winter tire.
As a result, when the dense region of the sipes is not extracted, it is determined that the tire from which the acquired image to be evaluated is taken is not a winter tire.

判定ステップS05により、冬用タイヤであるか否かの判定がなされた後、判定結果放置ステップS06が実行される。
この判定結果ステップS06では、作業員に対し、例えばサインボードや表示灯により、撮影対象となったタイヤが冬用タイヤであることを示すことを示す表示と、冬用タイヤでないことを示す表示をし、判定結果を直観的に目視で確認できるようにし、判定対象となったタイヤを装着した車両を特定できるようにする。
After the determination step S05 determines whether or not the tire is a winter tire, the determination result neglect step S06 is executed.
In this determination result step S06, a display indicating that the tire to be photographed is a winter tire and a display indicating that the tire is not a winter tire are displayed to the worker by, for example, a sign board or an indicator light. Then, the judgment result can be visually confirmed intuitively, and the vehicle equipped with the tire that is the judgment target can be identified.

上記の表示は、作業員に加え、判定対象の車両の運転手も視認できるよう、車両の走行路の脇に信号灯やサインボードを設置し、冬用タイヤを装着していないと判定された車両の運転手に対し、「赤信号」や「とまれ」のサインを点灯させるようにすることが推奨される。 In the above display, a signal light and a sign board are installed beside the vehicle's driving path so that the driver of the vehicle to be judged can be visually recognized in addition to the worker, and the vehicle is judged not to have winter tires. It is recommended to turn on the "red light" and "rare" signs for the driver.

また、上記表示と共に、冬用タイヤではないと判定されたタイヤを装着した車両が通過するときに、作業員に対し、音声、例えば、警告音によって報知し、冬用タイヤと判定されなかったタイヤを装着する車両の存在を知らせ、対象車両に対応できるようにする。 In addition to the above display, when a vehicle equipped with a tire determined not to be a winter tire passes, the worker is notified by a voice, for example, a warning sound, and the tire is not determined to be a winter tire. Notify the existence of the vehicle equipped with the tire and make it possible to respond to the target vehicle.

上記の冬タイヤの判別方法を用いた試験を実施し、その試験結果を結果を図10に示す。
この試験では、湿潤、乾燥状態を織り交ぜ、60の試験対象に対し、判定を行った。
その結果、判別精度は、98.3%=(35+24)/60であった。
A test using the above-mentioned method for discriminating winter tires was carried out, and the test results are shown in FIG.
In this test, wet and dry conditions were interwoven, and 60 test subjects were judged.
As a result, the discrimination accuracy was 98.3% = (35 + 24) / 60.

この試験中、誤判定は、スタッドレスタイヤをノーマルタイヤと判定した1件のみであり、安全側の判定となった。
以上の結果から、上記差分輝度画像を用いた冬用タイヤの判別は、極めて有効な判別手段になることが検証できた。
During this test, there was only one erroneous judgment that the studless tire was judged to be a normal tire, which was a judgment on the safety side.
From the above results, it was verified that the discrimination of winter tires using the above differential luminance image is an extremely effective discrimination means.

なお、上記の説明では、タイヤ検出ステップでは、レーザ距離計を用いたが、撮影領域を通過するタイヤの時期を特定できれば、レーザ距離計以外の方法を用いてもよい。
例えば、まず、高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射する。
次に、タイヤが撮影領域を通過するとき、高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、タイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期として特定する。
そして、撮影ステップが、タイヤ検出ステップでタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とする具体例が挙げられる。
この背面光線を用いたタイヤ検出の場合、タイヤの位置の検出を、高感度撮影装置を用いて実行できるので、レーザ距離計を用いたときに発生する信号処理の遅延を考慮する必要がない、という利点がある。
In the above description, the laser rangefinder is used in the tire detection step, but a method other than the laser rangefinder may be used as long as the timing of the tire passing through the photographing region can be specified.
For example, first, the shooting position of the high-sensitivity shooting device and the extension region passing through the position of the tire passing through the shooting region are irradiated with a back ray from the side of the vehicle equipped with the tire to be shot toward the tire.
Next, when the tire passes through the shooting area, the back light received by the high-sensitivity shooting device is blocked by the passing tire, and the tire is detected when the high-sensitivity shooting device detects the shadow of the tire. Specify as the time.
Then, a specific example is given in which the shooting step extracts an image taken at the time when the tire is detected in the tire detection step and uses this as a visible image.
In the case of tire detection using this back ray, the position of the tire can be detected using a high-sensitivity photographing device, so that it is not necessary to consider the delay in signal processing that occurs when a laser rangefinder is used. There is an advantage.

次に、図11に基づき、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムの設置の概要について説明する。
図11は、本発明に係る冬用タイヤの判別システムにおける撮影概要を示す説明図である。
Next, an outline of the installation of the winter tire discrimination system according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of photography in the winter tire discrimination system according to the present invention.

図中、1はタイヤ、20は照射手段、21は撮影手段、22はタイヤ検出手段、Aは進行方向、Bは照射方向、Cは撮影方向、である。
タイヤ1は、車両に装着されたタイヤのうちの1輪であり、進行方向Aに沿って進行する。
In the figure, 1 is a tire, 20 is an irradiation means, 21 is a shooting means, 22 is a tire detecting means, A is a traveling direction, B is an irradiation direction, and C is a shooting direction.
The tire 1 is one of the tires mounted on the vehicle and travels along the traveling direction A.

照射手段20は、例えば、複数のメタルハライドランプからなるメタハラ照明である。
この照射手段20は、タイヤを装着した車両の走行路を挟んで一方の側の走行路外に、タイヤ1のトレッド面に対し、図示しない車両の斜め前方から、路面に近接する照射方向Bに沿って光線を照射し得るよう設けられる。
なお、この照射手段20は、車両の運転席から光源が目視できないよう、図示しない眩光防止手段を備える。
The irradiation means 20 is, for example, meta-halide lighting including a plurality of metal halide lamps.
The irradiation means 20 is provided outside the travel path on one side of the travel path of the vehicle equipped with the tire, in the irradiation direction B close to the road surface from diagonally forward of the vehicle (not shown) with respect to the tread surface of the tire 1. It is provided so that light rays can be emitted along the line.
The irradiation means 20 includes glare prevention means (not shown) so that the light source cannot be seen from the driver's seat of the vehicle.

撮影手段21は、高感度撮影装置を介して可視画像を生成するものである。
この撮影手段21の高感度撮影装置は、タイヤを装着した車両の走行路を挟んで、照射手段20が設けられる側とは反対側の走行路外に、照射手段20によって照射されたタイヤ1のトレッド面を、撮影方向Cを撮影軸として、撮影し得るよう設けられる。
The photographing means 21 generates a visible image via a high-sensitivity photographing device.
The high-sensitivity photographing device of the photographing means 21 sandwiches the traveling path of the vehicle on which the tire is mounted, and the tire 1 is irradiated to the outside of the traveling path on the side opposite to the side where the irradiation means 20 is provided. The tread surface is provided so that shooting can be performed with the shooting direction C as the shooting axis.

タイヤ検出手段22は、撮影手段21に近接して設けられるレーザ距離計である。
このタイヤ検出手段22のレーザ距離計は、計測方向Dを計測軸として、タイヤ1との距離を計測することにより、撮影手段21の撮影領域をタイヤ1が通過する時期を特定し、その通過時期の情報を出力する。
The tire detecting means 22 is a laser range finder provided in the vicinity of the photographing means 21.
The laser range finder of the tire detecting means 22 measures the distance from the tire 1 with the measuring direction D as the measuring axis, thereby specifying the time when the tire 1 passes through the shooting area of the shooting means 21, and the passing time. Information is output.

次に、図12に基づき、図11に示した発明にかかる冬用タイヤの判別システムの構成について説明する。
図12は、本発明にかかる冬用タイヤの判別システムの構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the winter tire discrimination system according to the invention shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. 12.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a winter tire discrimination system according to the present invention.

図中、20は照射手段、21は撮影手段、22はタイヤ検出手段、30は中央制御装置、31は画像処理装置、32は判定手段、33は判定結果通知手段、330は画像表示手段、331は報知手段である。 In the figure, 20 is an irradiation means, 21 is a photographing means, 22 is a tire detecting means, 30 is a central control device, 31 is an image processing device, 32 is a determination means, 33 is a determination result notification means, and 330 is an image display means 331. Is a means of notification.

なお、この図中、照射手段20、撮影手段21、タイヤ検出手段22は、図11で説明したものと同一であるため、以下では重複する説明は省略する。 In this figure, the irradiation means 20, the photographing means 21, and the tire detecting means 22 are the same as those described in FIG. 11, so duplicate description will be omitted below.

図12は、冬用タイヤ判別システムの位置実施例の構成を示す。
中央制御装置30は、このシステムの動作を制御するものであり、メモリ、記憶媒体、入力手段等、このシステムの操作および動作に必要な図示しない構成要素が接続されている。
FIG. 12 shows the configuration of a position embodiment of the winter tire discrimination system.
The central control device 30 controls the operation of the system, and is connected to components (not shown) necessary for the operation and operation of the system, such as a memory, a storage medium, and an input means.

これらの図示しない構成要素の操作や動作については、周知であるので、特段の必要がない限り、以下の説明では省略する。
また、このシステムの動作は、図1に基づいた説明と同一であるため、図1の説明と重複する説明については、以下では概要のみを説明する。
Since the operations and operations of these components (not shown) are well known, they will be omitted in the following description unless there is a particular need.
Further, since the operation of this system is the same as the description based on FIG. 1, only the outline of the description overlapping with the description of FIG. 1 will be described below.

中央制御装置30は、システムの各構成要素に直接または間接的に接続され、各構成要素の動作を制御することにより、冬用タイヤの判別を実行する。
この中央制御装置30は、図示しない入力手段、例えば、キーボードや操作パネル、タッチパネル等を介して、作業員やオペレータによってなされる入力操作に応じ、各種動作の制御を行う。
The central control device 30 is directly or indirectly connected to each component of the system and controls the operation of each component to execute the determination of the winter tire.
The central control device 30 controls various operations according to an input operation performed by a worker or an operator via an input means (not shown), for example, a keyboard, an operation panel, a touch panel, or the like.

照射手段20は、中央制御装置30に接続され、このシステムによる判別の実行開始の操作がなされることによって、中央制御装置30からの開始信号に従い、光線の照射を開始する。 The irradiation means 20 is connected to the central control device 30, and the operation of starting execution of the determination by this system is performed, so that the irradiation of light rays is started according to the start signal from the central control device 30.

撮影手段21は、中央制御装置30に接続され、このシステムによる判別の実行開始の操作がなされることによって、中央制御装置30からの開始信号に従い、撮影を開始する。
この撮影手段21によって得られた画像は、撮影時期を示す情報と共に、図示しない記憶媒体に格納される。
The photographing means 21 is connected to the central control device 30, and the operation of starting the execution of the determination by this system is performed, so that the photographing means starts according to the start signal from the central control device 30.
The image obtained by the photographing means 21 is stored in a storage medium (not shown) together with information indicating the photographing time.

タイヤ検出手段22は、中央制御装置30に接続され、タイヤが検出された時期を示す情報を中央制御装置30に発信する。
撮影手段21は、中央制御装置30に接続され、図示しない記憶媒体に格納された画像から、タイヤが検出された時期を示す情報と同一、または、もっとも近接した時間の画像を抽出することにより可視画像を生成し、この可視画像は、図示しない記憶媒体に格納される。
The tire detecting means 22 is connected to the central control device 30 and transmits information indicating the time when the tire is detected to the central control device 30.
The photographing means 21 is connected to the central control device 30 and is visible by extracting an image of the same time as or closest to the information indicating the time when the tire is detected from the image stored in a storage medium (not shown). An image is generated and the visible image is stored in a storage medium (not shown).

なお、この可視画像の生成は、ここでは撮影手段21が直接実行するが、格納された可視画像に基づき、中央制御装置30が、予め定められたプログラムに従って実行してもよい。 The generation of the visible image is directly executed by the photographing means 21 here, but the central control device 30 may execute the generation according to a predetermined program based on the stored visible image.

画像処理手段31は、中央制御装置30に接続され、撮影手段21によって生成された可視画像から、まず、輝度画像を生成する。
次に、この画像処理装置31は、生成された輝度画像を平滑化して、平滑化画像を生成する。
次に、この画像処理装置31は、輝度画像から平滑化画像を差分してムラを除去し、差分輝度画像を生成し、生成された差分輝度画像は、図示しない記憶媒体に格納される。
The image processing means 31 is connected to the central control device 30, and first generates a luminance image from the visible image generated by the photographing means 21.
Next, the image processing device 31 smoothes the generated luminance image to generate a smoothed image.
Next, the image processing device 31 differentials the smoothed image from the luminance image to remove unevenness, generates a differential luminance image, and stores the generated luminance image in a storage medium (not shown).

判定手段32は、中央制御装置30に接続され、生成された差分輝度画像の輝度分布から、サイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定し、その判定結果を出力する。 The determination means 32 is connected to the central control device 30, detects a dense region of sipes from the brightness distribution of the generated differential luminance image, and determines the tire that is the source of the differential luminance image in which the density of sipes is detected. It is judged as a winter tire and the judgment result is output.

一方、サイプの密集領域が検出されたなかった場合、判定手段32は、撮影元となったタイヤを冬用タイヤでないとして判定し、その判定結果を出力する。
なお、冬用タイヤでないとする判定結果の出力は、必須ではなく、省略してもよい。
On the other hand, when the dense region of the sipes is not detected, the determination means 32 determines that the tire that is the shooting source is not a winter tire, and outputs the determination result.
The output of the determination result that the tire is not for winter is not essential and may be omitted.

判定結果通知手段33は、中央制御装置30に接続され、画像表示手段330と、報知手段331を具備する。
画像表示手段330は、例えば、ディスプレイ装置、表示パネル、信号機、モバイル端末であり、作業者、オペレーター、必要に応じ、車両の運転者等から確認可能に設けられる。
The determination result notification means 33 is connected to the central control device 30 and includes an image display means 330 and a notification means 331.
The image display means 330 is, for example, a display device, a display panel, a traffic light, a mobile terminal, and is provided so as to be identifiable by an operator, an operator, a vehicle driver, or the like, if necessary.

報知手段331は、例えば、スピーカ、イヤホン、ヘッドセット等であり、少なくとも、判別対象の車両に近づくことが可能な作業者が聞き取ることが可能な音声や警告音を発生するよう設けられる。 The notification means 331 is, for example, a speaker, an earphone, a headset, or the like, and is provided so as to generate at least a voice or a warning sound that can be heard by an operator who can approach the vehicle to be discriminated.

この判定結果通知手段33は、判定手段32から、冬用タイヤでないと判定されたタイヤを装着した車両が、車両の走行路近傍に予め定められた作業員の待機場所に待機する作業員に近づく旨を、画像表示手段330に表示すると共に、報知手段331から警告音等を報知することにより、作業員に通知する。 In the determination result notification means 33, the vehicle equipped with the tire determined not to be a winter tire approaches the worker who waits at a predetermined worker waiting place in the vicinity of the vehicle's travel path from the determination means 32. This is displayed on the image display means 330, and a warning sound or the like is notified from the notification means 331 to notify the worker.

このとき、信号機で赤信号を点灯することにより、冬用タイヤでないと判定されたタイヤを装着した車両の運転者に、車両の停止を促すようにしてもよい。
これらの通知および報知を受けた作業員は、対応する車両を停止させ、タイヤの確認を行い、必要な指導や措置をとることができる。
At this time, by turning on the red light at the traffic light, the driver of the vehicle equipped with the tire determined not to be a winter tire may be urged to stop the vehicle.
Workers who receive these notifications and notifications can stop the corresponding vehicle, check the tires, and take necessary guidance and measures.

反対に、冬用タイヤであると判定されたタイヤを装着した車両が作業員の待機場所に近づくときには、少なくとも作業員に対し、問題ない旨の表示、および、必要に応じて音声報知を実行し、作業員に対し、対応する車両の停止を促す通知は実行しない。 On the contrary, when a vehicle equipped with a tire determined to be a winter tire approaches the worker's waiting area, at least the worker is informed that there is no problem and voice notification is executed as necessary. , Does not notify workers to stop the corresponding vehicle.

上記の実施例では、画像処理手段31の画像処理により、雪や水しぶきの影響を排除でき、照度環境に影響されず(昼夜を問わず)タイヤトレッドとサイプの有無を確認できる。 In the above embodiment, the image processing of the image processing means 31 can eliminate the influence of snow and water spray, and can confirm the presence or absence of tire tread and sipes without being affected by the illuminance environment (whether day or night).

また、図7の差分輝度画像に、サイプ部の輝度を強調させる画像処理を実行し、サイプ抽出画像を生成することができ、その画像中から、タイヤトレッド面が含まれる領域を自動検出できるようになるため、走行によって移動するタイヤの撮影位置のズレを自動補正し、冬用タイヤであるか否かの判別ができる。 Further, the difference brightness image of FIG. 7 can be subjected to image processing to emphasize the brightness of the sipe portion to generate a sipe extraction image, and the region including the tire tread surface can be automatically detected from the image. Therefore, it is possible to automatically correct the deviation of the shooting position of the tire that moves due to running and determine whether or not the tire is a winter tire.

本発明にかかる冬用タイヤの判別システムは、例えば、冬用タイヤ規制区域内の1レーン30m程度の範囲に収まる省スペースによる運用が可能である。
本発明にかかる冬用タイヤの判別システムを導入することにより、冬用タイヤ規制区域内への進入を防止するための判別を省力化することができる。
The winter tire discrimination system according to the present invention can be operated, for example, by saving space within a range of about 30 m per lane within the winter tire restricted area.
By introducing the winter tire discrimination system according to the present invention, it is possible to save labor for discrimination for preventing entry into the winter tire restricted area.

また、作業員や交通整理員は、判定結果をリアルタイムで確認することができるので、冬用タイヤを装着していない車両を速やかに誘導することができるようになり、例えば、滞留車両による本線渋滞の緩和を図ることができ、安全性の向上が期待できる。 In addition, workers and traffic control staff can check the judgment results in real time, so that vehicles without winter tires can be quickly guided. For example, traffic congestion on the main line due to stagnant vehicles. Can be alleviated, and improvement in safety can be expected.

また、本システムでは、高感度撮影装置、例えば、産業用のハイビジョンカメラを用いることにより、判別対象の車両の速度を極端に遅くさせることなく、判別ができるため、円滑な交通を妨げることがない。 Further, in this system, by using a high-sensitivity photographing device, for example, an industrial high-definition camera, the discrimination can be performed without extremely slowing down the speed of the vehicle to be discriminated, so that smooth traffic is not hindered. ..

また、本システムでは、サイプの密集領域の検出によって、冬用タイヤであるか否かを判定し、冬用タイヤ規制区域への進入が許されない車両を判別するので、タイヤの磨耗等により、サイプ部が消滅した車両を判別することもできるようになる。 In addition, in this system, whether or not the tire is a winter tire is determined by detecting a dense area of the sipe, and a vehicle that is not allowed to enter the winter tire restricted area is determined. It will also be possible to identify the vehicle whose part has disappeared.

なお、上記の実施例では、取得された画像、各種処理された画像は、その一部が記憶媒体に記録されるが、記録される画像情報は、上記の実施例に限定されず、例えば、全てを記録するようにしても、また、記録せず、撮影手段、画像処理手段等の内部で生成等の処理を実行し、判定結果を通知するようにしてもよい。 In the above embodiment, a part of the acquired image and various processed images are recorded in the storage medium, but the recorded image information is not limited to the above embodiment, for example. You may record everything, or you may not record it, but you may execute processing such as generation inside the shooting means, image processing means, etc., and notify the determination result.

また、判定結果の通知は、作業員には、信号機による表示と音声の報知で行い、処理によって生成された画像や、文字情報による判定結果は、作業員とは別のオペレーター用に設けられたディスプレイ装置等に表示するようにしてもよい。 In addition, the notification of the judgment result is given to the worker by the display by the traffic light and the notification of the voice, and the judgment result by the image generated by the processing and the character information is provided for the operator different from the worker. It may be displayed on a display device or the like.

また、本実施例は、中央制御装置、画像処理手段、判定手段、判定結果通知手段を、市販のパーソナルコンピュータやモバイル端末等の機器に含まれる機能で代用し、この機器に、照射手段、撮影手段、タイヤ検出手段、作業員用の画像表示手段、および、報知手段を外付けして構成してもよい。 Further, in this embodiment, the central control device, the image processing means, the determination means, and the determination result notification means are substituted by the functions included in the device such as a commercially available personal computer or mobile terminal, and the device is used for the irradiation means and the photographing. The means, the tire detecting means, the image display means for the worker, and the notifying means may be externally configured.

また、撮影手段によって生成される可視画像は、レーザ距離計以外のタイヤの通過を検知するセンサがタイヤを検出したタイミングで、ピンポイントで取得したり、そのタイミングに応じ、タイヤの存在が推定される一定時間のみ取得し、可視画像を生成してもよい。 In addition, the visible image generated by the photographing means is pinpointed at the timing when the sensor other than the laser rangefinder that detects the passage of the tire detects the tire, and the presence of the tire is estimated according to the timing. It may be acquired only for a certain period of time and a visible image may be generated.

例えば、高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射する背面照明手段を具備し、高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、タイヤが撮影領域を通過するとき、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、遮られることにより生じるタイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期とし、撮影手段が、撮影手段によって得られた画像のなかから、タイヤ検出手段によってタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とするようにしてもよい。 For example, a rear lighting means that irradiates a rear light beam from the side of a vehicle equipped with a tire to be photographed toward the tire in an extension area passing through a shooting position of a high-sensitivity shooting device and a position of a tire passing through the shooting area. When the tire passes through the shooting area, the rear light beam received by the high-sensitivity photographing device is blocked by the passing tire, and the high-sensitivity photographing device detects the shadow of the tire caused by the blocking. The time is defined as the time when the tire is detected, and the photographing means extracts an image taken at the time when the tire is detected by the tire detecting means from the images obtained by the photographing means, and uses this as a visible image. You may do so.

また、上記の実施例では、照明手段から遠い側のタイヤを判別対象のタイヤとし、高感度撮影装置に近い側のタイヤを判別対象のタイヤとして撮影しているが、判別対象のタイヤを、照射手段側のタイヤとし、照射手段は、照射手段近傍のタイヤを照射し、高感度撮影装置が、高感度撮影装置からみて遠い側のタイヤを撮影するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the tire on the side far from the lighting means is used as the tire to be discriminated, and the tire on the side close to the high-sensitivity photographing device is used as the tire to be discriminated. However, the tire to be discriminated is irradiated. The tire may be the tire on the means side, the irradiation means may irradiate the tire in the vicinity of the irradiation means, and the high-sensitivity photographing device may photograph the tire on the side far from the high-sensitivity photographing device.

この場合、判別対象のタイヤが、照明手段に近接することになり、判別対象のタイヤをより明るく照らすことができ、明確な可視画像を生成できるようになる。
また、この場合、撮影位置を、判別対象のタイヤから離すことが容易になり、焦点距離を長くすることにより、撮影位置近傍の物体をピンボケにさせ、可視画像に写りにくくすることでき、降雨や降雪時の悪影響を低減させることができる。
In this case, the tire to be discriminated is close to the lighting means, the tire to be discriminated can be illuminated more brightly, and a clear visible image can be generated.
Further, in this case, it becomes easy to move the shooting position away from the tire to be discriminated, and by lengthening the focal length, it is possible to make an object near the shooting position out of focus and make it difficult to be reflected in a visible image. It is possible to reduce the adverse effects of snowfall.

本発明は、冬用タイヤを装着した車両としない車両の判別を、昼夜天候等の照度環境や、タイヤのトレッド面の乾燥または湿潤状態に影響を及ぼされることなく、低コストでコンパクトなシステム構成、かつ、少ない要員で円滑に、簡単かつ確実に実行でき、冬用タイヤ規制区間への不適正な車両の進入を効率的に阻止することができるようになり、道路の維持管理、保守、事故防止に非常に有用である。 The present invention has a low-cost and compact system configuration that distinguishes between a vehicle equipped with winter tires and a vehicle not equipped with winter tires without being affected by the illuminance environment such as day and night weather and the dry or wet state of the tread surface of the tire. In addition, it can be carried out smoothly, easily and reliably with a small number of personnel, and it will be possible to efficiently prevent improper vehicle entry into the winter tire regulation section, road maintenance, maintenance, accidents. Very useful for prevention.

Claims (5)

予め定められた走行路を通過する車両のタイヤのトレッド面に対し、タイヤの通過領域外から、光線を斜めに照射する照射ステップと、
照射ステップで光線が照射されたタイヤのトレッド面を、照射ステップの光線とは、タイヤの通過領域を挟んで反対側から高感度撮影装置で撮影し、可視画像を生成する撮影ステップと、
撮影ステップで得られた可視画像から輝度画像(モノクロ可視画像)を生成し、生成された輝度画像を平滑化して、平滑化画像(輝度分布画像)を生成し、輝度画像から、平滑化画像を差分してムラを除去し、差分輝度画像を生成する画像処理ステップと、
画像処理ステップで得られた差分輝度画像の輝度分布からサイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定する判定ステップと、
判定ステップによって得られた判定結果を通知する判定結果通知ステップと
撮影ステップの撮影領域を通過するタイヤを検出するタイヤ検出ステップと、
を含み、
このタイヤ検出ステップが、
高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射し、
タイヤが撮影領域を通過するとき、高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、タイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期とし、
撮影ステップが、タイヤ検出ステップでタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とする
冬用タイヤの判別方法。
An irradiation step of diagonally irradiating a tread surface of a vehicle tire passing through a predetermined driving path with a light beam from outside the tire passing region.
The tread surface of the tire irradiated with light rays in the irradiation step is photographed with a high-sensitivity photographing device from the opposite side of the passing area of the tire with the light rays of the irradiation step, and a photographing step of generating a visible image.
A brightness image (monochrome visible image) is generated from the visible image obtained in the shooting step, the generated brightness image is smoothed to generate a smoothed image (brightness distribution image), and a smoothed image is obtained from the brightness image. An image processing step that makes a difference, removes unevenness, and generates a difference brightness image,
A determination step in which a dense region of sipes is detected from the brightness distribution of the differential luminance image obtained in the image processing step, and the tire from which the differential luminance image in which the density of sipes is detected is determined as a winter tire is determined.
A judgment result notification step for notifying the judgment result obtained by the judgment step ,
A tire detection step that detects tires that pass through the shooting area of the shooting step,
Including
This tire detection step
The shooting position of the high-sensitivity shooting device and the extension area passing through the position of the tire passing through the shooting area are irradiated with a rear ray from the side of the vehicle equipped with the tire to be shot toward the tire.
When the tire passes through the shooting area, the rear light received by the high-sensitivity shooting device is blocked by the passing tire, and the time when the high-sensitivity shooting device detects the shadow of the tire is defined as the time when the tire is detected. ,
The shooting step extracts an image taken at the time when the tire is detected in the tire detection step, and uses this as a visible image.
How to identify winter tires.
判定結果通知ステップが、
撮影対象となったタイヤが冬用タイヤであることを示す表示と、冬用タイヤでないことを示す通知を表示すると共に、
冬用タイヤであるか否かの判定結果を、作業員に対し、音声によって報知し、冬用タイヤと判定されなかったタイヤを装着する車両の存在を知らせる
請求項1に記載の冬用タイヤの判別方法。
The judgment result notification step is
In addition to displaying a display indicating that the tire targeted for shooting is a winter tire and a notification indicating that it is not a winter tire,
The winter tire according to claim 1, which notifies the worker of the determination result of whether or not the tire is a winter tire by voice and notifies the existence of a vehicle equipped with a tire that is not determined to be a winter tire. Discrimination method.
車両の走行路を挟んで一方の走行路外に、車両のタイヤのトレッド面に対し、走行する車両の斜め前方から光線を照射する照射手段と、
車両の走行路を挟んで他の一方の走行路外に、照射手段によって照射されたタイヤのトレッド面を、高感度撮影装置を介して撮影し、可視画像を生成する撮影手段と、
生成された可視画像から、輝度画像を生成し、生成された輝度画像を平滑化して、平滑化画像を生成し、輝度画像から平滑化画像を差分してムラを除去し、差分輝度画像を生成する画像処理手段と、
生成された差分輝度画像の輝度分布から、サイプの密集領域を検出し、サイプの密集が検出された差分輝度画像の撮影元となったタイヤを冬用タイヤとして判定する判定手段と、判定結果を通知する判定結果通知手段と
撮影領域を通過するタイヤを検出するタイヤ検出手段と、
を具備し、
このタイヤ検出手段が、
高感度撮影装置の撮影位置と、撮影領域を通過するタイヤの位置を通過する延長領域に、撮影対象のタイヤを装着した車両の側方からタイヤに向けて背面光線を照射する背面照明手段を具備し、
高感度撮影装置に受光されていた背面光線が、タイヤが撮影領域を通過するとき、通過するタイヤによって遮られ、高感度撮影装置が、遮られることにより生じるタイヤの影を検出した時期をタイヤが検出された時期とし、
撮影手段が、撮影手段によって得られた画像のなかから、タイヤ検出手段によってタイヤが検出された時期に撮影された画像を抽出し、これを可視画像とする
冬用タイヤの判別システム。
Irradiation means that irradiates the tread surface of the tires of the vehicle with light rays from diagonally forward of the traveling vehicle to the outside of one of the traveling paths across the traveling path of the vehicle.
An imaging means for generating a visible image by photographing the tread surface of the tire irradiated by the irradiation means outside the other traveling path across the traveling path of the vehicle through a high-sensitivity photographing device.
A brightness image is generated from the generated visible image, the generated brightness image is smoothed to generate a smoothed image, the smoothed image is differentiated from the brightness image to remove unevenness, and a difference brightness image is generated. Image processing means and
From the brightness distribution of the generated differential luminance image, a determination means for detecting a dense region of sipes and determining the tire from which the differential luminance image in which the density of sipes was detected is taken as a winter tire, and the determination result are determined. Judgment result notification means to notify and
A tire detection means that detects tires that pass through the shooting area,
Equipped with
This tire detection means
The shooting position of the high-sensitivity shooting device and the extension area passing through the position of the tire passing through the shooting area are provided with rear lighting means for irradiating the rear light beam from the side of the vehicle equipped with the tire to be shot toward the tire. death,
When the tire passes through the shooting area, the rear light received by the high-sensitivity shooting device is blocked by the passing tire, and the tire detects the time when the high-sensitivity shooting device detects the shadow of the tire caused by the blocking. When it was detected
The photographing means extracts an image taken at the time when the tire is detected by the tire detecting means from the images obtained by the photographing means, and uses this as a visible image.
Winter tire discrimination system.
判定結果通知手段が、
撮影対象となったタイヤが冬用タイヤであることを示す表示と、冬用タイヤでないことを示す通知を表示する画像表示手段と、
冬用タイヤであるか否かの判定結果を、作業員に音声として報知し、冬用タイヤと判別されなかったタイヤを装着する車両の接近を知らせる報知手段と
を具備する請求項に記載の冬用タイヤの判別システム。
Judgment result notification means
An image display means for displaying a display indicating that the tire to be photographed is a winter tire and a notification indicating that the tire is not a winter tire.
The third aspect of claim 3 , wherein the worker is notified of the determination result of whether or not the tire is a winter tire by voice, and the notification means is provided to notify the approach of a vehicle equipped with a tire that is not determined to be a winter tire. Winter tire discrimination system.
判別対象のタイヤを装着した車両を挟んで、一方の側に照射手段が、他の一方の側に高感度撮影装置が配置され、
判別対象のタイヤが、照射手段側のタイヤであって、照射手段は、照射手段近傍のタイヤを照射し、
高感度撮影装置が、高感度撮影装置からみて遠い側のタイヤを撮影する
請求項3又は4に記載の冬用タイヤの判別システム。
An irradiation means is arranged on one side and a high-sensitivity photographing device is arranged on the other side of the vehicle equipped with the tire to be discriminated.
The tire to be discriminated is the tire on the irradiation means side, and the irradiation means irradiates the tire in the vicinity of the irradiation means.
The winter tire discrimination system according to claim 3 or 4 , wherein the high-sensitivity photographing device photographs a tire on a side far from the high-sensitivity photographing device.
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