JP7053207B2 - 物体通過検知装置 - Google Patents
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Description
以下、図1を参照して、第1実施形態に係る物体通過検知装置について一例を説明する。図1(A)及び1(B)は、本実施形態に係る物体通過検知装置の一例について説明するための概念的な斜視図及び構成についてのブロック図である。なお、本実施形態の一態様としての物体通過検知装置500は、例えば列車や自動車等の各種車両について、通過の検知を行う装置である。すなわち、物体通過検知装置500は、検知対象たる物体を車両とする検知装置である。
まず、最初の前提として、物体通過検知装置500では、検出範囲DAを定めるための処理として、2値化処理を行っている。具体的には、図1(A)に例示するような3次元空間の検出範囲DAの範囲を定め、検知物体である車両の通過する可能性のある領域であって物体検出を行うための領域とそれ以外の領域すなわち背景等その他の対象外領域との区別をしている。例えば、検知物体である車両がレール上を走行する列車の場合、レールの設置位置や、列車のサイズ等から想定すべき検出範囲DAを予め定めることが可能である。また、検知物体である車両が道路上を走行する自動車の場合であっても、道路幅や自動車(トラック等の大型のものから軽自動車や二輪車等の小型のものまで)として想定される範囲は有限であるので、これを適宜考慮すれば検出範囲DAを予め定めることが可能である。ここでは、上記のようにして検出範囲DAの中(内)にあるか外にあるかを定める処理を2値化処理と呼ぶ。すなわち、図1Aに示すように、検出範囲DA内にある点IPをオンとし、検出範囲DA外にある点OPをオフとし、検出範囲DA外の領域については、測距部100による測距の可否を問わず、検知対象外としている。なお、本実施形態では、既述のように、距離情報を含む測距データが取得可能であることで、上記のような検出範囲DA内の各所において物体の一部が存在するか否かの検知が可能となっている。
次に、図2を参照して、メッシュ化処理及び車両判定処理について説明する。
最後に、図3を参照して、ペアリング処理及び通過判定処理について説明する。
以下、図8等を参照して、第2実施形態に係る物体通過検知装置について一例を説明する。
まず、図9及び図10を参照して、図8のステップS201に示す測距不能点補間処理について説明する。既述のような測距部100における測距動作において、例えば、2値化処理により設定された検出範囲(検知エリア)DAに、ミラー部材が存在することによって、レーザダイオード等から射出されるパルス光PLが意図しない方向に反射されたり、対象物が黒い物体などで吸収されてしまったりすることで、反射光RLが検出されないといった場合には、測定不能となる箇所すなわち測距不能点となってしまう画素が存在することになる。図9は、測距部(測距装置)100により取得される画像情報の一例について説明するための画像図であるが、図示のように、断面画像DGにおいて、もっとも黒い領域で示されているのが、測定不能の箇所である。このような箇所が多く存在すると、その後において適切な処理ができなくなるおそれがある。そこで、ここでは、上記のような測距不能点となる画素について、周辺の画素データに基づいて補間を行う処理である測距不能点補間処理をする。
次に、図11を参照して、図8のステップS202に示す連続フレーム処理について説明する。画素レベルでの問題として、上記のような測距不能点に関するもののほか、誤検出に関する事項が考えられる。典型例としては、例えば降雨時や降雪時における雨滴や雪等の影響で誤検知が生じることが考えられる。これに対応すべく、測距データ処理装置200は、所定フレーム数以上連続した検知がなされた場合にのみ物体の存在を認めるようにする連続フレーム処理を行っている。
次に、図12を参照して、図8のステップS203に示す収縮・膨張処理について説明する。図12は、隣接するメッシュとの関係での収縮及び膨張によるフィルタ処理について一例を説明するための画像図である。既述のように、上記では、物体が車両であるか否かの判定の一例として、連続する検知メッシュDMのサイズを特製の1つと捉え、サイズが一定の値以上であるか否かを定めていた。サイズについての特性として、ここでは、上記収縮及び膨張によるフィルタ処理を行っている。
最後に、図13を参照して、図8のステップS204に示すメッシュ補間処理について説明する。図13は、メッシュ補間処理の一例について説明するための画像図である。既述のような列車の車両のカウントの場合では、連結された車両を1つずつ個別にカウントできることが望ましい。一方、図13に示すように、対象となる車両が、トレーラーを牽引する牽引自動車の場合のように、連結箇所を有するもののトレーラー及び牽引自動車をまとめて1つとカウントしたい場合もある。このような場合に、設定した条件によっては、図示のように、連結箇所に対応するメッシュMSが非検知メッシュIMと判断されてしまう可能性もある。この場合、一定の要件すなわちトレーラーを牽引する牽引自動車として想定される条件を満たせば、この非検知メッシュIMを検知メッシュDMとして取り扱うメッシュ補間処理を行って、間を埋めて1つの車両として取り扱えるようにできる。
この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
Claims (12)
- 検知対象領域における測距データを取得する測距部と、
前記測距部で取得した測距データを物体の移動方向に並べたメッシュのうち物体があると検知された検知メッシュに関して、前記検知メッシュが連続した一塊のラベル中のうち基準となる基準メッシュの位置変化を解析する測距データ処理部と、
前記基準メッシュの位置変化の解析結果に基づき、物体の通過判定を行う判定部と
を備える物体通過検知装置。 - 前記測距データ処理部は、前記基準メッシュとしての前記ラベルの重心について移動距離の総和の算出を行い、
前記判定部は、当該総和から物体の通過判定を行う、請求項1に記載の物体通過検知装置。 - 前記判定部は、連続するフレーム間での前記基準メッシュの距離が予め定めた閾値以下である場合に、当該フレーム間での前記基準メッシュを含む前記ラベルに対応する物体が同一であるとする、請求項1及び2のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距データ処理部は、前記検知メッシュについて、隣接するメッシュとの関係での収縮及び膨張によるフィルタ処理を施す、請求項1~3のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距データ処理部は、前記フィルタ処理により、検出対象外の物体を除去する、請求項4に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距部における検知対象たる物体は、車両である、請求項1~5のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記判定部は、前記ラベルのサイズによって車両の有無判定をする、請求項6に記載の物体通過検知装置。
- 前記判定部は、車両を複数連結させて1つの列車を構成する連結部を判別し、1つの列車を構成する車両の車両数をカウントする、請求項6及び7のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距データ処理部は、前記検知対象領域における測距データの測距不能箇所について、当該測距不能箇所の周囲の測距データに基づいてデータ補間をする、請求項1~8のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記データ補間は、物体の移動方向を横切る方向についての測距データを利用して行う、請求項9に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距部は、光源から射出された光を、前記検知対象領域に向けて走査させ反射光として受光するまでの時間に基づいて距離を計測することで、測距データを取得する、請求項1~10のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
- 前記測距データ処理部は、所定フレーム数以上連続した検知がなされた場合にのみ物体の存在を認める、請求項1~11のいずれか一項に記載の物体通過検知装置。
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