JPH01301458A - Crossing obstructor detecting method - Google Patents
Crossing obstructor detecting methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、画像処理技術によって、踏切道における障害
物を検出する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting obstacles at a level crossing using image processing technology.
従来の技術
鉄道の踏切道における障害物、すなわち、踏切遮断後に
踏切道内に止まっている車や人などを検出する方法とし
ては、線路を横切って送、受光器を対設し、送光器から
発せられる光線を障害物が遮断したことによって検出す
る先代のものと、障害物によるインダクタンスの変化に
よって検出するループ式のものとが知られている。Conventional technology The method for detecting obstacles at railway level crossings, such as cars and people stopped within the level crossing after the level crossing has been blocked, is to send a signal across the track, install a light receiver oppositely, and detect a light from the light transmitter. There are two known types: a previous type that detects when an obstacle blocks the emitted light beam, and a loop type that detects based on changes in inductance caused by the obstacle.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、前記先代のものは、送、受光器を地上数
+口の高さに設置しなければならないため、深雪地では
送、受光器が雪に埋もれてしまい検出不能となることが
あった。一方ループ式のものは、金属以外のものを検出
できず、また、温度変化によって影響され易く安定した
検出を行なうことができなかった。さらに、前記先代お
よびループ式のものは、列車の運行時間との関係上大き
な時間的制約を伴ない且つ多額の費用を伴なう軌道内工
事を必要としていた。Problems to be Solved by the Invention However, in the previous model, the transmitter and receiver must be installed at the height of the number above the ground + the height of the mouth, so in areas with deep snow, the transmitter and receiver are buried in the snow and cannot be detected. Sometimes it happened. On the other hand, loop type sensors cannot detect objects other than metals, and are susceptible to temperature changes, making stable detection impossible. Furthermore, the previous generation and loop type systems required in-track construction, which was accompanied by significant time constraints in relation to train operating hours and involved a large amount of cost.
故に、本発明は、軌道内工事を必要とせず、簡単且つ確
実に、踏切道における障害物の検出を行なうことのでき
る方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a method that can easily and reliably detect obstacles at a level crossing without requiring any on-track construction.
課題を解決するだめの手段
上記目的を達成するため、本発明による方法は、画面上
踏切道の幅を認識できるように該踏切道をわずか斜め上
方から見下す位置にテレビカメラを固定し、踏切道が常
に固定した座標にくるような画像を写し出すとともに、
一定時間毎の画像を画像記憶部に記憶し、踏切が閉鎖し
ているとき、踏切閉鎖後のフレーム画像に基づいて踏切
道内を画像処理することにより、踏切道上における異物
の有無を検出し、前記異物が検出された場合、異物の横
方向の長さが一定以上かどうかを検定し、さらに、異物
の最下端部が踏切道上に存在し、且つ、最上端部が前記
最下端部から連続した状態で踏切道の上方に突出してい
るかどうかの縦方向の検定をし、前記検定の結果、前記
異物が一定以上の大きさであり、且つ前記異物が一定時
間以上連続的に同一位置に存在した場合、「真に障害物
有り」と判定するものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the method according to the present invention fixes a television camera at a position looking down on the level crossing from slightly diagonally above so that the width of the level crossing can be recognized on the screen. In addition to projecting an image that always appears at fixed coordinates,
Images at regular intervals are stored in an image storage unit, and when the level crossing is closed, the presence or absence of a foreign object on the level crossing is detected by performing image processing on the inside of the level crossing based on the frame image after the level crossing is closed. If a foreign object is detected, it is verified whether the length of the foreign object in the horizontal direction is equal to or greater than a certain level, and furthermore, the lowest end of the foreign object is on the level crossing, and the uppermost end is continuous from the lowest end. Vertical verification is performed to determine whether or not the foreign object protrudes above the level crossing, and as a result of the verification, it is determined that the foreign object is larger than a certain size, and that the foreign object has remained in the same position continuously for a certain period of time. In this case, it is determined that there is an obstacle.
作 用
前述のように、テレビカメラは画面上踏切道の幅を認識
できるように該踏切道をわずか斜め上方から見下す位置
に固定されるため、゛−一定以上高さを有する異物が踏
切′進上に存在する場合、該異物は、画面上、その最下
端部が踏切道上に位置し、且つ、最上端部が前記最下端
部から連続した状態で踏切道の上方に突出する。このよ
うにして、本発明の方法は、異物の横方向長さが一定以
上であって、前述のように踏切道の上方に突出した状態
が一定時間以上連続したとき、該異物を踏切道内に止ま
っている真の障害物と判定する。Function As mentioned above, the TV camera is fixed at a position looking down at the level crossing from slightly above so that the width of the level crossing can be recognized on the screen. If the foreign object is located on the screen, the lowermost end of the foreign object is located on the level crossing, and the uppermost edge of the foreign object is continuous from the lowermost edge and projects above the level crossing. In this way, the method of the present invention allows the foreign object to be moved into the level crossing when the lateral length of the foreign object exceeds a certain level and the state of protruding above the level crossing continues for a certain period of time as described above. It is determined that it is a real obstacle that is stationary.
実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。Example The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.
第2図は本発明の検出方法を実施するために使用するシ
ステムを示し、このシステムは、テレビカメラ(2)を
備えた画像入力部(3)と、画像記憶部(4)と、コン
ピューターを用いた中央処理部(lO)とから成る。(
6)は、軌道回路等に接続された踏切閉鎖条件入力部で
ある。FIG. 2 shows a system used to implement the detection method of the present invention, which comprises an image input section (3) equipped with a television camera (2), an image storage section (4), and a computer. It consists of a central processing unit (lO). (
6) is a level crossing closing condition input unit connected to a track circuit or the like.
前記テレビカメラ(2)は、画面上踏切道の幅が認識で
きるように該踏切道をわずか斜め上方がら見下す位置に
固定されて、第3図で示すように、踏切道(且)が画面
上常に固定した位置(座標)にくるような画像をリアル
タイムに写し出す。なお、以下、踏切道(且)とは、画
面上の踏切道を意味する。The television camera (2) is fixed at a position looking down at the level crossing slightly diagonally upward so that the width of the level crossing can be recognized on the screen, and as shown in FIG. Projects an image in real time that always appears at a fixed position (coordinates). Note that, hereinafter, the term "level crossing (and)" means the level crossing on the screen.
なお、テレビカメラ(2)が踏切道(C)を見下す角度
は、画面において、踏切道(C)の幅を画面における上
下方向長さ(h)として写し出すことができ、且つ、踏
切道(且)上に障害物(A)が存在する場合該障害物が
前記長さ(h)の上方に突出するような角度である。す
なわち、障害物(A)の高さ(H)が前記長さ(h)よ
り大きいとき、該障害物(A)は、画面上必ず踏切道(
9)の上方に突出する。The angle at which the television camera (2) looks down at the level crossing (C) is such that the width of the level crossing (C) can be displayed on the screen as the length (h) in the vertical direction on the screen, and ), the angle is such that if an obstacle (A) is present above the length (h), the obstacle projects above the length (h). That is, when the height (H) of the obstacle (A) is greater than the length (h), the obstacle (A) always appears on the screen as a railroad crossing (
9) Projects upward.
第3図における(R)はレール部であり、(20)は踏
切道(C)を開閉する遮断機である。また、(22)は
踏切道(C)内絡全域に設定された基本監視領域であり
、(24)は踏切道(C)の上方に隣接して設定され且
つ前記基本監視領域(22)と同一長さ(画面における
左右方向)を有する拡張監視領域である。In FIG. 3, (R) is a rail part, and (20) is a barrier that opens and closes the level crossing (C). In addition, (22) is a basic monitoring area set over the entire area of the level crossing (C), and (24) is a basic monitoring area that is set above and adjacent to the level crossing (C) and is similar to the basic monitoring area (22). This is an extended monitoring area having the same length (in the horizontal direction on the screen).
画像入力部(3)は、順次、前記テレビカメラ(2)に
よって写し出される画像を映像信号に変換した後輝度の
階調に対応したディジタル信号に変換して、画像記憶部
(4)に出力する。このよにして、画像記憶部(4)は
、一定時間毎の画像を記憶する。以下、このようにして
記憶された画像を「フレーム画像」という。The image input section (3) sequentially converts the images projected by the television camera (2) into video signals, converts them into digital signals corresponding to the gradation of brightness, and outputs the digital signals to the image storage section (4). . In this way, the image storage section (4) stores images at fixed time intervals. Hereinafter, the image stored in this manner will be referred to as a "frame image."
第2図で示した中央処理部(10)は、前記基本監視領
域(22)および拡張監視領域(24)の座標を記憶し
ている座標記憶部(11)と、基準輝度レベル決定部(
12)を備えた画像2値化部(13)と、異物検出部(
14)と、横編検定部(15)と、判定部(17)とを
有する。The central processing unit (10) shown in FIG.
an image binarization unit (13) equipped with a foreign object detection unit (12);
14), a flat knitting testing section (15), and a determining section (17).
次に第1図および第2図を参照して本発明による方法を
説明する。The method according to the invention will now be explained with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
先ず、前述のようにテレビカメラ(2)が固定されて、
順次第3図のような画像が写し出され、一定時間毎の画
像が画像記憶部(4)に記憶される。First, as mentioned above, the TV camera (2) is fixed,
Images as shown in FIG. 3 are sequentially projected, and images at fixed time intervals are stored in the image storage section (4).
次に画像記憶部(4)に記憶されたーのフレーム画像に
基づき、画像2値化部(13)の基準輝度レベル決定部
(12)によって単一の基準輝度レベルが予め決定され
る。なお、この決定は、例えば、列車の接近が無い踏切
開放時において、車や人など何物によっても隠蔽される
ことのない踏切道(旦)近傍部における線路内で計測し
た輝度レベルに基づいて行なわれる。このようにして、
画像2値化部(13)では、前記基準輝度レベルを処理
して求めた閾値を用いて、踏切閉鎖条件入力部(6)か
らの信号が入力して一定時間後、すなわち、踏切が閉鎖
しているとき、踏切閉鎖後のフレーム画像に基づいてで
基本、拡張監視領域(22゜24)内の各々の画素を「
白」か「黒」 (または「1」か「0」)に2値化する
ための画像処理をする。Next, a single reference brightness level is predetermined by the reference brightness level determination unit (12) of the image binarization unit (13) based on the -frame image stored in the image storage unit (4). This determination is based on, for example, the brightness level measured within the track near the level crossing (tan), which is not obscured by anything such as cars or people, when the level crossing is open and no trains are approaching. It is done. In this way,
The image binarization unit (13) uses the threshold value obtained by processing the reference brightness level to determine whether the level crossing is closed after a certain period of time after the signal from the level crossing closing condition input unit (6) is input. Basically, each pixel in the extended monitoring area (22°24) is determined based on the frame image after the railroad crossing is closed.
Image processing is performed to binarize the image into ``white'' or ``black'' (or ``1'' or ``0'').
次に異物検出部(14)において、2値化後の基本監視
領域(22)内における「白」 (または「1」)の連
続的占有面積を調べるなどして、踏切道(C)上におけ
る異物の有無を検出する。Next, the foreign object detection unit (14) checks the continuous occupied area of "white" (or "1") in the basic monitoring area (22) after binarization, and detects the area on the level crossing (C). Detects the presence or absence of foreign objects.
このようにして踏切道(C)上の異物が検出されると、
サイズの小さいノイズ(小石やゴミなど)を除去するた
め、横編検定部(15)において、前記異物の横方向お
よび縦方向の大きさが一定以上であるかどうかが検定さ
れる。すなわち、先ず、前記横方向の検定が、異物の横
方向(画面における左右方向)の長さを計測し、その計
測値が予め定めた最小値以上であるかどうかを調べるこ
とにより行なわれる。さらに、次に行なわれる縦方向の
検定は、画面上での異物の最上、最下端部の検出を行っ
て、最下端部が間違いなく踏切道(C)上に存在し、且
つ、最上端部が前記最下端部から連続した状態で踏切道
(且)の上方すなわち拡張監視領域(24)内に突出し
ているかを検定するものである。When a foreign object on the level crossing (C) is detected in this way,
In order to remove small-sized noise (pebbles, dust, etc.), a horizontal knitting verification section (15) verifies whether the size of the foreign matter in the horizontal and vertical directions is larger than a certain level. That is, first, the horizontal direction verification is performed by measuring the length of the foreign object in the horizontal direction (left and right direction on the screen) and checking whether the measured value is equal to or larger than a predetermined minimum value. Furthermore, the vertical verification performed next detects the top and bottom edges of the foreign object on the screen, and confirms that the bottom edge is definitely on the level crossing (C) and that the top edge This test verifies whether or not it protrudes continuously from the lowest end above the level crossing (and), that is, into the extended monitoring area (24).
そこで、判定部(17)では、前記検定の結果により、
異物が一定以上の大きさであるかどうかを判断し、「Y
ES」である場合、さらに、前記異物が同一位置に一定
時間(例えば5〜6秒)以上連続的に存在しているかど
うかを判断する。Therefore, in the determination section (17), based on the result of the test,
Determine whether the foreign object is larger than a certain size and select “Y”.
ES", it is further determined whether the foreign object has been continuously present at the same position for a certain period of time (for example, 5 to 6 seconds) or more.
このようにして、前記異物が一定以上の大きさを有し、
且つ、一定時間以上存在していると判断した場合、「真
に障害物(A)有り」と判定する。In this way, the foreign object has a size of a certain size or more,
If it is determined that the obstacle exists for a certain period of time or more, it is determined that the obstacle (A) is truly present.
なお、図示していないが、第2図で示したシステムの中
央処理部(10)のうち、画像2値化部(13)を画像
多値化部に変更してもよい。すなわち、このように画像
多値化部を用いることにより、第1図において破線で示
すように、基準輝度レベルの決定および画像の2値化の
ステップに代えて、踏切閉鎖後のフレーム画像に基づき
、前記画像多値化部において踏切道(C)内すなわち、
基本監視領域(22)を画像的に微分してエツジ追跡を
行なうことにより、踏切道(C)上の異物を検出する。Although not shown, the image binarization section (13) in the central processing section (10) of the system shown in FIG. 2 may be replaced with an image multi-value conversion section. That is, by using the image multi-value conversion unit in this way, as shown by the broken line in FIG. , inside the railroad crossing (C) in the image multilevel conversion unit, that is,
A foreign object on the level crossing (C) is detected by visually differentiating the basic monitoring area (22) and performing edge tracking.
その後、第1図で示した方法と同様に、横方向および縦
方向の大きさを検定することとなる。Thereafter, the size in the horizontal and vertical directions will be verified in the same way as the method shown in FIG.
さらに、本発明による方法にあっては、前述のような2
値化または多値化した画像に代えて、カラー化した画像
を用いることによって、踏切道(C)上の異物を検出す
るようにしてもよい。すなわち、このカラー化した画像
においては、異物による色彩的変化が検出されることと
なる。Furthermore, in the method according to the present invention, the above-mentioned two
A foreign object on the level crossing (C) may be detected by using a colored image instead of a valued or multivalued image. That is, in this colored image, a color change due to the foreign object is detected.
発明の効果
以上のように、本発明の方法は、画面上踏切道の幅を認
識できるように該踏切道をわずか斜め上方から見下す位
置にテレビカメラを固定し、踏切道が常に固定した座標
にくるような画像を写し出すとともに、一定時間毎の画
像を画像記憶部に記憶し、踏切が閉鎖しているとき、踏
切閉鎖後のフレーム画像に基づいて踏切道内を画像処理
することにより踏切道上における異物の有無を検出し、
前記異物が検出された場合、異物の横方向の長さが一定
以上であるかどうかを検定し、さらに、異物の最下端部
が踏切道上に存在し、且つ、最上端部が前記最下端部か
ら連続した状態で踏切道の上方に突出しているかどうか
の縦方向の検定をし、前記検定の結果、前記異物が一定
以上の大きさであり、且つ前記異物が一定時間以上連続
的に同一位置に存在した場合、「真に障害物有り」と判
定するものである。Effects of the Invention As described above, in the method of the present invention, a television camera is fixed at a position looking down at a level crossing from slightly diagonally above so that the width of the level crossing can be recognized on the screen, and the level crossing is always at fixed coordinates. At the same time, the images are stored at fixed time intervals in the image storage unit, and when the level crossing is closed, image processing is performed on the inside of the level crossing based on the frame image after the level crossing is closed, thereby detecting foreign objects on the level crossing. detect the presence or absence of
When the foreign object is detected, it is verified whether the length of the foreign object in the lateral direction is equal to or greater than a certain value, and further, the lowermost end of the foreign object is located on the level crossing, and the uppermost end is located on the level crossing. Vertical verification is performed to determine whether or not the foreign object continuously protrudes above the level crossing, and as a result of the verification, it is determined that the foreign object is larger than a certain size, and that the foreign object remains in the same position continuously for a certain period of time or more. If there is an obstacle, it is determined that there is an obstacle.
このようにして、本発明は、軌道内工事を必要とするこ
となく簡単且つ確実に、踏切道における障害物の検出を
行なうことができる。In this way, the present invention can easily and reliably detect obstacles at a level crossing without requiring any construction work on the track.
第1図は、本発明方法のフローチャートを示す図、
第2図は、前記方法を実施するために使用するシステム
のブロック図、
第3図は、テレビカメラによって写し出される画像を示
す図である。
(2):テレビカメラ、(4):画像記憶部、(A):
障害物、 (C):踏切道。
特許出願人 日本信号株式会社1 is a flowchart of the method of the invention; FIG. 2 is a block diagram of the system used to carry out the method; and FIG. 3 is a diagram showing images captured by a television camera. (2): TV camera, (4): Image storage unit, (A):
Obstacle, (C): Level crossing. Patent applicant Nippon Signal Co., Ltd.
Claims (1)
わずか斜め上方から見下す位置にテレビカメラ(2)を
固定し、踏切道(¥C¥)が常に固定した座標にくるよ
うな画像を写し出すとともに、一定時間毎の画像を画像
記憶部(4)に記憶し、踏切が閉鎖しているとき、踏切
閉鎖後のフレーム画像に基づいて踏切道(¥C¥)内を
画像処理することにより踏切道(¥C¥)上における異
物の有無を検出し、 前記異物が検出された場合、異物の横方向の長さが一定
以上であるかどうかを検定し、さらに、異物の最下端部
が踏切道(¥C¥)上に存在し、且つ、最上端部が前記
最下端部から連続した状態で踏切道(¥C¥)の上方に
突出しているかどうかの縦方向の検定をし、 前記検定の結果、前記異物が一定以上の大きさであり、
且つ前記異物が一定時間以上連続的に同一位置に存在し
た場合、「真に障害物(A)有り」と判定することを特
徴とする画像処理技術による踏切道障害物検出方法。[Scope of Claims] [1] A television camera (2) is fixed at a position looking down at the level crossing from slightly diagonally above so that the width of the level crossing can be recognized on the screen, and the level crossing (¥C¥) is always fixed. In addition to projecting an image that corresponds to the specified coordinates, images at regular intervals are stored in the image storage unit (4), and when the level crossing is closed, the level crossing road (¥C¥ ) detects the presence or absence of a foreign object on the level crossing (¥C¥) by image processing, and if the foreign object is detected, tests whether the lateral length of the foreign object is longer than a certain value, Furthermore, it is determined whether the lowest end of the foreign object is on the level crossing (¥C¥) and whether the top end of the foreign object is continuous from the lowest edge and protrudes above the level crossing (¥C¥). Vertical verification is performed, and as a result of the verification, the foreign object is larger than a certain size;
A method for detecting an obstacle at a level crossing using image processing technology, characterized in that, if the foreign object continues to exist at the same position for a certain period of time or more, it is determined that "an obstacle (A) is truly present".
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13208588A JPH01301458A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Crossing obstructor detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13208588A JPH01301458A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Crossing obstructor detecting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01301458A true JPH01301458A (en) | 1989-12-05 |
Family
ID=15073148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13208588A Pending JPH01301458A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Crossing obstructor detecting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01301458A (en) |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13208588A patent/JPH01301458A/en active Pending
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