JPH0268698A - 車両検知方法および車両検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 数１０ミリ秒ないし数秒程度の一定時間間隔で撮影した
階調を有する２つの画像同士の濃度データの差分と、こ
の差分から得られる差分像によって車両を抽出し、さら
にその正負の極性によって移動方向を判定するようにし
た。

また、この結果発生する正と負の差分の極性の幅が等し
いことを判定の条件に加え、あるいは車両の背景との濃
度差を大きくすることによって判定精度を高めることが
できる。

〔産業上の利用分野〕

駐車場あるいは道路上の所定区域にふける車の移動を検
知し、駐車場管理、違法駐車監視および交通渋滞監視な
どに適用し得る車両検知方法に関する。

〔従来の技術〕

特開昭６０−２７９９７号公報には、交通流を計測する
ためにテレビカメラによって撮影された道路などのビデ
オ信号をある闇値を基準として２値化した画像を生成し
、この２値化された画像を用いて移動する車両を識別す
る装置が開示されている。

また、駐車場の専用出入口にセンサを設け、入庫台数と
出庫台数を計数し、駐車車両台数を演算する方式が実用
化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、初めに２値化を行いその差分演算を行う
方法にあっては、車両と背景との濃度差が小さい場合に
安定に測定ができなくなる。

また、屋外の場合においては背景の明るさが天候および
時間帯によって大幅に変化することから、このようにテ
レビカメラで撮影された画像を２値化するための閾値を
適当な値に設定・維持することは困難であり、正確な画
像を得ることができなかった。

さらに、従来の駐車場管理にあっては、駐車場入出部の
センサによって車両の入出台数を計数しているために計
数誤差が生じた場合には、この誤差が累積して実際の駐
車台数と異なってしまうという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

数１０ミリ秒ないし数秒程度の一定時間間隔毎に撮影し
た画像を階調を有するディジタル濃度データに変換する
とともに、前後２つの画像の同一位置における濃度デー
タの差分を求めることによって車両の抽出を行ない、ま
た、これによって得られる差分像中の差分の正負の極性
によって車両の移動方向を判定するようにした。

もし、背景と車両との濃度差が小さくて車両の識別がｖ
ｊＡ難な場合には、撮影した画像中の車両の輪郭部分を
強調するとともにこの輪郭内部の階調変換を行って背景
との濃度差を大きくすることにより判定の精度を高める
ことができる。

また、上記の差分の正と負の極性の幅が等しいことを判
定の条件に加えることによって判定の精度を高めるこ止
ができる。

本発明による車両検知方法を具体化するための装置の例
としては、所定区域を数１０ミリ秒ないし数秒の一定時
間間隔毎に撮影する撮影手段と、この撮影手段によって
撮影された画像信号を階調を有するディジタル濃度デー
タに変換するＡ／Ｄ変換器と、上記一定時間間隔毎に撮
影された前後２つの画像の同一位置のディジタル濃度デ
ータにおける差分演算を行い、この結果得られた差分像
中の正負の極性によって車両を抽出しその移動方向を判
定するマイクロプロセッサとによって車両検知装置を構
成することができる。

なお、上記マイクロプロセッサに所定区域に対する車両
入出判定、駐車・空車判定、車両台数演算機能を付加す
ることにより駐車場の駐車状況。

駐車台数および占有率を判定することができ、また、マ
イクロプロセッサに駐車・停車の判定機能を付加するこ
とにより道路上の違法駐車を監視する。

さらに、マイクロプロセッサに車両の速度および車間距
離の判定機能を付加することにより道路上における車両
の渋滞を監視する機能を持たせることができる。

〔作　用〕

第１図は本発明の原理を示す図であって、同図（ａ）は
時刻Ｔにおける移動車両Ｍの画像位置、（ｂ）は時刻Ｔ
＋ｔにおける上記車両Ｍの画像位置を示すものであり、
この（ａ）の画像データから（ｂ）の画像データを減算
すると同図（Ｃ）に示すように差分像中に正の極性を持
つ領域ｍと負の極性を持つ領域ｍ′とを生じ、移動車両
のみが抽出される。

従来の手法においては最初に画像の２値化処理を行うた
め、背景の輝度変化に追従した２値化の闇値制御を必要
とし、しかも不鮮明な車両抽出しか得られないという問
題点があった。

これに対して、本発明においては数１０ミリ秒ないし数
秒程度の短い時間間隔ｔにおける前後２つの原画像間の
差分を求めているために、背景の明るさの変化に影響さ
れることなく移動車両のみが安定に抽出されので、上記
のごとき従来の手法が持つ問題点は解決される。

同図（ｄ）は上記（Ｃ）図の走査線り上での濃度値を示
すものであり、もし上記車両Ｍの移動方向が同図ら）か
ら（ａ）の方向に移動する上述とは逆方向の移動であれ
ば、上記領域の差分は同図（ｄ）にｎ’、ｎで示した正
（＋）と負（−）の領域が逆になり、この極性の違いに
よって車両の移動方向を判定することができる。

なお、上記したところは前の画像データから後の画像デ
ータを差引く前方差分演算による方法について説明した
が、後の画像から前の画像を引く後方差分演算を行って
も移動方向に対する正負の極性が逆に生じる以外は同じ
である。

また、１台の車両が移動した場合には同図（Ｃ）に示し
た領域ｍ、　ｍ’の幅は等しく、したがって同図（ｄ）
にＸＩ　＋　　Ｘ２で示したこれら差分の幅も等しいが
、もし複数の車両が同時に移動したことによってこのよ
うな差分が生じた場合にはこれら差分領域Ｘｌ　＋　　
Ｘ２の幅が一般的に等しくないことから１台の車両が移
動したか否かを判定することができる。

なお、道路、駐車場などの舗装に通常用いられているア
スファルトの濃度値は車両の濃度値よりも一般に小さい
（黒に近い）ため、アスファルト上を車両が移動する場
合には、上記第１図（Ｃ）のように車両が存在しなくな
った部分ｍで濃度値の差分が明方向、すなわち明るくな
ったことを示す値となる。

仮に、車両の濃度値がアスファルトの濃度値にほぼ等し
いときでも、車両には窓ガラスやバンパのように明るい
部分が存在するために識別が不可能になることは少ない
が、もし車両自体の識別が困難であればこの移動方向の
判定も困難になり、また、車両の濃度値がアスファルト
の濃度値より低いと上記のような移動判定では逆方向の
移動と判定してしまうことになる。

このような問題を解決するためには、撮影した画像から
車両の輪郭を強調するとともにこの輪郭内部を道路など
の背景との濃度差を大きくするような階調変換を行なっ
た画像を生成し、その差分を求めることで移動方向の判
定を行うことができる。

〔実施例〕

第２図ないし第４図は本発明の車両検知方法を適用した
駐車場管理システムの例を示すもので、第２図および第
３図によってその原理を先ず説明する。

第２図には駐車場全体を見渡せる位置に設けたテレビカ
メラＣと１台の車両を収容し得るような広さごとに区切
られた駐車領域Ｓ１１＋　　３１□・−８８９、Ｓ２□
　Ｓ　２２”””””　Ｓ　２　ｈが示されており、こ
の実施例ではこれらの駐車領域ごとに駐車車両の管理を
行う。

第３図は説明のためにこのテレビカメラＣによって撮影
された画像をモニタした画面の例を示すもので、駐車領
域Ｓ　ｌ　ｌ　＊　　Ｓ　ｌ　２”””””　Ｓ　ｌ　
ｎを含む第１の車両入出検知領域Ｓ１　と、駐車領域Ｓ
２１＋　　３２２・””’　Ｓ　２ｈを含む第２の車両
入出検知領域Ｓ２が表示されており、これら駐車領域の
それぞれの座標および最大駐車可能台数を予めこの管理
システムに人力しておく。

なお、この検知領域の座標はラスクスキャンニングの容
易性を考慮して第３図に点線で示したように各駐車領域
を含む長方形の領域として設定しておくことが好ましい
。もし、カメラの設置位置の都合上などでラスクスキャ
ンにそぐわない場合でも、それぞれの検知領域が対応す
る駐車領域を含む長方形となるようにするのが好ましい
。

また、本発明では移動中の車両などの移動物体のみを差
分処理によって画像から抽出しているため、この処理後
の画像を表示した場合には、この第３図に実線で示した
駐車領域を示す線などの静止部分が画面上に表示されな
いことはいうまでもない。

この第３図の画面上の第１の車両入出検知領域Ｓｔ　に
おいては、ある駐車領域にあった車両が図に「→Ａ」で
示す右方向に移動してこの車両入出検知領域Ｓｌをはず
れた場合には、駐車していた車両がいなくなったものと
判定することができるので、この駐車領域を空車として
記憶し、逆に車両が図に「←Ｂ」として示した左方向に
移動した後、停車することによって極性反転成分がなく
なって画面から消えた場合には車両が駐車したものとし
て、この駐車領域が駐車中であることを記憶するように
する。

さらに、車高の高い車両などの陰になる駐車領域に車両
が入出する場合でも、第３図に点線で示した各駐車領域
に対応する検知領域を車両の入出方向（この図では左右
方向）へ長くとることによって手前側の車両の陰となる
以前に車両の駐車領域への入出を判定できるため、この
班車領域の駐車、空車が推定できる。

このような処理によって各駐車領域における車両の存否
を知ることができ、駐車中の駐車領域の数を加算するこ
とによって当該時刻における駐車中の車両台数を、また
、始めに人力した最大駐車可能台数から駐車中の車両台
数を減算することによって更に駐車が可能な台数を検出
・表示することができる。

第４図は本発明の車両検知方法を適用した上述の駐車場
管理に使用される処理システムの実施例を示すものであ
る。

ＩＴＶカメラなどのテレビカメラ１によって撮影された
ビデオ信号に対してローパスフィルタ２により雑音成分
の除去を行う。このローパスフィルタの機能は、一般に
撮像系に含まれる増幅器等から発生する雑音は高い周波
数成分から低い周波数成分までほぼ均一に存在するので
、この高い周波数成分を除去することでランダム雑音成
分の減少を図るものであり、このとき、Ａ／Ｄ変換器で
の折り返し雑音の発生を防止するため、サンプリング定
理を満足するような範囲で高域周波数成分の除去を行う
。

この雑音除去後の出力をＡ／Ｄ変換器３によって階調を
有するディジタル濃度データに変換し、続く輪郭強調お
よび階調変換処理部４においてはこの濃度データに対し
て例えば４ないし８近傍ラプラシアンフイルタを用いた
輪郭強調処理などによる輪郭成分の強調を行い、この結
果得られる輪郭線を微分演算により抽出してこの輪郭線
内部を一定の濃度値で塗りつぶしたりあるいはオフセッ
ト値を与えることによって、背景との濃度差が小さい車
両においても車両と背景の明暗の差を大きくして車両の
識別が容易となるように考慮した階調変換を行う。

なお、上記の輪郭強調および階調変換処理は、輪郭強調
および階調変換処理部４を別個に設けるのに代えてマイ
クロプロセッサ１１の処理によって代替することができ
る。

以上のような前処理を行った後の階調を有するディジタ
ル濃度データに対して、以下に示すような順序で処理が
行われる。

（１）初期状態では、画像メモリ６．７のいずれにも画
像データが存在しないため、メモリコントロール部５は
画像メモリ６に対して画像メモリ選択信号ｄを出力し、
上記の前処理が済んだ出力データａを画像メモリ入力バ
スｂを通じて画像メモリ６に書込む。

（２）この書込後、メモリコントロール部５は直ちにタ
イマ開始信号ｆを出力し、初期状態において数１０ミリ
秒から数秒程度に設定されて、差分をとるべき時間間Ｆ
Ｍｉ　ｔを定めるためのサンプリングタイマ８を起動す
る。

（３）　　この時間間隔ｔの経過後、サンプリングタイ
マ８はタイマアップ信号ｅをメモリコントロール部５へ
出力する。

（４）　メモリコントロール部５はこのタイマアップ信
号ｅを受信すると同時に画像メモリ選択信号Ｃを画像メ
モリ７に出力し、一定時間間隔を経過後の出力データａ
を画像メモリ入力バスｂを通じ画像メモリ７へ書込む。

（５）この画像メモリ７への書込終了後、メモリコント
ロール部５は差分処理部９に対して差分処理信号ｉを出
力し、この信号を受信した差分処理部９は画像メモリ出
力バスｇ、ｈから画像メモリ６゜７の内容を人力して差
分処理を行い、その処理結果を出力バスｊを通じて出力
メモリ１０へ出力する。

そして、この画像メモリ６．７の内容についての差分処
理が終了した後に差分処理終了信号Ｉをマイクロプロセ
ッサ１１へ出力する。

（６）マイクロプロセッサ１１はこの差分処理終了信号
ｌが入力されると、第５図のフローチャートに示し後に
詳細に説明する処理を行い、これら処理の終了後に処理
終了信号ｍを出力する。

（７）処理終了信号ｍを受信したメモリコントロール部
５は画像メモリ７の内容を画像メモリバスｂを介して画
像メモリ６へ転送して書込み、さらにタイマ開始信号ｆ
をサンプリングタイマ８に送出してこのタイマを起動す
る。

（８）　　（３）以降の処理を繰り返す。

第５図は上記（６）で述べたように、差分処理終了信号
Ｉが入力されてからのマイクロプロセッサ１１の処理を
示すフローチャートであり、その処理手順の詳細は以下
のとおりである。

ステップ［１］は駐車場のそれぞれの車両駐車領域、す
なわち第３図の例では５ｌｌｌ　　５１２１Ｓｌｎ、Ｓ
２１．Ｓ２２．Ｓ２．、にそれぞれ相当する検知領域を
処理した回数を“０”にクリアして初期化するステップ
であり、この検知領域を先に第３図に点線で示したよう
に車両駐車領域Ｓ、、、　　Ｓ２、　”””””　Ｓ　
ｌｈ、Ｓ２＋、　　Ｓ２２．　”””−”’５２ｒｌよ
りも例えば左右方向に大きく設定しておくことによって
、他の車両などの陰の部分となる駐車領域での車両の駐
車、空車を推定できることは先に述べたとおりである。

次のステップ［２］は検知領域処理回数が車両駐車領域
の数、すなわち第３図では車両駐車領域Ｓｌｌ、　　Ｓ
Ｉ２．−−−３＋ｈ、Ｓ２１．　３２２１−−−３２Ｆ
、の合計数より大きいか否かを判断するものであり、こ
の処理回数が車両駐車領域の数より大きければ１回の処
理が終了したことになるから後述するステップ［１１コ
以降の処理に移るが、車両駐車領域の数以下であれば次
の車両駐車領域に対応する検知領域の処理を行なうため
にステップ［３コの処理を行なう。

このステップ［３］の極性判定処理においては当該検知
領域内における正負および負正の極性反転成分の存否を
この領域内をラスクスキャンすることにより検出するが
、このラスクスキャンを容易とするためにはこの検知領
域の範囲を長方形にすることが望ましい。

このとき、この検知領域内で極性反転が検出された走査
線の数を計数し、この計数値が例えば１０に設定された
閾値を超えることによって車両か否かを判定し、もし車
両による極性反転と判定された場合には極性反転を示す
フラグメモリに有りを示すフラグ１”を、そうでない場
合は無しを示すフラグ０”をセットする。

次のステップ［４コにおいては上記のフラグをチエツク
し、フラグが極性反転有りを示す“ｌ”であれば車両が
移動中と判定し、ステップ［５］で当該車両の移動方向
を記憶する。すなわち、第３図図示のＳ１１の検知領域
を例にとれば、濃度値の極性変化が負から正に変化した
時は車両が進入方向に移動しているとして“＋１”を、
逆に正から負に変化した時は退出方向に移動していると
して“−１″を移動方向フラグとして記憶する。

この記憶が終了すれば１つの検知領域、例えばＳｌ＋の
処理が完了したことになるから、ステップ［１０］で検
知領域処理回数を＋１してから前記ステップ［２］に戻
って次の検知領域、例えばＳ、２についての処理を行な
う。

上記ステップ［４コにふいてフラグが極性反転無しを示
す“０”である場合には、ステップ［６］で前回の処理
の際にステップ［５］で記憶しておいた移動方向フラグ
の状態をチエツクし、そのフラグが車両移動中であるこ
とを示す“土工″′であった場合には、前のフラグのセ
ットが車両の進入によるものでその後駐車したか、ある
いは前のフラグのセットが車両の退出によるものでその
後空車となったのかをこの前のフラグをセットしたとき
の車両の移動方向によって判定することができる。

また、前回の処理の際の移動方向フラグも“０”であっ
た場合には状態に変化がなかったことになるので、前記
ステップ［１０］に移って処理した検知領域数として“
１”を加算してからステップ［２］に戻る。

次のステップ［７］では上記移動方向フラグの“十″′
あるいは“−”の符号によって前のフラグセット時の車
両の移動方向をチエツクし、その移動方向が進入方向で
あった場合にはその車両が駐車したと判定してステップ
［８］で駐車車両メモリに“１”をセットし、逆に退出
方向へ移動していた場合には車両は退出したと判定して
ステップ［９］で駐車車両メモリを“０″にリセットし
、いずれの場合でも前記ステップ［１０コに移って検知
領域処理回数に“＋１”してからステップ［２コに戻る
。

このステップ［２］で検知領域処理回数が検知領域数、
すなわち車両駐車領域Ｓｔ、、　　Ｓｔ□。

Ｓｌ、、、Ｓ２１．　　Ｓ２□、・　　Ｓ２．、の総数
より大きくなったことが判定された場合には、ステップ
［３］以下の各々の検知領域に対する処理を終了し、次
のステップ［１１］以下の総合管理的な処理へ移行する
。

このステップ［１１コでは前記ステップ「８コで“ｌ”
にセットされた駐車車両メモリの数、あるいはすべての
駐車車両メモリに格納されている数を加算して駐車中の
車両総数を算出する。

さらに、ステップ［１２］ではこの総駐車車両台数を当
該駐車場の最大駐車台数で除算することにより、この駐
車場における車両の占有率を算出し、その終了後、ステ
ップ［１３］で第４図のメモリコントロール部５へ演算
処理終了信号ｍを出力する。

この第３図ないし第５図に図示・説明した駐車場管理シ
ステムによれば、車両の入出に際して車両駐車領域ごと
の車両の存否が更新されるので、駐車場全体としての出
入りを計数して駐車台数を把握する従来の方法に比して
台数誤差が累積するのを防止することができ、また、車
高の高い車の影となる部分の駐車・空車についても判定
が可能となる利点がある。

第６図ないし第７図は、本発明による車両検知方法を適
用した道路の交差点部における交通管理システムの実施
例を示すものであり、第６図（ａ）にＡ＋−Ａｓとして
示した駐車車両等により交通流を妨害するような領域中
のＡ、の領域での違法駐車の監視を行うもので、前記の
交通管理システムにおけると同様の方法を用いて車両の
移動とその移動方向を画像の濃度値の正負、負正の変化
によりとらえ、さらにその変化を追跡することによって
この交通流妨害領域に停止した車両が違法駐車であるか
あるいは交通信号機の停車表示などによる適法な車両停
車であるかの判定をその停車時間によって行うようにし
たものである。

第６図ら）は、交通流を妨害するような領域（以下、妨
害領域、という）例えばＡＩを監視し得る位置に設けた
同図（ａ）のテレビカメラＣによって撮影された画像を
モニタした画面を示すもので、破線で囲った部分が上記
妨害領域ＡＩに相当する。

また、同図（Ｃ）は前記の交通管理システムにおけると
同様の処理によって数１０ミリ秒から数秒程度毎の一定
時間間隔ｔで差分処理を行った差分像を示すものである
。

第７図はこの交通管理システムの例を示すもので、第４
図に図示説明した駐車場管理システムにおけるマイクロ
プロセッサ１１の機能を追加・修正するとともに、交通
信号などによる適法な停車と違法な駐車とを区別するた
めの時間的閾値を設定する駐停車タイマ１５、外部イン
ターフェイス１２、および中央局の交通管制システム１
４に管制情報を伝送するための伝送装置１３を付加した
ものであり、その他の構成要素の構成・作用については
第４図のシステムと同様であるから詳細な説明は省略す
る。

第８図は第４図の駐車場管理システムについて先に説明
したような差分処理終了信号ｌが人力された以後のマイ
クロプロセッサ１１の処理のフローチャートを示すもの
で、その処理手順について以下に説明する。

ステップ［２１］の極性判定処理においては、当該妨害
領域内における正負および負正の極性反転成分の存否を
この領域内をラスクスキャンすることにより検出する。

このとき、妨害領域内の車両を正確に検知するためにこ
の検知領域を妨害領域より広くすること、ラスクスキャ
ンを容易とするためにこの妨害領域の範囲を長方形にす
ること、および、この妨害領域内で極性反転が検出され
た走査線の数を計数してこの計数値が例えば１０に設定
された閾値を超えることによって車両か否かを判定する
こと、などについて配慮するのが望ましいことは第５図
のフローチャートについて前述したとおりである。

その結果車両による極性反転と判定された場合には極性
反転を示すフラグメモリに有りを示すフラグ“１”を、
そうでない場合は無しを示すフラグ“０”をセットする
。

次のステップ［２２］においては上記の極性反転フラグ
をチエツクし、このフラグが極性反転有りを示す“１″
であれば車両が移動中と判定し、ステップ［２３］で当
該車両の移動方向を記憶する。すなわち、濃度値の極性
変化によってこの妨害領域に車両が進入したことが検知
されたときには“＋１”を、逆に妨害領域内から外に移
動したことが検知されたときには“−１”を移動方向フ
ラグとして記憶する。

この記憶が終了したとき、ステップ［２４］では第７図
の駐停車タイマ１５にリセット信号ｎを送出してこのタ
イマの計時値を“０″とし、その維了後にステップ［２
５］で１回の処理が終了したことを示す処理終了信号ｍ
をメモリコントロール部５に出力する。

このメモリコントロール部５はこの処理終了信号を受け
ると次の画像の組について差分処理を行い、この処理が
終了すると差分処理終了信号ｌが差分処理部９からこの
マイクロプロセッサ１１に送られてくる。

上記ステップ［２２コで極性反転フラグをチエツクした
ときにこのフラグが極性反転無しを示す“０″である場
合にはステップ［２６コに移り、前回の処理の際にステ
ップ［２１］で記憶しておいた移動方向フラグの状態を
チエツクする。この移動方向フラグが車両移動中である
ことを示す“±１″であった場合には、ステップ［２６
］でこの前のフラグのセットが車両の進入によるもので
その後駐車したものであるかをフラグによってチエツク
し、そうでなければ、前のフラグのセットが車両の退出
によるものでその後空車となったのかをステップ［２７
］で同様にチエツクする。

ステップ［２６］でこの前のフラグをセットしたときの
車両の移動方向が進入方向であったことが判定されると
、ステップ［２８］で駐停車タイマ１５が既に起動され
ているか否かをチエツクして起動されていなければステ
ップ［２９コで駐停車タイマ起動信号ｎをこの駐停車タ
イマ１５に送出してこのタイマを起動する。

ステップ［２８コでこのタイマ１５が既に起動されてい
ると判断されたときには、ステップ［３０］でこのタイ
マ１５のタイマアップ信号０を取込み、ステップ［３１
コでチエツクした結果、タイマアップしていなければこ
の妨害領域に停車している時間が違法駐車とするに足り
ないものとしてステップ［２５コに移って前述のように
処理終了信号をメモリコントロール部５に送出するが、
タイムアツプ信号０が存在している場合にはステップ［
３２コで違法駐車と判定してステップ［３３］で車両違
法駐車信号ｑを第７図の外部インク−フェイス部１２へ
送出する。

前記ステップ［２６］、　　［２７］で前の処理時に退
出中であったことが判断された場合には、ステップ［３
４］で車両が停車後にこの妨害領域から退出したものと
判定し、ステップ［３５］で駐停車タイマリセット信号
ｐを出力するとともに車両違法駐車信号ｑが送出されて
いればこれをリセットして、前記ステップ［２５］で処
理終了信号ｍをメモリコントロール部５に送出して初期
状態に戻る。

また、前記ステップ［２６］、　　［２７］で前の処理
時に進入中でも退出中でもなかったと判断された場合に
は、この妨害領域に車両が存在していないかあるいは駐
車状態に変化がなしとして処理を終了し、前記ステップ
［２５］から初期状態に戻る。

この実施例においては、交差点の入出部における妨害領
域の駐車車両を監視することによって交通流の円滑な走
行管理を行うことができるばかりでなく、外部インター
フェース部１２からの上記システムによって得られた妨
害領域での駐車情報、さらにはこの駐車情報に加えてテ
レビカメラ１からのその時点での画像情報を伝送装置１
３を介して中央局１４へ送信することが可能となり、中
央局の交通管理システムと組み合わせることによって違
法駐車の自動遠方管理へも応用できるなど実用上の価値
は大きなものである。

第９図ないし第１１図は本発明による車両検知方法を適
用した道路上における交通監視システムの例を示すもの
で、第９図（ａ）にはこのシステムによって車両渋滞管
理を行う車両監視領域Ａと、この車両監視領域を監視す
る位置に設けたテレビカメラＣとが示しである。

第９図ら）はこの監視領域Ａを数１０ミリ秒から数秒程
度の一定時間間隔で撮影して差分処理を行って背景の成
分が消えて移動車両のみが抽出されている差分像を示し
てあり、同図（Ｃ）には同図（ｂ）の走査線り上におけ
る濃度値分布を示しである。

この第９図（Ｃ）においてはそれぞれの車両による極性
反転変化成分の幅はほぼ等しくｘ＋　　−，Ｘ２゜Ｘ３
！；ｘｌ、Ｘ、！−１ｘ６であり、さらに、各々の車両
の移動速度ｖ３．ｖ２．Ｖ３と極性反転変化成分の幅と
の関係は次式で示すことができる。

ｖｌ　＝Ｘ　＋　／　ｊ　’ｉ　Ｘ　２　／　ｔＶ２　
＝　Ｘ３　／　ｔ　＃　Ｘ４　／　ｔｖ３　＝　Ｘｓ　
／　ｔ　’ｉ　Ｘｓ　／　ｔここで、ｔは前述したよう
に、あらかじめ定められた数１０ミリ秒から数秒程度の
差分をとるための時間間隔で既知であり、Ｘｌ　、　　
Ｘｌ、　　Ｘ３　＋ｘａ　ｌ　　ｘｓ　＋　　Ｘ６のそ
れぞれの差分の幅は差分像中の濃度値０の変化座標点を
検出することで知ることができるため、各々の移動車両
の速度を検出することができる。なお、このときカメラ
の設置位置、角度等による差分の幅Ｘの補正が必要であ
ることはいうまでもない。

この監視領域内の移動車両の速度を法定速度と比較し、
著しく小さいか又は移動が無い状態が例えば１０分以上
のような一定時間継続したときには車両が渋滞している
ものとして判定することができる。また、渋滞時におい
ては通常の車両走行に比べて車間距離が短い状態が持続
されるから、第９図（Ｃ）にに示す同一極性の差分の間
隔Ｄ＋　、　　Ｄ２があらかじめ設定された通常の車両
走行時の車間距離の場合の差分の間隔に比べて著しく短
い状態を検知することによって渋滞判定の精度を向上さ
せることができる。

第１０図は本発明による車両検知方式を適用した交通監
視システムの例を示すもので、第４図に図示説明した駐
車場管理システムにおけるマイクロプロセッサ１１の機
能を追加・変更するとともに、外部インターフェイス１
２、および中央局の交通管制システム１４に管制情報を
伝送するための伝送装置１３を付加したものであり、そ
の他の構成要素の構成・作用については第４図のシステ
ムと同様であるから詳細な説明は省略する。

第１１図は差分処理終了信号ｌが差分処理部９から人力
された後のマイクロプロセッサ１１の処理を示すフロー
チャートであり、その処理手順について以下に説明する
。

ステップ［４１］の極性判定処理においては、当該監視
領域内における正→負および負→正の極性反転成分の存
否をこの領域内をラスクスキャンすることにより検出す
るものであり、妨害領域内の車両を正確に検知するため
にこの検知領域を妨害領域より広くすること、ラスクス
キャンを容易とするためにこの妨害領域の範囲を長方形
にすること、および、この妨害領域内で極性反転が検出
された走査線の数を計数してこの計数値が例えば１０に
設定された閾値を超えることによって車両か否かを判定
すること、などについて配慮するのが望ましいことは第
５図のフローチャートについて前述したとおりである。

上記処理の結果、車両による極性反転と判定された場合
には極性反転を示すフラグメモリに有りを示すフラグ１
”を、そうでない場合は無しを示すフラグ０”をセット
する。

次のステップ［４２コにおいては上記の極性反転フラグ
をチエツクし、このフラグが極性反転なしを示す“０”
であれば直接ステップｌｌ−５１］に移って処理終了信
号ｍをメモリコントロール部５に送出して次の差分処理
を行なわせるが、このフラグが極性反転有りを示す“１
″であれば監視領域内で車両が移動中と判定し、次のス
テップ［４３］の移動方向監視処理で車両が交通流が移
動すべき方向と同一方向に移動しているかどうかを極性
反転成分がラスクスキャン方向から見て正から負、ある
いはその逆に負から正に変化することで監視する。なお
、第９図（ａ）の例ではラスクスキャン方向が左から右
の場合、正から負へ移動したとき交通流の方向と一致す
ることになる。

ステップ［４４］では上記の処理結果で交通流の方向と
車両の検知方向が一致するか否かを判断し、これらの方
向が一致している場合には次の車両位置検出処理ステッ
プＵ４５］において移動車両の座標位置および車間距離
を検出する。この車両位置および車間距離は、第９図（
Ｃ）の濃度値に対する正および負の変化点として示され
る車両位置ＸＩ　＋　　ｘ２．”””””　χＧと車間
距離り、　、　Ｄ２から求めるこきができる。

次の車両速度演算処理ステップ［４６］では、上記の車
両位２　ｘｌ　＊　　ｘ２＋”””””Ｘ６とサンプリ
ング時間間隔ｔを前記の式に代入した演算を行って車両
の速度ｖＩ　ｒ　　ｖ２　＋　　ｖ３を算出し、ステッ
プ［４７］ではこれによって得られた車両速度Ｖを法令
で定められている速度と比較・判断し、さらに次のステ
ップ［４８コでは車間距離Ｄ＋　、　　Ｄ２が通常走行
時の車間距離に基づいて予め定めた車間距離より小さい
か否かを比較・判断する。

このステップ〔４７］の処理結果から車両の移動速度が
法定速度に比して著しく遅く、かつステップ［４８］の
処理結果から車間距離Ｄ＋　、　Ｄ２が通常走行時の車
間距離より短い場合にはステップ［４９］で「車両渋滞
」と判定して、ステップ［５０］で第１０図にｎで示し
た渋滞信号を外部インターフェース１２へ出力し、また
車両の移動速度が法定速度に比して特に遅くはないか、
あるいは車間距離ＤＩ、Ｄ２が通常走行時の車間距離よ
り短くない場合にはステップ［５２］で「車両渋滞」の
状態を解除するとともにステップ［５３コで上記渋滞信
号ｎをリセットする。

そして、上記ステップ［５０］あるいは［５３］の処理
が終了すると前記のステップ［５１］によってメモリコ
ントロール部５へ処理終了信号ｍを送出して次の差分処
理を行なわせる。

なお、前記外部インタフェース部１２および伝送装置１
３を経て道路の渋滞状況ならびにその時点の画像情報を
中央局１４へ送信することができ、これによって、本発
明を適用した渋滞監視システムと中央局の交通管理シス
テムと組み合わせて交通流の遠方監視・制御に使用する
ことができる。

〔効　果〕

本発明の車両検知方法においては、１０ミリ秒から数秒
程度というごく短い時間間隔の差分をとり、この差分を
用いて処理を行っているので、実際上、昼夜・天候の変
化等による輝度変化の影響を受けることがない。

したがって、従来技術における最大の問題点であった輝
度変化により生じる閾値・基準値の制御を行なう必要が
なく、安定な処理・判定が可能になるという格別の効果
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、 第２図は本発明を適用した駐車場管理システムを設置す
る駐車場の例を示す図、 第３図はこの駐車場をモニタした画面を示す図、第４図
は本発明を適用した駐車場管理システムの実施例を示す
ブロック図、 第５図はそのマイクロプロセッサの処理を示すフローチ
ャート、 第６図は本発明を交通管理に適用した例を示す図、第７
図は本発明を適用した交通管理システムの実施例を示す
ブロック図、 第８図はそのマイクロプロセッサの処理を示すフローチ
ャート、 第９図は本発明を交通監視に適用した例を示す図、第１
０図は本発明を適用した交通監視システムの実施例を示
すブロック図、 第１１図はそのマイクロプロセッサの処理を示すフロー
チャートである。 第 図 毛Ｓ７五面 第３図 時刻ＴＱＷ像 時刻（置）のＩｔ像 差分画儂 父−に″＃イレズテムの帰り 第７図 州 ｔｃ＋ ＊ｊｉｔ　％＝　Ｒ，”　＝−ロ１４Ｆ’Ｊ第 図 な１戸蓼諏、シスデへの千」 第１０図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）数１０ミリ秒ないし数秒程度の一定時間間隔毎に
   撮影した画像を階調を有するディジタル濃度データに変
   換するとともに、これら前後２つの画像の同一位置にお
   ける濃度データの差分を求めることによって車両の抽出
   を行なうことを特徴とする車両検知方法
2. （２）差分の正負の極性によって車両の移動方向を判定
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両検
   知方法。
3. （３）撮影した画像中の車両の輪郭部分を強調するとと
   もに輪郭内部の階調変換を行い、背景との濃度差を大き
   くすることにより判定の精度を高めたことを特徴とする
   請求項１記載の車両検知方法。
4. （４）上記の正と負の極性の幅が等しいことを判定の条
   件に加えることによって判定の精度を高めたことを特徴
   とする請求項１ないし３記載の車両検知方法。
5. （５）所定区域を数１０ミリ秒ないし数秒の一定時間間
   隔毎に撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影
   された画像信号を階調を有するディジタル濃度データに
   変換するＡ／Ｄ変換器と、上記一定時間間隔毎に撮影さ
   れた前後２つの画像の同一位置のディジタル濃度データ
   における差分演算を行い、この結果得られた差分像中の
   正負の極性によって車両を抽出しその移動方向を判定す
   るマイクロプロセッサとにより構成することを特徴とす
   る車両検知装置。
6. （６）所定区域は駐車場であり、マイクロプロセッサに
   車両入出判定、駐車・空車判定、車両台数演算機能を付
   加したことを特徴とする請求項５記載の車両検知装置。
7. （７）所定区域は交差点近傍の道路上であり、マイクロ
   プロセッサに駐車・停車の判定機能を付加したことを特
   徴とする請求項５記載の車両検知装置。
8. （８）所定区域は道路上の一部分であり、マイクロプロ
   セッサにその区域を通過する車両の速度および車間距離
   の判定機能を付加したことを特徴とする請求項５記載の
   車両検知装置。