JPH0371399A - Vehicle detecting method - Google Patents

Vehicle detecting method

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JPH0371399A
JPH0371399A JP20683189A JP20683189A JPH0371399A JP H0371399 A JPH0371399 A JP H0371399A JP 20683189 A JP20683189 A JP 20683189A JP 20683189 A JP20683189 A JP 20683189A JP H0371399 A JPH0371399 A JP H0371399A
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堀場 勇夫
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Abstract

PURPOSE:To stably extract only the light source of a vehicle such as the headlight, the tail lamp, etc., that is, the features of the vehicle at night or in a dark place by attaching a polarizing element whose polarizing surface is set in the horizontal direction at the front of a TV camera and photographing a monitor subject area. CONSTITUTION:An image pickup means 1 catches a monitor subject area in the form of an image. A polarizing element 2 whose polarizing surface is set in the horizontal direction is set at the front of the means 1. An image storage means 3 stores the horizontally polarized image outputted from the means 1 in the form of the digital image data. The image data is sent to an undesired irradiating area deleting means 4. The means 4 applies a threshold value process to the received image data to delete the undesired irradiating areas and obtains the image data on only the headlight and tail lamp. The obtained image data is sent to a vehicle detection means 5 to decide a vehicle. Thus it is possible to stably extract only the vehicle light source like the headlight and the tail lamp, etc., serving as the features of a vehicle at night or in a dark place. Then the vehicle detecting accuracy is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、夜間あるいは暗所において道路や駐車場など
の所定の監視対象領域に存在する車両を検知するための
車両検知方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vehicle detection method for detecting a vehicle existing in a predetermined monitoring target area such as a road or a parking lot at night or in a dark place.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

夜間走行車両の検知方法として、テレビカメラで撮影し
た画像から車両のヘッドライトやテールランプなどの車
両光源を抽出し、車両の検知を行う手法が提案されてい
る。例えば、特開昭63−184898号には、テレビ
カメラなどによって夜間走1〒中の車両を多値画像とし
て捉え、各画素の明暗濃度を垂直方向に投影加算し、こ
の加算結果の最大値に基づいて定めたしきい値により垂
直加算画像を2値化し、この2値化画像に対して所定の
車両判定条件を適用することにより車両を検知するよう
にした装置が提案されている。
As a method for detecting vehicles traveling at night, a method has been proposed in which vehicles are detected by extracting vehicle light sources such as vehicle headlights and tail lamps from images taken with a television camera. For example, in JP-A-63-184898, a vehicle driving at night is captured as a multivalued image using a television camera or the like, and the brightness and darkness of each pixel are projected and summed in the vertical direction, and the maximum value of the addition result is An apparatus has been proposed that detects a vehicle by binarizing a vertically added image using a threshold determined based on the above-mentioned information and applying a predetermined vehicle determination condition to the binarized image.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来装置の車両検知方法は、例えば
第1O図(a)に示すように2台の車両が前後して走行
しているような場合、後方の車両のヘッドライトが前方
の車両のテール部分に照射(第10図<al中のハンチ
ングで示す部分)されたりすると、垂直方向の濃度加算
結果は第1O図(blに示すようになり、ヘッドライト
による照射輝度がテールランプの輝度に比べて高いこと
から、ヘッドライトの照射部分を加算濃度の最大値とし
て検知してしまう。したがって、この最大値を基準とし
てしきい値が設定されるため、これを用いてしきい値処
理を行った場合、第10図(e)に示すように後続車両
のヘッドライトの照射部分を抽出してしまい、本来のテ
ールランプ部分の情報を抽出できず、判定を誤る場合が
ある。
However, in the vehicle detection method of the conventional device described above, when two vehicles are running in front of each other as shown in FIG. If a certain area is irradiated (the part shown by the hunting in Figure 10<al), the vertical density addition result will be as shown in Figure 1O (bl), and the irradiation brightness from the headlight will be compared to the brightness of the tail lamp. Because of the high value, the area illuminated by headlights is detected as the maximum value of the added density. Therefore, the threshold value is set based on this maximum value, so when threshold processing is performed using this value, , as shown in FIG. 10(e), the portion illuminated by the headlight of the following vehicle is extracted, and the information on the original tail lamp portion cannot be extracted, which may lead to incorrect determination.

また、雨天時の場合、第11図(alに示すように路面
に水たまりなどが存在すると、この水たまりからのテー
ルランプや夜間照明灯などの反射光も画像として捉える
ことになる。したがって、垂直方向の濃度加算結果は第
11図(b)に示すようになり、このような場合にも第
11図(C)に示すようにテールランプ部分の情報を抽
出できなくなる。
In addition, in the case of rainy weather, if there is a puddle on the road surface as shown in Figure 11 (al), the reflected light from tail lamps, night lights, etc. from this puddle will also be captured as an image. The density addition result is as shown in FIG. 11(b), and even in such a case, information on the tail lamp portion cannot be extracted as shown in FIG. 11(c).

上記したように従来の方法では、ヘッドライトやテール
ランプなどと同程度あるいはこれよりも高輝度の反射光
が存在すると、誤検知の原因となり、ヘッドライトやテ
ールランプなどの車両光源を必ずしも安定に検知するこ
とができないという問題があった。
As mentioned above, with conventional methods, the presence of reflected light with a brightness equal to or higher than that of headlights or tail lamps can cause false detection, and it is not always possible to stably detect vehicle light sources such as headlights or tail lamps. The problem was that I couldn't do it.

本発明は、このような事情に基づきなされたもので、反
射光を生ずる車両の車体表面や水たまりのある路面など
のいわゆる不要反射領域を画像中から除去し、夜間ある
いは暗所における車両の特徴であるヘッドライトやテー
ルランプなどの車両光源のみを安定に抽出することので
きる車両検知方法を提供することを目的とする。
The present invention was developed based on the above circumstances, and it removes so-called unnecessary reflection areas such as the vehicle body surface or the road surface with puddles that cause reflected light from the image, and identifies the characteristics of the vehicle at night or in a dark place. The purpose of the present invention is to provide a vehicle detection method that can stably extract only a vehicle light source such as a certain headlight or tail lamp.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の第1の車両検知方法は、偏光面を水平方向に設
定した偏光素子をテレビカメラの前面に取り付け、監視
対象領域を撮像する。そして、この得られた水平偏光画
像の濃度値に対して所定のしきい値処理を施すことによ
りヘッドライトやテールランプなどの車両光源以外の不
要照射領域の除去を行うようにした。
In the first vehicle detection method of the present invention, a polarizing element with a polarization plane set in the horizontal direction is attached to the front of a television camera to image a monitoring target area. Then, unnecessary irradiation areas other than vehicle light sources such as headlights and tail lamps are removed by performing predetermined threshold processing on the density values of the obtained horizontally polarized image.

また、本発明の第2の車両検知方法は、上記不要照射領
域の除去をさらに確実に行うために、偏光面を水平およ
び垂直に可変できる偏光素子をテレビカメラの前面に取
り付け、この偏光素子の偏光面を水平方向と垂直方向に
交互に切り換え、この偏光面の切り換えに同期して監視
対象領域を撮影する。このようにして得られた水平偏光
画像と垂直偏光画像の対応する各画素の濃度比を算出し
、この算出した濃度比からなる画像に対して所定のしき
い値処理を施すことにより、ヘッドライトやテールラン
プなどの車両光源以外の不要照射領域の除去をより安定
に行うようにした。
In addition, in the second vehicle detection method of the present invention, in order to more reliably remove the unnecessary irradiation area, a polarizing element whose polarization plane can be changed horizontally and vertically is attached to the front of the television camera, and this polarizing element is The plane of polarization is alternately switched between horizontal and vertical directions, and the area to be monitored is photographed in synchronization with the switching of the plane of polarization. By calculating the density ratio of each corresponding pixel of the horizontal polarization image and vertical polarization image obtained in this way, and applying a predetermined threshold value processing to the image made up of the calculated density ratio, headlight The removal of unnecessary illumination areas other than vehicle light sources such as lights and tail lamps has been made more stable.

〔作 用) 本発明の車両検知方法の原理を説明する前に、本発明に
おける不要照射領域の除去処理の基礎となる光の屈折と
反射および偏光について述べる。
[Function] Before explaining the principle of the vehicle detection method of the present invention, the refraction and reflection of light and polarization, which are the basis of the unnecessary irradiation area removal process in the present invention, will be described.

なお、一般に自然光の振動面はランダムであるが、以下
においては理解を容易とするため、第3図に示すような
入射面に対して垂直に振動する垂直偏光(S偏光〉と、
入射面に対して平行に振動する水平偏光(P偏光)の2
つの光のみを採り上げる。
Generally, the plane of vibration of natural light is random, but in order to make it easier to understand, in the following we will use vertically polarized light (S-polarized light) that vibrates perpendicular to the plane of incidence as shown in Figure 3.
2 of horizontally polarized light (P polarized light) that vibrates parallel to the plane of incidence
Pick up only one light.

いま、第4図(alにおいて、l1yL 、lfを入射
光9反射光、屈折光の光強度、M、、M、。
Now, in Fig. 4 (al, l1yL, lf are the light intensities of the incident light 9, reflected light, and refracted light, M,, M,.

M、を入射光の面積2反射光の面積、屈折光の面積とす
ると、入射光1i、g反射光I、、、屈折光■。
If M is the area of the incident light, 2 the area of the reflected light, and the area of the refracted light, then the incident light 1i, g the reflected light I,..., the refracted light ■.

の各エネルギーWi  pw、pWfは次式で表すこと
ができる。
The respective energies Wi pw and pWf can be expressed by the following equations.

また、光の入射する物i[のエネルギー反射率Rは次式
のように定義される。
Further, the energy reflectance R of the object i[ on which light is incident is defined as the following equation.

ここで、Fresnelの公式から任意の入射角φに対
する水平偏光(P偏光〉と垂直偏光(S偏光)のそれぞ
れのエネルギー反射率R,,R,を求めると、次式のよ
うになる。
Here, when calculating the energy reflectances R, , R, of horizontally polarized light (P polarized light) and vertically polarized light (S polarized light) for any incident angle φ from Fresnel's formula, the following equations are obtained.

したがって、式(4)の関係を用いると、なお、φ、γ
は第4図中)に示す入射角と屈折角である。
Therefore, using the relationship in equation (4), φ, γ
are the incident angle and refraction angle shown in Fig. 4).

この式(3)から、(φ+γ)がπ/2となると、R,
の分母のtan” (φ+γ〉は無限大となり、したが
って水平偏光(P偏光〉のエネルギー反射率R,は0と
なる。つまり、(φ+γ)がπ/2のときは、水平偏光
成分は全て透過し、物質Aから反射してくる反射光は垂
直偏光(S偏光)成分のみとなる。これを式で表すと、 π φ+T= □            〜−−−・−・
(4)となる。5nellの法則から、第4図(b)の
屈折率n1n2との関係は、 n=     sin  φ n。
From this equation (3), when (φ+γ) becomes π/2, R,
The denominator of tan'' (φ+γ〉 becomes infinite, so the energy reflectance R of horizontally polarized light (P-polarized light) becomes 0. In other words, when (φ+γ) is π/2, all horizontally polarized light components are transmitted. However, the reflected light reflected from substance A is only the vertically polarized (S-polarized) component. Expressing this in the formula, π φ+T= □ ~----・-・
(4) becomes. From 5nell's law, the relationship with the refractive index n1n2 in FIG. 4(b) is n=sin φ n.

−tan  r        °−゛−−−    
 (6)2 となり、この式(6)の関係が成立する場合には、水平
偏光成分は全て物質Aを透過し、物質Aからの反射光は
垂直偏光のみとなる。
-tan r °-゛----
(6)2 If the relationship of equation (6) holds true, all the horizontally polarized light components will pass through the material A, and the reflected light from the material A will be only the vertically polarized light.

以上の内容を、第5図の実際の撮影画像を用いて説明す
ると以下のようになる。
The above content will be explained as follows using the actual photographed image shown in FIG.

すなわち、式(6)を満足する場合、入射光の水平偏光
成分はすべて水たまりを透過してその下の路面で吸収さ
れ、反射光のエネルギーはそれだけ減衰する。したがっ
て、水たまりからの反射光の明暗濃度値は、垂直偏光画
像(第5図(b))に比べて水平偏光画像(第5図(a
)〉の方がそれだけ小さ(なり、画像としては不要照射
領域はより暗くなる。
That is, when formula (6) is satisfied, all the horizontally polarized light components of the incident light are transmitted through the puddle and absorbed by the road surface below, and the energy of the reflected light is attenuated accordingly. Therefore, the brightness and darkness values of the reflected light from the puddle are higher in the horizontally polarized image (Fig. 5(a)) than in the vertically polarized image (Fig. 5(b)).
)> is that much smaller (and the unnecessary irradiation area becomes darker as an image).

この現象は、車体表面における反射に対しても程度の差
はあるが同様に戒り立つ。
This phenomenon also applies to reflections on the vehicle body surface, although there are differences in degree.

すなわち、水平偏光画像においては、直接光たるヘッド
ライトやテールランプなどの車両光源とそれ以外の不要
照射領域からの反射光との明暗の濃度差がより大きくな
るため、この濃度差の大きくなる水平偏光画像を用いて
しきい値処理すれば、不要照射領域を除去してヘッドラ
イトやテールランプなどの車両光源のみからなる画像を
得ることが可能となる。
In other words, in a horizontally polarized image, the difference in brightness and darkness between direct vehicle light sources such as headlights and tail lamps and reflected light from other unnecessary irradiation areas becomes larger, so horizontally polarized light with a larger density difference becomes By performing threshold processing using an image, it is possible to remove unnecessary irradiation areas and obtain an image consisting only of vehicle light sources such as headlights and tail lamps.

本発明は上記理論に基づいてなされたもので、第1の車
両検知方法は、第1図にその原理を示すように、撮像手
段1で監視対象領域を画像として捉える。撮像手段1の
前面には偏光面を水平方向に設定した偏光素子2を配置
する。画像記憶手段3は撮像手段1の出力する前記水平
偏光画像をディジタル画像データとして記憶し、その画
像データを不要照射領域除去手段4に送る。不要照射領
域除去手段4は送られてきた画像データに対してしきい
値処理を施すことにより不要照射領域を除去し、へ7ド
ライトやテールランプのみの画像データを求める。そし
て、この得られた画像データを車両検出手段5に送り、
車両判定を行う。
The present invention has been made based on the above theory, and the first vehicle detection method captures the monitoring target area as an image using the imaging means 1, as the principle is shown in FIG. A polarizing element 2 whose plane of polarization is set in the horizontal direction is arranged in front of the imaging means 1. The image storage means 3 stores the horizontally polarized image outputted from the imaging means 1 as digital image data, and sends the image data to the unnecessary irradiation area removal means 4. The unnecessary irradiation area removing means 4 removes unnecessary irradiation areas by applying threshold processing to the sent image data, and obtains image data of only the headlights and tail lamps. Then, the obtained image data is sent to the vehicle detection means 5,
Perform vehicle judgment.

さらに、本発明の第2の車両検知方法は、上記不要照射
領域をより安定に除去するために、垂直偏光画像も利用
したものである。
Furthermore, the second vehicle detection method of the present invention also utilizes a vertically polarized image in order to more stably remove the unnecessary irradiation area.

すなわち、水平偏光画像と垂直偏光画像を比べると、ヘ
ッドライトやテールランプなどの車両光源の明暗濃度値
にはほとんど差がない。この理由は、車両光源は直接光
であり、光の振動面はランダムであるために偏光成分に
対する影響がほとんどないためである。
That is, when comparing a horizontally polarized image and a vertically polarized image, there is almost no difference in the brightness and darkness density values of vehicle light sources such as headlights and tail lamps. The reason for this is that the vehicle light source emits direct light, and since the plane of vibration of the light is random, there is almost no effect on the polarization component.

一方、前述したようにヘッドライトやテールランプなど
の車両光源以外の不要照射領域の画像濃度値には水平偏
光画像と垂直偏光画像とで大きな差が生じる。−例とし
て水の反射率を第6図に示す。図中、Rpは水平偏光に
対する反射率、Rsは垂直偏光に対する反射率であって
、この図から明らかなように、水平偏光は垂直偏光に比
べて反射率が極端に小さい。つまり、水平偏光画像は垂
直偏光画像に比べて不要照射領域の明暗濃度値が極端に
小さくなる。そこで、これら垂直・水平偏光の2つの画
像間の濃度比を算出すると、直接光たるヘッドライトや
テールランプなどの車両光源部分の濃度比はあまり変わ
らないが、不要照射領域の濃度比は大きな値となる。し
たがって、この濃度比の画像において車両光源と不要照
射領域の境界にしきい値を設定することにより、不要照
射領域を画面上からより確実に除去することが可能とな
る。
On the other hand, as described above, there is a large difference in image density values of unnecessary irradiation areas other than vehicle light sources such as headlights and tail lamps between the horizontally polarized image and the vertically polarized image. - As an example, the reflectance of water is shown in FIG. In the figure, Rp is the reflectance for horizontally polarized light, and Rs is the reflectance for vertically polarized light. As is clear from this figure, the reflectance of horizontally polarized light is extremely lower than that of vertically polarized light. That is, in the horizontally polarized image, the brightness and darkness values of the unnecessary irradiation area are extremely small compared to the vertically polarized image. Therefore, when calculating the density ratio between these two images of vertically and horizontally polarized light, the density ratio of the vehicle light source parts such as headlights and tail lamps that are directly illuminated does not change much, but the density ratio of unnecessary irradiation areas becomes a large value. Become. Therefore, by setting a threshold value at the boundary between the vehicle light source and the unnecessary irradiation area in an image with this density ratio, it becomes possible to more reliably remove the unnecessary irradiation area from the screen.

本発明の第2の車両検知方法は、上記理論を利用したも
ので、第2図にその原理を示すように、撮像手段11で
監視対象領域を画像として捉える。
The second vehicle detection method of the present invention utilizes the above theory, and as shown in FIG. 2, the monitoring target area is captured as an image by the imaging means 11.

このとき、撮像手段11の前面に配置した偏光素子12
の偏光角を偏光角制御手段16により水平方向と垂直方
向に交互に切り換える。したがって、撮像手段11には
水平偏光画像と垂直偏光画像が交互に入力し、それぞれ
の画像は撮像手段11において濃度を与える映像信号に
変換される。
At this time, the polarizing element 12 arranged in front of the imaging means 11
The polarization angle is alternately switched between the horizontal direction and the vertical direction by the polarization angle control means 16. Therefore, horizontally polarized images and vertically polarized images are alternately input to the imaging means 11, and each image is converted into a video signal that provides density in the imaging means 11.

画像記憶手段13は撮像手段11の出力する前記水平偏
光画像と垂直偏光画像をそれぞれディジタル画像データ
として記憶し、この画像データを不要照射領域除去手段
14に送る。不要照射領域除去手段14は水平偏光画像
と垂直偏光画像の濃度データを用いて対応する画素毎の
濃度比を算出し、この濃度比からなる画像に対して所定
のしきい値処理を施すことにより不要照射領域を除去し
、ヘンドライドやテールランプなどの車両光源のみから
なる画像データを求める。そして、この画像データを車
両検出手段15に送り、車両判定を行うものである。
The image storage means 13 stores the horizontally polarized image and the vertically polarized image outputted from the imaging means 11 as digital image data, and sends this image data to the unnecessary irradiation area removing means 14. The unnecessary irradiation area removing means 14 calculates a density ratio for each corresponding pixel using the density data of the horizontally polarized image and the vertically polarized image, and performs a predetermined threshold processing on the image formed by this density ratio. Unnecessary irradiation areas are removed and image data consisting only of vehicle light sources such as headlights and tail lamps is obtained. This image data is then sent to the vehicle detection means 15 for vehicle determination.

〔実施例1〕 以下、図面を参照して本発明の第1の実施例につき説明
する。
[Embodiment 1] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第7図は本発明の第1の車両検知方法を適用して構成し
た車両検知装置の一例を示し、図中、21は撮像手段と
してのITVカメラ等のテレビカメラ、22はテレビカ
メラ21の前面に配置した直線偏光子、23はローパス
フィルタ、24はAD変換器、25は入力画像の1画面
以上の画像データを格納可能な画像メモリ、26は演算
結果を格納する出力メモリ、27は車両判定処理を行う
マイクロプロセッサである。
FIG. 7 shows an example of a vehicle detection device configured by applying the first vehicle detection method of the present invention. In the figure, 21 is a television camera such as an ITV camera as an imaging means, and 22 is the front side of the television camera 21. 23 is a low-pass filter, 24 is an AD converter, 25 is an image memory that can store image data of one or more screens of input images, 26 is an output memory that stores calculation results, and 27 is a vehicle determination device. A microprocessor that performs processing.

次に、上記実施例の動作を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

直線偏光子22の偏光面を水平方向に設定し、テレビカ
メラ21で監視対象領域を撮影する。この撮影した映像
信号はローパスフィルタ23を通じてAD変換器24へ
送られる。そして、AD変換器24はこの水平偏光画像
の映像信号をサンプリングして多階調のディジタル濃度
データaに変換し、画像メモリ25へ送る。
The plane of polarization of the linear polarizer 22 is set in the horizontal direction, and the area to be monitored is photographed with the television camera 21. This photographed video signal is sent to an AD converter 24 through a low-pass filter 23. Then, the AD converter 24 samples the video signal of this horizontally polarized image, converts it into multi-gradation digital density data a, and sends it to the image memory 25.

なお、前記ローパスフィルタ23は高域雑音成分の除去
を目的として挿入されたものである。−般にテレビカメ
ラ等の撮像機器内部の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、ローパスフィルタ23でこの高い周波数成分を
除去することにより、ランダム雑音成分の減少を図ると
ともに、サンプリング時の折り返し雑音の発生を防止す
る。
Note that the low-pass filter 23 is inserted for the purpose of removing high-frequency noise components. - In general, noise generated from amplifiers inside imaging devices such as television cameras exists almost uniformly from high frequency components to low frequency components, so by removing this high frequency component with the low-pass filter 23, random noise In addition to reducing components, this also prevents aliasing noise from occurring during sampling.

上記のようにして水平偏光画像の1画面分のディジタル
濃度データの取り込みが終了すると、画像メモリ25に
格納されたディジタル濃度データはデータバスbを通じ
て出力メモリ26へ送られる。マイクロプロセッサ27
は演算終了信号Cを受信すると、データバスdを通じて
出力メモリ26から画像データを読み出し、この画像デ
ータに基づいて設定したしきい値でしきい値処理を施す
ことにより不要照射領域を除去し、ヘンドライドやテー
ルランプなどの光源のみからなる画像データを得る。そ
して、この画像データを基に以下に述べる車両判定を実
行し、車両判定処理が終了すると、マイクロプロセッサ
27はAD変換器24へ処理終了信号eを出力し再び上
述した各処理を繰り返す。
When the digital density data for one screen of the horizontally polarized image has been captured as described above, the digital density data stored in the image memory 25 is sent to the output memory 26 via the data bus b. microprocessor 27
When it receives the computation end signal C, it reads the image data from the output memory 26 through the data bus d, performs threshold processing using the threshold value set based on this image data, removes unnecessary irradiation areas, and Obtain image data consisting only of light sources such as lights and tail lamps. Then, the vehicle determination described below is executed based on this image data, and when the vehicle determination process is completed, the microprocessor 27 outputs a process end signal e to the AD converter 24 and repeats the above-mentioned processes again.

第9図は上記したマイクロプロセッサ27の車両判定処
理のフローチャートである。マイクロプロセッサ27は
上記した不要照射領域の除去処理後、車両判定を行うべ
き検知領域を指定しくステップ(1))、この指定した
領域内に存在する各画素の濃度値の垂直方向の投影加算
を行う(ステップ〔2〕)。
FIG. 9 is a flowchart of the vehicle determination process by the microprocessor 27 described above. After the unnecessary irradiation area removal process described above, the microprocessor 27 specifies a detection area for vehicle determination (step (1)), and performs vertical projection summation of the density values of each pixel existing within this specified area. (Step [2]).

そして、この加算結果において、著しく高い輝度の正の
極性が存在すれば「車両有り」と判定しくステップ(3
)(4))、また存在しなければ「車両無し」と判定し
くステップ(3)(5))、車両を検知する。
Then, in this addition result, if there is a positive polarity of extremely high brightness, it is determined that "vehicle is present" and step (3)
)(4)), and if it does not exist, it is determined that there is no vehicle.In steps (3) and (5)), a vehicle is detected.

上記のようにテレビカメラの前面に直線偏光子を水平方
向に配置することにより、ヘッドライトやテールランプ
などの車両光源以外の不要照射領域を除去して安定な車
両判定を行うことができる。
By arranging the linear polarizer horizontally in front of the television camera as described above, it is possible to remove unnecessary irradiation areas other than vehicle light sources such as headlights and tail lamps, and perform stable vehicle determination.

〔実施例2〕 次いで、本発明の第2の実施例につき説明する。[Example 2] Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第8図は本発明の第2の車両検知方法を適用して構成し
た車両検知装置の一例を示し、図中、31は撮像手段と
してのITVカメラ等のテレビカメラ、32はテレビカ
メラ31の前面に配置した直線偏光子、33はローパス
フィルタ、34はAD変換器、35.36は人力画像の
1画面以上の画像データをそれぞれ格納可能な画像メモ
リ、37.38は対数演算器、39は差分演算器、40
は演算結果を格納する出力メモリ、41は車両判定処理
を行うマイクロプロセッサ、42は直線偏光子32の偏
光角の可変制御と画像データ取り込みのためのサンプリ
ング制御を行う制御部、43はサンプリングタイマであ
る。
FIG. 8 shows an example of a vehicle detection device constructed by applying the second vehicle detection method of the present invention. 33 is a low-pass filter, 34 is an AD converter, 35.36 is an image memory each capable of storing image data of one or more screens of human images, 37.38 is a logarithm calculator, and 39 is a difference calculator. Arithmetic unit, 40
41 is a microprocessor that performs vehicle determination processing; 42 is a control unit that performs variable control of the polarization angle of the linear polarizer 32 and sampling control for capturing image data; 43 is a sampling timer; be.

次に、上記実施例の動作を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

テレビカメラ31には、監視対象領域の画像が人力して
いる。制御部42は偏光角制御信号aを出力し、直線偏
光子32を回転して垂直偏光位置とし、これに同期して
画像取込信号すをAD変換器34へ出力する。
The television camera 31 captures an image of the area to be monitored. The control unit 42 outputs a polarization angle control signal a, rotates the linear polarizer 32 to a vertical polarization position, and outputs an image capture signal S to the AD converter 34 in synchronization with this.

直線偏光子32が垂直偏光位置に設定されると、テレビ
カメラ31からは垂直偏光画像の映像信号が出力され、
この映像信号はローパスフィルタ33を通じてAD変換
器34へ送られる。そして、AD変換器34はこの垂直
偏光画像の映像信号をサンプリングして多階調のディジ
タル濃度データCに変換し、画像メモリ35.36へ送
る。
When the linear polarizer 32 is set to the vertical polarization position, the television camera 31 outputs a video signal of a vertically polarized image,
This video signal is sent to an AD converter 34 through a low-pass filter 33. Then, the AD converter 34 samples the video signal of this vertically polarized image, converts it into multi-gradation digital density data C, and sends it to the image memories 35 and 36.

なお、前記ローパスフィルタ33は、〔実施例1〕と同
様に高域雑音成分の除去などを目的として挿入されたも
のである。
Note that the low-pass filter 33 is inserted for the purpose of removing high-frequency noise components, as in [Embodiment 1].

次いで、制御部42は画像メモリ選択信号dを出力し、
2つの画像メモリのうちの一方の画像メモリ35を選択
し、垂直偏光画像の1画面分のディジタル濃度データを
画像メモリ35に格納する。
Next, the control unit 42 outputs the image memory selection signal d,
One of the two image memories 35 is selected, and digital density data for one screen of the vertically polarized image is stored in the image memory 35.

画像メモリ35への垂直偏光画像の1画面分のディジタ
ル濃度データの取り込みが終了すると、制御部42はタ
イマ開始信号kを出力し、サンプリングタイマ43を起
動する。そして、サンプリングタイマ43は一定時間の
経過の後タイムアツプすると、タイムアツプ信号eを制
御部42へ出力する。
When the capture of one screen worth of digital density data of the vertically polarized image into the image memory 35 is completed, the control section 42 outputs a timer start signal k and starts the sampling timer 43. When the sampling timer 43 times up after a certain period of time has elapsed, it outputs a time-up signal e to the control section 42.

制御部42は上記タイムアツプ信号eの受信後、再び偏
光角制御信号aを出力し、直線偏光子32を回転してそ
の偏光面を垂直偏光位置から水平偏光位置に変え、さら
にこれと同期して画像取込信号すをAD変換器34へ出
力する。
After receiving the time-up signal e, the control unit 42 outputs the polarization angle control signal a again, rotates the linear polarizer 32 to change its polarization plane from the vertical polarization position to the horizontal polarization position, and further synchronizes with this. The image capture signal is output to the AD converter 34.

直線偏光子32が水平偏光位置に設定されると、テレビ
カメラ31からは水平偏光画像の映像信号が出力され、
ローパスフィルタ33を通じてAD変換器34へ送られ
る。そして、AD変換器34はこの水平偏光画像の映像
信号をサンプリングして多階調のディジタル濃度データ
Cに変換し、画像メモリ35.36へ送る。
When the linear polarizer 32 is set to the horizontal polarization position, the television camera 31 outputs a video signal of a horizontally polarized image,
The signal is sent to the AD converter 34 through the low-pass filter 33. Then, the AD converter 34 samples the video signal of this horizontally polarized image, converts it into multi-gradation digital density data C, and sends it to the image memories 35 and 36.

制御部42は画像メモリ選択信号を出力して画像メモリ
36を選択し、水平偏光画像の1画面分のディジタル濃
度データを画像メモリ36に格納する。
The control unit 42 outputs an image memory selection signal to select the image memory 36, and stores digital density data for one screen of the horizontal polarization image in the image memory 36.

上記のようにして垂直偏光画像と水平偏光画像の1画面
分のディジタル濃度データの取り込みが終了すると、画
像メモリ35.36に格納されたディジタル濃度データ
を対数演算器37.38で対数演算した後、データバス
g、hを通じて差分演算器39へ送る。
When the digital density data for one screen of the vertically polarized image and the horizontally polarized image has been captured in the above manner, the digital density data stored in the image memory 35.36 is logarithmically operated by the logarithm calculator 37.38. , data buses g and h to the difference calculator 39.

差分演算器39は、対数演算器37.38から送られて
くる垂直偏光画像と水平偏光画像の対応する各画素毎の
差分演算を行い、その対数差分演算値lを出力メモリ4
0へ出力して格納する。このように2つの画像の濃度デ
ータを一度対数変換した後差分演算を行うことにより、
除算と等価の演算処理すなわち垂直偏光画像と水平偏光
画像の対応する各画素毎の濃度比を求めたと同じ演算を
行ったことになる。
The difference calculator 39 calculates the difference for each corresponding pixel of the vertically polarized image and the horizontally polarized image sent from the logarithm calculators 37 and 38, and outputs the logarithmic difference calculation value l to the memory 4.
Output to 0 and store. In this way, by logarithmically transforming the density data of the two images and then performing a difference calculation,
This means that the calculation process equivalent to division, that is, the same calculation as calculating the density ratio for each corresponding pixel of the vertically polarized image and the horizontally polarized image is performed.

垂直偏光画像と水平偏光画像の1画面分について上記対
数差分演算が終了すると、差分演算器39はマイクロプ
ロセッサ41へ演算終了信号iを出力する。
When the logarithmic difference calculation is completed for one screen of the vertically polarized image and the horizontally polarized image, the difference calculator 39 outputs a calculation end signal i to the microprocessor 41.

マイクロプロセッサ4■は演算終了信号iを受信すると
、データバスjを通じて出力メモリ4゜から対数差分演
算データを読み出し、該対数差分演算データに基づいて
所定のしきい値処理を施す。
When the microprocessor 4* receives the computation end signal i, it reads the logarithmic difference computation data from the output memory 4° via the data bus j, and performs a predetermined threshold processing based on the logarithmic difference computation data.

このしきい値処理の例としては、例えば、濃度比が設定
したしきい値よりも小ならば“O”、大ならば“l”°
とすればよい。これにより不要照射領域を除去した画像
データが得られる。この画像データに対して〔実施例1
〕と同様に第9図に示す車両判定処理を実行する。そし
て、この車両の判定処理が終了すると、マイクロプロセ
ッサ41は制御部42へ処理終了信号mを出力し、制御
部42の状態を初期状態に戻し、再び上述した各処理を
繰り返す。
As an example of this threshold processing, for example, if the concentration ratio is smaller than the set threshold value, "O", and if it is larger, "l" °
And it is sufficient. As a result, image data from which unnecessary irradiation areas have been removed can be obtained. For this image data [Example 1
] Similarly, the vehicle determination process shown in FIG. 9 is executed. When the vehicle determination process is completed, the microprocessor 41 outputs a process end signal m to the control section 42, returns the state of the control section 42 to the initial state, and repeats the above-described processes again.

一般に、撮像条件が変わると画像濃度値にも変化が生じ
るが、上記のように水平偏光画像と垂直偏光画像の濃度
比を求めると、濃度値の変化を考慮することなくしきい
値が設定できるようになり、より安定に不要照射領域の
除去を行うことができる。
Generally, when the imaging conditions change, the image density value also changes, but by calculating the density ratio of the horizontally polarized image and the vertically polarized image as described above, the threshold value can be set without considering changes in the density value. Therefore, unnecessary irradiation areas can be removed more stably.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたところから明らかなように、本発明の車両検
知方法によるときは、従来法の大きな欠点であったヘッ
ドライトやテールランプなどの車両光源以外の不要照射
領域の画像情報を画像中から確実に除去することが可能
となり、夜間あるいは暗所における車両の特徴であるヘ
ッドライトやテールランプなどの車両光源のみを安定に
抽出することができ、車両の検知精度の向上を図ること
ができる。
As is clear from the above, when using the vehicle detection method of the present invention, image information of unnecessary irradiation areas other than vehicle light sources such as headlights and tail lamps can be reliably extracted from the image, which was a major drawback of the conventional method. This makes it possible to stably extract only vehicle light sources such as headlights and tail lamps, which are characteristic of vehicles at night or in dark places, and improve vehicle detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の車両検知方法の原理図、第2図
は本発明の第2の車両検知方法の原理図、第3図は水平
偏光と垂直偏光の説明図、第4図は光の屈折・反射の説
明図、 第5図は撮影画像の例を示す図、 第6図は水の反射率の測定図、 第7図は本発明の第1の実施例のブロック図、第8図は
本発明の第2の実施例のブロック図、第9図は上記実施
例における車両判定のフローチャート、 第10図および第11図は不要照射による車両誤検出の
説明図である。
Fig. 1 is a principle diagram of the first vehicle detection method of the present invention, Fig. 2 is a principle diagram of the second vehicle detection method of the present invention, Fig. 3 is an explanatory diagram of horizontal polarization and vertical polarization, and Fig. 4 is an explanatory diagram of refraction and reflection of light, FIG. 5 is a diagram showing an example of a photographed image, FIG. 6 is a diagram of measuring the reflectance of water, and FIG. 7 is a block diagram of the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a flow chart of vehicle determination in the above embodiment, and FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams of vehicle erroneous detection due to unnecessary irradiation.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)偏光面を水平に設定した偏光素子をテレビカメラ
等の撮像手段の前面に配置し、 該撮像手段で得られる水平偏光画像に対して所定のしき
い値処理を施すことによりヘッドライトやテールランプ
などの車両光源のみからなる画像を抽出し、該抽出画像
に基づいて車両判定することを特徴とする車両検知方法
(1) A polarizing element with the plane of polarization set horizontally is placed in front of an imaging device such as a television camera, and a predetermined threshold value process is applied to the horizontally polarized image obtained by the imaging device. A vehicle detection method characterized by extracting an image consisting only of a vehicle light source such as a tail lamp, and determining a vehicle based on the extracted image.
(2)偏光素子をテレビカメラ等の撮像手段の前面に配
置してその偏光面を水平および垂直方向に可変制御し、 該撮像手段で得られる水平偏光画像と垂直偏光画像の対
応する画素位置の濃度比を算出し、この濃度比からなる
画像に対して所定のしきい値処理を施すことによりヘッ
ドライトやテールランプなどの車両光源のみからなる画
像を抽出し、該抽出画像に基づいて車両判定することを
特徴とする車両検知方法。
(2) A polarizing element is placed in front of an imaging means such as a television camera, and its plane of polarization is variably controlled in the horizontal and vertical directions, and the corresponding pixel positions of the horizontally polarized image and the vertically polarized image obtained by the imaging means are By calculating the density ratio and performing predetermined threshold processing on the image formed by this density ratio, an image consisting only of vehicle light sources such as headlights and tail lamps is extracted, and a vehicle is determined based on the extracted image. A vehicle detection method characterized by:
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