JPH0481999A - Detector for mobile object - Google Patents
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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、任意の大きさ・任意の形状の物体が、任意の
時刻に任意の時間間隔で任意の個数、一定の方向に移動
するシステムに間して、その物体通過の検知と、カメラ
の前の通過時の瞬時速度、及び高さと進行方向に関する
長さの計測を可能とする移動物体検知装置に関し、特に
、道路交通の監視・計測装置等に用いられる検知装置に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a system in which an arbitrary number of objects of arbitrary size and arbitrary shape move in a fixed direction at an arbitrary time and at an arbitrary time interval. In particular, it relates to a moving object detection device capable of detecting the passing of the object, measuring the instantaneous speed of the object when it passes in front of the camera, and its length in terms of height and direction of travel, particularly for monitoring and measuring road traffic. This invention relates to a detection device used in a device or the like.
従来、画像情報を用いた移動物体検知装置では、そのほ
とんどが時系列上に並べられた複数枚の二次元画像間の
差異を検出しようとしていた。Conventionally, most moving object detection devices using image information have attempted to detect differences between a plurality of two-dimensional images arranged in chronological order.
すなわち、移動物体を側部から撮像し、画像処理により
物体の進行方向Xと高さ方向yの雨空間方向を軸とする
二次元画像を入力情報として利用し、時刻t1における
画像と時刻t2における画像の差分を検出することを基
本原理としていた。That is, a moving object is imaged from the side, and a two-dimensional image with the object's traveling direction X and height direction y in the rain space direction as the axes is used as input information, and the image at time t1 and the image at time t2 are The basic principle was to detect differences between images.
上述した従来の移動物体検知装置は、複数枚の二次元画
像の処理を行わなければならないため、処理内容が複雑
で計算量が多く、またハードウェアが大型で高価になり
、特に実時間処理を必要とするシステムにおいては、特
殊な専用の高速ハードウェアを設計しなければならない
という欠点がある。The conventional moving object detection device described above has to process multiple two-dimensional images, so the processing content is complex and requires a large amount of calculation, and the hardware is large and expensive, making it particularly difficult to perform real-time processing. The disadvantage is that special, dedicated, high-speed hardware must be designed in systems that require it.
本発明の移動物体検知装置は、移動物体の通路上のこの
通路と直交する面を光学的に走査して一次元画像を撮像
する撮像装置と、前記通路上の前記撮像装置が走査する
面より離れた位置の移動物体の通過を検出する感知装置
と、前記撮像装置が撮像した背景画像を格納する背景画
像メモリと、この背景画像メモリからの背景画像の信号
と前記撮像装置が撮像する画像の信号の差分を求める比
較回路と、この比較回路の出力を2値化した2値化画像
のエツジを検出するエツジ検出回路と、このエツジ検出
回路の出力信号から得たラン情報に前記感知装置の信号
から移動物体の移動速度を求める速度検出手段とを含む
ことを特徴とする。The moving object detection device of the present invention includes an imaging device that optically scans a surface perpendicular to the path of a moving object to capture a one-dimensional image, and a surface scanned by the imaging device on the path. a sensing device that detects the passing of a moving object at a distant position; a background image memory that stores a background image captured by the imaging device; and a background image signal from the background image memory and a signal of the image captured by the imaging device. a comparison circuit for determining a signal difference; an edge detection circuit for detecting edges of a binary image obtained by binarizing the output of this comparison circuit; The apparatus is characterized in that it includes a speed detecting means for determining the moving speed of the moving object from the signal.
本発明の応用分野の一つに、道路交通量の測定や車種判
定等が考えられるが、自動車の運動特性は短区間・短時
間に限定すれば、近似的に一定方向への等速直線運動と
みなすことができる。したがって、等速直線運動とみな
すことができる場合においては、物体検知のための二次
元画像は不要となり、線走査型固体撮像素子による一次
元画像を利用することにより処理情報量を大幅に削減で
きる。また、この処理量の削減により、−画像を撮像す
るのに要する時間は走査線数の逆数に比例するため、高
速移動物体の検知にも適用可能となる。One possible application field of the present invention is the measurement of road traffic volume and vehicle type determination, but if the motion characteristics of a vehicle are limited to a short period of time, it can be approximated as a uniform linear motion in a constant direction. It can be considered as Therefore, in cases where it can be considered as uniform linear motion, a two-dimensional image is not required for object detection, and the amount of processing information can be significantly reduced by using a one-dimensional image captured by a line-scanning solid-state image sensor. . Furthermore, due to this reduction in processing amount, the time required to capture an image is proportional to the reciprocal of the number of scanning lines, so it can also be applied to the detection of high-speed moving objects.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図に示す本発明の一実施例の移動物体検知装置は、
照明装置2と、線走査型固定撮像装置1と、信号処理装
置6と、感知装置5と、制御装置7と、電源装置8とを
有している。照明装置2は、撮像装置が撮像するのに充
分な光量を被写体に対して発し、撮像装置1は移動物体
の側面を撮像し、信号処理装置6は撮像装置1と感知装
置5の信号から物体の検知を行い、通過物体の長さと高
さ・瞬間速度を測定する。第2図に信号処理装置6の詳
細なブロック図を示す、感知装置5は、物体の通過を検
出し、物体が金属の場合簡易な金属感知器で良い、制御
装置7は撮像装置1と照明装置2を遠隔操作するための
ものである。電源装置8は、上述の各装置へ電源を供給
する。A moving object detection device according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
It has an illumination device 2, a line scanning fixed imaging device 1, a signal processing device 6, a sensing device 5, a control device 7, and a power supply device 8. The illumination device 2 emits a sufficient amount of light to the subject for the imaging device to image, the imaging device 1 images the side of the moving object, and the signal processing device 6 detects the object from the signals from the imaging device 1 and the sensing device 5. Detects the length, height, and instantaneous speed of passing objects. FIG. 2 shows a detailed block diagram of the signal processing device 6. The sensing device 5 detects the passage of an object, and if the object is metal, a simple metal sensor may be used. This is for remotely controlling the device 2. The power supply device 8 supplies power to each of the above-mentioned devices.
次に、本実施例の基本動作について図面を参照して説明
する。Next, the basic operation of this embodiment will be explained with reference to the drawings.
第3図、第4図は本実施例の基本動作を示す概念図であ
る。線走査型固体撮像装置1は、−次元CC’Dで、検
知しようとする道路車線の路地に設置され、常時通過す
る自動車の側面を高さ方向に走査して撮像する。路上に
自動車が存在しない場合は、照明装置2から発射された
光線が背景板3走査して撮像する。路上に自動車が存在
しない場合は、照明装置2から発射された光線が背景板
3にあたり、その反射光を撮像装置1が撮像する。3 and 4 are conceptual diagrams showing the basic operation of this embodiment. The line-scanning solid-state imaging device 1 is installed in an alley of a road lane to be detected in a -dimensional CC'D, and constantly scans and images the side surface of a passing vehicle in the height direction. When there are no cars on the road, the light beam emitted from the illumination device 2 scans the background plate 3 and images it. When there are no cars on the road, the light beam emitted from the illumination device 2 hits the background plate 3, and the imaging device 1 images the reflected light.
背景板3の表面は自動車通過時の輝度変化を大きくする
ため、黒色とする。撮像装置1の前側へ、自動車4が突
入すると、撮像装置1は自動車からの反射光を取り込む
ため、光源からの光路が短くなることと、車体の色が背
景板の色より明るいことの二点の理由により1、急激に
輝度が変化する。The surface of the background plate 3 is made black in order to increase the change in brightness when a car passes by. When the car 4 rushes into the front side of the imaging device 1, the imaging device 1 takes in reflected light from the car, so the optical path from the light source becomes shorter, and the color of the car body is brighter than the color of the background plate. Due to the following reasons: 1. The brightness changes rapidly.
本実施例を屋外で使用すみ場合には、天候・太陽の位置
・時間帯・周囲光等の環境条件の影響を受けるため、こ
れによる誤検知を防止する必要がある。そこで、検知結
果である演算回路16の出力を常時監視して、自動車が
撮像装置上に存在しないと判定された場合は走査毎に背
景画像メモリ11の内容を更新していく。When this embodiment is used outdoors, it is affected by environmental conditions such as the weather, the position of the sun, the time of day, and ambient light, so it is necessary to prevent false detections due to this. Therefore, the output of the arithmetic circuit 16, which is the detection result, is constantly monitored, and if it is determined that the car is not present on the imaging device, the contents of the background image memory 11 are updated every scan.
自動車は、基本的には入力画像と背景画像の差分によっ
て検出される。差分は、第4図の比較回路10によって
計算される。−次元入力バッファ9は、撮像装置1の出
力を走査毎に格納する。この時、演算回路16の判定結
果が未検知状態であれば、入力バッファの内容を背景画
像メモリ11へ転送する。Cars are basically detected based on the difference between the input image and the background image. The difference is calculated by the comparator circuit 10 of FIG. The -dimensional input buffer 9 stores the output of the imaging device 1 for each scan. At this time, if the determination result of the arithmetic circuit 16 is an undetected state, the contents of the input buffer are transferred to the background image memory 11.
比較回路10は、入力バッフアリの内容f (x)(x
=1.2.・・・、n、nは画素数)と、背景画像メモ
リ11に格納された背景画像g(x)(x=1.2.・
・・、n)とから、差分d (x)d(x) =f(x
) g(x)
(x=1. 2. ・・・、n>
を求める。The comparator circuit 10 compares the contents of the input buffer f(x)(x
=1.2. ..., n, n is the number of pixels) and the background image g(x) (x=1.2...) stored in the background image memory 11.
..., n), the difference d (x) d(x) = f(x
) g(x) (x=1. 2. ..., n> is found.
二値化回路12は比較回路10の出力を二値化してエツ
ジ検出回路14へ送る。演算回路16はエツジ検出回路
14の出力から一走査線内のラン(連続した黒画素)を
検出し、ラン情報リスト17へ走査線番号・時刻・ラン
開始位置・ラン終了位置を記録する。走査線上にランが
発見された場合は、それが車体の一部を表すものと考え
られるため、ラン情報リスト17の内容を見ることによ
り、前走査線上のランと連結性があるか否かを調べられ
る。もし、前走査線上に連結するランを見つけられれば
、そのランを同一物体の一部と識別し、車輌ID15の
カウントアツプは行わない。The binarization circuit 12 binarizes the output of the comparison circuit 10 and sends it to the edge detection circuit 14. The arithmetic circuit 16 detects a run (continuous black pixels) within one scanning line from the output of the edge detection circuit 14, and records the scanning line number, time, run start position, and run end position in the run information list 17. If a run is found on a scanning line, it is considered to represent a part of the vehicle body, so by looking at the contents of the run information list 17, it is possible to determine whether or not there is connectivity with the run on the previous scanning line. It can be investigated. If a run connected to the previous scan line is found, the run is identified as part of the same object and the vehicle ID 15 is not counted up.
前走査線上にランが存在しなければ、新たに別の車輌が
突入したと考えてIDカウンタ15を使用し車輌IDを
カウントアツプする。また、前走査線にランがあって、
それが現在の走査線のランと連結性を持たないか、もし
くは現在の走査線にランがないならば、車両の通過完了
と考えて、ラン情報リスト17の内容をクリアする。さ
らに、同一車輌ID内のラン開始位置の最小値と、ラン
終了位置の最大値を求めることにより、通過車輛の車高
を測定できる。If there is no run on the previous scanning line, it is assumed that another vehicle has entered the vehicle, and the ID counter 15 is used to count up the vehicle ID. Also, there is a run in the previous scan line,
If it has no connectivity with the run of the current scan line, or if there is no run in the current scan line, it is assumed that the vehicle has passed and the contents of the run information list 17 are cleared. Furthermore, the vehicle height of a passing vehicle can be measured by determining the minimum value of the run start position and the maximum value of the run end position within the same vehicle ID.
一方、エツジ検出回路14によって車輌の先端が検出さ
れると、タイマー13が動作を開始して感知装置5から
の感知信号が到達するまでの時間△tl (sec)を
計測する。これは、第3図。On the other hand, when the edge detection circuit 14 detects the leading edge of the vehicle, the timer 13 starts operating and measures the time Δtl (sec) until the sensing signal from the sensing device 5 arrives. This is Figure 3.
第4図において、撮像装置1の前に車両が突入してから
感知装置5の前を車両の先端が通過するまでの時間と考
えられているため、この間の平均移動速度Vは、撮像装
置1、感知装置5間の距離をa(m)とすると、
v=a/△tl(m/5ec)
によって、算出される。さらに、車長1 (m)は、ラ
ン情報リストを用いることによって、車体の先頭が検出
された瞬間から車両が通過完了した瞬間までの時間△t
2により、
1=v・△t2(m)
となる、なお、この計算は演算回路16で実行される。In FIG. 4, the average moving speed V during this period is considered to be the time from when the vehicle rushes in front of the imaging device 1 until the front end of the vehicle passes in front of the sensing device 5. , where a (m) is the distance between the sensing devices 5, it is calculated as follows: v=a/Δtl(m/5ec). Furthermore, by using the run information list, the vehicle length 1 (m) can be calculated as the time Δt from the moment when the head of the vehicle body is detected until the moment when the vehicle completes passing.
2, 1=v·Δt2(m). Note that this calculation is executed by the arithmetic circuit 16.
以上説明したように、本発明は線走査型の撮像装置と、
感知装置により、アルゴリズムとハードウェアを複雑化
することなく、高速移動物体を検知できる効果があり、
なおかつ、物体の長さと高さ、瞬間速度を計測できると
いう利点を持つ。As explained above, the present invention includes a line scanning type imaging device,
The sensing device is effective in detecting high-speed moving objects without complicating algorithms and hardware.
It also has the advantage of being able to measure the length, height, and instantaneous velocity of an object.
実施例の動作を説明するための側面図および平面図であ
る。FIG. 3 is a side view and a plan view for explaining the operation of the embodiment.
1・・・線操作型固体撮像装置、2・・・照明装置、3
・・・背景板、4・・・自動車、5・・・感知装置、6
・・・信号処理装置、7・・・制御装置、8・・・電源
装置、9・・・−次元人力バッファ、10・・・比較回
路、11・・・背景画像メモリ、12・・・二値化回路
、13・・・タイマ14・・・エツジ検出回路、15・
・・IDカウンタ16・・・演算装置、17・・・ラン
情報リスト。1... Line-operated solid-state imaging device, 2... Illumination device, 3
...Background board, 4...Car, 5...Sensing device, 6
... Signal processing device, 7... Control device, 8... Power supply device, 9... -dimensional human power buffer, 10... Comparison circuit, 11... Background image memory, 12... Two Value conversion circuit, 13... Timer 14... Edge detection circuit, 15.
...ID counter 16...Arithmetic unit, 17...Run information list.
Claims (1)
走査して一次元画像を撮像する撮像装置と、前記通路上
の前記撮像装置が走査する面より離れた位置の移動物体
の通過を検出する感知装置と、前記撮像装置が撮像した
背景画像を格納する背景画像メモリと、この背景画像メ
モリからの背景画像の信号と前記撮像装置が撮像する画
像の信号の差分を求める比較回路と、この比較回路の出
力を2値化した2値化画像のエッジを検出するエッジ検
出回路と、このエッジ検出回路の出力信号から得たラン
情報により移動物体の寸法を求める演算回路と、前記エ
ッジ検出回路および前記感知装置の信号から移動物体の
移動速度を求める速度検出手段とを含むことを特徴とす
る移動物体検知装置。An imaging device that captures a one-dimensional image by optically scanning a surface perpendicular to the path on the path of a moving object; a sensing device for detecting, a background image memory for storing a background image captured by the imaging device, and a comparison circuit that calculates a difference between a background image signal from the background image memory and a signal of the image captured by the imaging device; an edge detection circuit that detects edges of a binarized image obtained by binarizing the output of this comparison circuit; an arithmetic circuit that calculates the dimensions of a moving object from run information obtained from the output signal of this edge detection circuit; A moving object detection device comprising: a circuit; and speed detection means for determining the moving speed of the moving object from a signal from the sensing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2195592A JP2995811B2 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Moving object detection device |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0481999A true JPH0481999A (en) | 1992-03-16 |
JP2995811B2 JP2995811B2 (en) | 1999-12-27 |
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ID=16343714
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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JP (1) | JP2995811B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007163173A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Apparatus, method, and program for measuring vehicle |
US8008518B2 (en) | 2006-10-11 | 2011-08-30 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Process for producing dialkyl tin dialkoxides |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2195592A patent/JP2995811B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007163173A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Apparatus, method, and program for measuring vehicle |
US8008518B2 (en) | 2006-10-11 | 2011-08-30 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Process for producing dialkyl tin dialkoxides |
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JP2995811B2 (en) | 1999-12-27 |
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