JPH1063987A

JPH1063987A - 車種判別装置

Info

Publication number: JPH1063987A
Application number: JP8222809A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 正博井上; Hideo Urata; 秀夫浦田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】据付けが容易で多車種判別が可能であるととも
に、車両分離が高精度に行なえる車種判別装置を提供す
ること。【解決手段】複数の通過車両を斜め前方から連続して撮
影する撮影手段（１２）と、前記複数の通過車両のうち
の一つの通過車両が通過を完了したことを検出する検出
手段（１１）と、この検出手段（１１）で通過完了が検
出されるまで前記撮影手段（１２）で連続して撮影され
た複数の画像を合成した前記一つの通過車両全体を示す
画像を基に、前記一つの通過車両の車種を判別する判別
手段（１３）と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路の料金所
システム等に適用される車種判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１の（ａ）（ｂ）および図１２の
（ａ）（ｂ）は、従来のこの種の車種判別装置のシステ
ム構成を説明するための図である。図１１の（ａ）に示
すように従来の車種判別装置は、車両が通過中、投光器
から発せられ受光器で受けられる光を車両が遮光するこ
とにより車両を検知する車両検知器９１により、車両の
到着を検知する。また、踏板９２で車軸数計測・車両前
後進判別・輪距計測を行なう。

【０００３】さらに、計測したい高さ毎にセンサを有す
る車高検知器９３、車両検知器９１から一定距離離れた
場所に設置され車長を計測する車長検知器９４などのセ
ンサを用いて各部の計測を行なっている。そして、車種
判別精度向上のために、車両検知器９１からの信号と連
動して撮像装置９５で車両を撮像し、ナンバープレート
認識を行ない、車両特徴を総合的に判断し、車種判別を
行なっている。

【０００４】図１１の（ｂ）に示すような車種判別装置
では、投光器と受光器からなり車両検知を行なう光セン
サ９９を二組用い、車両による遮光の時間差から車両の
前後進判別を行なう。この車種判別装置は、踏板を用い
ないため都市型高速道路等の高架道路に設置できるが、
車軸数は計測しない。このため、この装置を用いても輪
距が分からない等、日本の高速道路における車種体系の
ような５車種（小型・普通・中型・大型・特大）等の判
別は、車両特徴情報不足のため不可能であり、この装置
を用いて小型・大型の２車種判別のみを行なっている。
一方、以下のように画像処理のみで車種を判別する場合
がある。

【０００５】図１２の（ａ）は、車両を側面から撮影し
車両判別を行なう方法を説明するための図である。この
場合、牽引の判別や車両側面のシルエットから、トラッ
クや乗用車等車種の判別が容易に行なえる。しかし車両
画像には、車両画像１２３のように車速が速い場合と車
両画像１２４のように車速が遅い場合がある。このよう
に車速に応じて車両画像が変化するため、実際の車長が
分からないなどの理由により、上記５車種（小型・普通
・中型・大型・特大）の判別には対応していない。

【０００６】図１２の（ｂ）は、車両を前面および前側
面から撮影し車両判別を行なう方法を説明するための図
である。この場合、渋滞等で車間が狭くなると、渋滞時
の撮影イメージ１２５に示すように、先行車両１２６と
後続車両１２７とが重なって撮像される。このため、撮
影された画像から各車両を分離することが困難になり、
２台の車両を誤って１台と数えてしまう等、車両判別精
度の低下が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車種判
別装置では、以下のような問題点がある。 (1) 車軸数計測等のために踏板を用いる場合、道路に穴
を開けられない都市型高速道路等の高架道路では設置不
可能である。 (2) 踏板を用いず複数の光センサを用いる場合、車軸数
の情報や輪距情報が得られないため、５車種（小型・普
通・中型・大型・特大）判別が不可能である。 (3) 車種判別精度の向上のため、例えば車高計測センサ
など多数のセンサを使用すると、各センサを設置するた
めの設置条件および立地条件の制約が生じるとともに、
設置作業が複雑になる。 (4) 撮影装置一つだけを用いた画像処理方法では、５車
種（小型・普通・中型・大型・特大）判別などの多車種
判別と、高精度の車両分離（車両検知）の両立を行なう
ことが困難である。本発明の目的は、据付けが容易で多車種判別が可能であ
るとともに、車両分離が高精度に行なえる車種判別装置
を提供することにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】上記課題を解決し目的
を達成するために、本発明の車種判別装置は以下の如く
構成されている。本発明の車種判別装置は、複数の通過
車両を斜め前方から連続して撮影する撮影手段と、前記
複数の通過車両のうちの一つの通過車両が通過を完了し
たことを検出する検出手段と、この検出手段で通過完了
が検出されるまで前記撮影手段で連続して撮影された複
数の画像を合成した前記一つの通過車両全体を示す画像
を基に、前記一つの通過車両の車種を判別する判別手段
と、から構成されている。

【０００９】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。前記検出手段にて一つの通過車両の通過完了が
検出されるまで前記撮影手段で連続して撮影された複数
の画像を合成した前記一つの通過車両全体を示す画像を
基に、前記一つの通過車両の車種を判別するので、例え
ば高架道路等においても前記撮影手段である撮影装置と
前記検出手段である車両分離用光センサのみを設置する
だけで、当該車種判別装置が設置可能である。そして、
従来車種別精度向上のために用いていた他のセンサの代
わりに、車両全体を撮影した画像から車両寸法計測、車
両特徴抽出、および前記画像からナンバープレート特徴
認識を行なうことで、車種別精度を損ねることなく、か
つ据付を容易に行なうことができる。

【００１０】また、前記車両分離用光センサを用いるこ
とで、車両分離の精度が向上し、渋滞時など車間が狭い
場合にも車両検知、車種判別を確実に行なえる。さら
に、前述したように設置点数が少ないので据付が容易で
あり、専用センサを用いる代わりに画像処理により車両
各部の計測を行ない、車種判別に必要な車両情報を得る
ことができ、高精度の車種判別を行なえる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る車種判別装置のシステム構成を示す図である。この車
種判別装置は、車両分離用センサ１１、撮影装置１２、
処理装置１３およびモニタ１４から構成されている。

【００１２】当該車種判別装置では、撮影装置１２が料
金所ゲートを通過する車両を斜め前方向から連続して撮
影し、その撮影された画像を処理装置１３にて処理し車
種を判別する。また、車両分離用センサ１１にて複数の
通過車両の分離を検知する。すなわち、車両を通過中連
続して撮影し、それら画像を合成した車両全体画像から
車両寸法計測、車両特徴抽出、ナンバープレート認識を
行ない、車両分離用センサ１１からの信号と前述した画
像処理の結果を総合的に判断し、車種判別を行なう。

【００１３】図２は、当該車種判別装置の構成を示すブ
ロック図である。当該車種判別装置の処理装置１３は、
中央処理部２０、画像メモリ２１、画像処理部２２、車
種判別部２３、入出力制御部２４、電源部２５を備えて
いる。中央処理部２０には、画像メモリ２１、画像処理
部２２、車種判別部２３、入出力制御部２４が接続され
ている。また、入出力制御部２４には、車両分離用セン
サ１１、撮影装置１２、モニタ１４が接続されている。

【００１４】処理装置１３は、撮影装置１２で撮影した
画像を画像メモリ２１に複数枚記憶し、画像処理部２２
で二値化等の画像処理を行ない、車両特徴抽出を行な
う。車両分離用センサ１１は、車両が通過中の場合に出
力信号がＯＮになり、車両が無い場合に出力信号がＯＦ
Ｆになるものとする。

【００１５】図３の（ａ）および（ｂ）は、撮影装置の
設置条件を説明するための図であり、図３の（ａ）は進
入車両を上方から見た平面図、図３の（ｂ）は進入車両
を側方から見た側面図である。また図４の（ａ）および
（ｂ）は、撮影装置と車両による位置条件を説明するた
めの図であり、図４の（ａ）は進入車両を上方から見た
正面図、図４の（ｂ）は進入車両を側方から見た側面図
である。

【００１６】すなわち、図３，図４は撮影装置１２と車
両３０の位置関係など撮影条件についての説明概略図で
あり、車両検知位置Ｌ３１に撮影装置１２の焦点を合わ
せる。そして、上記車両分離用センサ１１からの出力信
号と上記画像処理部２２の処理結果とを用いて、上記車
種判別部２３で車種を決定する。

【００１７】図５の（ａ）〜（ｃ）および図６の（ａ）
〜（ｄ）は、本実施の形態に係る車両各部の寸法計測を
説明するための図であり、専用センサを用いないで、画
像処理により車両寸法計測を行なう方法を示す図であ
る。図５の（ａ）に示す車両斜め前から撮影した原画像
から、図５の（ｂ）に示すように横エッジを強調して、
車両前面領域５１を設定する。次に縦エッジを強調し
て、図５の（ｃ）に示すように路側との距離５２を測定
し、この路側との距離５２と車両前面領域５１との結果
から、車両位置推測線５３を計算する。また、複数枚の
画像から連続して車両位置推測線５３を計算し車両位置
を推測することで、前後進判別も行なえる。

【００１８】上記車両位置推測線５３から、図４の
（ａ）に示す車両位置Ｌ’４１と、車両進入角γ４２を
計算する。そして、この車両進入角γ４２と撮影装置１
２の設置条件（撮影位置Ｌ３１、水平角α３２、撮影水
平角ａ３３、俯角β３４、撮影垂直角ｂ３５）とを併せ
て、図６の（ａ）に示す車両側面推測平面５４と図６の
（ｂ）に示す車両前面推測平面５５について、それぞれ
真正面から見たように幾何補正を行なう。そして、図６
の（ｄ）に示す車両前面幾何補正画像と図６の（ｃ）に
示す車両側面幾何補正画像とを生成し、車両各部（車
長、タイヤ径、ホイールベース、オーバーハング、車
高、車幅等）の寸法を計測する。

【００１９】図７の（ａ）〜（ｃ）および図８の（ａ）
（ｂ）は、本実施の形態に係る車両各部の寸法計測を説
明するための図である。車両全体が一つの画像に入らな
い場合は、図７の（ａ）〜（ｃ）に示すように複数枚の
画像を幾何補正したのちに、それら車両側面補正画像６
１〜６３を図８の（ａ）に示すように合成する。その車
両側面合成画像６４から図８の（ｂ）に示す車両側面推
測画像６５を得ることで、車両各部の寸法を計測するこ
とができ、かつ合成する際車両の移動量を計測するの
で、前後進判別も行なえる。

【００２０】図９の（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に
係るシールディング発生時を説明するための図である。
図９の（ａ）〜（ｃ）は、大型車両などの通過車両ａの
影に隠れた後続の軽車両などの進入車両ｂを撮影できな
い場合を示している。進入車両ｂを斜め前に位置する撮
影装置１２のみでは撮影できない場合でも、路側に位置
する車両分離用センサ１１により進入車両ｂの見逃しを
防ぐ。車両分離用センサ１１からの信号がＯＦＦになっ
たとき、処理装置１３の中央処理部２０は通過車両（先
行車両）ａの最後部が通過したものとみなし、進入車両
として処理中の画像中の領域を通過完了車両とし、以降
の処理の対象外とする。

【００２１】次に、車両分離用センサ１１からの出力信
号がＯＮの間、撮影装置１２にて撮影を継続すること
で、図９の（ａ）に示すような場合でも、やがて図９の
（ｂ）に示すように先行車両ａに隠れて見えなかった後
続車両ｂの部分が徐々に見えるようになる。そして、見
えている後続車両ｂの一部分から車長、車高などの特徴
抽出を行ない、車種を判別することができる。

【００２２】図９の（ｃ）に示すように、車両分離用セ
ンサ１１の位置で、道路幅と軽自動車の大きさを示す軽
自動車最小領域７１にて軽自動車の一部が必ず見えるよ
うに撮影装置１２を設置することで、撮影装置１２から
見えない場合は２輪車、それ以外は、特徴抽出を行なっ
て車種判別を行なうことで、誤判別を防ぐ。

【００２３】図１０の（ａ）（ｂ）は、本実施の形態に
係る牽引車両の場合を説明するための図である。図１０
の（ａ）（ｂ）では、進入車両ｃが牽引車ｄを牽引して
いる。牽引車の軸数により車種が異なる場合があるの
で、牽引車両の判別は必要である。車両分離用センサ１
１からの出力信号がＯＮの間、軸数計測を行なうこと
で、軸数を数えることができるので、牽引がある場合の
車両の車種判別にも対応できる。

【００２４】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。（実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。

【００２５】実施の形態に示された車種判別装置は、複
数の通過車両を斜め前方から連続して撮影する撮影手段
（１２）と、前記複数の通過車両のうちの一つの通過車
両が通過を完了したことを検出する検出手段（１１）
と、この検出手段（１１）で通過完了が検出されるまで
前記撮影手段（１２）で連続して撮影された複数の画像
を合成した前記一つの通過車両全体を示す画像を基に、
前記一つの通過車両の車種を判別する判別手段（１３）
と、から構成されている。

【００２６】このように上記車種判別装置においては、
前記検出手段（１１）にて一つの通過車両の通過完了が
検出されるまで前記撮影手段（１２）で連続して撮影さ
れた複数の画像を合成した前記一つの通過車両全体を示
す画像を基に、前記一つの通過車両の車種を判別するの
で、例えば高架道路等においても前記撮影手段（１２）
である撮影装置１２と前記検出手段（１１）である車両
分離用光センサ１１のみを設置するだけで、当該車種判
別装置が設置可能である。そして、従来車種別精度向上
のために用いていた他のセンサの代わりに、車両全体を
撮影した画像から車両寸法計測、車両特徴抽出、および
前記画像からナンバープレート特徴認識を行なうこと
で、車種別精度を損ねることなく、かつ据付を容易に行
なうことができる。

【００２７】また、前記車両分離用光センサ１１を用い
ることで、車両分離の精度が向上し、渋滞時など車間が
狭い場合にも車両検知、車種判別を確実に行なえる。さ
らに、前述したように設置点数が少ないので据付が容易
であり、専用センサを用いる代わりに画像処理により車
両各部の計測を行ない、車種判別に必要な車両情報を得
ることができ、高精度の車種判別を行なえる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、据付けが容易で多車種
判別が可能であるとともに、車両分離が高精度に行なえ
る車種判別装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る車種判別装置のシス
テム構成を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係る車種判別装置の構成
を示すブロック図。

【図３】本発明の実施の形態に係る車種判別装置におけ
る撮影装置の設置条件を説明するための図。

【図４】本発明の実施の形態に係る車種判別装置におけ
る撮影装置と車両による位置条件を説明するための図。

【図５】本発明の実施の形態に係る車両各部の寸法計測
を説明するための図。

【図６】本発明の実施の形態に係る車両各部の寸法計測
を説明するための図。

【図７】本発明の実施の形態に係る車両各部の寸法計測
を説明するための図。

【図８】本発明の実施の形態に係る車両各部の寸法計測
を説明するための図。

【図９】本発明の実施の形態に係るシールディング発生
時を説明するための図。

【図１０】本発明の実施の形態に係る牽引車両の場合を
説明するための図。

【図１１】従来例に係る車種判別装置のシステム構成を
説明するための図。

【図１２】従来例に係る車種判別装置のシステム構成を
説明するための図。

【符号の説明】

１１…車両分離用センサ１２…撮影装置１３…処理装置１４…モニタ２０…中央処理部２１…画像メモリ２２…画像処理部２３…車種判別部２４…入出力制御部２５…電源部３０…進入車両３１…車両検知位置Ｌ３２…水平角α ３３…撮影水平角ａ３４…俯角β ３５…撮影垂直角ｂ４１…車両位置Ｌ’ ４２…車両進入角γ ５１…車両前面領域５２…路側との距離５３…車両位置推測線５４…車両側面推測平面５５…車両前面推測平面６１〜６３…車両側面補正画像６４…車両側面合成画像６５…車両側面推測画像７１…軽自動車最小領域ａ…通過車両ｂ…進入車両ｃ…進入車両ｄ…進入車両（牽引車）ｌ…シーリディング境界線９１…車両検知器９２…踏板９３…車高検知器９４…車長検知器９５…撮像装置９６…処理装置９７…画像処理装置９８…モニタ９９…光センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の通過車両を斜め前方から連続して撮
影する撮影手段と、前記複数の通過車両のうちの一つの通過車両が通過を完
了したことを検出する検出手段と、この検出手段で通過完了が検出されるまで前記撮影手段
で連続して撮影された複数の画像を合成した前記一つの
通過車両全体を示す画像を基に、前記一つの通過車両の
車種を判別する判別手段と、を具備したことを特徴とする車種判別装置。