JPS6249598A - 移動体量計測装置 - Google Patents

移動体量計測装置

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JPS6249598A
JPS6249598A JP19029785A JP19029785A JPS6249598A JP S6249598 A JPS6249598 A JP S6249598A JP 19029785 A JP19029785 A JP 19029785A JP 19029785 A JP19029785 A JP 19029785A JP S6249598 A JPS6249598 A JP S6249598A
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哲也 長島
Hiromitsu Ishii
弘允 石井
Takashi Ono
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    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、CODセンサ等の蓄積型光検出器により移動
体が監視面を通過した数、例えば建物等に人出する人の
数を計測して表示する移動体量計測装置に関する。
(従来技術) 従来、例えば建物等に出入りする人の数を自動的に計測
する装置としては、例えば光ビームを使用した光電スイ
ッチ装置、テレビカメラの映像を利用した装置あるいは
床マットにスイッチを組み込んだ所謂マットセンサを利
用した装置等が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、光ビーム方式におっては複数の人が横に
並んで通過したときの判別ができず、また、テレビカメ
ラ方式にあってはカメラ映像から通過する人の映像をパ
ターン認識する技術が複雑で装置が高価となり、更にマ
ットセンサでは機械的なスイッチ作動による検出である
ことがら耐久性に問題があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、通過移動体、例えば人数の判別が正確にできると
共に装置構成も簡単でコスト的に安価な移動体量計測装
置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため本発明にあっては、監視面上を
通過する移動体を、移動体の移動方向に対して上面また
は下面から監視する監視面の輝度変化を監視する複数の
受光画素を直線配列してなる蓄積型光検出器により検出
し、この蓄積型光検出器が検出した受光情報に基づいて
移動体の数を判別するようにしたものである。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示したブロック図である。
まず構成を説明すると、1及び2は蓄積型光検出器とし
ての電荷結合デバイス(以下rccoセンサ」という)
でおり、第2図に示すように複数の受光画素3a〜3n
を直線的に配列した構造を持ち、各受光画素に光が当た
ると読出しタイミングで定まる一定の蓄積時間(露光時
間)にわたる入射光の積分量に比例した蓄積電荷を得る
ことができる。
このような構造を持つCCDセンサ1,2について本発
明にあっては、受光データに基づく通行量の演算処理に
使用するデータとして全ての受光データを使用せず、第
2図に斜線部で示すように例えば4つ置きの受光データ
A1.A5.・・・An−1及びB2.B6.・・・B
nを受光データを記憶したメモリからジャンピングアド
レスの指定で読出して演算処理を実行するようにしてい
る。
更に一例を具体的に説明するならば、例えばCCDセン
サ1,2としては、2048個の受光画素を直線配列し
たものを使用し、16個置きの受光データを読出してデ
ータ処理を行なう。ここで後の説明で明らかにする光学
系の構成によってCODセンサに結ばれる受光画素1つ
当りの監視面上の監視長さが0.25Cmであったとす
ると、16個置きの受光データを読込むことは、監視面
上で4cmごと受光データをメモリから読込んでデータ
処理を行なうことを意味する。
このように直線配列された受光画素から得られた受光デ
ータのうち、一定間隔毎に間を置いて読出した受光デー
タをデータ処理することで、1ライン当りの画素数が多
くても高速データ処理が可能となる。
尚、受光画素に対応したデータ処理に使用する受光デー
タの密度は、例えば移動体を人とした場合、人の通過を
検出できる範囲内で決定され、且つ人を検出できる範囲
内で可変することができる。
この2台のCODセンサを使用した本発明の検出光学系
は、第3図に示すようになる。
第3図において、例えば検出対象となる移動体として人
の通過を例にとると、建物の玄関口等の床面4には監視
面として2本の監視ラインAとB上に例えば人の通過に
よる輝度変化を検出しやすくするため白線を平行に描い
ており、この監視ラインAとBの映像を人が通過する移
動方向に対して上面より反射ミラー5で反射して集光レ
ンズ6に入射し、監視ラインAの映像については集光レ
ンズ6からハーフミラ−7で反射してCCDセンサ1に
像を結ばせ、一方、監視ラインBについては集光レンズ
6からハーフミラ−7を透過してCCDセンサ2に像を
結ばせる。このような光学系により、監視ラインA、B
はCCDセンサ1,2における受光画素1つ当りにつき
例えばライン上で0.25Cmの像が縮小されて結像さ
れる。
第4図は第3図の監視ラインA、Bを平面的に示しだも
ので、この実施例では一例として建物の外側に監視ライ
ンAを描き、建物の内側に監視ラインBを描いている。
ここで平行に描かれた監視ラインAとBの間隔りは、移
動体の大きざによって定められ、例えば移動体を人とし
た場合D=10cm程度に定められる。また、監視ライ
ンA、 Bの横幅Wは出入口の大きざによって決まる。
移動体を人としたときに監視ラインAとBの問隔りを1
0cm程度とする理由は、次の通りである。
まず計測対象となる人は2点鎖線に示すように、その肩
幅H1が統計的にH1=40cm程度であり、その分散
は20〜60cmとなる。また、胸の厚ざH2はH2=
’lO〜24cmの範囲に分散している。
従って、2本の監視ラインAとBを通過するときの輝度
変化を検出して通行量を判別するためには、胸の厚さH
2に基づいて略100%に近い計測可能な確率を得られ
るライン間隔りを求めるとD=9.64C111となり
、実用上はD=’l0CI11前後に定めれば良い。
次に第2図に示したCCDセンサ1,2の蓄積時間、即
ち露光時間は人が移動するときの速度を統計的に求め、
その最も速い移動速度Vがv=2゜19m/Sであるこ
とからライン間隔D=9.64cmとしたときのライン
通過時間は44m5となる。この程度の蓄積時間が確保
できれば、人が通過したときも監視ラインの輝度変化に
よる光電荷の蓄積を充分に行なうことができ、蓄積型光
検出器としてのCCDセンサによる人の通過検出ができ
る。
尚、監視ラインAとBは、例えば白線で描かれているこ
とから、人の通過がない通常の監視状態ではCCDセン
サに入射するライン映像は最大輝度となり、人の通過に
より監視ラインの輝度が低下し、この輝度の低下に伴う
受光データの変化から人の通過を判別する。
再び第1図を参照するに、CCDセンサ1,2はCCD
駆動回路8からの転送りロックを受けて一定の蓄積時間
毎に受光信号を出力しており、転送りロックは監視ライ
ンの間隔りをD=10Cmとしたとき約44m5の蓄積
露光時間毎に、CCDセンサの受光画素に蓄積された蓄
積電荷を受光信号として読出すようになる。
CCDセンサ1,2の出力は、A/D変換器9a、9b
のそれぞれで受光レベルに応じたデジタル信号に変換さ
れ、マルチプレクサ1oに与えられる。
ここでCCDセンサ1,2は、例えば2048個の受光
画素を備えていることがら、1台毎に順次続出した場合
には続出し時間が長くなるため、A/D変換器9a 、
9bを2系統を設け、並列的に受光信号を読出して高速
処理を可能にしている。
マルチプレクサ10に続いては、受光データに背景処理
を施すための背景処理回路11及びRAM12a、12
bが設けられる。
RAM12aには、監視ラインA、B上に人の通過がな
い定常状態で得られたAライン及びBラインの受光デー
タが書込まれ、この書込まれた受光データが背景処理回
路11に対する背景処理変換のための背景基準データと
して使用される。背景処理回路11はRAM12aに記
憶された背景基準データからマルチプレクサ1oを介し
てリアルタイムで得られる受光データを差し引いて、背
景の影響を受けない受光データを作り出す。この受光デ
ータの背景処理は、受光画素に対応した受光データ1つ
1つについて、リアルタイム処理により行なわれる。
一方、背景基準データの記憶に使用されていない他方の
RAM12bに対してはマルチプレクサ10を介して受
光データの書込みがリアルタイムで行なわれており、必
要に応じてRAM12aがら12bに切換えることで背
景基準データのリフレッシュができるようにしている。
背景処理回路11で背景処理が施された受光データは、
ゲート回路13を介してバッファメモリ14aまたは1
4bに書込まれる。バッフ7メモリ14a、14bは、
ゲート回路15を介して通行量計測のための演算処理を
実行する演算処理部16に接続される。
ここでバッファメモリ14a、14bの2台を設ける理
由は、一方のバッファメモリ例えばバッフッメモリ14
aにゲート回路13を介して受光データの書込みを行な
っているときは、他方のバッファメモリ14bをゲート
回路15を介して演算処理部16に接続し、バッファメ
モリ14bに既に記憶されている受光データを演算処理
部16が読込んでデータ処理を行なう。
このように一方のバッファメモリの書込み中に、他方の
バッファメモリのデータを演算処理することで、CCD
センサ側と演算処理部16側とのタイミング合せが不要
となり、CCDセンサ1,2からの受光データの転送と
演算処理部16によるデータ処理を独立させることがで
きる。
演算処理部16は、例えばCPUによるプログラム制御
で実現され、ゲート回路15で選択しているいずれか一
方のバッフ7メモリ14aまたは14bに記憶している
受光データを読込んで、通行ω計測のための演算処理を
実行する。この演算処理部16による演算処理は、第5
図のジェネラルフローに示す処理内容を持つ。
まずバッフ7メモリ14aまたは14bからのデータの
読込みは第2図に示したように、予め設定した一定間隔
毎に間を置いた受光データを読込んでデータ処理を行な
う。このようなデータ処理は、バッフ7メモリに対する
ジャンピングアドレスの指定方式で実現することができ
る。
演IEffi理部16はゲート回路15を介して入力す
るバッファメモリ14aまたは14bからの受光データ
に基づき、まずブロック18に示すようにAラインのデ
ータを読込み、そのデータ変化を検出する。続いてブロ
ック19でBラインのデータの読込みに切換え、そのデ
ータ変化を検出する。
ブロック18.19におけるデータ変化の検出について
は、同時にデータ変化を生じたライン位置も検出する。
続いてブロック20でAライン及びBラインのデータ変
化から第6図に示す監視ラインA、Bを人が通過したと
きのパターンを判別する。
第6図では、監視ラインA、Bに対し、出入口の外側に
位置する監視ラインA側から人が入ってきたときの時間
変化を時刻11〜t3に分けて示す。ここで、時刻t1
の監視ラインAにさしかかった状態をパターン1とし、
時刻t2の監視ラインA、Bの両方にさしかかった状態
をパターン2とし、更に監視ラインAをぬけて監視ライ
ンBにかかつている状態をパターン3とする。勿論、退
出時にあっては、時刻t3からtlへの変化が得られる
従って、第5図のブロック20におけるパターン判別で
は、第6図のいずれのパターンであるかをA、Bライン
データに基づいて判別することになる。
次のブロック21ではブロック20で判別されたパター
ンと、既に登録されている前回のパターンから移動方向
を判別する。例えば、パターン1が判別されたとき、前
回のパターンがパターン1〜3のいずれでもなければ入
場であり、またパターン3が判別された状態で前回のパ
ターンがパターン1〜3のいずれでもなければ退場とな
る。勿論、パターン2が判別されたときには、前回のパ
ターンがパターン1であれば入場、パターン3であれば
退場となる。
移動方向の判別が済むと、ブロック22において入選数
を計数する。即ち、入場であればカウンタをカウントア
ツプし、また退場であればカウンタをカウントダウンす
る。このような計測処理が終了すると、最後にブロック
23において、これまでのデータ処理で得られたライン
上の人の通過位置及びのその通過位置におけるパターン
を移動方向判別時に使用するため登録して再びブロック
18の処理に戻る。
再び第1図を参照するに、演算処理部16で求められた
、そのときの入退数は表示器17に与えられ、現在建物
に残っている人の人数若しくは入場者数等を表示する。
尚、演算処理部16は、マルチプレクサ10、ゲート回
路13.15の制御も行なう。
第7図は第1図の演算処理部16の具体的実施例を示し
た回路ブロック図でおる。・ まず構成を説明すると、24はAラインデータ読込回路
、26はBラインデータ読込回路であり、バッフ7メモ
リ14aまたは14bに記憶されている背景処理された
受光データの中から、例えば16個置きに受光データを
順次読込む。
Aラインデータ読込回路24及びBラインデータ読込回
路26の出力は、切換スイッチ28を介してデータ変化
検出回路30に与えられる。切換スイッチ28は、最初
Aラインデータ読込回路24側に切換ねっており、Aラ
インデータ読込回路24から128個の受光データ(受
光画素2048個に対応した受光画素から16個置きに
読出した受光データ)が得られると、Bラインデータ読
込回路26側切換わる。
データ変化検出回路30は、切換スイッチ28を介して
得られる受光データを人であることを判断するために予
め定めた閾値と比較し、閾値を越える受光データが得ら
れた時にデータ変化の検出出力を生ずる。データ変化検
出回路30の出力はデータ変化数カウンタ32に与えら
れ、データ変化数カウンタ32は連続して得゛られるデ
ータ変化数りをカウントする。またデータ変化検出回路
30の出力はインバータ34で反転されて空き数カウン
タ36に与えられており、空き数カウンタ36は予め定
めた空き数、例えば2回連続して受光データの変化がな
かった時カウンタ出力を生じ、データ変化数カウンタ3
2にリセットを掛ける。
このため、データ変化数カウンタ32がノイズ等により
計数動作を行なっても、データ変化の状態が継続しない
ことから、空き数カウンタ36の出力を受けてリセット
が掛けられ、データ変化数の計数誤差を防ぐ。
データ変化数カウンタ32の出力りは、デジタルコンパ
レータ38に与えられ、人の肩幅に基づいて定めたデー
タ変化数の閾値LOと比較され、データ変化数りが閾値
LOに達した時、人1人の通過と判別して比較出力を生
ずる。このデータ変化数から人の通過を判別するための
閾値LOとしては、例えば第4図に示した監視ラインA
、Bにおける肩幅H1に基づいて定めることができ、肩
幅H1は統計的に4Qcm程度であることがらLO=4
0÷4=10に設定する。勿論、LOの値は必要に応じ
て適宜に変更することができる。
デジタルコンパレータ38の出力はデータ変化数カウン
タ32のリセットに与えられており、データ変化数カウ
ンタ32が次の人の通過を判断できるようにしている。
また、デジタルコンパレータ38の出力はパターン判別
回路40に与えられ、パターン判別回路40はAライン
及びBラインについてのデジタルコンパレータ38の出
力が得られた段階で、第6図に示したパターン1〜3の
いずれに該当するかを判別する。更に、デジタルコンパ
レータ38の出力は位置カウンタ42にも与えられてお
り、位置カウンタ42はAライン及びBライン毎の比較
出力、即ち監視ラインの端から何人口の人の通過である
かを示す値Nを計数してパターン判別回路40に与え、
パターン判別回路40は位置Nとの対応関係をもってパ
ターンを判別する。パターン判別回路40で判別された
位置Nにおけるパターンはデータメモリ44に格納され
、次のデータ処理に使用される。
更に、パターン判別回路40の判別出力は次の移動方向
判別回路46に与えられ、移動方向判別回路46はパタ
ーン判別回路40から得られたパターン情報とデータメ
モリ44に登録されている前回の判別パターンに基づい
て移動方向を判別し、この移動方向の判別出力に基づい
て入退出カウンタ48のカウント動作を行なわせる。
第8A図、8B、80図は、第7図に示した回路機能を
プログラム制御で実現するためのフローチャートを示す
まず第8A図はAラインのデータ処理を示す。
装置をスタートさせると、ブロック50で背景基準デー
タのセットを行ない、次のブロック52でデータ変化数
カウンタし、位置カウンタN、更に1ライン当りに付き
処理するデータ数を監視するループカウンタ■をそれぞ
れ零にイニシャライズする。
続いてブロック54でループカウンタ■で設定された最
初のAラインデータを入力し、判別ブロック56で人で
あることを判断するため閾値以上か否かをチェックする
。受光データが閾値を下回っていればブロック58でル
−プカウンタIをインクリメントし、判別ブロック60
でループカウンタIが最終値I=128に達しているか
どうかをチェックし、閾値以上となるデータ変化を検出
するまでブロック54〜60の処理を繰返す。
受光データが閾値以上になると、判別ブロック56から
ブロック62に進み、この時の位置カウンタNで指定さ
れる監視ラインの端からN人目の長さ、即ちデータ変化
数りをインクリメントし、判別ブロック64で閾値LO
に達したか否かをチェックし、閾[L Oに達していな
ければブロック66でループカウンタIをインクリメン
トし、最終値I=128に達しているかどうかを判別ブ
ロック68でチェックした俊、次のAラインデータをブ
ロック70で入力し、閾値以上であれば判別ブロック7
2から再びブロック62に戻って、データ変化数りをイ
ンクリメントし、データ変化数L=LOに達するまでこ
のループを繰返す。
尚、データ変化数りが閾値LOに達する前に閾値以上と
ならない受光データが得られた時には、判別ブロック7
2から判別ブロック74に進んで空き数カウンタをイン
クリメントし、空き数カウンタの計数値が所定値を越え
た時にはブロック76に進み、データ変化数りを零にリ
セットして再びブロック54に戻る。
判別ブロック64でデータ変化数りが閾値LOに達した
ことが判別されると、ブロック78に進み、人の位置N
を登録し、続いてブロック80で位置カウンタNをイン
クリメントし、ループカウンタ■が最終値に達していな
ければ再びブロック54に戻る。
このようなAラインデータの処理によりJ監視ラインA
上に人の通過による輝度変化があれば、位置カウンタN
の値によってライン上の通過位置及び通過人数が登録デ
ータとして得られる。
判別ブロック60または68でループカウンタIの最終
値が判別されると、ブロック82に進みカウンタI、N
及びLを零にリセットし、第8B図に示すBラインデー
タの処理に進む。
この第8B図に示すBラインデータの処理も、第8A図
のAラインデータの処理と全く同じであることから、付
加筒@bを付して同一番号で各処理ブロックを示す。
このようにしてAライン及びBラインのデータ処理が終
了すると、第8C図に示すパターン及び移動方向の判別
処理に進む。
まず判別ブロック84において、第6図に示したパター
ン1〜3のいずれであるかを判別し、ブロック868〜
86Cのいずれかに進む。尚、このパターン判別につい
ては、位置カウンタNとの対応関係をもってパターン判
別を行なう。
続いて判別ブロック88で既に登録されている前回のパ
ターンと比較し、ブロック90aの入場または90bの
退出となる方向判別を行なう。ブロック90aの入場判
別にあっては、入選数カウンタMを位置カウンタNで与
えられる人数分だけ加算し、一方、ブロック90bの退
出にあっては入退数カウンタMを位置カウンタNで与え
られる人数分だけ減算する。勿論、入場者と退出者が混
在する場合もあることから、入退出カウンタMの加算と
減算が同時に行なわれる場合もあり得る。
このように入退数カウンタMの計数が終了すると、ブロ
ック92において判別されたパターンを位置と共に登録
し、再び第8A図のブロック54に戻る。
尚、第8A、88図におけるデータ処理にあっては、デ
ータ変化数りが閾値LOに達した時、人の通過によるデ
ータ変化と判定しているが、更に検出精度を高めるため
には閾値LOを多段階、例えば2段階に設定し、A及び
Bラインのデータ処理における閾値LOを例えばLO=
5(ライン上で20Cm)としてまずパターンを判定し
、このパターン判定後に閾値Lo=15(ライン上で6
0cm)に達するデータ変化が得られてから入退出の計
数動作を行なわせるようにしても良い。
第9図は第8A図のブロック50に示す背景基準データ
のセットで実行される背景基準データのリフレッシュ処
理の一例を示したフローチャートである。
まず第8A〜80図に示した一連のデータ処理が終了し
た段階で判別ブロック94に進んで位置カウンタNをチ
ェックし、N=Oであれば、監視ライン上に人が居ない
ことから、ブロック96で背景基準データのリフレッシ
ュを行なう。このリフレッシュ処理は第1図に示したR
AM12a 。
12bの内、一方のRAMに対しリアルタイムで受光デ
ータが書込まれていることから、それまで使用されてい
たRAMからリアルタイムで書込んでいたRAMに切換
えることで背景基準データのリフレッシュを行なう。
このリフレッシュが済むとブロック98に進んで第8A
図のブロック52に示したと同じイニシャライズを行な
い、判別ブロック100のレディサイクルを経て第8A
図のブロック54の処理に進む。尚、上記の実施例は移
動体として人の通過を例にとるものであったが、本発明
はこれに限定されず、車両や荷物の通過量を検出するこ
ともでき、この場合には移動体の大きざと移動速度に基
づいて2本の監視ラインAとBの間隔を適切な値に設定
すれば良い。
また、車両等のように移動する方向が一方向しか移動し
ない移動体においては、蓄積型光検出器を1ライン設け
るだけで移動体の数を計測することができる。
更に、本実施例においては移動体を移動方向に対して上
面から監視するよう構成したが、移動体が通過する監視
面が透明板等で構成されていたならば下面から監視する
ことができる。
(発明の効果) 以上説明してきたように本発明によれば、監視面上を通
過する移動体を、移動体の移動方向に対して上面または
下面から監視する監視面の輝度変化を監視する複数の受
光画素を直線配列してなる蓄積型光検出器により検出し
、この蓄積型光検出器が検出した受光情報に基づいて移
動体の数を判別するようにしたため、同時に複数の人が
横に並んで通過した場合や、入場者と退出者が交差した
場合も正確に通過人数と移動方向を判別することができ
、極めて精度の高い通行量の検出ができる。
また、蓄積型光検出器としてCODセンサを使用するこ
とから、従来のテレビカメラ方式に比べ検出光学系及び
通行量判別のデータ処理が簡単となり、低コストで高い
検出精度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示したブロック図、第2図
は本発明で用いるCODセンサの構造を示した説明図、
第3図は本発明の検出光学系を示した説明図、第4図は
監視ラインと人との関係を平面的に示した説明図、第5
図は第1図の演算処理部によるデータ処理の概要を示し
たジェネラルフローチャート、第6図は本発明の移動方
向の判別で用いる監視ラインに対する人の通過状態を示
した説明図、°第7図は第1図の演算処理部の具体的実
施例を示した回路ブロック図、第8A、8B。 8C図はプログラム制御による本発明の通行量計測処理
を示したフローチャート、第9図は背景基準データのリ
フレッシュ処理を示したフローチャートである。 1.2:CODセンサ 4:床面 5:反射ミラー 6:集光レンズ 7:ハーフミラ− 8:CCD駆動回路 9a 、9b :A/D変換器 10:マルチプレクサ 12a、12b :RAM 11:背景処理回路 13.15:ゲート回路 14a、14b :バッフツメモリ 16:演算処理部 17:表示器 24:Aラインデータ読込回路 26:Bラインデータ読込回路 28:切換スイッチ 30:データ変化検出回路 32:データ変化数カウンタ 34:インバータ 36:空き数カウンタ 38:デジタルコンパレータ 40:パターン判別回路 42:位置カウンタ 44:データメモリ 46:移動方向判別回路 48:入退数カウンタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 移動体が監視面上を通過する移動方向に対して上面また
    は下面から該監視面の輝度変化を監視する複数の受光画
    素を直線配列してなる蓄積型光検出器と、該蓄積型光検
    出器で検出した前記監視面の受光情報に基づいて移動体
    の数を判別する判別手段を備えたことを特徴とする移動
    体量計測装置。
JP19029785A 1985-08-29 1985-08-29 移動体量計測装置 Granted JPS6249598A (ja)

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