KR100279333B1 - 교통지체계측방법 및 장치 및 화상처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

비디오카메라에 의해 촬영된 도로와 차량을 묘사한 화상위에, 복수의 샘플점을 설정하고, 화상위의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출한다. 또, 화상위의 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하고, 소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 이동블록으로서 검출한다. 이어서, 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출하고, 소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 지체블록으로서 검출한다. 상기한 바와 같은 수순으로 검출된 지체블록에 의거해서, 화상도로위의 교통지체의 상황을 계측한다.

Description

교통지체계측방법 및 장치 및 화상처리방법 및 장치

종래, 도로교통의 원활화를 도모하기 위하여, 교통지체의 상황을 계측하는 여러 가지의 교통지체계측시스템이 제안되고 있다. 이와 같은 교통지체계측시스템으로서는, 차량의 존재나 움직임을 검지하는 센서로서, 초음파센서를 사용하는 초음파식 교통지체계측시스템이나 루프코일을 사용하는 루프코일식 교통지체계측시스템이 잘 알려져있다.

초음파센서를 사용한 교통지체계측시스템은, 도로의 노면으로부터 소정높이 떨어진 위치에 초음파센서를 배치하고, 이 초음파센서에 의해 센서바로아래 근처의 차량의 존재, 차량의 속도를 검지해서, 도로의 지체상황을 검출하는 것이다. 루프코일을 사용한 교통지체시스템은, 도로에 루프코일을 묻어넣고, 루프코일의 위쪽의 차량통과에 따른 자기의 변화로부터, 차량의 존재, 차량의 속도를 검지해서, 도로의 지체상황을 검출하는 것이다.

이들 초음파센서나 루프코일을 사용한 교통지체계측시스템에 있어서는, 초음파센서나 루프코일의 설치지점만의 정보밖에 얻지못하고, 소정시간에 있어서의 통과대수, 또는, 설치지점을 통과하는 차량중의 극히 일부의 특정차량의 속도를 사용해서 간접적으로 지체상황을 추정하고 있는 것이 현상이다. 이 때문에, 초음파센서나 루프코일을 사용한 교통지체계측시스템에서는, 교통지체에 있어서의 정확한 지체범위를 리얼타임으로 자동계측하는 일은 곤란하다. 예를 들면, 교차점으로부터의 지체의 길이 따라서 신호의 절환시기를 제어할 목적으로, 상기 초음파센서나 루프코일을 채용했을 경우에는, 교통지체를 신속하게 완화시키게 하는 신호제어가 곤란하게 된다고하는 문제가 있다.

상기 초음파센서나 루프코일을 사용한 교통지체계측시스템보다 정확한 지체상황을 리어타임으로 계측할 수 있는 것으로서, 비디오카메라를 사용한 이하의 2예의 교통지체계측시스템이 제안되고 있다. 그 제 1의 예는, wootton jeffreys CONSULTANITS의 "INPACTS: A New TV Image Processing System for Monitoring Traffic Conditions" 또는 유럽특허공보 0403193호에 개시되어 있는 시스템이다. 이것은, 비디오카메라에 의해 촬영된 화상위의 도로를 1대의 차량의 길이정도의 크기로 차선마다 블록화하고, 각각의 블록이, 차량이 검지되지 않는 빈블록, 이동하고 있는 차량을 검지한 블록, 정지하고 있는 차량을 검지한 블록중의 어느 블록에 상당하는지를 화상처리에 의해 조사하고, 3종류의 블록의 존재패턴에 따라서, 지체의 상황검출, 예를 들면, 완전히 지체해 있는, 조금 이동하고 있는, 순조롭게 흐르고 있는 등을 검출한다.

제 2의 예는, 일본국, 키타무라씨 등에 의한 전기학회 산업응용부분전극대회자료(1991)의 「도로교통지체계측시스템의 검토」에 개시되어 있는 시스템이다. 이것은, 비디오카메라에 의해 촬영된 화상으로부터 차량밀도, 차량의 이동량, 노면휘도의 3종류의 특징량을 추출하고, 이들 3종류의 특징량을 뉴릴네트워크의 입력층에 입력하고, 0∼1의 범위의 0.2시각의 5단계로 출력치를 구하고, 그 출력치에 따라서, 지지체의 상황을 5단계로 검출, 즉, 「비었음」, 「정상주행」, 「혼잡」「약간지체」, 「기체」의 5개의 상황을 검출한다.

그러나, 상기의 제 1의 종래예와 제 2의 종래예의 교통지체계측시스템에는 이하와 같은 문제점이 있었다. 즉 전자의 교통지체계측시스템에 있어서는, 3종류의 블록의 존재패턴과 지체의 상황과의 관계를 각지점마다 사전에 학습해둘 필요가 있다. 또, 차선마다 블록화처리가 필요하게 됨으로, 복수의 차선에 걸쳐진 지체를 검출할 수 없어, 정확한 지체상황을 검출할 수 없다. 또, 먼곳에서는 차량이 작아짐으로, 차량 1대에 상당하는 블록화가 곤란하고, 긴거리에 걸친 지체검출은 행할 수 없다.

한편, 후자의 교통지체계측시스템에 있어서는, 뉴럴네트워크를 이용하고 있음으로, 미리 학습용의 대량의 데이터를 사용해서 뉴럴네트워크를 구성해 두지 않으면 안되어, 사전준비가 번잡하다. 또, 도로환경이 변화하면, 새로히 뉴럴네트워크를 다시 구성하지 않으면 안된다. 또, 화상전체를 일괄해서 화상처리해서 지체상황을 검출하고 있음으로, 화상위의 부분적인 지체상황을 검출할 수 없어, 화상위의 부분마다의 상세한 정보, 예를 들면, 「도로위의 x1지점으로부터 어느 x2지점까지 y미터의 지체가 발생」과 같은 부분적인 지체의 길이의 정보를 제공할 수 없다.

어느쪽의 교통지체계측시스템에도 상기한 바와 같은 문제점이 있으며, 실용화한은 것은 곤란하다. 본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 사전학습량이 적어서되고, 복수의 차선에 걸친 지체도 검출할 수 있고, 환경의 변화, 예를 들면, 계측지점, 시간대, 기후, 교통량 등의 변화에 상관없이 안정적으로 지체상황을 검출할 수 있고, 또한 지체의 길이도 검출할 수 있는 교통지체계측방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 상기 이점을 아울러가지고 또한, 예를 들면 20㎞/h이하의 속도로 저속운전하고 있는 차량군에 의한 지체를 정확하게 검출가능한, 고속도로의 지체검출에 적합한 교통지체계측방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 상기 교통지체계측방법 및 장치에서 채용한 처리수순을 이용한 화상처리방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(발명의 개시)

제 1의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 상기 동화상위에, 각각 휘도치를 가진 복수의 샘플점을 설정하는 스텝(a)와, 상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출하는 스텝(b)와, 상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 스텝(c)와, 소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 이동블록으로서 검출하는 스텝(d)와, 상기 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출하는 스텝(e)와, 소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 지체블록으로서 검출하는 스텝(f)와, 상기 지체블록에 의거해서, 상기 소정시각에 있어서의 상기 도로위의 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(g), 를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법이 제공된다.

제 2의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 상기 동화상위에, 각각 휘도치를 가진 복수의 샘플점을 설정하는 제 1의 수단과, 상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출하는 제 2의 수단과, 상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 제 3의 수단과, 소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 이동블록으로서 검출하는 제 4의 수단과, 상기 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출하는 제 5의 수단과, 소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 지체블록으로서 검출하는 제 6의 수단과, 상기 지체블록에 의거해서, 상기 소정시각에 있어서의 상기 도로위의 교통지체의 상황을 계측하는 제 7의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치이 제공된다.

제 3의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 상기 동화상위에 설정하는 스텝(a)와, 상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지않다고 추측되는 기준휘도화상을 작성하는 스텝(b)와, 상기 일련의 화상중의 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분(差分)화상을 산출해서, 상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 위치적으로 대응하는 샘플점의 휘도의 차를 표시하는 휘도차분치를 산출하는 스텝(c)와, 상기 차분화상위의 각 샘플점의 휘도차분치에 의거해서, 상기 기준휘도화상위의 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 스텝(d)와, 상기 차분화상을 공간미분해서, 차분화상위의 각샘플점의 미분치를 산출하는 스텝(e)와 공간미분된 상기 차분화상위의 각 샘플점의 미분치에 의거해서, 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인중의, 인접하는 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 샘플라인을, 에지라인으로서 검출하는 스텝(f)와, 상기 스텝(d)에 의해 검출된 차분샘플라인과 상기 스텝(f)에서 검출된 에지라인과의 양쪽을, 차량이 존재해있다고 추축되는 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(g)와, 상기 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(h)를 구비한 교통지체계측방법이 제공된다.

제 4의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와, 상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각 샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와, 상기 소정시각의 화상에 묘사된, 차량의 그림자를 포함하는 상기 도로위의 그림자의 영역을 추정하는 스텝(c)와, 상기 그림자의 영역에 의거해서, 상기 존재샘플라인을 보정하는 스텝(d)와, 이 스텝(d)에서 보정된 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(e)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법이 제공된다.

제 5의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와, 상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와, 상기 이동샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(c)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법이 제공된다.

제 6의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와, 상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각 샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해 있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와, 상기 존재샘플라인에 의거해서, 상기 소정시각의 상기 도로위에 존재하는 차량의 밀도를 산출하는 스텝(c)와, 상기 소정시각의 화상에 묘사된 전체차량에 대해서, 소정사이즈보다 큰 차량이 포함되어 있는 비율을 추정하는 스텝(d)와, 이 스텝(d)에서 추정된 비율에 의거해서, 상기 차량의 밀도를 보정하는 스텝(e)와, 상기 스텝(e)에서 보정된 차량의 밀도에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(f)를 구비한 교통지체계측방법이 제공된다.

제 7의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 휘도치를 각각 자기는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와, 상기 일련의 화상중의 소정시각t에 있어서의 화상위의 각 샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 스텝(b)와, γ를 포지티브의 시간간격으로서, 상기 일련의 화상중의 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 스텝(c)와, 상기 시각t의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추정되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(d)와, 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 샘플라인중으로부터, 상기 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인의 이동할곳이라고 추측되는 샘플라인을, 이동할곳샘플라인으로서 검출하는 스텝(e)와, 상기 이동샘플라인과 상기 이동할곳이동샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리와 상기 시간γ에 의거해서, 각 이동샘플라인의 속도를 산출하는 스텝(f)와, 상기 스텝(f)에서 산출된 각 이동샘플라인의 속도에 의거해서, 상기 도로의 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(g)를 구비한 교통지체계측방법이 제공된다.

제 8의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 존재해있지 않다고 추측되는 화상을 기준휘도화상으로서 설정하는 스텝(a)와, 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상에 의거해서, 상기 소정시각의 화상위의 차량의 존재를 검출하는 스텝(b)와, 상기 스텝(b)후, 상기 기준휘도화상을 갱신하는 스텝(c)와, 상기 스텝(b)와 스텝(c)를 소정의 시간간격으로 반복하는 스텝(d)를 구비하고, 상기 스텝(c)에서는, 상기 기준휘도화상이, 다음식에 의해서 갱신되고,

Bn+1=Bn+η×(Xn-Bn)

여기서, Xn은, 시각tn의 화상의 각화소의 휘도치, Bn은, 시각tn의 화상위의 차량의 존재를 검출하는데 사용되는 기준휘도화상이 각 화소의 휘도치, Bn+1은, 시각tn+1의 화상위의 차량의 존재를 검출하는데 사용되는 기준휘도화상의 각 화소의 휘도치를 표시하고, tn+1-tn이 상기 소정의 시간간격에 동등하고, η는 가변계수이고, ｜Xn-Bn｜이 클수록 작게하는 동시에, 차량의 지체도가 높아질수록 작게하도록한 교통지체계측방법이 제공된다.

제 9의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서, 소정시각의 화상을 복수개로 구분하는 매시마다에, 존재하는 차량의 평균속도를 표시하는 공간속도를 산출하는 스텝(a)와, 상기 공간속도에 의거해서, 지체가 발생하고 있는 매시를 지체영역으로서 검출하는 스텝(b)와, 상기 지체영역의 말미위치를 검출하는 스텝(c)를 구비한 교통지체계측방법이 제공된다.

제 10의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 상기 동화상위에 설정하는 수단과, 상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지않다고 추측되는 기준휘도화상을 작성하는 수단과, 상기 일련의 화상중의 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분(差分)화상을 산출해서, 상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 위치적으로 대응하는 샘플점의 휘도의 차를 표시하는 휘도차분치를 산출하는 수단과, 상기 차분화상위의 각 샘플점의 휘도차분치에 의거해서, 상기 기준휘도화상위의 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 수단과, 상기 차분화상을 공간미분해서, 차분화상위의 각샘플점의 미분치를 산출하는 수단과, 공간미분된 상기 차분화상위의 각 샘플점의 미분치에 의거해서, 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인중의, 인접하는 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 샘플라인을, 에지라인으로서 검출하는 수단과, 상기 차분샘플라인과 상기 에지라인과의 양쪽을, 차량이 존재해있다고 추축되는 존재샘플라인으로서 검출하는 수단과, 상기 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 교통지체계측장치가 제공된다.

제 11의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과, 상기 소정시각의 화상위의,이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 수단과, 상기 이동샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치가 제공된다.

제 12의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과, 상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 수단과 상기 존재샘플라인에 의거해서, 상기 소정시각의 상기 도로위에 존재하는 차량의 밀도를 산출하는 수단과, 상기 소정시각의 화상에 묘사된 전체차량에 대해서, 소정 사이즈보다 큰 차량이 포함되어 있는 비율을 추정하는 수단과, 상기 비율에 의거해서, 상기 차량의 밀도를 보정하는 수단을 구비한 교통지체계측장치가 제공된다.

제 13의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서, 휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과, 상기 일련의 화상중의 소정시각t에 있어서의 화상위의 각 샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 수단과, γ를 포지티브의 시간간격으로서, 상기 일련의 화상중의 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 수단과, 상기 시각t의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추정되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 수단과, 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 샘플라인중으로부터, 상기 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인의 이동할곳이라고 추측되는 샘플라인을, 이동할곳샘플라인으로서 검출하는 수단과, 상기 이동샘플라인과 상기 이동할곳이동샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리와 상기 시간γ에 의거해서, 각 이동샘플라인의 속도를 산출하는 수단과, 산출된 각이동샘플라인의 속도에 의거해서, 상기 도로의 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 교통지체계측장치가 제공된다.

제 14의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영되고, 대상물과 배경을 함께 묘사한 화상을 처리하는 화상처리방법에 있어서, 상기 배경만을 묘사하는 기준휘도화상을 작성하는 스텝과, 상기 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 스텝과, 상기 차분화상에 포함된 각화소의 휘도치가 소정치보다 큰지아닌지를 판별하는 스텝과, 상기 카메라의 위치로부터 각화소에 대응하는 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 스텝을 구비한 화상처리방법이 제공된다.

제 15의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된 일련의 연속된 화상중의 시각t에 있어서의 화상과, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t-α에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 스텝과, 상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 스텝과, 상기 일련의 연속된 화상중의 시간t에 있어서의 화상과, β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t+β에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 스텝과, 상기 제 2의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 스텝과, 상기 제 1의 특징추출화상과 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 스텝과, 상기 비디오카메라의 위치로부터의, 상기 시각t에 있어서의 화상에 포함되는 각 화소에 대응하는 실제의 각위치까지의 각거리에 대응해서, 상기 α 및 β를 변화시키는 스텝을 구비한 화상처리방법이 제공된다.

제 16의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느하나로 분별하는 스텝과, 상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 스텝과, 상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 스텝과, 상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 스텝을 구비한 화상처리방법이 제공된다.

제 17의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느하나로 분별하는 스텝과, 상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 스텝과, 상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 스텝과, 상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각위치까지의 각 거리에 따라서, 각 후보블록의 크기를 변화시키는 스텝을 구비한 화상처리방법이 제공된다.

제 18의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영되고, 대상물과 배경을 함께 묘사한 화상을 처리하는 화상처리방법에 있어서, 상기 배경만을 묘사하는 기준휘도화상을 작성하는 수단과, 상기 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 수단과, 상기 차분화상에 포함된 각화소의 휘도치가 소정치보다 큰지아닌지를 판별하는 수단과, 상기 카메라의 위치로부터 각 화소에 대응하는 실제의 각위치까지의 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 수단을 구비한 화상처리 장치가 제공된다.

제 19의 발명에 의하면, 비디오카메라에 의해 촬영된 일련의 연속된 화상중의 시각t에 있어서의 화상과, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t-α에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 수단과, 상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 수단과, 상기 일련의 연속된 화상중의 시간t에 있어서의 화상과, β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t+β에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 수단과, 상기 제 2의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 수단과, 상기 제 1의 특징추출화상과 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 수단과, 상기 비디오카메라의 위치로부터의, 상기 시각t에 있어서의 화상에 포함되는 각 화소에 대응하는 실제의 각위치까지의 각거리에 따라서, 상기 α 및 β를 변화시키는 수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.

제 20의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느 하나로 분별하는 수단과, 상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 수단과, 상기 제 1의 화소비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 수단과, 상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.

제 21의 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느 하나로 분별하는 수단과, 상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 수단과, 상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 수단과, 상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각 거리에 따라서 각 후보블록의 크기를 변화시키는 수단을 구비한 화상처리장치가 제공된다.

본 발명은, 비디오카메라에 의해 촬영된 도로와 이 도로위를 왕내하는 차량의 동화상위에 샘플점을 설정하고, 샘플점의 휘도에 의거해서 도로의 지체상황을 자동적으로 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또, 화상에 샘플점을 설정해서 화상을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 상기한 목적, 특징 및 장점과 그외의 목적, 특징 및 장점은, 이하의 도면과 함께, 후술하게 되는 발명의 썩알맞는 실시예의 상세한 기재로부터 명백하게 된다.

도 1은, 본 발명에 관한 교통지체계측방법 및 장치를 적용한 교통관제시스템의 제 1실시예를 표시한 도면

도 2는, 도 1에 표시된 비디오카메라가 촬영하는 영역을 표시한 사시도

도 3은, 도 1에 표시한 지체계측장치를 표시한 블록도

도 4는, 도 1에 표시한 지체계측시스템의 지체계측수순을 표시한 순서도

도 5는, 도 4에 표시한 순서도의 각 스텝의 산출결과나 검출결과의 관계를 표시한 도면

도 6은, 도 1에서 표시한 비디오카메라에 의해 촬영된 화상위에 설정하는 샘플점을 표시한 도면

도 7은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S2의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 8은, 도 7에 표시한 순서도의 스텝S2b에서 작성되는 샘플점화상을 표시한 도면

도 9는, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S2에서 검출되는 존재샘플점을 표시한 도면

도 10은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S3의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 11은, 도 10에 표시한 순서도의 스텝S3a∼스텝S3k에 의해 작성되는 각 화상의 관계를 표시한 도면

도 12는, 도 10에 표시한 순서도의 스텝S3j 및 S3k의 각각에서 작성되는 제 1의 특징추출화상 및 제 2의 특징추출화상과, 도 10의 순서도의 스텝S3l에서 작성되는 곱화상과의 관계를 표시한 도면

도 13은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S4의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 14는, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S4에서 검출되는 이동블록을 표시한 도면

도 15는, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S5에서 검출되는 지체샘플점의 검출방법을 설명하는 도면

도 16은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S6의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 17은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S6에서 검출되는 지체블록을 표시한 도면

도 18은, 도 4에 표시한 순서도의 스텝S7의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 19는, 도 18에 표시한 순서도의 스텝S7a에서 검출된 지체범위와, 스텝S7c에서 보정된 지체범위의 관계를 표시한 도면

도 20은, 본 발명에 관한 교통지체계측방법 및 장치를 적용한 교통관제시스템의 제 2실시예를 표시한 도면

도 21은, 도 20에 표시한 지체계측장치의 공간계측영역과 교통흐름계측영역과의 관계를 표시한 도면

도 22는 도 20에 표시한 지체계측시스템의 공간밀도계측수순을 표시한 순서도

도 23은, 도 22에 표시한 순서도의 각 스텝의 산출결과나 검출결과의 관계를 표시한 도면

도 24는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P1에서 작성되는 샘플점화상과, 동일 스텝에서 설정되는 샘플라인과의 관계를 표시한 도면

도 25는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P4의 상세한 수순의 제 1예를 표시한 순서도

도 26은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P4의 상세한 수순의 제 2예를 표시한 순서도

도 27은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P5의 상세한 수순의 제 1예를 표시한 순서도

도 28은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P5의 상세한 수순의 제 2예를 표시한 순서도

도 29는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P7의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 30은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P7에 있어서의 존재샘플라인의 보정전, 도중, 후의 변화를 표시한 도면

도 31은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P8의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 32는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P9의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 33은, 도22에 표시한 순서도의 스텝P10의 상세한 수순을 표시한 순서도

도 34는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P10에 있어서의 존재샘플라인의 보정전후의 변화를 표시한 도면

도 35는, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P12에 있어서의 매시마다의 공간밀도를 표시한 도면

도 36은, 도 22에 표시한 순서도의 스텝P15에 있어서의 대형차량혼입률에 의거한 공간밀도의 보정이 필요하게 되는 이유를 설명하기 위한 도면

도 37은, 도 20에 표시한 지체계측시스템의 공간속도의 계측수순을 표시한 순서도

도 38은, 도 37에 표시한 순서도의 각 스텝의 산출결과나 검출결과의 관계를 표시한 도면

도 39는, 도 37에 표시한 순서도의 스텝Q4의 상세한 수순의 제 1예를 표시한 순서도

도 40은, 도 37에 표시한 순서도의 스텝Q4의 상세한 수순의 제 2예를 표시한 순서도

도 41은, 도 40에 표시한 순서도의 스텝Q4J에 있어서의 이동샘플라인 및 이 이동샘플라인전후의 2개의 샘플라인과, 이들 이동샘플라인, 2개의 샘플라인의 각각의 예상이동범위와의 관계를 표시한 도면

도 42는, 도 20에 표시한 지체계측시스템의 지체영역말미위치의 계측수순의 제 1예를 표시한 순서도

도 43은, 도 20에 표시한 지체계측시스템의 지체영역말미위치의 계측수순의 제 2예를 표시한 순서도

도 44는, 도 42 및 도 43에 표시한 순서도의 각 스텝의 산출결과나 검출결과의 관계를 표시한 도면

도 45는, 도 42에서 표시한 순서도의 수순에 의해 계측된 지체영역지체말단위치를 표시한 도면

(발명의 바람직한 실시예)

(제 1실시예)

본 발명에 관한 교통지체계측방법 및 장치를 채용한 교통관제시스템의 제 1실시예를, 도 1∼도 19를 참조하면서 이하에 상세히 설명한다.

도 1에 표시한 바와 같이, 교통관제시스템은, 교차점IS근처에 배치된 비디오카메라(11)∼(14), 기체계측장치(21)∼(24), 신호기(31)∼(34), 신호제어장치(41)∼(44) 및 중계장치(50) 및 교차점IS로부터는 멀리 떨어진곳에 위치하는 교통관제센터내에 설치된 중앙제어장치(60)를 구비하고 있다. 비디오카메라(11)∼(14)는, 도 2에 표시한 바와 같이, 교차점IS근처의 노면으로부터 예를 들면 높이 10m의 위치에 배치되고, 교차점근처위치로부터 150m거리의 3차선분의 영역Y를 촬영한다. 또 본 실시예에 있어서는, 비디오카메라(11)∼(14)는, 차량의 진행방향 하류쪽으로부터 상류쪽을 촬영하도록 향하게 되어 있다.

지체계측장치(21)∼(24)는, 교차점IS에 유입하는 차량의 대수, 속도 및 차종에 의거해서 교통흐름량을 계측하는 동시에, 지체범위, 바꾸어 말하면 지체길이를 계측할 수 있다. 지체계측장치(21)∼(24)의 각각은, 도 3에 표시한 바와 같이, CPU(2), 화상메모리(3), 입력장치(4), 표시장치(5), 격납장치(6), 전송장치(7), RAM(Random Access Memory)(8) 및 ROM(Read-only Memory)(9)를 구비하고 있다.

비디오카메라(11)∼(14)에 의해 촬영된 화상데이터는 각각 지체계측장치(21)∼(24)의 CPU(2)에 전송된다. 전송된 화상데이터는 CPU(2)를 개재해서 화상메모리(3)에 격납된다. ROM(9)에는, 지체검출에 관한 각종 프로그램이 격납되어 있으며, CPU(2)는, ROM(9)으로부터 필요한 프로그램을 판독하고, RAM(8)을 작업영역으로해서, 프로그램을 실행한다. 프로그램의 실행에 의해, 화상메모리(3)로부터 필요한 화상테이터가 판독되고, 이 화상데이터에 의거해서, 여러 가지의 계산치가 산출되고, 최종적으로 후술의 상태상황의 계측결과가 산출된다. 프로그램의 실행중에 산출되는 각종 계산치는, 일시적으로 화상메모리(3)에 기억되도록 되어 있다. 지체상황의 계측결과는, 표시장치(5), 격납장치(6) 및 전송장치(7)에 출력된다. 표시장치(5)는, 입력된 지체상황을 표시한다. 격납장치(6)는, 입력된 지체상황을 격납한다. 전송장치(7)는, 입력된 지체상황을 중계장치(50)를 통해서, 도 1에 표시한 교통관제센터의 중앙제어장치(60)에 송신한다. 입력장치(4)는, 각종설정치나 임계치를 입력하거나, 이들을 변경하거나 할 때에 사용되는 입력수단이다.

다시 도 1에 있어서, 교통관제센터의 중앙제어장치(60)는, 지체계측장치(21)∼(24)의 계측결과에 의거해서, 중계장치(50)를 개재해서 신호제어장치(41)∼(44)에 신호제어패턴을 송신한다. 예를 들면, 비디오카메라(11),(13)로부터 화상데이터를 입력하는 지체계측장치(21),(23)가, 비디오카메라(12),(14)로부터 화상데이터를 입력하는 지체계측장치(22),(24)보다도, 긴지체범위를 계측했을 경우, 중앙제어장치(60)는, 신호기(31),(33)의 청신호의 시간간격이, 신호기(32),(34)의 청신호의 시간간격보다도 길어지게되는, 신호제어패턴을 신호제어장치(41)∼(44)에 송출해서, 비디오카메라(11),(13)에 의해 촬영되고 있는 도로위의 지체를 완화시키도록 하고 있다.

여기서, 상기한 바와 같이 구성되는 교통지체계측장치에 의해 실행되는 지체계측방법을, 먼저, 도 4에 표시한 스텝S1∼S8의 순서도에 따라서, 개략적으로 설명한다.

스텝S1에서, 비디오카메라에 의해 촬영된 화상위에 복수의 샘플점을 설정한다. 예를 들면, 도 6에 표시한 화상(71)이 비디오카메라에 의해 촬영되었을 경우, 샘플점은 「·」에 의해 표시된다. 스텝S2에서, 시각tn에 있어서의 화상위의, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출한다. 스텝S3에서, 시각tn의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출한다. 스텝S4에서, 소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 직사각형의 블록을, 이동블록으로서 검출한다. 스텝S5에서, 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출한다. 스텝S6에서, 소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 직사각형의 블록을, 지체블록으로서 검출한다. 스텝S7에서, 지체블록에 의거해서, 시각tn에 있어서의 계측영역내의 교통지체상황을 계측한다. 스텝S8에서, n←n+1로해서, 스텝S2로 되돌아간다. 「n」은, 포지티브의 정수이며, ｜tn+1-tn｜는 일정하다. 따라서, 상기 스텝S2∼S7의 각 수순은 일정한 시간간격으로 반복된다.

도 5는, 상기 스텝S1∼S7에 있어서의 검출결과 또는 산출결과의 개략적인 관계를 표시한 도면이다. 이들 검출결과 또는 산출결과의 상세한 것은, 후술하는 각스텝S1∼S7의 상세한 설명에 의해 명백하게 된다.

상기 스텝S1의 샘플점의 설정에 대해서, 하기에 상세히 설명한다.

도 6에 표시된 화상(71)은, 동도면의 아래쪽이 비디오카메라로부터 거리가 가까운 영역에 상당하고, 도 6의 위쪽이 비디오카메라로부터 거리가 먼 영역에 상당한다. 또, 화상(71)에는 3차선이 표시되어 있고, 화상(71)내의 실선으로 표시한 직사각형은 차량을 표시하고 있다. 도 6으로부터 이해되는 바와 같이, 샘플점의 도로횡단방향의 간격이 실제의 도로위에서 등간격이 되도록 샘플점을 도로횡단방향으로 배치한다. 이와 같이 샘플점을 배치하는 것은, 도로횡단방향에서는 위치의 변형이 작고, 또 간단히 실제의 길이로 변환할 수 있기 때문이다.

한편, 차량주행방향에 대해서는, 비디오카메라로부터 먼위치에서는 샘플점의 간격을 좁게하고, 가까운위치에서는 샘플점의 간격을 넓게한다. 이와 같이 샘플점을 배치하는 것은, 비디오카메라근처에서는 차량이 크게 찍힘으로 샘플점이 드문드문있어도 그 주행상태를 검출할 수 있으나, 먼곳에서는 차량이 작게 찍힘으로 샘플점을 조밀하게 하지 않으면 그 주행상태를 검출할 수 없기 때문이다. 예를 들면, 계측범위내의 비디오카메라로부터 최원지점에 있어서의 주행방향의 샘플점간격을 화상위에서의 1화소간격으로하고, 그것보다 가까운곳에서는, 차량을 검지할 수 있을 정도로 샘플점간격을 넓게한다. 이 경우, 미리 결정해놓은 샘플점의 총수의 상한치에 따라서, 샘플점간격을 설정한다. 이와 같이 해두면, 먼곳에서의 차량의 주행상태의 검출을 확보할 수 있는 동시에, 처리시간을 단축할 수 있다. 그리고, 비디오카메라로부터 먼곳인 영역의 검출을 입력화상의 한계까지 확보하면서, 샘플점수의 상한을 설정함으로써, 검출처리를 고속화시키는 동시에, 고가의 전용하드웨어를 필요없게 할 수 있다. 또, 비디오카메라의 해상도를 정수로서 설정하는 것만으로 여러 가지 해상도의 비디오카메라를 간단히 이용할 수 있다. 이 샘플점의 설정시에, 비디오카메라의 노면상의 위치로부터 각차선을 따른 각 샘플점까지의 실제의 거리와, 각 차선을 따른 각 샘플점사이의 실제의 거리를, 차선마다 격납장치(6)의 기억영역에 작성된 거리테이블에 기억해둔다.

다음에, 도 4의 스텝S2의 존재샘플점의 검출수순을, 도 7의 스텝S2a∼S2g의 순서도에 따라서, 하기에 상세히 설명한다.

스텝S2a에서, 후술의 2치화처리에 사용하는 각 임계치TH1을, 비디오카메라의 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 도로위의 실제의 각위치까지의 거리에 따라서 설정한다. 스텝S2b에서는, 시각tn의 화상의 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 샘플점화상을 작성한다. 도 8은, 샘플점화상의 일예를 표시한 도면이며, 동도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 샘플점화상은, 시각tn의 화상위의 샘플점을 직행좌표계로 변환해서 구성되어 있으며, 도 8에 표시한 샘플점의 배열과 동일한 2차원 배열의 데이터형식메모리위에 기억되도록 되어 있다. 또, 샘플점화상위의 샘플점에 대응하는 각화소의 휘도치는 8비트데이터에 의해 표시되게 되어 있다.

스텝S2b에서 스텝S2c로 나아가면, 샘플점화상과 기준휘도화상과의 각 샘플점의 휘도치의 차를 표시하는 휘도차분치(差分値)를 산출함으로써 차분화상을 산출한다. 존재샘플점검출의 최초의 순서에 있어서의 기준휘도화상은, 차량에 대한 배경만을 묘사한 것이며, 계측을 개시하는 환경에 가까운 상태에 있어서 촬영된 것이다. 바람직하게는, 최초의 기준휘도화상으로서는, 지체계측영역내의 도로위에 차량이 전혀 존재해있지 않는 화상인 것이 바람직하다. 그러나, 적절한 기준휘도화상을 미리 준비하는 것은, 기후의 변화나 시간경과에 의해 시시각각으로 화상위의 휘도가 변화하기 때문에 매우 곤란하기 때문에, 실제로는, 차량이 존재해있지 않다고 간주할 수 있는 화상, 즉, 실제로는 수대의 차량이 존재해있었다고해도, 실제로 차량이 전혀 존재해 있지않는 경우의 화상과 근사한 화소데이터를 가진 화상이면 된다. 또, 이 기준휘도화상도 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어지고, 상기한 샘플점화상과 마찬가지로 구성되어 있다.

스텝S2d에서는, 스텝S2c에서의 차분화상을 사용해서, 다음의 시각tn+1의 샘플점화상에 대응하는 차분화상을 산출하는데 사용되는 기준휘도화상Bn+1을 다음식에 의해서 갱신한다.

Bn+1=Bn+η×(Xn-Bn) …⒤

여기서, Xn은, 시각tn의 샘플점화상의 각 샘플점의 휘도치, Bn은, 시각tn의 샘플점화상에 대응하는 차분화상을 산출하는데 사용된 기준휘도화상의 각 샘플점의 휘도치, Bn+1은, 시각tn+1의 샘플점화상의 차분화상을 산출하는데 사용되는 휘도치로 한다. η는 가변치이며, ｜Xn-Bn｜가 클수록, 또는 지체도가 높을수록, 작게한다. ｜Xn-Bn｜가 클수록 η를 작게하는 것은, 휘도변화가 클수록 차량이 존재할 가능성이 높기 때문이다. 이때의 η는, 각 샘플점마다에 설정된다. 한편, 지체도가 높을수록 η를 작게하는 것은, 지체중의 차량의 휘도를 기준휘도화상에 도입하지 않게 하기 위해서 있다. 이때의 η는, 차선마다 또는 소정의 영역마다 설정한다. 지체도는 후술의 지체범위의 검출결과로부터 판정한다.

상기 식⒤에서 기준휘도화상을 갱신함으로써, 기후나 시간경과에 따른 햇살의 변화에 기준휘도화상을 자동적으로 추종시킬 수 있다. 또, 상기 식(ⅰ)에서 기준휘도화상을 갱신하는 것은, 스텝S2c에서 산출하는 「Xn-Bn」의 계산치를 그대로 이용할 수 있고, 계산량을 삭감할 수 있기 때문이다. 또한, 계산량이 많아지나, 기준휘도화상의 개신처리를 다음식(ⅱ)을 사용해서 스텝S2c의 직전에 행하여도 된다.

Bn+1=Bn+η×(Xn+1-Bn) …(ⅱ)

스텝S2e에서, 차분화상을 차량진행방향으로 소벨미분자에 의해 공간미분하고, 이어서 스텝S2f에서, 공간미분된 차분화상의 샘플점의 각 미분치를 스텝S2a에서 설정된 각 임계치TH1에 의해 2치화한다. 이 결과, 샘플점은, 「0」레벨이거나 「1」레벨의 어느한쪽의 값으로 된다. 「1」레벨의 샘플점에는, 차량이 존재해있다고 추측할 수 있고, 「0」레벨의 샘플점에는, 차량이 존재해있지 않다고 추측할 수 있으므로, 스텝S2g에서, 「1」레벨의 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출한다. 이와 같이해서 검출된 존재샘플점의 배치예를 도 9에 표시한다.

또한, 상기 스텝S2a에 있어서의 각 임계치TH1은, 비디오카메라의 도로위의 위치로부터 먼위치에 대응하는 샘플점의 식별에 사용되는 것일수록, 작아지도록 설정하면 좋다. 이것은, 비디오카메라로부터 먼위치에서는 가까운 위치에 비해서 화상이 희미해지고, 차량과 배경과의 휘도차가 작아지기 때문이다. 이와 같이 비디오카메라의 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 도로위의 각위치까지의 실제의 거리에 따라서 각 샘플점에서의 임계치를 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일정도의 정밀도로 존재샘플점을 검출할 수 있다.

다음에, 도 4의 스텝S3의 이동샘플점의 검출수순을, 도 10의 스텝S3a∼S3m의 순서도에 따라서, 하기에 상세히 설명한다. 또한, 각 스텝의 설명에 있어서, 도 11 및 도 12를 참조하면 이해가 용이해진다.

먼저, 스텝S3a에서, 샘플점화상을 M개의 영역으로 분할한다. 본 실시예에서는, 비디오카메라로부터 먼영역, 중간거리의 영역, 가까운 영역의 3개로 분할함으로, M=3이 된다. 스텝S3b에서, m번째의 영역에 대응하는 시간간격αm, βm과, 후술의 2치화의 임계치TH1, TH2를 설정한다. 여기에, αm, βm을 설정하는 것은 이하의 이유에 의한다. 비디오카메라로부터 가까운위치에서는 먼위치에 비해서, 화상에 있어서의 외관상의 차량의 이동속도는 빨라진다. 따라서, 비디오카메라로부터 가까운 위치에서는 차량의 이동을 단시간차(差)의 화상사이의 비교에 의해 충분히 검출할 수 있음으로, 비디오카메라로부터 가까운위치에 있는 샘플점에 대한 αm, βm의 값은 작게 설정한다. 한편, 비디오카메라로부터 먼위치에서는 차량의 이동을 단시간차의 화상사이의 비교로는 검출하는 일이 곤란함으로, 비디오카메라로부터 먼위치에 있는 샘플점에 대한 αm, βm의 값은 크게 설정한다. 또, αm, βm에는, 다른값을 사용해도 좋으나, 통상은, αm=βm로하는 것이 바람직하다.

상기 스텝S3b에 계속되는 S3c에서, 시각 tn, tn-αm, Tn-βm에 대응하는 샘플점화상을 작성한다. 스텝S3d에서, 시각tn의 샘플점화상의 m번째의 영역과, 시각t-αm의 샘플점화상의 m번째의 영역과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분영역을 산출한다. 스텝S3e에서는, 제 1의 차분영역을 스텝S3b에서 설정된 임계치TH1에 의해 2치화하여, 제 1의 특징추출영역을 산출한다. 이 결과, 제 1의 특징차분영역의 샘플점의 값은 「0」레벨이거나 「1」레벨의 어느 하나로 된다.

스텝S3f에서, 시각tn의 샘플점화상의 m번째의 영역과, 시각tn+βm의 샘플점화상의 m번째의 영역과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분영역을 산출한다. 스텝S3f로부터 스텝S3g로 나아가, 제 2의 차분영역을 스텝S3b에서 설정된 임계치TH2에 의해 2치화하여, 제 2의 특징추출영역을 산출한다. 이 결과, 제 2의 특징추출영역의 샘플점의 값은 「0」레벨이거나 「1」레벨의 어느 하나로 된다.

스텝S3g에 계속되는 스텝S3h와 스텝S3i에 의해, m=M이 될 때까지, 스텝S3b∼S3g가 반복된다. 이 결과, 3개의 제 1의 특징추출영역과 3개의 제 2의 특징추출영역이 산출된다. 스텝S3j에서는, 제 1의 특징추출영역의 전부를 결합해서, 제 1의 특징추출화상을 작성한다. 마찬가지로, 스텝S3k에서는 제 2의 특징추출영역을 전부 결합해서, 제 2의 특징추출화상을 작성한다.

스텝S3l에서는 제 1의 특징추출화상과 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취해서, 곱화상을 작성하고, 스텝S3m에서는, 곱화상의 「1」레벨의 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출한다. 제 1, 제 2의 특징추출화상과 곱화상의 관계를, 도 12에 예시한다.

상기한 바와 같이, 시각tn의 전후의 화상을 사용해서, 이동샘플점을 검출하는 것은, 시각tn의 앞 또는 뒤만의 화상을 사용해서 이동샘플점을 검출하려고하면, 도 12의 제 1 또는 제 2의 특징추출화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 시각tn의 화상에는 존재해있지 않는 이동차량이 특징추출화상에 남아, 제 1의 특징추출화상만으로부터, 또는 제 2의 특징추출화상만으로부터로는, 정확한 이동샘플점을 검출할 수 없기 때문이다.

또한, 이 이동샘플점의 검출처리에 있어서, 시간간격αm, βm을 조정함으로써, 예를 들면 20㎞/h이하의 저속으로 이동하는 차량에 대해서의 샘플점이 이동샘플점으로서 검출되지 않게 하는 것도 가능하며, 이와 같이 αm, βm을 설정함으로써, 본 실시예를 저속차량에 의한 지체의 검출에도 적용할 수 있다.

다음에, 도 4의 스텝S4의 이동블록의 검출수순을, 도 13의 스텝S4a∼S4j의 순서도를 따라서, 하기에 상세히 설명한다.

스텝S4a에서, 계산개시위치를, 샘플점화상의 왼쪽위구석에 설정한다. 후보블록이란, 각각이 시각tn의 샘플점화상을 부분적으로 구성하는 가로세로 인접해서 배열되는 샘플점으로 이루어진 직사각형 블록이며, 이동블록의 검출대상이 되는 블록이다. 스텝S4b에서, 비디오카메라의 도로위의 위치로부터의 각후보블록에 대응하는 도로위의 각위치까지의 거리에 따른 블록사이즈 및 임계치TH1을 설정한다.

스텝S4c에서, 후보블록내에 포함되는 샘플점의 총수에 대한 이동샘플점의 비율을 산출하고, 스텝S4d에서, 후보블록내의 이동샘플점의 스텝S4b에서 설정된 임계치TH1보다 큰지여부가 판정된다. 스텝S4d의 판정이 「YES」면, 스텝S4d에서 스텝S4e로 나아가, 후보블록을 이동블록으로서 검출한다. 스텝S4d의 판정이 「NO」면, 스텝S4d에서 S4f로 나아간다. 스텝S4f와 스텝S4g에 의해서, 오른쪽방향(도로횡단방향의 오른쪽)에 1샘플점피치로 배열되는 각후보블록전부에 대해서, 스텝S4c∼S4e가 반복된다.

스텝S4f에 계속되는 스텝S4h에서는, 후보블록의 계산개시위치를 샘플점화상의 최좌단부로 이동한다. 스텝S4i와 스텝S4j에 의해서, 스텝S4b∼S4h가 반복된다. 즉, 가로일렬분씩의 후보블록에 대한 검출처리가 아랫방향(차량주행방향의 바로앞)으로 반복된다. 이 결과, 샘플점화상에 포함되는 모든 후보블록에 대해서 검출처리가 실행되고, 샘플점화상에 포함되는 이동블록을 모두 검출할 수 있다.

도 14는, 서로 부분적으로 맞포개지는 2개의 이동블록이 검출된 예가 표시되어 있다. 도 14에 표시된 이동블록은, 세로 5열, 가로 3열의 샘플점으로 구성되고, 「◎」이 이동샘플점, 「○」이 이동샘플점이외의 샘플점을 표시한다. 검출된 이동블록내의 이동샘플점의 비율은 60%이고, 이때의 이동블록검출의 판정기준인 임계치TH1은 55%이다. 또한, 도 14에 표시한 바와 같이, 이동블록내에 들어가지 않는 이동샘플점은 노이즈로서 제거한다.

상기 스텝S4b에 있어서의 후보블록의 사이즈, 즉, 후보블록에 포함되는 샘플의 총수와, 임계치TH1은 이하와 같이 설정하면 좋다. 후보블록의 사이즈는, 화상위에 묘사되는 평균적인 차량의 사이즈에 대략 일치시키도록 설정하고, 결과적으로 이동블록이 샘플점화상위에서 하나의 차량을 표시하도록 한다. 이 때문에, 비디오카메라로부터 먼영역에서는, 차량이 작은 상으로서 얻게됨으로 후보블록의 크기를 작게 설정하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에서는, 차량이 큰 상으로서 얻게됨으로 블록의 크기를 크게한다. 한편, 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼영역에서는 인접하는 화소사이의 휘도차가 작으므로 작게하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에 서로 반대로 크게한다. 이와 같이 함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 정밀도로 이동블록을 검출할 수 있다.

도 4의 스텝S5에서는, 상기의 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출한다. 도 15는, 지체샘플점의 검출예를 표시하고 있다. 도 15에 있어서 「·」은 존재샘플점, 「○」은 존재샘플점이외의 샘플점, 「☆」은 지체샘플점을 표시하고 있다.

다음에, 도 4의 스텝S6의 지체블록의 검출수순을, 도 16의 스텝S6a∼S6j의 순서도에 따라서, 하기에 상세히 설명한다.

스텝S6a에서, 계산개시위치를, 샘플점화상의 왼쪽위구석에 설정한다. 후보블록이란, 각각이 시각tn의 샘플점화상을 부분적으로 구성하는 가로세로 인접해서 배열되는 샘플점으로 이루어진 직사각형블록이며, 지체블록의 검출대상이 되는 블록이다. 스텝S6b에서, 비디오카메라의 도로위의 위치로부터의 각 후보블록에 대응하는 도로위의 각 위치까지의 거리에 따른 블록사이즈 및 임계치TH1을 설정한다.

스텝S6c에서, 후보블록내에 포함되는 샘플점의 총수에 대한 지체샘플점의 수의 비율을 산출하고, 스텝S6d에서, 후보블록내의 지체샘플점의 비율이 스텝S6b에서 설정된 임계치TH1보다 큰지여부가 판정된다. 스텝S6d의 판정이 「YES」면, 스텝S6d에서 스텝S6e로 나아가, 후보블록을 지체블록으로서 검출한다. 스텝S6c에서의 판정이 「NO」면, 스텝S6d에서 S6f로 나아간다.

스텝S6f와 스텝S6g에 의해서, 오른쪽방향(도로횡단방향의 오른쪽)에 1샘플점피치로 배열되는 각후보블록전부에 대해서, 스텝S6c∼S6e가 반복된다.

스텝S6f에서 스텝S6h로 나아가면, 후보블록의 계산개시위치를 샘플점화상의 최좌단부로 이동한다. 스텝S6i와 스텝S6j에 의해서, 스텝S6b∼S6h가 반복된다. 즉, 가로일렬분씩의 후보블록에 대한 검출처리가 아랫방향(차량주행방향의 바로앞)으로 반복된다. 이 결과, 샘플점화상에 포함되는 모든 후보블록에 대해서 검출처리가 실행되고, 샘플점화상에 포함되는 지체블록을 모두 검출할 수 있다.

도 17는, 서로 부분적으로 맞포개지는 2개의 지체블록이 검출된 예가 표시되어 있다. 도 17에 표시된 지체블록은, 세로 5열, 가로 3열의 샘플점으로 구성되고, 「◎」이 지체샘플점, 「○」이 지체샘플점이외의 샘플점을 표시한다. 이때의, 지체블록검출의 판정기준인 임계치TH1은 45%이고, 도 17에 표시한 검출된 지체블록의 지체샘플점의 비율은, 47%이다. 또한, 도 17에 표시한 바와 같이, 지체블록내에 들어가지 않는 지체샘플점은 노이즈로서 제거한다.

상기 스텝S6b에 있어서의 후보블록의 사이즈와, 임계치TH1은 상기의 이동블록의 검출처리에 있어서의 설정과 마찬가지로 하면 된다. 후보블록의 사이즈는, 화상위에 묘사되는 평균적인 차량의 사이즈에 대략 일치시키도록 설정하고, 결과적으로 지체블록이 샘플점화상위에서 하나의 차량을 표시하도록 한다. 이 때문에, 비디오카메라로부터 먼영역에서는, 차량이 작은 상으로서 얻게됨으로 후보블록의 크기를 작게설정하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에서는, 차량이 큰 상으로서 얻게됨으로 블록의 크기를 크게한다. 한편, 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼영역에서는 인접하는 화소사이의 휘도차가 작으므로 작게하고, 카메라로부터 가까운 영역에서는 반대로 크게한다. 이와 같이 함으로써, 카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 정밀도로 지체블록을 검출할 수 있다.

다음에, 도 4의 스텝S7의 지체상황의 계측수순을, 도 18의 스텝S7a∼S7c의 순서도에 따라서, 하기에 상세히 설명한다.

스텝S7a에서, 차선마다 지체블록이 존재하는 영역을 지체범위로 검출한다. 각 지체블록영역에는, 단독의 지체블록, 서로 연결 또는 서로 맞포개지는 복수의 지체블록이 존재한다. 도 19는, 계측영역내의 지체블록이 존재하는 영역의 일예를 표시하고 있다. 만약 2차선에 걸쳐진 지체블록이 있을때에는, 그 존재범위가 큰쪽의 차선에 지체블록이 존재하는 것으로 판정한다.

스텝S7b에서, 각 차선에서 검출한 지체범위를, 상기의 거리테이블을 참조해서, 실제의 도로위의 거리를 변환한다. 스텝S7c에서 과거의 지체위치의 프로필로부터, 급격한 지체위치의 변동을 노이즈로서 제거하고, 지체위치를 평활화하는 보정처리를 행함으로써, 지체범위를 보정해서, 지체상황의 최종적인 계측결과로서 출력한다.

상기의 실시예에 의하면, 화상의 모든 화소의 휘도데이터를 처리하지 않고, 특정의 샘플점에 대응하는 화소만의 휘도데이터를 처리하고 있음으로, 계산처리에 소요되는 데이터량을 대폭적으로 삭감할 수 있어, 결과적으로 장치의 하드구성을 간소화할 수 있고, 코스트를 저감할 수 있다. 또, 고속처리가 가능해져서, 리얼타임의 지체계측이 가능해진다. 상세하게는, 계측결과를 1∼2초이내(시간차분의 최대시간간격+처리시간)의 거의 리얼타임에 의해 출력할 수 있음으로, 교통관제분야에 있어서, 본 실시예와 같이 지체길에 따라서 청색 또는 황색신호시간을 조정하게 되는 교통관계시스템에 이용하면 매우 효과적이다. 또, 상기 실시예의 설명에서 이해될 수 있는 바와 같이, 사전학습을 거의 하는 일없이, 장치를 설정하고 나서 곧 정밀도좋은 지체계측이 가능해지고, 또, 환경의 변화, 예를 들면, 계측지점, 시간대, 기후, 교통량 등의 변화에 상관없이 안정적으로 지체상황을 계측할 수 있고, 또한 지체의 길이도 간단히 검출할 수 있다.

그 위에 또, 각종판정의 기준이 되는 임계치 등의 각종 파라미터를, 비디오카메라의 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 도로위의 각 위치까지의 거리에 따라서 변화시키고 있으므로, 고정밀도의 지체계측이 가능해진다. 또, 상기 파라미터를 각 샘플점의 비디오카메라로부터의 거리에 의해 자동적으로 검출할 수 있기 때문에, 교통관제시스템의 관리운영상 유효하다. 그 위에 또, 최후의 출력단계까지 차선위치를 고려할 필요가 없고, 2차선에 걸친 지체차량의 계측도 가능하게 되어, 안정된 지체계측이 가능해진다. 또, 검출된 이동샘플점 및 지체샘플점으로부터, 이동블록 및 지체블록의 형식, 즉, 이동차량 및 지체차량을 이동차량군 및 지체차량군으로서 검출하고 있음으로, 이동블록 및 지체블록으로부터 벗어난 이동샘플점 및 지체샘플점을, 노이즈로서 간단히 제거할 수 있다.

또, 도로위에 계측가능한 거리만큼 사이를 두고 본 실시예의 비디오카메라와 지체계측장치를, 복수개 줄지어 배치하도록하면, 장거리에 걸친 연속된 지체상황을 계측할 수도 있다. 또, 본 실시예는, 계측영역내의 일부의 계측결과로부터 계측영역전체의 지체상황을 추정하고 있는 것이 아니고, 계측영역전체의 지체상황을 직접적으로 계측하고 있음으로, 계측영역내에서 사고나 차량고장이 발생했을 경우에, 즉시로 그것을 검지할 수도 있다.

또한, 상기의 상세한 실시예의 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 실시예는, 본 발명의 화상처리법 및 장치의 썩알맞는 실시예이기도 하다.

다음에, 상기 도로지체상황예측장치를, 1995년, 일본국 토쿄, 오오사카의 2개소의 지점에 있어서 설정해서, 계측을 행한 결과를 이하에 설명한다.

(토쿄에서의 계측결과)

(A) 계측조건

장소: 토쿄의 우찌사이와쪼교차점

환경: 기후(맑음, 흐림, 비), 시간대(주간, 저녁때, 야간), 교통량(경(輕)교통, 중(重)교통)의 점을 고려해서 다음의 6가지의 다른 환경에서 행하였다.

① 8월 2일 15:00∼17:00(주간, 흐린후비, 중교통)

② 8월 2일 18:300∼20:30(저녁때·야간, 흐림, 중교통)

③ 8월 3일 14:45∼16:45(주간·맑음, 중교통)

④ 8월 3일 18:30∼20:30(저녁때·야간, 맑음, 중교통)

⑤ 8월 5일 15:00∼17:00(주간·흐림, 경교통)

⑥ 8월 5일 18:30∼20:30(저녁때·야간, 흐림, 경교통)

(B) 계측방법

계측영역: 카메라의 설치위치로부터 길이 150m의 2차선을 설정했다.

지체의 판정: 저속주행차량은 지체중에 있다고 간주하였다. 지체의 도중이 움직이고 있고, 그 뒤에 지체가 이어지고 있는 경우에는 가장 먼 지체위치를 지체말미로하였다. 지체위치를 1초마다 출력하고, 5분마다의 지체길이의 피크치의 평균치를 계측하였다. 이 평균치를 계측치의 피크치의 평균치로 한다.

(C) 계측평가의 기준

지체계측정밀도를 이하의 식에 의거해서 산출하였다. 단, 참값(眞値)의 피크치의 평균치란, 신호사이클마다 지체길이의 피크치를 구하고, 그 5분간마다의 피크치의 평균치를 표시한다.

지체계측정밀도(%)={계측치의 피크치의 평균지체길이(m)÷참값의 피크치의 평균지체길이(m)}×100 …(ⅲ)

(D) 정밀도평가

상기 ①∼⑥의 환경시에 있어서의 지체계측정밀도의 결과는 이하와 같았다.

①: 95.4% ②: 96.4% ③: 98.6% ④: 95.5% ⑤:98.2% ⑥:95.7%

어느 환경하에 있어서도, 대략 참값대로 지체상황이 계측되어 있고, 지체길이의 피크치도 95%이상의 계측정밀도를 얻을 수 있었다.

(오오사카에서의 계측결과)

(A) 계측조건

장소: 히라카타(시)의 국도 1호 데야시키미나미교차점

환경: 기후(맑음, 비), 시간대(주간, 저녁때, 야간)의 점을 고려해서 다음의 5가지의 다른 환경에서 행하였다.

① 8월 30일 20:45∼21:15(야간, 비)

② 8월 31일 10:20∼10:50(주간, 비)

③ 9월 4일 11:00∼11:30(주간, 맑음)

④ 9월 4일 18:20∼18:50(저녁때, 맑음)

⑤ 9월 4일 19:30∼20:00(야간, 맑음)

(B) 계측방법

계측영역:: 카메라의 설치위치로부터 길이 100m의 2차선을 설정하였다.

지체의 판단: 저속주행차량은 지체중에 있다고 간주하였다. 지체의 도중이 움직이고 있고, 그 뒤에 지체가 이어지고 있는 경우에는 가장먼 지체위치를 지체말미로 하였다.

지체위치: 2차선중, 보다 비디오카메라가까이에 발생한 지체위치를 지체선두위치로하고, 보다 비디오카메라멀리에 발생한 지체위치를 지체말미위치로 하였다. 지체위치의 출력치는 카메라위치로부터의 거리에 대해서, 다음과 같이 하였다.

카메라위치로부터의 거리x(m) 출력치(m)

0＜x≤10 10

10＜x≤20 20

20＜x≤30 30

30＜x≤40 40

40＜x≤50 50

50＜x≤60 60

60＜x≤75 75

75＜x≤100 100

지체위치를 1초마다 출력하였다.

(C) 참값의 계측

8월 30일, 31일에 있어서는, 비디오카메라위치로부터 10, 20, 30, 40, 50, 60, 100m지점의 지체위치의 참값을 카메라화상으로부터 육안계측하였다.

9월 4일에 있어서는, 50, 75, 100m지점에 계측원을 배치해서 지체위치의 참값을 계측하고, 비디오카메라위치로부터 10, 20, 30, 40, 60m지점의 지체위치의 참값을 카메라화상으로부터 육안계측하였다.

(D) 계측평가의 기준

본 발명의 숫법에 의한 계측치와 상기의 숫법에 의한 참값에 대해서, 이하의 식에 의해서 총정지시간을 구하고, 그 비(比)를 지체계측정밀도로서 산출하였다.

총정지시간(m·초)=지체길이(m)×시간(초)

={지체말미위치(m)-지체선두위치(m)}×시간(초) …(ⅳ)

지체계측정밀도(%)={계측치의 총정지시간(m·초)÷참값의 총정지시간(m·초)}×100 … (ⅴ)

(E) 정밀도평가

상기 ①∼⑤의 환경시에 있어서의 계측치의 총정지시간(a), 참값의 총정지시간(b), 지체계측정밀도(c)의 결과는 이하와 같았다.

(a) (m·초) (b) (m·초) (c) (%)

① 42350 43775 96.7

② 36620 37135 98.6

③ 38755 39030 99.3

④ 45940 46695 98.4

⑤ 44690 46465 96.2

어느 환경하에 있어서도, 거의 참값대로 지체상황이 계측되고 있으며, 총정지시간도 96%이상의 계측정밀도를 얻을 수 있었다.

이상과 같이, 어느 경우에 있어서도, 정밀도평가의 결과가 표시한 바와 같이, 계측지점, 시간대, 기후 및 교통량에 상관없이, 안정된 지체길이, 지체위치의 계측이 행하여지고 있다.

(제 2실시예)

본 발명에 관한 교통지체계측방법 및 장치를 채용한 교통관제시스템의 제 2실시예를, 도 20∼도 45를 참조하면서 이하에 상세히 설명한다.

도 20에 표시한 바와 같이, 교통관제시스템의 제 2실시예는, 비디오카메라(81), 지체계측장치(82), 정보표시판(91), 표시제어장치(92) 및 교통관제센터내의 중앙제어장치(100)로 구성된다. 비디오카메라(81)끼리는 서로 소정의 간격으로 고속도로위에 배치되어 있다. 또, 각 비디오카메라(81)는, 도 21에 표시한 바와 같이, 차량의 진행방향 상류쪽으로부터 하류쪽을 향해서 배치, 즉 차량의 뒷면사이드를 촬영하도록 배치되어 있다. 이와 같이 비디오카메라의 방향을 설정하면, 지체범위의 말미위치를 보다 정확하게 계측할 수 있다. 반대로, 지체범위의 개시위치를 보다 정확하게 계측하기 위해서는, 비디오카메라를 차량의 진행방향하류쪽으로부터 상류쪽을 향해서 배치, 즉, 차량의 앞면사이드를 촬영하도록 배치하면 된다.

정보표시판(91)은, 비디오카메라(81)보다도 차량진행방향상류쪽의 고속도로위에, 차량진행방향상류쪽을 향해서 배치되어 있다. 지체계측장치(82)는, 도 3에 표시한 제 1실시예의 지체계측장치(21)∼(24)와 마찬가지의 구성으로 되어 있음으로, 중복설명을 피하기 위해, 여기서는 그 설명은 생략하나, 계측을 실행하기 위한 각종 프로그램이나 초기설정치는, 제 1실시예의 것과 물론 다른 것이다. 본 실시예의 지체계측장치(82)는, 도 21에 표시된 공간계측영역E, 교통흐름계측영역F의 지체상황을 계측하는 것이다. 교통흐름계측영역F는, 비디오카메라(81)로부터 차량의 진행방향으로 10m떨어진 위치로부터, 차량의 진행방향으로 30m의 위치까지의 4차선분의 범위에 상당한다. 또, 이 교통흐름계측영역F에서는, 차량의 식별과 동시에, 감지라인DL위의 차량의 통과대수, 속도, 차량길이, 차종등, 통과대수를 계측할 수 있다. 이 교통흐름계측영역F에서의 계측숫법에 대해서는, 일본국 특개평 5-307695호 공보에 기재되어 있음으로, 여기서는, 그 설명은 생략한다.

한편, 공간계측영역E는, 비디오카메라로부터 차량의 진행방향으로 10m떨어진 위치로부터, 차량의 진행방향으로 200m까지의 2차선분의 범위에 상당한다. 이 공간계측영역E에 있어서의 계측숫법은, 이하에 상세히 설명되나, 공간밀도, 공간속도, 지체말미위치를 계측하기 위한 것이다.

지체계측장치(82)의 계측결과는, 교통관제센터의 중앙제어장치(100)에 송신된다. 중앙제어장치(100)에서는, 수신한 계측결과에 의거해서, 고속도로위의 운전자로서 유익하게되는 교통정보를 작성해서, 표시제어부(92)에 송신하고, 정보표시판(91)에 교통정보가 표시되도록 되어 있다.

여기서, 상기한 바와 같이 구성되는 지체계측장치(82)에 의해 실행되는 공간밀도의 산출방법을, 먼저, 도 22에 표시한 스텝P1∼P16의 순서도에 따라서, 개략적으로 설명한다.

스텝P1에서, 시각tn에 있어서의 샘플점화상을 작성하는 동시에, 화상내에 샘플라인을 설정한다. 그 작성방법에 대해서는, 상기한 제 1의 실시예의 샘플점화상과 마찬가지이며, 중복설명을 피하기 위하여, 여기서는 그 설명은 생략한다. 샘플라인은, 도로횡단방향으로 배열되는 차선폭분의 샘플점에 의해 구성된다. 도 24는, 샘플점화상위에 있어서의 샘플점과 샘플라인과의 관계를 표시하고 있다.

또, 스텝P1에 계속되는 스텝P2, P3도 각각, 상기한 도 7의 스텝S2c, S2d와 마찬가지의 처리이며, 중복설명을 피하기 위하여, 여기서의 설명은 생략한다.

스텝P4 및 스텝P5의 각각에서, 차분화상에 의거해서, 차분샘플라인 및 에지샘플라인을 각각 검출한다. 스텝P6에서는, 스텝P4 및 스텝P5에서 각각 검출된 차분샘플라인 및 에지샘플라인에 의거해서, 존재샘플라인을 검출한다. 스텝P6에 계속되는 스텝P7에서는, 존재샘플라인의 배치에 의거해서 존재샘플라인을 보정하고, 스텝P8에서는, 스텝P4에서 검출된 차분샘플라인의 배치에 의거해서, 존재샘플라인을 보정한다.

스텝P9에서는, 시각tn, 시각tn-αm, 시각tn+βm의 샘플점화상에 의거해서, 이동샘플라인을 검출한다. 스텝P10에서는, 이동샘플라인의 배치에 의거해서, 존재샘플라인을 보정한다.

스텝P11에서는, 계측영역을 복수의 메시로 분할하고, 스텝P12에서는, 스텝P10에서 보정된 존재샘플라이에 의거해서, 시각tn에 있어서의 메시마다의 공간밀도를 산출한다.

스텝P13에서는, 시각tn의 계측영역에 있어서의 대형차량의 혼입률을 산출하고, 스텝P14에서, 시각tn의 계측영역에 있어서의 차간거리를 산출하고, 스텝P15에서, 대형차량의 혼입률 및 차간거리에 의거해서, 공간밀도를 보정한다.

스텝P16에서, n←n+1로해서, 스텝P1로 되돌아간다. 「n」은, 포지티브의 정수이고, ｜tn+1-tn｜은 일정한다. 따라서, 상기 스텝P1∼P16의 각수순은 일정한 시간간격으로 반복된다.

도 23은, 상기 스텝P1∼P15에 있어서의 검출결과 또는 산출결과의 개략적인 관계를 표시한 도면이다. 이들 검출결과 또는 산출결과의 상세한 것은, 후술하는 각 스텝P1∼P15의 상세한 설명에 의해 명백해진다.

다음에, 도 22의 스텝P4의 차분샘플라인의 검출수순의 제 1예를, 도 25에 표시한 스텝P4a∼P4j의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다.

스텝P4a에서, M개의 샘플점으로 이루어진 K번째의 샘플라인의 비디오카메라로부터의 거리에 의거해서, 포지티브의 임계치TH1, 네거티브의 임계치TH2 및 포지티브의 정수임계치TH3을 설정한다. 스텝P4b에서, K번째의 샘플라인의 m번째의 샘플점의 휘도차분치가, TH1보다 큰지 여부가 판별된다. 여기서, 휘도차분치는, 도 22의 스텝P2에서 산출된 차분화상의 각 샘플점의 값을 가리킨다.

스텝P4b에서의 판정이 「YES」면, 스텝P4d로 나아가고, 스텝P4b에서의 판정이 「NO」면, 스텝P4c로 나아간다. 스텝P4c에서는, K번째의 샘플라인의 m번째의 샘플점의 휘도차분치가 TH2보다 작은지 여부를 판정한다. 스텝P4c에서의 판정이 「YES」면, 스텝P4d로 나아가고, 스텝P4c에서의 판정이 「NO」면, 스텝P4e로 나아간다.

스텝P4d에서는, K번째의 샘플라인의 m번째의 샘플점의 플래그를 「ON」으로 해서, 스텝P4e로 나아간다. 스텝P4e와 스텝P4f에 의해, 스텝P4b∼P4d의 동작이, m=M이 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, K번째의 샘플라인의 모든 샘플점의 휘도차분치에 대해서, 포지티브의 임계치TH1보다 큰지, 또는 네거티브의 임계치TH2보다 작은지가 판별된다.

스텝P4g에서는, K번째의 샘플라인의 「ON」의 플래그수가 TH3보다 큰지여부를 판정한다. 스텝P4g에서의 판정이 「YES」면, 스텝P4h로 나아가, K번째의 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출한다. 스텝P4g의 판정이 「NO」면, 스텝P4i로 나아간다. 스텝P4i와 스텝P4j에 의해, 스텝P4a∼P4h의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 여기에 K는 계측영역내의 1차선분의 샘플라인수를 표시한다. 이 반복동작에 의해, 계측영역의 1차선분의 모든 차분샘플라인이 검출된다.

스텝P4a에 있어서의 포지티브의 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 작고, 반대로 네거티브의 임계치TH2는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 크게되도록 설정하면 좋다. 이것은, 비디오카메라로부터 먼위치에서는 가까운 위치에 비해서 화상이 희미해지고, 차량과 배경과의 휘도차가 작아지기 때문이다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 TH1, TH2를 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일정도의 정밀도로 차분샘플라인을 검출할 수 있다. 스텝P4a에 있어서의 포지티브의 정수임계치TH3은, 휘도차의 변화가 적은 비디오카메라로부터 먼 영역에서는 작게하고, 휘도차의 변화가 큰 카메라로부터 가까운 영역에서는 반대로 크게한다. 이와 같이 함으로써, 카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 검출레벨에 의해 차분샘플라인을 검출하는 일이 가능하게 된다.

다음에, 도 22의 스텝P4의 차분샘플라인의 검출수순의 제 2예를, 도 26에 표시한 스텝P4A∼P4H의 순서도에 따라서, 이하에 설명한다.

스텝P4A에서는, k번째의 샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 제 1, 제 2의 포지티브의 임계치TH1, TH2와, 제 1, 제 2의 네거티브의 임계치TH3, TH4를 설정한다. 또한, TH4＜TH3＜0＜TH1＜TH2이다. 이와 같이 임계치를, 포지티브네거티브를 나누어서 설정하는 것은, 이하의 이유에 의한다. 즉, 각 샘플라인에 포함되는 샘플점의 휘도차분치는, 포지티브의 값의 것도 있고, 네거티브의 값의 것도 있다. 이것을, 포지티브, 네거티브의 구별없이 처리하려고 하면, 포지티브, 네거티브의 휘도차분치끼리의 상쇄가 발생하거나 노이즈를 얻기 쉬워지거나해서, 이들의 영향에 의해 잘못검출하기 쉬워진다. 이와 같은 잘못검출을 피하기 위하여, 상기의 임계치를 포지티브, 네거티브로 나누어서, 포지티브의 휘도차분치와 네거티브의 휘도차분치를 따로 처리하도록 하고 있다.

스텝P4B에서는, k번째의 샘플라인의 샘플점중, 제 1의 포지티브의 임계치TH1보다 큰 샘플점의 휘도차분치의 평균치PM을 산출한다. P4C에서는, k번째의 샘플라인의 샘플점중, 제 1의 네거티브의 임계치TH3보다 작은 샘플점의 휘도차분치의 평균치NM을 산출한다.

스텝P4C에서 스텝P4D로 나아가, 평균치PM이 제 2의 포지티브의 임계치TH2보다 큰지여부가 판정된다. 스텝P4D에서의 판정이 「YES」면, 스텝P4F로 나아가고, 스텝P4D에서의 판정이 「NO」면, 스텝P4E로 나아간다. 스텝P4E에서는, 평균치NM이 제 2의 네거티브의 임계치TH4보다 작은지 여부가 판별된다. 스텝P4E에서의 판정이 「YES」면 스텝P4F로 나아가, k번째의 샘플라인을 차분샘플라인으로서 검출한다. 스텝P4E의 판정이 「NO」면, 스텝P4G로 나아간다. 스텝P4G와 스텝P4H에 의해, 스텝P4A∼P4F의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 차분샘플라인이 검출된다.

스텝P4A에 있어서의 포지티브의 임계치TH1, TH2는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 작고, 반대로 네거티브의 임계치TH3, TH4는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 크게 되도록 설정하면 좋다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 TH1∼TH4를 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일정도의 정밀도에 의해서 차분샘플라인을 검출할 수 있다.

다음에, 도 22의 스텝5의 에지샘플라인의 검출수순의 제 1예를, 도 27에 표시한 스텝P5a∼P5k의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다.

스텝P5a에서, 도 22의 스텝P2에서 산출된 차분화상을 차량진행방향으로 소벨미분자에 의해 공간미분해서, 각 샘플점의 공간미분치를 산출한다. 스텝P5b에서는, k번째의 샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 포지티브의 임계치TH1, 네거티브의 임계치TH2, 포지티브의 정수임계치TH3을 설정한다.

스텝P5b에 계속되는 스텝P5c에서는, k번째의 샘플라인의 m번째의 샘플점의 공간미분치가 TH1보다 큰지 여부가 판정된다. 스텝P5c에서의 판정이 「YES」면, 스텝P5e로 나아가고, 스텝P5c에서의 판정이 「NO」면, 스텝P5d로 나아간다. 스텝P5d에서는, k번째의 샘플라인의 m번째의 샘플점의 공간미분치가 TH2보다 작은지 여부가 판정된다. 스텝P5d에서의 판정이 「YES」면, 스텝P5e로 나아가고, 스텝P5d에서의 판정이 「NO」면 스텝P5f로 나아간다.

스텝P5c 또는 스텝P5d로부터 스텝P5e로 나아가면, k번째의 샘플라인의 m번째의 플래그를 「ON」으로해서, 스텝P5f로 나아간다. 스텝P5f와 스텝P5g에 의해, 스텝P5c∼P5e의 동작이, m=M이 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, k번째의 샘플라인의 모든 샘플점의 공간미분치에 대해서, 포지티브의 임계치TH1보다 큰지, 또는, 네거티브의 임계치TH2보다 작은지가 판정된다.

스텝5f에서 스텝p5h로 나아가면, 「ON」의 플래그수가 포지티브의 정수임계치TH3보다 큰지 여부가 판별된다. 스텝P5h에서의 판정이 「YES」면, 스텝PSi로 나아가, k번째의 샘플라인을 에지샘플라인으로서 검출한다. 스텝P5h에서의 판정이 「NO」면, 스텝P5j로 나아간다. 스텝P5j와 스텝P5k에 의해, 스텝P5b∼P5i의 동작이, k=K로 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 에지샘플라인이 검출된다.

스텝P5b에 있어서의 포지티브의 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 작고, 반대로 네거티브의 임계치TH2는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 크게되도록 설정하면 좋다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 TH1, TH2를 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일정도의 정밀도로 에지샘플라인을 검출할 수 있다. 스텝P5b에 있어서의 포지티브의 정수임계치TH3은, 휘도차의 변화가 적은 비디오카메라로부터 먼 영역에서는 작게하고, 휘도차의 변화가 큰 카메라로부터 가까운 영역에서는 반대로 크게한다. 이와 같이 함으로써, 카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 검출레벨에 의해 에지샘플라인을 검출하는 일이 가능하게 된다.

다음에, 도 22의 스텝P5의 에지샘플라인의 검출수순의 제 2예를, 도 28에 표시한 스텝P5A∼P5I의 순서도에 따라서, 이하에 설명한다.

스텝P5A에서, 도 22의 스텝P2에서 산출된 차분화상을 차량진행방향으로 소벨미분자에 의해 공간미분해서, 각샘플점의 공간미분치를 산출한다.

스텝P5B에서는, k번째의 샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 제 1, 제 2의 포지티브의 임계치TH1, TH2와, 제 1, 제 2의 네거티브의 임계치TH3, TH4를 설정한다. 또한, TH4＜TH3＜0＜TH1＜TH2이다. 이와 같이 임계치를, 포지티브 네거티브를 나누어서 설정하는 것은, 이하의 이유에 의한다. 즉, 각 샘플라인에 포함되는 샘플점의 공간미분치는, 포지티브의 값의 것도 있고, 네거티브의 값의 것도 있다. 이것을, 포지티브, 네거티브의 구별없이 처리하려고 하면, 포지티브, 네거티브의 공간미분치끼리의 상쇄가 발생하거나 노이즈를 얻기 쉬워지거나해서, 이들의 영향에 의해 잘못검출하기 쉬워진다. 이와 같은 잘못검출을 피하기 위하여, 상기의 임계치를 포지티브, 네거티브로 나누어서, 포지티브의 공간미분치와 네거티브의 공간미분치를 따로 처리하도록 하고 있다.

스텝P5C에서는, K번째의 샘플라인의 샘플점중, 제 1의 포지티브의 임계치TH1보다 큰 샘플점의 공간미분치의 평균치PM을 산출한다. P5D에서는, k번째의 샘플라인의 샘플점중, 제 1의 네거티브의 임계치TH3보다 작은 샘플점의 공간미분치의 평균치NM을 산출한다.

스텝P5D에서 스텝P5E로 나아가, 평균치PM이 제 2의 포지티브의 임계치TH2보다 큰지여부가 판별된다. 스텝P5E에서의 판정이 「YES」면, 스텝P5G로 나아가고, 스텝P5E에서의 판정이 「NO」면, 스텝P5F로 나아간다. 스텝P5F에서는, 평균치NM이 제 2의 네거티브의 임계치TH4보다 작은지 여부가 판정된다. 스텝P5F에서의 판정이 「YES」면 스텝P5G로 나아가, k번째의 샘플라인을 에지샘플라인으로서 검출한다. 스텝P5F에서의 판정이 「NO」면, 스텝P5H로 나아간다. 스텝P5H와 스텝P5I에 의해, 스텝P5B∼P5G의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 에지샘플라인이 검출된다.

스텝P5B에 있어서의 포지티브의 임계치TH1, TH2는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 작고, 반대로 네거티브의 임계치TH3, TH4는, 비디오카메라로부터 먼위치의 샘플라인에 대응하는 것일수록 크게 되도록 설정하면 좋다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 TH1∼TH4를 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일정도의 정밀도에 의해서 에지샘플라인을 검출할 수 있다.

도 22의 스텝P6에 있어서의 존재샘플라인은, 이하와 같이 해서 검출한다. 즉, 도 22의 스텝P4에서 검출된 차분샘플라인과, 스텝P5에서 검출된 에지샘플라인중의 적어도 한쪽의 샘플라인이면, 그 샘플라인을 존재샘플라인으로서 검출한다.

다음에, 도 22의 스텝P7의 존재샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정수순을, 도 29에 표시한 스텝 P7a∼P7m의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다. 이 존재샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정은, 앞절반의 스텝P7a∼P7e가 차체범위내에 있어서의, 존재샘플라인의 검출누락을 보정하기 위한 처리이고, 뒤절반의 스텝P7g∼P7m이 차체범위외의 존재샘플라인의 잘못검출을 보정하기 위한 처리이다.

스텝P7a에서, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 임계치TH1을 설정한다. 스텝P7b에서, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인사이에 존재하는 샘플라인의 수를 카운트한다.

스텝P7b에 계속되는 스텝P7c에서, 카운트된 라인수가 TH1보다 작은지 여부가 판정된다. 스텝P7c에서의 판정이 「YES」면, 스텝P7d로 나아가, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인의 사이의 샘플라인을 존재샘플라인으로서 추가한다. 스텝P7c에서의 판정이 「NO」면, 스텝P7e로 나아간다. 스텝P7e와 스텝P7f에 의해, 스텝P7a∼P7d의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일치선분의 모든 존재샘플라인에 대해서, 도 22의 스텝P6에서 검출된 존재샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인을 추가하는 보정이 이루어진 것으로 된다.

예를 들면, 도 22의 스텝P6에서, 도 30의 (a)에 표시한 바와 같은 배치에 의해 존재샘플라인이 검출되었을 경우, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인사이의 샘플라인의 수는 이하와 같이 된다. 위로부터 1번째와 2번째의 존재샘플라인의 사이와, 2번째와 3번째의 존재샘플라인의 사이에는 0개의 샘플라인, 3번째와 4번째의 존재샘플라인의 사이의 영역L1에는 2개의 샘플라인, 4번째와 5번째의 존재샘플라인의 사이에는 0개의 샘플라인, 5번째와 6번째의 사이의 존재샘플라인의 사이의 영역L2에는 5개의 샘플라인, 6번째와 7번째의 존재샘플라인의 사이의 영역L3에는 7개의 샘플라인, 7번째와 8번째의 존재샘플라인의 사이와, 8번째와 9번째의 존재샘플라인의 사이에는 0개의 샘플라인이 각각 존재한다. 따라서, 스텝P7b에서 임계치TH1을 TH1=3=일정으로 설정했을 경우, 도 30의 (a) 및 (b)에 표시한 바와 같이, 영역L1의 샘플라인만이 존재샘플라인으로서 추가된다.

다시 도 29에 있어서, 스텝P7e에서 스텝P7g로 나아가면, 존재샘플라인을, 다른 샘플라인을 포함하지 않고 연속된 존재샘플라인으로 이루어진 복수의 라인그룹으로 분류한다. 스텝P7h에서, 각라인그룹의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서 r번째의 라인그룹의 판정에 사용하는 임계치TH2를 설정한다. 스텝P7i에서는, r번째의 라인그룹에 포함되는 존재샘플라인의 수를 산출한다.

스텝P7i에 계속되는 스텝P7j에서는, 카운트된 존재샘플라인의 수가, TH2보다 작은지 여부가 판정된다. 스텝P7j에서의 판정이 「YES」면, 스텝P7k로 나아가, r번째의 라인그룹에 포함되는 모든 존재샘플라인을 제거한다. 스텝P7j에서의 판정이 「NO」면, 스텝P7l로 나아간다. 스텝P7l과 스텝P7m에 의해, 스텝P7g∼P7k의 동작이, r=R가 될 때까지 반복된다. 또한, R은 계측영역의 일차선분에 포함되는 라인그룹의 총수이다. 이 반복동작에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 존재샘플라인에 대해서, P7d에서 보정된 존재샘플라인의 배치에 의거해서 존재샘플라인을 제거하는 보정이 이루어진 것으로 된다.

스텝P7d종료후에, 도 30(b)에 표시한 바와 같은 배치로 존재샘플라인이 검출되었을 경우, r번째의 라인그룹의 존재샘플라인의 수는 이하와 같이 된다. 영역L4로 표시되는 1번째의 라인그룹에는 7개의 존재샘플라인, 영역L5로 표시되는 2번째의 라인그룹에는, 1개의 존재샘플라인, 영역L6으로 표시되는 3번째의 라인그룹에는, 3개의 존재샘플라인이 각각 존재하고 있다. 따라서, 스텝P7h에서 임계치TH2를 TH2=3=일정으로 설정해두면, 도 30의 (b) 및 (c)에 표시한 바와 같이, 영역L5의 라인그룹의 존재샘플라인이 제거된다.

스텝P7a, P7h에 있어서의 임계치TH1, TH2는, 화상위에 묘사되는 평균적인 차량의 길이의 1/4에 상당하는 샘플라인수에 일치시키면 좋다. 이 때문에, 임계치TH1, TH2는 비디오카메라로부터 먼영역에서는 차량이 작은상으로서 얻게됨으로, 작게하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에서는, 차량이 큰 상으로서 얻게됨으로, 크게한다. 이와 같이 함으로써, 카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 정밀도로 존재샘플라인을 추가 또는 삭제하는 보정처리를 할 수 있다.

다음에, 도 22의 스텝P8의 차분샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정수순의 일예를, 도 31에 표시한 스텝P8a∼P8i의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다. 이 차분샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정은, 건물이나 차량 등의 그림자를 잘못하여 차량이 존재하고 있다고 오인해서 검출된 존재샘플점을 제거하기 위한 처리다. 상세하게는, 상기한 차분샘플라인은, 시각tn의 샘플점화상과 기준휘도화상과의 휘도차로부터 단순히 검출됨으로, 차량의 그림자의 범위나, 햇살의 급격한 변화에 의해 돌연나타난 건물의 그림자의 범위의 샘플라인이 잘못하여 존재샘플라인으로서 검출되게 된다. 따라서, 차분샘플라인의 배치로부터 건물이나 차량의 그림자에 의해서 발생하는 잘못검출을 보정할 필요가 있다.

스텝P8a에서, 에지샘플라인을 포함하지 않고 연속되는 차분샘플라인으로 이루어진 라인그룹을 검출한다. 여기서, 에지샘플라인을 포함하지 않는 라인그룹을 특정하는 것은, 하기의 이유에 의한다. 일반적으로 그림자의 범위는 에지가 검출되기 어렵고, 또 그림자의 범위의 샘플점의 휘도치도 상대적으로 작기 때문에, 통상, 에지샘플라인의 검출되지 않는다. 이 때문에, 에지샘플라인이 검출된 영역은 그림자가 존재하고 있지않다고 간주할 수 있기 때문이다. 스텝P8b에서, k번째의 라인그룹의 비디오카메라의 위치에 의거해서, 임계치TH1을 설정한다. 또, 스텝P8b에서 소정의 휘도치를 표시한 임계치TH2를 설정한다. 스텝P8c에서, k번째의 라인그룹에 포함되는 차분샘플라인의 수를 카운트한다.

스텝P8c에 계속되는 스텝P8d에서, 카운트된 라인수가 임계치TH1보다 큰지여부가 판별된다. 스텝P8d에서의 판정이 「YES」면, 스텝P8e로 나아가, k번째의 라인그룹의 각차분샘플라인에 위치적으로 대응하는 시각tn의 샘플점화상위의 각 샘플라인내의 샘플점의 휘도치의 평균치BM을 산출한다. 스텝P8d에서의 판정이 「NO」면, 스텝P8h로 나아간다.

스텝P8e로부터 스텝P8f로 나아가면, 상기 BM이 임계치TH2보다 작은지 여부가 판별된다. 스텝P8f에서의 판정이 「YES」면, 스텝P8g로 나아가, k번째의 라인그룹의 차분샘플라인에 위치적으로 대응하는 존재샘플라인을 제거한다. 스텝P8f에서의 판정이 「NO」면, 스텝P8h로 나아간다. 스텝P8h와 스텝P8i에 의해, 스텝P8b∼P8g의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 존재샘플라인에 대해서, 차분샘플라인의 배치에 의거해서 존재샘플라인을 제거하는 보정이 이루어진 것으로 된다.

스텝P8b에 있어서의 임계치TH1은, 화상위에 묘사되는 평균적인 차량의 길이의 1/4에 상당하는 샘플라인수에 일치시키면 좋다. 이 때문에, 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼 영역에서는 차량이 작은상으로서 얻게됨으로, 작게하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에서는, 차량이 큰 상으로서 얻게됨으로, 크게한다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느 위치에서도 동일 정도의 정밀도에 의해서 존재샘플라인을 제거할 수 있다.

다음에, 도 22의 스텝P9의 이동샘플라인의 검출수순의 일예를, 도 32에 표시한 스텝P9a∼P9g의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다.

스텝P9a에서, 이동샘플점을 검출한다. 이 이동샘플점의 검출수순은, 상기의 제 1실시예의 도 10에 표시된 검출수순과 동일하며, 중복설명을 피하기 위하여, 여기서는 그 설명을 생략한다.

스텝P9b에서는, k번째의 샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 임계치TH1을 설정한다. 스텝P9c에서는, k번째의 샘플라인에 포함되는 이동샘플점의 수를 카운트한다.

스텝P9c에 계속되는 스텝P9d에서는, 카운트된 이동샘플점수가 임계치TH1보다 큰 여부가 판별된다. 스텝P9d에서의 판정이 「YES」면, 스텝P9e로 나아가, k번째의 샘플라인을 이동샘플라인으로서 검출한다. 스텝P9d에서의 판정이 「NO」면, 스텝P9f로 나아간다. 스텝P9f와 스텝P9g에 의해, 스텝P9b∼P9e의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 이동샘플라인이 모두 검출된다.

스텝P9b에 있어서의 임계치TH1은, 비디오카메라로부터 먼 영역의 것일수록 작아지도록 설정하면 좋다. 이와 같이 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 TH1을 설정함으로써, 비디오카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 어느위치에서도 동일정도의 정밀도로 이동샘플라인을 검출할 수 있다.

다음에, 도 22의 스텝P10의 이동샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정수순의 일예를, 도 33도에 표시한 스텝P10a∼P10g의 순서도에 따라서, 이하에 상세히 설명한다. 이 이동샘플라인의 배치에 의거한 존재샘플라인의 보정은, 도 29의 스텝P7a∼P7f에서 보정되지 않았던, 차체범위내의 존재샘플라인의 검출누락을 보정하기 위한 처리이다. 상세하게는, 기준휘도화상과의 콘트라스트가 작고, 차체범위내에서의 휘도의 변화가 작은 차량이 도로위에 존재하고 있는 경우에는, 이 차량의 존재는 차분샘플라인이나 에지샘플라인으로 검출되기 어렵고, 또 상기의 스텝P7a∼P7f의 처리에서는 보정되지 않는다. 이와 같은 차량의 존재는, 이동샘플라인에 의해서 검출할 수 있는 일이 있으며, 이동샘플라인의 배치에 의거해서, 존재샘플라인의 검출누락을 보정한다.

스텝P10a에서, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인의 비디오카메라로부터의 위치에 의거해서, 임계치TH1, TH2를 설정한다. 단, TH1＜TH2이다. 이 스텝P10a에서 설정되는 임계치TH1은, 도 29의 스텝P7a에서 설정되는 임계치TH1과 일치시킨다. 이와 같이 설정하는 것은, 스텝P10a∼P10g에서의 처리의 보정대상의 샘플라인을, 스텝P7a∼P7f에서의 처리의 보정대상으로부터 벗어난 것에만 한정하기 때문이다. 이 결과, 쓸데없는 처리나 보정누락을 방지할 수 있다.

스텝P10b에서, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인사이에 존재하는 샘플라인의 수를 카운트한다. 스텝P10c에서는, 카운트된 라인수가 TH1이상이고 또한, TH2보다 작은지여부가 판정된다. 스텝P10c에서의 판정이 「YES」면, 스텝P10d로 나아가고, 스텝P10c에서의 판정이 「NO」면, 스텝10f로 나아간다.

스텝P10c로부터 스텝P10d로 나아가면, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인의 사이에, 이동샘플라인이 존재하는지 아닌지가 판정된다. 스텝P10d에서의 판정이 「YES」면, 스텝P10e나아가, k번째가 k+1번째의 존재샘플라인의 사이의 이동샘플라인을 포함하는 샘플라인을, 존재샘플라인에 추가한다. 스텝P10d에서의 판정이 「NO」면, 스텝P10f로 나아간다. 스텝P10f와 스텝P10g에 의해, 스텝P10a∼P10e의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 이 반복에 의해, 계측영역의 일차선분의 모든 존재샘플라인에 대해서, 이동샘플라인의 배치에 의거해서, 존재샘플라인을 추가하는 보정이 이루어진 것으로 된다.

예를 들면, 도 22의 스텝P8, P9의 각각에서, 도 34의 (a)의 표시한 바와 같은 배치의 존재샘플라인 및 이동샘플라인을 얻게된 경우, k번째와 k+1번째의 존재샘플라인의 사이의 샘플라인의 수는 이하와 같이 된다. 위로부터 1번째∼7번째의 인접하는 2개의 존재샘플라인의 각각의 사이에는 0개의 샘플라인, 7번째와 8번째의 존재샘플라인의 사이의 영역L7에는 3개의 샘플라인, 8번째∼10번째의 인접하는 2개의 존재샘플라인의 각각의 사이에는 0개의 샘플라인, 10번째와 11번째의 존재샘플라인의 사이의 영역L8에는 6개의 샘플라인, 11번째∼14번째의 인접하는 2개의 존재샘플라인의 각각의 사이에는 0개의 샘플라인이 존재하고 있다. 한편, 영역L7에는 1개의 이동샘플라인, 영역L8에는 0개의 이동샘플라인이 각각 존재하고 있다. 따라서, 스텝P10a에서 임계치TH1, TH2를 TH1=3=일정, TH2=5=일정으로 설정했을 경우, 도 34의 (a) 및 (b)에 표시한 바와 같이, 영역L7의 샘플라인이 존재샘플라인으로서 추가된다.

스텝P10a에 있어서의 임계치 TH1, TH2는, 각각 화상위에 묘사되는 평균적인 차량의 길이의 1/4, 1/2에 상당하는 샘플라인수에 일치시키면 좋다. 이 때문에, 임계치TH1, TH2는, 비디오카메라로부터 먼영역에서는 차량이 작은 상으로서 얻게됨으로, 작게하고, 비디오카메라로부터 가까운 영역에서는, 차량이 큰 상으로서 얻게됨으로, 크게한다. 이와 같이 함으로써, 카메라로부터의 거리에 영향받는 일없이, 모든 영역에 있어서 동일정도의 정밀도에 의해서 존재샘플라인을 보정할 수 있다.

도 22의 스텝P11에 있어서의 메시는, 도 35에 표시된다. 이 메시는, 비디오카메라로부터의 거리가 가까워짐에 따라서, 세로사이즈가 크게되도록 설정되어 있다. 이와 같이 메시사이즈를 비디오카메라로부터의 거리에 따라서 설정함으로써, 각 메시에 의해 지정되는 실제의 도로위의 각 영역의 사이즈를 동일 정도로 할 수 있다.

도 22의 스텝P12에 있어서의 메시의 공간밀도는, 하기의 식에 의해 산출된다.

D(m)=PSL(m)/TSL(m) …(ⅵ)

여기에, D(m)는 m번째의 메시의 공간밀도, PSL(m)은, m번째의 메시에 포함되는 샘플라인의 총수이다. 도 35에 표시한 바와 같은 배치에 의해 존재샘플라인이 구하여졌을 경우, 메시M1의 공간밀도는 33%, 메시M2∼M4의 공간밀도는 100%, 메시M5의 공간밀도는 75%, 메시M6의 공간밀도는 0%, 메시M7의 공간밀도는 80%로 된다.

도 22의 스텝P13에 있어서의 대형차량의 혼입률은 이하와 같은 숫법에 의해 산출한다.

먼저, 5분 또는 10분간의 단위시간내에서의 도 21에 표시한 교통흐름계측영역F에서의 대형차량의 혼입률Rt를 다음식에 의해 산출한다.

Rt=N_L/N_T

여기서, N_L은, 도 21의 감지라인DL을 통과한 대형차량대수, N_T는, 감지라인DL을 통과한 전체차량대수이다. 또한, 도 21에 표시한 교통흐름계측영역F에서는, 상기한 바와 같이, 차량의 통과대수, 차량의 대형차량, 보통차량의 구별을 계측할 수 있음으로, 이들 계측데이터를 이용해서, 혼입률Rt를 산출한다.

도 22의 스텝P14에 있어서의 차간거리는, 비디오카메라로부터의 정보로부터는 실제로 계측하는 것은 곤란함으로, 실제로는, 차간거리와 비례관계가 있다고 추정되는 차량의 속도 또는 단위시간당의 통과대수를 산출해서, 이들 산출치를 차간거리에 상당하는 것으로 해서 이용한다.

도 22의 스텝P15에 있어서의 대형차량혼입률과 차간거리에 의거한 공간밀도의 보정은, 이하의 숫법에 의해 이루어진다. 대형차량의 혼입에 의한 보정은, 외관상의 차량존재범위에 의해서 산출된 공간밀도를 보정하기 위한 처리이다. 구체적으로는, 도 36의 해칭영역에 의해 표시한 차량이 대형차량인때, 차량의 실제의 존재범위보다도 외관상의 차량존재범위가 매우 커진다. 이 외관상의 차량존재범위에 의해 산출된 공간밀도가 보정된다.

먼저, 상기 단위시간내에 교통흐름계측영역F를 통과한 전체차량의 평균차높이 ha, 평균차길이la를 각각 다음식에 의해 산출한다.

ha=Rt×h_L+(1-Rt)×h_S…(ⅷ)

la=Rt×l_L+(1-Rt)×l_S…(ⅸ)

여기서, h_L은 대형차량의 높이, h_S는 보통차량의 높이, l_L은 대형차량의 길이, l_S는 보통차량의 길이이다.

다음에, 도 36의 해칭영역에 의해 표시한 차량에 의한 숨은 범위 l_h를 다음식에 의해 산출한다.

lh=ha×L(H-ha) …(ⅹ)

여기에, H는 비디오카메라의 노면으로부터의 높이, L은 비디오카메라로부터 차량의 선단위치까지의 거리이다.

상기 lh, la에 의해, 외관상의 차량존재범위를 실제의 차량존재범위로 보정하기 위한 보정률Re를 다음식에 의해 산출한다.

Re=la/(la+lh) …(xi)

또한, 도 21에 표시한 교통흐름계측영역F에서는, 상기한 바와 같이, 차량의 통과대수, 차량의 대형차량, 보통차량의 구별, 차량의 길이등을 계측할 수 있음으로, 이들 계측데이터를 이용해서, 보정률Re를 산출한다. 또, 보정률Re에 의한 보정은, 교통흐름계측영역F이외의 공간계측영역E의 계측결과에 이용하면 된다. 교통흐름계측영역F에서는, 개개의 차량의 차길이를 직접 계측할 수 있음으로, 개개의 차량마다, 보정률을 산출하면 된다.

상기와 같이 해서 산출된 보정률Rc는, 차간거리가 길면, 그대로 사용할 수 있으나, 차간거리가 짧으면, 즉, 비디오카메라에 의해 촬영된 화상위에서 차량이 중첩해서 보이면, 식(xi)에서 산출된 Re를 그대로 사용할 수 없고, 증가시킬 필요가 있다. 구체적으로는, 차간거리가 길수록, 보정률Re를 식(xi)에서 산출된 값에 근접시키고, 차간거리가 짧아질수록, 보정률Re를 1에 근접시킨다.

공간계측영역E에 있어서는, 비디오카메라로부터의 정보밖에 지체계측장치는 입수할 수 없기 때문에, 복수의 차량이 중첩해서 촬영되게되는 차간거리가 짧게되어 있는 경우에는, 차간거리를 계측할 수 없다. 이 때문에, 상기의 차간거리는, 직접 산출하는 것은 아니고, 차간거리와 비례관계가 있는 계측치, 본실시예는, 후술하는 방법에 의해 산출되는 공간속도와 교통흐름계측영역F에서 계측된 단위시간당의 통과대수를 차간거리에 상당하는 것으로 해서 이용한다. 구체적으로는, 공간속도가 클수록, 보정률Re를 식(xi)에서 산출된 값에 근접시키고, 공간속도가 작을수록, 보정률Re를 1에 접근시킨다. 한편, 통과대수가 적을수록, 보정률Re를 식(xi)에서 산출된 값에 근접시키고, 통과대수가 많을수록, 보정률Re를 1에 근접시킨다.

도 22의 스텝P15에 있어서는, 상기한 바와 같이 해서 산출되어 보정된 보정률Re를, 각메시의 공간밀도에 승산함으로써, 공간밀도를 보정한다.

다음에, 지체계측장치(82)에 의해 실행되는 공간속도의 산출방법을, 먼저, 도 37에 표시한 스텝Q1∼Q15의 순서도에 따라서, 개략적으로 설명한다.

스텝Q1에서, 시각tn, tn+γ의 각 화상의 샘플점화상을 작성한다. 스텝Q2에서, 각 샘플점화상의 각 샘플라인에 포함되는 샘플점의 휘도치의 평균치를 산출해서, 각 샘플라인의 라인휘도평균치를 산출한다.

스텝Q3에서, 시각tn의 샘플점화상위의 이동샘플라인을 검출한다. 이동샘플라인은, 상기한 도 32의 순서도와 동일수순에 의해 검출함으로, 중복설명을 피하기 위하여, 여기서는 그 설명을 생략한다.

스텝Q4에서, 시각tn의 샘플점화상위에서의 각 이동샘플라인의 시각tn+γ의 화상위에서의 이동할곳을 검출한다. 스텝Q5에서는, 이동할곳이 검출된 이동샘플라인의 속도를 산출한다.

스텝Q6에서, 시각tn의 샘플점화상을 복수의 메시로 분할한다. 스텝Q7에서, k번째의 메시내의 이동할곳을 추적할 수 있었던 이동샘플라인의 평균속도를 산출한다. 스텝Q8에서, k번째의 메시에서 이동할곳을 추적할 수 있었던 이동샘플라인수의 k번째의 메시에 포함되는 전체샘플라인수에 대한 비율을 산출한다.

스텝Q8에 계속되는 스텝Q9에서, k번째의 메시의 이동샘플라인의 비율이 소정의 임계치보다 큰지 여부가 판별된다. 스텝Q9에서의 판정이 「YES」면, 스텝Q10으로 나아가, k번째의 메시내의 이동샘플라인의 평균속도를, k번째의 메시의 공간속도로서 검출한다. 스텝Q9에서의 판정이 「NO」면, 스텝Q11로 나아가, 속도 0㎞/h를, k번째의 메시의 공간속도로서 설정한다.

스텝Q10으로부터 스텝Q12로 나아가면, k번째의 공간속도를 지수평활화해서, 스텝Q13으로 나아간다. 스텝Q13, Q14에 의해, k=K가 될 때까지, 스텝Q7∼스텝Q12가 반복된다. 이 결과, 시각tn의 샘플점화상에 있어서의 각 메시의 공간속도가 산출된 것으로 된다.

상기의 스텝Q1∼Q15는, 소정의 시간간격으로 반복된다. 상기 스텝Q1∼Q15에서 필요한 화상데이터나, 검출 또는 산출되는 데이터의 개략적인 관계를 도 38에 표시한다.

다음에, 도 37의 스텝Q4의 이동샘플라인의 이동할곳을 검출하는 수순의 제 1예를, 도 39에 표시한 스텝Q4a∼Q4g의 순서도에 따라서, 이하에 설명한다.

스텝Q4a에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 위치와, 시간간격γ에 의거해서, k번째의 이동샘플라인의 tn+γ의 샘플점화상위의 예상이동범위를 산출한다. 스텝Q4b에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인과, 시각tn+γ의 샘플점화상위의 예상이동범위내의 각샘플라인과의 휘도치의 차를 표시하는 휘도차분치의 절대치를 산출한다.

스텝Q4b에 계속되는 스텝Q4c에서, 최소의 휘도차분치의 절대치가 소정의 임계치보다 작은지 여부가 판별된다. 스텝Q4c에서의 판정이 「YES」면, 스텝Q4d로 나아가, 최소의 휘도차분치의 절대치의 샘플라인을 k번째의 이동샘플라인의 이동할곳으로서 검출한다. 스텝Q4c에서의 판정이 「NO」면, 스텝Q4e로 나아가, k번째의 이동샘플라인의 이동할곳을 없다고 검출한다.

스텝Q4d 및 스텝Q4e에 계속되는 스텝Q4f 및 스텝Q4g에 의해, 스텝Q4a∼스텝Q4e의 동작이, k=K가 될 때까지 반복된다. 결과적으로, 시각tn의 샘플점화상위의 모든 이동샘플라인의 이동할곳의 유무와 이동할 곳의 위치가 검출된다.

다음에, 도 37의 스텝Q4의 이동샘플라인의 이동할곳을 검출하는 수순의 제 2예를, 도 40에 표시한 스텝Q4A∼Q4M의 순서도에 따라서 이하에 상세히 설명한다.

스텝Q4A에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 위치와, 시간간격γ에 의거해서, k번째의 이동샘플라인의 tn+γ의 샘플점화상위의 제 1의 예상이동범위를 산출한다. 스텝Q4B에서, 제 1의 예상이동범위의 1샘플라인분 앞뒤로 어긋난 범위를, 각각 제 2, 제 3의 예상이동범위로서 검출한다.

스텝Q4c에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인과, 시각tn+γ의 샘플점화상위의 제 1의 예상이동범위내의 m번째의 샘플라인과의 휘도치의 차를 표시하는 휘도차분치의 절대치U1을 산출한다.

스텝Q4D에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 바로앞의 샘플라인과, 시각tn+γ의 샘플점화상위의 제 2의 예상이동범위내의 m번째의 샘플라인과의 휘도치의 차를 표시하는 휘도차분치의 절대치U2를 산출한다.

스텝Q4E에서, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 바로뒤의 샘플라인과, 시각tn+γ의 샘플점화상위의 제 3의 예상이동범위내의 m번째의 샘플라인과의 휘도치의 차를 표시하는 휘도차분치의 절대치U3을 산출한다.

스텝Q4F에서, U1, U2, U3을 가산해서 휘도차분치의 총합Um을 산출한다. 스텝Q4G와 스텝Q4H에 의해, m=M이 될 때까지, 스텝Q4C∼스텝Q4F를 반복하여, 제 1, 제 2, 제 3의 예상이동범위의 모든 샘플라인에 대한 이동샘플라인과 그 앞뒤의 샘플라인과의 휘도차분치의 계산과 그 총합처리를 실행한다.

스텝Q4I에서, 총합Um중의 최소의 Um이 임계치보다 작은지 여부를 판별한다. 스텝Q4I에서의 판정이 「YES」면, 스텝Q4J로 나아가, 최소의 총합Um의 제 1의 예상이동범위내의 샘플라인을, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 이동할곳으로서 검출한다. 스텝Q4I에서의 판정이 「NO」면, 스텝Q4K로 나아가, 시각tn의 샘플점화상위의 k번째의 이동샘플라인의 이동할곳없다고 판정한다.

스텝Q4L과 스텝Q4M에 의해, k=K될때까지, 스텝Q4A∼스텝Q4K를 반복한다. 이 결과, 시각tn의 샘플점화상위의 모든 이동샘플라인의 시각tn+γ의 화상위에서의 이동할곳이 검출된다.

여기서, 도 41의 (a)에 표시한 바와 같이, 시각tn의 샘플점화상위에, 이동샘플라인MVd가 검출되고, 제 1의 예상이동범위는 도 41의 (b)에 표시한 제 1예상이동범위PA1을 얻는다고 하면, PA2가 제 2의 예상이동범위, PA3이 제 3의 예상이동범위가 된다. 상기 스텝Q4F에서 산출되는 총합Um중의 최소의 총합에 대응하는 3개의 샘플라인이 도 41의 (b)의 시각tn+γ의 샘플점화상위의 위치 b, b-1, b+1에 위치하는 샘플라인일 때, 위치b의 샘플라인이 이동샘플라인MVd의 이동할 곳이 된다.

도 37의 스텝Q5에 있어서의 각이동샘플라인의 속도V_K는, 다음식에 의해 산출된다.

V_K=(Lb-La)/γ …(xii)

여기서, La는, 시각tn의 샘플점화상위의 각 이동샘플라인의 차량주행방향에 있어서의 좌표위치, Lb는, 각 이동샘플라인의 시각tn+γ의 샘플점화상위의 이동선의 차량주행방향에 있어서의 좌표위치이다.

도 37의 스텝Q13에 있어서의 공간속도의 지수평활화처리는, 다음식에 의해서 실행된다.

V(m,tn)=(1-θ)×V(m,tn-1)+θ×V(m,tn) …(xiii)

여기서, V(m,tn)은, m번째의 메시의 시각t에서의 공간속도, V(m,tn-1)은, m번째의 메시의 시각tn-1에서의 공간속도, θ는 지수계수로서 0＜θ＜1이다. 이 공간속도의 지수평활화처리에 의해, 노이즈를 제거할 수 있다.

다음에 지체계측장치(82)에 의해 실행되는 지체영역의 말미위치의 검출방법의 제 1예를, 도 42에 표시한 스텝Z1∼Z4의 순서도에 따라서 이하에 설명한다.

스텝Z1에서, 각메시의 공간속도를 산출한다. 이 공간속도의 산출방법은 하기의 2가지가 있다.

최초의 산출방법은, 상기의 도 37의 순서도에 따른 수순에 의해 공간속도를 산출하는 방법이며,

둘째의 산출방법은, 도 22의 순서도의 수순에 의해 산출한 공간밀도와, 도 21의 교통흐름계측영역F에서 계측되는 교통량을 사용해서 다음식에 의해 공간속도V(m,tn)를 산출하는 방법이다.

V(m,tn)=(g(tn)×la)/d(m,tn) …(ix)

여기에, g(tn)은 시각tn에 있어서의 공간계측영역내의 단위시간당의 교통량, la는 시각tn에 있어서의 공간계측영역내의 차량의 평균차길이, d(m,tn)은 m번째의 메시의 공간밀도이다.

또, 노이즈성분을 제거하기 위하여, 공간속도V(m,tn)를 다음식에 의해 지수평활화한다.

V(m,tn)=(1-μ)×V(m,tn-1)+μ×V(m,tn) …(xv)

여기에, μ는 지수계로서 0＜μ＜1이다.

스텝Z2에서, 노이즈성분 및 지체의 소밀파(疎密波)에 의한 영향을 제거하기 위하여, 각 메시의 평균화공간속도Mv(m)를 다음식에 의해 산출한다.

…(xvi)

여기서, Mv(m)은 m번째의 메시에 있어서의 평균공간속도, M은 메시의 총수이다.

스텝Z3에서, 상기의 평균화공간속도Mv(m)중, Mv(m)＜Cv를 만족하는 Mv(m)을 가진 메시를 모두 지체영역으로서 검출한다. Cv는 미리 설정된 속도로서, 예를 들면, 고속도로에서, Cv=40㎞/h, 일반도로에서는, Cv=20㎞/h로 한다. 스텝Z4에서, 지체영역의 상류쪽단부의 위치를 지체말미위치로서 검출한다. 도 45는, 메시, 지체영역 및 지체말미위치와의 관계를 표시한 도면이다.

다음에, 지체계측장치(82)에 의해 실행되는 지체영역의 말미위치의 검출방법의 제 2예를 도 43에 표시한 스텝Z1'∼Z4'의 순서도에 따라서 이하에 설명한다.

스텝Z1'에서, 각 메시내에 포함되는 이동샘플점의 수를 카운트한다. 스텝Z2'에서, 각 메시의 이동밀도Mr(m)각메시의 이동샘플점의 수를 각 메시에 포함되는 총샘플점의 수로 나눗셈함으로써, 산출한다.

스텝Z3'에서, 공간밀도D(m)이 소정의 임계치C1보다 크고, 이동밀도Mr(m)이 소정임계치C2보다 작은 메시를, 지체영역으로서 검출한다. 스텝Z4'에서, 지체영역의 상류쪽단부의 위치를 지체말미위치로서 검출한다.

도 42의 스텝Z1∼Z4 및 도 43의 Z1'∼Z4'는, 소정의 시간간격으로 반복된다. 상기 스텝Z1∼Z4 및 Z1'∼Z4'에서 필요한 화상데이터나, 검출 또는 산출되는 데이터의 개략적인 관계를 도 44에 표시한다.

도 20에 표시한 지체계측장치(82)는, 도 22의 순서도에 따라서 계측한 공간밀도, 도 37의 순서도에 따라서 계측한 공간속도 및 도 42 또는 도 43의 순서도에 따라서 계측된 지체말미위치를, 도 21의 교통흐름계측장치F에 의해 계측된 각종의 계측결과와 함께, 교통관제센터의 중앙제어장치(100)에 송신한다. 중앙제어장치(100)는, 수신한 계측결과에 의거해서, 비디오카메라(81)에 의해 촬영되고 있는 도로위를 주행중의 차량의 운전자에 알리는 교통정보를 작성해서, 표시제어장치(92)에 송신한다. 표시제어장치(92)는, 수신한 교통정보를 정보표시판(91)에 표시하게 한다.

상기한 제 2의 실시예에 의하면, 화상의 모든화소의 휘도데이터를 처리하지 않고, 특정의 샘플점에 대응하는 화소만의 휘도데이터를 처리하고 있음으로, 계산처리하는 데이터량을 대폭적으로 삭감할 수 있어, 결과적으로, 장치의 하드구성을 간소화할 수 있고, 코스트를 저감할 수 있다. 또, 고속처리가 가능해져서, 리얼타임의 지체계측이 가능하게 된다.

또, 제 2의 실시예에서는, 샘플라인단위에 의해 차량의 존재나 이동을 검출하고 있음으로, 메시마다의 공간속도 및 공간밀도를 검출할 수 있다. 이 결과, 예를 들면, 40㎞/h이하의 차량의 일집단이 차지하는 영역을 지체로서 인식하도록 지체계측장치를 설정했을 경우, 그 지체영역내의 차량의 속도나 밀도를 리얼타임으로 직접적으로 계측할 수 있어, 상세한 지체정보를 제공할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 교통관제시스템은, 고속도로에 적용하면 효과적이다.

또, 사전의 학습을 거의할 필요없이, 장치를 설정하고 나서부터 곧 정밀도좋은 지체계측이 가능하게 되고, 또, 환경의 변화, 예를 들면, 계측지점, 시간대, 기후, 교통량 등의 변화에 상관없이 안정적으로 지체상황을 검출할 수 있고, 그위에 또, 지체의 길이도 간단히 검출할 수 있다.

또한, 각종 판별의 기준이 되는 임계치 등의 각종 파라미터를, 비디오카메라로부터 각 샘플점에서의 거리에 따라서 변화시키고 있음으로, 고정밀도의 지체계측이 가능하게 된다. 또, 상기 파라미터를 각샘플점의 카메라로부터의 거리에 의해 자동적으로 검출할 수 있기 때문에, 교통관제시스템의 관리운용상 유효하다.

또한, 도로위에 계측가능한 거리만큼 사이를 두고 본 실시예의 비디오카메라와 지체계측장치를, 복수개 줄지어 배치하도록 하면, 장거리에 걸친 연속된 지체상황을 계측할 수도 있다. 또, 본 실시예는, 계측영역내의 일부의 계측결과로부터 계측영역전체의 지체상황을 추정하고 있는 것이 아니고, 계측영역전체의 지체상황을 직접적으로 계측하고 있음으로, 계측영역내에서 사고나 차량고장이 발생했을 경우에, 즉시로 그것을 검지할 수 있는 효과도 있다.

Claims (61)

1. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

   상기 동화상위에, 각각 휘도치를 가진 복수의 샘플점을 설정하는 스텝(a)와,

   상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출하는 스텝(b)와,

   상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 스텝(c)와,

   소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 이동블록으로서 검출하는 스텝(d)와,

   상기 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출하는 스텝(e)와,

   소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 지체블록으로서 검출하는 스텝(f)와,

   상기 지체블록에 의거해서, 상기 소정시각에 있어서의 상기 도로위의 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(g)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(a)에서 설정된 샘플점중의 도로의 횡단방향으로 배열되는 샘플점의 간격이 등간격이고, 상기 스텝(a)에서 설정된 샘플점중의 도로가 뻗어있는 방향으로 배열되는 샘플점의 간격이, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각위치까지의 거리가 길수록 작아지는 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(b)가,

   상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지 않다고 추측되고 또한, 상기 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 기준휘도화상을 작성하는 스텝(b1)과,

   상기 소정시각의 화상에 포함된 화소중 상기 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 샘플점화상을 작성하는 스텝(b2)와,

   상기 샘플점화상과 상기 기준휘도화상에 의거해서, 상기 존재샘플점을 검출하는 스텝(b3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 스텝(b)로부터 (g)가 일정한 시간간격으로 반복되고,

   상기 스텝(b)가,

   상기 소정시각을 t1로하고, 시각t1로부터 상기 일정한 시간간격전의 시각t0에 있어서의 샘플점화상의 존재샘플점을 검출하는 데 사용된 기준휘도화상과, 시각t1에 있어서의 샘플점화상에 의거해서, 시각t1에 있어서의 샘플점화상의 존재샘플점을 검출하는데 사용되는 기준휘도화상을 작성하는 스텝을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(b)가,

   상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지 않다고 추측되는 기준휘도화상을 작성하는 스텝(b1)과,

   상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 스텝(b2)와,

   상기 차분화상을 공간미분하는 스텝(b3)과,

   공간 미분된 차분화상에 있어서의 소정의 임계치이상의 미분치를 가진 샘플점을 존재샘플점으로서 검출하는 스텝(b4)와,

   상기 임계치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(b5)를 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(c)가,

   t를 상기 소정시각으로서, 시각t의 화상에 포함된 화소중의 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 샘플점화상을 작성하는 스텝(c1)과,

   α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t-α의 화상에 포함된 화소중의 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 샘플점화상을 작성하는 스텝(c2)와,

   β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t+β의 화상에 포함된 화소중의 샘플점에 대응하는 화소만으로 이루어진 샘플점화상을 작성하는 스텝(c3)과,

   상기 스텝(c1),(c2) 및 (c3)에 의해 작성된 3개의 샘플점화상에 의거해서, 이동샘플점을 검출하는 스텝(c4)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(c)가,

   t를 상기 소정시각, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각t-α의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 스텝(c1)과,

   상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서,

   「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 스텝(c2)와,

   β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각t+β의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 스텝(c3)과,

   상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서,

   「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 스텝(c4)와,

   상기 제 1의 특징추출화상과 상기 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 스텝(c5)과,

   상기 곱화상에 있어서의 「1」의 레벨을 가진 화소에 대응하는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 스텝(c6)과,

   상기 제 1 및 제 2의 임계치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(c7)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

   상기 소정시각의 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 샘플점의 전체개수에 대한 이동샘플점의 개수의 비율을 산출하는 스텝(d1)과,

   상기 스텝(d1)에서 산출된 비율이 소정치보다 큰 후보블록을, 상기 이동블록으로서 검출하는 스텝(d2)를 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

   상기 후보블록의 크기를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각후보블록에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(d3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    상기 각 후보블록에 사용되는 상기 소정치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 후보블록에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(d3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체측정방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    상기 이동블록으로부터 벗어난 이동샘플점을, 노이즈로 간주해서 제거하는 스텝(d3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
12. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(f)가,

    상기 소정시각의 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 샘플점의 전체 개수에 대한 지체샘플점의 개수의 비율을 산출하는 스텝(f1)과,

    상기 스텝(f1)에서 산출된 비율이 소정치보다 큰 후보블록을, 상기 지체블록으로서 검출하는 스텝(f2)을 가진 것을 특징하는 교통지체계측방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 스텝(f)가,

    상기 후보블록의 크기를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위 위치로부터 각 후보블록에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(f3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
14. 제 12항에 있어서, 상기 스텝(f)가,

    상기 각 후보블록에 사용되는 상기 소정치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각후보블록에 대응하는 상기 도로위의 실제의 각위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(f3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
15. 제 12항에 있어서, 상기 스텝(f)가,

    상기 지체블록으로부터 벗어난 지체샘플점을, 노이즈로 간주해서 제거하는 스텝(f3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
16. 제 1항에 있어서, 상기 스텝(g)가,

    상기 지체블록이 존재하는 상기 소정시각의 화상위의 범위를 지체범위라고 판정하는 스텝을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
17. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치으로서,

    상기 동화상위에, 각각 휘도치를 가진 복수의 샘플점을 설정하는 제 1의 수단과,

    상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 존재샘플점으로서 검출하는 제 2의 수단과,

    상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 제 3의 수단과,

    소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 이동블록으로서 검출하는 제 4의 수단과,

    상기 이동블록으로부터 벗어난 존재샘플점을, 지체샘플점으로서 검출하는 제 5의 수단과, 소정의 비율이상의 지체샘플점을 포함하는 서로 인접하는 복수의 샘플점으로 구성되는 블록을, 지체블록으로서 검출하는 제 6의 수단과, 상기 지체블록에 의거해서, 상기 소정시각에 있어서의 상기 도로위의 교통지체의 상황을 계측하는 제 7의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
18. 제 17항에 있어서, 상기 제 2의 수단이, 상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해 있지 않다고 추정되는 기준휘도화상을 작성하는 수단과,

    상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 차분화상을 공간미분하는 수단과,

    공간미분된 차분화상에 있어서의 소정의 임계치이상의 미분치를 가진 샘플점을 존재샘플점으로서 검출하는 수단을 가지고,

    상기 제 3의 수단이,

    t를 상기 소정시각, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각 t-α의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서,

    「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 수단과,

    β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각t+β의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 수단과,

    상기 제 1의 특징추출화상과 상기 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 수단과,

    상기 곱화상에 있어서의 「1」의 레벨을 가진 화소에 대응하는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 수단을 가지고,

    상기 제 4의 수단이,

    상기 소정시각의 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 샘플점의 전체 개수에 대한 이동샘플점의 개수의 비율을 산출하는 수단과,

    상기 이동샘플점의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을, 상기 이동블록으로서 검출하는 수단을 가지고,

    상기 제 6의 수단이,

    상기 소정시각의 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 샘플점의 전체개수에 대한 지체샘플점의 개수의 비율을 산출하는 수단과,

    상기 지체샘플점의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을, 상기 지체블록으로서 검출하는 수단을 가지고,

    상기 제 7의 수단이,

    상기 지체블록이 존재하는 상기 동화상위의 범위를 지체범위이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
19. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 상기 동화상위에 설정하는 스텝(a)와,

    상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지 않다고 추측되는 기준휘도화상을 작성하는 스텝(b)와,

    상기 일련의 화상중의 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분(差分)화상을 산출해서, 상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 위치적으로 대응하는 샘플점의 휘도의 차를 표시하는 휘도차분치를 산출하는 스텝(c)와,

    상기 차분화상위의 각 샘플점의 휘도차분치에 의거해서, 상기 기준휘도화상위의 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 스텝(d)와,

    상기 차분화상을 공간미분해서, 차분화상위의 각 샘플점의 미분치를 산출하는 스텝(e)와,

    공간미분된 상기 차분화상위의 각 샘플점의 미분치에 의거해서, 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인중의, 인접하는 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 샘플라인을, 에지라인으로서 검출하는 스텝(f)와,

    상기 스텝(d)에 의해 검출된 차분샘플라인과 상기 스텝(f)에서 검출된 에지라인과의 양쪽을, 차량이 존재해있다고 추축되는 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(g)와,

    상기 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(h)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
20. 제 19항에 있어서, 상기 스텝(a)에서 설정된 샘플라인끼리의 간격이, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 각 위치까지의 거리가 길어질수록 작아지는 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
21. 제 19항에 있어서, 상기 스텝(b)로부터 (h)가 일정한 시간간격으로 반복되고,

    상기 스텝(b)가,

    상기 소정시각을 t1로하고, 시각t1로부터 상기 일정한 시간간격전의 시각t0에 있어서의 샘플점화상의 존재샘플라인을 검출하는데 사용된 기준휘도화상과, 시각t1에 있어서의 샘플점화상에 의거해서, 시각t1에 있어서의 샘플점화상의 존재샘플라인을 검출하는 데 사용되는 기준휘도화상을 작성하는 스텝을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
22. 제 19항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    포지티브의 소정치보다 큰 포지티브의 휘도차분치를 가진 샘플점을 검출하는 스텝(d1)과,

    네거티브의 소정치보다 작은 네거티브의 휘도차분치를 가진 샘플점을 검출하는 스텝(d2)와,

    상기 스텝(d1) 및 (d2)에서 검출된 샘플점을 포함하는 비율이 소정치보다도 큰 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 스텝(d3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
23. 제 22항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    각 샘플점의 검출에 사용되는 상기 포지티브의 소정치 및 네거티브의 소정치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플점에 대응하는 도로위의 실제의 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(d4)를 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
24. 제 19항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    각 샘플라인에 포함되는 샘플점의 휘도차분치의 평균을 표시하는 평균휘도차분치를 산출하는 스텝(d1)과,

    포지티브의 소정치보다 큰 포지티브의 평균휘도차분치를 가진 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 스텝(d2)와,

    네거티브의 소정치보다 작은 네거티브의 평균휘도차분치를 가진 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 스텝(d3)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
25. 제 24항에 있어서, 상기 스텝(d)가,

    각 샘플라인의 검출에 사용되는 상기 포지티브의 소정치 및 네거티브의 소정치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(d4)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
26. 제 19항에 있어서, 상기 존재샘플라인중에, 적어도 1개의 샘플라인을 사이에 두고 인접하는 2개의 존재샘플라인이 있고 또한, 상기 2개의 존재샘플라인에 대응하는 상기 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리가 소정치보다 작을 때, 상기 인접하는 2개의 존재샘플라인의 사이에 위치하는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서, 상기 스텝(g)에서 검출된 존재샘플라인에 추가하는 스텝(i)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
27. 제 19항에 있어서, 상기 존재샘플라인중에, 연속하는 복수의 존재샘플라인이 있고 또한, 상기 연속하는 존재샘플라인의 양단부의 존재샘플라인에 대응하는 상기 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리가 소정치보다 작을 때, 상기 스텝(g)에서 검출된 존재샘플라인중으로부터, 상기 연속된 존재샘플라인을 제거하는 스텝(i)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
28. 제 19항에 있어서, 상기 존재샘플라인중에, 차분샘플라인만으로 이루어진 연속하는 복수의 존재샘플라인이 있고 또한, 상기 연속하는 존재샘플라인의 양단부의 존재샘플라인에 대응하는 상기 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리가 소정치보다 크고 또한, 상기 소정시각에 있어서의 화상위의 상기 연속하는 존재샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균치가 소정치보다 작을 때, 상기 스텝(g)에서 검출된 존재샘플라인중으로부터, 상기 연속된 존재샘플라인을 제거하는 스텝(i)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
29. 제 19항에 있어서, 상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(i)와,

    상기 2개의 존재샘플라인의 사이에, 적어도 1개의 샘플라인이 있고 또한, 상기 2개의 존재샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리가 소정치보다 작고 또한, 상기 2개의 존재샘플라인의 사이에 적어도 1개의 이동샘플라인이 있을 때, 상기 2개의 존재샘플라인의 사이의 이동샘플라인을 포함하는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서, 상기 스텝(g)에서 검출된 존재샘플라인에 추가하는 스텝(j)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
30. 제 29항에 있어서, 상기 스텝(j)에서의 상기 2개의 존재샘플라인의 각조(組)의 검출에 사용되는 상기 소정치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 존재샘플라인의 각조에 대응하는 도로위의 실제의 각위치까지의 각 거리에 따라서 변화시키는 스텝(k)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
31. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와,

    상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각 샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와,

    상기 소정시각의 화상에 묘사된, 차량의 그림자를 포함하는 상기 도로위의 그림자의 영역을 추정하는 스텝(c)와,

    상기 그림자의 영역에 의거해서, 상기 존재샘플라인을 보정하는 스텝(d)와,

    이 스텝(d)에서 보정된 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(e)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
32. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와,

    상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와,

    상기 이동샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(c)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
33. 제 32항에 있어서, 상기 스텝(b)가,

    t를 상기 소정시각, α를 포지티비의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각t-α의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 스텝(b1)과,

    상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서,

    「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 스텝(b2)과,

    β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t의 화상과 시각t+β의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 스텝(b3)과,

    상기 제 2의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서,

    「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 스텝(b4)과,

    상기 제 1의 특징추출화상과 상기 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 표시하는 곱화상을 산출하는 스텝(b5)과,

    상기 곱화상에 있어서의 「1」의 레벨을 가진 화소에 대응하는 샘플점을, 이동샘플점으로서 검출하는 스텝(b6)과,

    상기 샘플라인중, 소정의 비율이상의 이동샘플점을 포함하는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(b7)을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
34. 제 33항에 있어서, 상기 스텝(b2) 및 (b4)에 있어서 상기 제 1 및 제 2의 차분화상의 각화소의 2치화에 사용되는 상기 제 1 및 제 2의 임계치를, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각화소에 대응하는 도로위의 실제의 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(b8)과,

    상기 스텝(b7)에서 사용되는 상기 소정의 비율을, 상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터 각 샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 위치까지의 거리에 따라서 변화시키는 스텝(b9)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
35. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와,

    상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각 샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 스텝(b)와,

    상기 존재샘플라인에 의거해서, 상기 소정시각의 상기 도로위에 존재하는 차량의 밀도를 산출하는 스텝(c)와,

    상기 소정시각의 화상에 묘사된 전체차량에 대해서, 소정사이즈보다 큰 차량이 포함되어 있는 비율을 추정하는 스텝(d)와,

    이 스텝(d)에서 추정된 비율에 의거해서, 상기 차량의 밀도를 보정하는 스텝(e)와,

    상기 스텝(e)에서 보정된 차량의 밀도에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(f)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
36. 제 35항에 있어서, 상기 소정시각에 있어서의 상기 도로위의 차량의 차간거리를 추정하는 스텝(g)을 구비하고,

    상기 스텝(e)에서는, 상기 스텝(c)에서 산출된 차량의 밀도가, 상기 스텝(d)에서 추정된 비율에 더하여, 상기 스텝(g)에서 산출된 차간거리에 의거해서 보정되도록 한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
37. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 스텝(a)와,

    상기 일련의 화상중의 소정시각t에 있어서의 화상위의 각 샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 스텝(b)와,

    γ를 포지티브의 시간간격으로서, 상기 일련의 화상중의 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 스텝(c)와,

    상기 시각t의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추정되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 스텝(d)와,

    상기 시각 t+γ에 있어서의 화상위의 샘플라인중으로부터, 상기 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인의 이동할곳이라고 추측되는 샘플라인을, 이동할 곳샘플라인으로서 검출하는 스텝(e)와,

    상기 이동샘플라인과 상기 이동할곳이동샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리와 상기 시간γ에 의거해서, 각 이동샘플라인의 속도를 산출하는 스텝(f)와,

    상기 스텝(f)에서 산출된 각 이동샘플라인의 속도에 의거해서, 상기 도로의 교통지체의 상황을 계측하는 스텝(g)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
38. 제 37항에 있어서, 상기 스텝(e)가,

    상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터의 각 이동샘플라인에 대응하는 상기 도로위의 실제의 위치까지의 거리 및 상기 시간γ에 의거해서, 시각 t+γ의 화상위에 시각t의 화상위의 각 이동샘플라인의 각이동할곳범위를 설정하는 스텝(e1)과,

    시각t+γ에 있어서의 화상위의 상기 이동할곳범위내의 각 샘플라인평균휘도치와, 시각t에 있어서의 화상위의 각이동샘플라인의 평균휘도치와의 차의 절대치의 총합을 산출하는 스텝(e2)과,

    상기 스텝(e2)에서 산출된 절대치가 소정치보다도 작은지여부를 판별하는 스텝(e3)과,

    상기 스텝(e3)에서 상기 절대치중의 최소의 절대치가 상기 소정치보다도 작다고 판정되었을 때, 상기 최소의 절대치에 대응하는 시각t+γ의 화상위의 각샘플라인을, 각이동할곳샘플라인으로서 검출하는 스텝(e4)를 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
39. 제 37항에 있어서, 상기 스텝(b)가,

    시각t에 있어서의 화상위의 각이동샘플라인의 상기 도로의 상류쪽 및 하류쪽에 인접하는 각 샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균휘도치를 산출하는 스텝을 가지고,

    상기 스텝(e)가,

    상기 비디오카메라의 상기 도로위의 위치로부터의 각 이동샘플라인에 대응하는 상기 도로위의 실제의 위치까지의 거리 및 상기 시간γ에 의거해서, 시각t+γ의 화상위에 시각t의 화상위의 각이동샘플라인의 각 제 1의 이동할곳범위를 설정하는 스텝(e1)과,

    상기 각 제 1의 이동할곳범위를, 각 제 1의 이동할곳범위의 상기 도로의 상류쪽에 1샘플라인분 어긋나게해서 구성되는 각 제 2의 이동할곳범위를 설정하는 스텝(e2)와,

    상기 각 제 1의 이동할곳범위를, 각 제 1의 이동할곳범위의 상기 도로의 하류쪽에 1샘플분어긋나게해서 구성되는 각 제 3의 이동할곳범위를 설정하는 스텝(e3)과,

    시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인의 평균휘도치와, 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각 제 1의 이동할곳범위내의 각샘플라인의 평균휘도치와의 차의 절대치를 산출하는 스텝(e4)와,

    시각t에 있어서의 화상위의 각이동샘플라인의 상기 도로의 상류쪽에 인접하는 샘플라인의 평균휘도치와, 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각 제 2의 이동할곳범위내의 각 샘플라인의 평균휘도치와의 차의 절대치를 산출하는 스텝(e5)와,

    시각t에 있어서의 화상위의 각이동샘플라인의 상기 도로의 하류쪽에 인접하는 샘플라인의 평균휘도치와, 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각 제 3의 이동할곳범위이내의 각 샘플라인의 평균휘도치와의 차의 절대치를 산출하는 스텝(e6)과,

    시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인에 대응하는 상기 스텝(e4),(e5) 및 (e6)에서 산출된 차의 절대치를, 각 이동샘플라인마다 총합하는 스텝(e7)과,

    상기 스텝(e7)에서 산출된 총합중의 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인마다의 최소의 총합이, 소정치보다도 작은지 여부를 판별하는 스텝(e8)과,

    상기 스텝(e8)에서 상기 최소의 총합이 상기 소정치보다도 작다고 판별되었을 때, 상기 각최소의 총합에 대응하는 시각t+γ의 화상위의 각 샘플라인을, 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인에 대응하는 각이동할곳샘플라인으로서 검출하는 스텝(e9)을 가진 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
40. 제 37항에 있어서, 시각t에 있어서의 화상에 묘사된 상기 도로를 복수의 메시로 분할하는 스텝(h)와,

    상기 스텝(f)에서 산출된 상기 이동샘플라인의 속도의 평균을 각메시마다 산출하고, 각 평균속도를 각메시의 공간속도로서 검출하는 스텝(i)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
41. 제 40항에 있어서, 소정치보다도 작은 공간속도를, 제로로 설정하는 스텝(j)을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
42. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 존재해있지 않다고 추측되는 화상을 기준휘도화상으로서 설정하는 스텝(a)와,

    소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상에 의거해서, 상기 소정시각의 화상의 차량의 존재를 검출하는 스텝(b)와,

    상기 스텝(b)후, 상기 기준휘도화상을 갱신하는 스텝(c)와,

    상기 스텝(b)와 스텝(c)를 소정의 시간간격으로 반복하는 스텝(d)를 구비하고,

    상기 스텝(c)에서는, 상기 기준휘도화상이, 다음식에 의해서 갱신되고,

    Bn+1=Bn+η×(Xn-Bn)

    여기서, Xn은, 시각tn의 화상위의 각 화소의 휘도치, Bn은, 시각tn의 화상위의 차량의 존재를 검출하는 데 사용되는 기준휘도화상의 각화소의 휘도치, Bn+1은, 시각tn+1의 화상위의 차량의 존재를 검출하는데 사용되는 기준휘도화상의 각화소의 휘도치를 표시하고, tn+1-tn이 상기 소정의 시간간격에 동등하고, η는 가변계수이고, ｜Xn-Bn｜이 클수록 작게하는 동시에, 차량의 지체도가 높아질수록 작게하도록한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
43. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측방법으로서,

    소정시각의 화상을 복수개로 구분하는 매시마다에, 존재하는 차량의 평균속도를 표시하는 공간속도를 산출하는 스텝(a)와,

    상기 공간속도에 의거해서, 지체가 발생하고 있는 매시를 지체영역으로서 검출하는 스텝(b)와,

    상기 지체영역의 말미위치를 검출하는 스텝(c)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
44. 제 43항에 있어서, 상기 메시마다에, 존재해있는 이동중의 차량의 밀도를 표시하는 이동밀도를 산출하는 스텝(d)를 구비하고,

    상기 스텝(b)에서는, 상기 공간속도에 더하여 상기 이동밀도에 의거해서, 지체가 발생해 있는 메시지를 지체영역으로서 검출하는 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
45. 제 43항에 있어서, 상기 스텝(c)에서 검출된 지체영역의 말미위치를, 상기 비디오카메라의 촬영영역내의 도로로 향하려고 하고 있는 차량의 운전자에, 리얼타임으로 통지하는 스텝(d)를 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측방법.
46. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 상기 동화상위에 설정하는 수단과,

    상기 비디오카메라에 의해 촬영되어서, 차량이 도로위에 존재해있지 않다고 추측되는 기준휘도화상을 작성하는 수단과,

    상기 일련의 화상중의 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분(差分)화상을 산출해서, 상기 소정시각의 화상과 상기 기준휘도화상과의 위치적으로 대응하는 샘플점의 휘도의 차를 표시하는 휘도차분치를 산출하는 수단과,

    상기 차분화상위의 각 샘플점의 휘도차분치에 의거해서, 상기 기준휘도화상위의 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인을, 차분샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 차분화상을 공간미분해서, 차분화상위의 각샘플점의 미분치를 산출하는 수단과,

    공간미분된 상기 차분화상위의 각 샘플점의 미분치에 의거해서, 상기 소정시각의 화상위의 샘플라인중의, 인접하는 샘플라인과의 휘도의 차가 소정치보다 큰 샘플라인을, 에지라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 차분샘플라인과 상기 에지라인과의 양쪽을, 차량이 존재해있다고 추축되는 존재샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 존재샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
47. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과,

    상기 소정시각의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 이동샘플라인에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
48. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 게측하는 교통지체계측장치로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과,

    상기 일련의 화상중의 소정시각에 있어서의 화상위의 각 샘플점의 휘도에 의거해서, 차량이 존재해있다고 추측되는 샘플라인을, 존재샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 존재샘플라인에 의거해서, 상기 소정시각의 상기 도로위에 존재하는 차량의 밀도를 산출하는 수단과,

    상기 소정시각의 화상에 묘사된 전체차량에 대해서, 소정사이즈보다 큰 차량이 포함되어 있는 비율을 추정하는 수단과,

    상기 비율에 의거해서, 상기 차량의 밀도를 보정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
49. 비디오카메라에 의해 촬영된, 도로와 이 도로위를 왕래하는 차량을 묘사한 일련의 복수의 화상으로 이루어지는 동화상에 의거해서, 교통지체의 상황을 계측하는 교통지체계측장치로서,

    휘도치를 각각 가지는 동시에 상기 도로의 횡단방향으로 일렬로 상기 동화상위에 배열하는 복수의 샘플점에 의해 각각이 구성되는 복수의 샘플라인을 설정하는 수단과,

    상기 일련의 화상중의 소정시각t에 있어서의 화상위의 각 샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 수단과,

    γ를 포지티브의 시간간격으로서, 상기 일련의 화상중의 상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 각샘플라인의 샘플점의 휘도치의 평균을 표시하는 평균휘도치를 산출하는 수단과,

    상기 시각t의 화상위의, 이동중의 차량이 존재해있다고 추정되는 샘플라인을, 이동샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 시각t+γ에 있어서의 화상위의 샘플라인중으로부터, 상기 시각t에 있어서의 화상위의 각 이동샘플라인의 이동할곳이라고 추측되는 샘플라인을, 이동할곳샘플라인으로서 검출하는 수단과,

    상기 이동샘플라인과 상기 이동할곳이동샘플라인에 대응하는 도로위의 실제의 2개의 위치사이의 거리와 상기 시간γ에 의거해서, 각 이동샘플라인의 속도를 산출하는 수단과,

    산출된 각 이동샘플라인의 속도에 의거해서, 상기 도로의 교통지체의 상황을 계측하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교통지체계측장치.
50. 카메라에 의해 촬영되고, 대상물과 배경을 함께 묘사한 화상을 처리하는 화상처리방법에 있어서,

    상기 배경만을 묘사하는 기준휘도화상을 작성하는 스텝과,

    상기 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 스텝과,

    상기 차분화상에 포함된 각화소의 휘도치가 소정치보다 큰지 아닌지를 판별하는 스텝과,

    상기 카메라의 위치로부터 각화소에 대응하는 실제의 각위치까지의 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
51. 비디오카메라에 의해 촬영된 일련의 연속된 화상중의 시각t에 있어서의 화상과, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t-α에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 스텝과,

    상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 스텝과,

    상기 일련의 연속된 화상중의 시각t에 있어서의 화상과, β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t+β에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 스텝과,

    상기 제 2의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 스텝과,

    상기 제 1의 특징추출화상과 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 스텝과,

    상기 비디오카메라의 위치로부터의, 상기 시각t에 있어서의 화상에 포함되는 각화소에 대응하는 실제의 각위치까지의 각거리에 대응해서, 상기 α 및 β를 변화시키는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
52. 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느 하나로 분별하는 스텝과,

    상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 스텝과,

    상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 스텝과,

    상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
53. 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느하나로 분별하는 스텝과,

    상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 스텝과,

    상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 스텝과,

    상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각위치까지의 각거리에 따라서, 각 후보블록의 크기를 변화시키는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
54. 카메라에 의해 촬영되고, 대상물과 배경을 함께 묘사한 화상을 처리하는 화상처리방법에 있어서,

    상기 배경만을 묘사하는 기준휘도화상을 작성하는 수단과,

    상기 화상과 상기 기준휘도화상과의 휘도의 차를 표시하는 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 차분화상에 포함된 각화소의 휘도치가 소정치보다 큰지 아닌지를 판별하는 수단과,

    상기 카메라의 위치로부터 각화소에 대응하는 실제의 각 위치까지의 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
55. 비디오카메라에 의해 촬영된 일련의 연속된 화상중의 시각t에 있어서의 화상과, α를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t-α에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 1의 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 제 1의 차분화상에 소정의 제 1의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 1의 특징추출화상을 작성하는 수단과,

    상기 일련의 연속된 화상중의 시간t에 있어서의 화상과, β를 포지티브의 시간간격으로서, 시각t+β에 있어서의 화상과의 휘도의 차를 표시하는 제 2의 차분화상을 산출하는 수단과,

    상기 제 2의 차분화상에 소정의 제 2의 임계치에 의해 2치화처리를 실시해서, 「0」 및 「1」의 레벨을 가진 화소만으로 이루어진 제 2의 특징추출화상을 작성하는 수단과,

    상기 제 1의 특징추출화상과 제 2의 특징추출화상과의 논리곱을 취하여 곱화상을 작성하는 수단과,

    상기 비디오카메라의 위치로 부터의, 상기 시각t에 있어서의 화상에 포함되는 각 화소에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각거리에 따라서, 상기 α 및 β를 변화시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
56. 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느 하나로 분별하는 수단과,

    상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 수단과,

    상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 수단과,

    상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각위치까지의 각 거리에 따라서, 상기 소정치를 변화시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
57. 카메라에 의해 촬영된 화상에 포함되는 화소의 휘도치에 의거해서, 상기 화소를 제 1의 화소와 제 2의 화소의 어느 하나로 분별하는 수단과,

    상기 화상의 각각을 부분적으로 구성하는 복수의 후보블록의 각각에 포함되는 전체화소에 대한 제 1의 화소의 개수의 비율을 산출하는 수단과,

    상기 제 1의 화소의 비율이 소정치보다 큰 후보블록을 검출하는 수단과,

    상기 카메라의 위치로부터의, 상기 각 후보블록에 대응하는 실제의 각 위치까지의 각 거리에 따라서, 각 후보블록의 크기를 변화시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
58. 제 52항에 있어서, 상기 화상에 포함되는 전체화소중의 일부에 각각 대응하는 복수의 샘플점을 상기 화상위에 설정하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
59. 제 53항에 있어서, 상기 화상에 포함되는 전체화소중의 일부에 각각 대응하는 복수의 샘플점을 상기 화상위에 설정하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
60. 제 56항에 있어서, 상기 화상에 포함되는 전체화소중의 일부에 각각 대응하는 복수의 샘플점을 상기 화상위에 설정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
61. 제 57항에 있어서, 상기 화상에 포함되는 전체화소중의 일부에 각각 대응하는 복수의 샘플점을 상기 화상위에 설정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상처리방법.