JP2008051688A - Automatic measurement device of vehicle, automatic measurement system of vehicle, and automatic measurement method of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路を走行する車両の諸元を自動計測する、車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法に関する。 The present invention relates to a vehicle automatic measurement device, a vehicle automatic measurement system, and a vehicle automatic measurement method that automatically measure specifications of a vehicle traveling on a road.
道路上の車両を計測し、個別車両の車両情報を計測する通過車両自動計測システムが、例えば特許文献1に記載されている。図10は、特許文献1に記載された通過車両自動計測システムを示す説明図である。
For example,
図10に示すように、この通過車両自動計測システムは、車両が所定の計測エリアを通過する際に車両の進入を検知する車両検知装置101と、第一の門型柱103に設置された当該車両の車両寸法を計測する車両寸法計測装置104と、第二の門型柱105に設置された当該車両の車両寸法を計測する車両寸法計測装置106と、第二の門型柱105への車両進入を検知する車両検知装置107と、当該車両の各軸重を計測する軸重計測装置102と、前記各計測結果に基づいて当該車両一台の軸数を算出する軸数算出部と、当該車両の通過情報を生成する車両通過情報生成部と、当該車両の走行状況を監視する監視カメラ108とを有して構成されている。
As shown in FIG. 10, this passing vehicle automatic measurement system includes a
車両が所定の計測エリアを通過する際に、車両検知装置101が車両の進入を検知すると第一の門型柱103の設置位置での計測が開始され、第一の門型柱103に設置された車両寸法計測装置104が車両を検知している間に軸重計測装置102で計測された軸数を算出して車両重量を算出し、車両寸法計測装置104により車両の寸法を計測する。
When the vehicle passes through a predetermined measurement area and the
また、第二の門型柱105に設置された車両検知装置107が車両の進入を検知すると第二の門型柱105に設置された車両寸法計測装置106で当該車両の寸法を計測する。そして、これらの各計測結果に基づいて、車両通過情報生成部が当該車両の通過情報を生成し、異常な数値を計測した際に当該車両の状況を把握するために監視カメラ108により撮影した画像が記録される。
When the
しかしながら、上記の通過車両自動計測システムにあっては、通過車両を検知するために道路下にループコイル型車両検知器を埋め込む必要があり、設置が困難であるという事情がある。 However, in the above passing vehicle automatic measurement system, it is necessary to embed a loop coil type vehicle detector under the road in order to detect a passing vehicle, and there is a situation that installation is difficult.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、設備を容易に設置可能とした車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, Comprising: It aims at providing the automatic vehicle measuring device, the automatic vehicle measuring system, and the automatic vehicle measuring method which enabled installation of an installation easily.
本発明は、第1に、車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部とを備える車両自動計測装置が提供されるものである。 In the present invention, first, an image captured by an imaging device having a plurality of cameras that capture an area including the axle load measurement device on a road provided with an axle load measurement device that measures the axle load of the vehicle. Based on the three-dimensional information, a three-dimensional information measuring unit that measures three-dimensional information in the imaging region, a vehicle recognition unit that recognizes a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information, and A travel position acquisition unit that acquires the travel position of the recognized vehicle, the acquired travel position and the installation position of the axle load measurement device, and the axle weight measured by the axle load measurement device, There is provided an automatic vehicle measurement device including a vehicle specification measurement unit that measures the weight of the recognized vehicle and acquires it as a vehicle specification.
この構成により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。 With this configuration, the three-dimensional information is measured from the captured image, and the weight is measured when the vehicle is recognized. Therefore, it is not necessary to embed a loop coil type vehicle detector under the road, and the equipment can be easily installed. Can do.
本発明は、第2に、上記第1に記載の車両自動計測装置であって、前記三次元情報計測部は、前記道路に定められた走行方向に略垂直な平面上に設置され、走行する車両の全体を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、前記車両諸元計測部は、前記計測された三次元情報に基づいて、前記認識された車両の長さ、幅及び高さのうちの少なくとも一つを計測して、前記車両諸元として取得する車両自動計測装置が提供されるものである。 Secondly, the present invention is the vehicle automatic measuring device according to the first aspect, wherein the three-dimensional information measuring unit is installed on a plane substantially perpendicular to a traveling direction defined on the road and travels. The three-dimensional information is measured based on images from the plurality of cameras that capture the entire vehicle, and the vehicle specification measuring unit is recognized based on the measured three-dimensional information. An automatic vehicle measurement device that measures at least one of the length, width, and height of a vehicle and obtains it as the vehicle specifications is provided.
この構成により、走行方向に略垂直に設けられる門型柱に設置された撮像装置からの画像に基づいて車両諸元を計測することができるので、車両の長さ等の車両諸元を計測するための門型柱が不要となるため、設備の設置を容易にすることができる。 With this configuration, it is possible to measure the vehicle specifications based on the image from the imaging device installed on the portal column provided substantially perpendicular to the traveling direction, so the vehicle specifications such as the length of the vehicle are measured. Therefore, installation of equipment can be facilitated.
本発明は、第3に、上記第1又は第2に記載の車両自動計測装置であって、前記三次元情報計測部は、複数の車線を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、前記走行位置取得部は、前記認識された車両がどの車線で走行しているかを判定し、前記車両諸元計測部は、前記認識された車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたとき、前記軸重計測装置により、当該複数の車線で計測された軸重に基づいて重量を計測する車両自動計測装置が提供されるものである。 Thirdly, the present invention provides the vehicle automatic measurement device according to the first or second aspect, wherein the three-dimensional information measurement unit is based on images from the plurality of cameras that capture a plurality of lanes. 3D information is measured, the travel position acquisition unit determines in which lane the recognized vehicle is traveling, and the vehicle specification measurement unit has a plurality of recognized vehicles. When it is determined that the vehicle travels across a lane, an automatic vehicle measuring device is provided that measures the weight based on the axial weight measured in the plurality of lanes by the axle load measuring device.
この構成により、車両がどの車線を走行しているかを判定した上で重量を計測するので、車線を跨いで走行している車両でも、精度良く車両重量が計測できる。 With this configuration, since the weight is measured after determining which lane the vehicle is traveling on, the vehicle weight can be accurately measured even on a vehicle traveling across the lane.
本発明は、第4に、上記第1ないし第3のいずれかに記載の車両自動計測装置であって、前記車両諸元計測部により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、前記認識された車両が違反車両であるかを判定する違反車両判定部と、前記認識された車両が違反車両であると判定された時に、当該車両の情報を蓄積する車両情報蓄積部とを更に備える車両自動計測装置が提供されるものである。 Fourthly, the present invention provides the vehicle automatic measurement device according to any one of the first to third aspects, wherein at least one of the vehicle specifications measured by the vehicle specification measurement unit is predetermined. Vehicle information that stores information on the vehicle when it is determined that the recognized vehicle is a violation vehicle, and a violation vehicle determination unit that determines whether the recognized vehicle is a violation vehicle An automatic vehicle measurement device further provided with an accumulation unit is provided.
この構成により、計測した車両諸元に基づいて、法令等に違反した違反車両であると判定した車両の情報を蓄積することにより、違反車両の所有者等に警告することができる。 With this configuration, it is possible to warn the owner or the like of the violating vehicle by accumulating information on the vehicle determined to be a violating vehicle that violates laws and the like based on the measured vehicle specifications.
本発明は、第5に、上記第4に記載の車両自動計測装置であって、前記車両情報蓄積部は、前記撮像装置で撮像された前記違反車両の画像を蓄積する車両自動計測装置が提供されるものである。 Fifth, the present invention provides the vehicle automatic measurement device according to the fourth aspect, wherein the vehicle information accumulation unit accumulates an image of the violating vehicle imaged by the imaging device. It is what is done.
この構成により、違反車両を監視するための撮像装置を別途設置する必要がないので、1つの門型柱に設置された撮像装置からの画像に基づいて車両諸元の計測及び違反車両の画像蓄積を行うことができる。 With this configuration, there is no need to separately install an imaging device for monitoring the violating vehicle, so measurement of vehicle specifications and image storage of the violating vehicle based on an image from the imaging device installed on one portal column It can be performed.
本発明は、第6に、道路上に設けられ、車両の軸重を計測する軸重計測装置と、前記軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部とを備える車両自動計測システムが提供されるものである。 Sixthly, the present invention provides an axle load measuring device that is provided on a road and measures the axle load of a vehicle, an imaging device having a plurality of cameras that capture an area including the axle load measuring device, and the imaging device A three-dimensional information measuring unit that measures three-dimensional information in the imaging region from a captured image, a vehicle recognition unit that recognizes a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information, and the tertiary Based on the original information, a travel position acquisition unit that acquires the travel position of the recognized vehicle, the acquired travel position, the installation position of the axle load measurement device, and the axis measured by the axle load measurement device An automatic vehicle measurement system is provided that includes a vehicle specification measurement unit that measures the weight of the recognized vehicle based on the weight and acquires it as vehicle specifications.
この構成により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、道路に容易に設置可能な車両自動計測システムを提供することができる。 With this configuration, 3D information is measured from the captured image, and the weight is measured when the vehicle is recognized, so there is no need to embed a loop coil type vehicle detector under the road and the vehicle can be easily installed on the road. A measurement system can be provided.
本発明は、第7に、車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測するステップと、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識するステップと、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得するステップと、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得するステップとを有する車両自動計測方法が提供されるものである。 Seventhly, the present invention provides an image captured by an imaging device having a plurality of cameras for imaging an area including the axle load measuring device on a road provided with an axle load measuring device for measuring the axle load of the vehicle. From the step of measuring three-dimensional information in the imaging region, the step of recognizing a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information, and the recognized vehicle based on the three-dimensional information The travel position of the vehicle is acquired, the weight of the recognized vehicle is measured based on the travel position acquired, the installation position of the axle load measuring device, and the axle weight measured by the axle load measuring device. Thus, there is provided an automatic vehicle measurement method having a step of acquiring as vehicle specifications.
この方法により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。 By this method, 3D information is measured from the captured image, and the weight is measured when the vehicle is recognized. Therefore, it is not necessary to embed a loop coil type vehicle detector under the road, and equipment can be easily installed. Can do.
本発明は、第8に、コンピュータに、上記第7に記載された車両自動計測方法の各ステップを実行させる車両自動計測プログラムが提供されるものである。 Eighthly, the present invention provides a vehicle automatic measurement program that causes a computer to execute each step of the vehicle automatic measurement method described in the seventh aspect.
このプログラムにより、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。 With this program, three-dimensional information is measured from the captured image, and the weight is measured when the vehicle is recognized. Therefore, it is not necessary to embed a loop coil type vehicle detector under the road, and equipment can be easily installed. Can do.
本発明によれば、設備を容易に設置可能とした車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle automatic measuring device, the vehicle automatic measuring system, and the vehicle automatic measuring method which can install an installation easily can be provided.
図1は、本発明の実施形態に係る車両自動計測システムを示す説明図である。本実施形態の車両自動計測システム1は、道路2を走行する車両3の諸元を自動計測するものである。なお、本実施形態では、道路2は、走行方向が図示する方向Tに定められ、車線2a,2bを有する2車線道路である場合を例にとって説明する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an automatic vehicle measurement system according to an embodiment of the present invention. The automatic
なお、本実施形態では、車両諸元は、車両の重量や、車両の長さ、車両の幅、車両の高さのうちの少なくとも一つをいう。 In the present embodiment, the vehicle specification means at least one of the weight of the vehicle, the length of the vehicle, the width of the vehicle, and the height of the vehicle.
図1に示すように、車両自動計測システム1は、道路2を走行する車両の各軸重を計測する軸重計測装置10と、道路2上を撮像する撮像装置20と、軸重計測装置10及び撮像装置20からの情報に基づいて走行車両の諸元を測定する車両自動計測装置30とを備える。
As shown in FIG. 1, the automatic
軸重計測装置10は、軸重計11と、計測器12とを有し、走行する車両の軸重を車線2a,2b毎に計測することが可能な構成を有する。軸重計11は、道路2の車線2a,2b毎に埋め込まれて設置され、荷重を電圧に変換して電気信号として出力する荷重変換器を有する。計測器12は、軸重計11から出力された電気信号に基づいて車両の軸重を計測し、車軸が通過する毎に計測した軸重値を、車線毎に車両自動計測装置30に出力する。
The axle
撮像装置20は、門型柱21に設置され、ステレオ画像処理を可能とする複数のカメラを有し、撮像した画像を車両自動計測装置30に出力する。門型柱21は、道路2の走行方向Tに関して、軸重計11の前方に、走行方向Tに対して略垂直方向に設けられ、道路2を跨ぐ形状を有する。すなわち、撮像装置20が有する複数のカメラは、走行方向Tに略垂直な平面上に設置されものであり、所定の間隔で並べられて配置される。
The
また、撮像装置20は、例えば図1に示す撮像領域2cを撮像するものである。撮像領域2cは、少なくとも軸重計11が設けられた道路2上の領域を有し、車両諸元として車長を測定する必要がある場合には、走行する車両全体が含まれる道路2上の領域を有する。
Moreover, the
車両自動計測装置30は、軸重計測装置10及び撮像装置20に有線又は無線の通信回線を介して接続される。図2は、本発明の実施形態に係る車両自動計測装置の概略構成を示すブロック図である。
The vehicle
図2に示すように、車両自動計測装置30は、三次元情報計測部31と、車両認識部32と、走行位置取得部33と、車両重量計測部34と、違反車両判定部35と、車両情報蓄積部36とを有する。
As shown in FIG. 2, the automatic
三次元情報計測部31は、撮像装置20により撮像された画像から、撮像領域2cにおける三次元情報を計測する。車両認識部32は、三次元情報計測部31により計測された三次元情報により、撮像領域2cにおいて走行する車両を認識する。走行位置取得部33は、車両認識部32により認識された車両の走行位置を、三次元情報に基づいて取得する。
The three-dimensional
車両重量計測部34は、走行位置取得部33により取得した走行位置及び軸重計測装置の設置位置、並びに、軸重計測装置10により計測された軸重に基づいて、車両認識部32により認識された車両の車両諸元を計測する。違反車両判定部35は、車両諸元計測部34により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、車両認識部32により認識された車両が違反車両であるかを判定する。車両情報蓄積部36は、認識された車両が違反車両であると判定された時に、該当車両の情報、例えば、車輌の諸元や、撮像装置20により撮像された画像を蓄積する。
The vehicle
次に、本実施形態の車両自動計測システムの動作について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る車両自動計測システムの動作手順を示すフローチャートである。 Next, the operation of the vehicle automatic measurement system of this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the automatic vehicle measurement system according to the embodiment of the present invention.
撮像装置20は、撮像領域2cを撮像範囲として、走行する車両を撮像する(ステップS1)。そして、三次元情報計測部31が、撮像装置20の複数のカメラによって撮像された画像から、ステレオ画像処理により三次元情報を計測する(ステップS2)。
The
ここで、ステレオ画像処理によって三次元情報を計測する方法について、図4及び図5を参照して説明する。図4及び図5は、ステレオ画像処理方法の一例を示す説明図である。 Here, a method for measuring three-dimensional information by stereo image processing will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams illustrating an example of a stereo image processing method.
図4に示すように、実空間座標系を表わす座標として(x,y,z)を用い、カメラ座標系を表す座標として(X,Y)を用いて説明する。また、撮像装置20は2台のカメラ(左カメラ、右カメラ)を有するものとする。
As shown in FIG. 4, description will be made using (x, y, z) as coordinates representing the real space coordinate system and (X, Y) as coordinates representing the camera coordinate system. The
左カメラ及び右カメラは、これらの光軸が互いに平行かつ同一平面上に載るように設置されている。左カメラは、投影中心FLで投影距離fの撮像面41を有し、右カメラは、投影中心FRで投影距離fの撮像面42を有する。なお、投影中心FL,FR間の距離を2aとする。また、左カメラの撮像面41上の座標を(XL,YL)を用い、右カメラの撮像面42上の座標を(XR,YR)を用いる。
The left camera and the right camera are installed so that their optical axes are parallel to each other and on the same plane. The left camera has an
実空間座標系(x,y,z)の原点Oは、左カメラの投影中心FLと右カメラの投影中心FRとの中点に位置する。また、x軸は、投影中心FL,FRを通る軸であり、z軸は光軸と平行な軸である。 The origin O of the real space coordinate system (x, y, z) is located at the midpoint between the projection center FL of the left camera and the projection center FR of the right camera. The x axis is an axis passing through the projection centers FL and FR, and the z axis is an axis parallel to the optical axis.
さらに、カメラ座標系のXL軸及びXR軸は、x軸に平行な軸である。すなわち、x−z平面上のz=fとなる軸である。また、カメラ座標系のYL軸及びYR軸は、y軸に平行な軸である。 Furthermore, the XL axis and the XR axis of the camera coordinate system are axes parallel to the x axis. That is, the axis is z = f on the xz plane. In addition, the YL axis and YR axis of the camera coordinate system are axes parallel to the y axis.
実空間内の点P1(x1,y1,z1)は、左画像面41上の点PL1(XL1,YL1)、右画像面42上の点PR1(XR1,YR1)にそれぞれ結像する。ステレオ画像処理による三次元計測では、一方の画像面(ここでは左カメラの画像面41とする)を基準として、その画像面(左カメラの画像面41)上にある点PLに対応する点をもう一方の画像面(右カメラの画像面42)上から見つけ出す。そして、三角測量の原理に基づいて点P1の空間座標(x1,y1,z1)を求めることにより、三次元情報を計測する。
The point P1 (x1, y1, z1) in the real space forms an image at a point PL1 (XL1, YL1) on the
上述したとおり、2台のカメラの光軸は、互いに平行(z軸と平行)かつ同一平面(x−z平面)上に載るように設定していることから、YR=YLとなる。 As described above, since the optical axes of the two cameras are set so as to be parallel to each other (parallel to the z axis) and on the same plane (xz plane), YR = YL.
そして、画像面上の座標と実空間上の座標との関係は、
x1=a(XL1+XR1)/(XL1−XR1)
y1=2aYL1/(XL1−XR1)
z1=2af/(XL1−XR1)
となる。ここで、d=XL1−XR1は視差と呼ばれる。
And the relationship between the coordinates on the image plane and the coordinates on the real space is
x1 = a (XL1 + XR1) / (XL1-XR1)
y1 = 2aYL1 / (XL1-XR1)
z1 = 2af / (XL1-XR1)
It becomes. Here, d = XL1-XR1 is called parallax.
これより、
XL1=(x1+a)f/z
XR1=(x1−a)f/z
YL1=YR1=y1f/z
となるので、
XL1>XR1、かつ、YL1=YR1
となる。
Than this,
XL1 = (x1 + a) f / z
XR1 = (x1-a) f / z
YL1 = YR1 = y1f / z
So,
XL1> XR1 and YL1 = YR1
It becomes.
これは、一方の画像面上の1点PLに対応する他方の画像面上の点PRは、同じ走査線上、かつ、XL>XRの範囲に存在することを表わす。したがって、一方の画像面上の1点に対応した他方の画像面上の点は、対応点が存在する可能性のある直線(同一走査線)上に沿って所定の大きさのブロックについて画像の類似性を調べて見出すことができる。 This indicates that a point PR on the other image plane corresponding to one point PL on one image plane exists on the same scanning line and in a range of XL> XR. Therefore, a point on the other image plane corresponding to one point on one image plane corresponds to a block of a predetermined size along a straight line (same scanning line) where the corresponding point may exist. It can be found by examining the similarity.
次に、類似性の評価方法について説明する。一例として、実吉ほか「三次元画像認識技術を用いた運転支援システム」、自動車技術会学術講演会前刷集924、pp.169−172(1992−10)に記載の方法について、図5を用いて説明する。なお、本実施形態では、三次元情報計測部31が、類似性の評価を行う。
Next, a method for evaluating similarity will be described. As an example, Miyoshi et al., “Driving support system using 3D image recognition technology”, Automobile Engineering Society Academic Lecture Preprints 924, pp. 169-172 (1992-10) will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the three-dimensional
三次元情報計測部31は、左カメラの画像(以下、左画像という)51を基準とし、左画像51をn×m画素のサイズのブロック53を単位に分割し、分割されたブロックごとに右カメラの画像(以下、右画像という)52中より対応する領域を探索し、視差dを求める。
The three-dimensional
また、対応領域決定のための類似度評価式として、
C=Σ|Li−Ri|
を用いる。ここで、Li、Riは、各々左ブロック53、右ブロック54内のi番目の画素における輝度を表わしている。
In addition, as a similarity evaluation formula for determining the corresponding area,
C = Σ | Li-Ri |
Is used. Here, Li and Ri represent the luminance in the i-th pixel in the
三次元情報計測部31は、探索範囲55にわたって右ブロック54を1画素ずつ移動しながら類似度評価値Cを計算し、類似度評価値Cが最小となる位置を対応領域として決定する。このような類似度評価を左画像9のブロック11毎に行うことによって、左画像9の全ブロックの視差あるいは前述の式により変換した距離z等の三次元情報を求めることができる。
The three-dimensional
以上のように、三次元情報計測部31は、ステレオ画像処理によって監視空間の三次元情報を計測することができる。なお、ステレオ画像処理による三次元情報計測方法には上述の方法以外にも様々な方法が提案されており、本発明は上述の三次元情報計測方法に限定されるものではない。
As described above, the three-dimensional
図3に戻り、次に、車両自動計測装置30において、車両認識部32は、三次元情報計測部31により算出された三次元情報をもとに監視空間内の立体物を検出し、車両を認識する(ステップS3)。
Returning to FIG. 3, next, in the vehicle
立体物を検出する方法は、例えば、基準時刻の三次元情報と各時刻における三次元情報を比較して変化のあったブロックを立体物として検出する方法がある。さらに、立体物が存在するとして検出されたブロックに対してラベリング処理を行い、立体物ブロック数が所定の値より大きいときに、当該立体物を車両であると判定する。 As a method of detecting a three-dimensional object, for example, there is a method of detecting a changed block as a three-dimensional object by comparing three-dimensional information at a reference time with three-dimensional information at each time. Furthermore, a labeling process is performed on the block detected as having a three-dimensional object, and when the number of three-dimensional object blocks is larger than a predetermined value, the three-dimensional object is determined to be a vehicle.
車両認識部32により、監視空間内で車両が検出されない場合(ステップS4のNO)、ステップS1に戻る。
When the
一方、監視空間内で車両が検出されると、車両諸元計測部34は、計測された三次元情報から、車両の長さ、車両の幅、車両の高さを計測する(ステップS5)。この方法について、図6および図7を用いて説明する。図6及び図7は、本発明の実施形態における車両諸元計測方法を示す説明図である。
On the other hand, when a vehicle is detected in the monitoring space, the vehicle
図6に示すように、カメラ座標系61の原点は実空間座標系62のH軸上に配置され、X軸とU軸とは平行に配置されている。また、図7に示すように、カメラ71は、監視空間内に存在する基準面72(例えば、道路の路面)から高さHcamに設置されている。ここで、高さhの物体73が、光軸Z方向の距離がZ1にあるときの、各ブロックの実空間座標の算出方法について説明する。
As shown in FIG. 6, the origin of the camera coordinate system 61 is arranged on the H axis of the real space coordinate system 62, and the X axis and the U axis are arranged in parallel. Further, as shown in FIG. 7, the
物体73は、点(X,Y)に撮像されるものとし、物体73が存在しないときに点(X,Y)に撮像されている基準面18までの光軸方向の距離をz0とする。
The
このとき、物体73の高さhは、
h=Hcam×(1−Z1/Z0)
として算出できる。本式により、車両諸元計測部34は、車両認識部32により車両と判定された全てのブロックについて高さhを算出し、最大高さを当該車両の高さとする。
At this time, the height h of the
h = Hcam × (1−Z1 / Z0)
Can be calculated as From this equation, the vehicle
また、カメラ16の直下を原点として物体17までのV軸方向の距離vは、
v={Z1−(Hcam−h)cosθ}/sinθ
となる。
Also, the distance v in the V-axis direction from the point directly under the camera 16 to the object 17 is
v = {Z1- (Hcam-h) cos θ} / sin θ
It becomes.
本式により、車両諸元計測部34は、車両認識部32により車両と判定された全てのブロックについてV軸方向の距離vを算出し、そのうちの最大距離と最小距離の差を当該車両の長さとする。
From this equation, the vehicle
一方、物体17のU軸方向の座標位置uは、カメラ座標系XとZから算出される。すなわち、カメラから距離Zの位置での水平撮像範囲をWとし、撮像面の水平サイズをXWとすると、
u=X/XW×W
となる。
On the other hand, the coordinate position u in the U-axis direction of the object 17 is calculated from the camera coordinate systems X and Z. That is, if the horizontal imaging range at a position Z from the camera is W and the horizontal size of the imaging surface is XW,
u = X / XW × W
It becomes.
本式により、車両諸元計測部34は、車両認識部32により車両と判定された全てのブロックについてU軸方向の座標位置uを算出し、最大の座標位置と最小の座標位置の差を当該車両の幅とする。
From this equation, the vehicle
図3に戻り、次に、車両自動計測装置30において、走行位置取得部33は、算出された三次元情報をもとに車両検出位置を計測する(ステップS6)。図8は、本発明の実施形態における車両位置判定方法を示す説明図である。図8に示すように、草稿位置取得部33は、軸重計11のV軸方向の位置Vjを予め設定しておき、車両を検出したときに車両3のV軸方向の距離と比較する。
Returning to FIG. 3, next, in the automatic
車両と判定された全てのブロックのうち、V軸方向の距離が最小のものを車頭3fの位置Vminとし、最大のものを車尾3rの位置Vmaxとする。このとき、走行位置取得部33は、
Vmin≦Vj≦Vmax
となっている間は、軸重計11上に車両3ありと判定する(ステップS7のYES)。
Among all the blocks determined to be vehicles, the block having the smallest distance in the V-axis direction is set as the position Vmin of the
Vmin ≦ Vj ≦ Vmax
While it is, it is determined that the
車両諸元計測部34は、軸重計測装置10で軸重値が計測されているかを判定し(ステップS8)、計測されていれば(ステップS8のYES)、ステップS9へ進み、計測されていなければ、ステップS13へ進む。
The vehicle
走行位置取得部33は、車両認識部32により認識された車両が走行する車線位置を判定する。図9は、本発明の実施形態における走行車線判定方法を示す説明図である。図9に示すように、走行位置取得部33は、画像上における車線位置2a,2bを予め設定しておき、車両21を検出したときに、車両と判定された全てのブロックについて所属する車線位置を調べて、全ての車両ブロックに対する各車線に属するブロックの割合を算出する。
The travel
そして、走行位置取得部33は、所定の割合以上のブロックが所属する車線を当該車両の走行車線と判定する。このとき、各車線に所属するブロック割合が所定の値を超えないときは複数の車線を跨って走行している(以下、またぎ走行という)と判定する。このようにして、車両走行位置を算出する(ステップS9)。
Then, the travel
車両諸元計測部34では、走行位置取得部33により、車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたときは(ステップS10のYES)、軸重計測装置10において両方の車線で計測された軸重値を足しこんで、車両の重量を計測する(ステップS11)。一方、車両がまたぎ走行をしていないと判定されたときは(ステップS10のNO)、軸重計測装置10において該当車線で計測される軸重値を足しこんで、車輌の重量を計測する(ステップS12)。このように、車両がどの車線を走行しているかを判定した上で重量を計測するので、車線を跨いで走行している車両でも、精度良く車両重量が計測できる。
In the vehicle
車両が軸重計11上に位置していないと判定された場合(ステップS7のNO)、軸重計測装置による軸重の計測がなかった場合(ステップS8のNO)、又はステップS11又はS12で軸重が計測されると、車両諸元計測部34は、走行位置取得部33により取得された走行位置に基づいて、諸元の計測対象となっている車両が軸重計11上を通過したか否かを判定する。車両が軸重計11上を通過していなければ(ステップS13のNO)、ステップS1に戻る。すなわち、車両諸元測定部34は、軸重計11上で車両が検知されている間に軸重計測装置10で計測される軸重値を足しこんでいくものである。
When it is determined that the vehicle is not positioned on the axle load meter 11 (NO in step S7), when the axle load is not measured by the axle load measuring device (NO in step S8), or in step S11 or S12 When the axle weight is measured, the vehicle
そして、車両諸元計測部34は、諸元の計測対象となっている車両が軸重計11上を通過したと判定すると(ステップS13のNO)、すなわち、
Vmax<Vj
となると、軸重値の足しこみを終了して車両1台分の重量を確定させる(ステップS14)。
And if the vehicle
Vmax <Vj
Then, the addition of the axle weight value is finished and the weight for one vehicle is determined (step S14).
違反車両判定部35は、車両諸元が所定の値を超えているか判定して違反車両を検出する(ステップS35)。それぞれの諸元について予め所定の値を設定しておき、算出された値と比較して、いずれか一つでも所定の値を超えているときに、違反車両として検出する。
The violation
違反車両判定部35により、認識された車両が違反車両であると判定された場合(ステップS35のYES)、車両情報蓄積部36は、違反車両と判定された車両の情報を蓄積する(ステップS36)。蓄積する情報としては、車両諸元計測部34で計測された車両の諸元値、走行位置取得部33により取得された車両走行位置のうち少なくともいずれか一つを車両情報として蓄積する。このように、計測した車両諸元に基づいて、法令等に違反した違反車両であると判定した車両の情報を蓄積することにより、違反車両の所有者等に警告することができる。
When the violation
さらに、車両認識部32は、軸重計11上で車両を検知したときに撮像装置20で撮影した画像を保存しておき、違反車両判定部35により違反車両であると判断すると、車両情報蓄積部36では保存してある当該車両の画像を車両情報として蓄積する。
Furthermore, when the
なお、撮像装置20が、車両前面部付近を撮影するカメラを別途設置して、車両認識部32で当該車両のナンバープレート情報を認識し、車両情報蓄積部36で当該車両のナンバープレート情報を蓄積してもよい。
The
このような本発明の実施形態によれば、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。また、複数のカメラを有する撮像装置を用いてステレオ画像処理によって、車両の進入検知、車両諸元の計測、走行車線の判定を行い、違反車両情報として撮像した画像の蓄積を行うことにより、車両の重量を計測でき、違反車両を検出するという効果を有し、設置が容易である車両自動計測装置を提供することができる。 According to such an embodiment of the present invention, the three-dimensional information is measured from the captured image and the weight is measured when the vehicle is recognized. Can be easily installed. In addition, by performing stereo image processing using an imaging device having a plurality of cameras, vehicle entry detection, vehicle specification measurement, travel lane determination, and accumulation of images captured as violating vehicle information are performed. It is possible to provide an automatic vehicle measurement device that can measure the weight of the vehicle, has an effect of detecting a violation vehicle, and is easy to install.
本発明は、設備を容易に設置可能とした効果を有し、車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法等に有用である。 The present invention has an effect that equipment can be easily installed, and is useful for a vehicle automatic measurement device, a vehicle automatic measurement system, a vehicle automatic measurement method, and the like.
1 車両自動計測システム
2 道路
2a,2b 車線
2c 撮像領域
3 車両
3f 車頭位置
3r 車尾位置
10 軸重計測装置
11 軸重計
12 計測器
20 撮像装置
21 門型柱
30 車両自動計測装置
31 三次元情報計測部
32 車両認識部
33 走行位置取得部
34 車両重量計測部
35 違反車両判定部
36 車両情報蓄積部
41,42 撮像面
51,52 撮像画像
53,54 ブロック
55 探索範囲
61 カメラ座標系
62 実空間座標系
71 カメラ
72 基準面
73 物体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部と、
を備える車両自動計測装置。 3D in the imaging region from an image captured by an imaging device having a plurality of cameras that capture an area including the axle load measuring device on a road provided with an axle load measuring device for measuring the axle load of the vehicle A three-dimensional information measuring unit for measuring information;
A vehicle recognition unit for recognizing a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information;
A travel position acquisition unit that acquires the travel position of the recognized vehicle based on the three-dimensional information;
A vehicle that measures the weight of the recognized vehicle based on the acquired travel position, the installation position of the axle weight measuring device, and the axle weight measured by the axle weight measuring device, and obtains it as a vehicle specification. Specifications measurement unit,
A vehicle automatic measuring device.
前記三次元情報計測部は、前記道路に定められた走行方向に略垂直な平面上に設置され、走行する車両の全体を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、
前記車両諸元計測部は、前記計測された三次元情報に基づいて、前記認識された車両の長さ、幅及び高さのうちの少なくとも一つを計測して、前記車両諸元として取得する車両自動計測装置。 The vehicle automatic measuring device according to claim 1,
The three-dimensional information measuring unit is installed on a plane substantially perpendicular to the traveling direction defined on the road, and measures the three-dimensional information based on images from the plurality of cameras that capture the entire traveling vehicle. Is what
The vehicle specification measuring unit measures at least one of the recognized length, width, and height of the vehicle based on the measured three-dimensional information, and obtains it as the vehicle specification. Automatic vehicle measurement device.
前記三次元情報計測部は、複数の車線を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、
前記走行位置取得部は、前記認識された車両がどの車線で走行しているかを判定し、
前記車両諸元計測部は、前記認識された車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたとき、前記軸重計測装置により、当該複数の車線で計測された軸重に基づいて重量を計測する車両自動計測装置。 The automatic vehicle measurement device according to claim 1 or 2,
The three-dimensional information measuring unit measures the three-dimensional information based on images from the plurality of cameras that capture a plurality of lanes,
The travel position acquisition unit determines in which lane the recognized vehicle is traveling,
When it is determined that the recognized vehicle travels across a plurality of lanes, the vehicle specification measuring unit is based on the axle weight measured in the plurality of lanes by the axle weight measuring device. Automatic vehicle measurement device that measures weight.
前記車両諸元計測部により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、前記認識された車両が違反車両であるかを判定する違反車両判定部と、
前記認識された車両が違反車両であると判定された時に、当該車両の情報を蓄積する車両情報蓄積部と、
を更に備える車両自動計測装置。 The automatic vehicle measurement device according to any one of claims 1 to 3,
A violation vehicle determination unit that compares at least one of the vehicle specifications measured by the vehicle specification measurement unit with a predetermined value and determines whether the recognized vehicle is a violation vehicle;
When it is determined that the recognized vehicle is a violation vehicle, a vehicle information storage unit that stores information on the vehicle;
A vehicle automatic measuring device further comprising:
前記車両情報蓄積部は、前記撮像装置で撮像された前記違反車両の画像を蓄積する車両自動計測装置。 The vehicle automatic measuring device according to claim 4,
The vehicle information accumulation unit is an automatic vehicle measurement device that accumulates images of the violating vehicles imaged by the imaging device.
前記軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部と、
を備える車両自動計測システム。 An axle load measuring device that is provided on the road and measures the axle load of the vehicle;
An imaging device having a plurality of cameras for imaging an area including the axial load measuring device;
A three-dimensional information measuring unit that measures three-dimensional information in the imaging region from an image captured by the imaging device;
A vehicle recognition unit for recognizing a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information;
A travel position acquisition unit that acquires the travel position of the recognized vehicle based on the three-dimensional information;
A vehicle that measures the weight of the recognized vehicle based on the acquired travel position, the installation position of the axle weight measuring device, and the axle weight measured by the axle weight measuring device, and obtains it as a vehicle specification. Specifications measurement unit,
A vehicle automatic measurement system comprising:
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識するステップと、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得するステップと、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得するステップと、
を有する車両自動計測方法。 3D in the imaging region from an image captured by an imaging device having a plurality of cameras that capture an area including the axle load measuring device on a road provided with an axle load measuring device for measuring the axle load of the vehicle Measuring information,
Recognizing a vehicle traveling in the imaging region based on the measured three-dimensional information;
Obtaining the recognized travel position of the vehicle based on the three-dimensional information;
A step of measuring the weight of the recognized vehicle based on the acquired travel position, the installation position of the axle weight measuring device, and the axle weight measured by the axle weight measuring device and obtaining it as vehicle specifications; When,
A vehicle automatic measuring method.
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