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JP3360163B2 - Traffic flow monitoring device - Google Patents

Traffic flow monitoring device

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Publication number
JP3360163B2
JP3360163B2 JP11905197A JP11905197A JP3360163B2 JP 3360163 B2 JP3360163 B2 JP 3360163B2 JP 11905197 A JP11905197 A JP 11905197A JP 11905197 A JP11905197 A JP 11905197A JP 3360163 B2 JP3360163 B2 JP 3360163B2
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JP
Japan
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vehicle
similarity
image
processing unit
road surface
Prior art date
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JP11905197A
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忠明 北村
一哉 ▲高▼橋
克年 小林
良幸 佐藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交通流監視装置に
係り、特に、画像処理手段を用いて、車両の通過台数,
車両速度,車種すなわち大型車/小型車の種別を求める
手段に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traffic flow monitoring device, and more particularly to a traffic flow monitoring device using image processing means.
The present invention relates to means for determining a vehicle speed and a vehicle type, that is, a type of a large vehicle / small vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両センサとしては、超音波センサに代
表されるいわゆる存在型センサが普及している。存在型
センサは、車両がこのセンサの下を通過すると、車両の
存在を示す信号を出力するものであり、主に台数計測に
用いられている。
2. Description of the Related Art As a vehicle sensor, a so-called existence sensor represented by an ultrasonic sensor has become widespread. The presence sensor outputs a signal indicating the presence of the vehicle when the vehicle passes below the sensor, and is mainly used for counting the number of vehicles.

【0003】これに対して、最近では、テレビカメラで
撮影した道路の映像を画像処理手段で処理し、車両の台
数を計測するシステムが開発されている。例えば、特開
平 7−244795号では、路面に周期的なマークを設置し、
マーク位置の濃度値を2値化し、マークと同じか否かで
車両の有無を判断する。
On the other hand, recently, a system has been developed in which a road image taken by a television camera is processed by image processing means to measure the number of vehicles. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-244795, a periodic mark is installed on the road surface,
The density value at the mark position is binarized, and the presence or absence of a vehicle is determined based on whether or not it is the same as the mark.

【0004】このような画像型センサは、監視対象を面
的に処理できるため、従来の超音波センサと比べ、1台
のカメラで複数の車線を計測できるなどのメリットがあ
る。そこで、画像型センサは、トンネル内の交通流監視
のように、車両速度を計測して渋滞などで低速になって
いるのか通常走行なのかを判断し、異常の有無を監視す
るのに用いられている。例えば、特開平 5−298591号で
は、車両を検知しその車両の画像を濃淡パターンマッチ
ングで追跡して車両速度を計測する。
[0004] Such an image type sensor has a merit that a single camera can measure a plurality of lanes, as compared with a conventional ultrasonic sensor, since it can process a monitored object in a two-dimensional manner. Therefore, image-type sensors are used to monitor vehicle speed, determine whether the vehicle is running at low speed due to traffic congestion, etc., and monitor for abnormalities, such as monitoring traffic flow in a tunnel. ing. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-298591, a vehicle is detected, and an image of the vehicle is tracked by shading pattern matching to measure a vehicle speed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平 7−24
4795号では、路面にマークを設置する必要があり、さら
に、車両がマークを遮蔽したかどうかを2値化処理で検
出しているため、しきい値を柔軟かつ迅速に変更できる
方法を実現しないかぎり、明るさの変化に対応しにくい
などの欠点がある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-24 / 1990
In No. 4795, it is necessary to set a mark on the road surface, and furthermore, since the binarization process detects whether the vehicle has blocked the mark, a method that can change the threshold value flexibly and quickly is not realized. As far as it is concerned, there are drawbacks such as difficulty in responding to changes in brightness.

【0006】また、車両検知センサに対しては、台数だ
けでなく、車両速度や車種すなわち大型車/小型車の種
別などを計測できる機能へのニーズが非常に高い。しか
し、このニーズに十分には対応できていない。
[0006] Further, there is a great need for a vehicle detection sensor with a function capable of measuring not only the number of vehicles but also the vehicle speed and vehicle type, that is, the type of large / small vehicles. However, it has not been able to adequately meet this need.

【0007】一方、特開平 5−298591号の濃淡パターン
マッチング方式では、車両速度,台数を高精度に計測で
きるが、車両の一部を追跡するために、車種を判定する
には、車幅を求めることになり、精度の高い判定は望め
ない。
On the other hand, in the light and shade pattern matching method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-298591, the vehicle speed and the number of vehicles can be measured with high accuracy. However, in order to track a part of the vehicle, the vehicle width must be determined. Therefore, highly accurate judgment cannot be expected.

【0008】さらに、特開平 6−309588号でも、路面に
格子状パターンを設置して背景画像と車両新入画像との
絶対差分を求めているので、格子状パターンを常にメン
テナンスする必要があり、しかも、天候の変化や時間の
経過などに起因する明るさの変動によって検出感度が大
幅に影響される欠点があった。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-309588, a grid-like pattern is provided on the road surface to determine the absolute difference between the background image and the new image of the vehicle. Therefore, it is necessary to always maintain the grid-like pattern. However, there has been a drawback that the detection sensitivity is greatly affected by a change in brightness due to a change in weather or the passage of time.

【0009】本発明の目的は、路面に特別なマークを設
置したりすることなしに、車両を高精度に検知し、車両
の通過台数,車両速度,車種を計測できる手段を備えた
交通流監視装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a traffic flow monitor provided with means for detecting a vehicle with high accuracy and measuring the number of vehicles passing therethrough, the vehicle speed and the type of vehicle without setting a special mark on a road surface. It is to provide a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、道路を俯瞰しているテレビカメラからの
入力画像に定められた車両検知領域に車両が存在しない
ときの路面パターンを路面テンプレート画像として登録
する路面テンプレート設定手段と、路面テンプレート画
像と順次取り込まれる入力画像との類似度を算出する類
似度算出処理部と、類似度の推移を解析して車両の通過
を判定する車両通過判定処理部と、上記車両検知領域を
車両が通過したときに車両末尾位置を登録する車両画像
登録処理部と、順次取り込まれる入力画像から車両末尾
位置を順次更新して車両を追跡する車両追跡処理部と、
追跡した距離とその間の時間とから車両速度を算出する
速度算出処理部と、車両速度と車両検知領域を車両が通
過するのに要した時間とから通過車両の車種を判定する
車種判定処理部とからなる交通流監視装置を提案する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a road surface pattern when a vehicle does not exist in a vehicle detection area defined in an input image from a television camera looking down at a road. Road surface template setting means for registering as a road surface template image, a similarity calculation processing unit for calculating a similarity between the road surface template image and an input image sequentially taken in, and a vehicle for analyzing the transition of the similarity and determining the passage of the vehicle A passage determination processing unit, a vehicle image registration processing unit that registers a vehicle end position when the vehicle passes through the vehicle detection area, and a vehicle tracking that sequentially updates the vehicle end position from an sequentially captured input image to track the vehicle A processing unit;
A speed calculation processing unit that calculates the vehicle speed from the tracked distance and the time therebetween, and a vehicle type determination processing unit that determines the vehicle type of the passing vehicle from the vehicle speed and the time required for the vehicle to pass through the vehicle detection area. We propose a traffic flow monitoring device consisting of

【0011】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、道路を俯瞰しているテレビカメラからの入力画像に
定められた車両検知領域に車両が存在しないときの路面
パターンを路面テンプレート画像として登録する路面テ
ンプレート設定手段と、路面テンプレート画像と順次取
り込まれる入力画像との類似度を算出する類似度算出処
理部と、類似度の推移を解析して車両の通過を判定する
車両通過判定処理部と、上記車両検知領域を車両が通過
したときに車両末尾位置を求め進行方向近傍の車両末尾
画像を追跡用車両テンプレートとして登録する車両画像
登録処理部と、順次取り込まれる入力画像と車両テンプ
レートとの類似度を類似度算出処理部で算出し類似度が
高い位置を車両位置として順次更新し車両を追跡する車
両追跡処理部と、追跡した距離とその間の時間とから車
両速度を算出する速度算出処理部と、車両速度と車両検
知領域を車両が通過するのに要した時間とから通過車両
の車種を判定する車種判定処理部とからなる交通流監視
装置を提案する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a road surface pattern when a vehicle does not exist in a vehicle detection area defined in an input image from a television camera looking down at a road is defined as a road surface template image. Road surface template setting means to be registered, a similarity calculation processing unit for calculating the similarity between the road surface template image and the input image sequentially taken, and a vehicle passage determination processing unit for analyzing the transition of the similarity and determining the passage of the vehicle A vehicle image registration processing unit that determines a vehicle end position when the vehicle passes through the vehicle detection area and registers a vehicle end image near the traveling direction as a tracking vehicle template, and an input image and a vehicle template that are sequentially captured. A vehicle tracking processing unit that calculates a similarity by a similarity calculation processing unit, sequentially updates a position having a high similarity as a vehicle position, and tracks the vehicle; A speed calculation processing unit that calculates the vehicle speed from the traced distance and the time in between, a vehicle type determination processing unit that determines the vehicle type of the passing vehicle from the vehicle speed and the time required for the vehicle to pass through the vehicle detection area We propose a traffic flow monitoring device consisting of

【0012】車両通過判定処理部は、類似度が所定値よ
りも小さい状態が所定時間Tだけ連続しかつ所定時間T
における最小類似度が所定値以下の場合に車両存在と判
断し、類似度が所定値よりも高くなった時に車両通過と
判断する手段である。
The vehicle passage determination processing section determines that the state in which the degree of similarity is smaller than the predetermined value continues for a predetermined time T and the predetermined time T
If the minimum similarity is less than or equal to a predetermined value, it is determined that the vehicle is present, and if the similarity is higher than the predetermined value, it is determined that the vehicle has passed.

【0013】類似度算出処理部は、路面テンプレート設
定手段に設定されている背景テンプレート画像と入力画
像との類似度も求める手段であり、車両画像登録処理部
は、類似度が所定値以下の場合に車両存在と判断する手
段とすることができる。
[0013] The similarity calculation processing section is also means for calculating the similarity between the background template image set in the road surface template setting means and the input image, and the vehicle image registration processing section determines whether the similarity is equal to or less than a predetermined value. Means for determining that a vehicle is present.

【0014】いずれの場合も、車種判定処理部は、数種
類の仮定の車長Lと車両検知領域を通過する時間Tとか
ら速度をそれぞれ算出し、車両追跡処理で得られた実際
の速度と車長Lを仮定して算出した複数の速度とを比較
し、誤差が小さい算出速度に対応する車長Lに基づき車
種を判定する手段である。
In any case, the vehicle type determination processing section calculates speeds from several assumed vehicle lengths L and times T passing through the vehicle detection area, respectively, and calculates the actual speeds and vehicle speeds obtained in the vehicle tracking process. This is a means for comparing a plurality of speeds calculated assuming the length L and determining the vehicle type based on the vehicle length L corresponding to the calculated speed with a small error.

【0015】また、車両画像登録処理部は、車両検知領
域の進行方向近傍の他の車線上に存在判定処理領域を設
定し、存在判定処理領域の路面パターンを予め記憶して
おき、路面パターンと対応する入力画像との類似度が所
定値以下のときに車両存在と判定し、車両検知領域のみ
による大型車の他の車線上の重複検出を排除する手段で
ある。
The vehicle image registration processing section sets an existence determination processing area on another lane near the traveling direction of the vehicle detection area, stores a road surface pattern of the existence determination processing area in advance, and When the similarity with the corresponding input image is equal to or less than a predetermined value, the presence of the vehicle is determined, and the detection of overlap on another lane of the large vehicle using only the vehicle detection area is eliminated.

【0016】さらに、車両追跡処理部は、車両の瞬間速
度を求め、瞬間速度が所定値以下のときに車両停止と仮
に判断し、追跡に用いている車両テンプレート領域が車
両か路面かを判断し、車両と判断した場合のみ停止車両
と判定する手段を含むことができる。
Further, the vehicle tracking processing section obtains an instantaneous speed of the vehicle, temporarily determines that the vehicle is stopped when the instantaneous speed is equal to or less than a predetermined value, and determines whether the vehicle template area used for tracking is a vehicle or a road surface. And means for determining a stopped vehicle only when determined to be a vehicle.

【0017】路面テンプレート設定手段は、路面テンプ
レート画像と入力画像との類似度が所定値より高い状態
が連続した場合に記憶している路面テンプレート画像を
入力画像を用いて更新する背景画像更新処理手段を含
む。
The road surface template setting means is a background image update processing means for updating the stored road surface template image using the input image when the similarity between the road surface template image and the input image is continuously higher than a predetermined value. including.

【0018】本発明においては、画像型センサで得られ
た画像の所定の場所に車両検出領域を設け、この検出領
域の路面パターンを予め登録しておき、登録した路面パ
ターンと順次入力する画像との同一位置における類似度
を算出し、類似度が所定値より下がれば、何らかの物体
がその検出領域に存在していると判断し、類似度が所定
値より上がった時に、車両が通過したと判断する。車両
が通過したと判断したときの車両検出領域の進行方向で
近接する領域における車両の末尾座標を求め、この座標
周りの画像パターンを登録し、登録された画像パターン
が次の入力画像でどこに移動したかをサーチして車両を
追跡し、車両速度を算出する。さらに、路面パターンと
の類似度処理で、類似度が小さい時間すなわち車両の検
出領域通過に要した時間が求められるので、この時間と
追跡処理で求めた車両速度とを用いて車両の長さを算出
し、車種すなわち大型車/小型車の種別を判定する。こ
の方法では、(大型車の車長)/(小型車の車長)が大きな
比率になることから、車種間ではあまり大きな差が無い
ヘッドライトの間隔を検出して車種を判定する従来の場
合と比較して、小型車/大型車を高精度に判定できるこ
とになる。
According to the present invention, a vehicle detection area is provided at a predetermined location of an image obtained by the image sensor, a road surface pattern of the detection area is registered in advance, and the registered road surface pattern and an image to be sequentially input are provided. The similarity at the same position is calculated, and if the similarity falls below a predetermined value, it is determined that an object is present in the detection area. If the similarity rises above the predetermined value, it is determined that the vehicle has passed. I do. Find the end coordinates of the vehicle in an area that is close in the direction of travel of the vehicle detection area when it is determined that the vehicle has passed, register the image pattern around this coordinate, and where the registered image pattern moves in the next input image The vehicle is tracked by searching whether the vehicle has been operated, and the vehicle speed is calculated. Further, in the similarity processing with the road surface pattern, the time during which the similarity is small, that is, the time required for the vehicle to pass through the detection area, is obtained, and the length of the vehicle is determined using this time and the vehicle speed obtained in the tracking processing. The vehicle type, that is, the type of the large vehicle / small vehicle is determined. In this method, (Length of a large car) / (Length of a small car) has a large ratio, so the headlamp interval, which does not significantly differ between the vehicle types, is detected to determine the vehicle type. In comparison, a small car / large car can be determined with high accuracy.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、図1〜図26を参照して、
本発明による交通流監視装置の実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, referring to FIGS.
An embodiment of the traffic flow monitoring device according to the present invention will be described.

【0020】図1は、本発明による交通流監視装置の一
実施例の系統構成を示すブロック図である。交通流監視
装置1は、テレビカメラ16の映像をデジタル信号に変
換するA/D変換器2と、デジタル化された映像信号を
格納する画像メモリ3と、2枚の画像の相関すなわち類
似度を算出する類似度算出処理部4と、算出された類似
度を記憶する類似度記憶部5と、記憶した類似度の変化
を解析して車両の通過を判定する車両通過判定処理部6
と、車両の通過時間を求める通過時間計測部7と、所定
位置に車両検出領域を設定するテンプレート設定部8
と、路面テンプレートを記憶する路面テンプレート画像
用メモリ9と、車両通過判定処理部6が車両の通過を検
出したタイミングにおける車両の末尾座標を求める車両
画像登録処理部10と、車両テンプレート画像用メモリ
11と、車両テンプレート画像用メモリ11に記憶され
ている車両の画像および画像メモリ3に記憶されている
入力画像の類似度を算出し車両を追跡処理する車両追跡
処理部12と、車両追跡処理により車両速度を求める車
両速度算出部13と、通過時間計測部7で求めた通過時
間および車両速度算出部13で求めた車両速度から車種
を判定する車種判定処理部14と、これらの処理部にク
ロックを供給するタイマ15と、すべての動作を制御す
るCPU17とからなる。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a traffic flow monitoring device according to the present invention. The traffic flow monitoring device 1 includes an A / D converter 2 that converts an image of a television camera 16 into a digital signal, an image memory 3 that stores a digitized image signal, and a correlation or similarity between two images. A similarity calculation processing unit 4 to calculate, a similarity storage unit 5 to store the calculated similarity, and a vehicle passage determination processing unit 6 to analyze a change in the stored similarity and determine the passage of the vehicle.
And a transit time measuring unit 7 for obtaining a transit time of the vehicle, and a template setting unit 8 for setting a vehicle detection area at a predetermined position.
A road surface template image memory 9 for storing a road surface template; a vehicle image registration processing unit 10 for obtaining the end coordinates of the vehicle at a timing when the vehicle passage determination processing unit 6 detects the passage of the vehicle; a vehicle template image memory 11 A vehicle tracking processing unit 12 that calculates the similarity between the image of the vehicle stored in the vehicle template image memory 11 and the input image stored in the image memory 3 and tracks the vehicle; A vehicle speed calculation unit 13 for obtaining a speed, a vehicle type determination processing unit 14 for determining a vehicle type from the passing time obtained by the passing time measurement unit 7 and the vehicle speed obtained by the vehicle speed calculation unit 13, and a clock for these processing units. It comprises a timer 15 to be supplied and a CPU 17 for controlling all operations.

【0021】図2は、図1の交通流監視装置における車
両検知,台数計数,車両速度計測,車種判定の概略の手
順を示すフローチャートである。初期設定100では、
CPU17は、各種パラメータを設定し、各種テーブル
を初期化し、テンプレート設定部8は、背景画像を作成
し、テレビカメラ16の映像の所定位置に車両検出領域
を設定し、車両検出領域に車両が存在しないときの路面
テンプレート画像を路面テンプレート画像用メモリ9に
登録し、以後の計測処理に備える。無限ループ101で
は、次に述べる画像入力102から背景画像更新処理1
10までの手順を繰り返す。
FIG. 2 is a flowchart showing the general procedure of vehicle detection, counting, vehicle speed measurement, and vehicle type determination in the traffic flow monitoring device of FIG. In the initial setting 100,
The CPU 17 sets various parameters, initializes various tables, the template setting unit 8 creates a background image, sets a vehicle detection area at a predetermined position of the video of the television camera 16, and detects a vehicle in the vehicle detection area. The road surface template image when it is not used is registered in the road surface template image memory 9 to prepare for the subsequent measurement processing. In an infinite loop 101, a background image updating process 1
Repeat steps up to 10.

【0022】画像入力102では、テレビカメラ16の
映像を取り込み、A/D変換器2でデジタル信号に変換
し、デジタル化された入力画像を画像メモリ3に格納す
る。現在時刻読み込み103では、テレビカメラ16の
映像を取り込んだ時点の時刻を記録する。路面類似度判
定処理104では、類似度算出処理部4は、路面テンプ
レート画像用メモリ9に登録したテンプレート画像およ
び画像メモリ3に取り込まれた入力画像の類似度を算出
する。類似度記憶部5は、類似度算出処理部4で算出さ
れた類似度を記憶する。車両通過判定処理部6は、路面
テンプレート画像および入力画像の類似度の推移を解析
して、車両の通過を判断する。通過時間計測部7は、車
両通過判定処理部6で車両が通過したと判断したときの
車両通過時間を求める。
In the image input 102, the image of the television camera 16 is captured, converted into a digital signal by the A / D converter 2, and the digitized input image is stored in the image memory 3. In the current time reading 103, the time at which the video of the television camera 16 is captured is recorded. In the road surface similarity determination process 104, the similarity calculation processing unit 4 calculates the similarity between the template image registered in the road surface template image memory 9 and the input image taken in the image memory 3. The similarity storage unit 5 stores the similarity calculated by the similarity calculation processing unit 4. The vehicle passage determination processing unit 6 analyzes the transition of the degree of similarity between the road surface template image and the input image to determine whether the vehicle has passed. The passing time measuring unit 7 obtains a vehicle passing time when the vehicle passing determination processing unit 6 determines that the vehicle has passed.

【0023】追跡テンプレート登録処理105では、車
両が車両検知領域を通過した時に、車両の末尾座標を求
めて、この座標周りの画像を車両テンプレート画像用メ
モリ11に登録する。追跡処理106では、車両追跡処
理部12は、車両テンプレート画像用メモリ11に登録
された車両テンプレート画像および順次入力される画像
の間で類似度を求め、最もテンプレートに類似している
座標を求めながら、車両を追跡する。追跡テンプレート
更新処理107では、類似度最大の座標が見つかった場
合に、その近傍の矩型画像で既に記憶している車両テン
プレート画像を更新する。
In the tracking template registration processing 105, when the vehicle passes through the vehicle detection area, the end coordinates of the vehicle are obtained, and an image around the coordinates is registered in the vehicle template image memory 11. In the tracking processing 106, the vehicle tracking processing unit 12 calculates the similarity between the vehicle template images registered in the vehicle template image memory 11 and the sequentially input images, and calculates the coordinates most similar to the template. Track the vehicle. In the tracking template update processing 107, when the coordinates having the maximum similarity are found, the vehicle template image already stored is updated with a rectangular image in the vicinity thereof.

【0024】速度算出処理108では、車両速度算出部
13は、車両追跡処理部12で登録された初期登録座標
および時間と最終追跡座標および時間とに基づいて車両
速度を算出する。車種判定処理109では、車種判定部
14は、車両の追跡処理106で求めた車両速度と通過
時間計測部7で求めた通過時間とから車種を判定する。
背景画像更新処理110では、類似度が所定値よりも高
い状態すなわち車が存在しない状態が連続した場合、記
憶している路面テンプレート画像を新しい入力画像で更
新する。
In the speed calculating process 108, the vehicle speed calculating unit 13 calculates the vehicle speed based on the initial registration coordinates and time and the final tracking coordinates and time registered by the vehicle tracking processing unit 12. In the vehicle type determination process 109, the vehicle type determination unit 14 determines the vehicle type based on the vehicle speed obtained in the vehicle tracking process 106 and the passage time obtained by the passage time measurement unit 7.
In the background image updating process 110, when the state where the degree of similarity is higher than the predetermined value, that is, the state where there is no vehicle, continues, the stored road surface template image is updated with the new input image.

【0025】次に、図2の各処理手順をより詳細に説明
する。
Next, each processing procedure of FIG. 2 will be described in more detail.

【0026】100:《初期設定》 図3は、初期設定100の処理手順の一例を示すフロー
チャートである。初期設定100は、計測処理の前に、
パラメータの設定111と、各種テーブルの初期化11
2と、背景画像の作成113と、路面テンプレートの設
定114とを実行する。
100: << Initial Setting >> FIG. 3 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the initial setting 100. Initial setting 100, before the measurement process,
Parameter setting 111 and initialization of various tables 11
2, the creation 113 of the background image and the setting 114 of the road surface template.

【0027】図4は、パラメータを得るための処理領域
の設定の一例を示す図である。入力画像115上には、
例えば、追跡処理の範囲116と、路面類似度算出用の
車両検出窓117,118と、車両末尾座標検出窓11
9,120と、車両存在判定窓121とを設定する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of setting a processing area for obtaining parameters. On the input image 115,
For example, the range 116 of the tracking process, the vehicle detection windows 117 and 118 for calculating the road surface similarity, and the vehicle end coordinate detection window 11
9, 120 and a vehicle presence determination window 121 are set.

【0028】パラメータを設定したら、各種テーブルを
初期化する。
After setting the parameters, various tables are initialized.

【0029】図5は、背景画像の記憶領域の設定例を示
す図である。背景画像の作成113では、車両が存在し
ない背景画像すなわち路面パターンを予め記憶する処理
である。その記憶領域の設定範囲には、図5に示すよう
に、いくつかの方式がある。図5(1)の例では、車両検
出窓117,118の部分だけを記憶する。図5(2)で
は、車両検出窓117,118と車両存在判定窓121
とを含んだ領域を記憶する。図5(2)に示すようにする
と、背景差分処理で車両の存在を判定し、この部分の路
面パターンを記憶しておき、入力画像との類似度が低い
場合に車両が存在していると判定することも可能であ
る。さらに、図5(3)に示すように、車両末尾座標検出
窓119,120を含めて、追跡処理の範囲116全体
を記憶することもある。この場合は、追跡処理の範囲1
16内での詳しくは後述する停止車両の判定などに背景
を使うこともできる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of setting a storage area for a background image. The background image generation 113 is a process of storing in advance a background image in which no vehicle exists, that is, a road surface pattern. There are several methods for setting the storage area, as shown in FIG. In the example of FIG. 5A, only the vehicle detection windows 117 and 118 are stored. In FIG. 5B, the vehicle detection windows 117 and 118 and the vehicle presence determination window 121
Is stored. As shown in FIG. 5 (2), the presence of the vehicle is determined by the background subtraction processing, the road surface pattern of this portion is stored, and if the similarity with the input image is low, the vehicle is determined to be present. It is also possible to make a determination. Further, as shown in FIG. 5C, the entire tracking range 116 including the vehicle end coordinate detection windows 119 and 120 may be stored. In this case, tracking processing range 1
The background can be used for the determination of a stopped vehicle, which will be described in detail later in 16, and the like.

【0030】101:《無限ループ》 処理中止や停止の指令がない限り、以下に述べる画像入
力102から背景画像更新処理110までの手順を繰り
返す。
101: << Infinite Loop >> Unless there is an instruction to stop or stop the processing, the procedure from the image input 102 to the background image update processing 110 described below is repeated.

【0031】102:《画像入力》 テレビカメラ16の映像を取り込み、A/D変換器2で
デジタル信号に変換して、デジタル化された入力画像を
画像メモリ3に格納する。
102: << Image Input >> The image of the television camera 16 is captured, converted into a digital signal by the A / D converter 2, and the digitized input image is stored in the image memory 3.

【0032】103:《現在時刻読み込み》 速度判定処理などのために、テレビカメラ16の映像を
取り込んだ時点の時刻を記録する。
103: << Read current time >> The time at which the video of the television camera 16 was captured for speed determination processing and the like is recorded.

【0033】104:《路面類似度判定処理》 類似度算出処理部4は、路面テンプレート画像用メモリ
9に登録したテンプレート画像および画像メモリ3に取
り込まれた入力画像の類似度を算出する。類似度記憶部
5は、類似度算出処理部4で算出された類似度を記憶す
る。車両通過判定処理部6は、路面テンプレート画像お
よび入力画像の類似度を算出し、その結果を解析して車
両の通過を判断する。通過時間計測部7は、車両通過判
定処理部6で車両が通過したと判断したときの車両通過
時間を求める。
104: << Road Surface Similarity Judgment Processing >> The similarity calculation processing section 4 calculates the similarity between the template image registered in the road surface template image memory 9 and the input image taken in the image memory 3. The similarity storage unit 5 stores the similarity calculated by the similarity calculation processing unit 4. The vehicle passage determination processing unit 6 calculates the similarity between the road surface template image and the input image, and analyzes the result to determine whether the vehicle has passed. The passing time measuring unit 7 obtains a vehicle passing time when the vehicle passing determination processing unit 6 determines that the vehicle has passed.

【0034】図6は、車両検出窓の設定の一例を示す図
である。テンプレート設定部8は、車両が進入する箇所
に路面テンプレートとして記憶する領域すなわち矩型の
車両検出窓23を予め設定する。車両200がいない道
路の画像20から車両検出窓23で指定した領域を切り
出し、路面テンプレート画像21として路面テンプレー
ト画像用メモリ9に記憶する。類似度算出処理部4は、
このテンプレート画像21と同じ位置から順次入力され
る画像23との類似度を求め、求めた類似度を類似度記
憶部5に記憶させる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the setting of the vehicle detection window. The template setting unit 8 presets an area to be stored as a road surface template, that is, a rectangular vehicle detection window 23 at a location where the vehicle enters. An area specified by the vehicle detection window 23 is cut out from the road image 20 where the vehicle 200 is not present, and is stored in the road surface template image memory 9 as a road surface template image 21. The similarity calculation processing unit 4
The similarity between the template image 21 and the image 23 sequentially input from the same position is obtained, and the obtained similarity is stored in the similarity storage unit 5.

【0035】図7は、類似度すなわち相関値の変化状態
の一例を示す図であり、図8は、その類似度の変化状態
を棒グラフで示す図である。図7の入力画像24に示す
ように、車両200が撮影されていないときは、登録し
ているテンプレート画像と入力画像f(t)とが類似して
いるので、1.0に近い類似度が得られる。車両200
がテレビカメラ16の視野に徐々に入ってくると、車両
検出窓23内の画像が変化して、入力画像25,26,
27,28,29に示すように、類似度が低下してく
る。この類似度が、図8に示すように、所定値(例えば
0.8)よりも小さくなった場合、車両200が処理領域
に存在している(ON)と判断し、このON状態の時間す
なわち車両200の通過に要した時間が所定値以上の
時、車両200が存在していると判断する。この場合、
図8に示すように、しきい値より小さい区間の中で最小
の類似度min値が所定値より大きい場合は、ノイズと
判断することもできる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the state of change of the similarity, that is, the correlation value, and FIG. 8 is a diagram showing the state of change of the similarity in a bar graph. As shown in the input image 24 in FIG. 7, when the vehicle 200 is not photographed, the registered template image and the input image f (t) are similar, and the similarity close to 1.0 is obtained. can get. Vehicle 200
Gradually enters the field of view of the television camera 16, the image in the vehicle detection window 23 changes and the input images 25, 26,
27, 28, and 29, the similarity decreases. When the similarity is smaller than a predetermined value (for example, 0.8) as shown in FIG. 8, it is determined that the vehicle 200 is present in the processing area (ON), and the time of this ON state, that is, When the time required for the vehicle 200 to pass is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the vehicle 200 is present. in this case,
As shown in FIG. 8, when the minimum similarity min value in a section smaller than the threshold value is larger than a predetermined value, it can be determined that noise is present.

【0036】図9は、本発明による路面類似度判定処理
の処理手順の一例を示すフローチャートである。処理3
0で、予め車両が存在しない画像を取り込み、処理31
で、処理領域を設定し、処理32で、その処理領域の路
面テンプレート画像を背景テンプレートすなわち路面テ
ンプレート画像用メモリ9に記憶する。処理33で、車
両通過を示すオンフラグを0に初期化し、処理34で、
無限ループに入る。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the road surface similarity determination processing according to the present invention. Processing 3
0, an image in which a vehicle does not exist is fetched in advance, and processing 31 is executed.
In step 32, a road surface template image of the processing region is stored in the background template, that is, the road surface template image memory 9. In a process 33, an ON flag indicating vehicle passing is initialized to 0, and in a process 34,
Enter an infinite loop.

【0037】処理35で、画像を入力し、処理36で、
その時刻を読み込み、処理37で、入力画像と処理32
で登録した路面テンプレート画像との類似度を類似度算
出処理部4により、その類似度を類似度記憶部5に記憶
する。
At step 35, an image is input, and at step 36,
The time is read, and in step 37, the input image and
The similarity with the road surface template image registered in step (1) is stored in the similarity storage unit 5 by the similarity calculation processing unit 4.

【0038】処理38で、求めた類似度が所定値より小
さいか否かを判断し、小さい場合、処理39で、オンフ
ラグが0か否かを判断し、0である場合すなわちオフで
ある場合は、少なくとも車両か何かが路面に有ると判断
し、処理40で、オンフラグを1に変更し、処理41
で、通過時間計測の開始時刻を設定する。処理38で、
相関値が高く、処理42で、前回がオン状態であれば、
処理43で、通過時間計測の終了時刻を設定し、処理4
4で、通過時間計測部7により、それまでの計測回数す
なわち車両通過時間を求め、しきい値より小さい場合は
ノイズと判断する一方で、それ以外の場合は走行車両通
過と判断し、処理45で、無限ループ34を抜ける。
In a process 38, it is determined whether or not the obtained similarity is smaller than a predetermined value. If the similarity is smaller, in a process 39, it is determined whether or not the on flag is 0. It is determined that at least a vehicle or something is on the road surface, and in a process 40, the on-flag is changed to 1 and a process 41 is executed.
Sets the start time of the transit time measurement. In process 38,
If the correlation value is high and the previous time is in the on state in process 42,
In process 43, the end time of the passage time measurement is set, and in process 4
In step 4, the passing time measuring unit 7 obtains the number of measurements up to that time, that is, the vehicle passing time. If it is smaller than the threshold value, it is determined that noise is present. Then, the processing exits the infinite loop 34.

【0039】類似度算出処理部4は、路面テンプレート
画像用メモリ9に登録したテンプレート画像と画像メモ
リ3に取り込まれた入力画像との類似度を算出する手段
であり、正規化相関処理などの手法を用いる。正規化相
関処理は、入力画像f(x,y)をテンプレートt(p,
q)で正規化相関する場合、入力画像f(u,v)点の類
似度r(u,v)は、数式1で算出される。ここで、p,
qは、テンプレート画像のx,yサイズである。なお、
正規化相関処理は、専用LSIにより高速演算できるこ
とが知られている(「高性能画像処理LSI[ISP−X]
の開発と応用」:『映像情報』1996.2参照)。また、数式
1は、数式2〜数式6に分割されて、これらの相関も専
用LSIで高速に求めることができる。
The similarity calculation processing section 4 is means for calculating the similarity between the template image registered in the road surface template image memory 9 and the input image fetched into the image memory 3, and includes a technique such as a normalized correlation processing. Is used. In the normalized correlation processing, the input image f (x, y) is converted into a template t (p,
When the correlation is normalized by q), the similarity r (u, v) of the input image f (u, v) point is calculated by Expression 1. Where p,
q is the x, y size of the template image. In addition,
It is known that the normalized correlation processing can be performed at high speed by a dedicated LSI (“High-performance image processing LSI [ISP-X]).
Development and Application ”: See Video Information, 1996.2). In addition, Equation 1 is divided into Equations 2 to 6, and these correlations can be obtained at high speed by a dedicated LSI.

【0040】[0040]

【数1】 (Equation 1)

【0041】[0041]

【数2】 (Equation 2)

【0042】[0042]

【数3】 (Equation 3)

【0043】[0043]

【数4】 (Equation 4)

【0044】[0044]

【数5】 (Equation 5)

【0045】[0045]

【数6】 (Equation 6)

【0046】ここでは、相関を求める方法の一例として
正規化相関処理を記載したが、テンプレート画像と入力
画像との類似度を求める手法であれば、ほかの手法を採
用してもよい。
Here, the normalized correlation processing is described as an example of a method for obtaining the correlation, but any other method may be employed as long as it is a method for obtaining the similarity between the template image and the input image.

【0047】図10は、大型車特有の誤検出を防止する
対策の一例を示す図である。図10(1)に示すように、
大型車両92が手前車線を走行した場合、問題が発生す
る。入力画像85,86,87において、検知窓90,
91をレーン毎に設定し、そこを大型車両92が通過す
ると、大型車両92は右側車線のレーンの検知窓91も
覆ってしまうために、実際には右側車線に車両が存在し
ないにもかかわらず、図10(2)に示すように、車両末
尾検出窓93内に、車両末尾座標94が発生する。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a measure for preventing erroneous detection peculiar to a large vehicle. As shown in FIG.
If the heavy vehicle 92 runs in the front lane, a problem occurs. In the input images 85, 86, 87, the detection windows 90,
91 is set for each lane, and when a large vehicle 92 passes through it, the large vehicle 92 also covers the detection window 91 of the lane in the right lane. As shown in FIG. 10B, a vehicle end coordinate 94 is generated in the vehicle end detection window 93.

【0048】この問題を回避するために、本実施例で
は、図10(3)に示すように、車両末尾検出窓93内
に、更に車両存在判定窓95を設け、この車両存在判定
窓95に車両が存在していない場合は、右側車線のレー
ンでは車両末尾を検出しないようにしている。この対策
によれば、大型車両92による通過台数の誤検出を防止
できる。車両存在判定窓95による存在確認の場合も、
車両存在判定窓95の背景画像を予め記憶しておき、こ
の記憶画像と入力画像との類似度を類似度算出処理部4
で求め、類似度が所定値以下の場合に、車両が存在して
いると判断する。
To avoid this problem, in this embodiment, as shown in FIG. 10C, a vehicle presence determination window 95 is further provided in the vehicle end detection window 93, and the vehicle presence determination window 95 If no vehicle exists, the end of the vehicle is not detected in the right lane lane. According to this measure, erroneous detection of the number of passing vehicles by the large vehicle 92 can be prevented. Also in the case of the presence check by the vehicle presence determination window 95,
The background image of the vehicle presence determination window 95 is stored in advance, and the similarity between the stored image and the input image is determined by the similarity calculation processing unit 4.
When the similarity is equal to or smaller than a predetermined value, it is determined that the vehicle exists.

【0049】図11は、図9の車両通過判定処理部分に
おいて、図10のような大型車特有の誤検出を防止する
対策となる車両存在確認処理139などを追加した処理
手順の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a processing procedure in which a vehicle presence confirmation process 139 as a measure for preventing erroneous detection unique to a large vehicle as shown in FIG. It is.

【0050】105:《追跡テンプレート登録処理》 図12は、追跡テンプレート登録処理における処理領域
の設定状況を説明する図である。追跡テンプレート登録
処理105は、路面類似度算出処理104で車両通過と
判断した時点に起動される。図12に示すように、入力
画像50に対し、車両検出窓51の領域の進行方向近傍
(この場合は上部)に所定の処理領域52を設定する。こ
の処理領域52は、通過車両の速度やテレビカメラ16
の撮影方向などで変化する。処理領域52について、車
両の末尾座標53を探す処理を実行する。この処理に
は、いくつかの方式が考えられるが、ここでは、背景画
像との差分処理を例にとり説明する。
105: << Tracking Template Registration Processing >> FIG. 12 is a view for explaining the setting status of the processing area in the tracking template registration processing. The tracking template registration processing 105 is started when it is determined that the vehicle has passed in the road surface similarity calculation processing 104. As shown in FIG. 12, with respect to the input image 50, the vicinity of the traveling direction of the region of the vehicle detection window 51
A predetermined processing area 52 is set in (in this case, the upper part). The processing area 52 includes the speed of the passing vehicle and the TV camera 16.
Changes depending on the shooting direction. For the processing area 52, a process of searching for the end coordinates 53 of the vehicle is executed. Several methods are conceivable for this processing. Here, a description will be given of a difference processing with respect to a background image as an example.

【0051】図13は、車両の末尾座標を探す状況の一
例を示す図である。図13に示すように、背景と入力画
像との差分を求める。白い車両やテールランプが点灯し
ていると、背景との差分はその部分が大きくなるので、
図13(1)に示すようになる。この画像に関して、水平
方向の濃度の累積分布を求め、最も分布が大きくなる場
所ymaxを探す。さらに水平位置を求めるため、図13
(2)に示すように、求めた座標ymaxの近傍に処理領域
58を限定し、図13(3)に示すように、垂直方向の濃
度累積分布を求める。この分布に関して、図13(4)に
示すように、所定のしきい値よりも大きい位置xs,xe
を求め、ymaxを中心にした矩型領域を車両末尾座標5
9として登録する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a situation of searching for the end coordinates of the vehicle. As shown in FIG. 13, the difference between the background and the input image is obtained. When the white vehicle or the tail lamp is lit, the difference from the background is large,
The result is as shown in FIG. With respect to this image, the cumulative distribution of the density in the horizontal direction is obtained, and a position ymax where the distribution becomes maximum is searched for. To obtain the horizontal position, FIG.
As shown in (2), the processing area 58 is limited to the vicinity of the obtained coordinate ymax, and as shown in FIG. 13 (3), the density accumulation distribution in the vertical direction is obtained. Regarding this distribution, as shown in FIG. 13 (4), positions xs and xe larger than a predetermined threshold value.
Is calculated, and the rectangular area centered on ymax is set to the vehicle end coordinate 5
Register as 9.

【0052】図14は、車両末尾座標を登録する手順を
示す図であり、図15は、車両末尾座標の画像をテンプ
レート画像として登録する手順を示す図であり、図16
は、車両追跡に用いる追跡管理テーブルのデータ構造の
一例を示す図であり、図17は、車両追跡に用いる追跡
管理テーブル全体の構成の一例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a procedure for registering vehicle end coordinates, and FIG. 15 is a diagram showing a procedure for registering an image of vehicle end coordinates as a template image.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a data structure of a tracking management table used for vehicle tracking, and FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the configuration of the entire tracking management table used for vehicle tracking.

【0053】車両が存在している場合は、図14に示す
ように、143で、車両末尾座標を検出し、処理144
で、車両末尾座標が存在しているかを判断し、存る場合
は、処理145で、中心座標x,yを登録する。登録後
は、図15に示すように、処理146で、車両末尾座標
が検出されたか否かを判断し、処理147で、検出座標
x,yを中心に矩型のテンプレート領域を定め、その位
置の画像をテンプレート画像として登録する。さらに、
図16の追跡管理テーブルに、データを登録する。ここ
では、図17に示すように、24個の追跡管理テーブル
を用意してあるが、メモリ容量に余裕があるかぎり、追
跡管理テーブルの個数に制限はない。
If there is a vehicle, the end coordinates of the vehicle are detected at 143 as shown in FIG.
Then, it is determined whether or not the vehicle end coordinates exist. If yes, the center coordinates x and y are registered in process 145. After the registration, as shown in FIG. 15, it is determined in a process 146 whether or not the vehicle end coordinates have been detected. In a process 147, a rectangular template region is determined around the detected coordinates x and y, and its position is determined. Is registered as a template image. further,
The data is registered in the tracking management table of FIG. Here, as shown in FIG. 17, 24 tracking management tables are prepared, but the number of tracking management tables is not limited as long as the memory capacity is sufficient.

【0054】図16の追跡管理テーブルにおいて、フラ
グは、追跡管理テーブルの有効,無効を示し、フラグが
1の時に、後述の追跡処理106を実行する。ホールド
は、車両を追跡中か否かを示し、1の時が追跡中であ
る。初期登録座標の関連では、xc座標は、テンプレー
トの中心x座標であり、yc座標は、テンプレートの中
心y座標である。時刻は、テンプレート登録時の例えば
ミリ秒単位の時刻である。通過レーン番号は、検出した
車両検出窓番号として記憶される。追跡中データの関連
では、追跡x座標は、現在の車両末尾x座標であり、追
跡y座標は、現在の車両末尾y座標であり、時刻は、現
在時刻である。使用テンプレート番号は、図17に示す
テンプレート管理番号である。検知エリア通過時間に
は、車種判定に使うために、車両通過時間を格納する。
In the tracking management table of FIG. 16, a flag indicates whether the tracking management table is valid or invalid. When the flag is 1, a tracking process 106 described later is executed. The hold indicates whether or not the vehicle is being tracked, and the time of 1 indicates that the vehicle is being tracked. In the context of the initial registration coordinates, the xc coordinate is the x coordinate of the center of the template, and the yc coordinate is the y coordinate of the center of the template. The time is, for example, a time in milliseconds at the time of template registration. The passing lane number is stored as the detected vehicle detection window number. In the context of tracking data, the tracking x coordinate is the current vehicle end x coordinate, the tracking y coordinate is the current vehicle end y coordinate, and the time is the current time. The used template number is a template management number shown in FIG. In the detection area transit time, a vehicle transit time is stored for use in vehicle type determination.

【0055】106:《追跡処理》 図18は、追跡処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。図18に示すように、処理150で、上記追跡管
理テーブルの数だけ、処理151から処理156をルー
プする。処理151で、追跡管理テーブルのフラグをチ
ェックし、フラグが1の場合に追跡処理する。追跡処理
に際しては、処理152で、サーチエリアを設定し、処
理153で、類似度最大座標をサーチし、処理154
で、車両を検出したか否かを判断し、車両を検出した場
合は、処理155で、追跡管理テーブルを更新し、処理
154で車両が見つからない場合は、処理156で、ホ
ールドフラグを0にして、追跡を終了する。
106: << Tracking Process >> FIG. 18 is a flowchart showing an example of a tracking process procedure. As shown in FIG. 18, in the process 150, the processes 151 to 156 are looped by the number of the tracking management tables. In step 151, the flag in the tracking management table is checked, and if the flag is 1, the tracking process is performed. In the tracking process, a search area is set in a process 152, a maximum similarity coordinate is searched in a process 153, and a process 154 is performed.
Then, it is determined whether or not a vehicle is detected. If a vehicle is detected, the tracking management table is updated in step 155. If no vehicle is found in step 154, the hold flag is set to 0 in step 156. To end tracking.

【0056】図19は、登録した画像と次の入力画像と
の間で最もテンプレートに類似している場所を探しなが
ら車両を追跡する状況を示す図である。登録した車両末
尾座標の画像を車両テンプレート画像用メモリ11に記
憶し、図19に示すように、この登録した画像と次の時
刻に入力した画像との間で最もテンプレートに類似して
いる場所を探しながら車両を追跡する。登録した車両末
尾位置53の近傍にサーチエリア57を設定し、その範
囲内で類似度算出処理部4を用いて最大類似度を示すポ
イントすなわちx,y座標点をサーチする。
FIG. 19 is a diagram showing a situation in which a vehicle is tracked while searching for a place most similar to the template between the registered image and the next input image. The image of the registered vehicle end coordinates is stored in the vehicle template image memory 11, and as shown in FIG. 19, a location which is most similar to the template between the registered image and the image input at the next time is determined. Follow the vehicle while searching. A search area 57 is set in the vicinity of the registered vehicle end position 53, and a point indicating the maximum similarity, that is, an x, y coordinate point, is searched within the range using the similarity calculation processing unit 4.

【0057】図20は、追跡処理手順の一例を示すフロ
ーチャートである。処理60で、車両末尾座標を検出す
る。処理61で、車両末尾の矩型領域の画像を車両テン
プレート画像用メモリ11に記憶し、処理62で、フラ
グを1にし、処理63で、現在時刻を読み込み、処理6
4で、記憶されていた現在時刻に更新する。
FIG. 20 is a flowchart showing an example of the tracking processing procedure. In process 60, the vehicle end coordinates are detected. In a process 61, the image of the rectangular region at the end of the vehicle is stored in the vehicle template image memory 11, a flag is set to 1 in a process 62, a current time is read in a process 63, and a process 6 is executed.
At 4, update to the stored current time.

【0058】処理65で、フラグが0になるまで、処理
66から処理73を繰り返す。処理66で、画像を入力
し、処理67で、その時の時刻を記憶し、処理68で、
登録座標に基づき、サーチエリアを設定する。処理69
で、類似度算出処理部4により、車両テンプレート画像
用メモリ11に記憶している画像と処理66の入力画像
との間の類似度を求め、最大類似度のポイントの座標点
を探す。処理70で、最大類似度が所定値より高いか否
かを判断し、高い場合、その座標を記憶する。
In step 65, steps 66 to 73 are repeated until the flag becomes 0. In a process 66, an image is input, in a process 67, the time at that time is stored, and in a process 68,
A search area is set based on the registered coordinates. Process 69
Then, the similarity calculation processing section 4 obtains the similarity between the image stored in the vehicle template image memory 11 and the input image of the process 66, and searches for the coordinate point of the point of maximum similarity. In a process 70, it is determined whether or not the maximum similarity is higher than a predetermined value. If the maximum similarity is higher, the coordinates are stored.

【0059】低い場合は、フラグを0にして、追跡を終
了する。
If it is low, the flag is set to 0, and the tracking ends.

【0060】フラグが0になった場合は、追跡が終了し
たので、処理74で、登録時刻および終了時刻の差とそ
の間に移動した距離とに基づき、車両速度を算出する。
本実施例では、追跡処理に類似度算出処理を用いている
が、図19の車両末尾検出処理を毎回実行し、この座標
を更新しながら追跡する手法もある。
If the flag is set to 0, the tracking has been completed, and in a step 74, the vehicle speed is calculated based on the difference between the registration time and the end time and the distance traveled during that time.
In the present embodiment, the similarity calculation processing is used for the tracking processing. However, there is a method of executing the vehicle end detection processing of FIG. 19 every time and performing tracking while updating the coordinates.

【0061】107:《追跡テンプレート更新処理》 車両は、テレビカメラから遠ざかる方向に走行する場
合、画像の奥に行くほど徐々に小さくなるので、初期登
録した車両テンプレート画像では、最後まで追跡できな
いため、車両を追跡しながらテンプレート画像を更新す
る。本実施例においては、類似度最大座標が見つかった
場合に、その近傍の矩型画像を既に記憶しているテンプ
レート管理番号の領域の画像と入替える。
107: << Tracking template update processing >> When the vehicle travels in the direction away from the television camera, the vehicle becomes gradually smaller as it goes deeper in the image. Update the template image while tracking the vehicle. In the present embodiment, when the maximum similarity coordinate is found, the rectangular image in the vicinity is replaced with the image of the area of the template management number already stored.

【0062】108:《車両速度算出処理》 図21は、車両速度算出処理の処理手順の一例を示すフ
ローチャートである。ステップ161では、テーブル数
だけ、処理162から処理166を繰り返す。ステップ
162では、図16の追跡管理テーブルをサーチし、フ
ラグが1でありホールドフラグが0のテーブルがあれ
ば、追跡管理テーブルの初期登録y座標と終点y座標と
から実距離を算出し、初期登録時刻と現在時刻とから追
跡時間を算出し、実距離/時間で車両速度を求める。こ
の車両速度は、平均車両速度に相当する。
108: << Vehicle Speed Calculation Processing >> FIG. 21 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the vehicle speed calculation processing. In step 161, the processes 162 to 166 are repeated by the number of tables. In step 162, the tracking management table of FIG. 16 is searched, and if there is a table whose flag is 1 and the hold flag is 0, the actual distance is calculated from the initial registration y coordinate and the end point y coordinate of the tracking management table, and the initial distance is calculated. The tracking time is calculated from the registered time and the current time, and the vehicle speed is calculated based on the actual distance / time. This vehicle speed corresponds to the average vehicle speed.

【0063】ホールドフラグが1のときに車両速度を求
めると、瞬間車両速度が得られる。この場合、追跡管理
テーブルには、前回の追跡座標と前回の時刻とを追加記
憶する必要がある。この瞬間車両速度を毎回求めておく
と、所定車両速度以下の場合には、低速車両と判定し、
停止した場合には、停止車両と判定できる。
When the vehicle speed is obtained when the hold flag is 1, an instantaneous vehicle speed is obtained. In this case, it is necessary to additionally store the previous tracking coordinates and the previous time in the tracking management table. If this instantaneous vehicle speed is obtained every time, if the vehicle speed is equal to or less than a predetermined vehicle speed, it is determined that the vehicle is a low speed vehicle,
When the vehicle stops, it can be determined that the vehicle is stopped.

【0064】ただし、停止車両については、車両末尾を
正しく登録していない場合、車両テンプレートが車両を
追随できずに置き去られて、見かけ上停止と誤認する場
合があるので、本当に車両が停止したか否かを判定す
る。図22は、車両停止を判別する処理手順の一例を示
すフローチャートである。図22に示すように、処理1
70で、速度が無くなり停止したか否かを判定し、停止
車両が存在した場合、処理171で、その追跡用車両テ
ンプレート領域の背景差分画像の差が大きいかどうかを
チェックする。大きい場合は、処理172で、停止車両
ありと判定し、小さい場合は、処理173で、追跡を中
止し、フラグおよびホールドフラグを0に初期化する。
However, as for the stopped vehicle, if the vehicle end is not registered correctly, the vehicle template may be left behind without being able to follow the vehicle, and may be erroneously recognized as stopped, so that the vehicle has really stopped. It is determined whether or not. FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for determining whether the vehicle is stopped. As shown in FIG.
At 70, it is determined whether or not the vehicle has stopped due to lack of speed. If there is a stopped vehicle, it is checked at step 171 whether the difference between the background difference images of the tracking vehicle template area is large. If it is larger, it is determined in step 172 that there is a stopped vehicle. If it is smaller, tracking is stopped in step 173, and the flag and the hold flag are initialized to 0.

【0065】図23は、置き去りテンプレートか本当の
停止車両かを判別する処理手順の一例を示すフローチャ
ートである。図23に示すように、置き去られたテンプ
レート177は、テンプレート領域では背景画像との差
が少ないので、減算器179により背景画像175と入
力画像176との差分182を求めても、差が大きい部
分は少ない。これに対して、本当の車両の場合は、減算
器180で差分181を求めると、差が大きい部分が発
生する。この違いにより、置き去りテンプレートか本当
の停止車両かを判定できる。
FIG. 23 is a flowchart showing an example of a processing procedure for determining whether a template has been left or a real stopped vehicle. As shown in FIG. 23, the difference between the background image 175 and the input image 176 obtained by the subtractor 179 is large because the left template 177 has a small difference from the background image in the template area. There are few parts. On the other hand, in the case of a real vehicle, when the difference 181 is obtained by the subtractor 180, a portion where the difference is large occurs. Based on this difference, it can be determined whether the template is abandoned or a real stopped vehicle.

【0066】109:《車種判定処理》 車種判定処理は、路面類似度算出処理104時の車両通
過時間と車両追跡処理106で求めた車両速度とを使用
して、車長すなわち車両の長さを求め、大型車/小型車
の種別を判定する処理である。
109: << Vehicle Type Determination Process >> The vehicle type determination process determines the vehicle length, that is, the vehicle length, by using the vehicle passage time in the road surface similarity calculation process 104 and the vehicle speed obtained in the vehicle tracking process 106. This is a process for determining the type of a large vehicle / small vehicle.

【0067】図24は、車種判定処理109の原理を示
す側面図である。この場合、テレビカメラ16は、下向
きに設置されているので、テレビカメラ16の視野内の
車両検出窓82を通過する時間には、車両高さの影響が
あり、車両高さによる影響L1と車両検出窓の長さL2
と車長L3との和が、テレビカメラ16の視野内の総距
離L0になる。この総距離L0は、数式7で求められ
る。
FIG. 24 is a side view showing the principle of the vehicle type judgment processing 109. In this case, since the television camera 16 is installed facing downward, the time when the television camera 16 passes through the vehicle detection window 82 in the field of view of the television camera 16 is affected by the vehicle height. Detection window length L2
And the vehicle length L3 become the total distance L0 within the field of view of the television camera 16. This total distance L0 is obtained by Expression 7.

【0068】[0068]

【数7】 (Equation 7)

【0069】図25は、類似度値に基づき求められた車
両通過時間の一例を示す図である。車両通過時間TT
が、図25に示すように得られているので、見かけの車
両速度は、通過時間TTと総距離L0とから、数式8に
より算出できる。
FIG. 25 is a diagram showing an example of the vehicle transit time obtained based on the similarity value. Vehicle transit time TT
Is obtained as shown in FIG. 25, so that the apparent vehicle speed can be calculated by Expression 8 from the transit time TT and the total distance L0.

【0070】[0070]

【数8】 (Equation 8)

【0071】ここでは、小型車の車長を4.5mとし、
大型車の車長を8mとする。数式8によりそれぞれの車
両速度を求め、この車両速度と追跡処理で求めた車両速
度との誤差が小さい方の車長を選択すると、大型車/小
型車を高精度に判定できる。すなわち、この方法では、
(大型車の車長)/(小型車の車長)=8/4.5≒1.78
と大きな比率になるので、車種間ではあまり大きな差が
無いヘッドライトの間隔を検出して車種を判定する従来
の場合と比較して、小型車/大型車を高精度に判定でき
ることになる。
Here, the length of the small car is set to 4.5 m,
The length of a large vehicle is 8 m. When each vehicle speed is calculated by Expression 8, and a vehicle length having a smaller error between the vehicle speed and the vehicle speed obtained in the tracking process is selected, a large vehicle / small vehicle can be determined with high accuracy. That is, in this method,
(Length of large car) / (Length of small car) = 8 / 4.5 ≒ 1.78
Therefore, a small car / large car can be determined with higher accuracy as compared with the conventional case in which the distance between the headlights, which is not so large, is detected and the vehicle type is determined.

【0072】110:《背景画像更新処理》 図26は、背景画像更新処理の処理手順の一例を示すフ
ローチャートである。予め記憶した路面テンプレート画
像のままでは、天候の変化や時間の経過などにより明る
さが変化した場合に、車両が通過しなくても、路面類似
度が低下してしまう。この路面類似度の低下を回避する
ために、路面類似度算出処理104において、類似度が
所定値よりも高い状態すなわち車が存在しない状態が連
続した場合、記憶している路面テンプレート画像を新し
い入力画像で更新する。すなわち、図26において、処
理157で、管理テーブルに何も登録されていないかど
うかを判定する。何も登録されていない場合には、処理
158で、路面類似度がすべて高いか否かを判定する。
路面類似度がすべて高い場合、処理159で、全体領域
に移動物体があるか否かを判定する。車両などの移動物
体が無い場合は、処理160で、背景テンプレートすな
わち路面テンプレート画像として入力画像をコピーす
る。このようにテンプレート画像を更新すると、天候の
変化などによる明るさの変動に柔軟に対処できる。
110: << Background Image Updating Process >> FIG. 26 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the background image updating process. If the road surface template image stored in advance is not used, the road surface similarity decreases even if the vehicle does not pass when the brightness changes due to a change in weather or the passage of time. In order to avoid this decrease in the road surface similarity, in the road surface similarity calculation processing 104, if the state in which the similarity is higher than a predetermined value, that is, the state where no car exists, continues, the stored road surface template image is newly input. Update with image. That is, in FIG. 26, it is determined in a process 157 whether or not anything is registered in the management table. If nothing is registered, it is determined in process 158 whether or not all the road surface similarities are high.
If all the road surface similarities are high, it is determined in process 159 whether or not there is a moving object in the entire area. If there is no moving object such as a vehicle, the input image is copied in step 160 as a background template, that is, a road surface template image. By updating the template image in this manner, it is possible to flexibly cope with a change in brightness due to a change in weather or the like.

【0073】従来は、トンネル内においてテールランプ
を点灯していない車両の検出が難しかったが、本実施例
の路面テンプレートを用いた類似度算出による車両の検
知では、ランプを点灯していない車両でも良好に検出で
きるので、台数計測の精度を高められる。また、車両追
跡処理により車両速度を求めるとともに、その車両速度
と検出領域の通過時間とから、車種を高精度に判定でき
る。
Conventionally, it has been difficult to detect a vehicle whose tail lamp is not turned on in a tunnel. However, in the detection of a vehicle by calculating the similarity using the road surface template according to the present embodiment, it is satisfactory even for a vehicle whose lamp is not turned on. , The accuracy of the number measurement can be improved. In addition, the vehicle speed is obtained by the vehicle tracking process, and the vehicle type can be determined with high accuracy from the vehicle speed and the passage time of the detection area.

【0074】なお、上記実施例では、車両が画面手前か
ら奥の方に遠ざかる場合を例にとって、本発明を説明し
たが、車両が画面奥の方から手前に近づく場合、処理領
域を進行方向前方(画面では下方側)に設置すれば、本発
明を適用できることは明らかであろう。
In the above embodiment, the present invention has been described with an example in which the vehicle moves away from the front of the screen to the back. However, when the vehicle approaches the front from the back of the screen, the processing area is moved forward in the traveling direction. It will be apparent that the present invention can be applied if the device is installed on the lower side (on the lower side of the screen).

【0075】また、本発明は、トンネル監視の例のみな
らず、屋外の一般道路における通過台数,車両速度,車
長の計測にも有効である。
The present invention is effective not only in the example of tunnel monitoring, but also in the measurement of the number of vehicles passing, the vehicle speed, and the vehicle length on an outdoor general road.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明によれば、画像型センサで得られ
た画像の所定の場所に車両検出領域を設け、この検出領
域の路面パターンを予め登録しておき、登録した路面パ
ターンと順次入力する画像との同一位置における類似度
を算出し、類似度が所定値より下がれば、何らかの物体
がその検出領域に存在していると判断できる。
According to the present invention, a vehicle detection area is provided at a predetermined position of an image obtained by an image sensor, a road surface pattern of this detection area is registered in advance, and the registered road surface pattern is sequentially input. The similarity at the same position as the image to be processed is calculated, and if the similarity falls below a predetermined value, it can be determined that some object exists in the detection area.

【0077】また、類似度が所定値より上がった時に、
車両が通過したと判断し、車両が通過したと判断したと
きの車両検出領域の進行方向で近接する領域における車
両の末尾座標を求め、この座標周りの画像パターンを登
録し、登録された画像パターンが次の入力画像でどこに
移動したかをサーチして車両を追跡し、車両速度を算出
できる。
When the similarity exceeds a predetermined value,
Determines that the vehicle has passed, finds the end coordinates of the vehicle in an area that is close in the traveling direction of the vehicle detection area when it determines that the vehicle has passed, registers the image pattern around this coordinate, and registers the registered image pattern The vehicle can be tracked by searching where it has moved in the next input image, and the vehicle speed can be calculated.

【0078】さらに、路面パターンとの類似度処理で、
類似度が小さい時間すなわち車両の検出領域通過に要し
た時間が求められるので、この時間と追跡処理で求めた
車両速度とを用いて車両の長さを算出し、車種すなわち
大型車/小型車の種別を判定できる。この方法では、
(大型車の車長)/(小型車の車長)が大きな比率になるこ
とから、小型車/大型車を高精度に判定できる。
Further, in the similarity processing with the road surface pattern,
Since the time during which the degree of similarity is small, that is, the time required for the vehicle to pass through the detection area, is obtained, the length of the vehicle is calculated using this time and the vehicle speed obtained by the tracking processing, and the type of the vehicle, that is, the type of the large vehicle / small vehicle Can be determined. in this way,
Since (Length of large car) / (Length of small car) has a large ratio, small car / large car can be determined with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による交通流監視装置の一実施例の系統
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a traffic flow monitoring device according to the present invention.

【図2】図1の交通流監視装置における車両検知,台数
計数,車両速度計測,車種判定の概略の手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic procedure of vehicle detection, vehicle counting, vehicle speed measurement, and vehicle type determination in the traffic flow monitoring device of FIG.

【図3】初期設定処理の処理手順の一例を示すフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of an initial setting process.

【図4】パラメータを得るための処理領域の設定の一例
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of setting of a processing area for obtaining parameters.

【図5】背景画像の記憶領域の設定例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a setting example of a storage area of a background image.

【図6】路面テンプレートと現在の入力画像との間の類
似度を求める類似度算出処理部の動作の概要を説明する
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of an operation of a similarity calculation processing unit that calculates a similarity between a road surface template and a current input image.

【図7】類似度すなわち相関値の変化状態の一例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a state of change of a similarity, that is, a correlation value.

【図8】図7の類似度の変化状態を棒グラフで示す図で
ある。
8 is a diagram showing a change state of the similarity in FIG. 7 in a bar graph.

【図9】車両通過判定処理までの処理手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure up to a vehicle passage determination processing.

【図10】大型車特有の誤検出を防止する対策の一例を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a measure for preventing erroneous detection peculiar to a large vehicle.

【図11】図9の車両通過判定処理部分において、図1
0のような大型車特有の誤検出を防止する対策となる車
両存在確認処理などを追加した処理手順の一例を示す図
である。
FIG. 11 shows a vehicle passage determination process of FIG. 9;
It is a figure which shows an example of the processing procedure which added the vehicle presence confirmation process etc. which are the measures which prevent the false detection peculiar to a large vehicle like 0.

【図12】追跡テンプレート登録処理における処理領域
の設定状況を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a setting state of a processing area in the tracking template registration processing.

【図13】車両の末尾座標を探す状況の一例を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a situation of searching for end coordinates of a vehicle.

【図14】車両末尾座標を登録する手順の一例を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a procedure for registering vehicle end coordinates.

【図15】車両末尾座標の画像をテンプレート画像とし
て登録する手順の一例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a procedure for registering an image of vehicle end coordinates as a template image.

【図16】車両追跡に用いる追跡管理テーブルのデータ
構造の一例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a data structure of a tracking management table used for vehicle tracking.

【図17】車両追跡に用いる追跡管理テーブル全体の構
成の一例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an example of the configuration of the entire tracking management table used for vehicle tracking.

【図18】追跡処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a tracking processing procedure.

【図19】登録した画像と次の入力画像との間で最もテ
ンプレートに類似している場所を探しながら車両を追跡
する状況を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a situation in which a vehicle is tracked while searching for a location that is most similar to a template between a registered image and a next input image.

【図20】追跡処理手順の一例を示すフローチャートで
ある。
FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of a tracking processing procedure.

【図21】車両速度算出処理の処理手順の一例を示すフ
ローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a vehicle speed calculation process.

【図22】車両停止を判別する処理手順の一例を示すフ
ローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for determining whether the vehicle is stopped.

【図23】置き去りテンプレートか本当の停止車両かを
判別する処理手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for determining whether the vehicle is a leaving template or a true stopped vehicle.

【図24】車種判定処理の原理を示す側面図である。FIG. 24 is a side view showing the principle of the vehicle type determination process.

【図25】類似度値に基づき求められた車両通過時間の
一例を示す図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a vehicle passage time obtained based on a similarity value.

【図26】背景画像更新処理の処理手順の一例を示すフ
ローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a background image update process.

【符号の説明】 1 交通流監視装置 2 A/D変換器 3 画像メモリ 4 類似度算出処理部 5 類似度記憶部 6 車両通過判定処理部 7 通過時間計測処理部 8 テンプレート設定部 9 背景テンプレート画像用メモリ 10 車両画像登録処理部 11 車両テンプレート画像用メモリ 12 車両追跡処理部 13 速度算出処理部 14 車種判定処理部 15 タイマ 16 テレビカメラ 17 CPU 20 入力画像 21 路面テンプレート 22 入力画像 23 車両検出窓 24〜29 入力画像 50 入力画像 51 車両検出窓 52 処理領域 53 末尾座標 54〜56 入力画像 57 サーチエリア 58 処理領域 59 車両末尾座標 80,81 車両 82 車両検出窓 85〜89 入力画像 90,91 検知窓 92 大型車両 93 車両末尾検出窓 94 車両末尾座標 95 車両存在判定窓 115 入力画像 116 追跡処理の範囲 117,118 車両検出窓 119,120 車両末尾検出窓 121 車両存在判定窓 175 背景画像 176 入力画像 177 置き去られた車両テンプレート 178 追跡中の車両テンプレート 179,180 減算器 181 差分 182 差分 200 車両[Description of Signs] 1 Traffic flow monitoring device 2 A / D converter 3 Image memory 4 Similarity calculation processing unit 5 Similarity storage unit 6 Vehicle passage determination processing unit 7 Passage time measurement processing unit 8 Template setting unit 9 Background template image Memory 10 Vehicle image registration processing unit 11 Vehicle template image memory 12 Vehicle tracking processing unit 13 Speed calculation processing unit 14 Vehicle type determination processing unit 15 Timer 16 TV camera 17 CPU 20 Input image 21 Road surface template 22 Input image 23 Vehicle detection window 24 2929 Input image 50 Input image 51 Vehicle detection window 52 Processing area 53 End coordinate 54 to 56 Input image 57 Search area 58 Processing area 59 Vehicle end coordinate 80, 81 Vehicle 82 Vehicle detection window 85 to 89 Input image 90, 91 Detection window 92 Large vehicle 93 Vehicle tail detection window 94 Vehicle tail seat 95 Vehicle presence determination window 115 Input image 116 Range of tracking processing 117, 118 Vehicle detection window 119, 120 Vehicle end detection window 121 Vehicle presence determination window 175 Background image 176 Input image 177 Left behind vehicle template 178 Vehicle template being tracked 179,180 Subtractor 181 Difference 182 Difference 200 Vehicle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋 一哉 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 小林 克年 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 日立 ニュークリアエンジニアリング株式会社 内 (72)発明者 佐藤 良幸 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平5−298591(JP,A) 特開 平9−97335(JP,A) 特開 平2−166598(JP,A) 特開 平8−69596(JP,A) 特開 平3−22099(JP,A) 特開 平9−282455(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/00 G08G 1/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor ▲ Taka ▼ Kazuya Hashimoto 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Katsunori Kobayashi Yukicho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 3-2-2, Hitachi Nuclear Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiyuki Sato 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Omika Plant (56) References JP-A-5-298591 (JP, A) JP-A-9-97335 (JP, A) JP-A-2-166598 (JP, A) JP-A 8-69596 (JP, A) JP-A-3-22099 (JP, A) Kaihei 9-282455 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G08G 1/00 G08G 1/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 道路を俯瞰しているテレビカメラからの
入力画像に定められた車両検知領域に車両が存在しない
ときの路面パターンを路面テンプレート画像として登録
する路面テンプレート設定手段と、 前記路面テンプレート画像と順次取り込まれる入力画像
との類似度を算出する類似度算出処理部と、 前記類似度の推移を解析して車両の通過を判定する車両
通過判定処理部と、 上記車両検知領域を車両が通過したときに車両末尾位置
を登録する車両画像登録処理部と、 順次取り込まれる入力画像から前記車両末尾位置を順次
更新して車両を追跡する車両追跡処理部と、 追跡した距離とその間の時間とから車両速度を算出する
速度算出処理部と、 前記車両速度と前記車両検知領域を車両が通過するのに
要した時間とから通過車両の車種を判定する車種判定処
理部とからなる交通流監視装置。
1. A road surface template setting means for registering a road surface pattern when a vehicle does not exist in a vehicle detection area defined in an input image from a television camera overlooking a road as a road surface template image, the road surface template image A similarity calculation processing unit that calculates a similarity with the input image sequentially captured, a vehicle passage determination processing unit that analyzes a transition of the similarity and determines whether a vehicle passes, and a vehicle that passes through the vehicle detection area. A vehicle image registration processing unit for registering the vehicle end position when the vehicle has been moved; a vehicle tracking processing unit for sequentially updating the vehicle end position from the sequentially captured input image to track the vehicle; and A speed calculation processing unit for calculating a vehicle speed; and determining a type of the passing vehicle based on the vehicle speed and a time required for the vehicle to pass through the vehicle detection area. A traffic flow monitoring device comprising a vehicle type determination processing unit to determine the traffic flow.
【請求項2】 道路を俯瞰しているテレビカメラからの
入力画像に定められた車両検知領域に車両が存在しない
ときの路面パターンを路面テンプレート画像として登録
する路面テンプレート設定手段と、 前記路面テンプレート画像と順次取り込まれる入力画像
との類似度を算出する類似度算出処理部と、 前記類似度の推移を解析して車両の通過を判定する車両
通過判定処理部と、 上記車両検知領域を車両が通過したときに車両末尾位置
を求め進行方向近傍の車両末尾画像を追跡用車両テンプ
レートとして登録する車両画像登録処理部と、 順次取り込まれる入力画像と前記車両テンプレートとの
類似度を前記類似度算出処理部で算出し類似度が高い位
置を車両位置として順次更新し車両を追跡する車両追跡
処理部と、 追跡した距離とその間の時間とから車両速度を算出する
速度算出処理部と、 前記車両速度と前記車両検知領域を車両が通過するのに
要した時間とから通過車両の車種を判定する車種判定処
理部とからなる交通流監視装置。
2. A road surface template setting means for registering a road surface pattern when a vehicle does not exist in a vehicle detection area defined in an input image from a television camera overlooking a road as a road surface template image; A similarity calculation processing unit that calculates a similarity with an input image that is sequentially captured, a vehicle passage determination processing unit that analyzes a transition of the similarity and determines whether a vehicle passes, and a vehicle that passes through the vehicle detection area. A vehicle image registration processing unit that obtains a vehicle end position and registers a vehicle end image in the vicinity of the traveling direction as a vehicle template for tracking, and a similarity calculation processing unit that calculates the similarity between the sequentially captured input image and the vehicle template A vehicle tracking processing unit that sequentially updates the position having a high degree of similarity and calculates the vehicle position as a vehicle position and tracks the vehicle; A traffic calculation processing unit that calculates a vehicle speed from a distance between the vehicle and a vehicle type determination processing unit that determines a vehicle type of a passing vehicle based on the vehicle speed and a time required for the vehicle to pass through the vehicle detection area. Monitoring device.
【請求項3】 請求項1または2に記載の交通流監視装
置において、 前記車両通過判定処理部は、類似度が所定値よりも小さ
い状態が所定時間Tだけ連続しかつ前記所定時間Tにお
ける最小類似度が所定値以下の場合に車両存在と判断
し、類似度が前記所定値よりも高くなった時に車両通過
と判断する手段であることを特徴とする交通流監視装
置。
3. The traffic flow monitoring device according to claim 1, wherein the vehicle passage determination processing unit determines that the state in which the similarity is smaller than a predetermined value continues for a predetermined time T, and the minimum value in the predetermined time T is A traffic flow monitoring device characterized by means for judging that a vehicle is present when the similarity is equal to or less than a predetermined value, and judging that the vehicle has passed when the similarity becomes higher than the predetermined value.
【請求項4】 請求項2に記載の交通流監視装置におい
て、 前記類似度算出処理部は、前記路面テンプレート設定手
段に設定されている背景テンプレート画像と入力画像と
の類似度も求める手段であり、 前記車両画像登録処理部は、前記類似度が所定値以下の
場合に車両存在と判断する手段であることを特徴とする
交通流監視装置。
4. The traffic flow monitoring device according to claim 2, wherein the similarity calculation processing unit is also a unit that obtains a similarity between the background template image set in the road surface template setting unit and the input image. The traffic flow monitoring device, wherein the vehicle image registration processing unit is means for determining that a vehicle is present when the similarity is equal to or less than a predetermined value.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか一項に記載
の交通流監視装置において、 前記車種判定処理部は、数種類の仮定の車長Lと車両検
知領域を通過する時間Tとから速度をそれぞれ算出し、
前記車両追跡処理で得られた実際の速度と車長Lを仮定
して算出した複数の速度とを比較し、誤差が小さい算出
速度に対応する車長Lに基づき車種を判定する手段であ
ることを特徴とする交通流監視装置。
5. The traffic flow monitoring device according to claim 1, wherein the vehicle type determination processing unit determines a speed based on several assumed vehicle lengths L and a time T passing through the vehicle detection area. Is calculated respectively,
Means for comparing the actual speed obtained in the vehicle tracking process with a plurality of speeds calculated assuming the vehicle length L, and determining a vehicle type based on the vehicle length L corresponding to the calculated speed with a small error. A traffic flow monitoring device characterized by the following.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか一項に記載
の交通流監視装置において、 前記車両画像登録処理部は、車両検知領域の進行方向近
傍の他の車線上に存在判定処理領域を設定し、存在判定
処理領域の路面パターンを予め記憶しておき、前記路面
パターンと対応する入力画像との類似度が所定値以下の
ときに車両存在と判定し、車両検知領域のみによる大型
車の前記他の車線上の重複検出を排除する手段であるこ
とを特徴とする交通流監視装置。
6. The traffic flow monitoring device according to claim 1, wherein the vehicle image registration processing unit sets the presence determination processing area on another lane near the traveling direction of the vehicle detection area. Setting, the road surface pattern of the presence determination processing area is stored in advance, and when the similarity between the road surface pattern and the corresponding input image is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the vehicle is present. A traffic flow monitoring device, which is means for eliminating the detection of duplication on another lane.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか一項に記載
の交通流監視装置において、 前記車両追跡処理部は、車両の瞬間速度を求め、瞬間速
度が所定値以下のときに車両停止と仮に判断し、追跡に
用いている車両テンプレート領域が車両か路面かを判断
し、車両と判断した場合のみ停止車両と判定する手段を
含むことを特徴とする交通流監視装置。
7. The traffic flow monitoring device according to claim 1, wherein the vehicle tracking processing unit determines an instantaneous speed of the vehicle, and determines that the vehicle stops when the instantaneous speed is equal to or less than a predetermined value. A traffic flow monitoring device including means for temporarily determining whether a vehicle template area used for tracking is a vehicle or a road surface, and determining a stopped vehicle only when the vehicle is determined to be a vehicle.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか一項に記載
の交通流監視装置において、 路面テンプレート設定手段は、路面テンプレート画像と
入力画像との類似度が所定値より高い状態が連続した場
合に記憶している路面テンプレート画像を入力画像を用
いて更新する背景画像更新処理手段を含むことを特徴と
する交通流監視装置。
8. The traffic flow monitoring device according to claim 1, wherein the road surface template setting means is configured to continuously perform a state in which the similarity between the road surface template image and the input image is higher than a predetermined value. A traffic flow monitoring device comprising a background image update processing means for updating a road surface template image stored in a vehicle using an input image.
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