JPS6357840B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビカメラにより撮像されたパタ
ーンを人的操作を介さずに自動処理して車輌交通
の流れを監視し、交通の停滞等を検出して警報を
発生させるビデオ映像信号による交通渋滞検出装
置に関するものである。

従来におけるトンネル内等の交通渋滞の検出は
各種の方法の交通量測定器を複数個組み合せて判
別する方法または光学的な車輌検知器を多数個設
置して判別する方法が採用されているが、いずれ
も測定誤差の累積などにより信頼性が不足してお
り、最終的にはテレビ画像を人が常時監視して判
断せざるを得ない状態であつた。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、以下本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。第１図はテレビカメラ１を道路トンネ
ル内に多数配置して交通の渋停滞を検出する場合
のカメラ配置例を示すもので、カメラ１はその光
軸が交通流と水平面上でほぼ平行になるよう配置
している。

第２図は本発明の一実施例にかかる交通渋滞検
出装置の系統図を示すもので、第３図の信号処理
パターン図を参照して、その作動原理を説明す
る。第２図において、１は第１図に示す状態に配
置されたテレビカメラ、２は複数個のテレビカメ
ラより取出される映像信号を順次次段に映像伝送
するマルチプレクサ、３は電気的なマスキング操
作を行ない、あらかじめ任意に設定する不必要ま
たは障害となりうる領域を画面から取除く障害領
域除去回路で、この回路の出力は第３図ｂのイで
示される内容となる。第３図ｂにおけるロは取除
かれた部分であり、第３図ａは原映像信号の示す
パターンである。また取除かれる領域は、いうま
でもなく監視対象となる車輌が存在し得ない部
分、照明器具・標識灯など信号として不要または
有害な部分である。４は二次元の映像信号を水平
走査線軸で積分することにより圧縮して垂直軸上
の一次元輝度分布に変換する映像信号水平積分回
路で、この回路の処理により、第３図ｂのロで示
されるパターンは第３図ｃのハで示される一次元
分布に変換される。ここでＶは垂直座標を示し、
Ｂは当該座標上の平均輝度を示す。第３図ｃのハ
の波形には起伏が示してあるが、これは第３図ｂ
の中に示した車輌によつて生じたものである。こ
の起伏は車輌の存在を示し、またそのＶ軸上の移
動は車輌の移動を示している。したがつて車輌の
存在台数と走行速度を把握でき、この両者により
交通状況例えば交通量などを把握できる。いうま
でもなく、図は典型的なものであり、実際はもつ
と複雑な波形を処理することになるのはもちろん
である。５は第３図ｃのハで示される分布をデイ
ジタル表示化するアナログ・デイジタル変換器
（第１アナログ・デイジタル変換器）であり、こ
の結果、分布はすべて記憶装置（第１記憶装置）
６へ収納される。７は適時間毎に更新される記憶
装置６の内容と現状とを比較解析し、分布の変化
やその変化速度から車輌の移動速度等を算定し、
渋停滞を警報する解析装置（第１解析装置）であ
る。

なお第２図における８は全体システムの同期や
多数のカメラ１による信号の順次処理や、解析装
置７における総合判断を補助するための制御装置
である。

第４図は本発明の他の実施例の要部を示すもの
で、図において、９は第２図のマルチプレクサ２
の出力である。１０はパターンの中からあらかじ
め設定したいくつかの小領域の信号を抽出、分離
するサンプリング回路であり、小領域が仮りに第
５図に示すイ〜ニの４個であれば出力は４回路と
なる。なお第５図は小領域イ〜ニをテレビパター
ン中に設定した例を示すが、その個数、寸法形状
および位置については任意である。１１はビデオ
信号を１フレーム毎に積分し、各小領域の平均輝
度を得る積分回路であり、これらの出力は次にマ
ルチプレクサ１２、アナログ・デイジタル変換器
（第２アナログ・デイジタル変換器）１３および
デマルチプレクサ１４の組合せにより、見掛け上
は並列にデイジタル表示化され、フレーム毎に記
憶装置（第２記憶装置）１５に収納され、現在パ
ターンを示すことになる。記憶装置１５の内容は
さらに次々に記憶装置（第３記憶装置）１６へ移
され、記憶装置１６の内容は常に過去のパターン
を示している。１７は解析装置（第２解析装置）
であり、２つの記憶内容を比較し、その変化によ
り、車輌の小領域への進入やそれからの脱出、お
よび車輌の小領域内での存在時間が推定される。
これから交通の途絶、速度の低下などを知り、渋
停滞を判別して警報を発生するものである。そし
て上記解析装置は、汎用のデイジタルコンピユー
タ等によつて構成される。次に第２図に示した実
施例の動作について説明する。

第３図ｃで示した波形において右方へ突出した
波形は車輌の存在でできたものである。この波形
が入力されるアナログ・デイジタル変換器５にお
いて、上記波形の各水平走査線毎にその信号と所
定値とを比較して「０」または「１」のデイジタ
ル化を行う。この結果、アナログ・デイジタル変
換器５の出力信号は例えば「0001110〜00」とな
り、記憶装置６に記憶される。所定時間後にテレ
ビカメラ１が撮影した画像は同様に信号処理され
て、アナログ・デイジタル変換器５の出力信号は
例えば、「0111000〜00」となり、解析装置７に入
力される。また、この解析装置７には記憶装置６
に記憶されていたデイジタル信号「0001110〜00」
も入力される。解析装置７ではアナログ・デイジ
タル変換器５からの出力信号と記憶装置６からの
出力信号とを比較し、車輌速度を算出する。

すなわち、例えば上記デイジタル信号の場合、
所定時間の間に車輌が移動したことを示す水平走
査線上の信号変化が２水平走査線であることを検
出し、この２水平走査線に対応する道路上の距離
をあらかじめ解析装置７に記憶しておき、水平走
査線２本分を距離に変換する。さらに変換された
距離を上記所定時間で除すことにより車輌速度を
演算する。この車輌速度があらかじめ記憶された
所定速度に比較して低速度であれば、渋停滞であ
ると判定し、警報信号を出力する。

次に第４図で示した例について説明する。

例えば一つの小領域内の平均輝度は、その範囲
に車輌が存在しなければ路面の輝度であるが、こ
の領域を車がよこぎると、輝度が上下に変動す
る。この変動を計数することによつて車輌の通過
台数が把握できる。また隣接した二つの小領域に
おける変動の時差から走行速度の推定も可能であ
る。複数の小領域を設けるのはより確実に車輌を
補捉し、計数誤差を小さくするためのものであ
る。

なお、通過台数から走行速度を算出するための
相関関数としては実測による統計から導かれた近
似式が用いられる。

上述した２つの装置は第６図に示すように併用
することにより信頼性の向上をはかることができ
る。すなわち、第６図に示す実施例は両解析装置
７，１７の出力信号を判断回路１８にて合成し交
通状況を判別する。また、第２図における記憶装
置６および第４図における記憶装置１６の内容が
自動的に適時更新されるのは撮像されたパターン
に含まれる不要成分、例えばパターン全体として
の輝度の変化や撮像系の感度変化等による機能障
害をとりのぞくために有効であることはいうまで
もない。

以上の説明から明らかなように本発明によれば
人が直接ビデオパターンを監視する方法と較べ、
第１に省力化されていること、第２に人の行なう
監視につきまとうミスや非監視時間帯の発生がな
いこと等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる交通渋滞検
出装置のテレビカメラの配置例を示す説明図、第
２図は同系統図、第３図は同信号処理のパターン
図、第４図は本発明の他の実施例の要部を示す系
統図、第５図は同パターンからのサンプリング例
を示す図、第６図は本発明の同実施例にかかる系
統図である。 １……テレビカメラ、２，１２……マルチプレ
クサ、３……障害領域除去回路、４……映像信号
水平積分回路、５，１３……アナログ・デイジタ
ル変換器、６，１５，１６……記憶装置、７，１
７……解析装置、８……制御装置、１０……サン
プリング回路、１１……積分回路、１４……デマ
ルチプレクサ、１８……判断回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 道路を撮影するテレビカメラと、このテレビ
   カメラにより撮影されたパターンに対して不要な
   部分を除去するマスク操作を施す障害領域除去回
   路と、この障害領域除去回路により残された前記
   パターンの有効部分における二次元の輝度信号を
   水平走査線上に積分して垂直軸上の一次元の輝度
   信号に変換する映像信号水平積分回路と、この映
   像信号水平積分回路により得られた一次元の輝度
   信号をデイジタル信号に変換する第１アナログ・
   デイジタル変換器と、この第１アナログ・デイジ
   タル変換器の出力である前記デイジタル信号を記
   憶するとともに記憶したデイジタル信号を所定時
   間毎に更新する第１記憶装置と、前記第１アナロ
   グ・デイジタル変換器の出力と前記第１記憶装置
   の出力を比較解析することにより前記道路上の交
   通状況を判別する第１解析装置とを備えてなる交
   通渋滞検出装置。 ２ 道路を撮影するテレビカメラと、このテレビ
   カメラにより撮影されたパターンに対して不要な
   部分を除去するマスク操作を施す障害領域除去回
   路と、この障害領域除去回路により残された前記
   パターンの有効部分における二次元の輝度信号を
   水平走査線上に指揮分して垂直軸上の一次元の輝
   度信号に変換する映像信号水平積分回路と、この
   映像信号積分回路により得られた一次元の輝度信
   号をデイジタル信号に変換する第１アナログ・デ
   イジタル変換器と、この第１アナログ・デイジタ
   ル変換器の出力である前記デイジタル信号を記憶
   するとともに記憶したデイジタル信号を所定時間
   毎に更新する第１記憶装置と、前記第１アナロ
   グ・デイジタル変換器の出力と前記第１記憶装置
   の出力を比較解析することにより前記道路上の交
   通状況を判別する第１解析装置と、前記テレビカ
   メラにより撮影されたパターンからあらかじめ設
   定した小領域の信号を抽出するサンプリング回路
   と、このサンプリング回路により抽出された小領
   域における信号から平均輝度を得る積分回路と、
   この積分回路の出力信号をデイジタル信号に変換
   する第２アナログ・デイジタル変換器と、この第
   ２アナログ・デイジタル変換器からの出力である
   デイジタル信号が入力される毎に更新して記憶す
   るとともに記憶されていたデイジタル信号を出力
   する第２記憶装置と、この第２記憶装置からの出
   力であるデイジタル信号が入力される毎に更新し
   て記憶する第３記憶装置と、前記第２記憶装置の
   出力と前記第３記憶装置の出力を比較解析するこ
   とにより前記道路上の交通状況を判断する第２解
   析装置と、前記第１解析装置の出力と前記第２解
   析装置の出力を合成して前記道路上の交通状況を
   判断する判断回路とを備えてなる交通渋滞検出装
   置。