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視界不良評価方法および視界不良評価装置

国内特許コード P06P004532
整理番号 P2004-144
掲載日 2006年9月1日
出願番号 特願2005-035004
公開番号 特開2006-221467
登録番号 特許第4701383号
出願日 平成17年2月10日(2005.2.10)
公開日 平成18年8月24日(2006.8.24)
登録日 平成23年3月18日(2011.3.18)
発明者
  • 萩原 亨
出願人
  • 学校法人北海道大学
発明の名称 視界不良評価方法および視界不良評価装置
発明の概要

【課題】 システムを複雑化することなく、評価の信頼性を向上することができる視界不良評価方法および視界不良評価装置を提供すること。
【解決手段】 カメラで撮影した画像を入力処理してデジタル画像を得た後(S1000)、得られたデジタル画像をFFT処理して画像を空間周波数に変換する(S1100)。そして、得られた周波数分布(周波数別のパワースペクトル)に対して、人間のコントラスト感度が良好な周波数領域の帯域フィルタを適用する(S1200)。そして、このフィルタ処理後の周波数分布を用いて、所定の判定基準(例えば、フィルタ処理後の周波数領域のパワースペクトルの合計値と被験者による見づらさの評価との関係)に従って視界の状態を判定する(S1300)。評価の指標は、見づらさである。そして、判定の結果を、所定の形式で、画面に表示しまたは紙に印刷する(S1400)。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


従来一般に、道路の視程障害である霧や吹雪は、視程計によって計測される。視程計による計測では、空気中の水滴や粒子の密度を測定し、得られた結果を視程距離に変換する。しかし、視程計は、非常に高価であり、かつ、計測値にも問題がある。すなわち、視程距離は、設置場所による影響が大きいため、視程計は、運転者や道路管理者(以下「運転者等」という)が感じる視界と異なる視程距離を出力する場合が多く、信頼性は低い。



このため、近時、もっと簡単な方法で視界の悪さを評価する方法の開発が進められている。このような方法の例として、例えば、霧や吹雪による視界不良を道路監視用(ITV:Industrial TeleVision)カメラの画像から評価する技術が提案されている(非特許文献1、非特許文献2参照)。これらの方法では、視程値と画像を結び付けることを目指している。



非特許文献1記載の方法では、画像から対象物のコントラストを計測し、計測結果から、視程距離を予測する式を観測に基づいて求める。すなわち、視程距離を予測するために、デジタル画像から画像の明るさを求め、コントラストを横軸とし、視程距離との関係を求める。この方法では、視程距離の計算プロセスにコントラスト値を入れ込むことから、画像処理から得た横軸に意味を持たせている。非特許文献1によれば、画像撮影位置などを細かくパラメータとして入力し、視程距離をある程度の誤差で予測可能であるとしている。



非特許文献2記載の方法も、非特許文献1記載の方法と同様に、視程計の代替として画像処理技術から視程距離を求める技術である。ただし、非特許文献1記載の方法のように対象物を設定せずに、ITVカメラが捕らえた道路とその周辺の画像から、視程距離を予測するシステムを提案している。具体的には、ITVカメラと視程計とがほぼ同一の地点にある箇所で、画像の10分間の平均輝度の標準偏差を横軸とし、縦軸を視程距離(m)にして、両者の相関を検討している。その結果、非特許文献2によれば、両者の間には非常に高い相関があり、画像処理の結果を視程計の代替として利用可能としている。

【非特許文献1】Taek Mu Kwon, "Atomospheric Visibility Measurements using Video Cameras: Relative Visibility," Center for Transportation Studies (CTS) at the University of Minnesota, CTS04-03, July 2004

【非特許文献2】千葉 隆広、石本 敬志、加治屋 安彦、「道路監視用カメラによる視程計測手法を用いた視程の空間的変動分析」、第12回寒地技術シンポジウム、CTC96-I-055、1996年11月

産業上の利用分野


本発明は、視界不良評価方法および視界不良評価装置に関し、特に、デジタル画像を用いて視界不良時の視認性レベルを数値化する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
屋外に設置したカメラにより取得したデジタル画像を入力する入力ステップと、
入力したデジタル画像を周波数成分に変換し、前記周波数成分をパワースペクトルの形で出力する変換ステップと、
変換後の周波数成分を、画素をベースとした周波数(サイクル/画素:cpp)から画角をベースとした周波数(サイクル/度:cpd)に変換した後、フィルタ処理して1.5cpdから18cpdの領域の周波数成分を取得するフィルタ処理ステップと、
取得した周波数成分のパワースペクトルの合計値に基づいて、悪天候による視界の見づらさを評価指標として、視界の状態を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする視界不良評価方法。

【請求項2】
屋外に設置したカメラにより取得したデジタル画像を入力する入力手段と、
入力したデジタル画像を周波数成分に変換し、前記周波数成分をパワースペクトルの形で出力する変換手段と、
変換後の周波数分布を、画素をベースとした周波数(サイクル/画素:cpp)から画角をベースとした周波数(サイクル/度:cpd)に変換した後、フィルタ処理して1.5cpdから18cpdの領域の周波数成分を取得するフィルタ処理手段と、
取得した周波数成分のパワースペクトルの合計値に基づいて、悪天候による視界の見づらさを評価指標として、視界の状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする視界不良評価装置。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005035004thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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