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車両軌跡抽出方法、車両領域抽出方法、車両速度推定方法、車両軌跡抽出プログラム、車両領域抽出プログラム、車両速度推定プログラム、車両軌跡抽出システム、車両領域抽出システム、及び、車両速度推定システム 新技術説明会

国内特許コード P150012309
整理番号 S2014-0134-N0
掲載日 2015年9月9日
出願番号 特願2013-231411
公開番号 特開2015-090679
出願日 平成25年11月7日(2013.11.7)
公開日 平成27年5月11日(2015.5.11)
発明者
  • 須▲崎▼ 純一
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 車両軌跡抽出方法、車両領域抽出方法、車両速度推定方法、車両軌跡抽出プログラム、車両領域抽出プログラム、車両速度推定プログラム、車両軌跡抽出システム、車両領域抽出システム、及び、車両速度推定システム 新技術説明会
発明の概要 【課題】周囲の明るさに影響されず、交通流動画像から車両領域の軌跡その他を抽出する。
【解決手段】道路上の一定の場所を撮影する撮像装置から、時間差のある複数の画像を取得し、複数の画像から、時間的に相前後する任意の2画像間で、輝度変化の点から2値化された時間差分画像を取得し、時間差分画像を累積し、かつ、その際に、相対的に輝度変化の小さい画像部分を除去することによって累積時間差分画像を取得し、累積時間差分画像をさらに時間方向に重ね合わせることで影領域が除去された車両領域の軌跡を抽出する。この軌跡から逆に、車両領域や車両速度を求めることができる。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要



交通渋滞や交通事故発生の状況を素早く把握し、対策を講じるため、我が国の国道事務所や高速道路会社では幹線道路にビデオカメラを設定し、動画像を取得している。例えば事故が発生している状況においては、動画像から得られる車両の走行速度や停止位置等の状況を監視員が総合的に勘案して事故と判断し、現場に作業員を派遣する業務が実際に行われている。





しかし、多数のビデオカメラ画像を同時に見ながら24時間対応するのは困難である。コンピュータを用いた自動処理によって、動画像からある時刻における各車両の位置を抽出し、そこから派生して各車両の軌跡や速度を求められれば、そのような基礎データと事故との関係を示す交通事故発生モデルを通じて、一定時間内の交通流や事故状況を把握することが可能になる。交通事故発生モデルを適用せずに最終的に人間が判定する場合であっても、大量のビデオ画像に対応するためには、その判断の材料となる走行車両に関するデータを自動抽出することが求められている。





交通情報工学の分野に限らず、広く画像処理の分野では、動画像を通じて自動車やオートバイの交通流を把握する研究がなされてきた(例えば、非特許文献1,2参照。)。高速道路上等、自動車を主とした交通流については、動画像による交通流からの車両台数の自動推定がなされつつある。

産業上の利用分野



本発明は、道路を走行する車両を撮影した画像(交通流動画像)から車両が走行した軌跡を抽出し、抽出した軌跡に基づいて、ある時点の車両領域を抽出し、また、車両速度を推定する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
道路上の一定の場所を撮像装置によって撮影した画像に基づいて、コンピュータを用いて実行する車両軌跡抽出方法であって、
前記撮像装置から、時間差のある複数の画像を取得し、
前記複数の画像から、時間的に相前後する任意の2画像間で、輝度変化の点から2値化された時間差分画像を取得し、
前記時間差分画像を累積し、かつ、その際に、相対的に輝度変化の小さい画像部分を除去することによって累積時間差分画像を取得し、
前記累積時間差分画像をさらに時間方向に重ね合わせることで車両領域の軌跡を抽出する、
車両軌跡抽出方法。

【請求項2】
前記車両領域の軌跡は、前記累積時間差分画像に対応する領域が画像上の端部にある場合を初期値として、時間を遡るように前記累積時間差分画像を重ね合わせる請求項1に記載の車両軌跡抽出方法。

【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の車両軌跡抽出方法によって得た前記軌跡に基づく車両領域抽出方法であって、
時間的な変化の無い背景画像と、車両領域を抽出しようとする時点の画像との差分である2値化された背景差分画像を取得し、前記軌跡と、当該背景差分画像との論理積をとることによって、前記時点の車両領域を抽出する車両領域抽出方法。

【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の車両軌跡抽出方法によって得た前記軌跡に基づく車両領域抽出方法であって、
車両領域を抽出しようとする時点において、車両の影領域を除去しない程度に前記2値化の閾値を調整した第2の累積時間差分画像を取得し、前記軌跡と、当該第2の累積時間差分画像との論理積をとることによって、前記時点の車両領域を抽出する車両領域抽出方法。

【請求項5】
請求項3又は請求項4に記載の車両領域抽出方法によって抽出した車両領域に基づく車両速度推定方法であって、
前記車両領域を鳥瞰画像に変換した場合の位置と、その時刻とについて、2地点での差分をとることにより、車両速度を推定する車両速度推定方法。

【請求項6】
請求項1又は請求項2に記載の車両軌跡抽出方法を、コンピュータによって実現させるための車両軌跡抽出プログラム。

【請求項7】
請求項3又は請求項4に記載の車両領域抽出方法を、コンピュータによって実現させるための車両領域抽出プログラム。

【請求項8】
請求項5に記載の車両速度推定方法を、コンピュータによって実現させるための車両速度推定プログラム。

【請求項9】
道路上の一定の場所を撮影する撮像装置と、当該撮像装置によって撮影した画像に基づいて請求項1又は請求項2に記載の車両軌跡抽出方法を実行するコンピュータと、を備えた車両軌跡抽出システム。

【請求項10】
道路上の一定の場所を撮影する撮像装置と、当該撮像装置によって撮影した画像に基づいて請求項3又は請求項4に記載の車両領域抽出方法を実行するコンピュータと、を備えた車両領域抽出システム。

【請求項11】
道路上の一定の場所を撮影する撮像装置と、当該撮像装置によって撮影した画像に基づいて請求項5に記載の車両速度推定方法を実行するコンピュータと、を備えた車両速度推定システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013231411thum.jpg
出願権利状態 公開
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