視認状況測定装置

【課題】透過率計を用いずに撮像手段を用いて視認状況を測定し、しかも、昼夜に渡って視認状況を適切に測定する。
【解決手段】テレビカメラ１は、大気を挟んで所定距離だけ離れた位置に設置された指標２を撮像する。指標２は、色度の異なる２つの領域Ａ，Ｂを有する。処理装置３は、テレビカメラ１からの画像信号に基づいて、前記所定距離だけ離れた位置の指標２の２つの領域Ａ，Ｂの色度同士の相違の度合いを求める。また、処理装置３は、この求めた度合いと、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態における指標２の２つの領域Ａ，Ｂの色度同士の相違の度合いとの比から、視程を求める。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路上等における視認状況を示す測定結果、例えば視程などを測定する視認状況測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】道路上等において、霧、雨、雪などにより見通しが悪くなると、交通の安全が脅かされることから、視認状況がある程度低下した際に交通規制を行うなどのために、視認状況測定装置を用いて視認状況を測定することが行われている。
【０００３】従来、このような視認状況測定装置として、互いに所定距離をあけて配置された投光器及び受光器からなる透過率計（ＶＩ計）を用いた視程計測装置が使用されていた。そして、この視程計測装置では、透過率計から得られた透過率から、Koschmiederの式と呼ばれる下記の数１により、視程を算出していた。
【０００４】
【数１】Ｖ＝（Ｌ×logε）／logＴ
【０００５】数１において、Ｖは視程（単位はｍ）、Ｌは透過率計を構成する投光器と受光器との間の距離（単位はｍ）、Ｔは透過率計（ＶＩ計）により得られる透過率、εは人間が対象物を識別するのに必要なコントラスト値（通常は経験的に０．０２〜０．０５としている）である。
【０００６】しかしながら、透過率計を用いた視程計測装置では、視程測定専用の透過率計を設けなければならず、コストアップや設置の手数の増大が免れなかった。
【０００７】そこで、近年、道路の種々の交通状況の監視をテレビカメラを用いて行うようになってきたことから、このテレビカメラを視程計測用としても兼用し得るように、テレビカメラを用いた視程計測装置が提供されるに至った。
【０００８】テレビカメラを用いた従来の視程計測装置は、特許第２６６５７３９号公報に開示されており、大気中の所定距離だけ離れた位置に設置され明暗の異なる領域を有する指標をテレビカメラで撮像し、テレビカメラからの画像信号に基づいて、前記所定距離だけ離れた位置の前記指標の明領域と暗領域との明暗のコントラストを明暗コントラスト検出手段により検出し、大気の混濁の影響を受けない距離で撮像された明暗のコントラストと前記明暗コントラスト検出手段により検出された明暗のコントラストとから視程を算出するものである。
【０００９】この従来の視程計測装置によれば、霧などが発生すると、その量に応じてテレビカメラで撮像した指標の明領域と暗領域との明暗のコントラストが低下するので、視程を算出することができる。そして、前記従来の視程計測装置では、テレビカメラを用い、透過率計を用いていないので、当該テレビカメラとして交通状況等の監視用のテレビカメラを兼用することができる。このため、コストダウンや設置の手数の軽減を図ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の視程計測装置では、指標の明暗のコントラストの変化により視程を求めており、明度情報（輝度情報）を用いているので、昼間（日中）と夜間とで明るさが大きく異なり当該明度情報が大きく異なることから、昼間及び夜間のうちの一方のみでしか適切に視程を求めることができず、昼夜に渡って視程を適切に求めることができなかった。すなわち、周辺光の影響を受け光幕輝度が変化するため、昼間と夜間とではコントラストに差がでることから、前記従来の視程計測装置では、昼夜に渡る計測ができなかった。
【００１１】この点について、本発明者が行った実験の結果を図１０に示す。この実験結果は、次のようにして得た。図９に示す指標５０と図示しないテレビカメラとを所定距離だけ離して設置し、テレビカメラで指標５０を撮像した。指標５０は、白と黒に塗り分けられた白領域（明領域）５０Ａと黒領域（暗領域）５０Ｂとを有している。指標５０は、夜間においては指標５０付近に設置した照明灯からの照明光にて照明した。そして、テレビカメラからの画像信号に基づいて、白領域５０Ａの輝度Ｌ_Ｗと黒領域５０Ｂの輝度Ｌ_Ｂを算出し、これらの輝度Ｌ_Ｗ，Ｌ_Ｂから下記の数２に従ってコントラストＣを算出した。
【００１２】
【数２】Ｃ＝（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｗ）／Ｌ_Ｗ
【００１３】また、透過率計（ＶＩ計）を用い、その投光器を指標５０の付近に設置するとともにその受光器を前記テレビカメラの付近に設置し、この透過率計（ＶＩ計）により透過率を計測した。そして、この透過率から、前記数１に従って視程を求めた。昼間と夜間とでそれぞれ、テレビカメラと指標５０との間に人工的に霧を発生させてその発生量を変えながら、各発生量において、前述した方法でコントラストＣ及び視程を求めた。図１０は、このようにして求めたコントラストＣと視程との関係を示している。図１０において、ライン■は、昼間（その際の天空照度は３７９ルクスであった。）において得たコントラストＣと視程との関係を示し、ライン■は、夜間（その際の天空照度は２．３４ルクスであった。）において得たコントラストＣと視程との関係を示している。
【００１４】図１０からわかるように、昼間と夜間とでコントラストＣが大きく異なる。このため、コントラストＣに基づいて視程を求めようとすると、昼間及び夜間のうちの一方のみでしか適切に視程を求めることができず、昼夜に渡って視程を適切に求めることはできない。
【００１５】本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、透過率計を用いずに撮像手段を用いて視認状況を測定することができ、しかも、昼夜に渡って視認状況を適切に測定することができる視認状況測定装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による視認状況測定装置は、大気中の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する指標を、撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号に基づいて、前記所定距離だけ離れた位置の前記指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める取得手段と、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態における前記指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いと前記取得手段により得られた前記度合いとに基づいて、視認状況を示す測定結果を得る演算手段と、を備えたものである。
【００１７】なお、前記色度は、色の三要素のうち明度（輝度）を除いたものの全体を示すものであり、本発明では可視領域のもののみならず近赤外領域等の可視領域以外の領域の波長のものも含むものとする。また、夜間においても視認状況を測定する場合には、前記指標の前記少なくとも２つの領域は、夜間においては、自発光領域又は照明光により照明される被照明領域とされる。以上の点は、後述する各態様についても同様である。
【００１８】昼間であれば、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、指標からの光が霧等により散乱され、その散乱された光は撮像手段に到達しなくなる。また、太陽光が霧等により散乱される。このため、撮像手段により撮像される指標の各領域の像の色は当該散乱光により白っぽくなり、その白っぽくなる程度は撮像手段と指標との間の霧等の量に依存する。したがって、指標の各領域の色度は異なっているので、霧等の大気の混濁が生じなければ、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度の相違の度合いは大きいのに対し、霧等の大気の混濁が生ずると、その霧等の量に応じて、撮像手段により撮像された指標の各領域の像が白っぽくなって同じ色度に近づいていくことになる。このように、昼間であれば、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度が均一化し（すなわち、色度の相違の度合いが小さくなり）、その均一化の度合いは霧等の量、すなわち透過率（ひいては視程）に依存する。
【００１９】一方、夜間において、撮像手段と指標との間に照明光等の周囲光が存在しない場合には、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、指標からの光が霧等により散乱され、その散乱された光は撮像手段に到達しなくなる。したがって、指標の各領域の色度は異なっていることから、霧等の大気の混濁が生じなければ、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度の相違の度合いは大きいのに対し、霧等の大気の混濁が生ずると、その霧等の量に応じて、撮像手段により撮像された指標の各領域の像が黒っぽくなって同じ色度に近づいていくことになる。このように、夜間において、撮像手段と指標との間に照明光等の周囲光が存在しない場合であっても、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度が均一化し（すなわち、色度の相違の度合いが小さくなり）、その均一化の度合いは霧等の量、すなわち透過率（ひいては視程）に依存する。なお、白と黒とは、明度（輝度）が異なるだけであり、色度は同一である。
【００２０】また、夜間において、撮像手段と指標との間に照明光等の周囲光が存在する場合には、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、指標からの光が霧等により散乱され、その散乱された光は撮像手段に到達しなくなる。また、周囲光が霧等により散乱される。したがって、指標の各領域の色度は異なっていることから、霧等の大気の混濁が生じなければ、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度の相違の度合いは大きいのに対し、霧等の大気の混濁が生ずると、その霧等の量に応じて、撮像手段により撮像された指標の各領域の像が周囲光の色に近づき同じ色度に近づいていくことになる。このように、夜間において、撮像手段と指標との間に照明光等の周囲光が存在する場合であっても、霧、雨、雪等の大気の混濁が生ずると、撮像手段により撮像された指標の各領域の像の色度が均一化し（すなわち、色度の相違の度合いが小さくなり）、その均一化の度合いは霧等の量、すなわち透過率（ひいては視程）に依存する。
【００２１】したがって、前記第１の態様のように、撮像手段からの画像信号に基づいて、所定距離だけ離れた位置の指標の少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求めることにより、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態における前記指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いと前記取得手段により得られた前記度合いとに基づいて、視認状況を示す測定結果を得ることができるのである。
【００２２】そして、前記第１の態様では、従来の視程計測装置のように明暗のコントラストを利用するのではなく、色度を利用しているので、周囲の明るさの影響を受けなくなり、昼夜に渡って視認状況を適切に測定することができる。
【００２３】また、前記第１の態様では、撮像手段を用い、透過率計を用いていないので、当該撮像手段として交通状況等の監視用の撮像手段を兼用することができる。このため、コストダウンや設置の手数の軽減を図ることができる。
【００２４】本発明の第２の態様による視認状況測定装置は、前記第１の態様において、大気中の第１の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する第１の指標を、撮像する第１の撮像手段と、前記第１の所定距離と異なる大気中の第２の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する第２の指標を、撮像する第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段からの画像信号に基づいて、前記第１の所定距離だけ離れた位置の前記第１の指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める第１の取得手段と、前記第２の撮像手段からの画像信号に基づいて、前記第２の所定距離だけ離れた位置の前記第２の指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める第２の取得手段と、前記第１の取得手段により得られた前記度合いと前記第２の取得手段により得られた前記度合いとに基づいて、視認状況を示す測定結果を得る演算手段と、を備えたものである。
【００２５】前記第１の態様では、指標を１つだけ用い、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態における当該指標の各領域の色度同士の相違の度合いを基準にして視認状況を示す測定結果を得ているのに対し、前記第２の態様では、異なる距離に設置した２つの指標を用い、その２つの指標の各領域の色度同士の相違の度合いの相対的な関係から視認状況を示す測定結果を得ているが、前記第２の態様によっても前記第１の態様と同様の利点が得られる。
【００２６】本発明の第３の態様による視認状況測定装置は、前記第２の態様において、前記第１及び第２の撮像手段が単一のテレビカメラ又はデジタルスチルカメラで兼用されたものである。
【００２７】前記第２の態様では、前記第１及び第２の撮像手段としてそれぞれ別個のテレビカメラ又はデジタルスチルカメラを用いてもよいが、前記第３の態様のように、単一のテレビカメラ又はデジタルスチルカメラで兼用すると、コストダウンを図ることができ、好ましい。
【００２８】本発明の第４の態様による視認状況測定装置は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の前記度合いは、当該色度を色度図上の座標として表す場合における当該座標間の距離に応じた値であるものである。
【００２９】この第４の態様は、色度同士の相違の度合いの例として色度図上の座標間の距離に応じた値を挙げたものであるが、色度同士の相違の度合いはこの例に限定されるものではない。前記色度図としては、例えば、ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図や、ＲＧＢ表色系による色度図や、ＨＶＣ表色系による色度図を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】本発明の第５の態様による視認状況測定装置は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記演算手段は、前記測定結果として視程又は透過率を得るものである。
【００３１】この第５の態様は測定結果の形態の例を挙げたものであるが、視認状況を示す測定結果の形態はこれらに限定されるものではない。
【００３２】なお、前記第１乃至第５の態様において、撮像手段としては、例えば、テレビカメラを用いてもよいし、デジタルスチルカメラを用いてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による視認状況測定装置について、図面を参照して説明する。
【００３４】［第１の実施の形態］
【００３５】図１は、本発明の第１の実施の形態による視認状況測定装置を示す概略斜視図である。図２は、図１中の処理装置３の構成を示す概略ブロック図である。図３は、設置時の処理と処理装置３の動作の一例を示す概略フローチャートである。図４は、本実施の形態による視認状況測定装置の動作原理を説明するためのＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図である。図５は、本実施の形態による視認状況測定装置の動作原理に関連する実験結果を示す図である。
【００３６】本実施の形態による視認状況測定装置は、図１に示すように、指標２を撮像する撮像手段としてのテレビカメラ１と、テレビカメラ１からの画像信号を処理して、視認状況を示す測定結果として視程を出力する処理装置３とを備えている。本実施の形態では、指標２は、視程測定専用として構成され、異なる色度（本実施の形態では、赤と青であるが、その色度は限定されるものではない）を持つ２つの領域Ａ，Ｂを有する板部材で構成されている。図面には示していないが、指標２は、夜間においては照明光により照明されるようになっている。領域Ａ，Ｂを自発光領域として構成してもよい。この場合、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を多数配設して構成したり、内部に蛍光灯を設けて着色半透明板が発光するように構成したりすればよい。なお、領域Ａ，Ｂは面積の著しく小さいスポット的な領域であってもよいが、後述するように色度を求める際に平均化して精度を高めることができるように、ある程度の大きさの面積を有していることが好ましい。
【００３７】テレビカメラ１は、道路４の路肩に立設された支柱５により支持され、大気を挟んで指標２から所定距離だけ離れた位置に設置されている。本実施の形態では、テレビカメラ１としていわゆるフルカラーのカメラが用いられているが、必ずしもフルカラーである必要はない。
【００３８】処理装置３は、テレビカメラ１からの画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１０と、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された画像データをＲ，Ｇ，Ｂの各画像データに分離してそれぞれ格納する画像メモリ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、ＣＰＵ１２と、後述する処理を行うために必要な動作をＣＰＵ１２に実現させるためのプログラムやデータ等を記憶するメモリ１３と、処理結果として視程を出力する出力ユニット１４とを備えている。
【００３９】本実施の形態による視認状況測定装置の動作について、図３を参照して説明する。図３中のステップＳ１〜Ｓ５は、本装置の設置時にのみ行われる前処理である。テレビカメラ１、指標２及び処理装置３を据え付けた後、まず、テレビカメラ１で撮像された画像における領域Ａの像の位置及び領域Ｂの像の位置を設定する（ステップＳ１，Ｓ２）。これは、画像からマスクにより領域Ａ，Ｂの像を取り出すための位置の設定であり、設置者が撮像された画像をモニタ（図示せず）で見ながら、入力装置（図示せず）でそれらの位置を指定することにより、行われる。
【００４０】その後、前記入力装置からの指令に応答して、処理装置３は、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態においてテレビカメラ１から得られた画像データに基づいて、領域Ａ，Ｂの像の色度をそれぞれ算出する（ステップＳ３，Ｓ４）。この処理に用いる画像としては、図１に示すような設置状態においてテレビカメラ１と指標２との間に霧、雨、雪等の大気の混濁がない状態で取得した画像を用いてもよいし、指標２を所定の設置場所に設置する前に指標２をテレビカメラ１に十分に近づけた状態で（すなわち、大気の混濁の影響を実質的に受けない距離で）所得した画像を用いてもよい。
【００４１】ここで、ステップＳ３における領域Ａの色度の算出について説明する。本実施の形態では、前記画像における領域Ａの各画素のＲ値の平均値、Ｇ値の平均値、Ｂ値の平均値を求め、これらの値から、領域Ａの色度としてＸＹＺ表色系におけるｘ値及びｙ値を周知の変換式に従って求める。このｘ値及びｙ値はＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図の座標を示すことになる。図４中の点Ａ_０は、領域Ａの色度の初期値を示す。同様に、ステップＳ４において、前記画像における領域Ｂの各Ｒ値の平均値、Ｇ値の平均値、Ｂ値の平均値を求め、これらの値から、領域Ｂの色度としてＸＹＺ表色系におけるｘ値及びｙ値を求める。図４中の点Ｂ_０は、領域Ｂの色度の初期値を示す。
【００４２】その後、ステップＳ５において、処理装置３は、ステップＳ３で取得した領域Ａの色度の初期値とステップＳ４で取得した領域Ｂの色度の初期値との相違の度合いとして、色度距離の初期値を算出し、これをメモリ１３に格納する。色度距離とは、２つの色度を色度図上の座標として表す場合における当該座標間の距離をいうものとする。ステップＳ５では、具体的には、図４中の点Ａ_０と点Ｂ_０との間の距離である色度距離の初期値Ｋ_０を下記数３に従って求める。ただし、点Ａ_０の座標を（ｘ_０１，ｙ_０１）、点Ｂ_０の座標を（ｘ_０２，ｙ_０２）とする。
【００４３】
【数３】Ｋ_０＝｛（ｘ_０１−ｘ_０２）^２＋（ｙ_０１−ｙ_０２）^２｝^１／２
【００４４】以上説明したステップＳ１〜Ｓ５の前処理の後、ステップＳ６〜Ｓ１１の本測定処理が行われる。テレビカメラ１からは、順次新たな画像が得られる。
【００４５】まず、テレビカメラ１から新たな画像が得られると、処理装置３は、ステップＳ３，Ｓ４と同様に、当該画像の領域Ａ，Ｂの像の色度をそれぞれ算出する（ステップＳ６，Ｓ７）。図４中の点Ａ_１はステップＳ６で得た領域Ａの色度の一例を示し、図４中の点Ｂ_１はステップＳ７で得た領域Ｂの色度の一例を示す。図４に示す点Ａ_１及び点Ｂ_１の例は、テレビカメラ１と指標２との間にある程度霧が発生した状態を示している。霧が発生したことにより、領域Ａの色度と領域Ｂの色度とがある程度均一化し、点Ａ_１と点Ｂ_１との間の距離（色度距離）が点Ａ_０と点Ｂ_０との間の距離（色度距離の初期値）より短くなっている。
【００４６】次に、処理装置３は、ステップＳ５と同様に、ステップＳ６で算出した領域Ａの色度とステップＳ７で算出した領域Ｂの色度との相違の度合いとして、図４中の点Ａ_１と点Ｂ_１との間の距離である色度距離Ｋ_１を算出する（ステップＳ８）。
【００４７】次いで、処理装置３は、ステップＳ８で算出した色度距離Ｋ_１とステップＳ５で予め算出した色度距離Ｋ_０との比Ｋ_１／Ｋ_０を算出する（ステップＳ９）。
【００４８】その後、処理装置３は、予め実験的に求めた式又はテーブルに従って、ステップＳ９で算出した比を視程に換算し（ステップＳ１０）、ステップＳ１０で得た視程を外部へ出力し（ステップＳ１１）、ステップＳ６へ戻り、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理を繰り返す。
【００４９】ここで、以上の動作により視程が適切に得られる裏付けとして本発明者が得た、図５に示す実験結果について説明する。この実験結果は、次のようにして得た。図１と同様の構成において、図１０に示す実験結果を得たのと同様に、透過率計（ＶＩ計）を用い、その投光器を指標２の付近に設置するとともにその受光器をテレビカメラ１の付近に設置し、この透過率計（ＶＩ計）により透過率を計測した。そして、この透過率から、前記数１に従って視程を求めた。また、テレビカメラ１の付近に色彩輝度計を設置し、この色彩輝度計によって指標２の領域Ａ，ＢのＸＹＺ表色系におけるｘ値及びｙ値をそれぞれ計測し、その計測値から領域Ａの色度と領域Ｂの色度との間の色度距離を算出した。そして、昼間と夜間とでそれぞれ、テレビカメラ１と指標２との間に人工的に霧を発生させてその発生量を変えながら、各発生量において、前述した方法で視程及び色度距離を求めた。図５は、このようにして求めた視程と色度距離との関係を示している。図５において、ライン■は、昼間（その際の天空照度は２６４ルクスであった。）において得た視程と色度距離との関係を示し、ライン■は、夜間（その際の天空照度は２．３４ルクスであった。）において得た視程と色度距離との関係を示している。なお、図５中、Ｋ_０は霧、雨、雪等の大気の混濁がない状態で計測した領域Ａの色度と領域Ｂの色度との間の色度距離を示している。
【００５０】図５からわかるように、昼間と夜間とで色度距離はほとんど同じであり、視程に従って色度距離が変化し、色度距離から視程を適切に求めることができることがわかる。したがって、本実施の形態によれば、前述した動作により、昼夜に渡って、視程を適切に求めることができるのである。
【００５１】なお、本実施の形態では、前述したように、色度距離Ｋ_１から直接に視程に換算するのではなく、比Ｋ_１／Ｋ_０を求め、この比Ｋ_１／Ｋ_０を視程に換算しているので、指標２の各領域Ａ，Ｂの色度が種々に異なっていても、特別に較正することなく、視程を適切に得ることができる
【００５２】また、本実施の形態によれば、テレビカメラ１を用い、透過率計を用いていないので、テレビカメラ１として交通状況等の監視用のものを兼用することができる。このため、コストダウンや設置の手数の軽減を図ることができる。
【００５３】ところで、図５中の横軸の視程は、前述したように、透過率計（ＶＩ計）により計測した透過率を前記数１に従って変換したものであるので、前記比Ｋ_１／Ｋ_０から透過率に換算することもできる。したがって、処理装置３は、視認状況を示す測定結果として、視程を出力する代わりに、透過率を出力することも可能である。このように、測定結果として透過率を出力することも可能であるので、本実施の形態による装置は、視認状況測定装置として用いることができるのみならず、火災感知やスモッグ測定等のためなどの他の用途のために透過率を計測する透過率計測装置としても、用いることができる。
【００５４】本実施の形態では、視認状況を測定するためにそれ専用の指標２を用いていたが、例えば、指標２に代えて、任意の交通標識や看板など、色度の異なる領域を有するものであればいずれのものであっても適宜指標として用いることができる。専用の指標２に代えて指標として用いることができるものの例として、図６に交通案内標識を示す。図６において、領域は緑色の領域、領域は白色の領域であり、両者の色度は互いに異なっている。
【００５５】［第２の実施の形態］
【００５６】図７は、本発明の第２の実施の形態による視認状況測定装置を示す概略斜視図である。図７において、図１中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。図８は、本実施の形態による視認状況測定装置における設置時の処理と処理装置３の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【００５７】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所は、本実施の形態では、図１に示すように単一の指標２ではなく２つの指標２２，２３が用いられている点と、設置時の処理と処理装置３の動作が図８に示すようになっている点のみである。
【００５８】指標２２とテレビカメラ１との間の距離と指標２３とテレビカメラ１との間の距離とは異なっており、テレビカメラ１に対して指標２３の方が指標２２より近い側に配置されている。本実施の形態では、テレビカメラ１の視野内に両方の指標２２，２３が同時に入るようになっている。もっとも、指標２２，２３をそれぞれ別々のテレビカメラで撮像するようにしてもよい。
【００５９】また、指標２２，２３は、指標２と同一の構成を有している。指標２２は、異なる色度を持つ２つの領域２２Ａ，２２Ｂを有している。指標２３は、異なる色度を持つ２つの領域２３Ａ，２３Ｂを有している。領域２２Ａ，２３Ａは指標２２の領域Ａと同一であるとともに、領域２２Ｂ，２３Ｂは指標２の領域Ｂと同一となっている。もっとも、指標２２，２３は、必ずしも同じ構成を有する必要はない。
【００６０】本実施の形態による視認状況測定装置の動作について、図８を参照して説明する。図８中のステップＳ２１〜Ｓ２４は、本装置の設置時にのみ行われる前処理である。テレビカメラ１、指標２及び処理装置３を据え付けた後、まず、テレビカメラ１で撮像された画像における領域２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂの像の位置をそれぞれ設定する（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。これは、画像からマスクにより領域２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂの像を取り出すための位置の設定であり、設置者が撮像された画像をモニタ（図示せず）で見ながら、入力装置（図示せず）でそれらの位置を指定することにより、行われる。
【００６１】以上説明したステップＳ２１〜Ｓ２４の前処理の後、ステップＳ２５〜Ｓ３３の本測定処理が行われる。
【００６２】まず、テレビカメラ１から新たな画像が得られると、処理装置３は、図３中のステップＳ６，Ｓ７と同様に、当該画像の領域２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂの像の色度をそれぞれ算出する（ステップＳ２５〜Ｓ２８）。
【００６３】次に、処理装置３は、図３中のステップＳ８と同様に、ステップＳ２５，Ｓ２６で得た指標２２の領域２２Ａ，２２Ｂの色度間の色度距離Ｋ_２を算出し（ステップＳ２９）、ステップＳ２７，Ｓ２８で得た指標２３の領域２３Ａ，２３Ｂの色度間の色度距離Ｋ_３を算出する（ステップＳ３０）。
【００６４】次いで、処理装置３は、ステップＳ２９で算出した色度距離Ｋ_２とステップＳ３０で算出した色度距離Ｋ_３との比Ｋ_３／Ｋ_２を算出する（ステップＳ３１）。
【００６５】その後、処理装置３は、予め実験的に求めた式又はテーブルに従って、ステップＳ３１で算出した比を視程に換算し（ステップＳ３２）、ステップＳ３２で得た視程を外部へ出力し（ステップＳ３３）、ステップＳ２５へ戻り、ステップＳ２５〜Ｓ３３の処理を繰り返す。
【００６６】本実施の形態では、図３中のステップＳ５で求めたような色度距離の初期値は求めずに、異なる距離に設置された指標２２，２３の色度距離Ｋ_２，Ｋ_３の相対的な関係である比Ｋ_３／Ｋ_２から視程を得ているが、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００６７】以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、透過率計を用いずに撮像手段を用いて視認状況を測定することができ、しかも、昼夜に渡って視認状況を適切に測定できる視認状況測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による視認状況測定装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１中の処理装置３の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す視認状況測定装置の設置時の処理と処理装置の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図４】図１に示す視認状況測定装置の動作原理を説明するためのＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図である。
【図５】図１に示す視認状況測定装置の動作原理に関連する実験結果を示す図である。
【図６】指標として用い得る交通案内標識の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による視認状況測定装置を示す概略斜視図である。
【図８】図７に示す視認状況測定装置の設置時の処理と処理装置の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図９】従来の視程計測装置に関連して行った実験において用いた指標を示す図である。
【図１０】従来の視程計測装置に関連して行った実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
１テレビカメラ
２，２２，２３指標
３処理装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】大気中の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する指標を、撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号に基づいて、前記所定距離だけ離れた位置の前記指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める取得手段と、大気の混濁の影響を実質的に受けない状態における前記指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いと前記取得手段により得られた前記度合いとに基づいて、視認状況を示す測定結果を得る演算手段と、を備えたことを特徴とする視認状況測定装置。
【請求項２】大気中の第１の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する第１の指標を、撮像する第１の撮像手段と、前記第１の所定距離と異なる大気中の第２の所定距離だけ離れた位置に設置され色度の異なる少なくとも２つの領域を有する第２の指標を、撮像する第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段からの画像信号に基づいて、前記第１の所定距離だけ離れた位置の前記第１の指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める第１の取得手段と、前記第２の撮像手段からの画像信号に基づいて、前記第２の所定距離だけ離れた位置の前記第２の指標の前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の度合いを求める第２の取得手段と、前記第１の取得手段により得られた前記度合いと前記第２の取得手段により得られた前記度合いとに基づいて、視認状況を示す測定結果を得る演算手段と、を備えたことを特徴とする視認状況測定装置。
【請求項３】前記第１及び第２の撮像手段が単一のテレビカメラ又はデジタルスチルカメラで兼用されたことを特徴とする請求項２記載の視認状況測定装置。
【請求項４】前記少なくとも２つの領域の色度同士の相違の前記度合いは、当該色度を色度図上の座標として表す場合における当該座標間の距離に応じた値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の視認状況測定装置。
【請求項５】前記演算手段は、前記測定結果として視程又は透過率を得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の視認状況測定装置。

【図１】