画像処理を用いた駐輪場混雑度判別システムの開発^{06H073 服部広太郎}

1 はじめに 自動二輪車で通学する学生にとって駐輪場は欠かせ ないものである。本学では駐輪場は複数あり多数の自 動二輪車を駐輪できるが、それぞれが離れており、空 車状況が分からない、駐車区域が厳密で無い為無理な 駐車をする学生がいるなど利用するに当たり不便に感 じる事があった。そこで、駐輪場の混雑度を判別する システムの開発を考えた。駐輪場間での移動や通学な どの際にあらかじめ駐輪場の混雑度が分かれば、移動 の無駄や無理な駐輪による混雑を回避できると考えた からである。また、一般的なゲートやセンサーによる 台数管理ではなく、カメラで駐輪場を撮影し画像処理 により台数を把握する方法を取る事により、低コスト なシステムの実現を試みた。 2 目的 本研究では本学の自動二輪車用駐輪場の混雑度を Web 上で確認できるシステムの開発を目的とした。ま た、駐輪場が既に使用されている点、コスト面から冒 頭に述べたような大掛かりな設備を設置できない点か ら、カメラと画像処理を利用した低コストなシステム の開発も目的とした。今回の研究では本学に複数ある 駐輪場のうち、私が最もよく利用する 15 号館裏の駐輪 場を対象とした。 3 開発したシステム カメラから取得した画像を処理し、混雑度を計算 する。結果をログに書き込み、そのログを読み込み HTML として出力する。以下にシステムの動作の詳 細を示す。 まず最初に取得した原画像はカラー画像なので濃淡 画像に変換する。これにより路面と区別しにくい色の 車両を認識しやすくする。次に画像を補正するため、 変換された濃淡画像に対し対数変換を行う。これによ り影などによる明るさのムラを減らす事ができる。対数変換を行う事で画像の暗い部分が補正され、画像が 強調される。次に変換された対数画像に対し、エッジ 抽出を行う。エッジ抽出にはラプラシアン 2 フィルタ を使用した。更に車両のエッジ部分だけを抽出するた め、二値化処理を行う。 本システムではエッジ検出の際にノイズを完全に除 去するのが不可能なため、空車時の画像を処理した際 の数値を初期値として設定する。空車時の画像は、既 に運用されている駐輪場から撮影するのは困難な為、 フリーの画像編集ソフトを用いて作成した。 駐車区域を設定したテンプレート画像を用いてエッ ジ検出されたピクセル数をカウントする。カウンタの 数値から初期値を引き、 1 台あたりの平均ピクセル数で 割る事で台数を算出する。平均ピクセル数は満車時の 画像から算出した。更に満車時の台数で割る事でパー センテージを算出する。ここでの満車時とは厳密な台 数ではなく、混雑時の台数からおおよその駐車上限を 想定したものである。 画像処理により出た結果をログに書き込み、ログを 読み込んで HTML として出力する。過去 1 時間分の 結果を 5 分毎に出力することで、現在までの混雑度の 推移が分かるようにした。 4 まとめ 雲の出ている晴れの日に 10:00 時から 17:00 時まで カメラを設置し実験を行った。車両の検出精度は完全 ではないが、空車情報においては 70% 程度の正確性を 得ることができた。これにより、 web 上で混雑度を確 認する事ができるようになった。よって、本研究の目 的は達成された。 今後の課題として車両認識精度の向上、明暗の変化 に対する強化、携帯電話などのモバイル機器への情報 の提供を目指す。