特許 6935350 監視装置およびトロリー式車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6935350

(24)【登録日】2021年8月27日

(45)【発行日】2021年9月15日

(54)【発明の名称】監視装置およびトロリー式車両

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/00 20170101AFI20210906BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20210906BHJP

   B60L 5/26 20060101ALN20210906BHJP

【ＦＩ】

   G06T7/00 Z

   G06T7/00 650Z

   H04N7/18 J

   !B60L5/26 Z

【請求項の数】7

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-51295(P2018-51295)

(22)【出願日】2018年3月19日

(65)【公開番号】特開2019-164496(P2019-164496A)

(43)【公開日】2019年9月26日

【審査請求日】2020年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】特許業務法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 拓士

(72)【発明者】

【氏名】龍澤 直樹

【審査官】 ▲広▼島 明芳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０９１１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１５２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１５４２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ ７／００ − ７／９０

Ｈ０４Ｎ ７／１８

Ｂ６０Ｌ ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理するコントローラと、前記撮像装置と一体に固定して設けられ前記対象物とは撮像される画像領域中の異なる位置で前記撮像装置に撮像される複数の基準被写体と、
が備えられ、
前記コントローラは、
前記画像の昼夜を判定する昼夜判定処理部と、
前記昼夜判定処理部により判定された昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことにより前記画像内の前記対象物を認識するために画像処理パラメータを切換える画像処理部とを有してなり、
前記コントローラの前記昼夜判定処理部は、前記複数の基準被写体の画像情報に基づき昼夜の判定を行い、
前記コントローラの前記画像処理部は、前記昼夜判定処理部の昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことを特徴とする監視装置。

【請求項2】

前記コントローラの前記昼夜判定処理部は、前記撮像装置で撮像した画像の異なる位置にそれぞれ表示されるように設けられた前記複数の基準被写体の中で最も輝度平均値の低いものを選択し、これを予め定めた輝度閾値と比較して昼夜の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の監視装置。

【請求項3】

前記撮像装置で撮像される前記対象物および前記複数の基準被写体を照らす照明装置が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の監視装置。

【請求項4】

前記コントローラは、前記照明装置の点灯および消灯を判定する照明判定部を有し、
前記コントローラの前記昼夜判定処理部は、前記照明判定部の判定結果が点灯の場合には点灯用輝度閾値に基づき昼夜の判定を行い、前記照明判定部の判定結果が消灯の場合には前記点灯用輝度閾値よりも小さい値の消灯用輝度閾値に基づき昼夜の判定を行うことを特徴とする請求項３に記載の監視装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記昼夜判定処理部が夜であると判定した場合、入力された画像の輝度を反転出力する反転処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の監視装置。

【請求項6】

前記対象物は、ダンプトラックの走路上に張られた架線と、前記ダンプトラックを駆動するために前記架線に摺接して電力を取り入れる集電舟とからなり、
前記撮像装置は、前記架線と前記集電舟とを撮像範囲に含むように撮像するカメラを備えて前記ダンプトラックに搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の監視装置。

【請求項7】

車体と、前記車体に設けられ昇降可能なパンタグラフと、前記パンタグラフに対向して張られた架線に摺接して電力を取り入れる集電舟とを有し、
前記車体には、前記架線と前記集電舟とを撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理するコントローラとからなる監視装置が備えられ、
前記コントローラは、
前記撮像装置で撮像した前記画像の昼夜を判定する昼夜判定処理部と、
前記昼夜判定処理部により判定された昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことにより前記画像内の前記架線と前記集電舟とを認識するために画像処理パラメータを切換える画像処理部とを有してなるトロリー式車両において、
前記車体には、前記架線と前記集電舟とは撮像される画像領域中の異なる位置で前記撮像装置に撮像される複数の基準被写体が設けられ、
前記コントローラの前記昼夜判定処理部は、前記複数の基準被写体の画像情報に基づき昼夜の判定を行い、
前記コントローラの前記画像処理部は、前記昼夜判定処理部の昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことを特徴とするトロリー式車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置によって撮像された画像から対象物を認識して画像処理を行うことにより対象物を監視する監視装置およびその監視装置を搭載したトロリー式車両に関する。

【背景技術】

【0002】

屋外等で車両に搭載して使用される監視装置は、対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理するコントローラとが備えられている。前記コントローラは、前記撮像装置で撮像した画像を入力する画像入力部と、前記画像入力部に入力された前記画像の昼夜を判定する昼夜判定処理部と、前記昼夜判定処理部により判定された昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことにより前記画像内の前記対象物を認識しやすくするために画像処理パラメータを切換える画像処理部とを有している。この場合、昼夜判定処理部は、撮像装置で撮像した画像内の輝度により昼夜の判定を行ない、撮像条件を決定している（例えば、特許文献１参照）。そして車両に撮像装置を搭載し、パンタグラフと架線の相対位置を検出するトロリー式の運搬車両が記載されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第８２０４３０５号明細書

【特許文献2】米国特許第９０２２１５３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した撮像装置には、一般的にＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの半導体で画素が構成された撮像素子が搭載されたカメラが用いられる。そして、カメラ受光部に入力された光の明暗（輝度）に応じた画像信号が出力されるが、撮像素子の特性上、過大な光量では出力信号が飽和する所謂白飛びを生じ、逆に微弱な光量では出力信号が小さくて被写体が判別できない所謂黒潰れを起こしやすい。このため、市販されるほとんどのカメラには、光量が弱い場合にはゲインを上げ、逆に過大な場合にはゲインを下げて、画像信号の輝度強弱（明暗の幅）を一定範囲に調整して出力するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路が予め内蔵されている。

【0005】

上述した従来技術の監視装置をダンプトラック等の車両（移動体）に搭載した場合には、天候の変化や時間の経過だけでなく車両の走行により平地から谷間へ移動したり、夜間における街灯が映り込んだりする等、周囲の環境が変化するので、撮影画像内の特定領域の輝度平均値が大きく変動することになる。それにつれて、ＡＧＣ回路は、画像全体の輝度を自動的に一定範囲に調整するため、かえって昼夜判定の判定精度が低下する虞がある。

【0006】

この問題への対策として、上述した特許文献１では画像内に天空領域と地面領域を予め設定して、それぞれの領域で所定の輝度値を示す画素数の比率から昼夜を判定している。しかし、特許文献２に挙げたようなトロリー式の運搬車両では、監視対象がパンタグラフであり、撮影画像内に地面領域を設定することができない。

【0007】

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、トロリー式車両に搭載する昼夜判定の判定精度を向上した監視装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するため、本発明は、対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理するコントローラと、前記撮像装置と一体に固定して設けられ前記対象物とは撮像される画像領域中の異なる位置で前記撮像装置に撮像される複数の基準被写体と、が備えられ、前記コントローラは、前記画像の昼夜を判定する昼夜判定処理部と、前記昼夜判定処理部により判定された昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とで異なる画像処理を行うことにより前記画像内の前記対象物を認識するために画像処理パラメータを切換える画像処理部とを有してなり、前記コントローラの前記昼夜判定処理部は、前記複数の基準被写体の画像情報に基づき昼夜の判定を行い、前記コントローラの前記画像処理部は、前記昼夜判定処理部の昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間で異なる画像処理を行うことを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、監視装置で行われる昼夜判定の判定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態による監視装置が搭載されたトロリー式のダンプトラックを示す正面図である。

【図2】図１中のブラケット、撮像装置等を拡大して示す要部拡大の正面図である。

【図3】ブラケット、照明装置を備えた撮像装置、左側基準被写体、右側基準被写体等を示す斜視図である。

【図4】コントローラの制御ブロック図である。

【図5】コントローラで行われる初期設定の制御処理を示す流れ図である。

【図6】コントローラで行われる昼間モードと夜間モードとのいずれかを決定する処理を示す流れ図である。

【図7】本発明の第１の実施形態による昼間モードの昼夜判定の処理を示す流れ図である。

【図8】本発明の第１の実施形態による夜間モードの昼夜判定の処理を示す流れ図である。

【図9】昼夜判定結果に応じた画像処理を示す流れ図である。

【図10】図４中の画像入力部に入力された昼間撮像の昼画像、二値化処理部で画像白黒二値化処理を行った昼モード用白黒画像を示す説明図である。

【図11】図４中の画像入力部に入力された夜間撮像の夜画像、二値化処理部で画像白黒二値化処理を行った夜モード用白黒画像、反転処理部で白黒反転処理を行った画像（昼モード用白黒画像）を示す説明図である。

【図12】表示装置に表示される昼間の画像を示す正面図である。

【図13】表示装置に表示される夜間の画像を示す正面図である。

【図14】本発明の第２の実施形態による昼間モードの昼夜判定の処理を示す流れ図である。

【図15】本発明の第２の実施形態による夜間モードの昼夜判定の処理を示す流れ図である。

【図16】本発明の第３の実施形態によるコントローラの制御ブロック図である。

【図17】照明装置の点灯、消灯に基づき昼間モードと夜間モードとのいずれかを決定する処理を示す流れ図である。

【図18】本発明の第１変形例によるブラケット、照明装置を備えた撮像装置、左側基準被写体、右側基準被写体等を示す斜視図である。

【図19】本発明の第２変形例によるブラケット、照明装置を備えた撮像装置、右側基準被写体、左側基準被写体等を示す斜視図である。

【図20】本発明の第３変形例によるブラケット、照明装置を備えた撮像装置、上側基準被写体、下側基準被写体等を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態による監視装置をトロリー式のダンプトラックに搭載した場合を例に挙げて、添付図面に従って説明する。

【0012】

図１ないし図１３は、本発明の第１の実施形態を示している。図１に示す架線１（トロリー線）は、例えば鉱山の走路（動線）上に張られ、鉱山で採掘された鉱物等の運搬作業に用いられる大型の運搬車両であるダンプトラック２に電力を供給している。ダンプトラック２は、左，右の前輪４と架線１からの電力により駆動する左，右の後輪５とを有する車体３と、車体３の後方上部にホイストシリンダ６によって上下方向に回動可能（傾斜可能）に設けられた荷台７とを含んで構成されている。

【0013】

車体３には、荷台７の前側に位置して内部にオペレータが乗り込む運転室を画成するキャブ８が設けられている。キャブ８内には、運転席の前側に後述の表示装置３９が取付けられている。また、キャブ８内には、後述の撮像装置２１で撮像された画像を制御（処理）する後述のコントローラ２６が配設されている。

【0014】

パンタグラフ９は、車体３の前側に設けられた架台３Ａの上面に取付けられている。このパンタグラフ９は、対向する架線１と架台３Ａとの間で昇降可能に設けられ、上端側には架線１に摺接して電力を取り入れる集電舟１０が設けられている。ダンプトラック２は、架線１から集電舟１０を介して電力が供給されることにより、例えば駆動輪となる後輪５の走行モータ（図示せず）を駆動することができる。

【0015】

次に、ダンプトラック２に搭載された監視装置１１について説明する。

【0016】

監視装置１１は、架線１と集電舟１０との接触（摺接）状態を監視するものである。即ち、監視装置１１は、ダンプトラック２の走行中に集電舟１０が架線１から外れないように架線１と集電舟１０との位置関係を監視している。そして、監視装置１１は、撮像装置２１が取付けられるブラケット１２と、架線１と集電舟１０とを撮像する撮像装置２１と、架線１と集電舟１０とは撮像される画像領域中の異なる位置で撮像装置２１に撮像される基準被写体２４と、撮像装置２１で撮像した画像を処理するコントローラ２６とを含んで構成されている。

【0017】

ブラケット１２は、パンタグラフ９の後側に位置して車体３の架台３Ａに設けられている。図２に示すように、ブラケット１２は、架台３Ａの上面側にボルト（図示せず）等により固定されたベース具１３と、ベース具１３の上面にボルト等により固定され後述するケーブル２２の途中部位が取付けられる中間取付具１４と、中間取付具１４の上面にボルト１６により固定され後述の撮像装置２１が取付けられる撮像装置取付具１５とを含んで構成されている。

【0018】

図３に示すように、撮像装置取付具１５は、中間取付具１４の上面に取付けられる台座１７と、台座１７の上端側から前方に向けて延び台座１７に対して角度が調整可能に取付けられた角度調整板１８と、角度調整板１８の先端側に溶接等により固着され左，右方向に延びる延出板１９とにより構成されている。

【0019】

台座１７は、中間取付具１４の上面に取付けられる取付板部１７Ａと取付板部１７Ａの左，右両端から上方に向けて立上る縦板部１７Ｂとにより構成されている。取付板部１７Ａには、ボルト１６が挿通するボルト挿通孔１７Ａ１が左，右方向に離間して２個形成されている。撮像装置取付具１５は、ボルト１６をボルト挿通孔１７Ａ１を介して中間取付具１４のねじ孔に螺合することにより中間取付具１４に取付けられる。各縦板部１７Ｂの内面側には、上，下方向に離間して２個のねじ座１７Ｂ１がそれぞれ設けられている。

【0020】

各角度調整板１８には、各縦板部１７Ｂのねじ座１７Ｂ１に対応する位置にボルト挿通孔１８Ａ（図２にのみ図示）がそれぞれ形成されている。これにより、角度調整板１８は、各ボルト２０を各ボルト挿通孔１８Ａに挿通させてねじ座１７Ｂ１に螺合することにより各縦板部１７Ｂに取付けられる。この場合、図２に示すように、上，下のボルト挿通孔１８Ａのうち上側に位置するボルト挿通孔１８Ａは、湾曲状の長孔として形成されている。従って、角度調整板１８は、下側に位置するボルト２０を支点として取付板部１７Ａに対する角度を調整することができる。

【0021】

延出板１９は、各角度調整板１８の先端側に溶接等により固着され左，右方向に延びている。延出板１９は、左側の角度調整板１８と右側の角度調整板１８との間に位置して後述の撮像装置２１が固定される撮像装置固定部１９Ａと、左側の角度調整板１８よりも左側に向けて突出し後述の左側基準被写体２４Ａが撮像装置２１と一体に固定される左側基準被写体固定部１９Ｂと、右側の角度調整板１８よりも右側に向けて突出し後述の右側基準被写体２４Ｂが撮像装置２１と一体に固定される右側基準被写体固定部１９Ｃとを含んで構成されている。

【0022】

左側基準被写体固定部１９Ｂの後面には、後述の左側基準被写体２４Ａを取付けるためのねじ座１９Ｂ１が設けられている。一方、右側基準被写体固定部１９Ｃの後面には、後述の右側基準被写体２４Ｂを取付けるためのねじ座１９Ｃ１が設けられている。ねじ座１９Ｂ１とねじ座１９Ｃ１との位置は、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとが後述する撮像装置２１のカメラ２１Ｂが撮像する画像の左，右両端側に入込むように設定されている。

【0023】

次に、撮像装置取付具１５に取付けられた撮像装置２１について説明する。

【0024】

撮像装置２１は、撮像装置取付具１５の左，右の角度調整板１８間に位置して延出板１９に固定されている。この撮像装置２１は、延出板１９の撮像装置固定部１９Ａに固定されるケーシング２１Ａと、ケーシング２１Ａに配設（内蔵）されたカメラ２１Ｂとを含んで構成されている。カメラ２１Ｂは、例えばカラーによる撮像画像を撮像することができ、撮像される画像に合わせて自動でゲインを調整するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路を搭載している。即ち、カメラ２１Ｂは、撮像される画像に合わせて自動的にゲインを調整する。

【0025】

図１に示すように、カメラ２１Ｂは、各角度調整板１８を上，下方向に移動させることにより、架線１と集電舟１０とを撮像範囲Ｈ内に収めることができる。即ち、架線１と集電舟１０とは、撮像装置２１のカメラ２１Ｂが撮像する本発明の対象物を構成している。カメラ２１Ｂは、ケーブル２２により後述のコントローラ２６に接続され、撮像した画像をコントローラ２６に向けて出力している。

【0026】

また、ケーシング２１Ａには、カメラ２１Ｂの周囲に４個の照明装置２３が内蔵されている。この照明装置２３は、架線１、集電舟１０、および後述の基準被写体２４を照らすものである。カメラ２１Ｂと照明装置２３とは、図示しない電源に接続され、オペレータがキャブ８内のキースイッチをＯＮ操作することにより電力が供給される。即ち、カメラ２１Ｂは、キースイッチのＯＮ操作により架線１、集電舟１０、および後述の基準被写体２４の撮像を開始する。

【0027】

また、照明装置２３は、照明用スイッチのＯＮ操作により昼夜に拘わらず点灯を開始する。照明装置２３は、オペレータにより点灯/非点灯が操作されるが、タイマにより設定した時刻に連動したり、画像の輝度平均値によって照明装置２３の点灯状態を決定したりしてもよい。基本的に本発明では、照明装置２３の点灯状態と昼夜の組合せの如何によらず昼夜判定が可能である。

【0028】

次に、撮像装置取付具１５の延出板１９に取付けられた基準被写体２４について説明する。

【0029】

基準被写体２４は、架線１と集電舟１０とは撮像される画像領域中の異なる位置で撮像装置２１のカメラ２１Ｂに撮像されるものである。即ち、基準被写体２４は、架線１と集電舟１０との撮像に邪魔にならない位置で撮像範囲Ｈ内に入込むように設けられている。この基準被写体２４は、後述のコントローラ２６の昼夜判定処理部２９が昼夜を判定するときに用いられるものである。そして、基準被写体２４は、左，右方向の左側（一側）に設けられた左側基準被写体２４Ａと、左，右方向の右側（他側）に設けられた右側基準被写体２４Ｂとにより構成されている。左側基準被写体２４Ａは、本発明の第１基準被写体を構成し、右側基準被写体２４Ｂは、本発明の第２基準被写体を構成している。

【0030】

図２、図３に示すように、左側基準被写体２４Ａは、例えば金属材料、樹脂材料等により板状に形成され、撮像装置取付具１５の左側基準被写体固定部１９Ｂから上方に向けて延びている。左側基準被写体２４Ａは、左側基準被写体固定部１９Ｂに固定される固定部２４Ａ１と、固定部２４Ａ１の上端から前方に向けて屈曲する屈曲部２４Ａ２と屈曲部２４Ａ２の先端から上方に向けて延びカメラ２１Ｂに撮像される被撮像部２４Ａ３とにより構成されている。

【0031】

左側基準被写体２４Ａの固定部２４Ａ１には、厚さ方向に貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。左側基準被写体２４Ａは、ボルト２５を前記貫通孔を介して左側基準被写体固定部１９Ｂのねじ座１９Ｂ１に螺合することにより左側基準被写体固定部１９Ｂに取付けられる。図１０、図１１に示すように、被撮像部２４Ａ３は、カメラ２１Ｂが撮像する画像の左下端側に映るように設定されている。この場合、被撮像部２４Ａ３のうち中央領域は、後述するコントローラ２６の輝度検出部３０が輝度平均値を検出する左基準領域２４Ａ４となっている。右側基準被写体２４Ｂも同様に、固定部２４Ｂ１、屈曲部２４Ｂ２、被撮像部２４Ｂ３、および右基準領域２４Ｂ４を備えた構成である。

【0032】

このように、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとは、画像の中心に対して左，右方向に対称となる位置に映るように配設されている。また、左側基準被写体２４Ａの被撮像部２４Ａ３と右側基準被写体２４Ｂの被撮像部２４Ｂ３とは、同一平面上に位置している。これにより、例えば左側基準被写体２４Ａに太陽光等の外乱が反射して撮像装置２１に映り込んでも、撮像装置２１に対して左側基準被写体２４Ａと異なる相対位置にある右側基準被写体２４Ｂには同時に太陽光が反射して撮像装置２１に映り込むことがない。

【0033】

また、これらの基準被写体２４Ａ，２４Ｂは、撮像装置取付具１５を介して撮像装置２１と一体に固定されているため常に撮像される画像の同じ領域に位置するので、安定した撮像条件が得られる。従って、後述するコントローラ２６の昼夜判定処理部２９は、左側基準被写体２４Ａの輝度平均値と右側基準被写体２４Ｂの輝度平均値とのいずれかの輝度平均値を用いて昼夜の判定を精度よく行うことができる。昼夜判定処理部２９が行う昼夜判定の制御処理については、後述で詳しく説明する。

【0034】

図４にコントローラ２６の制御ブロック図を示す。ここで、コントローラ２６は、図示しない電源に接続され、キースイッチのＯＮ操作により起動する。コントローラ２６は、例えばマイクロコンピュータによって構成され、撮像装置２１のカメラ２１Ｂで撮像した画像を処理するものである。このコントローラ２６は、例えばキャブ８内に配設され、入力側にケーブル２２を介して撮像装置（カメラ２１Ｂ）が接続され、出力側に後述の表示装置３９および図示しない音声出力装置が接続されている。コントローラ２６の記憶部２６Ａ（メモリ）には、画像処理用のパラメータと、図５ないし図９に示す制御処理のプログラムとが記憶（格納）されている。そして、コントローラ２６は、画像入力部２７、昼夜判定処理部２９、画像処理部３２、画像合成処理部３７、出力部３８を含んで構成されている。

【0035】

画像入力部２７は、撮像装置２１からの画像信号を取り込んで、例えばＲＧＢ各８ビットのデジタルデータに変換する。デジタルデータに変換された画像は、一方は昼夜判定処理部２９に他方は画像処理部３２に入力される。昼夜判定処理部２９は、内部で輝度検出部３０において入力された画像から各画素の輝度信号を検出して、次に検出された特定画素領域の輝度情報に基づき領域比較部３１において昼夜判定を行う。画像処理部３２は、昼夜判定処理部２９による昼夜判定結果に基づいて、画像処理用パラメータを切換えて入力された画像に対して画像処理を行う。昼夜判定処理パラメータには、後述する点灯用輝度閾値Ｌon、消灯用輝度閾値Ｌoff、二値化輝度閾値および白黒反転処理の有無が含まれる。

【0036】

次に、撮像した画像の処理について説明する。画像処理部３２は、昼夜判定処理部２９による昼夜判定の結果で決定した昼間モード（Daylight mode）と夜間モード（Night mode）とのいずれかのモードに基づき画像処理を行う。なお、コントローラ２６は、キースイッチがＯＮ操作されたときの初期設定では昼間モードに設定される。

【0037】

画像入力部２７は、撮像装置２１のカメラ２１Ｂにより撮像された架線１、集電舟１０、および基準被写体２４の撮像された画像（後の説明で撮像された画像を例示する際に撮像されたのが昼夜いずれかを区別しやすいように便宜的に昼画像２８Ｄまたは夜画像２８Ｎとする）を入力している。ここで、基準被写体２４は、照明装置２３の点灯状態によらず昼間は空領域Ｓの方が明るいので、撮像装置２１のカメラ２１ＢのＡＧＣ機能により、昼画像２８Ｄでは基準被写体２４が暗く映る（図１０参照）。一方、夜間では照明装置２３を点灯しなければ、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が判別しにくいので、通常は照明装置２３を点灯することにより、夜画像２８Ｎでは架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が明るく映り、空領域Ｓが暗く映る（図１１参照）。

【0038】

昼夜判定処理部２９は、画像入力部２７に入力された昼画像２８Ｄまたは夜画像２８Ｎの昼夜を判定する。具体的には、昼夜判定処理部２９は、画像入力部２７に入力された昼画像２８Ｄおよび夜画像２８Ｎの基準被写体２４の輝度平均値（画像情報）に基づき昼夜の判定を行う。このために、昼夜判定処理部２９は、輝度検出部３０と領域比較部３１とを含んで構成されている。

【0039】

輝度検出部３０は、画像入力部２７に入力された昼画像２８Ｄあるいは夜画像２８Ｎの左側基準被写体２４Ａの輝度平均値と右側基準被写体２４Ｂの輝度平均値とを検出する。具体的には、輝度検出部３０は、画像内で左側基準被写体２４Ａに対応する左基準領域２４Ａ４の左輝度平均値Ｌａを検出する一方、右側基準被写体２４Ｂに対応する右基準領域２４Ｂ４の右輝度平均値Ｌｂを検出する。

【0040】

これら左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、例えば２５６諧調を表現できる８ビットのデータとして検出される。このため、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、０以上２５５以下（０≦Ｌａ，Ｌｂ≦２５５）の間の数値として検出される。この場合、輝度平均値Ｌａ，Ｌｂの数値は、大きいほど基準領域２４Ａ４，２４Ｂ４が明るいことを示している。そして、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、領域比較部３１に出力される。

【0041】

領域比較部３１は、輝度検出部３０から出力された左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとから昼夜を判定する。この場合、昼夜判定処理部２９は、左輝度平均値Ｌａおよび右輝度平均値Ｌｂと、記憶部２６Ａに記憶されている点灯用輝度閾値Ｌonとを比較して昼夜を判定する。点灯用輝度閾値Ｌonは、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が日光あるいは照明装置２３に照らされている場合に昼夜の判定を行うときの閾値であり、例えばダンプトラック２が走行する周囲の環境等に基づき実験、シミュレーション等により設定される。領域比較部３１は、昼夜判定結果を後述の画像処理部３２の二値化処理部３３および反転処理部３４に向けて出力する。

【0042】

ここで、昼画像２８Ｄでは、カメラ２１ＢのＡＧＣ機能により空領域Ｓが明るいので、相対的に左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとが暗く映る。一方、夜画像２８Ｎでは、空領域Ｓは暗く、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとが照明装置２３に照らされて明るく映る。そこで、領域比較部３１は、左輝度平均値Ｌａおよび右輝度平均値Ｌｂが点灯用輝度閾値Ｌon（例えば、２００）以下（Ｌａ，Ｌｂ≦Ｌon）のときに昼間であると判定し、左輝度平均値Ｌａおよび右輝度平均値Ｌｂが点灯用輝度閾値Ｌonより大きい（Ｌａ，Ｌｂ＞Ｌon）ときに夜間であると判定する。

【0043】

また、昼間では、ダンプトラック２の走行中に左側基準被写体２４Ａまたは右側基準被写体２４Ｂに太陽光等が反射して左側基準被写体２４Ａまたは右側基準被写体２４Ｂが一時的に明るくなる場合がある。例えば、一時的に明るくなった左側基準被写体２４Ａの左輝度平均値Ｌａが点灯用輝度閾値Ｌon以上となった場合には、領域比較部３１が昼間であるにも拘わらず夜間であると誤判定する虞がある。そこで、領域比較部３１は、昼間モードでは左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとのうち小さい値の輝度平均値を判定用輝度平均値Ｌとして昼夜の判定を行っている。これにより、昼間にダンプトラック２が走行している場合に、基準被写体２４のいずれかに太陽光が反射して撮像装置２１に映り込む外乱による昼夜の誤判定を抑制することができる。

【0044】

従って、コントローラ２６は、ダンプトラック２が走行している場合でも、画像の輝度変化が小さい基準被写体２４を用いて昼夜判定を精度よく行うことができる。また、画像の中心に対して左，右方向の対称位置に設けられた左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとのうち小さい方の輝度平均値を判定用輝度平均値Ｌとして昼夜の判定を行っているので、昼夜判定の精度をより向上させることができる。

【0045】

画像処理部３２は、昼夜判定処理部２９により判定された昼夜判定結果に基づいて昼間と夜間とでパラメータを切換えて異なる画像処理を行うことにより、画像内の架線１と集電舟１０とを認識しやすくするものである。そして、画像処理部３２は、二値化処理部３３、反転処理部３４、認識処理部３５、検知枠生成部３６を含んで構成されている。

【0046】

二値化処理部３３は、画像入力部２７に入力された昼画像２８Ｄを昼間において典型的な輝度分布である空領域Ｓが明るい昼モード用白黒画像２８Ｄ１に変換し、また画像入力部２７に入力された夜画像２８Ｎを、夜間において典型的な輝度分布である空領域Ｓが暗い夜モード用白黒画像２８Ｎ１に変換する。この場合、図１０に示すように、昼画像２８Ｄは、空領域Ｓが白色に変換され、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が黒色に変換された昼モード用白黒画像２８Ｄ１となる。一方、図１１に示すように、夜画像２８Ｎは、空領域Ｓが黒色に変換され、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が白色に変換された夜モード用白黒画像２８Ｎ１となる。

【0047】

ここで図４に示すように、昼夜判定処理部２９からの判定結果は、二値化処理部３３にも入力され、昼夜で異なる画像の輝度分布に対応して適切な二値化を行うためのパラメータである二値化輝度閾値も、昼間モードと夜間モードそれぞれで変更される。これにより、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４を空領域Ｓと区別して認識するために、昼夜それぞれの画像に対する画像処理に適した二値化画像が得られる。二値化処理部３３で白黒画像に変換処理された昼モード用白黒画像２８Ｄ１または夜モード用白黒画像２８Ｎ１は、反転処理部３４に出力される。

【0048】

反転処理部３４は、夜モード用白黒画像２８Ｎ１の白黒反転処理を行う。具体的には、反転処理部３４は、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１から出力された昼夜判定結果が夜判定であることを認識した場合には二値化処理部３３から反転処理部３４に出力された画像が夜モード用白黒画像２８Ｎ１であると認識して、夜モード用白黒画像２８Ｎ１の白黒反転処理（パラメータの切換）を行う。これにより、夜モード用白黒画像２８Ｎ１は、空領域Ｓが黒色から白色になり、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が白色から黒色になるので、昼モード用白黒画像２８Ｄ１と同じ画像となる。

【0049】

一方、反転処理部３４は、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１から出力された昼夜判定結果が昼判定であることを認識した場合には二値化処理部３３から反転処理部３４に出力された昼モード用白黒画像２８Ｄ１の白黒反転処理は行わない。即ち、反転処理部３４では、昼夜判定結果が夜判定であることを認識した場合には夜モード用白黒画像２８Ｎ１を空領域Ｓが白色になり、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が黒色になるように白黒反転処理を行うことで、昼モード用白黒画像２８Ｄ１と同じ態様の画像に統一させる。そして、統一された昼モード用白黒画像２８Ｄ１は、認識処理部３５に出力される。

【0050】

認識処理部３５は、反転処理部３４から出力された昼モード用白黒画像２８Ｄ１から架線１と集電舟１０とを認識する。具体的には、認識処理部３５は、昼モード用白黒画像２８Ｄ１内に予め記憶部２６Ａに記憶（格納）されたテンプレート画像を一定間隔で移動させて、相関値の最も高いところを探し出すパターンマッチングを行うことにより架線１と集電舟１０とを認識する。

【0051】

この場合、認識処理部３５は、反転処理部３４で夜モード用白黒画像２８Ｎ１を昼モード用白黒画像２８Ｄ１に変換しているので、昼夜を通して昼モード用白黒画像２８Ｄ１に対応させた１種類のテンプレート画像でパターンマッチングを行うことができる。これにより、架線１と集電舟１０とを認識する処理速度は、昼用のテンプレート画像と夜用のテンプレート画像との２種類のテンプレート画像を用いてパターンマッチングを行うよりも速く行うことができる。また、パターンマッチングに伴う演算処理の負担を軽減することができる。

【0052】

検知枠生成部３６は、認識処理部３５で認識した架線１と集電舟１０との位置に対してそれぞれ直線、検知枠を生成する。即ち、検知枠生成部３６は、認識処理部３５で架線１であると認識された位置に直線を生成すると共に、認識処理部３５で集電舟１０であると認識された位置に検知枠を生成して、画像合成処理部３７へ出力する。

【0053】

画像合成処理部３７は、画像入力部２７に入力されたカラーの昼画像２８Ｄまたは夜画像２８Ｎに、検知枠生成部３６で生成された架線１の直線と集電舟１０の検知枠とを合成する。そして、合成された画像は、出力部３８から後述の表示装置３９に出力される。また、出力部３８は、例えばコントローラ２６の図示しない監視部が架線１から集電舟１０が外れそうな場合には図示しない警報音発生装置に警報音発生の出力を行う。

【0054】

表示装置３９は、コントローラ２６により処理された画像を表示するものである。この表示装置３９は、例えばキャブ８内に配設され、オペレータが運転席に着座した状態で操作、確認することができるようになっている。図１２、図１３に示すように、表示装置３９は、キースイッチ４０、照明用スイッチ４１、表示部４２を含んで構成されている。オペレータがキースイッチ４０をＯＮ操作すると、表示部４２にコントローラ２６により処理された画像が表示される。

【0055】

ここで、図１２に示すように、昼間は、昼画像２８Ｄに画像合成処理部３７で架線１の直線４３、集電舟１０の検知枠４４が合成処理された画像が表示される。図１２に一点鎖線で示す直線４３は、例えば赤、青、黄色等により架線１を強調表示している。一方、図１２に点線で示す検知枠４４は、例えば直線４３とは異なる色で集電舟１０を強調表示している。また、図１３に示すように、夜間でも同様に架線１が直線４３により強調表示され、集電舟１０が検知枠４４により強調表示される。これにより、架線１に対する集電舟１０の位置を認識し易くなり、ダンプトラック２の運転操作の操作性を向上することができる。

【0056】

第１の実施形態によるダンプトラック２に搭載された監視装置１１は、上述のような構成を有するもので、次に監視装置１１のコントローラ２６による制御処理について図５ないし図９を参照して説明する。なお、コントローラ２６の制御処理は、例えばキースイッチがＯＮ操作された後、キースイッチがＯＦＦ操作されるまでに所定の制御周期で繰り返し実行される。即ち、昼夜判定とモード設定、そして設定されたモードに基づく画像処理も繰り返し実行される。

【0057】

まず、図５に示すように、コントローラ２６は、キースイッチがＯＮ操作され処理動作が開始されると、変数の初期設定を行う。また、ステップ１では、初回（キースイッチＯＮ操作後）の昼夜判定を行う場合のために、昼間モードに設定する（Result＝Daylight mode）。

【0058】

次に、図６に示すように、コントローラ２６は、昼間モードの昼夜判定制御処理を行うか夜間モードの昼夜判定制御処理を行うかを決定する。この場合、ステップ１１では、現在設定（記憶）されているモードが昼間モードか否かを判定する（Result＝Daylight mode？）。即ち、キースイッチＯＮ操作後であれば、ステップ１によりコントローラ２６の記憶部２６Ａからは、昼間モード用の昼夜判定処理パラメータが出力される。一方、それ以外の場合は、コントローラ２６の記憶部２６Ａからは前回の昼夜判定結果に基づくモード用の昼夜判定処理パラメータが出力される。

【0059】

そして、ステップ１１で「ＹＥＳ」、即ち昼間モードが設定されている場合には、ステップ１２に進み、昼間モードの昼夜判定制御処理を行う。一方、ステップ１１で「ＮＯ」、即ち夜間モードが設定されている場合には、ステップ１３に進み、夜間モードの昼夜判定制御処理を行う。

【0060】

次に、図６のステップ１２で行われる昼間モードの昼夜判定制御処理について、図７を参照して説明する。この昼夜判定制御処理は、コントローラ２６の昼夜判定処理部２９で行われる。

【0061】

まず、ステップ２１では、左側基準被写体２４Ａの左基準領域２４Ａ４の左輝度平均値Ｌａを取得する。即ち、昼夜判定処理部２９の輝度検出部３０は、画像入力部２７に入力された画像（昼画像２８Ｄまたは夜画像２８Ｎ）の左基準領域２４Ａ４の左輝度平均値Ｌａを取得する。次のステップ２２では、右側基準被写体２４Ｂの右基準領域２４Ｂ４の右輝度平均値Ｌｂを取得する。即ち、昼夜判定処理部２９の輝度検出部３０は、画像入力部２７に入力された画像（昼画像２８Ｄまたは夜画像２８Ｎ）の右基準領域２４Ｂ４の右輝度平均値Ｌｂを取得する。左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、明るくなるほど大きくなるように、０から２５５の間の値として設定される（０≦Ｌａ，Ｌｂ≦２５５）。

【0062】

次のステップ２３では、左輝度平均値Ｌａが右輝度平均値Ｌｂ以上か否かを判定する（Ｌａ≧Ｌｂ）。即ち、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１は、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとのうちどちらが小さい値の輝度平均値かを判定する。そして、ステップ２３で「ＹＥＳ」、即ち左輝度平均値Ｌａが右輝度平均値Ｌｂ以上であると判定された場合には、ステップ２４に進み、判定用輝度平均値Ｌを右輝度平均値Ｌｂに設定する（Ｌ＝Ｌｂ≦Ｌａ）。一方、ステップ２３で「ＮＯ」、即ち左輝度平均値Ｌａが右輝度平均値Ｌｂよりも小さいと判定された場合には、ステップ２５に進み、判定用輝度平均値Ｌを左輝度平均値Ｌａに設定する（Ｌ＝Ｌａ＜Ｌｂ）。

【0063】

これにより、昼間に太陽光等の外乱が反射して左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとのうちいずれか一方が明るくなり、一時的に大きい値となった輝度平均値を排除することができる。従って、領域比較部３１の誤判定を抑制することができ、昼夜判定の判定精度を向上させることができる。

【0064】

次のステップ２６では、判定用輝度平均値Ｌが点灯用輝度閾値Ｌon以下であるか否かを判定する（Ｌon≧Ｌ）。即ち、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１は、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとのうちの小さい値の輝度平均値がＬon以下となっているか否かを判定する。そして、ステップ２６で「ＹＥＳ」、即ち判定用輝度平均値Ｌが点灯用輝度閾値Ｌon以下であると判定された場合には、ステップ２７に進む。一方、ステップ２６で「ＮＯ」、即ち判定用輝度平均値Ｌが点灯用輝度閾値Ｌonよりも大きい値であると判定された場合には、ステップ２８に進む。

【0065】

ステップ２７では、昼間モード（Result＝Daylight mode）に設定する。即ち、領域比較部３１は、画像入力部２７に入力された画像が昼画像２８Ｄであると判定されたことにより、コントローラ２６の画像処理部３２に昼間モードを設定して終了する。

【0066】

一方、ステップ２８では、夜間モード（Result＝Night mode）に設定する。即ち、領域比較部３１は、画像入力部２７に入力された画像が夜画像２８Ｎであると判定されたことにより、コントローラ２６の画像処理部３２に夜間モードを設定して終了する。

【0067】

次に、図６のステップ１３で行われる夜間モードの昼夜判定制御処理について、図８を参照して説明する。この昼夜判定制御処理は、コントローラ２６の昼夜判定処理部２９で行われる。

【0068】

まず、ステップ３１では、左側基準被写体２４Ａの左基準領域２４Ａ４の左輝度平均値Ｌａを取得する。このステップ３１は、図７のステップ２１と同様の制御処理が行われる。なお、ステップ３１では、左輝度平均値Ｌａの取得に代えて、右側基準被写体２４Ｂの右基準領域２４Ｂ４の右輝度平均値Ｌｂを取得して、以降の制御処理を右輝度平均値Ｌｂを用いて行ってもよい。即ち、夜間では、街灯等の光源が基準被写体２４に反射することにより、基準被写体２４の輝度が高くなることが考えられる。しかし、夜間では、基準被写体２４が照明装置２３により照らされて輝度が高い状態にあるので、街灯等の外乱が基準被写体２４に反射しても昼夜判定に影響を及ぼさない。従って、夜間モードでは、左側基準被写体２４Ａの左輝度平均値Ｌａと右側基準被写体２４Ｂの右輝度平均値Ｌｂとのうちいずれか一方の輝度平均値を取得する。

【0069】

次のステップ３２では、左輝度平均値Ｌａが点灯用輝度閾値Ｌon以下であるか否かを判定する（Ｌon≧Ｌａ）。即ち、左輝度平均値Ｌａを判定用輝度平均値Ｌと設定して、左輝度平均値Ｌａが点灯用輝度閾値Ｌon以下であるか否かを判定する。そして、ステップ３２で「ＹＥＳ」、即ち左輝度平均値Ｌａが点灯用輝度閾値Ｌon以下であると判定された場合には、ステップ３３に進み、昼間モード（Result＝Daylight mode）に設定して終了する。一方、ステップ３２で「ＮＯ」、即ち左輝度平均値Ｌａが点灯用輝度閾値Ｌonよりも大きい値であると判定された場合には、ステップ３４に進み、夜間モード（Result＝Night mode）に設定して終了する。

【0070】

次に、コントローラ２６の画像処理部３２で行われる架線１と集電舟１０との認識制御処理について、図９を参照して説明する。

【0071】

まず、ステップ４１では、画像の白黒二値化処理を行う。この画像白黒二値化処理は、画像処理部３２の二値化処理部３３で行われる。図１０に示すように、画像の白黒二値化処理は、画像入力部２７に入力されたカラーの昼画像２８Ｄを昼モード用白黒画像２８Ｄ１に変換する。一方、図１１に示すように、画像の白黒二値化処理は、画像入力部２７に入力されたカラーの夜画像２８Ｎを夜モード用白黒画像２８Ｎ１に変換する。

【0072】

次のステップ４２では、昼間モード（Result＝Daylight mode）か否かを判定する。この昼夜判定は、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１で行われ、その判定結果が画像処理部３２の反転処理部３４に出力される。そして、ステップ４２で「ＹＥＳ」、即ち昼間モードであると判定された場合には、ステップ４４に進む。一方、ステップ４２で「ＮＯ」、即ち夜間モードであると判定された場合には、ステップ４３に進む。

【0073】

ステップ４３では、白黒反転処理が行われる。この白黒反転処理は、画像処理部３２の反転処理部３４で行われる。即ち、反転処理部３４は、領域比較部３１で判定された結果が夜間である場合に、二値化処理部３３で白黒変換された夜モード用白黒画像２８Ｎ１の白黒反転処理を行う。これにより、夜モード用白黒画像２８Ｎ１は、空領域Ｓが黒色から白色になり、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が白色から黒色に変換される（図１１参照）。これにより、夜モード用白黒画像２８Ｎ１は、昼モード用白黒画像２８Ｄ１と同じ態様の画像となり、この画像は、認識処理部３５に出力される。

【0074】

次のステップ４４では、集電舟、架線の認識処理を行う。この認識処理は、画像処理部３２の認識処理部３５で行われる。認識処理部３５では、反転処理部３４から出力された画像（昼モード用白黒画像２８Ｄ１）内に予めコントローラ２６の記憶部２６Ａに記憶（格納）されたテンプレート画像を一定間隔で移動させて、相関値の最も高いところを探し出すパターンマッチングを行うことにより架線１と集電舟１０とを認識して終了する。

【0075】

次に、図１４、図１５は、本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態で示した照明装置２３が設けられていない場合または照明装置２３が消灯している場合の昼夜判定の制御処理を示すものである。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0076】

第１の実施形態と同じ図５および図６に示す一連の処理は説明を省略し、次に、図６のステップ１２で行われる昼間モードの昼夜判定制御処理について、図１４を参照して説明する。この昼夜判定制御処理は、コントローラ２６の昼夜判定処理部２９で行われる。

【0077】

ステップ５１では、左側基準被写体２４Ａの左基準領域２４Ａ４の左輝度平均値Ｌａを取得する。このステップ５１は、図７のステップ２１と同様の制御処理が行われる。なお、ステップ５１では、左輝度平均値Ｌａの取得に代えて、右側基準被写体２４Ｂの右基準領域２４Ｂ４の右輝度平均値Ｌｂを取得して、以降の制御処理を右輝度平均値Ｌｂを用いて行ってもよい。また、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、明るくなるほど大きくなるように、例えば０から２５５の間の値として設定される（０≦Ｌａ，Ｌｂ≦２５５）。この場合、照明なし（非照射）の場合は、照明ありの場合（第１の実施形態）に比べて左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとが小さい値となる。

【0078】

次のステップ５２では、左輝度平均値Ｌａが消灯用輝度閾値Ｌoff以上であるか否かを判定する（Ｌoff≦Ｌａ）。即ち、左輝度平均値Ｌａを判定用輝度平均値Ｌと設定して、左輝度平均値Ｌａが消灯用輝度閾値Ｌoff以上であるか否かを判定する。消灯用輝度閾値Ｌoffは、架線１、集電舟１０、および基準被写体２４が照らされていない場合に昼夜の判定を行うときの閾値であり、点灯用輝度閾値Ｌonよりも小さな値である。そして、消灯用輝度閾値Ｌoffもコントローラ２６の記憶部２６Ａに予め記憶（格納）されている。即ち、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとは、昼間ではＬoff以上の値となり、夜間になるに従ってその値が徐々に小さくなる。

【0079】

ここで、昼間では、基準被写体２４の輝度平均値が夜間に比べて高く（大きく）なる。この場合、例えばダンプトラック２の走行中に日陰に入ったときに、基準被写体２４の輝度平均値が低くなり、昼夜判定が誤判定となる虞がある。そこで、消灯用輝度閾値Ｌoffは、夜間で検出される基準被写体２４の輝度平均値よりも大きく、日陰に入った場合に検出される基準被写体２４の輝度平均値よりも小さくなるように、実験、シミュレーション等により設定されている。従って、昼間モードの昼夜判定においては、外乱による昼夜判定の誤判定を考慮することなく、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとのうち、いずれか一方の基準被写体の輝度平均値を基にして昼夜判定を行うことができる。

【0080】

そして、ステップ５２で「ＹＥＳ」、即ち左輝度平均値Ｌａが消灯用輝度閾値Ｌoff以上であると判定された場合には、ステップ５３に進み、昼間モード（Result＝Daylight mode）に設定して終了する。一方、ステップ５２で「ＮＯ」、即ち左輝度平均値Ｌａが消灯用輝度閾値Ｌoffよりも小さい値であると判定された場合には、ステップ５４に進み、夜間モード（Result＝Night mode）に設定して終了する。

【0081】

次に、図６のステップ１３で行われる夜間モードの昼夜判定制御処理について、図１５を参照して説明する。この昼夜判定制御処理は、コントローラ２６の昼夜判定処理部２９で行われる。

【0082】

ステップ６１からステップ６５は、図７中のステップ２１からステップ２５と同様の制御処理が行われる。この場合、ステップ６３では、左輝度平均値Ｌａが右輝度平均値Ｌｂ以上か否かを判定している（Ｌａ≧Ｌｂ）。これにより、夜間に街灯等の光源（外乱）が反射して左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとのうちいずれか一方が明るくなり、一時的に大きい値となった輝度平均値を排除することができる。従って、昼夜判定処理部２９の誤判定を抑制することができ、昼夜判定の判定精度を向上させることができる。

【0083】

次のステップ６６では、判定用輝度平均値Ｌが消灯用輝度閾値Ｌoff（例えば、７５）以上であるか否かを判定する（Ｌoff≦Ｌ）。即ち、昼夜判定処理部２９の領域比較部３１は、左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとのうちの小さい値の輝度平均値がＬoff以上となっているか否かを判定する。そして、ステップ６６で「ＹＥＳ」、即ち判定用輝度平均値Ｌが消灯用輝度閾値Ｌoff以上であると判定された場合には、ステップ６７に進み昼間モード（Result＝Daylight mode）に設定されて終了する。一方、ステップ６６で「ＮＯ」、即ち判定用輝度平均値Ｌが消灯用輝度閾値Ｌoffよりも小さい値であると判定された場合には、ステップ６８に進み、夜間モード（Result＝Night mode）に設定されて終了する。

【0084】

かくして、第２の実施形態についても第１の実施形態と同様に、対象物（架線１、集電舟１０）の邪魔にならない位置に映される基準被写体２４の輝度平均値に基づき、昼夜の判定を精度よく行うことができる。また、基準被写体２４は、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとが画像の異なる位置に表示されるように配設されているので、夜間においては、小さい方の輝度平均値を基に昼夜の判定を行うことで昼夜判定の誤判定を抑制することができる。

【0085】

次に、図１６ないし図１８は、本発明の第３の実施形態を示している。第３の実施形態の特徴は、コントローラ２６に照明装置２３が点灯しているか消灯しているかを判定する照明判定部５１を設け、照明判定部５１の判定結果に基づき昼夜判定の制御処理を行うことにある。なお、第３の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0086】

照明判定部５１は、照明装置２３の点灯および消灯を判定するもので、コントローラ２６内に設けられている。この照明判定部５１は、入力側に照明装置２３が接続され、出力側に昼夜判定処理部２９の領域比較部３１が接続されている。照明判定部５１は、例えば照明装置２３の点灯および消灯を検知する点灯センサ（図示せず）、照明装置２３への通電を検出する電圧（電流）センサ（図示せず）、キャブ８内に設けられた照明装置２３のＯＮ，ＯＦＦを操作する照明用スイッチ４１等から得られる照明装置のＯＮ，ＯＦＦ情報に基づき照明装置２３の点灯および消灯を判定することができる。

【0087】

次に、コントローラ２６で行われる昼夜判定の制御処理について説明する。

【0088】

第１の実施形態と同じ図５および図６に示す一連の処理は説明を省略し、次に、照明装置２３の点灯および消灯の判定結果に基づいてコントローラ２６で行われる昼夜判定の制御処理について、図１７を参照して説明する。図１７に示す制御処理は、コントローラ２６の記憶部２６Ａに記憶されている。

【0089】

まず、ステップ７１では、コントローラ２６の照明判定部５１により照明装置２３のＯＮ，ＯＦＦ情報を取得して、次のステップ７２に進む。ステップ７２では、照明装置２３が点灯しているか否かを判定する。そして、ステップ７２で「ＹＥＳ」、即ち照明装置２３が点灯していると判定された場合には、ステップ７３に進む。一方、ステップ７２で「ＮＯ」、即ち照明装置２３が消灯していると判定された場合には、ステップ７６に進む。

【0090】

ステップ７３では、現在設定されているモードが昼間モード（Result＝Daylight mode）か否かを判定する。即ち、キースイッチＯＮ操作後であれば、図５中のステップ１によりコントローラ２６の記憶部２６Ａには、昼間モードが設定されている。一方、それ以外の場合は、コントローラ２６の記憶部２６Ａには前回の昼夜判定結果に基づくモードが設定されている。そして、ステップ７３で「ＹＥＳ」、即ち昼間モードが設定されている場合には、ステップ７４に進み、図７に示す昼間モードの昼夜判定制御処理を行って終了する。一方、ステップ７３で「ＮＯ」、即ち夜間モードが設定されている場合には、ステップ７５に進み、図８に示す夜間モードの昼夜判定制御処理を行って終了する。

【0091】

ステップ７６も同様に、現在設定されているモードが昼間モード（Result＝Daylight mode）か否かを判定する。そして、ステップ７６で「ＹＥＳ」、即ち昼間モードが設定されている場合には、ステップ７７に進み、図１４に示す昼間モードの昼夜判定制御処理を行って終了する。一方、ステップ７６で「ＮＯ」、即ち夜間モードが設定されている場合には、ステップ７８に進み、図１５に示す夜間モードの昼夜判定制御処理を行って終了する。

【0092】

これにより、第３の実施形態においても第１の実施形態と同様の作用、効果を有することができる。特に、昼間および夜間に拘わらず、照明装置２３が架線１、集電舟１０、および基準被写体２４を照らしているか否かを検出して、その検出結果に基づき昼夜判定の輝度閾値を点灯用輝度閾値Ｌonと消灯用輝度閾値Ｌoffとに変えているので、状況に応じた昼夜判定を行うことができる。

【0093】

なお、上述した第１の実施形態では、左側基準被写体２４Ａの被撮像部２４Ａ３と右側基準被写体２４Ｂの被撮像部２４Ｂ３とを左，右方向に離間させて同一平面上に配置した場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１８に示す第１変形例のように、ブラケット１２の延出板６１の左側基準被写体固定部６１Ａと右側基準被写体固定部６１Ｂとを屈曲させて、左側基準被写体６２の被撮像部６２Ａと右側基準被写体６３の被撮像部６３Ａとが互いに角度をなすように配設してもよい。この場合、左側基準被写体６２と右側基準被写体６３との角度は、被撮像部６２Ａと被撮像部６３Ａとに同時に太陽光等の外乱が反射しないように設定される。

【0094】

また、上述した第１の実施形態では、基準被写体２４は、画像の左，右両側に映るように、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとを配置させた場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１９に示す第２変形例のように、太陽光等の外乱が同時に映り込むことがないように角度調整された左側基準被写体７１Ａと右側基準被写体７１Ｂとが一体形成された基準被写体７１を対象物とは撮像される画像領域中の異なる位置で撮像されるように左，右方向のいずれか一方側に配置させてもよい。この場合、左側基準被写体７１Ａと右側基準被写体７１Ｂとは、撮像装置２１のカメラ２１Ｂに対して異なる角度で対面するように、屈曲した状態で形成されている。

【0095】

また、図２０に示す第３変形例のように、太陽光等の外乱が同時に映り込むことがないように上，下方向で角度調整された上側基準被写体８１Ａ（第１基準被写体）と下側基準被写体８１Ｂ（第２基準被写体）とからなる基準被写体８１を対象物とは撮像される画像領域中の異なる位置で撮像されるように左，右方向のいずれか一方側に配置させてもよい。この場合、上側基準被写体８１Ａは、例えば左，右方向の左側に向けて傾斜し、下側基準被写体８１Ｂは、例えば左，右方向の右側に向けて傾斜している。

【0096】

また、上述した第１の実施形態では、昼夜判定に用いる画像情報を輝度平均値とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば昼夜判定に用いる画像情報を明度平均値、彩度平均値としてもよい。このことは、第２、第３の実施形態についても同様である。

【0097】

また、上述した第１の実施形態では、図８に示すように、夜間モードでは、左側基準被写体２４Ａと右側基準被写体２４Ｂとのうち、いずれか一方の基準被写体の輝度平均値を基にして昼夜判定を行った場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば夜間モードでも図７に示す昼間モードと同じ昼夜判定の制御処理を行ってもよい。

【0098】

即ち、夜間モードでも左輝度平均値Ｌａと右輝度平均値Ｌｂとのうち小さい値の輝度平均値を基にして昼夜判定を行ってもよい。これにより、前回の昼夜判定結果（モード）に拘わらず、昼夜判定の制御処理を図７に示す制御処理に統一させることができるので、昼夜判定制御処理の簡素化を図ることができる。このことは、第２の実施形態での図１４に示す昼間モードについても同様である。また、第３の実施形態についても同様である。

【0099】

また、上述した第１の実施形態では、昼夜判定結果で夜間であると判定された場合に、夜モード用白黒画像２８Ｎ１を白黒反転処理させた場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば昼夜判定結果で昼間であると判定された場合に、昼モード用白黒画像２８Ｄ１を白黒反転処理させてもよい。このことは、第２、第３の実施形態についても同様である。

【0100】

また、上述した第１の実施形態では、左側基準被写体２４Ａ（第１基準被写体）と右側基準被写体２４Ｂ（第２基準被写体）との２個の基準被写体２４を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば３個以上の基準被写体を設けてもよい。３個以上の基準被写体を設けた場合には、一番小さい値の画像情報（輝度平均値）、即ち複数の基準被写体の中で最も輝度平均値の低いものを選択して、昼夜の判定を行うことができる。このことは、第２、第３の実施形態についても同様である。

【0101】

また、上述した実施形態では、監視装置１１をダンプトラック２に搭載して、ダンプトラック２を駆動するための架線１と集電舟１０とを監視した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、その他に監視装置１１は、屋外で対象物を監視する監視装置として広く用いることができる。

【符号の説明】

【0102】

１ 架線（対象物）
２ ダンプトラック（車両）
３ 車体
９ パンタグラフ
１０ 集電舟（対象物）
１１ 監視装置
２１ 撮像装置
２３ 照明装置
２４，７１，８１ 基準被写体
２４Ａ，６２，７１Ａ 左側基準被写体（第１基準被写体）
２４Ｂ，６３，７１Ｂ 右側基準被写体（第２基準被写体）
２６ コントローラ
２７ 画像入力部
２８Ｄ 昼画像
２８Ｎ 夜画像
２９ 昼夜判定処理部
３２ 画像処理部
５１ 照明判定部
８１Ａ 上側基準被写体（第１基準被写体）
８１Ｂ 下側基準被写体（第２基準被写体）
Ｌon 点灯用輝度閾値
Ｌoff 消灯用輝度閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】