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WO2013004864A1 - Viewing system for controlling occupancy of vehicles at a toll station - Google Patents

Viewing system for controlling occupancy of vehicles at a toll station Download PDF

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Publication number
WO2013004864A1
WO2013004864A1 PCT/ES2012/000187 ES2012000187W WO2013004864A1 WO 2013004864 A1 WO2013004864 A1 WO 2013004864A1 ES 2012000187 W ES2012000187 W ES 2012000187W WO 2013004864 A1 WO2013004864 A1 WO 2013004864A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
images
image
cameras
windshield
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2012/000187
Other languages
Spanish (es)
French (fr)
Inventor
Josep Amat Girbau
Joan BASOMBA FELIU
Manuel Frigola Bourlon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMTE SISTEMAS SAU
TABASA INFRAESTRUCTURES I SERVEIS DE MOBILITAT SA
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Original Assignee
EMTE SISTEMAS SAU
TABASA INFRAESTRUCTURES I SERVEIS DE MOBILITAT SA
Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMTE SISTEMAS SAU, TABASA INFRAESTRUCTURES I SERVEIS DE MOBILITAT SA, Universitat Politecnica de Catalunya UPC filed Critical EMTE SISTEMAS SAU
Publication of WO2013004864A1 publication Critical patent/WO2013004864A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40Business processes related to the transportation industry
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/52Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects
    • G06V20/54Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects of traffic, e.g. cars on the road, trains or boats
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/161Detection; Localisation; Normalisation

Definitions

  • the present invention relates to a system and method, based on vision, which allow automatic control of vehicle occupancy at a toll station.
  • the systems installed inside the vehicle of the prior art allow to detect the number of occupants directly by internal sensors, and transmit this information, either by microwave or radio frequency, as it passes through each toll station.
  • the ultrasonic frequencies emitted from the heartbeat of the occupants are differentiated.
  • Other systems have proposed a camera that allows the detection and differentiation of eyes, or a fingerprint reader.
  • the disadvantage of these systems is that they require an installed internal equipment, which regardless of the cost that it may represent, requires an adaptation of each user's vehicle, which implies an impediment that has not allowed to be applied.
  • systems based on internal detection equipment have not achieved sufficiently good levels of reliability.
  • VAOs there are external systems to control the correct use of lanes for VAOs.
  • its position on one side only prevents the camera from capturing all occupants inside the vehicle since there are always concealments by seats or passengers with a single camera.
  • a camera located in a position above a lane of the road to control occupancy by capturing a frontal image of the vehicle.
  • the camera must be mounted in a position high enough for them to pass all type of vehicles, also tall vehicles, such as trucks or buses. This causes the camera to have a very inclined viewing angle that does not reveal the entire interior of the vehicle.
  • infrared sensors to detect sources of infrared radiation inside the vehicle.
  • the glasses of the vehicles nowadays usually contain elements that reflect the infrared to avoid the heating of the vehicle. This means that infrared sensors represent a barrier to infrared that does not allow the safe and reliable determination of the number of occupants.
  • An object of the present invention is an automatic system for controlling vehicle occupancy at a toll station.
  • Said automatic system comprises means for the acquisition of images of a vehicle to be controlled, means for the treatment of acquired images and the detection of faces within the vehicle and their counting.
  • the means for acquiring images comprise at least two cameras that form a matrix of cameras and are in corresponding positions on both sides of a lane in which a vehicle to be controlled circulates.
  • Another object of the present invention is to provide a method that allows to safely and reliably detect the number of occupants in a vehicle and apply, if the Occupancy meets the minimum requirements, a discount to the toll rate.
  • Said procedure comprises the steps of acquiring at least two images of a vehicle with at least two cameras, eliminating the effects of the reflections on the windshields and determining the number of occupants in the vehicle.
  • Another object of the present invention is to provide a computer program containing instructions for carrying out the steps of the described procedures, and reproducing the effects of the various media that are part of the described system.
  • Another object of the present invention is to provide a computer-readable medium containing instructions for carrying out the steps of the described procedures, and reproducing the effects of the various media that are part of the described system.
  • a very high level of reliability is obtained based on the analysis of at least two images obtained by at least two cameras installed in a toll station.
  • the safe detection of all the occupants of the vehicle is achieved, bypassing the concealments and the effects of the reflections on the windshields, operating in all lighting conditions and in all types of vehicles.
  • FIG. 1 illustrates a system for the control of occupancy of vehicles of the prior art.
  • FIGs. 2A-2B illustrate a vehicle occupancy control system according to different configurations comprising at least two cameras.
  • FIG. 3 illustrates a control interface for an example vehicle occupancy control system.
  • FIGs. 4A-4D illustrate flow charts describing individual steps of the process according to the invention.
  • the system and procedure according to the present invention make it possible to determine, automatically, if a vehicle carries a minimum number of passengers, in order to apply discounts to vehicles considered high occupancy (VAO), in order to promote the collective use of private transport.
  • VAO high occupancy
  • the present invention provides a system and method for obviating the problems mentioned above. It is possible to detect faces with high reliability and to safely determine the number of passengers inside the vehicle.
  • the system and procedure can also be used in unfavorable lighting conditions in which the state of the art vision systems do not function properly.
  • the term “reflections” represents the images reflected on the windshield, or glass, of cars, or the reflections of the light sources on the windshield, or glass, that may exist and that can be recorded by a camera.
  • second row represents the rear of a vehicle, that is, the rear seats.
  • first row represents the front of the vehicle where the pilot and co-pilot are located.
  • the present invention has embodiments in hardware, in software, in firmware, or in a combination thereof. Any stage of the procedure is carried out by a hardware device, or by software that is executed. In the same way, the described system contains devices that interact and produce data that is managed through stages of the procedure.
  • the invention is composed of both devices and devices in a system, as well as computer programs and software that, when executed, perform the steps of the described method.
  • the system can be configured with these programs, or software, using computer-readable media, which contain the computer-executable instructions.
  • the automatic system of the present invention comprises means for the acquisition of at least two images of the vehicle to be controlled using at least two cameras, one image per camera, and means for the treatment of the acquired images. Additionally, the system may comprise means to manage and store the data obtained. It can also comprise a lighting system, an automatic exposure time control and at least one control interface.
  • FIG. 1 illustrates a prior art system.
  • This system controls the occupation of a vehicle 101 and uses a single camera 102.
  • Said camera is located in a lateral position of the track, and therefore does not allow to see the entire interior of a vehicle.
  • This is due to concealments (101a, 101b, 101c, 101d, 101e) caused by seats, passengers, particularly on the side of the camera, stained side glass or other possible opaque elements in said side glasses that make it difficult to view vehicle interior
  • the detection of people in the second row that is to say in the back of the vehicle, is negatively affected.
  • a single camera is not enough to safely determine the number of occupants in a vehicle. Therefore, a system is needed to clearly see the entire interior of the vehicle, especially if there are or are not occupants in the second row, that is to say on the back of the vehicle.
  • the present invention solves these problems by a system that uses at least two paired cameras.
  • at least two paired cameras there are at least two different views.
  • at least two different points of view it is possible to fully examine the interior of a vehicle and thus determine the total number of passengers traveling in that vehicle.
  • the at least two different points of view are chosen such that there is at least one point of view on each side of the track, that is in lateral positions, using at least one image per camera.
  • the view from a position side usually has only one major obstacle that is a front seat and the person, if any, in said seat on the side of the camera while a front view normally has two obstacles that are the two front seats.
  • FIG. 2A illustrates an exemplary configuration in which two paired cameras are used to control the occupation of a vehicle 101.
  • a first camera 102 is located on a first side of the road in a lateral position.
  • the second chamber 201 is placed in a corresponding position on the other side of the track.
  • the two cameras 101, 201 are located at the height of the waiting position of the vehicle 101.
  • an array of paired cameras is installed in the toll station.
  • a 1 + 1 matrix is formed, while four cameras form a 2 + 2 matrix and eight cameras form a 4 + 4 matrix.
  • Each pair of cameras is not only in corresponding positions but also has the same height. In this way, the system can acquire images of a vehicle to be controlled from two different sides that are complementary to each other and allows the second row of the vehicle to be seen without significant concealment.
  • Positions in the vicinity of the toll station should be chosen in such a way that they have a complete view through the windshield of the vehicle.
  • it is based on the fact that said complete vision must exist at least to acquire at least two images of a vehicle 101 in a passing position at the toll station.
  • the time that the vehicle is passing or is stopped can be used to carry out the acquisition of at least two images, treat said at least two images to eliminate the effects of the reflections on the windshields, detect the faces of the occupants and count them and in the end apply or not the discount depending on the occupation detected.
  • multiple images are acquired to obtain more information and compensate for occupant movements that could result in partial or complete concealments of an occupant.
  • each camera has a point of view that differs from the points of view of the other cameras. Due to their corresponding lateral positions on the road, the cameras can examine the interior of the vehicle completely and acquire images so that the number of occupants is to be determined through the windshield.
  • the two cameras in FIG. 2A are suitable for one type of vehicle. In case of very different types of vehicle, especially different in height, it may be necessary to complement the two cameras of FIG. 2A with cameras at another height level to get a complete view inside each type of vehicle.
  • FIG. 2B illustrates an embodiment of a four-chamber system, ie a 2 + 2 matrix.
  • This 2 + 2 matrix is formed from the 1 + 1 matrix shown in FIG. 2A.
  • the four cameras appear with a horizontal offset.
  • the 2 + 2 matrix can have two cameras 102, 201 at a first height level and the other two cameras 202, 203 at a second height level but in the same lateral position as a respective camera at a first height level.
  • a system with two levels of height has the advantage that it works with both sports or small vehicles that are usually rather low as with large or off-road vehicles that usually have a higher chassis.
  • FIG. 2B can also represent a configuration of an eight camera system forming a 4 + 4 matrix in which only four cameras in a first height level are listed while the corresponding four cameras in a second height level are not illustrated.
  • the at least two cameras used in any configuration described above are digital cameras with a high dynamic range and which are capable of capturing many images per second, for example up to 25 images per second.
  • the high dynamic range can be used to adapt the cameras to environmental and meteorological conditions such as a radiant day, night or rain with a luminosity that can vary between very low and very high.
  • the cameras contain an automatic and programmable exposure time control system that serves to better compensate for the great variation in brightness that occurs between daytime images in full sun and at night.
  • the configuration of the cameras, whether two, four or eight, to be located in each toll station, is complemented by a specific lighting system, which ensures a correct vision both during the day and at night if necessary.
  • a specific lighting system which ensures a correct vision both during the day and at night if necessary.
  • infrared spotlights represent a source of lighting that can improve visibility for digital cameras.
  • the image acquisition means includes a system for transmitting the at least two images to the image processing medium and / or to a data management and / or storage medium and / or at least one control interface.
  • the images obtained are acquired through a single high-speed field bus to facilitate the wiring of each station.
  • fiber optic cables that allow high data rate can also be used. High transmission speed is very important to ensure real-time operation.
  • the system can also comprise image processing means, data management means, data storage means and at least one control interface.
  • the image processing means processes the images acquired by the at least two cameras. In some configurations the images are acquired by two, four or eight cameras. The procedure that performs the image processing is described below. Said treatment serves to safely and reliably detect the number of occupants in a vehicle.
  • the result of this treatment is a valid image that is then managed together with other data by the management means for the purpose of applying or not discounts to high occupancy vehicles.
  • Said valid image and all acquired images plus information on the date, time, place and others can be stored on storage media.
  • the valid image can also be displayed on a control interface to monitor system operation locally, to carry out arbitrary checks or subsequent quality controls, for example, in case there are claims for discounts not applied.
  • FIG. 3 illustrates the screen of such an interface by way of example.
  • the interface indicates on a screen the selected images of each side of the road with the visualization of the locations made, the valid images archived with the best detection made, for subsequent queries or complaints, and the best images obtained from the occupants of the vehicle, with its location in the first or second row.
  • This interface can send the occupancy data of each vehicle and image file to a central control unit of the toll station, to proceed with the corresponding billing. Remote access to the control interface is also possible.
  • the image processing means, the data management means, the data storage means and the control interface can be in the same toll station, in a central building of the toll station or also in a remote location of the toll station, for example the headquarters of the company that manages the toll station or its customer service department.
  • the image processing means and at least one control interface are at the toll station. It is also possible that there is duplication of the image processing means, the data management means, the data storage means and the at least one control interface and are located both at the toll station and at a remote location.
  • the system in all its configurations described above, operates in real time, since the total processing time is less than the average passage time between vehicle and vehicle, even at peak times, and allows validating the discount to be applied to each vehicle if It meets the minimum occupancy required, without data loss.
  • the system according to any configuration described above can be used in an automatic toll station, that is, it is not necessary to have an operator manually controlling the vehicles.
  • the system in all its configurations described above, also comprises means for carrying out a procedure for the control of vehicle occupancy. Said procedure will be described below.
  • FIG. 4a generally illustrates a vehicle occupation control system 400 that implements a suitable procedure for said control.
  • System 400 comprises at least two cameras 102, 201 as image acquisition means. In some configurations these are two cameras, in others four cameras and in others more than eight cameras.
  • the illustrated cameras 202, 203 of lines in lines can represent said four or eight cameras of the exemplary embodiments.
  • the system 400 further comprises means for carrying out the occupancy control procedure and a control unit that may include a control interface described above.
  • the procedure according to FIG. 4A carries out the steps of acquiring at least two images 401, eliminating the effects of the reflections 402 on the windshields and determining the occupation 403 of the vehicle to be controlled.
  • the procedure also comprises a control step 404 that can be carried out during the procedure to monitor its proper functioning or at the end of the procedure, for example to review subsequent claims.
  • the acquisition 401 of at least two images and the subsequent elimination of the effects of the reflections 402 on the windshield allows the system a first view of the interior of the vehicle thus detecting in a safe and reliable manner the occupation of the vehicle to be controlled.
  • These at least two images can already allow a fairly clear view of the interior of the vehicle and in Particular of the second row.
  • Image acquisition 401 is carried out when the vehicle is located in an area of the toll station that is located in front of the at least two cameras 102, 201.
  • the at least two cameras 102, 201 capture multiple images of the vehicle when it is located in an area of the station. tolls that are located in front of the at least two cameras 102, 201, or they can also start capturing images when the vehicle to be controlled is still in proximity to said area.
  • the multiple images captured represent more than 50 images. The acquisition of multiple and / or more than 50 images facilitates better detection and increases the safety and reliability of the system and the image processing procedure.
  • the more than 50 images compose a sequence of images comparable to a sequence of a film. Said sequence improves the subsequent elimination of the effects of the windshield reflections 402 as described below.
  • the system according to FIG. 4A can be combined with an automatic and programmable exposure time control described above.
  • Said control comprises a cyclic and continuous process that, after acquiring an image, analyzes it to determine the levels of illumination present at this time and adjust the brightness. This is described in FIG. 4B.
  • the procedure according to FIG. 4B comprises a continuous acquisition 401 to capture the at least two images 405. From the at least two images 405, the respective histograms are obtained which allow the current lighting levels to be analyzed 406 and thus adjust the brightness according to the variable lighting conditions of the outside. Since the images are acquired continuously also the brightness adjustment can be carry out continuously.
  • the brightness adjustment is produced through a histogram analysis that allows, on the one hand, to dynamically and continuously recalculate the exposure times of each camera, to stabilize the scanning range in the different lighting conditions. Knowing the lighting conditions, cameras can be adapted with their high dynamic range to improve image acquisition and thus the quality of the images obtained.
  • histograms also provide information about the brightness in certain areas of an image as will be described below.
  • continuous acquisition allows the system to be adapted to the current exterior lighting to improve the quality of the captured images and, at the same time, facilitate the elimination of the effects of the reflections 402 and improve the subsequent reliability of the detection of faces and the occupation of the vehicle, that is to say the occupation determination 403.
  • Windshields and also the side windows can reflect the light that is more or less strong depending on the environmental and weather conditions.
  • the effects of the reflections that can be produced on the glass affect the faces of the occupants and vary in position from one image to another. This is understood as a concealment outside the vehicle and can make it difficult to safely detect occupants.
  • a method which includes a step 402 in which said effects of the reflections can be eliminated.
  • This step 402 has to be carried out with each image acquired.
  • it is at least two images.
  • it can be multiple images, for example multiple images representing more than 50 images.
  • the multiple images represent a sequence of images.
  • the step of eliminating the effects of reflections 402 according to FIG. 4A or 4B includes an image treatment described in FIG. 4C.
  • the luminosity analysis stage 406 is carried out before stage 402 is produced. Said stage 406 allows to obtain from each image captured a histogram that provides not only information on the lighting conditions at the time of acquisition, but also on the individual luminosities in specific areas of each image.
  • step 402 of eliminating the effects of reflections includes an iterative process that aims to identify the windshield, detect the luminosities of both the exterior and the interior of the vehicle and extract the relevant information inside.
  • the windshield detected determines the area to which the image is to be limited by putting the mask 409.
  • the advantage is that it is concentrated only in an area where there may actually be vehicle occupants. People outside the limit do not matter since it is considered that these people are not part of the occupation of the vehicle and should not be counted. In addition, a small area does not carry as much information to process and can thus speed up the treatment.
  • the mask 409 that overlays the images also serves to facilitate the elimination of the effects of the glare 402 on the windshields that may make detection difficult.
  • the mask 409 also helps to adjust the brightness inside the vehicle. Therefore, the histogram achieved in steps 401, 405 or 406 is analyzed only for the area defined by the mask. From the gain levels obtained from this histogram the cameras can be adjusted to the brightness of the interior of the vehicle in an optimal way. This means that there is both a continuous brightness adjustment to the exterior lighting conditions and a continuous brightness adjustment to focus on the interior of the vehicle.
  • this approach to the interior is taken advantage of by the fact that the reflections on the windshields have a luminosity different from the luminosity inside the vehicle and therefore also of the occupants' faces.
  • a histogram of an image gives information about the different levels of gray present in an image. Each gray level corresponds to a certain luminosity and can be related to an object or a specific area within an image. Thus, it can be said that the luminosities are obtained through the histogram of each image. Therefore, it is necessary to analyze and then process the histogram to know what brightness corresponds to the reflections and then eliminate said luminosity from the images.
  • the elimination of the effects of the glare 402 on the windshield then begins with obtaining the histogram of the area corresponding to the windshield in each image.
  • Each gray level in the histogram corresponds to a specific area with a certain luminosity and can be related in the present invention to a luminosity inside or outside the vehicle. That is, the analysis of the histogram allows to discriminate between the interior light, where subsequently the faces of the occupants must be detected and located, and the exterior light that includes the effects of the reflections to be eliminated, as shown in FIG. 5A. Then we proceed to separate the two different luminosities and focus on the brightness of the interior of the vehicle in each image through a process of adjusting the gain.
  • FIG. 5A illustrates an example of histogram of the entire image and the limited image portion of the windshield area.
  • the FF1 zone represents that there is a high degree of ambient lighting.
  • the FF2 zone more faithfully represents the differences in brightness of the interior of the vehicle.
  • FIG. 5B represents the histogram limited to a single line of the image.
  • the histograms obtained can be compared with histogram patterns, as shown in FIG. 6.
  • the histogram model in Figure 6A shows a theoretical model with three zones: the FFa zone is a dark area inside the vehicle.
  • the FFb zone is a more bright and extensive area, corresponding to the exterior of the vehicle.
  • the FFc zone represents the reflections.
  • FIG. 6B shows an equalized histogram model of a uniformly illuminated area, such as that obtained inside the vehicle. In this way, it is possible to determine which zone in the histogram corresponds to the brightness of the interior and which zone corresponds to the effects of the reflections.
  • a brightness threshold can be predetermined. Any zone with a light intensity greater than the threshold can be classified as high intensity, and any zone with a light intensity less than or equal to the threshold can be classified as low intensity.
  • a gain adjustment process is carried out. It is about adjusting the interior brightness zone in the histogram and thus separating the interior brightness from the exterior luminosity that includes the effects of reflections. Then, said adjusted area is widened which results in saturation in the area of the luminosity corresponding to the exterior. Thus, the gain adjustment process converts the effects of the reflections into white spots not computable in the image.
  • the windshield limits are first readjusted to improve the adjustment of the histogram according to the predefined models.
  • a gain adjustment process is applied in which it is concentrated only in this area, as can be seen in FIG. 5A.
  • the different variations in brightness of subsequent iterations are therefore amplified.
  • the effects of annoying reflections and other parasitic effects of the resulting information have been eliminated.
  • spot is used to describe a reflection that has gone through a gain adjustment process and has become saturated with respect to its luminosity as described above.
  • each camera captures an image.
  • Each image has been captured since a different point of view, which means that the effects of reflections on the windshield may exist in one image yes and in the other no.
  • the reason is that the presence of effects of the reflexes and / or their observation depends a lot on the viewing angle of the observer. Therefore, a change of position of the observer normally changes the effect of a reflex.
  • the two images are treated 401, 405, 406 to obtain the histograms and identify the windshield 408 to then be able to carry out the gain adjustment process focusing on the area corresponding to the interior of the vehicle delimited by the mask 409.
  • the gain adjustment process converts the effects of the reflections into non-computable white spots. After the gain adjustment process, this spot can be seen in a first image but in the second one it is not present because there were not the same effects of the reflections. Yes there may be other spots in different places of the second image caused by other effects of the reflections that were not in the first image. Therefore, what cannot be seen in a first image can be seen in the second.
  • the solution then to eliminate the effects of the reflections 402 is to combine the two images and complement the hidden places in a first image with the visible of the second. In this way the effects of the reflections are eliminated and do not hinder the vision and determination of the occupation 403 of the vehicle.
  • multiple images are acquired to obtain more information and compensate for occupant movements that could result in partial or complete concealments of an occupant.
  • the procedure of eliminating the effects of the glare on the windshield described above for two images can also be carried out with multiple images.
  • multiple images of an approximate vehicle are acquired that can represent more than 50 images in sequence.
  • the advantage of the multiple sequence images acquired from an approaching vehicle is that each image contains effects of the reflections in different positions due to the movement of the vehicle. Therefore, there are several images that may contain a spot resulting from the process of adjusting the gain in a first position, several images containing a spot in a second position, several images containing a spot in a third position, and so on. There may also be images that have no stains. Therefore each image can provide some information about the existence and location of an occupant's face to complement the information of another image where a reflection hides the vision at least partially.
  • the aforementioned safe determination results on the one hand because of the change of view that occurs with at least two cameras, and on the other hand the elimination of the effects of the glare 402 on the windshield.
  • the next stage consists in determining the occupation 403, or what is the same, counting the number of validly identified occupants. It is carried out on the one hand through a facial recognition 410 as seen in FIG. 4D. Facial recognition detects the faces of the occupants through typical features such as the nose, mouth, ears and eyes. The occupancy in a vehicle can then be determined by the number of faces detected.
  • a control system comprising at least two cameras
  • the solution to determine if it is one or two people is to carry out an additional process of locating 415 of the occupants inside the vehicle to avoid duplication.
  • FIG. 4D illustrates an exemplary system 400 and method comprising the steps of identifying faces 410 and locating them 415 later.
  • Said identification 410 and location 415 is carried out with each image that has been captured 401 cyclically.
  • a continuous process is carried out which includes a facial recognition 410 and a segmentation of faces 411.
  • Said segmentation works through windows 412 for searching faces.
  • a possible face is detected by means of operators that allow identifying the most relevant facial elements, which are the eyes, nose, ears and mouth, that is, a facial recognition 410 is executed.
  • a window is opened within the delimited field of vision, facial elements are sought and the degree of certainty 413, 414 of the recognized facial elements is assessed.
  • the reliability of the detections made and the probability of false vehicle occupancy detections are evaluated. This is carried out with a system of coherence analysis of the results. At this point the use of information on duplication of faces is also used as a decision factor. It is more likely that there is a person if both sides coincide in space.
  • the result of the reliability assessment is reflected in a three-dimensional probability map.
  • the reliability assessment exceeds a predetermined value, that is, the default value represents a reliability threshold. If the reliability exceeds the aforementioned predetermined value, the detection performed represents a person. A detection with reliability that does not exceed a predetermined value will not count as an occupant.
  • the default value can be predetermined as 70%.
  • the reliability threshold can also be predetermined by a value of 90%, since the system of the present invention achieves an average reliability greater than 90%.
  • FIG. 7 By having the location of the windows whose content is a face of high probability of detection, FIG. 7, its position in a three-dimensional space is calculated, that is to say the step of locating the occupants 415 is carried out.
  • the calculation in the space is carried out by means of the stereovision techniques and allows to locate the detected faces in the interior space of the vehicle without duplication.
  • Location 415 includes the application of a floating threshold of the multivariable similarity function of each facial element, so that partial concealments are tolerated.
  • the number of occupants in the vehicle to be controlled is known. This number decides whether or not to apply a discount for high occupancy. All the data obtained so far are managed by means of management that can comprise software and hardware.
  • the management of data obtained includes the transmission of the number of occupants to a central unit at the toll station and / or at least one control interface to monitor the procedure and its correct application.
  • the central unit is programmed to decide if the detected number meets the requirements to be considered high occupancy and, in case Yes, to apply a discount to occupants traveling in this high occupancy vehicle.
  • the method of the present invention may also comprise a step of storing the data obtained such as all acquired images, the date and time of acquisition, the place and the like for subsequent verifications, controls or claims.
  • a computer program can be stored in a computer-readable medium as a storage component.
  • the term "computer readable medium” may include, without limitation, various means capable of storing, containing and / or carrying instructions and / or data.
  • computer-readable media may include, but are not limited to, magnetic storage devices (e.g. hard disk, floppy disk, magnetic strips, etc.), optical discs (e.g. compact discs (CD), digital versatile disc (DVD) ), etc.), smart cards and flash memory devices (for example, EPROM, card, USB stick, etc.).
  • a computer program, or code segment can represent a procedure, a function, a sub-program, a program, a routine, a sub-routine, a module, a software package, a class or any combination of instructions, structures of data or program report.
  • a code segment can be coupled to another code segment or a hardware circuit through passing and / or receiving information, data, arguments, parameters or memory contents. Information, arguments, parameters, data and so on can be passed, forwarded or transmitted using any suitable means including a common memory, message pass, key pass, network transmission, and so on.
  • the techniques described herein can be implemented by modules (eg procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein.
  • Software codes can be stored in memory units and executed by processors.
  • the memory unit can be implemented inside the processor or outside the processor, in which case it can be connected to the processor communicatively by several means known in the field.
  • at least one processor may include one or more operable modules to perform the functions described herein.

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Abstract

The invention is used to automatically control occupancy of vehicles at a toll station. Said automatic system comprises means for acquiring images of a vehicle to be controlled, means for processing the acquired images, and means for detecting faces inside the vehicle and counting said faces. A discount is then applied to the toll according to the number of validated occupants.

Description

SISTEMA DE VISIÓN PARA EL CONTROL DE OCUPACIÓN DE VEHÍCULOS EN UNA  VISION SYSTEM FOR VEHICLE OCCUPATION CONTROL IN A

ESTACIÓN DE PEAJE  TOLL STATION

Campo técnico Technical field

La presente invención se refiere a un sistema y procedimiento, basados en la visión, que permiten el control automático de ocupación de vehículos en una estación de peaje.  The present invention relates to a system and method, based on vision, which allow automatic control of vehicle occupancy at a toll station.

Antecedentes Background

En los últimos años ha ido incrementándose la sensibilización por el ahorro energético, lo que ha llevado a potenciar el uso del transporte público, y en el campo del transporte privado, a fomentar el uso compartido del automóvil.  In recent years there has been an increase in awareness of energy savings, which has led to the promotion of the use of public transport, and in the field of private transport, to encourage the shared use of cars.

Sin embargo, en las autopistas de peaje, se ha podido comprobar que un 85 % de los vehículos están ocupados por una sola persona en las horas punta, lo cual supone una utilización ineficaz del transporte. Para mejorar este hecho, ya se han implantado varías políticas de fomento del uso compartido del coche, por ejemplo aplicando una diferenciación de tarifas, para bonificar el peaje a los vehículos con 3 o más personas, considerados como vehículos de alta ocupación, VAO. La aplicación de un descuento al peaje motiva a los usuarios de las vías públicas de compartir sus vehículos.  However, on toll roads, it has been found that 85% of vehicles are occupied by a single person at peak times, which means inefficient use of transport. In order to improve this fact, several policies for the promotion of car sharing have already been implemented, for example by applying a differentiation of tariffs, to discount the toll on vehicles with 3 or more people, considered as high occupancy vehicles, VAO. The application of a toll discount motivates users of public roads to share their vehicles.

Esta comprobación en las vías manuales la puede llevar a cabo el mismo operador, pero en las vías automáticas hay que utilizar sistemas automáticos de verificación que permiten distinguir los ocupantes de los vehículos en todas las condiciones de iluminación. Los sistemas que hasta ahora han estado propuestos operan de dos formas muy distintas: unos se basan en sistemas de detección con sensores situados alrededor del vehículo, es decir sistemas externos, y otros con sistemas embarcados, es decir sistemas internos, que transmiten los datos recogidos en el interior del vehículo al paso por el peaje.  This test can be carried out on the manual tracks by the same operator, but on automatic roads, automatic verification systems must be used to distinguish the occupants of the vehicles in all lighting conditions. The systems that have been proposed so far operate in two very different ways: some are based on detection systems with sensors located around the vehicle, that is, external systems, and others with on-board systems, that is internal systems, which transmit the collected data. inside the vehicle as it passes through the tollbooth.

Los sistemas instalados en el interior del vehículo del estado de la técnica permiten detectar el número de ocupantes directamente mediante sensores internos, y transmitir esta información, ya sea por microondas o radio frecuencia, a su paso por cada estación de peaje. En algunos sistemas se diferencian las frecuencias ultrasónicas emitidas a partir del latido cardíaco de los ocupantes. Otros sistemas han propuesto una cámara que permite la detección y diferenciación de ojos, o de un lector de huellas dactilares. La desventaja de estos sistemas es que requieren un equipamiento interno instalado, que independientemente del coste que pueda representar, requiere una adaptación del vehículo de cada usuario, lo que supone un impedimento que no ha permitido ser aplicado. Además, los sistemas basados en un equipamiento interno de detección tampoco han conseguido niveles de fiabilidad suficientemente buenos.  The systems installed inside the vehicle of the prior art allow to detect the number of occupants directly by internal sensors, and transmit this information, either by microwave or radio frequency, as it passes through each toll station. In some systems the ultrasonic frequencies emitted from the heartbeat of the occupants are differentiated. Other systems have proposed a camera that allows the detection and differentiation of eyes, or a fingerprint reader. The disadvantage of these systems is that they require an installed internal equipment, which regardless of the cost that it may represent, requires an adaptation of each user's vehicle, which implies an impediment that has not allowed to be applied. In addition, systems based on internal detection equipment have not achieved sufficiently good levels of reliability.

Por lo tanto, se prefieren sistemas externos para determinar el número de ocupantes en un vehículo. Actualmente como sistema externo, se aplica la visión por ordenador a la detección externa de la figura humana, pero no se ha conseguido la fiabilidad necesaria para poder ser utilizado en la explotación de las autopistas de peaje. Además, estos sistemas del estado de la técnica presentan las dificultades derivadas de los efectos de los reflejos producidos por los vidrios, la falta de luz en el interior de los vehículos, las ocultaciones que se producen por la disposición de los asientos y apoyacabezas, o por el punto de vista de la cámara utilizada y también, las restricciones que supone el uso de parasol en los parabrisas, o de vidrios teñidos en la parte posterior. Therefore, external systems are preferred to determine the number of occupants in a vehicle. Currently as an external system, computer vision is applied to the external detection of the human figure, but the reliability necessary to be able to be used in the operation of toll roads. In addition, these state-of-the-art systems present the difficulties derived from the effects of the reflections produced by the glasses, the lack of light inside the vehicles, the concealments that are produced by the arrangement of the seats and headrests, or from the point of view of the camera used and also, the restrictions of the use of a sunshield on the windshield, or tinted glass on the back.

Por ejemplo, existen sistemas externos para controlar el uso correcto de carriles para VAOs. Hay una cámara que está posicionada en el lado del carril para VAOs para controlar la ocupación de los vehículos. Sin embargo, su posición en un lado sólo evita que la cámara pueda captar todos los ocupantes dentro del vehículo dado que siempre existen ocultaciones por asientos o pasajeros con una única cámara.  For example, there are external systems to control the correct use of lanes for VAOs. There is a camera that is positioned on the side of the lane for VAOs to control vehicle occupancy. However, its position on one side only prevents the camera from capturing all occupants inside the vehicle since there are always concealments by seats or passengers with a single camera.

Por ejemplo, existen sistemas externos que comprenden una cámara situada en una posición por encima de un carril de la carretera para controlar la ocupación captando una imagen frontal del vehículo Sin embargo, la cámara se debe montar en una posición suficientemente alta para que puedan pasar todo tipo de vehículos, también vehículos altos, como camiones o autobuses. Esto hace que la cámara tenga un ángulo de visión muy inclinado que no deja ver todo el interior del vehículo.  For example, there are external systems comprising a camera located in a position above a lane of the road to control occupancy by capturing a frontal image of the vehicle. However, the camera must be mounted in a position high enough for them to pass all type of vehicles, also tall vehicles, such as trucks or buses. This causes the camera to have a very inclined viewing angle that does not reveal the entire interior of the vehicle.

Otros sistemas usan sensores de infrarrojo para detectar fuentes de radiación infrarroja dentro del vehículo. Sin embargo, los vidrios de los vehículos hoy en día contienen habitualmente elementos que reflejan los infrarrojos para evitar el calentamiento del vehículo. Esto significa, que los sensores de infrarrojo suponen una barrera para los infrarrojos que no permite la determinación segura y fiable del número de ocupantes.  Other systems use infrared sensors to detect sources of infrared radiation inside the vehicle. However, the glasses of the vehicles nowadays usually contain elements that reflect the infrared to avoid the heating of the vehicle. This means that infrared sensors represent a barrier to infrared that does not allow the safe and reliable determination of the number of occupants.

Por lo tanto, sería deseable proporcionar un sistema y procedimiento para el control de ocupación de los vehículos en las estaciones de peaje que permita detectar el número de ocupantes con fiabilidad alta y en tiempo real. Este sistema y procedimiento está orientado a eliminar tanto los efectos de los reflejos en los parabrisas que complican la detección de ocupantes dentro del vehículo como las ocultaciones que pueden dar como resultado un número ficticio de ocupantes menor que el número real. Resumen de la invención  Therefore, it would be desirable to provide a system and procedure for the control of vehicle occupancy at toll stations that allows detecting the number of occupants with high reliability and in real time. This system and procedure is aimed at eliminating both the effects of reflections on the windshields that complicate the detection of occupants inside the vehicle and the concealments that can result in a fictional number of occupants less than the real number. Summary of the Invention

La presente invención provee realizaciones en las cuales se solucionan los problemas del estado de la técnica. Un objeto de la presente invención es un sistema automático para el control de la ocupación de vehículo en una estación de peaje. Dicho sistema automático comprende medios para la adquisición de imágenes de un vehículo a controlar, medios para el tratamiento de las imágenes adquiridas y la detección de caras dentro del vehículo y su conteo. Los medios para la adquisición de imágenes comprenden al menos dos cámaras que forman una matriz de cámaras y se encuentran en posiciones correspondientes en ambos lados de un carril en el que circula un vehículo a controlar.  The present invention provides embodiments in which the problems of the prior art are solved. An object of the present invention is an automatic system for controlling vehicle occupancy at a toll station. Said automatic system comprises means for the acquisition of images of a vehicle to be controlled, means for the treatment of acquired images and the detection of faces within the vehicle and their counting. The means for acquiring images comprise at least two cameras that form a matrix of cameras and are in corresponding positions on both sides of a lane in which a vehicle to be controlled circulates.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento que permita detectar de manera segura y fiable el número de ocupantes en un vehículo y aplicar, si la ocupación cumple con los requisitos mínimos, un descuento a la tarifa de peaje. Dicho procedimiento comprende las etapas de adquirir al menos dos imágenes de un vehículo con al menos dos cámaras, eliminar los efectos de los reflejos en los parabrisas y determinar el número de ocupantes en el vehículo. Another object of the present invention is to provide a method that allows to safely and reliably detect the number of occupants in a vehicle and apply, if the Occupancy meets the minimum requirements, a discount to the toll rate. Said procedure comprises the steps of acquiring at least two images of a vehicle with at least two cameras, eliminating the effects of the reflections on the windshields and determining the number of occupants in the vehicle.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un programa de ordenador que contenga instrucciones para llevar a cabo las etapas de los procedimientos descritos, y reproduzca los efectos de los distintos medios que forman parte del sistema descrito.  Another object of the present invention is to provide a computer program containing instructions for carrying out the steps of the described procedures, and reproducing the effects of the various media that are part of the described system.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un medio legible por ordenador que contenga instrucciones para llevar a cabo las etapas de los procedimientos descritos, y reproduzca los efectos de los distintos medios que forman parte del sistema descrito.  Another object of the present invention is to provide a computer-readable medium containing instructions for carrying out the steps of the described procedures, and reproducing the effects of the various media that are part of the described system.

Con el sistema, procedimiento, y dispositivo de la presente invención se obtiene un nivel muy alto de fiabilidad basándose en el análisis de al menos dos imágenes obtenidas por al menos dos cámaras instaladas en una estación de peaje. Se consigue la detección segura de todos los ocupantes del vehículo, obviando las ocultaciones y los efectos de los reflejos en los parabrisas, operando en todas las condiciones de iluminación y en todo tipo de vehículo.  With the system, procedure, and device of the present invention a very high level of reliability is obtained based on the analysis of at least two images obtained by at least two cameras installed in a toll station. The safe detection of all the occupants of the vehicle is achieved, bypassing the concealments and the effects of the reflections on the windshields, operating in all lighting conditions and in all types of vehicles.

Dibujos Drawings

La FIG. 1 ilustra un sistema para el control de ocupación de vehículos del estado de la técnica. Las FIGs. 2A-2B ilustran un sistema de control de ocupación de vehículos de acuerdo con diferentes configuraciones comprendiendo al menos dos cámaras.  FIG. 1 illustrates a system for the control of occupancy of vehicles of the prior art. FIGs. 2A-2B illustrate a vehicle occupancy control system according to different configurations comprising at least two cameras.

La FIG. 3 ilustra un interfaz de control para un sistema de control de ocupación de vehículos a modo de ejemplo.  FIG. 3 illustrates a control interface for an example vehicle occupancy control system.

Las FIGs. 4A-4D ilustran diagramas de flujo describiendo etapas individuales del procedimiento según la invención.  FIGs. 4A-4D illustrate flow charts describing individual steps of the process according to the invention.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

El sistema y procedimiento según la presente invención permiten determinar, de forma automática, si un vehículo transporta un número mínimo de pasajeros, para poder aplicar descuentos a vehículos considerados de alta ocupación (VAO), para fomentar así el uso colectivo del transporto privado.  The system and procedure according to the present invention make it possible to determine, automatically, if a vehicle carries a minimum number of passengers, in order to apply discounts to vehicles considered high occupancy (VAO), in order to promote the collective use of private transport.

Para poder efectuar descuentos a los vehículos que tengan un mínimo número de pasajeros, considerados de alta ocupación, en las vías automáticas de una estación de peaje, se ha desarrollado un sistema automático de verificación del número de ocupantes del vehículo. Entre los problemas del estado de la técnica que se ha resuelto, están: a) Las condiciones variables de iluminación que se da al interior de los vehículos según la hora del día y la noche.  To be able to make discounts to vehicles that have a minimum number of passengers, considered high occupancy, on the automatic roads of a toll station, an automatic system for verifying the number of occupants of the vehicle has been developed. Among the problems of the state of the art that has been solved, are: a) The variable lighting conditions that occur inside the vehicles according to the time of day and night.

b) Los efectos de los reflejos de luz o la presencia de imágenes reflejadas en el parabrisas, o vidrios, de los coches, que distorsionan las imágenes adquiridas, o introducen elementos parásitos que dificultan la detección de las caras de los ocupantes. Las dificultades de reconocimiento de patrones de cara derivadas de las muy variadas tipologías de caras (cabellos, bigotes o barbas, gafas, gorras, etcétera). b) The effects of light reflections or the presence of images reflected on the windshield, or glass, of cars, which distort the acquired images, or introduce parasitic elements that make it difficult to detect the faces of the occupants. The difficulties of recognizing face patterns derived from the very varied types of faces (hair, mustaches or beards, glasses, caps, etc.).

La variación de tamaños proyectados sobre la imagen de las caras de los ocupantes, en función de su posición en el vehículo en los asientos anteriores o posteriores.  The variation of sizes projected on the image of the faces of the occupants, depending on their position in the vehicle in the front or rear seats.

Posibilidades de producirse ocultaciones en la visualización de los ocupantes en función de su posición relativa, respecto al punto de vista de la cámara.  Possibilities of concealment in the visualization of the occupants in function of their relative position, with respect to the point of view of the camera.

Restricciones en los márgenes de tamaño, centrado facial con el eje óptico de la cámara, u ocultaciones parciales. Por lo tanto, estos sistemas no se consideran adecuados para su uso en una estación de peaje. Por ejemplo, la implementación para un centrado facial es muy difícil y costosa y no se puede garantizar una iluminación uniforme favorable durante todo el día.  Restrictions on the size margins, facial centering with the optical axis of the camera, or partial concealments. Therefore, these systems are not considered suitable for use at a toll station. For example, the implementation for a facial centering is very difficult and expensive and favorable uniform lighting cannot be guaranteed throughout the day.

La presente invención proporciona un sistema y procedimiento para obviar los problemas mencionados arriba. Es posible detectar con fiabilidad alta las caras y determinar de una manera segura el número de pasajeros dentro del vehículo. El sistema y procedimiento también se pueden usar en condiciones de iluminación desfavorables en las cuales los sistemas de visión del estado de la técnica no funcionan adecuadamente.  The present invention provides a system and method for obviating the problems mentioned above. It is possible to detect faces with high reliability and to safely determine the number of passengers inside the vehicle. The system and procedure can also be used in unfavorable lighting conditions in which the state of the art vision systems do not function properly.

En la presente memoria, el término "reflejos" representa las imágenes reflejadas en el parabrisas, o vidrios, de los coches, o los reflejos de las fuentes de luz en el parabrisas, o vidrios, que pueda haber y que se puedan registrar por una cámara.  Here, the term "reflections" represents the images reflected on the windshield, or glass, of cars, or the reflections of the light sources on the windshield, or glass, that may exist and that can be recorded by a camera.

En la presente memoria, el término "segunda fila" representa la parte posterior de un vehículo, es decir los asientos de atrás. De manera correspondiente, el término "primera fila" representa la parte delantera del vehículo donde se sitúan el piloto y copiloto.  Here, the term "second row" represents the rear of a vehicle, that is, the rear seats. Correspondingly, the term "first row" represents the front of the vehicle where the pilot and co-pilot are located.

En la presente memoria, en lugar de "combinar" un imagen también se pueden usar los términos "complementar", "sumar" o "componer una imagen válida".  Here, instead of "combining" an image, the terms "complement", "add" or "compose a valid image" can also be used.

La presente invención tiene realizaciones en hardware, en software, en firmware, o en una combinación de estos. Cualquier etapa del procedimiento se lleva a cabo por un dispositivo hardware, o por software que se ejecuta. De la misma forma el sistema descrito contiene aparatos que interactúan y producen datos que se gestionan mediante etapas del procedimiento.  The present invention has embodiments in hardware, in software, in firmware, or in a combination thereof. Any stage of the procedure is carried out by a hardware device, or by software that is executed. In the same way, the described system contains devices that interact and produce data that is managed through stages of the procedure.

Por tanto la invención se compone tanto de dispositivos y aparatos en un sistema, como de programas de ordenador y software que al ejecutarse desempeñan las etapas del método descrito. El sistema se puede configurar con estos programas, o software, usando medios legibles por ordenador, que contienen las instrucciones ejecutables por ordenador.  Therefore, the invention is composed of both devices and devices in a system, as well as computer programs and software that, when executed, perform the steps of the described method. The system can be configured with these programs, or software, using computer-readable media, which contain the computer-executable instructions.

Por tanto cualquier mención a una característica técnica tiene su equivalente en hardware o software, y puede referirse como un dispositivo particular (una cámara), o un dispositivo programable (medios de adquisición de imágenes), o una etapa de procedimiento (adquirir imágenes). En lo siguiente se entiende que esta nomenclatura es intercambiable, y se pueden reivindicar cualquier característica descrita en términos de procedimiento, dispositivo, sistema, programa de ordenador, o medio legible por ordenador. El sistema automático de la presente invención comprende medios para la adquisición de al menos dos imágenes del vehículo a controlar usando al menos dos cámaras, una imagen por cámara, y medios para el tratamiento de las imágenes adquiridas. Adicionalmente, el sistema puede comprender medios para gestionar y para almacenar los datos obtenidos. También puede comprender un sistema de iluminación, un control automático del tiempo de exposición y al menos un interfaz de control. Therefore any mention of a technical characteristic has its equivalent in hardware or software, and can be referred to as a particular device (a camera), or a programmable device (means of image acquisition), or a procedural step (to acquire images). In the following it is understood that this nomenclature is interchangeable, and any characteristic described in terms of procedure, device, system, computer program, or computer-readable medium can be claimed. The automatic system of the present invention comprises means for the acquisition of at least two images of the vehicle to be controlled using at least two cameras, one image per camera, and means for the treatment of the acquired images. Additionally, the system may comprise means to manage and store the data obtained. It can also comprise a lighting system, an automatic exposure time control and at least one control interface.

La FIG. 1 ilustra un sistema del estado de la técnica. Este sistema controla la ocupación de un vehículo 101 y usa una única cámara 102. Dicha cámara está situada en una posición lateral de la vía, y por tanto no permite ver todo el interior de un vehículo. Eso se debe a ocultaciones (101a, 101 b, 101c, 101d, 101e) causadas por asientos, pasajeros, en particular en el lado de la cámara, vidrios laterales teñidos o con otros posibles elementos opacos en dichos vidrios laterales que dificultan la vista al interior del vehículo. También es difícil detectar personas pequeñas, especialmente niños o bebes. En particular la detección de personas en la segunda fila, es decir en la parte posterior del vehículo, se ve afectada negativamente.  FIG. 1 illustrates a prior art system. This system controls the occupation of a vehicle 101 and uses a single camera 102. Said camera is located in a lateral position of the track, and therefore does not allow to see the entire interior of a vehicle. This is due to concealments (101a, 101b, 101c, 101d, 101e) caused by seats, passengers, particularly on the side of the camera, stained side glass or other possible opaque elements in said side glasses that make it difficult to view vehicle interior It is also difficult to detect small people, especially children or babies. In particular, the detection of people in the second row, that is to say in the back of the vehicle, is negatively affected.

Incluso en el caso de que la cámara se pueda girar automáticamente y así cambiar su ángulo de vista respecto al vehículo durante el control de ocupación quedaría por lo menos un ángulo muerto que cubre parcialmente una parte posterior por causa de un asiento y/o un ocupante en la primera fila. Por lo tanto, es muy probable que haya personas en la segunda fila que ésta única cámara no pueda ver. Así, no se puede garantizar una detección segura y fiable de la ocupación de un vehículo.  Even if the camera can be rotated automatically and thus change its angle of view with respect to the vehicle during occupancy control, there would be at least a blind spot that partially covers a rear part due to a seat and / or an occupant in the front row. Therefore, it is very likely that there are people in the second row that this single camera cannot see. Thus, a safe and reliable detection of the occupation of a vehicle cannot be guaranteed.

Sin embargo, sin una detección segura no se puede implementar un sistema para el control de ocupación. Es muy importante que el resultado del control sea seguro y fiable si se quieren aplicar luego descuentos a vehículos con alta ocupación.  However, without a secure detection, a system for occupancy control cannot be implemented. It is very important that the result of the control is safe and reliable if discounts are then applied to vehicles with high occupancy.

Lo mismo pasa con una cámara que se sitúa en una posición frontal respecto al vehículo. Dicha posición frontal requiere que el paso de todos los vehículos sea posible. Dado que los vehículos varían mucho en la altura, hay que elegir una posición suficientemente alta para la cámara. Sin embargo, tal altura puede dificultar la visión debido al ángulo desfavorable respecto al vehículo que permite sólo la detección segura del piloto y copiloto, pero no de las personas que haya en la parte posterior.  The same goes for a camera that is placed in a frontal position with respect to the vehicle. Said front position requires that all vehicles be possible. Since vehicles vary greatly in height, a sufficiently high position for the camera must be chosen. However, such height can make vision difficult due to the unfavorable angle to the vehicle that allows only the safe detection of the pilot and co-pilot, but not of the people in the back.

Como queda demostrado en la parte anterior, una única cámara no es suficiente para determinar con seguridad el número de ocupantes en un vehículo. Por tanto, hace falta un sistema que permita ver claramente todo el interior del vehículo, especialmente si hay o no ocupantes en segunda fila, es decir en la parte posterior del vehículo.  As demonstrated in the previous part, a single camera is not enough to safely determine the number of occupants in a vehicle. Therefore, a system is needed to clearly see the entire interior of the vehicle, especially if there are or are not occupants in the second row, that is to say on the back of the vehicle.

La presente invención resuelve estos problemas mediante un sistema que usa al menos dos cámaras emparejadas. Con al menos dos cámaras emparejadas existen al menos dos puntos de vista diferentes. Con al menos dos puntos de vista diferentes es posible examinar completamente el interior de un vehículo y así determinar el número total de pasajeros que viajan en dicho vehículo. Preferiblemente, los al menos dos puntos de vista diferentes se eligen de tal manera que haya al menos un punto de vista por cada lado de la vía, es decir en posiciones laterales, usando al menos una imagen por cámara. La visión desde una posición lateral normalmente tiene sólo un mayor obstáculo que es un asiento delantero y la persona, en caso que la haya, en dicho asiento en el lado de la cámara mientras una visión frontal tiene normalmente dos obstáculos que son los dos asientos delanteros. The present invention solves these problems by a system that uses at least two paired cameras. With at least two paired cameras there are at least two different views. With at least two different points of view it is possible to fully examine the interior of a vehicle and thus determine the total number of passengers traveling in that vehicle. Preferably, the at least two different points of view are chosen such that there is at least one point of view on each side of the track, that is in lateral positions, using at least one image per camera. The view from a position side usually has only one major obstacle that is a front seat and the person, if any, in said seat on the side of the camera while a front view normally has two obstacles that are the two front seats.

La FIG. 2A ilustra una configuración a modo de ejemplo en el que se usan dos cámaras emparejadas para controlar la ocupación de un vehículo 101. Una primera cámara 102 se sitúa en un primer lado de la vía en una posición lateral. La segunda cámara 201 se sitúa en una posición correspondiente en el otro lado de la vía. Preferiblemente, las dos cámaras 101 , 201 se sitúan a la altura de la posición de espera del vehículo 101.  FIG. 2A illustrates an exemplary configuration in which two paired cameras are used to control the occupation of a vehicle 101. A first camera 102 is located on a first side of the road in a lateral position. The second chamber 201 is placed in a corresponding position on the other side of the track. Preferably, the two cameras 101, 201 are located at the height of the waiting position of the vehicle 101.

De este modo se instala en la estación de peaje una matriz de cámaras emparejadas. En el caso de dos cámaras, se forma una matriz 1 + 1 , mientras que cuatro cámaras forman una matriz 2 + 2 y ocho cámaras forman una matriz 4 + 4. En todo caso hay siempre una pareja de cámaras en posiciones correspondientes de los dos lados de la vía lo cual asegura que se puede efectuar la visión de al menos dos puntos de vista.  In this way an array of paired cameras is installed in the toll station. In the case of two cameras, a 1 + 1 matrix is formed, while four cameras form a 2 + 2 matrix and eight cameras form a 4 + 4 matrix. In any case there is always a pair of cameras in corresponding positions of the two sides of the road which ensures that the vision of at least two points of view can be carried out.

Cada pareja de cámaras no sólo se encuentra en posiciones correspondientes pero también tiene la misma altura. De esta manera, el sistema puede adquirir imágenes de un vehículo a controlar desde dos lados diferentes que son complementarios entre sí y permite ver la segunda fila del vehículo sin que haya ocultaciones importantes. Hay tantos puntos de vista como cámaras que se van a usar. Así, con dos cámaras hay dos puntos de vista, con cuatro cámaras hay cuatro puntos de vista y con ocho cámaras hay ocho puntos de vista.  Each pair of cameras is not only in corresponding positions but also has the same height. In this way, the system can acquire images of a vehicle to be controlled from two different sides that are complementary to each other and allows the second row of the vehicle to be seen without significant concealment. There are as many views as cameras that are going to be used. Thus, with two cameras there are two points of view, with four cameras there are four points of view and with eight cameras there are eight points of view.

En la configuración de la FIG. 2A se usan exactamente dos cámaras. La ventaja es su bajo coste de implementación y la cantidad de los datos registrados a tratar, gestionar y almacenar también es más baja. Dos cámaras, una en cada lado de la vía, en posiciones laterales correspondientes respecto al vehículo, pueden instalarse fácilmente también en estaciones de peaje ya existentes ya que se pueden montar con facilidad. Asimismo, el tiempo que se requiere para tratar las imágenes adquiridas y tener el resultado del número de ocupación es corto debido a la baja cantidad de datos y los ocupantes del vehículo no tienen que esperar mucho en la estación de peaje.  In the configuration of FIG. 2A exactly two cameras are used. The advantage is its low cost of implementation and the amount of recorded data to be processed, managed and stored is also lower. Two chambers, one on each side of the road, in corresponding lateral positions with respect to the vehicle, can also be easily installed in existing toll stations as they can be easily mounted. Also, the time required to process the acquired images and have the result of the occupancy number is short due to the low amount of data and the occupants of the vehicle do not have to wait long at the toll station.

Las posiciones en el entorno de la estación de peaje se deben elegir de tal manera que tengan una visión completa a través de los parabrisas del vehículo. Preferiblemente, se basa en que dicha visión completa debe existir por lo menos para adquirir al menos dos imágenes de un vehículo 101 en una posición de paso en la estación de peaje. El tiempo que el vehículo está pasando o está parado se puede aprovechar para llevar a cabo la adquisición de al menos dos imágenes, tratar dichas al menos dos imágenes para eliminar los efectos de los reflejos en los parabrisas, detectar las caras de los ocupantes y contarlas y al final aplicar o no el descuento en función de la ocupación detectada. Preferiblemente, se adquieren múltiples imágenes para obtener más información y compensar por movimientos de los ocupantes que podrían resultar en ocultaciones parciales o completas de un ocupante.  Positions in the vicinity of the toll station should be chosen in such a way that they have a complete view through the windshield of the vehicle. Preferably, it is based on the fact that said complete vision must exist at least to acquire at least two images of a vehicle 101 in a passing position at the toll station. The time that the vehicle is passing or is stopped can be used to carry out the acquisition of at least two images, treat said at least two images to eliminate the effects of the reflections on the windshields, detect the faces of the occupants and count them and in the end apply or not the discount depending on the occupation detected. Preferably, multiple images are acquired to obtain more information and compensate for occupant movements that could result in partial or complete concealments of an occupant.

Sin embargo, también se puede procurar que las cámaras adquieran las imágenes del vehículo en aproximación. De esta manera se pueden adquirir imágenes ya antes de que el vehículo pare y el tratamiento de imágenes puede empezar más pronto. Esto puede resultar en que el sistema lleve a cabo su procedimiento de control y tolerancia a las ocultaciones más eficiente y rápido dado que los efectos de los reflejos en el parabrisas de un vehículo en aproximación cambian constantemente debido al movimiento del vehículo. Así, con múltiples imágenes adquiridas en aproximación se puede formar una secuencia de imágenes que permite mejor eliminar dichos efectos de los reflejos y detectar con más fiabilidad la ocupación del vehículo. However, it is also possible to ensure that the cameras acquire the images of the vehicle in approximation. In this way, images can be acquired even before the vehicle stops and image processing can begin sooner. This may result in that the system carry out its control procedure and tolerance to concealments more efficient and faster since the effects of the reflections on the windshield of an approaching vehicle change constantly due to the movement of the vehicle. Thus, with multiple images acquired in approximation, a sequence of images can be formed that makes it possible to eliminate these effects from reflections and more reliably detect the occupation of the vehicle.

De la FIG. 2A se puede apreciar que cada cámara tiene un punto de vista que difiere de los puntos de vista de las otras cámaras. Debido a sus posiciones laterales correspondientes en la vía, las cámaras pueden examinar el interior del vehículo completamente y adquieren imágenes de tal modo que el número de ocupantes se va a determinar a través del parabrisas. Las dos cámaras en la FIG. 2A son adecuadas para un tipo de vehículo. En caso de tipos muy diferentes de vehículo, especialmente diferentes en altura, puede ser necesario complementar las dos cámaras de la FIG. 2A con cámaras en otro nivel de altura para obtener una visión completa al interior de cada tipo de vehículo.  From FIG. 2A it can be seen that each camera has a point of view that differs from the points of view of the other cameras. Due to their corresponding lateral positions on the road, the cameras can examine the interior of the vehicle completely and acquire images so that the number of occupants is to be determined through the windshield. The two cameras in FIG. 2A are suitable for one type of vehicle. In case of very different types of vehicle, especially different in height, it may be necessary to complement the two cameras of FIG. 2A with cameras at another height level to get a complete view inside each type of vehicle.

La FIG. 2B ilustra una forma de realización de un sistema de cuatro cámaras, es decir una matriz 2 + 2. Esta matriz 2 + 2 se forma a partir de la matriz 1 +1 mostrado en la FIG. 2A. Para fines de mejor ilustración, las cuatro cámaras figuran con un desplazamiento horizontal. La matriz 2 + 2 puede disponer de dos cámaras 102, 201 en un primer nivel de altura y las otras dos cámaras 202, 203 en un segundo nivel de altura pero en la misma posición lateral que una cámara respectiva en un primer nivel de altura. Un sistema con dos niveles de altura tiene la ventaja que éste funciona tanto con vehículos deportivos o pequeños que suelen ser más bien bajos como con vehículos grandes o del tipo todoterreno que suelen tener un chasis más alto.  FIG. 2B illustrates an embodiment of a four-chamber system, ie a 2 + 2 matrix. This 2 + 2 matrix is formed from the 1 + 1 matrix shown in FIG. 2A. For better illustration purposes, the four cameras appear with a horizontal offset. The 2 + 2 matrix can have two cameras 102, 201 at a first height level and the other two cameras 202, 203 at a second height level but in the same lateral position as a respective camera at a first height level. A system with two levels of height has the advantage that it works with both sports or small vehicles that are usually rather low as with large or off-road vehicles that usually have a higher chassis.

La FIG. 2B también puede representar una configuración de un sistema de ocho cámaras formando una matriz 4 + 4 en la que sólo figuran cuatro cámaras en un primer nivel de altura mientras las cuatro cámaras correspondientes en un segundo nivel de altura no se ilustran.  FIG. 2B can also represent a configuration of an eight camera system forming a 4 + 4 matrix in which only four cameras in a first height level are listed while the corresponding four cameras in a second height level are not illustrated.

Las al menos dos cámaras usadas en cualquier configuración descrita anteriormente son cámaras digitales con un rango dinámico alto y que son capaces de captar muchas imágenes por segundo, por ejemplo hasta 25 imágenes por segundo. El rango dinámico alto se puede usar para adaptar las cámaras a las condiciones ambientales y meteorológicas como pueden ser por ejemplo un día radiante, la noche o lluvia con una luminosidad que puede variar entre muy baja y muy alta. En función de la luminosidad hay que cambiar el contraste u otras funciones de las cámaras para adquirir de mejor manera imágenes de alta calidad del interior del vehículo a controlar. Para ello, las cámaras contienen un sistema de control tanto automático como programable del tiempo de exposición que sirve para compensar mejor la gran variación de luminosidad que se produce entre las imágenes diurnas a pleno sol y las nocturnas.  The at least two cameras used in any configuration described above are digital cameras with a high dynamic range and which are capable of capturing many images per second, for example up to 25 images per second. The high dynamic range can be used to adapt the cameras to environmental and meteorological conditions such as a radiant day, night or rain with a luminosity that can vary between very low and very high. Depending on the brightness you have to change the contrast or other functions of the cameras to better acquire high quality images of the interior of the vehicle to be controlled. For this, the cameras contain an automatic and programmable exposure time control system that serves to better compensate for the great variation in brightness that occurs between daytime images in full sun and at night.

Además, dado que el rango dinámico no es suficientemente alto, pueden ocurrir dos efectos ya antes del tratamiento de imágenes que podrían inutilizar las imágenes captadas. En el caso de una luminosidad alta que sobrepase el rango dinámico de la cámara puede producirse una saturación de la imagen resultando en áreas blancas y en el peor caso en una imagen completamente blanca. En el caso contrario de una luminosidad baja puede no haber suficiente luz para pasar un mínimo nivel descontando el ruido de lectura resultando en áreas negras o en el peor caso en una imagen completamente negra. Es por ello que el sistema ajusta el rango dinámico de la cámara sobre la zona del interior del vehículo, localizando previamente la situación del parabrisas. In addition, since the dynamic range is not high enough, two effects can occur before the image processing that could render the captured images unusable. In the case of a high brightness that exceeds the dynamic range of the camera, image saturation can occur resulting in white areas and in the worst case in an image completely white In the opposite case of a low luminosity there may not be enough light to pass a minimum level discounting the reading noise resulting in black areas or in the worst case in a completely black image. That is why the system adjusts the dynamic range of the camera over the area inside the vehicle, previously locating the windshield situation.

En algunos casos puede ser necesario tener luz adicional para una buena visión. Por tanto la configuración de las cámaras, sean dos, cuatro u ocho, a situar en cada estación de peaje, se complementa con un sistema de iluminación específico, que asegure una correcta visión tanto de día como a las horas nocturnas en caso necesario. Para conseguir una óptima iluminación sin producir molestias a los conductores en horas nocturnas o durante el día cuando haya poca luz, se puede utilizar un amplio panel luminoso situado a cada lado del paso del vehículo, que produce una luz difusa que ilumina también convenientemente la zona de paso del vehículo, o pueden usarse focos infrarrojos invisibles para los usuarios. Dichos focos infrarrojos representan una fuente de iluminación que puede mejorar la visibilidad para las cámaras digitales.  In some cases it may be necessary to have additional light for good vision. Therefore the configuration of the cameras, whether two, four or eight, to be located in each toll station, is complemented by a specific lighting system, which ensures a correct vision both during the day and at night if necessary. To achieve optimum lighting without disturbing drivers at night or during the day when there is little light, you can use a large luminous panel located on each side of the vehicle, which produces a diffused light that also conveniently illuminates the area of passage of the vehicle, or infrared spotlights invisible to users can be used. Such infrared spotlights represent a source of lighting that can improve visibility for digital cameras.

El medio de adquisición de imágenes incluye un sistema para transmitir las al menos dos imágenes al medio de tratamiento de imágenes y/o a un medio de gestión y/o almacenamiento de datos y/o a al menos una interfaz de control. Las imágenes obtenidas son adquiridas a través de un bus de campo único de alta velocidad para facilitar el cableado de cada estación. Sin embargo, también se pueden usar cables de fibra óptica que permiten una alta velocidad de transmisión de datos. La alta velocidad de transmisión es muy importante para asegurar un funcionamiento en tiempo real.  The image acquisition means includes a system for transmitting the at least two images to the image processing medium and / or to a data management and / or storage medium and / or at least one control interface. The images obtained are acquired through a single high-speed field bus to facilitate the wiring of each station. However, fiber optic cables that allow high data rate can also be used. High transmission speed is very important to ensure real-time operation.

El sistema también puede comprender unos medios de tratamiento de imágenes, unos medios de gestión de datos, unos medios de almacenamiento de datos y al menos una interfaz de control. Los medios de tratamiento de imágenes procesan las imágenes adquiridas por las al menos dos cámaras. En algunas configuraciones las imágenes se adquieren por dos, cuatro u ocho cámaras. El procedimiento que lleva a cabo el tratamiento de imágenes se describe más adelante. Dicho tratamiento sirve para detectar de forma segura y fiable el número de ocupantes en un vehículo.  The system can also comprise image processing means, data management means, data storage means and at least one control interface. The image processing means processes the images acquired by the at least two cameras. In some configurations the images are acquired by two, four or eight cameras. The procedure that performs the image processing is described below. Said treatment serves to safely and reliably detect the number of occupants in a vehicle.

El resultado de dicho tratamiento es una imagen válida que luego se gestiona junto con otros datos por los medios de gestión para fines de aplicar o no descuentos a vehículos de alta ocupación. Dicha imagen válida y todas las imágenes adquiridas más información sobre la fecha, hora, lugar y otros se pueden almacenar en unos medios de almacenamiento. La imagen válida también se puede visualizar en un interfaz de control para supervisar localmente el funcionamiento del sistema, para llevar comprobaciones arbitrarias o controles de calidad posteriores, por ejemplo, en el caso de que haya reclamaciones por descuentos no aplicadas.  The result of this treatment is a valid image that is then managed together with other data by the management means for the purpose of applying or not discounts to high occupancy vehicles. Said valid image and all acquired images plus information on the date, time, place and others can be stored on storage media. The valid image can also be displayed on a control interface to monitor system operation locally, to carry out arbitrary checks or subsequent quality controls, for example, in case there are claims for discounts not applied.

La FIG. 3 ilustra la pantalla de tal interfaz a modo de ejemplo. La interfaz indica en una pantalla las imágenes seleccionadas de cada lado de la vía con la visualización de las localizaciones efectuadas, las imágenes válidas archivadas con la mejor detección efectuada, para posteriores consultas o reclamaciones, y las mejores imágenes obtenidas de los ocupantes del vehículo, con su localización en primera o segunda fila. Esta interfaz puede enviar los datos de ocupación de cada vehículo y de archivo de imágenes a una unidad central de control de la estación de peaje, para proceder a la facturación correspondiente. También es posible un acceso remoto al interfaz de control. FIG. 3 illustrates the screen of such an interface by way of example. The interface indicates on a screen the selected images of each side of the road with the visualization of the locations made, the valid images archived with the best detection made, for subsequent queries or complaints, and the best images obtained from the occupants of the vehicle, with its location in the first or second row. This interface can send the occupancy data of each vehicle and image file to a central control unit of the toll station, to proceed with the corresponding billing. Remote access to the control interface is also possible.

Los medios de tratamiento de imágenes, los medios de gestión de datos, los medios de almacenamiento de datos y el interfaz de control pueden estar en la misma estación de peaje, en un edificio central de la estación de peaje o también en un lugar remoto de la estación de peaje, por ejemplo la sede de la empresa que gestiona la estación de peaje o su departamento de atención al cliente. Preferiblemente, los medios de tratamiento de imágenes y al menos un interfaz de control están en la estación de peaje. Es también posible que haya duplicación de los medios de tratamiento de imágenes, los medios de gestión de datos, los medios de almacenamiento de datos y la al menos un interfaz de control y se encuentran tanto en la estación de peaje como en un lugar remoto.  The image processing means, the data management means, the data storage means and the control interface can be in the same toll station, in a central building of the toll station or also in a remote location of the toll station, for example the headquarters of the company that manages the toll station or its customer service department. Preferably, the image processing means and at least one control interface are at the toll station. It is also possible that there is duplication of the image processing means, the data management means, the data storage means and the at least one control interface and are located both at the toll station and at a remote location.

El sistema, en todas sus configuraciones arriba descritas, opera en tiempo real, ya que el tiempo total de procesamiento es inferior al tiempo medio de paso entre vehículo y vehículo, incluso en horas punta, y permite validar el descuento a aplicar a cada vehículo si cumple con la ocupación mínima requerida, sin que se produzcan pérdidas de datos.  The system, in all its configurations described above, operates in real time, since the total processing time is less than the average passage time between vehicle and vehicle, even at peak times, and allows validating the discount to be applied to each vehicle if It meets the minimum occupancy required, without data loss.

El sistema según cualquier configuración anteriormente descrita se puede usar en una estación de peaje automática, es decir no hace falta tener un operario controlando manualmente los vehículos.  The system according to any configuration described above can be used in an automatic toll station, that is, it is not necessary to have an operator manually controlling the vehicles.

El sistema, en todas sus configuraciones antes descritas, comprende también medios para llevar a cabo un procedimiento para el control de ocupación de vehículos. Dicho procedimiento se va a describir a continuación.  The system, in all its configurations described above, also comprises means for carrying out a procedure for the control of vehicle occupancy. Said procedure will be described below.

La FIG. 4a ilustra de una manera general un sistema 400 de control de ocupación de vehículos que implementa un procedimiento adecuado para dicho control. El sistema 400 comprende al menos dos cámaras 102, 201 como medios de adquisición de imágenes. En algunas configuraciones se trata de dos cámaras, en otras de cuatro cámaras y en otras más de ocho cámaras. Las cámaras 202, 203 ilustradas de líneas en rayado pueden representar dichas cuatro u ocho cámaras de las realizaciones a modo de ejemplo. El sistema 400 comprende además medios para llevar a cabo el procedimiento de control de ocupación y una unidad de control que puede incluir un interfaz de control descrito anteriormente.  FIG. 4a generally illustrates a vehicle occupation control system 400 that implements a suitable procedure for said control. System 400 comprises at least two cameras 102, 201 as image acquisition means. In some configurations these are two cameras, in others four cameras and in others more than eight cameras. The illustrated cameras 202, 203 of lines in lines can represent said four or eight cameras of the exemplary embodiments. The system 400 further comprises means for carrying out the occupancy control procedure and a control unit that may include a control interface described above.

El procedimiento según la FIG. 4A lleva a cabo las etapas de adquirir al menos dos imágenes 401 , eliminar los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas y determinar la ocupación 403 del vehículo a controlar. El procedimiento también comprende una etapa de control 404 que se puede llevar a cabo durante el procedimiento para supervisar su buen funcionamiento o al final del procedimiento, por ejemplo para revisar reclamaciones posteriores. La adquisición 401 de al menos dos imágenes y la posterior eliminación de los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas permite al sistema una primera visión del interior del vehículo detectando así de una manera segura y fiable la ocupación del vehículo a controlar. Dichas al menos dos imágenes ya pueden permitir una visión bastante clara del interior del vehículo y en particular de la segunda fila. Esto se debe a que las al menos dos imágenes se han captado desde dos posiciones diferentes pero complementarias entre sí como se ha descrito anteriormente. De esta manera, se puede complementar una imagen que puede contener ocultaciones con una segunda imagen que no tiene dichas ocultaciones por que se ha captado desde otro ángulo. Así, se aumenta la seguridad y fiabilidad del sistema y procedimiento respecto a un sistema y procedimiento que sólo usa una única cámara. The procedure according to FIG. 4A carries out the steps of acquiring at least two images 401, eliminating the effects of the reflections 402 on the windshields and determining the occupation 403 of the vehicle to be controlled. The procedure also comprises a control step 404 that can be carried out during the procedure to monitor its proper functioning or at the end of the procedure, for example to review subsequent claims. The acquisition 401 of at least two images and the subsequent elimination of the effects of the reflections 402 on the windshield allows the system a first view of the interior of the vehicle thus detecting in a safe and reliable manner the occupation of the vehicle to be controlled. These at least two images can already allow a fairly clear view of the interior of the vehicle and in Particular of the second row. This is because the at least two images have been captured from two different positions but complementary to each other as described above. In this way, an image that can contain concealments with a second image that does not have such concealments can be complemented by being captured from another angle. Thus, the safety and reliability of the system and procedure is increased with respect to a system and procedure that only a single camera uses.

La adquisición de imágenes 401 se lleva a cabo cuando el vehículo esté situado en una zona de la estación de peaje que se sitúa por delante de las al menos dos cámaras 102, 201.  Image acquisition 401 is carried out when the vehicle is located in an area of the toll station that is located in front of the at least two cameras 102, 201.

Para aumentar la seguridad y fiabilidad del sistema aún más, se puede adquirir un número más importante de imágenes diferentes de la escena, es decir las al menos dos cámaras 102, 201 captan múltiples imágenes del vehículo cuando esté situado en una zona de la estación de peaje que se sitúa por delante de las al menos dos cámaras 102, 201 , o también pueden empezar a capturar imágenes cuando el vehículo a controlar todavía esté en aproximación a dicha zona. Como se ha mencionado anteriormente, incluso con dos cámaras puede haber ocultaciones, por ejemplo por movimientos de las personas en el interior del vehículo o cuando el conductor para el vehículo en una posición de espera en la cual una cámara tiene un ángulo insuficiente para controlar el interior del vehículo. Normalmente, estas ocultaciones son puntuales, es decir existen en un momento y en el siguiente ya no están. Por tanto la captura y el procesamiento de múltiples imágenes permiten solucionar estos problemas. En una configuración las múltiples imágenes captadas representan más de 50 imágenes. La adquisición de múltiples y/o más de 50 imágenes facilitan una detección mejor y aumenta la seguridad y fiabilidad del sistema y del procedimiento de tratamiento de imágenes.  To increase the security and reliability of the system even further, a larger number of different images of the scene can be acquired, that is, the at least two cameras 102, 201 capture multiple images of the vehicle when it is located in an area of the station. tolls that are located in front of the at least two cameras 102, 201, or they can also start capturing images when the vehicle to be controlled is still in proximity to said area. As mentioned above, even with two cameras there may be concealments, for example by movements of people inside the vehicle or when the driver stops the vehicle in a waiting position in which a camera has an insufficient angle to control the vehicle interior Normally, these concealments are punctual, that is, they exist at one time and in the next they are gone. Therefore, the capture and processing of multiple images can solve these problems. In one configuration the multiple images captured represent more than 50 images. The acquisition of multiple and / or more than 50 images facilitates better detection and increases the safety and reliability of the system and the image processing procedure.

En la forma de realización de adquirir las imágenes de un vehículo en aproximación, las más de 50 imágenes componen una secuencia de imágenes comparable a una secuencia de una película. Dicha secuencia mejora la posterior eliminación de los efectos de los reflejos 402 del parabrisas como se describe más abajo.  In the embodiment of acquiring the images of a vehicle in approximation, the more than 50 images compose a sequence of images comparable to a sequence of a film. Said sequence improves the subsequent elimination of the effects of the windshield reflections 402 as described below.

Sin embargo, existe el problema que la luminosidad cambia de día a noche e incluso durante el día y dependiendo de las condiciones meteorológicas. Esto puede empeorar la calidad de las imágenes adquiridas y dificultar las siguientes etapas del procedimiento como por ejemplo la eliminación de los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas y/o la determinación de la ocupación 403.  However, there is the problem that the brightness changes from day to night and even during the day and depending on the weather conditions. This can worsen the quality of the acquired images and hinder the following steps of the procedure such as the elimination of the effects of the glare 402 on the windshield and / or the determination of the occupation 403.

Por lo tanto, el sistema según la FIG. 4A puede combinarse con un control automático y programable del tiempo de exposición descrito anteriormente. Dicho control comprende un proceso cíclico y continuo que tras adquirir una imagen la analiza para determinar los niveles de iluminación presente en este momento y ajusfar la luminosidad. Esto se describe en la FIG. 4B.  Therefore, the system according to FIG. 4A can be combined with an automatic and programmable exposure time control described above. Said control comprises a cyclic and continuous process that, after acquiring an image, analyzes it to determine the levels of illumination present at this time and adjust the brightness. This is described in FIG. 4B.

El procedimiento según la FIG. 4B comprende una adquisición 401 continua para captar así las al menos dos imágenes 405. De las al menos dos imágenes 405 se obtienen los histogramas respectivos que permiten analizar 406 los niveles de iluminación actual y ajusfar así la luminosidad en función de las variables condiciones de iluminación del exterior. Dado que se adquieren las imágenes de manera continua también el ajuste de la luminosidad se puede efectuar de manera continua. El ajuste de luminosidad se produce a través de un análisis de histograma que permite por un lado recalcular dinámicamente y de manera continua los tiempos de exposición de cada cámara, para estabilizar el margen de digitalización en las diferentes condiciones de iluminación. Conociendo las condiciones de iluminación se pueden adaptar las cámaras con su alto rango dinámico para mejorar la adquisición de imágenes y así la calidad de las imágenes obtenidas. Por otro lado, los histogramas también proporcionan información sobre la luminosidad en ciertas áreas de una imagen como se va a describir más en adelante. Por lo tanto, la adquisición continua permite adaptar el sistema a la iluminación actual del exterior para así mejorar la calidad de las imágenes captadas y, al mismo tiempo, facilitar la eliminación de los efectos de los reflejos 402 y mejorar la fiabilidad posterior de la detección de caras y de la ocupación del vehículo, es decir de la determinación de ocupación 403. The procedure according to FIG. 4B comprises a continuous acquisition 401 to capture the at least two images 405. From the at least two images 405, the respective histograms are obtained which allow the current lighting levels to be analyzed 406 and thus adjust the brightness according to the variable lighting conditions of the outside. Since the images are acquired continuously also the brightness adjustment can be carry out continuously. The brightness adjustment is produced through a histogram analysis that allows, on the one hand, to dynamically and continuously recalculate the exposure times of each camera, to stabilize the scanning range in the different lighting conditions. Knowing the lighting conditions, cameras can be adapted with their high dynamic range to improve image acquisition and thus the quality of the images obtained. On the other hand, histograms also provide information about the brightness in certain areas of an image as will be described below. Therefore, continuous acquisition allows the system to be adapted to the current exterior lighting to improve the quality of the captured images and, at the same time, facilitate the elimination of the effects of the reflections 402 and improve the subsequent reliability of the detection of faces and the occupation of the vehicle, that is to say the occupation determination 403.

Además, puede haber otro problema en la ejecución del procedimiento. Los parabrisas y también los vidrios laterales pueden reflejar la luz que haya de una manera más o menos fuerte dependiente de las condiciones ambientales y meteorológicas. En particular, los efectos de los reflejos que se pueden producir sobre los vidrios afectan sobre las caras de los ocupantes y varían de posición de unas imágenes a otras. Esto se entiende como una ocultación por fuera del vehículo y puede dificultar la detección segura de ocupantes.  In addition, there may be another problem in the execution of the procedure. Windshields and also the side windows can reflect the light that is more or less strong depending on the environmental and weather conditions. In particular, the effects of the reflections that can be produced on the glass affect the faces of the occupants and vary in position from one image to another. This is understood as a concealment outside the vehicle and can make it difficult to safely detect occupants.

Por lo tanto hay que eliminar estos efectos de los reflejos en los parabrisas. Según la presente invención, se proporciona un procedimiento que incluye una etapa 402 en la que se pueden eliminar dichos efectos de los reflejos. Esta etapa 402 tiene que llevarse a cabo con cada imagen adquirida. En una configuración se trata de al menos dos imágenes. En otra configuración se puede tratar de múltiples imágenes, por ejemplo múltiples imágenes representando más de 50 imágenes. En aún otra configuración, preferiblemente para la adquisición de imágenes de un vehículo en aproximación, las múltiples imágenes representan una secuencia de imágenes.  Therefore, these effects of the reflections on the windshields must be eliminated. According to the present invention, a method is provided which includes a step 402 in which said effects of the reflections can be eliminated. This step 402 has to be carried out with each image acquired. In a configuration it is at least two images. In another configuration it can be multiple images, for example multiple images representing more than 50 images. In yet another configuration, preferably for the acquisition of images of an approaching vehicle, the multiple images represent a sequence of images.

La etapa de eliminar los efectos de los reflejos 402 según la FIG. 4A o 4B incluye un tratamiento de imágenes descrita en la FIG. 4C. Preferentemente, la etapa de análisis de luminosidad 406 se lleva a cabo antes de producirse la etapa 402. Dicha etapa 406 permite obtener de cada imagen captada un histograma que proporciona no sólo información sobre las condiciones de iluminación en el momento de adquisición, pero también sobre las luminosidades individuales en áreas específicas de cada imagen.  The step of eliminating the effects of reflections 402 according to FIG. 4A or 4B includes an image treatment described in FIG. 4C. Preferably, the luminosity analysis stage 406 is carried out before stage 402 is produced. Said stage 406 allows to obtain from each image captured a histogram that provides not only information on the lighting conditions at the time of acquisition, but also on the individual luminosities in specific areas of each image.

En una configuración, la etapa 402 de eliminar los efectos de los reflejos incluye un proceso iterativo que tiene el objetivo de identificar el parabrisas, detectar las luminosidades tanto del exterior como del interior del vehículo y extraer la información relevante al interior.  In one configuration, step 402 of eliminating the effects of reflections includes an iterative process that aims to identify the windshield, detect the luminosities of both the exterior and the interior of the vehicle and extract the relevant information inside.

Para reducir el tiempo de procesamiento de cada imagen, se procede a detectar los contornos 407 en cada imagen y a identificar 408 los perímetros del parabrisas del vehículo para generar una máscara 409 que permite reducir el área de la imagen a analizar. Esta área reducida permite luego ajustar la luminosidad de manera óptima en el interior del vehículo y efectuar la determinación de ocupación 403. En una configuración se puede llevar a cabo una comparación con patrones de parabrisas para la identificación de los parabrisas 408 permitiendo así una mayor seguridad en la identificación de parabrisas, y reducir el tiempo de procesamiento de datos. To reduce the processing time of each image, we proceed to detect the contours 407 in each image and identify 408 the perimeters of the windshield of the vehicle to generate a mask 409 that allows reducing the area of the image to be analyzed. This reduced area then allows you to adjust the brightness optimally inside the vehicle and make the occupancy determination 403. In one configuration, a comparison can be made with windshield patterns for the identification of windshields 408 thus allowing greater security in windshield identification, and reducing data processing time.

En las imágenes, el parabrisas detectado determina el área a el cual se va a limitar la imagen poniendo la máscara 409. La ventaja es que se concentra sólo en un área dónde realmente pueden haber ocupantes del vehículo. Personas fuera del límite no importan dado que se considera que estas personas no forman parte de la ocupación del vehículo y no se deben contar. Además, un área reducida no conlleva tanta información a procesar y puede así acelerar el tratamiento. La máscara 409 que se sobrepone a las imágenes sirve también para facilitar la eliminación de los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas que pueden dificultar la detección.  In the images, the windshield detected determines the area to which the image is to be limited by putting the mask 409. The advantage is that it is concentrated only in an area where there may actually be vehicle occupants. People outside the limit do not matter since it is considered that these people are not part of the occupation of the vehicle and should not be counted. In addition, a small area does not carry as much information to process and can thus speed up the treatment. The mask 409 that overlays the images also serves to facilitate the elimination of the effects of the glare 402 on the windshields that may make detection difficult.

La máscara 409 ayuda también a ajusfar la luminosidad al interior del vehículo. Por ello, se analiza el histograma conseguido en las etapas 401 , 405 ó 406 sólo para el área definida por la máscara. A partir de los niveles de ganancia que se obtienen de este histograma las cámaras se pueden ajustar a la luminosidad del interior del vehículo de una manera óptima. Esto significa, que hay tanto un ajuste de luminosidad continuo a las condiciones de iluminación exteriores como un ajuste de luminosidad continuo para enfocar en el interior del vehículo.  The mask 409 also helps to adjust the brightness inside the vehicle. Therefore, the histogram achieved in steps 401, 405 or 406 is analyzed only for the area defined by the mask. From the gain levels obtained from this histogram the cameras can be adjusted to the brightness of the interior of the vehicle in an optimal way. This means that there is both a continuous brightness adjustment to the exterior lighting conditions and a continuous brightness adjustment to focus on the interior of the vehicle.

Para la eliminación de los efectos de los reflejos 402 se aprovecha de este enfoque al interior por el hecho que los reflejos en los parabrisas tienen una luminosidad diferente de la luminosidad en el interior del vehículo y por tanto también de las caras de los ocupantes. Esto se basa en que un histograma de una imagen da información sobre los diferentes niveles de gris presente en una imagen. Cada nivel de gris corresponde a una cierta luminosidad y se puede relacionar con un objeto o una zona específica dentro de una imagen. Así, se puede decir que las luminosidades se obtienen a través del histograma de cada imagen. Por lo tanto, hay que analizar y luego procesar el histograma para saber qué luminosidad corresponde a los reflejos y luego eliminar dicha luminosidad de las imágenes.  For the elimination of the effects of the reflections 402, this approach to the interior is taken advantage of by the fact that the reflections on the windshields have a luminosity different from the luminosity inside the vehicle and therefore also of the occupants' faces. This is based on the fact that a histogram of an image gives information about the different levels of gray present in an image. Each gray level corresponds to a certain luminosity and can be related to an object or a specific area within an image. Thus, it can be said that the luminosities are obtained through the histogram of each image. Therefore, it is necessary to analyze and then process the histogram to know what brightness corresponds to the reflections and then eliminate said luminosity from the images.

La eliminación de los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas empieza entonces con obtener el histograma del área que corresponde a los parabrisas en cada imagen. Cada nivel de gris en el histograma corresponde a un área específica con una cierta luminosidad y se puede relacionar en la presente invención con una luminosidad dentro o fuera del vehículo. Es decir, el análisis del histograma permite discriminar entre la luz del interior, donde posteriormente hay que detectar y localizar las caras de los ocupantes, y la luz del exterior que incluye los efectos de los reflejos a eliminar, como muestra la FIG. 5A. Luego se procede a separar las dos luminosidades diferentes y enfocar en la luminosidad del interior del vehículo en cada imagen mediante un proceso de ajuste de la ganancia.  The elimination of the effects of the glare 402 on the windshield then begins with obtaining the histogram of the area corresponding to the windshield in each image. Each gray level in the histogram corresponds to a specific area with a certain luminosity and can be related in the present invention to a luminosity inside or outside the vehicle. That is, the analysis of the histogram allows to discriminate between the interior light, where subsequently the faces of the occupants must be detected and located, and the exterior light that includes the effects of the reflections to be eliminated, as shown in FIG. 5A. Then we proceed to separate the two different luminosities and focus on the brightness of the interior of the vehicle in each image through a process of adjusting the gain.

La FIG. 5A ilustra un ejemplo de histograma de la imagen completa y de la porción de imagen limitada del área del parabrisas. En este ejemplo se puede apreciar dos zonas FF1 y FF2 principales de luminosidad, que existen tanto en imágenes diurnas como nocturnas, debido a la buena iluminación existente en las áreas de peaje, y que el recorte de la imagen sobre el interior del vehículo permite obtener un mejor ecualizado del histograma que el obtenido sobre la globalidad, en que el histograma global se aprecia una acumulación de píxeles en la zona de alta luminosidad. La zona FF1 representa que hay un alto grado de iluminación ambiental. La zona FF2 representa más fielmente las diferencias en luminosidad del interior del vehículo. FIG. 5A illustrates an example of histogram of the entire image and the limited image portion of the windshield area. In this example you can see two main areas FF1 and FF2 of brightness, which exist in both day and night images, due to the good lighting in the toll areas, and that the image cut on the interior of the vehicle allows to obtain a better histogram equalizer than the one obtained on the globality, in which the global histogram shows an accumulation of pixels in the area of high brightness. The FF1 zone represents that there is a high degree of ambient lighting. The FF2 zone more faithfully represents the differences in brightness of the interior of the vehicle.

La FIG. 5B representa el histograma limitado a una única línea de la imagen.  FIG. 5B represents the histogram limited to a single line of the image.

Los histogramas obtenidos se pueden comparar con patrones de histograma, como muestra la FIG. 6. El modelo de histograma de la figura 6A, muestra un modelo teórico con tres zonas: la zona FFa es una zona obscura del interior del vehículo. La zona FFb es una zona más iluminada y extensa, correspondiente al exterior del vehículo. Y las zona FFc representa los reflejos. En la FIG. 6B se muestra un modelo de histograma ecualizado propio de una zona iluminada uniformemente, como la que se obtiene en el interior del vehículo. De este modo se puede determinar cuál es la zona en el histograma que corresponde a la luminosidad del interior y cuál es la zona que corresponde a los efectos de los reflejos.  The histograms obtained can be compared with histogram patterns, as shown in FIG. 6. The histogram model in Figure 6A shows a theoretical model with three zones: the FFa zone is a dark area inside the vehicle. The FFb zone is a more bright and extensive area, corresponding to the exterior of the vehicle. And the FFc zone represents the reflections. In FIG. 6B shows an equalized histogram model of a uniformly illuminated area, such as that obtained inside the vehicle. In this way, it is possible to determine which zone in the histogram corresponds to the brightness of the interior and which zone corresponds to the effects of the reflections.

En otra configuración se puede predeterminar un umbral de luminosidad. Cualquier zona con una intensidad de luz superior al umbral se puede clasificar de alta intensidad, y cualquier zona con una intensidad de luz inferior o igual al umbral se puede clasificar de baja intensidad. Una vez especificada la zona de luminosidad del interior del vehículo, se lleva a cabo un proceso de ajuste de la ganancia. Se trata de ajusfar la zona de luminosidad del interior en el histograma y así separar la luminosidad del interior de la luminosidad del exterior que incluye los efectos de los reflejos. Después, se ensancha dicha zona ajustada que da como resultado una saturación en la zona de la luminosidad que corresponde al exterior. Así, el proceso de ajuste de la ganancia convierte los efectos de los reflejos en manchas de color blanco no computables en la imagen.  In another configuration, a brightness threshold can be predetermined. Any zone with a light intensity greater than the threshold can be classified as high intensity, and any zone with a light intensity less than or equal to the threshold can be classified as low intensity. Once the area of luminosity inside the vehicle is specified, a gain adjustment process is carried out. It is about adjusting the interior brightness zone in the histogram and thus separating the interior brightness from the exterior luminosity that includes the effects of reflections. Then, said adjusted area is widened which results in saturation in the area of the luminosity corresponding to the exterior. Thus, the gain adjustment process converts the effects of the reflections into white spots not computable in the image.

Una vez generado este histograma, en un primer término se procede a readaptar los límites del parabrisas para mejorar el ajuste del histograma según los modelos predefinidos. En posteriores iteraciones, se aplica un proceso de ajuste de la ganancia en el cual se concentra solamente en esta zona, tal como se puede apreciar en la FIG. 5A. Las distintas variaciones en luminosidad de posteriores iteraciones son por tanto amplificadas. Se ha conseguido eliminar los efectos de los reflejos molestos y demás efectos parasíticos de la información resultante.  Once this histogram has been generated, the windshield limits are first readjusted to improve the adjustment of the histogram according to the predefined models. In subsequent iterations, a gain adjustment process is applied in which it is concentrated only in this area, as can be seen in FIG. 5A. The different variations in brightness of subsequent iterations are therefore amplified. The effects of annoying reflections and other parasitic effects of the resulting information have been eliminated.

Así en adelante, el término "mancha" se usa para describir un reflejo que ha pasado por un proceso de ajuste de la ganancia y ha quedado saturado respecto a su luminosidad tal como se ha descrito anteriormente.  Thus, the term "spot" is used to describe a reflection that has gone through a gain adjustment process and has become saturated with respect to its luminosity as described above.

La saturación convirtiendo los efectos de los reflejos en manchas de color blanco no computables puede resultar en una ocultación parcial de una cara y así dificultar la visión al interior del vehículo. Sin embargo, dado que se usan al menos dos cámaras para la adquisición de imágenes lo cual incluye al menos dos puntos de vista diferentes, se toleran tales ocultaciones parciales porque las al menos dos imágenes que se han captado se complementan entre sí. De esta manera se puede conseguir que una ocultación parcial en una imagen se elimine mediante la información de al menos una otra imagen complementaria.  Saturation converting the effects of the reflections into non-computable white spots can result in a partial concealment of a face and thus hinder vision inside the vehicle. However, since at least two cameras are used for image acquisition which includes at least two different views, such partial concealments are tolerated because the at least two images that have been captured complement each other. In this way it can be achieved that a partial concealment in an image is eliminated by the information of at least one other complementary image.

Esto se explica en más detalle con la configuración de dos cámaras según la FIG. 2A a modo de ejemplo en el que cada cámara capta una imagen. Cada imagen se ha captado desde un punto de vista diferente, lo cual significa que los efectos de los reflejos en el parabrisas puede existir en una imagen sí y en la otra no. La razón es que la presencia de efectos de los reflejos y/o su observación depende mucho del ángulo de visión del observador. Por tanto, un cambio de posición del observador cambia normalmente el efecto de un reflejo. This is explained in more detail with the configuration of two cameras according to FIG. 2A by way of example in which each camera captures an image. Each image has been captured since a different point of view, which means that the effects of reflections on the windshield may exist in one image yes and in the other no. The reason is that the presence of effects of the reflexes and / or their observation depends a lot on the viewing angle of the observer. Therefore, a change of position of the observer normally changes the effect of a reflex.

Las dos imágenes se tratan 401 , 405, 406 para obtener los histogramas e identificar el parabrisas 408 para luego poder llevar a cabo el proceso de ajuste de la ganancia enfocando en la zona correspondiente al interior del vehículo delimitada por la máscara 409. Como se ha descrito anteriormente, el proceso de ajuste de la ganancia convierte los efectos de los reflejos en unas manchas de color blanco no computables. Después del proceso de ajuste de la ganancia, se puede ver dicha mancha en una primera imagen pero en la segunda no está presente porque no había los mismos efectos de los reflejos. Sí que puede haber otras manchas en lugares diferentes de la segunda imagen causadas por otros efectos de los reflejos que no estaban en la primera imagen. Por tanto, lo que no se puede ver en una primera imagen se puede ver en la segunda. La solución entonces para eliminar los efectos de los reflejos 402 es combinar las dos imágenes y complementar los lugares ocultos en una primera imagen con lo visible de la segunda. De esta manera los efectos de los reflejos se eliminan y no dificultan la visión y determinación de la ocupación 403 del vehículo.  The two images are treated 401, 405, 406 to obtain the histograms and identify the windshield 408 to then be able to carry out the gain adjustment process focusing on the area corresponding to the interior of the vehicle delimited by the mask 409. As has been described above, the gain adjustment process converts the effects of the reflections into non-computable white spots. After the gain adjustment process, this spot can be seen in a first image but in the second one it is not present because there were not the same effects of the reflections. Yes there may be other spots in different places of the second image caused by other effects of the reflections that were not in the first image. Therefore, what cannot be seen in a first image can be seen in the second. The solution then to eliminate the effects of the reflections 402 is to combine the two images and complement the hidden places in a first image with the visible of the second. In this way the effects of the reflections are eliminated and do not hinder the vision and determination of the occupation 403 of the vehicle.

Preferiblemente, en la forma de realización de adquirir las al menos dos imágenes de un vehículo parado, se adquieren múltiples imágenes para obtener más información y compensar por movimientos de los ocupantes que podrían resultar en ocultaciones parciales o completas de un ocupante. El procedimiento de eliminar los efectos de los reflejos en el parabrisas anteriormente descrito para dos imágenes se puede llevar a cabo también con múltiples imágenes.  Preferably, in the embodiment of acquiring the at least two images of a stationary vehicle, multiple images are acquired to obtain more information and compensate for occupant movements that could result in partial or complete concealments of an occupant. The procedure of eliminating the effects of the glare on the windshield described above for two images can also be carried out with multiple images.

En una forma de realización, se adquieren múltiples imágenes de un vehículo en aproximación que pueden representar más de 50 imágenes en secuencia. La ventaja de las múltiples imágenes en secuencia adquiridas de un vehículo en aproximación es que cada imagen contiene efectos de los reflejos en posiciones diferentes debido al movimiento del vehículo. Por tanto, hay varias imágenes que pueden contener una mancha resultante del proceso de ajuste de la ganancia en una primera posición, varias imágenes que contengan una mancha en una segunda posición, varias imágenes que contengan una mancha en una tercer posición, etcétera. También puede haber imágenes que no tengan ninguna mancha. Por lo tanto cada imagen puede proporcionar alguna información sobre la existencia y la localización de una cara de un ocupante para complementar la información de otra imagen donde un reflejo oculta la visión al menos parcialmente.  In one embodiment, multiple images of an approximate vehicle are acquired that can represent more than 50 images in sequence. The advantage of the multiple sequence images acquired from an approaching vehicle is that each image contains effects of the reflections in different positions due to the movement of the vehicle. Therefore, there are several images that may contain a spot resulting from the process of adjusting the gain in a first position, several images containing a spot in a second position, several images containing a spot in a third position, and so on. There may also be images that have no stains. Therefore each image can provide some information about the existence and location of an occupant's face to complement the information of another image where a reflection hides the vision at least partially.

Dentro de una secuencia de imágenes, se puede ver como las manchas se mueven a lo largo de un trayecto hacia uno de los costados de la imagen. Esto quiere decir que si las múltiples imágenes después del proceso de adquisición se ponen en una fila en el orden de su adquisición, se puede obtener una secuencia de imágenes en la que se mueven las manchas desde un lugar inicial a un lugar diferente, y preferiblemente se salen de la imagen, es decir quedan eliminadas completamente. Si hay sólo dos imágenes, cada una de un punto de vista diferente, se suman esas dos imágenes para dar una imagen válida. Dificultades de visión en una imagen no aparecen en la otra. Por lo tanto, las dos imágenes son complementarias entre sí. Within a sequence of images, you can see how the spots move along a path to one of the sides of the image. This means that if the multiple images after the acquisition process are put in a row in the order of their acquisition, a sequence of images can be obtained in which the spots are moved from an initial place to a different place, and preferably they leave the image, that is they are completely eliminated. If there are only two images, each from a different point of view, those two images are added to give a valid image. Vision difficulties in one image do not appear in the other. Therefore, the two images are complementary to each other.

Lo mismo se hace con una secuencia de imágenes obtenida de múltiples imágenes adquiridas. En este caso, el proceso de componer la imagen válida se lleva a cabo por varias etapas. Primero se busca la correspondencia en imágenes complementarias en toda la secuencia de imágenes. A partir de estas imágenes complementarias se componen imágenes recompuestas con el resultado de que se puede obtener una segunda secuencia de imágenes comprendiendo menos imágenes que antes. De esta segunda secuencia, se buscan otra vez imágenes complementarias para componerlas obteniendo una tercera secuencia. Dependiendo del número de imágenes de la secuencia y de la correspondencia entre las imágenes individuales puede haber sólo una secuencia, dos secuencias, tres secuencias o más secuencias hasta que finalmente se componga una imagen válida que representa la suma de todas las imágenes adquiridas con los efectos de los reflejos en los parabrisas eliminados. Así, se puede determinar de una manera segura y fiable la ocupación de un vehículo a controlar para aplicar o no descuentos en la estación de peaje.  The same is done with a sequence of images obtained from multiple acquired images. In this case, the process of composing the valid image is carried out in several stages. First, correspondence is sought in complementary images throughout the sequence of images. From these complementary images, recomposed images are composed with the result that a second sequence of images can be obtained comprising fewer images than before. From this second sequence, complementary images are sought again to compose them obtaining a third sequence. Depending on the number of images in the sequence and the correspondence between the individual images there may be only one sequence, two sequences, three sequences or more sequences until finally a valid image is composed that represents the sum of all the images acquired with the effects of the reflections on the windshield removed. Thus, the occupation of a vehicle to be controlled can be determined in a safe and reliable way to apply or not discounts at the toll station.

La determinación segura arriba mencionada resulta por un lado por del cambio de punto de vista que se produce con al menos dos cámaras, y por otro lado de la eliminación de los efectos de los reflejos 402 en los parabrisas.  The aforementioned safe determination results on the one hand because of the change of view that occurs with at least two cameras, and on the other hand the elimination of the effects of the glare 402 on the windshield.

La siguiente etapa consiste en determinar la ocupación 403, o lo que es lo mismo, contar el número de ocupantes válidamente identificados. Se efectúa por una parte a través de un reconocimiento facial 410 como se ve en la FIG. 4D. El reconocimiento facial detecta las caras de los ocupantes a través de características típicas como son por ejemplo la nariz, la boca, las orejas y los ojos. Mediante el número de caras detectadas se puede determinar entonces la ocupación en un vehículo.  The next stage consists in determining the occupation 403, or what is the same, counting the number of validly identified occupants. It is carried out on the one hand through a facial recognition 410 as seen in FIG. 4D. Facial recognition detects the faces of the occupants through typical features such as the nose, mouth, ears and eyes. The occupancy in a vehicle can then be determined by the number of faces detected.

Sin embargo con un sistema de control que comprenda al menos dos cámaras puede haber el problema de una duplicación de las personas en el vehículo. Por ejemplo, en el caso de exactamente dos cámaras que captan cada una exactamente una imagen se puede ver el perfil de un ocupante por ejemplo tanto por la derecha como por la izquierda. También puede ser que, por causa de un movimiento, se ve una gran porción de la cara de un ocupante a través de una cámara y sólo una porción pequeña de atrás a través de la otra. Entonces es muy probable que los dos perfiles captados por las dos cámaras parezcan dos personas distintas. Por tanto, el sistema debe determinar si estos dos perfiles corresponden realmente a dos personas o si tal vez se trata sólo de una persona. Lo mismo puede pasar igualmente con al menos dos, cuatro u ocho cámaras que captan al menos dos y/o múltiples imágenes.  However, with a control system comprising at least two cameras, there may be the problem of duplication of people in the vehicle. For example, in the case of exactly two cameras that each capture exactly one image you can see the profile of an occupant for example both from the right and from the left. It may also be that, because of a movement, a large portion of an occupant's face is seen through a camera and only a small portion of the back through the other. So it is very likely that the two profiles captured by the two cameras look like two different people. Therefore, the system must determine whether these two profiles really correspond to two people or if perhaps it is only one person. The same can also happen with at least two, four or eight cameras that capture at least two and / or multiple images.

La solución para determinar si se trata de una o dos personas es llevar a cabo un proceso adicional de localización 415 de los ocupantes dentro del vehículo para evitar duplicaciones.  The solution to determine if it is one or two people is to carry out an additional process of locating 415 of the occupants inside the vehicle to avoid duplication.

La FIG. 4D ilustra un sistema 400 y procedimiento a modo de ejemplo que comprende las etapas de identificar las caras 410 y localizarlas 415 posteriormente. Dicha identificación 410 y localización 415 se lleva a cabo con cada imagen que se ha captado 401 de forma cíclica. Una vez delimitado el campo de visión en el interior del vehículo 408 se efectúa un proceso continuo que incluye un reconocimiento facial 410 y una segmentación de caras 411. Dicha segmentación funciona a través de ventanas 412 de búsqueda de caras. Se detecta una posible cara mediante unos operadores que permiten identificar los elementos faciales más relevantes, que son los ojos, nariz, orejas y boca, es decir se procede a ejecutar un reconocimiento facial 410. Se abre una ventana dentro del campo de visión delimitado, se buscan elementos faciales y se valora el grado de certeza 413, 414 de los elementos faciales reconocidos. FIG. 4D illustrates an exemplary system 400 and method comprising the steps of identifying faces 410 and locating them 415 later. Said identification 410 and location 415 is carried out with each image that has been captured 401 cyclically. Once the field of vision is delimited inside the vehicle 408, a continuous process is carried out which includes a facial recognition 410 and a segmentation of faces 411. Said segmentation works through windows 412 for searching faces. A possible face is detected by means of operators that allow identifying the most relevant facial elements, which are the eyes, nose, ears and mouth, that is, a facial recognition 410 is executed. A window is opened within the delimited field of vision, facial elements are sought and the degree of certainty 413, 414 of the recognized facial elements is assessed.

Posteriormente se procede a evaluar la fiabilidad de las detecciones efectuadas y reducir la probabilidad de falsas detecciones de ocupación de los vehículos. Esto se lleva a cabo con un sistema de análisis de coherencia de los resultados. En este punto la utilización de la información sobre la duplicación de caras se usa también como factor de decisión. Es más probable que haya una persona si ambas caras coinciden en el espacio. El resultado de la evaluación de fiabilidad se plasma en un mapa de probabilidades tridimensional. La evaluación de fiabilidad supera un valor predeterminado, es decir, el valor predeterminado representa un umbral de fiabilidad. Si la fiabilidad supera el valor predeterminado anteriormente mencionado, la detección efectuada representa una persona. Una detección con fiabilidad que no supera un valor predeterminado no va a contar como un ocupante.  Subsequently, the reliability of the detections made and the probability of false vehicle occupancy detections are evaluated. This is carried out with a system of coherence analysis of the results. At this point the use of information on duplication of faces is also used as a decision factor. It is more likely that there is a person if both sides coincide in space. The result of the reliability assessment is reflected in a three-dimensional probability map. The reliability assessment exceeds a predetermined value, that is, the default value represents a reliability threshold. If the reliability exceeds the aforementioned predetermined value, the detection performed represents a person. A detection with reliability that does not exceed a predetermined value will not count as an occupant.

Por ejemplo, el valor predeterminado puede predeterminarse como del 70%. El umbral de fiabilidad se puede predeterminar también en un valor de 90%, dado que el sistema de la presente invención consigue una fiabilidad media superior al 90%.  For example, the default value can be predetermined as 70%. The reliability threshold can also be predetermined by a value of 90%, since the system of the present invention achieves an average reliability greater than 90%.

Al disponer de la localización de las ventanas cuyo contenido es una cara de alta probabilidad de detección, FIG. 7, se calcula su posición en un espacio tridimensional, es decir se lleva a cabo la etapa de localizar los ocupantes 415. El cálculo en el espacio se lleva a cabo mediante las técnicas de estereovisión y permite situar las caras detectadas en el espacio interior del vehículo sin que haya duplicaciones. La localización 415 incluye la aplicación de un umbral flotante de la función multivariable de similitud de cada elemento facial, de forma que se toleran las ocultaciones parciales. Una vez localizadas 415 las caras identificadas 410 en el vehículo en cada imagen obtenida de cada cámara, un sistema de referenciación geométrica de su localización dentro del vehículo procede a correlacionar 416 las localizaciones efectuadas para agrupar todas las localizaciones hechas de cada ocupante por las diferentes cámaras y evitar una posible contabilización repetida de un ocupante.  By having the location of the windows whose content is a face of high probability of detection, FIG. 7, its position in a three-dimensional space is calculated, that is to say the step of locating the occupants 415 is carried out. The calculation in the space is carried out by means of the stereovision techniques and allows to locate the detected faces in the interior space of the vehicle without duplication. Location 415 includes the application of a floating threshold of the multivariable similarity function of each facial element, so that partial concealments are tolerated. Once the faces identified 410 in the vehicle are located 415 in each image obtained from each camera, a geometric reference system of its location within the vehicle proceeds to correlate 416 the locations made to group all the locations made of each occupant by the different cameras and avoid possible repeated accounting of an occupant.

Una vez acabada la identificación de caras 410 y su localización 415, se conoce el número de ocupantes en el vehículo a controlar. Este número decide si se va a aplicar o no un descuento por alta ocupación. Todos los datos obtenidos hasta aquí se gestionan mediante unos medios de gestión que puede comprender software y hardware.  Once the identification of faces 410 and its location 415 is finished, the number of occupants in the vehicle to be controlled is known. This number decides whether or not to apply a discount for high occupancy. All the data obtained so far are managed by means of management that can comprise software and hardware.

La gestión de datos obtenidos comprende la transmisión del número de ocupantes a una unidad central en la estación de peaje y/o a al menos una interfaz de control para supervisar el procedimiento y su aplicación correcta. La unidad central está programada para decidir si el número detectado cumple los requisitos para ser considerado de alta ocupación y, en caso afirmativo, para aplicar un descuento a los ocupantes que viajen en este vehículo de alta ocupación. The management of data obtained includes the transmission of the number of occupants to a central unit at the toll station and / or at least one control interface to monitor the procedure and its correct application. The central unit is programmed to decide if the detected number meets the requirements to be considered high occupancy and, in case Yes, to apply a discount to occupants traveling in this high occupancy vehicle.

El procedimiento de la presente invención también puede comprender una etapa de almacenamiento de los datos obtenidos como todas las imágenes adquiridas, la fecha y hora de adquisición, el lugar y similares para verificaciones, controles o reclamaciones posteriores.  The method of the present invention may also comprise a step of storing the data obtained such as all acquired images, the date and time of acquisition, the place and the like for subsequent verifications, controls or claims.

Se entiende que las formas de realización aquí descritas pueden implementarse por hardware, software, firmware, middleware, o cualquier combinación de los mismos. Si el sistema o el procedimiento se implementan mediante software, firmware, middleware, programa código o segmentos de código, un programa informático, se pueden almacenar en un medio legible por ordenador como un componente de almacenamiento. El término "medio legible por ordenador" puede incluir, sin limitarse a ello, a varios medios capaces de almacenar, contener y/o portar instrucciones y/o datos. Por ejemplo, medios legibles por ordenador pueden incluir, pero no se limitan a, dispositivos de almacenamiento magnético (por ejemplo disco duro, disquete, tiras magnéticas, etcétera), discos ópticos (por ejemplo discos compacto (CD), disco versátil digital (DVD), etcétera), tarjetas inteligentes y dispositivos de memoria flash (por ejemplo, EPROM, tarjeta, memoria USB, etcétera).  It is understood that the embodiments described herein can be implemented by hardware, software, firmware, middleware, or any combination thereof. If the system or procedure is implemented by software, firmware, middleware, code program or code segments, a computer program can be stored in a computer-readable medium as a storage component. The term "computer readable medium" may include, without limitation, various means capable of storing, containing and / or carrying instructions and / or data. For example, computer-readable media may include, but are not limited to, magnetic storage devices (e.g. hard disk, floppy disk, magnetic strips, etc.), optical discs (e.g. compact discs (CD), digital versatile disc (DVD) ), etc.), smart cards and flash memory devices (for example, EPROM, card, USB stick, etc.).

Un programa informático, o segmento de código, puede representar un procedimiento, una función, un sub-programa, un programa, una rutina, una sub-rutina, un módulo, un paquete de software, una clase o cualquier combinación de instrucciones, estructuras de datos o informe de programa. Un segmento de código puede acoplarse a otro segmento de código o un circuito de hardware a través de pasar y/o recibir contenidos de información, datos, argumentos, parámetros o memoria. Información, argumentos, parámetros, datos etcétera se puede pasar, reenviar o transmitir usando cualquier medio adecuado incluyendo una memoria común, paso de mensaje, paso de llave, transmisión de red, etcétera.  A computer program, or code segment, can represent a procedure, a function, a sub-program, a program, a routine, a sub-routine, a module, a software package, a class or any combination of instructions, structures of data or program report. A code segment can be coupled to another code segment or a hardware circuit through passing and / or receiving information, data, arguments, parameters or memory contents. Information, arguments, parameters, data and so on can be passed, forwarded or transmitted using any suitable means including a common memory, message pass, key pass, network transmission, and so on.

Para una implementación de software, las técnicas descritas en la presente pueden implementarse mediante módulos (por ejemplo procedimientos, funciones, etcétera) que llevan a cabo las funciones descritas en la presente. Los códigos de software se pueden almacenar en unidades de memoria y ejecutar mediante procesadores. La unidad de memoria se puede implementar dentro del procesador o fuera del procesador, en cuyo caso se puede acoplar al procesador de manera comunicativa mediante varios medios conocidos en el ramo. Además, por lo menos un procesador puede incluir uno o más módulos operables para llevar a cabo las funciones descritas en la presente.  For a software implementation, the techniques described herein can be implemented by modules (eg procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein. Software codes can be stored in memory units and executed by processors. The memory unit can be implemented inside the processor or outside the processor, in which case it can be connected to the processor communicatively by several means known in the field. In addition, at least one processor may include one or more operable modules to perform the functions described herein.

Claims

Reivindicaciones Claims 1. Sistema automático para el control de ocupación de vehículos en una estación de peaje que comprende 1. Automatic system for vehicle occupancy control at a toll station comprising medios para adquirir imágenes;  means to acquire images; medios para eliminar los efectos de los reflejos en el parabrisas; y  means to eliminate the effects of glare on the windshield; Y medios para determinar el número de ocupantes en el vehículo;  means for determining the number of occupants in the vehicle; en el que los medios para adquirir imágenes comprenden al menos dos cámaras, en el cual cada cámara adquiere por lo menos una imagen.  in which the means for acquiring images comprise at least two cameras, in which each camera acquires at least one image. 2. Sistema según la reivindicación 1 , en el que las cámaras tienen una posición lateral respecto al vehículo a controlar, y hay por lo menos una cámara en cada lado de la vía por la cual circula el vehículo.  2. System according to claim 1, wherein the cameras have a lateral position with respect to the vehicle to be controlled, and there is at least one camera on each side of the road through which the vehicle is traveling. 3. Sistema según la reivindicación 2, en el que dichos medios para adquirir imágenes incluyen cámaras emparejadas, por ejemplo, de dos, cuatro u ocho cámaras, y dichas cámaras emparejadas están al menos a dos niveles diferentes de altura.  3. System according to claim 2, wherein said means for acquiring images includes paired cameras, for example, two, four or eight cameras, and said paired cameras are at least two different levels in height. 4. Sistema según la reivindicación 2, que comprende además un sistema de iluminación, un control automático o programable del tiempo de exposición, medios para la gestión de datos, medios para el almacenamiento de datos y al menos un interfaz de control. 4. System according to claim 2, further comprising a lighting system, an automatic or programmable control of exposure time, means for data management, means for data storage and at least one control interface. 5. Sistema según la reivindicación 2, en el que los medios para adquirir imágenes adquieren múltiples imágenes que representan más de 50 imágenes en secuencia.5. System according to claim 2, wherein the means for acquiring images acquire multiple images representing more than 50 images in sequence. 6. Sistema según la reivindicación 2, en el que los medios para eliminar los efectos de los reflejos en el parabrisas incluyen medios para el tratamiento iterativo de imágenes, y comprende 6. System according to claim 2, wherein the means for eliminating the effects of the reflections on the windshield include means for iterative image processing, and comprises medios para detectar contornos en cada imagen;  means for detecting contours in each image; medios para identificar el parabrisas en cada imagen a partir de los contornos detectados; y  means to identify the windshield in each image from the detected contours; Y medios para determinar la luminosidad en el interior del vehículo.  means to determine the brightness inside the vehicle. 7. Sistema según la reivindicación 6, en el que los medios para determinar la luminosidad comprende  7. System according to claim 6, wherein the means for determining the brightness comprises medios para generar una máscara alrededor del parabrisas identificado;  means for generating a mask around the identified windshield; medios para generar un histograma de luminosidad en base al área de la máscara; medios para determinar los valores que representan el entorno exterior y los valores que representan el interior del vehículo en base a un umbral determinado; y medios para llevar a cabo un proceso de ajuste de la ganancia en el que se excluyen los efectos de los reflejos en el parabrisas.  means for generating a brightness histogram based on the mask area; means for determining the values that represent the outside environment and the values that represent the interior of the vehicle based on a certain threshold; and means for carrying out a gain adjustment process in which the effects of glare on the windshield are excluded. 8. Sistema según la reivindicación 7, en el que los medios para llevar a cabo un proceso de ajuste de la ganancia comprende  8. System according to claim 7, wherein the means for carrying out a gain adjustment process comprises medios para enfocar la zona en el histograma que pertenece a la luminosidad del interior del vehículo; y  means for focusing the area on the histogram that belongs to the brightness of the interior of the vehicle; Y medios para ensanchar dicha zona enfocada. means for widening said focused area. 9. Sistema según la reivindicación 2, en el que los medios para determinar el número de ocupantes comprende 9. System according to claim 2, wherein the means for determining the number of occupants comprises medios para detectar elementos faciales en cada imagen;  means for detecting facial elements in each image; medios para evaluar la fiabilidad del reconocimiento facial en base a al menos un umbral;  means for assessing the reliability of facial recognition based on at least one threshold; medios para localizar y contar las caras de los ocupantes del vehículo en cada imagen. means to locate and count the faces of the occupants of the vehicle in each image. 10. Sistema según la reivindicación 9, en el que el al menos un umbral de fiabilidad es superior a un valor predeterminado. 10. System according to claim 9, wherein the at least one reliability threshold is greater than a predetermined value. 11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios para adquirir imágenes adquieren imágenes cuando el vehículo está parado en la estación de peaje.  11. System according to any of the preceding claims, wherein the means for acquiring images acquire images when the vehicle is stopped at the toll station. 12. Sistema según la reivindicación 1 1 , en el que los medios para adquirir imágenes adquieren imágenes además durante la aproximación del vehículo a la estación de peaje.  12. System according to claim 1, wherein the means for acquiring images also acquires images during the approach of the vehicle to the toll station. 13. Procedimiento para el control de ocupación de vehículos en una estación de peaje, que comprende las etapas de 13. Procedure for controlling vehicle occupancy at a toll station, which includes the stages of adquirir al menos dos imágenes de un vehículo con al menos dos cámaras, una imagen por cámara;  acquire at least two images of a vehicle with at least two cameras, one image per camera; eliminar los efectos de los reflejos en el parabrisas; y  eliminate the effects of glare on the windshield; Y determinar el número de ocupantes en el vehículo.  Determine the number of occupants in the vehicle. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que las cámaras tienen una posición lateral respecto al vehículo a controlar, y hay por lo menos una cámara en cada lado de la vía por la cual circula el vehículo.  14. A method according to claim 13, wherein the cameras have a lateral position with respect to the vehicle to be controlled, and there is at least one camera on each side of the road through which the vehicle circulates. 15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que las cámaras son cámaras emparejadas, por ejemplo, dos, cuatro u ocho cámaras, y dichas cámaras emparejadas están al menos a dos niveles diferentes de altura.  15. A method according to claim 14, wherein the cameras are paired cameras, for example, two, four or eight cameras, and said paired cameras are at least two different height levels. 16. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende además las etapas de  16. The method according to claim 14, further comprising the steps of gestionar los datos obtenidos; y  manage the data obtained; Y almacenar los datos obtenidos.  Store the data obtained. 17. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la etapa de adquirir al menos dos imágenes incluye adquirir múltiples imágenes que representan más de 50 imágenes en secuencia. 17. The method of claim 14, wherein the step of acquiring at least two images includes acquiring multiple images representing more than 50 images in sequence. 18. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la etapa de eliminar los efectos de los reflejos en el parabrisas incluye un tratamiento iterativo de imágenes, y comprende detectar contornos en cada imagen;  18. The method of claim 14, wherein the step of eliminating the effects of the glare on the windshield includes an iterative treatment of images, and comprises detecting contours in each image; identificar el parabrisas en cada imagen a partir de los contornos detectados; y ajustar la luminosidad de adquisición a la del interior del vehículo.  identify the windshield in each image from the detected contours; and adjust the acquisition brightness to that inside the vehicle. 19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que la etapa de determinar la luminosidad comprende  19. The method according to claim 18, wherein the step of determining the brightness comprises generar una máscara alrededor del parabrisas identificado; generar un histograma de luminosidad en base al área de la máscara; determinar los valores que representan el entorno exterior y los valores que representan el interior del vehículo en base a un umbral determinado; y generate a mask around the identified windshield; generate a brightness histogram based on the mask area; determine the values that represent the outside environment and the values that represent the interior of the vehicle based on a certain threshold; Y llevar a cabo un proceso de ajuste de la ganancia en el que se excluyen los efectos de los reflejos en el parabrisas.  carry out a gain adjustment process in which the effects of glare on the windshield are excluded. 20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que la etapa de llevar a cabo un proceso de ajuste de la ganancia comprende  20. The method of claim 19, wherein the step of carrying out a gain adjustment process comprises enfocar la zona en el histograma que pertenece a la luminosidad del interior del vehículo; y  focus the area on the histogram that belongs to the brightness of the interior of the vehicle; Y ensanchar dicha zona enfocada.  widen said focused area. 21. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que la etapa de determinar el número de ocupantes comprende  21. The method of claim 14, wherein the step of determining the number of occupants comprises detectar elementos faciales en cada imagen;  detect facial elements in each image; evaluar la fiabilidad del reconocimiento facial en base a al menos un umbral;  assess the reliability of facial recognition based on at least one threshold; localizar y contar las caras de los ocupantes del vehículo en cada imagen.  Locate and count the faces of the occupants of the vehicle in each image. 22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de adquirir imágenes se lleva a cabo cuando el vehículo está parado en la estación de peaje.  22. Method according to any of the preceding claims, wherein the step of acquiring images is carried out when the vehicle is stopped at the toll station. 23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que la etapa de adquirir imágenes se lleva a cabo además durante la aproximación del vehículo a la estación de peaje.  23. The method of claim 22, wherein the step of acquiring images is further carried out during the approach of the vehicle to the toll station. 24. Medio legible por ordenador que comprende instrucciones, que una vez son ejecutadas por un ordenador, llevan a cabo el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 13 al 23.  24. Computer-readable medium comprising instructions, which once executed by a computer, carry out the procedure of any of claims 13 to 23. 25. Programa informático para llevar a cabo las etapas de cualquiera de las reivindicaciones 13 a 23.  25. Computer program for carrying out the steps of any of claims 13 to 23.
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