CN104917957A - 用于控制摄像机成像的设备及其系统 - Google Patents

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Abstract

在一种摄像机控制设备中，成像控制单元控制摄像机的成像操作。所述摄像机能拍摄从场所入口进入场所的车辆的牌照的图像。检测区域设置单元设置用于检测车辆位置的平面检测区域。车辆检测单元基于所述检测区域检测所述车辆的位置。所述摄像机能改变其成像方向。所述检测区域设置单元将检测区域组设置成从所述入口朝向场所内的多个级，每一个所述检测区域组由在所述入口的宽度方向上对齐的多个检测区域构成。所述成像控制单元在根据所述车辆检测单元检测到的所述车辆位置改变所述摄像机的成像方向的同时进行成像。

Description

用于控制摄像机成像的设备及其系统
技术领域
本发明涉及一种用于控制光学摄像机成像的设备以及设有该设备的系统，并且具体地讲，涉及一种追踪从场所入口进入场所(地点、位置)的车辆并且拍摄车辆牌照的光学图象的设备及系统。
背景技术
常规地，已知这样一种系统：当顾客驾车访问商店时，就在顾客停放车辆的场所(例如停车场)内获取到顾客信息。例如，按照日本专利公开No.4038232的描述，已知一种根据顾客汽车(车辆)的在牌照上所标识的牌照号码(车牌号)识别顾客的系统。在诸如此类的系统中，摄像机拍摄从入口进入场所的车辆的牌照号的图像，并且从所拍摄的图像识别车牌号(例如参见日本专利公开No.4038232)。
然而，在上述常规技术中，当入口的侧向宽度较宽时，在尝试通过单个摄像机对入口整体进行成像的情况下，可能无法获得进行车牌号识别所需的分辨率(像素数)的拍摄图像。针对这种问题，可以考虑用多个摄像机对整个入口进行成像的方法或使用单云台变焦(PTZ)摄像机移动成像方向以便追踪移动车辆的方法。
然而，在前一种方法中，需要提供用于拍摄车牌图像的多个专用摄像机，导致的问题是因此增加了系统成本。此外，在后一种方法中，当进入场所的车速很高时，PTZ控制无法跟上车辆的运动，并且车牌号图像拍摄失败的可能性增大。
鉴于上述情况完成了本发明。本发明的目的是提供一种摄像机控制设备，这种摄像机控制装置在通过单个摄像机拍摄车辆的车牌号的图像的同时能拍摄具有车牌号识别所需的分辨率的拍摄图像并且降低成像失败的风险。
发明内容
根据实例的摄像机控制设备包括：成像控制单元，其控制摄像机的操作，该摄像机拍摄从入口进入场所的车辆的牌照的图像；检测区域设置单元，其设置用于检测车辆位置的平面检测区域；车辆检测单元，其基于所述检测区域设置单元设置的检测区域检测所述车辆的位置。所述摄像机被配置成能改变其成像方向。所述检测区域设置单元将检测区域组设置成从入口到场所内部的多个级，每一个检测区域组由在入口的宽度方向上对齐的多个检测区域构成。所述成像控制单元在根据所述车辆检测单元检测到的车辆位置改变所述摄像机的成像方向的同时进行成像。
换句话讲，当在该等检测区域组中的最靠近入口的第一级检测区域组的检测区域中检测到车辆时，成像控制单元执行例如以下的定位操作。在定位操作中，首先，成像控制单元将摄像机的成像方向的位置改变为朝向第一级检测区域组中检测到车辆的位置(检测区域)。然后，当在下一级检测区域组中检测到车辆时，成像控制单元将摄像机的成像方向的位置改变为朝向下一级检测区域组中检测到车辆的位置。诸如此类的定位操作相继执行直到在距离入口最远的最终级检测区域组中检测到车辆为止。然后，当在最终级检测区域组中检测到车辆时，成像控制单元将在最终级检测区域组中检测到车辆的检测区域确定为摄像机的最终成像方向，并且对车辆进行成像。
以此方式，当车辆检测单元检测到车辆从入口进入场所时，成像控制单元开始摄像机的定位操作，并且在进行车辆的成像之前相继改变摄像机的成像方向以匹配(追踪)由车辆检测单元检测到的车辆的位置变化。在这种情况下，在该等检测区域组中的最靠近入口的第一级检测区域组由两个或两个以上检测区域构成，并且后续级检测区域组由比前一级检测区域组中的检测区域的数量更多的检测区域构成。换句话讲，设置成多个级的该等检测区域组中的检测区域在数量上从入口朝着场所内增加，并且单个检测区域的宽度方向尺寸变得越来越小(用于车辆位置检测的分辨率增加)。因此，在摄像机的上述定位操作中，随着车辆从入口朝着场所内部移动，或者换句话说，随着逐渐接近进行车辆成像的时间，摄像机的成像方向的变化量(运动量)变得越来越小。因此，即使当摄像机的成像方向的变化速度(运动速度)较低，并且车辆的速度较高等时，可以追踪正在进入场所的车辆的运动并且可以在适当的成像方向进行成像。
此外，在这种情况下，不需要包括入口的整个区域来作为摄像机的成像区域。成像区域可以仅仅是包括最终级检测区域组的单个检测区域。因此，拍摄的图像的分辨率不会显著减小。因此，在本发明中，即使在例如入口宽度较宽的汽车销售店的商店的情况下，也可以在通过单个摄像机拍摄正在从入口进入场所的车辆的牌照的图像的同时获得具有用于车牌号识别所需分辨率的拍摄的图像，并且可以减小成像失败的风险。
附图说明
在附图中：
图1是第一实施例的示意图，示出了构成车牌号识别系统的各功能；
图2是车牌号识别系统的示意性配置图；
图3A至图3C是用于说明定位操作和成像操作的详细实例的示意图；
图4是最终级检测区域与摄像机的视角之间的关系的示意图；
图5是概述第一实施例中的由成像控制单元执行的定位操作的流程图；
图6是与图2对应的第二实施例的示意图；并且
图7是概述第二实施例中的由成像控制单元执行的定位操作的流程图；
图8是与图2对应的第三实施例的示意图；以及
图9是概述第三实施例中执行的检测区域的移位调整的局部流程图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的多个实施例。实施例中相同或本质上相同的构造具有相同的附图标记。将省略或简化相同构造的冗余描述。
(第一实施例)
以下参照图1至图5描述本发明的第一实施例。
图1所示的车牌号识别系统1用于例如汽车经销商的商店中，并且识别访问商店的顾客的车辆(或汽车，由图2的附图标记2表示)的牌照号码(车牌号)。当根据诸如此类车牌号识别系统1所识别的车牌号参照存储顾客信息的数据库时，可以查阅有关访问顾客的信息(顾客信息)，从而允许迅速提供各种类型的适当服务，而无需让到访的顾客等待。
车牌号识别系统1包括区域传感器3、光学摄像机4(诸如可见光摄像机或红外光摄像机)和图像处理设备5。区域传感器3包括例如激光雷达装置，该激光雷达装置在检测方向上旋转的同时间歇地辐射激光束(在这种情况下是沿着水平方向的扫描平面的激光束扫描)，并且接收激光束的反射光。区域传感器3的距离测量单元3a基于从辐射激光束到接收反射光的时间量测量到反射激光束的物体的距离。
除了如上所述测量与物体的距离的距离测量单元3a之外，区域传感器3还包括：设置检测区域的检测区域设置单元3b，检测车辆2的位置的车辆检测单元3c，以及控制用于成像的摄像机4的成像操作(包括视角的取向和成像时间)的成像控制单元3d。在本实施例中，单元3b-3d在功能上通过计算机系统SY的操作来实现，计算机系统SY设有图中未示的CPU(中心处理单元)以及诸如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)的各种类型的存储器(图中未示出)。因为预定类型的软件程序(应用程序)被预先存储到ROM中，所以CPU从该ROM中读取此类程序，并与RAM协同来执行由这些程序所指示的处理，从而在功能上实现单元3b-3d。当然，因为距离测量单元3a配备有计算和控制部分，该部分也可以通过计算机系统SY的操作在功能上实现。根据本实施例，摄像机控制设备6由检测区域设置单元3b、车辆检测单元3c和成像控制单元3d构成。由摄像机控制设备6提供的功能未必要求由区域传感器3来提供，并且可以通过使用与区域传感器3分开的外部设备来实现。
检测区域设置单元3b将用于检测从入口G进入场所(或地点、位置)的车辆2的位置(与车辆对应)的检测区域虚拟地设置为由存储器存储的数据。该检测区域由水平方向上的平面(水平面)上虚拟设置的XYZ座标系限定，水平方向是区域传感器3的检测方向。具体地讲，如图2所示，检测区域设置单元3b将检测区域组7至9虚拟地设置成真实空间RS中的从入口G朝向场所内的多个级(本实施例为三个级)。在各检测区域组7至9中，多个矩形检测区域在入口G的宽度方向(图2中的左/右方向)上对齐。三个检测区域组7至9均设置成在宽度方向上覆盖入口G的整个区域。用于指示XYZ座标系和该XYZ座标系中的检测区域组7至9的位置信息被提前存储在计算机系统SY的图中未示出的ROM中。该XYZ座标系的原点可以被设置在真实空间RS中的恰当的参照位置处。关于检测区域组7至9的位置信息也可以是在XYZ座标系中从原点到各个检测区域的角度和距离。
第一级中的检测区域组7(与第一级检测区域组对应)被配置成使得两个检测区域E11和E12在入口G的宽度方向上对齐。第一级检测区域组7设置在靠近入口G的位置，使得车辆2进入场所时被迅速检测到。第二级检测区域组8被配置成使得四个检测区域E21至E24在入口G的宽度方向上对齐。各检测区域E21至E24的宽度是第一级检测区域E11或E12的宽度的一半(宽度方向的尺寸是一半)。
第三级检测区域组9(与最终级检测区域组对应)被配置成使得八个检测区域E31至E38在入口G的宽度方向上对齐。各检测区域E31至E38的宽度是第二级检测区域E21至E24的宽度的一半(宽度方向的尺寸是一半)。按照以下的描述，第三级检测区域组9是车辆2的成像方向。该成像方向被设置成具有特定视角的方向位置。当车辆2的成像方向在停放空间P内时，有可能因为停放车辆2所做的转向操作等原因而无法拍摄到牌照2a的图像。因此，第三级检测区域组9设置在停放空间P之前的位置(朝着入口G)。
以此方式，在检测区域组7至9中最靠近入口G的第一级检测区域组7由两个检测区域E11和E12构成。后续级检测区域组8和9分别由比前一级中的检测区域组的检测区域的数量(2和4)更多的检测区域(4和8)构成。
车辆检测单元3c根据距离测量单元3a提供的距离测量数据以及检测区域设置单元3b设置的检测区域E11至E38来检测车辆2的位置。具体地讲，车辆检测单元3c将从距离测量数据获取的车辆2的水平方向的位置(水平面上的座标)与所有检测区域E11至E38的座标进行比较，从而在多个检测区域E11至E38中检测从入口G进入场所的车辆2所处的检测区域。成像控制单元3d在根据车辆检测单元3c检测到的车辆2的位置改变摄像机4的成像方向的同时进行成像(以下详细描述)。
摄像机4是由PTZ(云台镜头)控制技术控制的PTZ摄像机，并且包括：实现水平转动(panning)、竖直转动(tilting)和伸缩(zooming)的PTZ功能4a；拍摄视频的视频成像功能4b；以及拍摄静态图像的静态图像成像功能4c。摄像机4的功能4a至4c根据区域传感器3的成像控制单元3d提供的命令来执行。摄像机4将从入口G进入场所的车辆2的光学图象拍摄为静态图像，并且将拍摄的图像数据输出到图像处理设备5。
图像处理设备5由个人计算机(PC)等配置。图像处理设备5包括车牌号识别功能5a，该功能从摄像机4输出的拍摄的图像数据提取车辆2的牌照2a部分的图像，并且从切取的图像识别车牌号。车牌号识别功能5a例如通过安装在PC中的运行中的预定应用程序来实现。
区域传感器3和摄像机4附接在商店的墙壁表面上、专用杆等表面上。区域传感器3的安装高度距离地面例如约60cm至80cm。这样做的原因是为了防止激光束辐射到车辆2的车窗表面上而无法测量距离的情形。此外，摄像机4的安装高度比区域传感器3的安装高度更高，并且距离地面例如约2m至3m。
在上述配置中，成像控制单元3d执行以下定位操作。当在第一级检测区域组7中检测到车辆2时(步骤S1)，成像控制单元3d控制摄像机使得摄像机4的成像方向朝着车辆2能被检测到的位置移动，或者换句话讲，朝着检测区域E11或E12移动(在左/右方向上移动＝水平转动(pan))(步骤S2)。此时，成像方向的目标(即目标方向)靠近检测区域E11或E12在左/右方向中的中心。
然后，当在第二级检测区域组8中检测到车辆2时(步骤S3)，成像控制单元3d控制摄像机4使得摄像机4的成像方向朝着车辆2能被检测到的位置移动，或者换句话讲，朝着检测区域E21至E24的任何一个移动(步骤S4)。同样在此时，按照与第一级类似的方式，成像方向的目标靠近检测区域E21至E24的任何一个在左/右方向中的中心。
然后，当在第三级检测区域组9中检测到车辆2时(步骤S5)，成像控制单元9控制摄像机4使得摄像机4的成像方向朝着车辆2能被检测到的位置移动，或者换句话讲，朝着检测区域E31至E38的任何一个移动(步骤S6)同样在此时，按照与第一级和第二级类似的方式，成像方向的目标靠近检测区域E31至E38的任何一个在左/右方向中的中心。当按照上述方式完成定位操作时，成像控制单元3d用第三级检测区域E31至E38的任何一个作为摄像机4的最终成像方向(具有特定视角)进行静态图像的成像(步骤S7)。该静态图像的数据然后被输出到图像处理设备5以用于车牌号识别(步骤S8)。
在前述步骤S1至S8中，步骤S1在功能上实现第一确定装置，步骤S2在功能上实现第一改变装置，步骤S3和S5在功能上实现第二确定装置和重复装置，步骤S4和S6在功能上实现第二改变装置，步骤S7在功能上实现成像装置，步骤S8在功能上实现输出装置。
当车辆检测单元3c检测到车辆2进入场所时，成像控制单元3d立即开始按照这种方式的摄像机4的定位操作。换句话讲，成像控制单元3d被配置成相继改变摄像机4的成像方向，以便在对车辆2进行成像之前追踪由车辆检测单元3c检测到的车辆2的位置变化。因此，由于车辆检测单元3c按照以下描述的方式优化车辆2的检测区域，可以追踪进入场所的车辆2的运动，并且可以在合适的成像方向进行成像，而不受车辆2的速度的影响。
换句话讲，以下根据表达式(1)设置第一级检测区域组7与第三级检测区域组9之间的距离l。这里，改变摄像机的成像方向(水平转动操作)所需的最大时间量用tc表示，车辆2的估计最大运动速度用va表示。
l＝tc×va       (1)
如果摄像机4专用于车牌号识别系统1并且通常面对入口G附近的区域，最大时间量tc例如可以设置成成像方向从检测区域组7至9的一端移动到另一端所需的时间量。此外，如果摄像机4除了由车牌号识别系统1使用之外还用于拍摄场所内其他位置的图像(例如用于监测场所)，最大时间量tc例如可以设置成成像方向从面对距离入口G最远的位置的状态移动到检测区域组7至9所需的时间量。
接下来，将描述上述配置中定位操作和成像操作的具体实例。
在这种情况下，如图3A所示，在车辆检测单元3c检测到车辆2进入场所之前，摄像机4的成像方向是包括检测区域E38的位置。然后，当在第一级检测区域E11中检测到车辆2时，摄像机4执行水平转动(pan)操作使得成像方向(具有视角)朝着检测区域E11的中心移动(参见图3A)。接下来，当在第二级检测区域E22中检测到车辆2时，摄像机4执行水平转动操作使得成像方向朝着检测区域E22的中心移动(参见图3B)。
然后，当在第三级检测区域E33中检测到车辆2时，摄像机4执行水平转动操作使得成像方向朝着检测区域E33的中心移动。在这种情况下，由于在第一和第二级执行的定位操作，成像方向已经基本上移动到靠近检测区域E33。因此，检测区域E33因为摄像机4所执行的水平转动操作而变成摄像机4的成像方向(参见图3C)。
然后，在图3C的状态中，摄像机4执行静态图像的成像。此时，如图4所示，在给检测区域E33提供预定角度余量的视角中进行车辆2的成像。按照上述角度余量，可以设置至少约为车辆2的牌照2a的在水平方向中的侧宽的一半的长度。诸如此类的视角调节可以通过设置摄像机4的安装位置、设置伸缩倍率等来进行。
如上所述，根据本实施例的区域传感器3包括：距离测量单元3a，测量到物体的距离；检测区域设置单元3b，其将检测区域组7至9(检测区域E11至E38)设置成从入口G朝着场所内的三个级；车辆检测单元3c，其将距离测量数据与检测区域E11至E38进行比较，从而检测车辆2的位置；以及成像控制单元3d，其基于由车辆检测单元3c检测的车辆2的位置控制摄像机4的操作。
然后，当车辆检测单元3c检测到车辆2进入场所时，成像控制单元3d开始摄像机4的定位操作。成像控制单元3d相继改变摄像机4的成像方向，以便追踪车辆2从开始对车辆2进行成像之前的时间点起的检测位置的变化。当在最终级检测区域组9中检测到车辆2时，成像控制单元3d将车辆2被检测到的位置确定为最终成像方向并且通过摄像机4进行静态图像的成像。在诸如此类的配置中，即使当车辆2的速度较高时，仍可以追踪正在进入场所的车辆2的运动并且可以在适当的成像方向进行成像。
此外，难以确定无疑地估计以下行为：例如，已经从入口G进入的车辆2是沿着图2中的实线箭头所示的轨迹行进并朝着左侧的停放空间P移动，还是沿着虚线箭头所示的轨迹行进并朝着右侧的停放空间P移动。然而，在根据本实施例的配置中，因为按照上述方式移动摄像机4的成像方向以便追踪已经进入场所的车辆2的运动，所以可以在合适的成像方向进行成像。
此外，在这种情况下，不需要包括入口G的整个区域来作为摄像机4的成像区域。成像区域可以仅仅是包括最终级检测区域组9中的单个检测区域(E31至E38的任何一个)。如图2所示，各检测区域E31至E38的宽度方向的长度约为入口G的宽度方向的长度的八分之一。因此，摄像机4拍摄的图像的分辨率不会显著减小。以此方式，根据本实施例，即使当商店是入口G的宽度较宽的汽车销售店等时，也可以在通过单个摄像机4拍摄从入口G进入场所的车辆2的牌照2a的图像的同时获得具有用于车牌号识别所需分辨率的拍摄的图像，并且可以减小成像失败的风险。
一般而言，激光雷达装置被配置成将物体沿着扫描平面的中心识别为一个点。另一方面，检测区域E11至E38是平面。因此，当在预定的检测区域中检测到车辆2时，车辆2的中心(点)一直存在于作为平面的预定检测区域内。此外，一般而言，车辆2的牌照2a靠近车辆2的中心。因此，当将包括在最终级检测区域组9中的车辆2被检测到的检测区域(E31至E38中的任何一个；参见图2)的区域按照上述方式设置成摄像机4的成像方向(具有视角)时，可以可靠地拍摄牌照2a的图像。
然而，当在检测区域E31至E38的任何一个恰好匹配的视角中进行成像时，如果在最终级检测区域组9中在检测区域E31至E38边缘的位置检测到车辆2，牌照2a的那一部分可能无法被拍摄到图像中(例如，参见图4)。因此，当在最终级检测区域组9的检测区域E31至E38中检测到车辆2时，成像控制单元3d控制摄像机4的操作以便以能够给车辆2被检测到的区域提供预定角度余量的视角来拍摄车辆2的图像。因此，可以确定无疑地拍摄车辆2的牌照2a的图像，而不受在最终级检测区域组9中的车辆2被检测到的位置的影响。
车辆检测单元3c定期参照从距离测量数据和所有检测区域E11至E38获取的车辆2的位置，从而在多个检测区域E11至E38中检测存在车辆2的检测区域。因此，可以确定无疑地防止发生车辆2未被检测到的情形。车辆检测单元3c可以动态改变用于检测车辆2的区域。换句话说，车辆检测单元3c可以改变用于检测的区域使得当通过参照第一级检测区域组7的检测区域E11和E12而检测到车辆2进入场所时，通过顺序参照第二级和后续级检测区域组8和9的检测区域(E21至E24以及E31至E38)而随后检测到车辆2。因此，由于车辆检测单元3c将会同时参照的检测区域组的数量是单个检测区域组，所以可以减少车辆检测单元3c和检测区域设置单元3b上的处理负载。
此外，在这种情况下，当参照第二级和后续级检测区域组8和9时，车辆检测单元3c可以优先开始参照从宽度方向上靠近前一级检测区域组中已经检测到车辆2的检测区域的位置的检测区域。例如，如图3所示，当在第一级检测区域组7的检测区域E11中检测到车辆2时，在参照第二级检测区域组8时，车辆检测单元3c首先参照在宽度方向上的位置靠近检测区域E11的检测区域E21和E22，随后照此顺序参照检测区域E23和E24。此外，如图3所示，当在第二级检测区域组8的检测区域E22中检测到车辆2时，在参照第三级检测区域组9时，车辆检测单元3c首先参照在宽度方向上的位置靠近检测区域E22的检测区域E33和E34，随后照此顺序参照检测区域E32、E35、E31、E36、E37和E38。
因此，可以获得以下效果。换句话说，已经从入口G进入场所并试图停车的车辆2极少会突然改变运动方向。当运动方向突然改变时，很可能车辆2在进入入口G之后立即进行U型掉头并从出口G出来。因此，车辆2穿过预定级检测区域组的位置(检测区域)非常可能是靠近在前一级检测区域组中已经检测到车辆2的检测区域的位置。因此，在上述技术中，通过优先参照车辆2最可能经过的检测区域来进行车辆2的检测。因此，可以避免发生未检测到车辆2的以下情况：在正在参照除车辆2穿过的位置之外的位置处的检测区域的同时，车辆2前进到下一级检测区域组。
根据本实施例，车辆检测单元3c定期检测(监测)车辆2是否进入场所。当车辆检测单元3c检测到车辆2进入时，成像控制单元3d开始摄像机4的定位操作。因此，不要求摄像机4一直面对入口G。因此，在根据本实施例的配置中，摄像机4可以在此期间执行其他成像操作，例如拍摄用于监测场所上的预定区域的视频，直到车辆2被检测到为止。因此，摄像机4可以满负荷工作，从而提高成本效益。
(第二实施例)
以下参照图6和图7描述本发明的第二实施例。
根据本实施例，用于检测车辆2的区域按照以下方式动态变化。换句话说，当在第一级检测区域组7中检测到车辆2时，车辆检测单元3c通过参照第二级检测区域组8的检测区域E21至E24中与在第一级检测区域组7中检测到车辆2的位置(检测区域)对应的检测区域以及与该对应的检测区域相邻的检测区域来检测车辆2。然后，车辆检测单元3c通过参照第三级检测区域组9的检测区域E31至E38中与在第二级检测区域组8中检测到车辆2的位置对应的检测区域以及与该对应的检测区域相邻的检测区域来检测车辆2。
接下来，将描述根据本实施例的用于检测车辆2的方法的具体实例。
如图6所示，当在第一级检测区域E11中检测到车辆2时，车辆检测单元3c通过将后续第二级的检测区域E21至E24中与检测区域E11对应的检测区域E21和E22(在图6中位于检测区域E11下方)以及与检测区域E22相邻的检测区域E23设置为检测目标来执行车辆2的检测。因此，从检测目标中排除第二级检测区域组8的检测区域E24。
然后，当在第二级检测区域E22中检测到车辆2时，车辆检测单元3c通过将后续第三级的检测区域E31至E38中与检测区域E22对应的检测区域E33和E34(在图6中位于检测区域E22下方)以及分别与检测区域E33和E34相邻的检测区域E32和E35设置为检测目标来执行车辆2的检测。因此，从检测目标中排除第三级检测区域组9中的检测区域E31和E36至E38。
前述的在下一级检测区域组8和9中的相邻检测区域的动态参照，与在图5中的步骤S3和S5中所示的确定过程一起，在图7中所示的确定步骤S3A和S5A中执行，其他步骤与图5中的相同。
因此，随着距离入口G的距离增大，车辆检测单元3c同时将要参照的检测区域的数量反而减小。此外，在这种情况下，不是简单减少将要参照的检测区域的数量，而是通过从参照目标中排除车辆2不可能移动到的检测区域来减少将要参照的检测区域的数量。因此，根据本实施例，在避免发生未检测到车辆2的同时，可以进一步减小车辆检测单元3c和检测区域设置单元3b上的处理负载。
在上述配置中，当检测区域组7至9之间的距离相对于车辆2的估计行为太宽或者各检测区域E11至E38的侧宽相对于车辆2的估计行为太窄时，由于第二级和第三级中设置成参照目标的检测区域的数量增加，可以确定无疑地避免发生未检测到(未追踪到)车辆2。
(第三实施例)
以下参照图8和图9描述本发明的第三实施例。
车辆检测单元3c可以从距离测量单元3a提供的距离测量数据在检测区域E11至E38中检测到车辆2的大致位置。检测区域设置单元3b然后根据车辆检测单元3c检测的车辆2的大致位置按照以下方式调节第二级和后续级检测区域组8和9中检测区域的布置(布置调节过程)。
换句话说，检测区域设置单元3b从前一级检测区域组中检测到车辆2的检测区域中车辆2的大致位置估计车辆2的后续运动轨迹。例如，如图8所示，当第一级检测区域组7中检测到车辆2的检测区域E11内的车辆2的大致位置变化如实线而非虚线所示时，可以估计车辆2的后续运动轨迹将如实线表示(图9中的步骤S11)。
检测区域设置单元3b调节检测区域的宽度方向的布置，使得车辆2可以被包括在检测区域的宽度方向中心(图9中的步骤S12)。例如，如图8所示，检测区域设置单元3b调节(转到图8的左侧)第二级和后续级检测区域组8和9的检测区域E21至E24和E31至E38的宽度方向的布置，以便跟随车辆2的运动轨迹。在这种情况下，在检测区域组8和9中，在图8左端的检测区域E21和E31被切除使得其左边缘与检测区域E11的左边缘匹配。然而，不会切除检测区域E21和E31。
以此方式，当动态改变第二级和后续级检测区域组8和9中检测区域E21至E24和E31至E38的布置时，摄像机4的视角中心最终包括车辆2的牌照2a的可能性增大，同时确定无疑地避免发生未检测到车辆2。因此，可以更加确定无疑地获取用于车牌号识别所需的拍摄的图像。
(其他实施例)
本发明不限于以上描述并附图图示的实施例。以下修改和扩展是可行的。
摄像机4不要求是PTZ摄像机，例如仅仅要求是至少能进行水平转动操作的摄像机，只要摄像机仅用于拍摄正从入口G进入的车辆2的牌照2a的图像。此外，摄像机自身不要求设有用于改变成像方向(取向)的功能。例如，用于改变成像方向的功能可以通过使摄像机附接在能进行旋转操作并且其旋转操作能被控制的附接基座上来实现。
摄像机4和区域传感器3可以被安装在同一支撑件上，例如杆上。
此外，不要求摄像机4包括静态图像成像功能4c。在这种情况下，图像处理设备5可以设有用于从视频切取静态图像的功能。可替代地，图像处理设备5的车牌号识别功能5a可以设有用于直接从视频识别车牌号的功能。因此，即使当摄像机4通过视频成像功能4b拍摄正从入口G进入场所的车辆2的视频时，图像处理设备5可以识别车辆2的车牌号。
距离测量单元3a提供的功能不仅可以由使用激光的激光雷达来实现，而且可以由测量到物体的距离的其他雷达装置(例如，使用声波的雷达装置)来实现。
只需要求检测区域设置单元3b将检测区域组设置成从入口G朝着场所内的多个级。因此，检测区域设置单元3b可以将检测区域组设置成两个级或四个级或四个以上个级。例如，当由上述表达式(1)确定的距离l很短并且难以将检测区域组设置成三个级时，检测区域组可以设置成两个级。
此外，可以根据所要求的车辆2的检测精度等酌情改变构成检测区域组的检测区域的数量，只要满足以下条件：“第一级检测区域组中检测区域的数量是2或2以上”，并且“后续级检测区域组中检测区域的数量大于前一级检测区域组中检测区域的数量”。例如，最终级检测区域组由四个检测区域构成的配置是可能的。然而，在这种情况下，第一级检测区域组由两个检测区域构成，并且省略第二级检测区域组。
在不偏离本发明精神的前提下，本发明可以以多种其他形式实施。因此现已描述的实施例和变形意图仅是说明性而非限制性的，因为本发明的范围仅由所附权利要求书而不是说明书来限定。因此，落入权利要求原则和限定内及其等同范围内的所有改变均应被看做是涵盖在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于控制光学摄像机(4)的成像操作的设备，包括：
成像控制单元(3d)，控制所述摄像机的成像操作，所述摄像机安装在设有入口的场所内并且能在真实空间中改变所述摄像机的成像方向并且能够拍摄进入所述场所的车辆的牌照的光学图像；
检测区域设置单元(3b)，将在位置方面表示所述场所的数据虚拟地设置成多个检测区域组，每一个所述检测区域组由用于检测所述车辆在所述场所中的位置的多个平面检测区域构成，
其中，所述多个检测区域组的每一个中的多个检测区域在所述入口的宽度方向上对齐，并且各所述检测区域组的多个检测区域在从所述入口朝着所述场所内的多个级中对齐，并且
所述多个检测区域组包括在位置上最靠近所述入口的第一级检测区域组以及在位置上随后所述第一级检测区域组的后续级检测区域组，所述第一级检测区域组由两个或两个以上所述检测区域构成，所述后续级检测区域组由一个或多个检测区域组构成，其中后续级检测区域组的检测区域的数量比前一级检测区域组的检测区域的数量多；以及
车辆检测单元(3c)，基于在所述场所中虚拟设置的检测区域来检测所述车辆的位置，
其中，所述成像控制单元(3d)包括
第一确定装置，所述第一确定装置用于确定所述车辆检测单元(3c)是否已经在所述第一级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆；
第一改变装置，所述第一改变装置用于当所述第一确定装置确定所述车辆检测单元(3c)在所述第一级检测区域组的检测区域中已经检测到所述车辆时，朝着所述场所中虚拟设置的所述第一级检测区域组的位置改变所述摄像机的成像方向；
第二确定装置，所述第二确定装置用于确定所述车辆检测单元(3c)是否已经在所述多个检测区域组中的下一级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆，所述下一级并非最终级；
第二改变装置，所述第二改变装置用于当所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)在所述下一级检测区域组的检测区域中已经检测到所述车辆时，朝着所述场所中虚拟设置的所述下一级检测区域组的位置改变所述摄像机的成像方向，所述下一级并非最终级；
重复装置，所述重复装置用于重复地激活所述第二确定装置和所述第二改变装置，直到所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)已经在最终级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆为止；以及
成像装置，所述成像装置用于当所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)已经在所述最终级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆时，使得所述摄像机在由所述第二改变装置改变的所述摄像机的成像方向上拍摄所述车辆的牌照的图像。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述车辆检测单元(3c)包括：第一检测装置，用于通过参照所述第一级检测区域组来检测进入所述场所的所述车辆；以及第二检测装置，用于通过顺序参照所述后续级检测区域组来检测所述车辆。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第二检测装置被配置成优先参照所述后续级检测区域组中的当前确定的检测区域组中的选定检测区域，所述选定检测区域在所述宽度方向上在位置上更靠近所述后续级检测区域组中的前一级检测区域组的特定检测区域，所述车辆在所述前一级检测区域组中的所述特定检测区域的最后确定中被检测到。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第二检测装置被配置成参照所述后续级检测区域组中的当前确定的检测区域组中的选定检测区域，所述选定检测区域在宽度方向上与所述后续级检测区域组中的前一级检测区域组中的特定检测区域在位置上相同或相邻，所述车辆在所述前一级检测区域组中的所述特定检测区域的最后确定中被检测到。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，
所述第一检测装置和所述第二检测装置两者被配置成检测所述检测区域中的大致位置，并且
所述检测区域设置单元(3b)包括
调节装置，所述调节装置用于调节在位置上随后所述第一级检测区域组的各个后续级检测区域组的检测区域的布置，
其中，所述调节装置被配置成从前一级检测区域组的检测区域中检测到的所述大致位置来估计所述车辆的运动轨迹，并且调节在宽度方向上所述检测区域的布置使得所述运动轨迹穿过每个检测区域在所述宽度方向上的中心。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的设备，其中，
所述车辆检测单元被配置成将所述车辆在水平方向中的中心作为所述车辆的位置来检测，并且
所述成像装置被配置成使得所述摄像机在改变的所述成像方向上并且在给所述最终级检测区域组的检测区域提供预定角度余量的视角中拍摄所述车辆的静态图像。
7.根据权利要求1至5的任一项所述的设备，其中，
所述摄像机被配置成光学地拍摄所述车辆的牌照的图像并且所述预定角度余量被设置成在所述宽度方向上大于所述牌照的侧向尺寸的1/2。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，
所述摄像机被配置成光学地拍摄所述车辆的牌照的图像并且所述预定角度余量被设置成在所述宽度方向上大于所述牌照的侧向尺寸的1/2。
9.一种用于识别车辆的牌照号的系统，包括：
光学摄像机(4)，所述光学摄像机安装在设有入口的场所内并且形成为能在真实空间中改变所述摄像机的成像方向并且能够拍摄进入所述场所的车辆的牌照的光学图像；
成像控制单元(3d)，所述成像控制单元控制所述摄像机的成像操作；
检测区域设置单元(3b)，将在位置方面表示所述场所的数据虚拟地设置成多个检测区域组，每一个所述检测区域组由用于检测所述车辆在所述场所中的位置的多个平面检测区域构成，
其中，所述多个检测区域组的每一个中的多个检测区域在所述入口的宽度方向上对齐，并且各所述检测区域组的多个检测区域在从所述入口朝着所述场所内的多个级中对齐，并且
所述多个检测区域组包括在位置上最靠近所述入口的第一级检测区域组以及在位置上随后所述第一级检测区域组的后续级检测区域组，所述第一级检测区域组由两个或两个以上所述检测区域构成，所述后续级检测区域组由一个或多个检测区域组构成，其中后续级检测区域组的检测区域的数量比前一级检测区域组的检测区域的数量多；以及
车辆检测单元(3c)，基于在所述场所中虚拟设置的检测区域来检测所述车辆的位置，
其中，所述成像控制单元(3d)包括
第一确定装置，所述第一确定装置用于确定所述车辆检测单元(3c)是否已经在所述第一级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆；
第一改变装置，所述第一改变装置用于当所述第一确定装置确定所述车辆检测单元(3c)在所述第一级检测区域组的检测区域中已经检测到所述车辆时，朝着所述场所中虚拟设置的所述第一级检测区域组的位置改变所述摄像机的成像方向；
第二确定装置，所述第二确定装置用于确定所述车辆检测单元(3c)是否已经在所述多个检测区域组中的下一级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆，所述下一级并非最终级；
第二改变装置，所述第二改变装置用于当所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)在所述下一级检测区域组的检测区域中已经检测到所述车辆时，朝着所述场所中虚拟设置的所述下一级检测区域组的位置改变所述摄像机的成像方向，所述下一级并非最终级；
重复装置，所述重复装置用于重复地激活所述第二确定装置和所述第二改变装置，直到所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)已经在最终级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆为止；以及
成像装置，所述成像装置用于当所述第二确定装置确定所述车辆检测单元(3c)已经在所述最终级检测区域组的检测区域中检测到所述车辆时，使得所述摄像机在由所述第二改变装置改变的所述摄像机的成像方向上拍摄所述车辆的牌照的图像。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，
所述成像控制单元包括用于输出由所述摄像机拍摄的图像的输出装置，
所述系统包括
识别装置(5a)，用于从由所述输出装置输出的所述车辆的牌照的图像中识别所述车辆的车牌号。
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