JP2000011157A - Image pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
更に詳しくは、移動体を高精細に撮像装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device,
More specifically, the present invention relates to a high-definition imaging apparatus for a moving object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】車輌等の移動中の物体（以下、移動体と
言う）を撮像する撮像装置が広く使用されている。例え
ば車輌の前面または後面の車輌番号を撮像するには、通
常、２次元イメージセンサを用いた撮像カメラを有する
撮像装置を使用する。しかし、車輌番号部（ナンバープ
レート）を確実にカメラ画角内にとらえかつ車輌番号を
認識するには、撮像装置が高解像度を有する必要があ
り、１台の撮像カメラでこれを実現することが、現状で
は困難である。そこで、複数台のカメラを使用して撮像
する方法がいくつか提案されている。以下、提案されて
いる内容について述べる。2. Description of the Related Art An image pickup apparatus for picking up an image of a moving object such as a vehicle (hereinafter, referred to as a moving object) is widely used. For example, in order to image the vehicle number on the front or rear side of the vehicle, an imaging device having an imaging camera using a two-dimensional image sensor is usually used. However, in order to reliably capture the vehicle number portion (license plate) within the camera angle of view and recognize the vehicle number, the imaging device needs to have a high resolution, and this can be realized by one imaging camera. At present, it is difficult. Therefore, several methods for capturing an image using a plurality of cameras have been proposed. Hereinafter, the proposed contents will be described.
【０００３】特開平８−２９７７９６では、車輌進行方
向に所定間隔で離隔するように２台のカメラを設けてお
り、第１のカメラの撮影領域は固定され、第２のカメラ
の撮影領域は可変である。第１のカメラで得られた走行
車輌の画像に基づき車輌番号の位置を検出し、第２のカ
メラの方向及びズームを制御して、車輌番号を高解像度
に撮影する。特開平５−３５９１２では、車輌が走行す
る道路を全幅にわたって撮影してナンバープレートの車
輌番号位置を検出し、車輌番号位置を中心とする３枚の
画像を選択、処理している。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-297796, two cameras are provided so as to be separated from each other at a predetermined interval in the traveling direction of a vehicle, and the shooting area of the first camera is fixed, and the shooting area of the second camera is variable. It is. The position of the vehicle number is detected based on the image of the traveling vehicle obtained by the first camera, and the direction and zoom of the second camera are controlled to photograph the vehicle number with high resolution. In Japanese Patent Laid-Open No. 5-35912, a road on which a vehicle travels is photographed over the entire width, the vehicle number position on a license plate is detected, and three images centered on the vehicle number position are selected and processed.
【０００４】また、２次元イメージセンサではなく１次
元イメージセンサを用いて移動体を撮像し、撮像した画
像を連続させて２次元イメージの画面を作成する例がい
くつか提案されている。以下、このような提案内容につ
いて述べる。車輌のような文書以外の風景、人物、物を
１次元イメージセンサで撮像する例として、図１０に示
すように、集光レンズが形成する被写体の結像面上で、
１次元イメージセンサを並行移動させて撮像している例
が、特開平６−１８１５３４や特開平６−１６４８４４
に記載されている。これらによれば、例えば会議などで
使用するホワイトボード上の文字情報などを読み取るこ
とも可能となる。また別の例が、特開平８−１９１５０
１に記載されている。この例では、１次元イメージセン
サを車輌の走行方向と直交し、かつ車輌の屋根に向くよ
うに設置し、１次元イメージセンサに対して相対運動す
る車輌の屋根を撮像して検査している。Some examples have been proposed in which a moving object is imaged using a one-dimensional image sensor instead of a two-dimensional image sensor, and a screen of a two-dimensional image is created by making the captured images continuous. Hereinafter, such proposal contents will be described. As an example of capturing a landscape, a person, and an object other than a document, such as a vehicle, with a one-dimensional image sensor, as shown in FIG.
Examples of taking an image by moving a one-dimensional image sensor in parallel are disclosed in JP-A-6-181534 and JP-A-6-164844.
It is described in. According to these, for example, character information on a whiteboard used in a conference or the like can be read. Another example is disclosed in JP-A-8-19150.
1. In this example, the one-dimensional image sensor is installed so as to be orthogonal to the running direction of the vehicle and facing the roof of the vehicle, and the image of the roof of the vehicle that moves relative to the one-dimensional image sensor is inspected.
【０００５】更に別の例が、特開平７−１５９１３３が
記載されている。この例では、図１１に示すように、ラ
インセンサカメラの撮影方向と被写体である移動体の移
動方向とが角度θをなすように配置される。車輌速度
（以下、車速と言う）を測定する車速測定部により車速
を測定し、ラインセンサカメラの走査速度をその車速に
比例するように制御して撮像する。これにより、移動体
の特定部分の画像と、予め寸法（図１１の横幅Ｌ）が判
っている基準物体の画像とを比較して特定部分の寸法を
測定できる。車速の測定方法については、特に限定して
おらず、既存の技術を使用する。また、特開平７−１５
９１３３を改良した例が、特開平７−３２４９１３に記
載されている。この例では、２つの平行光線を測定基準
光線として移動体に照射することにより、移動体の特定
部分の寸法を移動速度に影響されることなく測定してい
る。Another example is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-159133. In this example, as shown in FIG. 11, the camera is arranged such that the shooting direction of the line sensor camera and the moving direction of the moving object, which is the subject, form an angle θ. The vehicle speed is measured by a vehicle speed measurement unit that measures the vehicle speed (hereinafter, referred to as the vehicle speed), and the scanning speed of the line sensor camera is controlled so as to be proportional to the vehicle speed and an image is taken. Thereby, the dimensions of the specific part can be measured by comparing the image of the specific part of the moving object with the image of the reference object whose dimensions (width L in FIG. 11) are known in advance. The method for measuring the vehicle speed is not particularly limited, and an existing technology is used. Also, JP-A-7-15
An example in which 9133 is improved is described in JP-A-7-324913. In this example, the size of a specific portion of the moving object is measured without being affected by the moving speed by irradiating the moving object with two parallel light beams as measurement reference light beams.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方式で
移動体を撮像すると、以下に説明する問題が生じてい
た。２次元ＣＣＤを内蔵したカメラで移動体を撮像する
場合、所望の部分を確実かつ高精細に撮像するためには
複数のカメラを用いる必要があり、装置サイズや設置面
積が大きくなり、更にはコストが嵩む。使用するカメラ
の台数を減らして２台程度にすると、被撮像体（移動
体）の被撮像部位の位置を特定する高度かつ高速な画像
処理装置や、被撮像部位の方向にカメラを高速で向けて
ズーム撮像する機構が必要になるという別の問題が生じ
る。However, when a moving object is imaged by the conventional method, the following problems have arisen. When a moving object is imaged by a camera having a built-in two-dimensional CCD, it is necessary to use a plurality of cameras in order to image a desired portion reliably and with high definition. Increases. If the number of cameras to be used is reduced to about two, an advanced and high-speed image processing device for specifying the position of the imaging target of the imaging target (moving body), or the camera is pointed at high speed in the direction of the imaging target. Another problem arises in that a mechanism for zoom imaging is required.
【０００７】一般に、１次元イメージセンサを並行移動
させて２次元画像（２次元イメージ）を得ることが、２
次元イメージセンサで２次元画像を得ることに比べ、高
精細画像を得る上で有効である。しかし、１次元イメー
ジセンサを並行移動させて２次元イメージを得る方式で
は、１次元イメージセンサを結像面上で移動させるの
に、通常、数秒から数十秒かかる。このため、この方式
では、静止物体の撮像は充分に行えるが、移動体の撮像
は困難であり現実的でない。撮像方向と移動体の移動方
向とが直交するように１次元イメージセンサを固定状態
に配置して移動体を撮像する従来例（特開平８−１９１
５０１）は、例えば電車の屋根を目視検査するのに用い
られてきた。しかし、移動体の側面や上面を撮像するこ
とはできても正面を撮像することができないため、例え
ば走行車輌の車輌番号を読み取ることができない。１次
元イメージセンサを固定して移動体を撮像する従来例と
して特開平７−１５９１３３を挙げた。この例では、１
次元イメージセンサを内蔵したラインセンサカメラを、
その撮像方向と移動体の移動方向が角度θとなるよう配
置しており、移動体の正面を撮像できる。しかし車輌番
号の撮像に適用した場合、移動体が移動することによっ
て生じる画像が歪み、車輌番号を自動認識することは困
難である。特開平７−３２４９１３では、二つの平行光
線を投光するレーザ照射装置が必要であり、更に、レー
ザを移動体に向けて照射するため、移動体内の人間、例
えば運転者への悪影響が懸念される。Generally, it is necessary to obtain a two-dimensional image (two-dimensional image) by moving a one-dimensional image sensor in parallel.
It is more effective in obtaining a high-definition image than obtaining a two-dimensional image with a two-dimensional image sensor. However, in the method of obtaining a two-dimensional image by moving the one-dimensional image sensor in parallel, it usually takes several seconds to several tens of seconds to move the one-dimensional image sensor on the image forming plane. For this reason, this method can sufficiently image a stationary object, but it is difficult and impractical to image a moving object. 2. Description of the Related Art A conventional example in which a one-dimensional image sensor is arranged in a fixed state so that an imaging direction and a moving direction of a moving body are orthogonal to each other and images a moving body (Japanese Patent Laid-Open No. 8-191)
501) has been used, for example, to visually inspect the roof of a train. However, since it is possible to image the side or top of the moving object but not the front, it is not possible to read the vehicle number of the traveling vehicle, for example. JP-A-7-159133 has been cited as a conventional example in which a one-dimensional image sensor is fixed and an image of a moving object is taken. In this example, 1
A line sensor camera with a built-in 3D image sensor
Since the imaging direction and the moving direction of the moving object are arranged at an angle θ, the front of the moving object can be imaged. However, when the method is applied to imaging of a vehicle number, an image generated by movement of the moving object is distorted, and it is difficult to automatically recognize the vehicle number. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-324913, a laser irradiation device that emits two parallel light beams is required. Further, since the laser is irradiated toward the moving body, there is a concern that a human, for example, a driver in the moving body may be adversely affected. You.
【０００８】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、簡易な構成で、移動体を高精細に撮像できる撮像
装置を提供することである。In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of imaging a moving body with high definition with a simple configuration.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１発明の撮像装置は、一定方向に移
動する移動体の移動方向と所定角度をなす光軸を有し
て、移動体の像を結像する光学系と、移動体を一定時間
経過毎に撮像して１次元画像を得る１次元イメージセン
サと、撮像された１次元画像をイメージデータとして記
憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された１次元画
像を連続させて２次元画像を作成する画像作成手段とを
備えている撮像装置において、移動体と１次元イメージ
センサとの距離を計測する距離計測器と、撮像時での移
動体と１次元イメージセンサとの距離を距離測定器から
距離データとして受信して記憶する記憶部と、記憶部に
記憶された距離データに基づいて２次元画像を補正する
補正手段とを備えていることを特徴としている。In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to a first aspect of the present invention has an optical axis that forms a predetermined angle with the moving direction of a moving body that moves in a fixed direction. An optical system that forms an image of a moving body, a one-dimensional image sensor that obtains a one-dimensional image by taking an image of the moving body at predetermined time intervals, and an image memory that stores the captured one-dimensional image as image data. A distance measuring device for measuring a distance between a moving object and a one-dimensional image sensor, comprising: an image pickup device having image forming means for forming a two-dimensional image by continuously connecting one-dimensional images stored in an image memory; A storage unit that receives and stores the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor at the time of imaging as distance data from a distance measuring device, and a correction unit that corrects a two-dimensional image based on the distance data stored in the storage unit With It is characterized in Rukoto.
【００１０】本発明に係る第２発明の撮像装置は、一定
方向に移動する移動体の移動方向と所定角度をなす光軸
を有して、移動体の像を結像する光学系と、移動体を一
定時間経過毎に撮像して１次元画像を得る１次元イメー
ジセンサと、撮像された１次元画像をイメージデータと
して記憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された１
次元画像を連続させて２次元画像を作成する画像作成手
段とを備えている撮像装置において、光学系がズームレ
ンズであり、移動体と１次元イメージセンサとの距離を
計測する距離計測器と、距離計測器からの信号を受け、
焦点を移動体に合わせるようにズームレンズを制御する
ズームレンズ制御手段とを備えていることを特徴として
いる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus having an optical axis having an optical axis at a predetermined angle with the moving direction of a moving body moving in a fixed direction, forming an image of the moving body, A one-dimensional image sensor that obtains a one-dimensional image by imaging a body every predetermined time, an image memory that stores the captured one-dimensional image as image data, and a one-dimensional image sensor that is stored in the image memory.
An image pickup apparatus comprising: an image creating unit that creates a two-dimensional image by making a two-dimensional image continuous; a distance measuring device that measures a distance between the moving body and the one-dimensional image sensor, wherein the optical system is a zoom lens; Receiving the signal from the distance measuring instrument,
And a zoom lens control means for controlling the zoom lens so as to focus on the moving body.
【００１１】第１、第２発明では、所定角度は、０°又
は９０°以外の角度であるが、好適には、３０°〜６０
°の範囲内である。光学系による結像が、移動体の移動
により１次元イメージセンサ上を移動して、あたかも１
次元イメージセンサが結像上を走査して１次元画像が撮
像されるように、光学系及び１次元イメージセンサを設
ける。第１、第２発明では、好適には、距離計測器から
の信号を受けて、１次元イメージセンサに撮像の開始、
終了を指令するイメージセンサ制御手段を備えている。
イメージセンサ制御手段は、例えば、移動体と１次元イ
メージセンサとの距離が第１の設定距離に到達すると１
次元イメージセンサに撮像を開始させ、更に、移動体と
１次元イメージセンサとの距離が第２の設定距離に到達
すると１次元イメージセンサに撮像を終了させる。In the first and second aspects of the present invention, the predetermined angle is an angle other than 0 ° or 90 °, preferably 30 ° to 60 °.
°. The image formed by the optical system moves on the one-dimensional image sensor by the movement of the moving body, and
An optical system and a one-dimensional image sensor are provided so that the one-dimensional image sensor scans an image to form a one-dimensional image. In the first and second aspects of the present invention, it is preferable that the one-dimensional image sensor starts receiving an image from a distance measuring device,
Image sensor control means for instructing termination is provided.
The image sensor control means, for example, outputs 1 when the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor reaches a first set distance.
The one-dimensional image sensor starts imaging, and when the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor reaches the second set distance, the one-dimensional image sensor ends the imaging.
【００１２】本発明に係る第３発明の撮像装置は、一定
方向に移動する移動体の移動方向と所定角度をなす光軸
を有して、移動体の像を結像する光学系と、移動体を一
定時間経過毎に撮像して１次元画像を得る１次元イメー
ジセンサと、撮像された１次元画像をイメージデータと
して記憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された１
次元画像を連続させて２次元画像を作成する画像作成手
段とを備えている撮像装置において、移動体の移動方向
から見た平面寸法を既知データとして予め記憶する記憶
部と、既知データに基づき２次元画像を補正する補正手
段とを備えていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: an optical system having an optical axis at a predetermined angle with respect to a moving direction of a moving body moving in a fixed direction; A one-dimensional image sensor that obtains a one-dimensional image by imaging a body every predetermined time, an image memory that stores the captured one-dimensional image as image data, and a one-dimensional image sensor that is stored in the image memory.
An image pickup apparatus comprising: an image creating unit that creates a two-dimensional image by making a two-dimensional image continuous; a storage unit that previously stores planar dimensions viewed from the moving direction of the moving object as known data; Correction means for correcting a two-dimensional image.
【００１３】第３発明は、撮像対象の形状が既知である
場合に有効である。光学系及び１次元イメージセンサを
設ける位置や所定角度については、第１、第２発明と同
じである。第３発明では、好適には、第１、第２の設定
地点にそれぞれ設けられ、移動体の第１、第２の設定地
点の通過をそれぞれ検知する第１、第２の通過検知セン
サと、第１の通過検知センサからの検知信号を受信する
と１次元イメージセンサに撮像を開始させ、第２の通過
検知センサからの検知信号を受信すると１次元イメージ
センサに撮像を終了させるイメージセンサ制御手段とを
備えている。この場合、補正手段は、補正前の２次元画
像と、補正後の２次元画像と、１次元イメージセンサの
撮像間隔である一定時間とに基づいて移動体の移動速度
を算出することが好ましい。The third invention is effective when the shape of the object to be imaged is known. The position and the predetermined angle at which the optical system and the one-dimensional image sensor are provided are the same as in the first and second inventions. In the third invention, preferably, first and second passage detection sensors are provided at the first and second set points, respectively, and respectively detect passage of the moving body at the first and second set points, Image sensor control means for causing the one-dimensional image sensor to start imaging when receiving a detection signal from the first passage detection sensor, and terminating imaging when receiving the detection signal from the second passage detection sensor; and It has. In this case, it is preferable that the correction unit calculates the moving speed of the moving object based on the two-dimensional image before correction, the two-dimensional image after correction, and a certain time that is an imaging interval of the one-dimensional image sensor.
【００１４】第１、第３発明では、記憶部は、画像メモ
リ内に内蔵されていてもよい。第１から第３発明では、
移動体の撮像対象は、例えば走行車輌のナンバープレー
トや、工場内で搬送される物品等である。In the first and third aspects, the storage unit may be built in the image memory. In the first to third inventions,
The imaging target of the moving body is, for example, a license plate of a traveling vehicle, an article conveyed in a factory, and the like.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の撮像装置は、被写体が移
動体である限り撮像可能である。以下、移動体として走
行車輌のナンバープレートを撮像する実施形態例を挙
げ、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的
かつより詳細に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は第３発明の例であり、移動体が走行車輌
であって、撮像対象は、移動体の移動方向から見た平面
寸法が既知であるナンバープレートである。図１は、本
実施形態例の撮像装置１６の構成図である。尚、図１で
は、更に、被写体を撮像することを斜視図で示してい
る。また、図２は、撮像装置１６の撮像系及びセンサ系
を示す平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The imaging apparatus according to the present invention can capture images as long as the subject is a moving object. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, taking an example of an embodiment in which a license plate of a traveling vehicle is imaged as a moving object. Embodiment 1 This embodiment is an example of the third invention, in which the moving body is a traveling vehicle, and the object to be imaged is a license plate having a known plane size as viewed from the moving direction of the moving body. FIG. 1 is a configuration diagram of the imaging device 16 of the present embodiment. FIG. 1 is a perspective view showing that the subject is imaged. FIG. 2 is a plan view showing an imaging system and a sensor system of the imaging device 16.
【００１６】撮像装置１６は、一定方向に移動する走行
車輌１８の像を結像する光学系、例えば集光レンズ２
と、走行車輌１８を一定時間経過毎に撮像して１次元画
像を得る１次元イメージセンサ１とを備えている。ま
た、撮像装置１６は、撮像された１次元画像をイメージ
データとして記憶する画像メモリ１１と、画像メモリ１
１に記憶された１次元画像を連続させて２次元画像を作
成する画像作成手段（図示せず）とを備えている。更
に、撮像装置１６は、ナンバープレート２０の移動方向
から見た平面寸法を既知データとして予め記憶する記憶
部と、既知データに基づき２次元画像を補正する画像歪
み補正手段１２とを備えている。記憶部は、画像メモリ
１１に内蔵されている。画像歪み補正手段１２は、補正
前の２次元画像と、補正後の２次元画像と、１次元イメ
ージセンサの撮像間隔である一定時間とに基づいて移動
体の移動速度を算出する速度判定手段１３を有する。ま
た、撮像装置１６は、第１、第２の設定地点にそれぞれ
設けられ、移動体の第１、第２の設定地点の通過をそれ
ぞれ検知する第１の通過検知センサ３及び第２の通過検
知センサ４と、第１の通過検知センサ３からの検知信号
を受信すると１次元イメージセンサ１に撮像を開始さ
せ、第２の通過検知センサ４からの検知信号を受信する
と１次元イメージセンサ１に撮像を終了させるイメージ
センサ制御手段１０とを備えている。The image pickup device 16 is an optical system for forming an image of the traveling vehicle 18 moving in a certain direction, for example, the condenser lens 2.
And a one-dimensional image sensor 1 for capturing a one-dimensional image by taking an image of the traveling vehicle 18 every predetermined time. The imaging device 16 includes an image memory 11 that stores a captured one-dimensional image as image data,
And an image creating means (not shown) for creating a two-dimensional image by continuously connecting the one-dimensional images stored in the storage unit 1. Further, the imaging device 16 includes a storage unit that previously stores planar dimensions as viewed from the moving direction of the license plate 20 as known data, and an image distortion correction unit 12 that corrects a two-dimensional image based on the known data. The storage unit is built in the image memory 11. The image distortion correcting unit 12 calculates a moving speed of the moving object based on the two-dimensional image before the correction, the two-dimensional image after the correction, and a certain time that is an imaging interval of the one-dimensional image sensor. Having. Further, the imaging device 16 is provided at each of the first and second set points, and detects a first passage detection sensor 3 and a second passage detection that respectively detect the passage of the moving object at the first and second set points. When the detection signal from the sensor 4 and the first passage detection sensor 3 is received, the one-dimensional image sensor 1 starts imaging, and when the detection signal from the second passage detection sensor 4 is received, the one-dimensional image sensor 1 captures an image. And an image sensor control means 10 for terminating the process.
【００１７】本実施形態例では、１次元イメージセンサ
１の長手方向である読み取りラインが道路に直行する方
向（鉛直方向）に設けられ、集光レンズ２の光軸が走行
車輌１８の走行ラインに対して水平面内で角度θをなす
ように設置されている（図２）。In this embodiment, a reading line, which is a longitudinal direction of the one-dimensional image sensor 1, is provided in a direction (vertical direction) perpendicular to the road, and the optical axis of the condenser lens 2 is aligned with the traveling line of the traveling vehicle 18. On the other hand, it is installed so as to form an angle θ in the horizontal plane (FIG. 2).
【００１８】以下、撮像装置１０の動作について説明す
る。通過検知センサ３及び通過検知センサ４は、車輌の
通過を検知すると１次元イメージセンサ制御手段１０に
通過した旨の情報（以下、通過情報と言う）を検知信号
として送る。１次元イメージセンサ制御手段１０は、通
過検知センサ３から通過情報が送られてくると１次元イ
メージセンサ１を制御して１次元イメージ（１次元画
像）の入力、すなわち撮像を開始する。１次元イメージ
センサ制御手段１０は、通過検知センサ４からの通過情
報が送信されるまで、１次元イメージセンサ１に１次元
画像を撮像させ続ける。１次元画像は、時系列を追った
イメージデータ（１次元イメージデータ）として画像メ
モリ１１に順次記憶されて蓄積される。走行車輌１８が
通過検知センサ４を通過して撮像が終了すると、画像作
成手段は、画像メモリ１１に記憶された補正前のイメー
ジデータを読込んで２次元画像を作成し、画像歪み補正
手段１２は、色情報などを用いて、２次元画像からナン
バープレートの画像部分を抽出する。被写体が撮像系に
近づいてくるナンバープレートであるため、得られる画
像は図３に示すような２次元イメージになる。画像歪み
補正手段１２は、ナンバープレートの形状が矩形である
ことを基に画像の歪みを補正する。Hereinafter, the operation of the imaging device 10 will be described. When the passage detection sensor 3 and the passage detection sensor 4 detect the passage of the vehicle, the passage detection sensor 3 sends the one-dimensional image sensor control means 10 information (hereinafter referred to as passage information) indicating that the vehicle has passed as a detection signal. When the passage information is sent from the passage detection sensor 3, the one-dimensional image sensor control means 10 controls the one-dimensional image sensor 1 to start inputting a one-dimensional image (one-dimensional image), that is, imaging. The one-dimensional image sensor control means 10 keeps the one-dimensional image sensor 1 taking a one-dimensional image until the passage information from the passage detection sensor 4 is transmitted. The one-dimensional images are sequentially stored and accumulated in the image memory 11 as time-series image data (one-dimensional image data). When the traveling vehicle 18 passes through the passage detection sensor 4 and the imaging is completed, the image creating means reads the uncorrected image data stored in the image memory 11 to create a two-dimensional image, and the image distortion correcting means 12 The image portion of the license plate is extracted from the two-dimensional image using the color information and the like. Since the subject is a license plate approaching the imaging system, the obtained image is a two-dimensional image as shown in FIG. The image distortion correcting means 12 corrects image distortion based on the fact that the license plate has a rectangular shape.
【００１９】画像歪み補正手段１２により画像の歪みを
補正する一方法について説明する。図４は、画像の歪み
を補正する手順を示す模式図である。得られた画像は、
図３で示したように物体の接近とともに拡大されて撮像
されている。まず、ナンバープレートに相当する部分の
縦の画素数が予め決められた値Ｙとなるように、記憶さ
れた１次元画像ごとに縦方向に拡大又は縮小する。拡大
又は縮小する処理については、補間処理など既存の画像
処理技術で実現できるのでここでは詳述しない。次に、
補正された画像を横方向に拡大又は縮小して、ナンバー
プレートに相当する部分の横の画素数が予め決められた
値Ｘとなるようにする。この時、Ｙ及びＸは、その比
Ｙ：Ｘが、実際の車輌番号のサイズの縦横比Ｂ：Ａと等
しくなるように設定されている。速度判定手段１３は、
歪み補正手段１２から補正前のナンバープレートの画像
の横方向の長さＸ0を示すデータを受け取り、それを基
に走行車輌１８の速度を算出する。画像の横方向の長さ
は１次元画像の数によって決まっており、走行車輌１８
が通過検知センサ３、４の間を通過するのにかかった時
間、すなわち車輌の走行速度に対応する。したがって、
Ｘ0が長いほど車輌は遅く、短いほど速いことになる。
正確な速度は、１次元イメージセンサ１及び集光レンズ
２の配置や光学パラメータなどから算出できるが、算出
のし方については本発明の本質ではないので詳述しな
い。One method of correcting image distortion by the image distortion correcting means 12 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a procedure for correcting image distortion. The obtained image is
As shown in FIG. 3, the image is enlarged and taken as the object approaches. First, each of the stored one-dimensional images is enlarged or reduced in the vertical direction so that the number of vertical pixels in a portion corresponding to the license plate has a predetermined value Y. The process of enlarging or reducing can be realized by an existing image processing technology such as an interpolation process, and will not be described in detail here. next,
The corrected image is enlarged or reduced in the horizontal direction so that the number of horizontal pixels in a portion corresponding to a license plate has a predetermined value X. At this time, Y and X are set such that the ratio Y: X is equal to the aspect ratio B: A of the size of the actual vehicle number. The speed determination means 13
The data indicating the horizontal length X 0 of the image of the license plate before correction is received from the distortion correction unit 12, and the speed of the traveling vehicle 18 is calculated based on the data. The horizontal length of the image is determined by the number of one-dimensional images.
Corresponds to the time taken for the vehicle to pass between the passage detection sensors 3 and 4, that is, the traveling speed of the vehicle. Therefore,
The higher the X 0 long vehicle is slow, it becomes shorter the faster it.
The accurate speed can be calculated from the arrangement of the one-dimensional image sensor 1 and the condensing lens 2, the optical parameters, and the like, but the calculation method is not the essence of the present invention and will not be described in detail.
【００２０】実施形態例２ 本実施形態例は、第１発明の例である。図５は、本実施
形態例の撮像装置の構成図であり、図６は、本実施形態
例の撮像装置の撮像系及びセンサ系を示す平面図であ
る。本実施形態例の撮像装置２２は、実施形態例１の撮
像装置１６に比べ、走行車輌１８と１次元イメージセン
サ１との距離を計測する距離計測器５（以下、距離セン
サ５と言う）を備えている。また、撮像装置２２は、撮
像時での移動体と１次元イメージセンサとの距離を距離
測定器から距離データとして受信して記憶する記憶部
（図示せず）を、ナンバープレート２０を予め記憶する
記憶部に代えて備えている。距離データを記憶する記憶
部は、画像メモリ１１に内蔵されている。更に、撮像装
置２２は、記憶部に記憶された距離データに基づいて２
次元画像を補正する画像歪み補正手段２４を画像歪み補
正手段１２に代えて備えている。撮像装置２２の上記以
外の構成は撮像装置１６と同じであり、本実施形態例で
は、実施形態例１と同じものには同じ符号を付してその
説明を省略する。 Embodiment 2 This embodiment is an example of the first invention. FIG. 5 is a configuration diagram of the imaging device of the present embodiment, and FIG. 6 is a plan view showing an imaging system and a sensor system of the imaging device of the present embodiment. The imaging device 22 of the present embodiment is different from the imaging device 16 of the first embodiment in that a distance measuring device 5 (hereinafter, referred to as a distance sensor 5) that measures the distance between the traveling vehicle 18 and the one-dimensional image sensor 1 is used. Have. The imaging device 22 also stores a license plate 20 in advance with a storage unit (not shown) that receives and stores the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor at the time of imaging as distance data from a distance measuring device. It is provided instead of the storage unit. The storage unit that stores the distance data is built in the image memory 11. Further, the image capturing device 22 performs the second processing based on the distance data stored in the storage unit.
An image distortion correcting unit 24 for correcting a two-dimensional image is provided instead of the image distortion correcting unit 12. The configuration of the imaging device 22 other than the above is the same as that of the imaging device 16. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００２１】以下、撮像装置２２の動作について説明す
る。距離センサ５は、１次元イメージセンサ１から被写
体である走行車輌（自動車）１８までの距離を測定す
る。１次元イメージセンサ制御手段１０は、距離センサ
５から走行車輌１８の距離情報を受信し、走行車輌１８
が一定距離に到達すると１次元イメージセンサ１に画像
の読み取り、すなわち撮像を開始させる。撮像した１次
元画像は、撮像時における距離センサ５からの距離情報
とともに画像メモリ１１に送信され、イメージデータ及
び距離データとして記憶される。画像作成手段は、画像
メモリ１１からイメージデータ及び距離データを受け取
って２次元画像を作成し、画像歪み補正手段１２は、図
７に示すように、距離データを基に、２次元画像を構成
する各１次元画像を縦方向に拡大または縮小する。拡大
または縮小する割合は、距離データと撮像系のパラメー
タから算出することができるが、その方法は本発明の本
質ではないので詳述しない。更に、画像歪み補正手段１
２は、得られた画像から、実施形態例１と同様にしてナ
ンバープレートの画像を抽出する。次いで、抽出した画
像の縦横比が実際のナンバープレートの縦横比Ｂ：Ａと
なるように、抽出した画像を横方向に拡大または縮小し
て補正画像を作成する。補正画像を作成するデータは、
画像メモリ１１に返信されて記憶される。Hereinafter, the operation of the imaging device 22 will be described. The distance sensor 5 measures the distance from the one-dimensional image sensor 1 to a traveling vehicle (automobile) 18 as a subject. The one-dimensional image sensor control unit 10 receives the distance information of the traveling vehicle 18 from the distance sensor 5 and
Reaches a certain distance, the one-dimensional image sensor 1 starts reading an image, that is, starts imaging. The captured one-dimensional image is transmitted to the image memory 11 together with distance information from the distance sensor 5 at the time of capturing, and is stored as image data and distance data. The image creating means receives the image data and the distance data from the image memory 11 to create a two-dimensional image, and the image distortion correcting means 12 forms a two-dimensional image based on the distance data as shown in FIG. Each one-dimensional image is enlarged or reduced in the vertical direction. The enlargement or reduction ratio can be calculated from the distance data and the parameters of the imaging system, but the method is not the essence of the present invention and will not be described in detail. Further, image distortion correction means 1
2 extracts an image of a license plate from the obtained image in the same manner as in the first embodiment. Next, a corrected image is created by enlarging or reducing the extracted image in the horizontal direction so that the aspect ratio of the extracted image becomes the actual aspect ratio B: A of the license plate. The data for creating the corrected image is
The information is returned to the image memory 11 and stored.
【００２２】実施形態例３ 本実施形態例は、第２発明の例である。図８は、本実施
形態例の撮像装置の構成図である。本実施形態例の撮像
装置の撮像系及びセンサ系を示す平面図は、実施形態例
２の図６と同じである。本実施形態例の撮像装置２６
は、実施形態例２の撮像装置２２に比べ、光学系がズー
ムレンズであること、及び、距離計測器からの信号を受
け、焦点を走行車輌に合わせるようにズームレンズ２’
を制御するズームレンズ制御手段１４を備えている。撮
像装置２６の上記以外の構成は撮像装置２２と同じであ
り、本実施形態例では、実施形態例２と同じものには同
じ符号を付してその説明を省略する。 Embodiment 3 This embodiment is an example of the second invention. FIG. 8 is a configuration diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. The plan view showing the imaging system and the sensor system of the imaging apparatus of the present embodiment is the same as FIG. 6 of the second embodiment. Imaging device 26 of the present embodiment
Is different from the imaging device 22 of the second embodiment in that the optical system is a zoom lens, and the zoom lens 2 ′ receives a signal from a distance measuring device and focuses on a running vehicle.
Is provided with zoom lens control means 14 for controlling the zoom lens. The configuration of the imaging device 26 other than the above is the same as that of the imaging device 22. In the present embodiment, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００２３】以下、撮像装置２６の動作について説明す
る。距離センサ５で計測された距離情報は、１次元イメ
ージセンサ制御手段１０とズームレンズ制御手段１４と
に送信される。ズームレンズ制御手段１４は、距離セン
サ５から送信される距離情報を基にズームレンズ２’を
制御して、車輌が接近してきてもナンバープレート２０
が歪まずに撮像できるようにする。一方、１次元イメー
ジセンサ制御手段１０は、距離センサ５からの距離情報
を参照して、走行車輌が一定の距離に到達すると１次元
イメージセンサ１を制御して画像の読み取りを開始す
る。撮像される１次元画像は、ズームレンズ制御手段１
４によるズームレンズ２’の制御により、歪みがほとん
ど無い画像になる。１次元画像は、イメージデータとし
て順次画像メモリ１１に記憶され、２次元画像が作成さ
れる。Hereinafter, the operation of the imaging device 26 will be described. The distance information measured by the distance sensor 5 is transmitted to the one-dimensional image sensor control means 10 and the zoom lens control means 14. The zoom lens control means 14 controls the zoom lens 2 ′ based on the distance information transmitted from the distance sensor 5 so that the license plate 20 can be used even when the vehicle approaches.
Can be imaged without distortion. On the other hand, the one-dimensional image sensor control means 10 refers to the distance information from the distance sensor 5 and controls the one-dimensional image sensor 1 to start reading an image when the traveling vehicle reaches a certain distance. The captured one-dimensional image is a zoom lens control unit 1
The control of the zoom lens 2 ′ by 4 results in an image with almost no distortion. The one-dimensional images are sequentially stored in the image memory 11 as image data, and a two-dimensional image is created.
【００２４】実施形態例１から３では、図９（ａ）及び
（ｂ）に示すように、１次元イメージセンサ１の読み取
りラインを水平方向とし、かつ１次元イメージセンサ１
と集光レンズ２又はズームレンズ２’とで構成される光
軸が、車輌の走行ラインから垂直面内で角度θをなすよ
うに設置しても、走行車輌１８の正面を撮像することは
可能である。撮像対象が走行車輌１８のナンバープレー
ト２０であり、縦よりも横の方が長い矩形なので、１次
元イメージセンサの読み取りラインを水平にした方が、
画像歪みは小さい。但し、実施形態例３での速度判定に
関しては、画像歪みが大きいほど精度が上がる。１次元
イメージセンサ制御手段１が１次元画像を撮像する周期
である一定時間は、被写体を重複することなく、かつ欠
落することなく撮像できる周期である。この周期を決定
する手段は、本発明の本質に直接関係が無いので詳細に
は述べていない。また、本発明では、被写体として広く
移動体を対象とすることが可能である。実施形態例１か
ら３では、撮像対象としてナンバープレートを例に挙げ
たが、工場内でベルトコンベヤ上を移動してくる物品な
どにも本発明に係る撮像装置を適用できることは明らか
である。In the first to third embodiments, as shown in FIGS. 9A and 9B, the reading line of the one-dimensional image sensor 1
It is possible to image the front of the traveling vehicle 18 even if the optical axis composed of the condensing lens 2 and the zoom lens 2 ′ is set at an angle θ in the vertical plane from the traveling line of the vehicle. It is. Since the object to be imaged is the license plate 20 of the traveling vehicle 18 and the rectangle is longer in the horizontal direction than in the vertical direction, it is better to make the reading line of the one-dimensional image sensor horizontal.
Image distortion is small. However, as for the speed determination in the third embodiment, the accuracy increases as the image distortion increases. The certain time, which is the cycle at which the one-dimensional image sensor control means 1 captures a one-dimensional image, is a cycle at which the subject can be captured without overlapping and without dropping. The means for determining this period is not described in detail since it is not directly related to the essence of the present invention. Further, in the present invention, a moving object can be widely targeted as a subject. In the first to third embodiments, the license plate is taken as an example of an imaging target. However, it is apparent that the imaging device according to the present invention can be applied to an article moving on a belt conveyor in a factory.
【００２５】[0025]
【発明の効果】第１発明によれば、移動体と１次元イメ
ージセンサとの距離を計測する距離計測器と、撮像時で
の移動体と１次元イメージセンサとの距離を距離測定器
から距離データとして受信して記憶する記憶部と、記憶
部に記憶された距離データに基づいて２次元画像を補正
する補正手段とを備えている。これにより、１次元イメ
ージセンサを並行移動させることなく固定した状態で撮
像して、距離データに基づいて画像歪みを補正して高精
細な２次元画像を得ることができる。また、第２、第３
発明により、第１発明と同様の効果を奏することができ
る。According to the first aspect of the invention, a distance measuring device for measuring the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor, and the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor at the time of imaging, are measured from the distance measuring device. The storage unit includes a storage unit that receives and stores the data as data, and a correction unit that corrects the two-dimensional image based on the distance data stored in the storage unit. Thus, it is possible to capture an image in a fixed state without moving the one-dimensional image sensor in parallel, correct image distortion based on the distance data, and obtain a high-definition two-dimensional image. In addition, the second and third
According to the invention, the same effect as the first invention can be obtained.
【図１】実施形態例１の撮像装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging device according to a first embodiment.
【図２】実施形態例１の撮像装置の撮像系及びセンサ系
を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating an imaging system and a sensor system of the imaging apparatus according to the first embodiment.
【図３】実施形態例１で、１次元イメージセンサによっ
て撮像された補正前の２次元画像である。FIG. 3 is a two-dimensional image before correction captured by a one-dimensional image sensor in the first embodiment.
【図４】実施形態例１で、画像の歪みを補正する手順を
示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a procedure for correcting image distortion in the first embodiment.
【図５】実施形態例２の撮像装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an imaging device according to a second embodiment.
【図６】実施形態例２の撮像装置の撮像系及びセンサ系
を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating an imaging system and a sensor system of an imaging device according to a second embodiment.
【図７】実施形態例２で、画像の歪みを補正する手順を
示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a procedure for correcting image distortion in the second embodiment.
【図８】実施形態例３の撮像装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of an imaging device according to a third embodiment.
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、１次元イ
メージセンサの読み取りラインを水平にしたことを示す
斜視図及び側面図である。FIGS. 9A and 9B are a perspective view and a side view, respectively, showing that the reading line of the one-dimensional image sensor is horizontal.
【図１０】従来の撮像装置で撮像することを示す斜視図
である。FIG. 10 is a perspective view showing that an image is captured by a conventional imaging device.
【図１１】従来の撮像装置の構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a conventional imaging device.
１ １次元イメージセンサ ２ 集光レンズ ３ 第１の通過検知センサ ４ 第２の通過検知センサ ５ 距離センサ（距離計測器） １０ １次元イメージセンサ制御手段 １１ 画像メモリ １２ 画像歪み補正手段 １３ 速度判定手段 １４ ズームレンズ制御手段 １６ 撮像装置 １８ 走行車輌 ２０ ナンバープレート ２２ 撮像装置 ２４ 画像歪み補正手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1-dimensional image sensor 2 Condensing lens 3 1st pass detection sensor 4 2nd pass detection sensor 5 Distance sensor (distance measuring device) 10 1-dimensional image sensor control means 11 Image memory 12 Image distortion correction means 13 Speed judgment means 14 zoom lens control means 16 imaging device 18 traveling vehicle 20 license plate 22 imaging device 24 image distortion correction means
Claims (8)
所定角度をなす光軸を有して、移動体の像を結像する光
学系と、移動体を一定時間経過毎に撮像して１次元画像
を得る１次元イメージセンサと、撮像された１次元画像
をイメージデータとして記憶する画像メモリと、画像メ
モリに記憶された１次元画像を連続させて２次元画像を
作成する画像作成手段とを備えている撮像装置におい
て、 移動体と１次元イメージセンサとの距離を計測する距離
計測器と、 撮像時での移動体と１次元イメージセンサとの距離を距
離測定器から距離データとして受信して記憶する記憶部
と、 記憶部に記憶された距離データに基づいて２次元画像を
補正する補正手段とを備えていることを特徴とする撮像
装置。An optical system having an optical axis at a predetermined angle to a moving direction of a moving body moving in a certain direction, and forming an image of the moving body, and imaging the moving body at predetermined time intervals A one-dimensional image sensor for obtaining a one-dimensional image, an image memory for storing the captured one-dimensional image as image data, and an image generating means for generating a two-dimensional image by continuously connecting the one-dimensional images stored in the image memory A distance measuring device that measures the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor, and a distance between the moving object and the one-dimensional image sensor at the time of imaging as distance data from the distance measuring device. An imaging apparatus, comprising: a storage unit that stores and stores data; and a correction unit that corrects a two-dimensional image based on distance data stored in the storage unit.
所定角度をなす光軸を有して、移動体の像を結像する光
学系と、移動体を一定時間経過毎に撮像して１次元画像
を得る１次元イメージセンサと、撮像された１次元画像
をイメージデータとして記憶する画像メモリと、画像メ
モリに記憶された１次元画像を連続させて２次元画像を
作成する画像作成手段とを備えている撮像装置におい
て、 光学系がズームレンズであり、 移動体と１次元イメージセンサとの距離を計測する距離
計測器と、 距離計測器からの信号を受け、焦点を移動体に合わせる
ようにズームレンズを制御するズームレンズ制御手段と
を備えていることを特徴とする撮像装置。2. An optical system having an optical axis forming a predetermined angle with a moving direction of a moving body moving in a fixed direction, forming an image of the moving body, and capturing an image of the moving body at predetermined time intervals. A one-dimensional image sensor for obtaining a one-dimensional image, an image memory for storing the captured one-dimensional image as image data, and an image generating means for generating a two-dimensional image by continuously connecting the one-dimensional images stored in the image memory The optical system is a zoom lens, a distance measuring device for measuring a distance between the moving object and the one-dimensional image sensor, and a signal from the distance measuring device for receiving a signal to focus on the moving object. An imaging apparatus further comprising: a zoom lens control unit that controls a zoom lens.
イメージセンサに撮像の開始、終了を指令するイメージ
センサ制御手段を備えていることを特徴とする請求項１
又は２に記載の撮像装置。3. An image sensor control means for receiving a signal from a distance measuring device and instructing a one-dimensional image sensor to start and end imaging.
Or the imaging device according to 2.
次元イメージセンサとの距離が第１の設定距離に到達す
ると１次元イメージセンサに撮像を開始させ、更に、移
動体と１次元イメージセンサとの距離が第２の設定距離
に到達すると１次元イメージセンサに撮像を終了させる
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。4. An image sensor control means comprising:
When the distance from the one-dimensional image sensor reaches a first set distance, the one-dimensional image sensor starts imaging, and when the distance between the moving object and the one-dimensional image sensor reaches a second set distance, the one-dimensional image sensor The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the image pickup is terminated.
所定角度をなす光軸を有して、移動体の像を結像する光
学系と、移動体を一定時間経過毎に撮像して１次元画像
を得る１次元イメージセンサと、撮像された１次元画像
をイメージデータとして記憶する画像メモリと、画像メ
モリに記憶された１次元画像を連続させて２次元画像を
作成する画像作成手段とを備えている撮像装置におい
て、 移動体の移動方向から見た平面寸法を既知データとして
予め記憶する記憶部と、 既知データに基づき２次元画像を補正する補正手段とを
備えていることを特徴とする撮像装置。5. An optical system having an optical axis at a predetermined angle to a moving direction of a moving body moving in a fixed direction, forming an image of the moving body, and imaging the moving body at predetermined time intervals. A one-dimensional image sensor for obtaining a one-dimensional image, an image memory for storing the captured one-dimensional image as image data, and an image generating means for generating a two-dimensional image by continuously connecting the one-dimensional images stored in the image memory An imaging apparatus comprising: a storage unit that previously stores planar dimensions as viewed from a moving direction of a moving object as known data; and a correction unit that corrects a two-dimensional image based on the known data. Imaging device.
れ、移動体の第１、 第２の設定地点の通過をそれぞれ検知する第１、第２の
通過検知センサと、 第１の通過検知センサからの検知信号を受信すると１次
元イメージセンサに撮像を開始させ、第２の通過検知セ
ンサからの検知信号を受信すると１次元イメージセンサ
に撮像を終了させるイメージセンサ制御手段とを備えて
いることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。6. A first and second passage detection sensors provided at first and second set points, respectively, for detecting passage of the moving body at the first and second set points, respectively, and a first passage. Image sensor control means for causing the one-dimensional image sensor to start imaging when a detection signal is received from the detection sensor, and terminating imaging when the one-dimensional image sensor receives a detection signal from the second passage detection sensor. The imaging device according to claim 5, wherein:
正後の２次元画像と、１次元イメージセンサの撮像間隔
である一定時間とに基づいて移動体の移動速度を算出す
ることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。7. The correction means calculates the moving speed of the moving object based on the two-dimensional image before correction, the two-dimensional image after correction, and a fixed time which is an imaging interval of the one-dimensional image sensor. The imaging device according to claim 5 or 6, wherein
ープレートであることを特徴とする請求項１から７のう
ち何れか１項に記載の撮像装置。8. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging target of the moving object is a license plate of a traveling vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10178304A JP2000011157A (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Image pickup device |
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|---|---|---|---|
| JP10178304A JP2000011157A (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000011157A true JP2000011157A (en) | 2000-01-14 |
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ID=16046141
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|---|---|---|---|
| JP10178304A Pending JP2000011157A (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Image pickup device |
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| Country | Link |
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