JP2008041017A - 監視システムおよび監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されていても車両を監視することができる、監視システムおよび監視装置を提供する。
【解決手段】 監視装置２は、撮影画像の車頭の位置を基準とする所定領域内に車番を構成する文字候補が検出されなかったと判定し、同領域内に黒っぽい色のナンバープレートが検出されたと判定した場合には、この車両を撮影した撮影画像が遮断部材装着車両（ナンバープレートに特定波長の光を遮断するカバー等の部材が装着されている車両）の撮影画像であると判定し、この車両の撮影画像を遮断部材装着車両であることを示す情報とともに記憶して、監視センター装置６に出力するので、監視センター装置６のオペレータは、この車両の撮影画像を目視して、この車両が遮断部材装着車両であることを認識するとともに、この車両の車番を認識することにより、この車両を監視することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、監視システムおよび監視装置に関し、特に、路上の車両を撮影することにより車両の監視を行う監視システムおよび監視装置に関する。

従来から、路上の車両を撮影してナンバープレートの番号（例えば、「大阪 ５５ あ １２３４」。以下、「車番」という。）を自動認識し、車両の監視を行う車番自動読取装置が開発されている。

例えば、特許文献１には、路上の車両を撮影した画像からナンバープレート枠を切り出し、その枠内の文字を認識することにより、車両を監視する車番自動読取装置が開示されている。
特開平５−３２５０９１号公報

この車番自動読取装置では、昼間、夜間を問わず安定した車番読取を行えるように、ストロボ光を照射して車両を撮影している。このストロボ光には近赤外光が用いられる。

しかし、ナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されている場合には、ナンバープレートが黒っぽく写るため車番を自動では認識できず、車両を監視することができないという問題があった。
そこで、本発明は、ナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されていても車両を監視することができる、監視システムおよび監視装置を提供することを目的とする。

本発明の監視システムは、特定波長の光を照射する照射装置と、路上の車両を撮影する撮影装置と、車両を監視する監視装置とを備え、前記監視装置は、前記照射装置が前記光を照射したときに前記撮影装置が前記車両を撮影した撮影画像の所定領域内に車番を構成する文字が含まれているか否かを判定する文字判定手段と、前記車番を構成する文字が含まれていないと判定した場合に、前記撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、前記撮影画像を出力する出力手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。ここで、「遮断部材装着車両」とは、ナンバープレートに特定波長の光を遮断するカバー等の部材が装着されている車両のことを言う。

この発明によれば、特定波長の光（例えば、波長が８５０ｎｍの近赤外光）を照射したときに路上の車両を撮影した撮影画像の所定領域（例えば、車頭の周辺の領域）内に車番を構成する文字が含まれていないと判定した場合には、この撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、この撮影画像を出力することができる。従って、出力された撮影画像には黒っぽい色のナンバープレートにうっすらと車番が写っているので、この撮影画像を目視して車番を認識することにより、この車両を監視することができる。

また、本発明の監視システムは、前記撮影画像の所定領域内に所定の色のナンバープレートが含まれているか否かを判定するプレート判定手段をさらに備え、前記出力手段は、さらに前記所定の色のナンバープレートが含まれていると判定した場合に、前記撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、前記撮影画像を出力することを特徴とする（請求項２）。

この発明によれば、撮影画像の所定領域（例えば、車頭の周辺の領域）内に所定の色（例えば、黒っぽい色）のナンバープレートが含まれていると判定した場合には、撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、この撮影画像を出力することができる。従って、出力された撮影画像には黒っぽい色のナンバープレートにうっすらと車番が写っているので、この撮影画像を目視して車番を認識することにより、この車両を監視することができる。

また、本発明の監視装置は、上記の監視システムに用いられる監視装置である（請求項３）。

以上のように本発明によれば、ナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されていても、この車両を撮影した撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、この撮影画像を出力することができるので、出力された撮影画像を目視して車番を認識することにより、この車両を監視することができる。

実施の形態１：
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る監視装置を含む監視システムの概要を示す模式図である。監視システム４は、撮影装置１、監視装置２、照射装置３を含むものである。撮影装置１は、路上の車両を撮影するためのカメラであり、視野が路上の所定領域Ｒに設定されるように、所定の伏角をもって道路脇の設置ポール５の上部のアームに取り付けられている。監視装置２は、撮影装置１で撮影して得られた撮影画像を処理して車両の監視を行う装置であり、設置ポール５の側部に取り付けられている。照射装置３は、昼間、夜間を問わず安定して車両を撮影できるように所定領域Ｒに波長が８５０ｎｍの近赤外光を照射する装置であり、設置ポール５の上部のアームに取り付けられている。なお、設置ポール５の代わりに、信号機、歩道橋等を流用しても良い。

監視センター装置６は、複数の監視システム４による車両の監視結果（車両の車番、車両の画像、遮断部材装着車両であることを示す情報など）を記憶し、オペレータに提供するための装置である。監視センター装置６は、道路に沿って設置された複数の監視システム４の監視装置２と、複数の通信回線７で接続されている。監視装置２は、車両の監視結果を通信回線７を介して監視センター装置６に送信する。なお、通信回線７は、有線／無線のいずれか又はこれらの結合でもよく、専用回線、公衆通信回線を問わない。

図２は、監視システム４の構成を示すブロック図である。図において、上述の通り、監視システム４は、撮影装置１、監視装置２、照射装置３を含む。監視装置２は、撮影インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、画像メモリ２３、ＲＡＭ２４、記憶部２５、照射インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２６、通信部２７及び処理部２８を含む。撮影装置１は撮影して得られた撮影画像を映像信号（アナログ信号）として撮影インタフェース部２１へ出力する。撮影インタフェース部２１は、取得した映像信号をＡ／Ｄ変換部２２へ出力し、Ａ／Ｄ変換部２２は、入力された映像信号をデジタル信号に変換し、処理部２８の制御のもと、変換されたデジタル信号を画像データとして画像メモリ２３へ記憶する。

処理部２８は、ＲＡＭ２４に記憶されたコンピュータプログラムＰＧを実行することにより、以下の処理を行う。すなわち、処理部２８は、撮影インタフェース部２１を介して撮影装置１から入力された撮影画像を画像データとして、撮影装置１のフレームレート（撮影時点の間隔、例えば、１秒間に３０フレーム）と同期して、１フレーム単位（例えば、４８０×６４０画素）で画像メモリ２３に記憶する。また、処理部２８は、撮影装置１の上記フレームレートと同期して、照射装置１を照射するための制御信号を照射インタフェース部２６に出力する。また、処理部２８は後述する監視処理などを行う。

画像メモリ２３は、撮影インタフェース部２１を介して取得された撮影画像を画像データとして、フレーム毎に記憶する。

記憶部２５は、コンピュータプログラムＰＧを処理部２８で実行することにより得られた監視結果を各フレームに対応して記憶する。

照射インタフェース部２６は、取得した制御信号を照射装置１へ出力し、照射装置１は、入力された制御信号に基づいて近赤外光を照射する。

通信部２７は、通信回線７に接続され、記憶部２５に記憶した車両の監視結果を通信回線７を介して監視センター装置６へ出力する。

図３は、監視センター装置６の構成を示すブロック図である。図において、監視センター装置６は、通信部６１、操作部６２、表示部６３、記憶部６４及び処理部６５を含む。通信部６１は、通信回線７に接続され、監視装置２から出力された車両の監視結果を受信し、記憶部６４に記憶する。

処理部６５は、オペレータにより監視車両に関する情報（車両の車番、車両の色、車両の大きさなど）が入力されると、記憶部６４に記憶された車両の監視結果を検索し、該当する車両の撮影画像をディスプレイなどの表示部６３に表示する。処理部６５は、受信した監視結果に遮断部材装着車両（この実施の形態の場合、ナンバープレートに近赤外光をカットするカバー等の遮断部材が装着されている車両）であることを示す情報が含まれているか否かを判定し、遮断部材装着車両であることを示す情報が含まれていると判定した場合には、その遮断部材装着車両の撮影画像を表示部６３に表示するとともに、操作部６２に備えられているブザーを鳴らす。

操作部６２は、遮断部材装着車両の撮影画像が表示部６３に表示されたことをオペレータに知らせるためのブザー、オペレータが監視車両に関する情報を入力するためのマウス、キーボードなどを備えている。

次に、監視装置２の監視処理の手順について説明する。図４は監視装置２の監視処理の手順を示すフローチャートである。監視処理は、所定時間（例えば、撮影装置１のフレームレートと同じ３３ｍｓｅｃ）毎に行われる。まず、監視装置２は、画像メモリ２３に記憶した撮影画像を読み出す（ステップＳ１）。監視装置２は、撮影画像において車頭を検出する（ステップＳ２）。この車頭検出の方法は、例えば、特開平３−２６５９８５号公報に開示されている方法を採用すればよい。図５は、車頭検出の例を示す説明図である。図５に示すような撮影画像においては、車頭の位置はｙ ｈｅａｄで示される位置に検出される。なお、撮影画像において、縦軸ｙは車両進行方向に、横軸ｘは道路の幅方向にとっている。

監視装置２は、車頭が検出されたか否かを判定し（ステップＳ３）、車頭が検出されなかったと判定した場合は（ステップＳ３でＮＯ）、処理を終了する。監視装置２は、車頭が検出されたと判定した場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、車頭の位置を基準とする所定領域において、車番を構成する文字候補を検出する（ステップＳ４）。図６は所定領域の例を示す説明図である。図に示すように、所定領域は、撮影画像において、車頭の位置を表すｙ ｈｅａｄの前α、後ろβの中にある斜線部分の領域となる。車番を構成する文字とは、例えば、車番の４つの文字列のことである。例えば、車番が「大阪 ５５ あ １２３４」の場合には「１２３４」である。

車番の４つの文字列の検出は、まず、撮影画像に表れた文字部分を抽出する。この抽出方法は、例えば、特開昭６２−１２６４８６号公報に開示されている方法を採用すればよい。抽出の対象となる文字は、緑文字、白文字のいずれかとし、緑文字は白地プレートに緑の文字又は黄地プレートに黒文字をいい、白文字は緑地プレートに白の文字又は黒地プレートに黄の文字をいう。さらに、緑文字、白文字のそれぞれについて、最低２個の文字からなる文字候補の組み合わせのうちからナンバープレート規格に一致する組み合わせを探索し、４つの文字列を含む文字領域候補を判定する。この文字領域候補判定方法は、例えば、特開平３−２６５９８５号公報に開示されている方法を採用すればよい。図７は判定した文字領域候補の例を示す説明図である。図に示すように、内側の４つの四角の領域は文字を表しており、外側の四角の領域は文字領域候補を表している。

監視装置２は、車番を構成する文字候補が検出されたか否かを判定し（ステップＳ５）、車番を構成する文字候補が検出されたと判定した場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、車番を認識する（ステップＳ６）。車番の認識は、まず、ステップＳ４で判定した文字領域候補に基づいてプレート領域候補を決定する。図８は決定したプレート領域候補の例を示す説明図である。図のＡは文字領域候補を表しており、ＢはＡに基づいて作成したプレート領域候補を表している。次に、プレート領域候補から文字領域を抽出する文字切り出しを行い、さらに、文字認識を行い、車番を識別する。監視装置２は、認識した車番の情報と撮影画像を記憶部２５に記憶し（ステップＳ７）、処理を終了する。

監視装置２は、車番を構成する文字候補が検出されなかったと判定した場合は（ステップＳ５でＮＯ）、車頭の位置を基準とする所定領域において、所定の色のナンバープレート、すなわち、黒っぽい色のナンバープレートを検出する（ステップＳ８）。この所定の領域は、ステップＳ４で車番を構成する文字候補を検出するときと同じ所定領域である。黒っぽい色のナンバープレートの検出は、まず、撮影画像に対して２値化処理を行う。２値化処理は、撮影画像の各画素について、輝度が所定の閾値以上の場合は輝度を１とし、輝度が所定の閾値未満の場合は輝度を０とすることにより行う。図９及び図１０は２値化処理を行った画像の例を示す説明図である。図９（ａ）に示すようなナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されている車両の撮影画像に対して２値化処理を行うと、図９（ｂ）に示すような２値化画像が得られる。一方、図１０（ａ）に示すようなナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されていない車両の撮影画像に対して２値化処理を行うと、図１０（ｂ）に示すような２値化画像が得られる。次に、２値化画像に対してナンバープレートと同じ程度の大きさの矩形領域を探索することで、ナンバープレートを検出する。上記の図９（ｂ）の２値化画像に対して矩形領域を探索すると、ナンバープレートを検出することができるが、上記の図１０（ｂ）の２値化画像に対して矩形領域を探索してもナンバープレートを検出することはできない。

監視装置２は、黒っぽい色のナンバープレートが検出されたか否かを判定し（ステップＳ９）、黒っぽい色のナンバープレートが検出されたと判定した場合は（ステップＳ９でＮＯ）、処理を終了する。監視装置２は、黒っぽい色のナンバープレートが検出されたと判定した場合は、この撮影画像は遮断部材装着車両の画像であると判定し、遮断部材装着車両であることを示す情報と撮影画像とを記憶部２５に記憶し（ステップＳ１０）、処理を終了する。上記の図９（ａ）の撮影画像の場合には、上述の通り黒っぽい色のナンバープレートが検出されたため、図９（ａ）の撮影画像は、遮断部材装着車両であることを示す情報とともに、記憶部２５に記憶される。

監視装置２は、上述のステップＳ７で記憶した認識した車番の情報と撮影画像、あるいは、ステップＳ１０で記憶した遮断部材装着車両であることを示す情報と撮影画像を、監視結果として、所定のタイミングで（例えば、１時間毎）監視センター装置６に出力する。

監視センター装置６は、受信した監視結果に遮断部材装着車両であることを示す情報が含まれていると、その情報に対応する撮影画像、すなわち、遮断部材装着車両の撮影画像を表示し、操作部６２に備えられているブザーを鳴らすため、オペレータは、その撮影画像を目視して、写っている車両が遮断部材装着車両であることを認識できるとともに、黒っぽい色のナンバープレートにうっすらと写っている車番を認識することができる。

以上説明したように、本発明にあっては、ナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されていても、監視装置２は、この車両を撮影した撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、この車両の撮影画像を遮断部材装着車両であることを示す情報とともに記憶して、監視センター装置６に出力するので、監視センター装置６のオペレータは、この車両の撮影画像を目視して、この車両が遮断部材装着車両であることを認識するとともに、この車両の車番を認識することにより、この車両を監視することができる。

実施の形態２：
上述の実施の形態１においては、黒っぽい色のナンバープレートの検出は、撮影画像に２値化処理を行った２値化画像に対して矩形領域を探索することにより行うものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、プレート枠候補の判定により行うこともできる。

実施の形態２に係る監視装置２では、監視処理の手順のステップＳ８において、以下のように、車頭の位置を基準とする所定領域において、黒っぽい色のナンバープレートを検出する。まず、撮影画像に対してエッジ検出を行う。このエッジ検出処理は、撮影画像に対して２次元微分を行うことにより、画像の濃度変化のある部分（エッジ）だけを抽出するものである。次に、このエッジ画像に対して２値化処理を行う。２値化処理は、上述のように、所定の閾値を基準として行われる。さらに、この２値化画像に対して、プレート枠候補を判定する。このプレート枠候補判定方法は、例えば、特開平３−２６５９８５号公報に開示されている方法を採用すれば良く、この方法では、縦線のペア、あるいは、横線のペアに基づいて、最もプレート枠らしいものを探して、プレート枠候補としている。図１１はプレート枠候補の例を示す説明図である。図１１（ａ）に示すようなナンバープレートに近赤外光をカットするカバーが装着されている車両の撮影画像に対してプレート枠候補の判定を行うと、図１１（ｂ）に示すようなプレート枠候補が得られる。さらに、もとの撮影画像に対して２値化処理を行い、この２値化画像において上記で判定したプレート枠候補の領域内に含まれる画素の輝度の平均値を求め、その平均値が所定の閾値未満となっている場合には、このナンバープレートは黒っぽい色であると判定する。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

なお、上述の処理では、プレート枠候補の領域内に含まれる画素の輝度の平均値が所定の閾値未満になっている場合にナンバープレートが黒っぽい色であると判定するものであったが、プレート枠候補の領域内に含まれる画素のうち、輝度が所定の閾値未満になっている画素の割合を求め、その割合が所定の閾値（例えば、８０％）以上となっている場合にナンバープレートが黒っぽい色であると判定するものであっても良い。

実施の形態３：
黒っぽい色のナンバープレートの検出は、上述の実施の形態１においては、撮影画像に２値化処理を行った２値化画像に対して矩形領域を探索して行うものであり、上述の実施の形態２においては、プレート枠候補の判定により行うものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、これらを組み合わせても良い。

実施の形態３に係る監視装置２では、監視処理の手順のステップＳ８において、まず、撮影画像に２値化処理を行った２値化画像に対して矩形領域を探索することにより黒っぽい色のナンバープレートの検出を行い、さらに、プレート枠候補の判定により黒っぽい色のナンバープレートの検出を行う。そして、いずれかにおいて、黒っぽい色のナンバープレートを検出すれば、ステップＳ９において黒っぽい色のナンバープレートが検出されたと判定する。従って、黒っぽい色のナンバープレートの検出をより精度良く行うことができる。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

上述の実施の形態１〜３においては、照射装置３は波長が８５０ｎｍの近赤外光を照射する構成であったが、それ以外の波長の近赤外光や遠赤外光その他の光を照射する構成であっても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る監視装置を含む監視システムの概要を示す模式図である。 監視システムの構成を示すブロック図である。 監視センター装置の構成を示すブロック図である。 監視装置の監視処理の手順を示すフローチャートである。 車頭検出の例を示す説明図である。 所定領域の例を示す説明図である。 判定した文字領域候補の例を示す説明図である。 決定したプレート領域候補の例を示す説明図である。 ２値化処理を行った画像の例を示す説明図である。 ２値化処理を行った画像の例を示す説明図である。 プレート枠候補の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 撮影装置
２ 監視装置
３ 照射装置
４ 監視システム
５ 設置ポール
６ 監視センター装置
７ 通信回線
２１ 撮影インタフェース部
２２ Ａ／Ｄ変換部
２３ 画像メモリ
２４ ＲＡＭ
２５ 記憶部
２６ 照射インタフェース部
２７ 通信部
２８ 処理部
６１ 通信部
６２ 操作部
６３ 表示部
６４ 記憶部
６５ 処理部
Ｒ 路上の所定領域

Claims (3)

1. 特定波長の光を照射する照射装置と、路上の車両を撮影する撮影装置と、車両を監視する監視装置とを備える監視システムであって、
   前記監視装置は、
   前記照射装置が前記光を照射したときに前記撮影装置が前記車両を撮影した撮影画像の所定領域内に車番を構成する文字が含まれているか否かを判定する文字判定手段と、
   前記車番を構成する文字が含まれていないと判定した場合に、前記撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、前記撮影画像を出力する出力手段とを備えることを特徴とする監視システム。
2. 前記撮影画像の所定領域内に所定の色のナンバープレートが含まれているか否かを判定するプレート判定手段をさらに備え、
   前記出力手段は、さらに前記所定の色のナンバープレートが含まれていると判定した場合に、前記撮影画像が遮断部材装着車両の撮影画像であると判定し、前記撮影画像を出力することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の監視システムに用いられる監視装置。

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