JP2013003766A - 車両識別装置、車両識別方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】文字列認識部202は、撮像装置100が撮像した画像から文字列を認識し、当該文字列及び当該文字列の座標を出力する。領域抽出部205は、撮像装置100が撮像した画像から当該画像に含まれる車両の特徴部分を示す特徴領域を抽出する。距離算出部は、文字列認識部202が出力した各文字列の座標と領域抽出部205が抽出した各特徴領域の座標との間の距離をそれぞれ算出する。判定部207は、文字列と特徴領域との組のうち、距離算出部が算出した距離と所定の基準距離との差が所定の閾値以内である組を、同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であると判定する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態による車両識別装置200の構成を示す概略ブロック図である。
車両識別装置200は、撮像装置100が撮像する画像情報の入力を順次受け付け、当該画像情報から車両のナンバープレート情報を抽出して出力する装置であり、入力部201、文字列認識部202、文字列判別部203、文字列情報出力部204、領域抽出部205、比較値算出部206(距離算出部、角度算出部)、判定部207、出力部208を備える。
文字列認識部202は、入力部201が受け付けた画像情報に対してOCR処理を実行することで文字列の認識を行い、認識した文字列、当該文字列の座標、及び当該文字列の認識尤度を、文字列判別部203及び文字列情報出力部204に出力する。
文字列判別部203は、文字列認識部202から入力された文字列と所定のパターン情報とを比較することで、当該文字列が示すナンバープレートを備える車両の車種を判別する。車種としては、二輪車、一段プレートの四輪車、二段プレートの四輪車が挙げられる。ここで、一段プレートの四輪車とは、一段構えに表示されるナンバープレートが設置された四輪車である。同様に、二段プレートの四輪車とは、二段構えに表示されるナンバープレートが設置された四輪車である。
文字列情報出力部204は、文字列認識部202の出力と文字列判別部203による判別結果とを関連付け、認識した文字列、当該文字列の座標、当該文字列の認識尤度、及び車種を、比較値算出部206及び判定部207に出力する。
二輪車の特徴部分としてナンバープレートでなくヘルメットを用いる理由は、二輪車のナンバープレートは設置の自由度が高く、画像に写る角度が様々であることから、ナンバープレートよりヘルメットの方がより高い精度で抽出することができるためである。特徴部分の抽出は、予め特徴部分の特徴量について機械学習を行った判別プログラムに画像情報のある領域を入力し、入力した領域の特徴量と特徴部分の特徴量との類似度が高いものを抽出することで行う。特徴量としては、例えばHOG(Histograms of Oriented Gradients)を用い、判別プログラムとしては、例えばSVM(Support Vector Machine)を用いることができる。
領域抽出部205は、特徴部分に類似する領域を抽出すると、検知領域座標(左上及び右下の座標)、特徴量評価値(類似度)、及び車種(二輪車、四輪一段、又は四輪二段)を含む領域情報を出力する。
判定部207は、比較値算出部206が算出した距離が所定の閾値以内であるか否かに基づいて、文字列情報出力部204が出力した情報と領域抽出部205が出力した情報とが、同一の車両を示すものであるか否かを判定する。判定部207は、文字列情報出力部204が出力した情報と領域抽出部205が出力した情報とが、同一の車両を示すものであると判定した場合、これらを関連付けて出力部208に出力する。他方、判定部207は、文字列情報出力部204が出力した情報のうち領域抽出部205が出力した何れの情報とも関連付けられない情報と、領域抽出部205が出力した情報のうち文字列情報出力部204が出力した何れの情報とも関連付けられない情報とを、出力部208にそれぞれ別個に出力する。以下、判定部207が出力した情報を、車両情報と呼ぶ。
出力部208は、判定部207が出力した車両情報を外部装置に出力する。
車両情報は、文字列、車種、評価値、フレームID、及び車両位置座標を要素に持つ情報である。ここで、評価値とは、文字列の認識尤度または特徴領域の特徴量評価値を示すものである。評価値には、文字列認識部202によって認識された文字列が存在する場合に、当該文字列の認識尤度が適用され、文字列認識部202によって認識された文字列が存在しない場合に、特徴領域の特徴量評価値が適用される。
これにより、車両識別装置200は、文字列認識部202と領域抽出部205の認識の漏れを補うことができ、かつ同一の車両の文字列と特徴領域とを関連付けておくことができる。
図3は、本実施形態による車両識別装置200の動作を示すフローチャートである。
まず、車両識別装置200の入力部201は、撮像装置100が撮像した画像情報の入力を受け付ける(ステップS1)。次に、文字列認識部202は、入力部201が受け付けた画像情報に対してOCR処理を実行し、文字列の認識を行う(ステップS2)。このとき、文字列認識部202は、文字列認識の認識尤度、及び文字列の座標を算出する。
図4は、フレーム内統合処理の処理を示す第1のフローチャートである。
判定部207は、領域抽出部205から受け付けた情報の中に、特徴領域が1つ以上存在するか否かを判定する(ステップS501)。判定部207は、特徴領域が存在すると判定した場合(ステップS501:YES)、文字列情報出力部204から受け付けた情報の中に、文字列が1つ以上存在するか否かを判定する(ステップS502)。
比較値算出部206が距離を算出した文字列と特徴領域の組の中に、当該距離が所定の閾値d2以下であるものが存在する場合(ステップS505:YES)、判定部207は、当該文字列と特徴領域とを同一の車両を示すものであるか否かを判定し、それぞれを互いに関連付ける(ステップS506)。他方、比較値算出部206が距離を算出した文字列と特徴領域の組の中に、当該距離が所定の閾値d2以下であるものが存在しない場合(ステップS505:NO)、ステップS503で選択した文字列に、特徴領域を関連付けない。
比較値算出部206が距離を算出した文字列と特徴領域の組の中に、当該距離が所定の閾値d1以下であるものが存在する場合(ステップS509:YES)、判定部207は、当該文字列と特徴領域とが同一の車両を示すものであると判定し、それぞれを互いに関連付ける(ステップS510)。他方、比較値算出部206が距離を算出した文字列と特徴領域の組の中に、当該距離が所定の閾値d1以下であるものが存在しない場合(ステップS509:NO)、ステップS507で選択した文字列に、特徴領域を関連付けない。
一段プレートの四輪車を示す文字列全てに対して上記ステップS508〜ステップS510の処理を実行すると、次に、比較値算出部206は、文字列情報出力部204から出力された文字列のうち、車種が二輪車であるもののそれぞれについて、以下に示すステップS512〜ステップS518の処理を実行する(ステップS511)。
距離がdbike−Δbike以上であると判定された文字列と特徴領域の組の中に、当該距離がdbike+Δbike以下であるものが存在する場合(ステップS514:YES)、比較値算出部206は、ステップS511で選択した文字列との距離がdbike+Δbike以下であると判定された特徴領域の座標と、ステップS511で選択した文字列の座標とを結ぶ線分(図6を参照)の角度をそれぞれ算出する(ステップS515)。
次に、判定部207は、比較値算出部206が角度を算出した文字列と特徴領域の組の中に、当該角度が、所定の角度θbike−δbike以上であるものが存在するか否かを判定する(ステップS516)。なお、角度θbikeとは、画像に写ったときの二輪プレートと特徴部分とを結ぶ線分のレーン毎の標準的な角度である。また、δbikeは、θbikeに対する誤差の最大値である。
例えば、本実施形態では、二輪車の特徴部分としてヘルメットを用い、四輪車の特徴部分としてナンバープレートを用いる場合を説明したが、これに限られず、その他の特徴部分を用いても、同様の処理を行うことができる。
Claims (7)
- 車線に設けられた撮像装置が撮像した画像に含まれる車両を識別する車両識別装置であって、
前記撮像装置が撮像した画像から文字列を認識し、当該文字列及び当該文字列の座標を出力する文字列認識部と、
前記撮像装置が撮像した画像から当該画像に含まれる車両の特徴部分を示す特徴領域を抽出する領域抽出部と、
前記文字列認識部が出力した各文字列の座標と前記領域抽出部が抽出した各特徴領域の座標との間の距離をそれぞれ算出する距離算出部と、
前記文字列と前記特徴領域との組のうち、前記距離算出部が算出した距離と所定の基準距離との差が所定の閾値以内である組を、同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であると判定する判定部と
を備えることを特徴とする車両識別装置。 - 前記文字列認識部が出力した文字列のパターンに基づいて、当該文字列を有する車両の車種を判別する文字列判別部を備え、
前記領域抽出部は、前記車両の車種毎に特徴領域を抽出し、
前記判定部は、前記文字列と前記特徴領域との組の車種が一致する場合に、当該組が同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であるか否かの判定を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両識別装置。 - 前記基準距離は、画像に写ったときのナンバープレートと特徴部分との標準的な距離であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両識別装置。
- 前記特徴領域がナンバープレートでない場合に、前記文字列認識部が出力した文字列の座標と前記領域抽出部が抽出した特徴領域の座標とを結ぶ線分の角度を算出する角度算出部を備え、
前記判定部は、距離算出部が算出した距離と前記基準距離との差が所定の閾値以内であり、かつ角度算出部が算出した角度と所定の基準角度との差が所定の閾値以内である場合に、前記文字列と前記特徴領域との組を、同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であると判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両識別装置。 - 前記基準角度は、画像に写ったときのナンバープレートの座標と特徴領域の座標とを結ぶ線分の標準的な角度であることを特徴とする請求項4に記載の車両識別装置。
- 車線に設けられた撮像装置が撮像した画像に含まれる車両を識別する車両識別装置を用いた車両識別方法であって、
文字列認識部は、前記撮像装置が撮像した画像から文字列を認識し、当該文字列及び当該文字列の座標を出力し、
領域抽出部は、前記撮像装置が撮像した画像から当該画像に含まれる車両の特徴部分を示す特徴領域を抽出し、
距離算出部は、前記文字列認識部が出力した各文字列の座標と前記領域抽出部が抽出した各特徴領域の座標との間の距離をそれぞれ算出し、
判定部は、前記文字列と前記特徴領域との組のうち、前記距離算出部が算出した距離と所定の基準距離との差が所定の閾値以内である組を、同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であると判定する
ことを特徴とする車両識別方法。 - 車線に設けられた撮像装置が撮像した画像に含まれる車両を識別する車両識別装置を、
前記撮像装置が撮像した画像から文字列を認識し、当該文字列及び当該文字列の座標を出力する文字列認識部、
前記撮像装置が撮像した画像から当該画像に含まれる車両の特徴部分を示す特徴領域を抽出する領域抽出部、
前記文字列認識部が出力した各文字列の座標と前記領域抽出部が抽出した各特徴領域の座標との間の距離をそれぞれ算出する距離算出部、
前記文字列と前記特徴領域との組のうち、前記距離算出部が算出した距離と所定の基準距離との差が所定の閾値以内である組を、同一の車両におけるナンバープレートと特徴部分との組であると判定する判定部
として機能させるためのプログラム。
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