JP2910130B2 - 車番自動読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は車番自動読取装置に関し、さらに詳細にいえ
ば、走行中または停止中の車両のプレートナンバーを自
動識別する車番自動読取装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 道路を走行中の車両を識別する重要性は、最近ますま
す重要になっている。

そこで、路上にテレビカメラを設置し、車両のナンバ
ープレートを光学的にとらえ、画像処理によって番号を
識別する車番自動読取装置が開発されている。

例えば、道路の所定位置に車両の存在を検出する位置
センサを設置し、その設置場所よりも離れた下流位置に
照明装置と車番自動読取装置とを設置して、位置センサ
により車両の通過を検出すると、照明装置で照明した
後、車番自動読取装置で車両を撮影する方式が提案され
ている。撮影された画像はプレート切出し処理によりプ
レート部分が切り出され、文字切出し処理によりその中
の文字部分が切出され、文字認識処理により、文字の認
識が行われる。

しかし、上記の方式では、車番自動読取装置とは別に
位置センサを設置しなければならないという欠点があ
る。

そこで、位置センサを省略するためには、車番自動読
取装置で常時撮影しておき、その映像情報から、車両の
有無にかかわらずナンバープレートを切出す手法も開発
されている。しかし、例えば時速120kmで走行する車両
を捕らえた画面数は、垂直方向の視野を3.2m、画面の走
査数を60コマ／秒とすると、役5.8コマであるので、５
コマの時間内すなわち1/12秒の間にこの５コマ分の画面
を高速で調べなければならない。したがって、非常に高
速の画像処理によるナンバープレートの切出しが必要と
なる。このため、プレート切出し処理を簡略化せざるを
得なくなる。すなわちプレート切出しの精度を落として
まで、高速化することが必要になる。

本発明の目的とするところは、位置センサを設置せず
に、かつ、プレート切出し処理を簡略化することなく十
分な精度で車番を読み取ることのできる車番自動読取装
置を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための本発明の車番自動読取装
置は、道路を撮影する撮影手段と、撮影された画像を処
理することにより車頭を検出する車頭検出手段と、車頭
が検出された場合に、検出された車頭の前後にナンバー
プレートのある範囲を限定してプレートを切り出すプレ
ート切出し手段と、プレート切出しされた画面を基にし
て文字切出しを行う文字切出し手段と、切出された文字
を認識する文字認識手段とを有するものである。

＜作用＞ 上記の構成の車番自動読取装置によれば、画像処理に
より車頭を検出することで、車両の進入を位置センサな
しで感知することができる。そして、車頭が検出された
場合に、プレート切出し、文字切出し、文字認識を行
う。

車頭の検出処理のみであれば、プレート切出し、文字
切出し、文字認識処理に比較して短時間で処理できる。
したがって、常時、車頭の検出を行い車頭を検出した時
に後続の処理に入ることにより、プレート切出し処理以
下の処理に十分時間をかけることができ、精度を落とし
てまで処理を高速化する必要がなくなる。

＜実施例＞ 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第2A図、第2B図は、車番自動読取装置の設置例を示す
平面図および正面図である。車番自動読取装置は、車番
自動読取装置本体１、照明装置2a,2b、カメラ装置３等
からなるものであり、カメラ装置３は、照明装置2a,2b
とともに道路脇の設置ポール４のアームの上部に取り付
けられている。車番自動読取装置本体１は設置ポール４
の側部に取付けられている。なお設置ポールの代わりに
信号機、歩道橋等を流用してもよい。

カメラ装置３は、カメラ装置３の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取付けら
れている。

第３図は、車番自動読取装置本体１の内部の回路構成
を示すブロック図である。車番自動読取装置本体１は、
A/D変換回路11、エッジ検出回路12、２値化回路13、第
１メモリ14、画像処理プロセッサ15、第２メモリ16、汎
用プロセッサ17からなる。

カメラによって取込まれた画像信号は、A/D変換回路1
1によりA/D変換される。変換されたデジタルデータはエ
ッジ検出回路12に供給される。エッジ検出回路12は、画
像の濃度変化のある部分（エッジ）を検出する。エッジ
検出回路12の出力信号は、２値化回路13に入り、所定の
しきい値を基準として２値化される。２値化された信号
は前処理画像として第１メモリ14に蓄えられる。第１メ
モリ14に蓄えられたデータは、画像処理プロセッサ15に
供給され、ここにおいて、プロファイル（垂直投影図）
が作成される。このプロファイルは、第２メモリ16に蓄
えられる。第２メモリ16に蓄えられたデータは、汎用プ
ロセッサ17に入力され、ここにおいて車頭検出処理、プ
レート切出し処理、文字切出し処理、文字認識処理が行
われる。

さらに詳説すると、エッジ検出回路12は、車両等が映
っている画像に２次元微分を行うことにより、車両の輪
郭だけを抽出するものである。２値化回路13は、２値化
することにより車両の輪郭をさらに明瞭にする。２値化
された画像を第4A図に示す。２値化された画像は画像処
理プロセッサ15によって、プロファイルが作成される。
このプロファイルを第4B図に示す。第4B図の縦軸ｙは車
両進行方向にとっている。

汎用プロセッサ17の行う処理をフローチャート（第１
図参照）を用いて説明する。まず、第4B図のプロファイ
ルを基にして車頭を検出する（ステップ（１））。この
車頭検出処理は、上記プロファイルを下からスキャンし
て加算した画素数がしきい値Ａを超えた位置y headを車
頭と判定する処理である。車頭が検出されると（ステッ
プ（２））、画像処理範囲を計算する（ステップ
（３））。この計算は、第５図に示すように、車頭y he
adの前α、後ろβの中にある範囲をプレート切出し範囲
に限定するものである。ナンバープレートは通常車頭y
headの前後に取付けられているからである。次に、この
限定された範囲でプレート枠を切出すプレート切出し処
理を行う（ステップ（４））。

このプレート切出し処理を詳述する。プレート切出し
処理は、第６図に示すように、文字用画像前処理41、文
字候補抽出処理42、文字領域候補判定処理43、プレート
枠用画像前処理44、横線分抽出処理45、縦線分抽出処理
46、プレート枠候補判定処理47、プレート位置判定処理
48からなるものである。

プレート枠用画像前処理44は、例えば撮影した画像を
デジタル化し、エッジ検出し、２値化するものである。
もちろん前述のエッジ検出回路12、２値化回路13におけ
る処理を流用してもよい。

横線分抽出処理45、縦線分抽出処理46では、プレート
枠用前処理画像に水平な線分あるいは垂直な線分が含ま
れていることを前提として、プレート枠用前処理画像を
ｘ方向に走査して線分を抽出し、ｘ方向の長さｈが一定
範囲にあり、かつｙ方向の間隔ｖが一定範囲にある線分
のペア（横線ペア）を捜し（第７図（ａ）参照）、画像
をｙ方向に走査して線分を抽出し、ｙ方向の長さｖが一
定範囲にあり、かつ、ｘ方向の間隔ｈが一定範囲にある
線分のペア（縦線ペア）を捜す（第７図（ｂ）参照）。
この場合、上記線分の抽出方法は、例えば特開昭62-123
583号公報に開示されている方法を採用すればよい。

そして、プレート枠候補判定処理47では、縦線ペアを
基準にして、横線ペアでｘ方向、ｙ方向のずれが少なく
最もプレート枠らしいものを探し、もしあればそれをプ
レート枠とする（第７図（ｃ）参照）。もしなければ縦
線ペアを基準にして、１本の横線でｘ方向、ｙ方向のず
れが少なくプレート枠らしいものを探す（第７図（ｄ）
参照）。それがなければ横線ペアを基準にして、１本の
縦線でｘ方向、ｙ方向のずれが少なくプレート枠らしい
ものを探す（第７図（ｅ）参照）。縦線ペアに対して横
線が見付からなかった場合、縦線ペアのみでプレート枠
候補を決定する（第７図（ｆ）参照）。横線ペアに対し
て縦線が見付からなかった場合、横線ペアのみでプレー
ト枠候補を決定する（第７図（ｇ）参照）。

以上の決定（第７図（ｃ）〜（ｇ））に対して、真の
プレート枠である確率の高い順に並べ、それぞれ評価値
N1,N2,…を与える。

文字用画像前処理41は、撮影した画像をデジタル化す
る処理であり、文字候補抽出処理42は、文字用前処理画
面に表われた文字部分を背景から抽出する処理である
（抽出方法については例えば特開昭62-126486号公報参
照）。各処理の対象となる文字は、緑文字、白文字のい
ずれかとする。緑文字は、白地プレートに緑の文字、ま
たは黄地プレートに黒の文字をいう。白文字は緑地プレ
ートに白の文字、または黒字プレートに黄の文字をい
う。

文字領域候補判定処理43は、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ほぼ一致する組
み合わせを、プレート枠の決定の有無とは無関係に探す
処理である。

例えば文字候補抽出処理42により抽出された文字の中
心点の座標（x1,y1），（x2,y2），（x3,y3），…とす
る。まず、最も左の中心点の座標（x1,y1）から右、所
定区間Ｘ内に入る座標であって、ｙ座標のずれが2Y以内
にある文字の組合わせを探す（第８図（ａ）参照）。次
に、上記探し出された文字の組合わせの中から、プレー
トナンバーらしいものを見付ける。例えば文字の高さ、
幅が大きく違っているもの（第８図（ｂ）参照）、３つ
の文字間隔が等間隔であってプレートナンバーとして考
えられないもの（第８図（ｃ）参照）は除く。この判断
は、ナンバープレートの規格を規律する法令を基準にし
てフォーマットチェックを行えばよい。最後に、残った
文字の組合わせの文字を基準にして、文字領域候補を決
定する。例えば４つの文字が残れば、その４つの文字を
含む文字領域候補を決定する（第８図（ｄ）参照）。も
し３つの文字が残ればその３つの文字から文字領域候補
を決定する（第８図（ｅ），（ｆ）参照）。

以上の決定（第８図（ｄ）〜（ｆ））に対して、真の
文字領域である確率の高い順に並べ、それぞれ評価値M
1,M2,…を与える。

プレート位置判定処理48では、上記２つの処理により
求めたプレート枠候補と文字領域候補とを重ね合わせ、
重なる部分の面積を測定する。プレート枠候補、文字領
域候補が複数ある場合、それぞれ重なる部分の面積を測
定する。そして、面積の大きなものから順に評価値H1,H
2,…を与える。

最後に、上記評価値の最も大きいものをプレート候補
とする。

もし、評価値H1,H2,…が全て基準よりも小さければ、
文字領域候補を単独でプレート候補とする。この場合、
評価値M1,M2,…の最も高いものをプレート候補に決定す
る。

評価値M1,M2,…が全て基準よりも小さければ、プレー
ト枠候補を単独でプレート候補とする。この場合、評価
値N1,N2,…の最も高いものをプレート候補に決定する。

第９図（ａ）〜（ｃ）は、このようにして決定された
プレート候補を示す。第９図（ａ）は、４つの文字によ
る文字領域候補A1と４本の線分に囲まれたプレート枠候
補B1とを基にして作った最も確からしいプレート候補を
示す。第９図（ｂ）は、３つの文字による文字領域候補
A2と３本の線分に囲まれたプレート枠候補B2とを基にし
て作ったプレート候補、第９図（ｃ）は、３つの文字に
よる文字領域候補A3と２本の線分に囲まれたプレート枠
候補B3とを基にして作ったプレート候補を示す。

以上のプレート候補決定手順を纒めると、第１表のよ
うになる。

以上のように、プレート切出し処理では、プレート枠
候補判定処理47と、文字領域候補判定処理43をそれぞれ
独立して行い、両方の結果を組合わせてプレート候補を
決定することにより、プレート枠候補判定処理47、また
は文字領域候補判定処理43単独でプレート切出しを行う
場合に比べて、プレート切出し率の向上を図ることがで
きる。

プレート切出しを行うと、次には、文字領域を抽出す
る文字切出し処理（第１図ステップ（５））を行い、最
後に文字認識処理（第１図ステップ（６））を行い、番
号を識別する。

以上実施例に基づいて本発明を説明してきたが、本発
明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば車
頭検出処理として、路面部分の基準輝度を下回る輝度の
部分を車両前部の影として検出し、これを車両の認識に
用いるようにしてもよい（特開昭63-174199号公報参
照）。その他本発明の要旨を変更しない範囲内におい
て、種々の設計変更を施すことが可能である。

＜発明の効果＞ 以上のように、本発明の車番自動読取装置によれば、
画像処理により車頭を検出することで、車両の進入を位
置センサなしで関知することができる。そして、車頭が
検出された場合に、プレート切出し、文字切出し、文字
認識を行うので、プレート切出し処理以下の処理に十分
な時間をかけることができる。

したがって、位置センサを設置しなくても、プレート
切出し処理を簡略化して高速に処理する必要がなく、十
分な精度で車番を読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車頭検出処理、プレート切出し処理、文字切出
し処理、文字認識処理のフローチャート、 第2A図は車番自動読取装置の設置例を示す平面図、第2B
図は同正面図、 第３図は車番自動読取装置の回路構成ブロック図、 第4A図はエッジ検出して２値化された車両の画像、第4B
図は車両走行方向に画素数を加算して得たプロファイ
ル、 第５図は限定されたプレート切出し範囲を示す図、 第６図はプレート切出し処理のフローチャート、 第７図は各種のプレート枠候補を示す図、 第８図は文字領域候補を判定する方法を示す図、 第９図はプレート枠候補と文字領域候補とを組合わせて
プレート枠を切出す方法を示す図である。 １……車番自動読取装置、３……カメラ装置、12……エ
ッジ検出回路、13……２値化回路、15……画像処理プロ
セッサ、17……汎用プロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08G 1/017 G06K 7/00 G06K 9/62

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】路上を走行中または停止中の車両のプレー
   トナンバーを自動識別する車番自動読み取り装置におい
   て、道路を撮影する撮影手段と、撮影された画像を処理
   することにより車頭を検出する車頭検出手段と、車頭が
   検出された場合に、検出された車頭の前後にナンバープ
   レートのある範囲を限定してプレートを切り出すプレー
   ト切り出し手段と、プレート切り出しされた画面を基に
   して文字切り出しを行う文字切り出し手段と、切り出さ
   れた文字を認識する文字認識手段とを有する車番自動読
   取装置。
2. 【請求項２】上記車頭検出手段は、撮影された画像に基
   づき、濃度変化率の高いエッジを表わす画素を抽出して
   車両の走行方向にプロファイルを作成し、このプロファ
   イルを構成する画素数と所定のしきい値とを比較するこ
   とにより、車頭を検出するものである請求項１記載の車
   番自動読取装置。