JP3167290B2 - 文字認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、景観中に存在する
静止状態の文字を認識する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字認識の技術を一般の景観中に適応
し、その適応性を拡張してきた装置としては、ナンバー
プレートを自動認識する装置がある。具体的には、自転
車などに搭載したビデオカメラで駐車車両のナンバープ
レートを撮像し、撮像した画像をビデオテープに収録
し、このビデオテープをＶＴＲで再生し、再生した画像
からナンバープレートの文字を認識する装置、などがあ
る（特開平５−１８９６９１号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たビデオカメラを用いて駐車車両のナンバープレートが
存在する景観を撮像し、得られた画像データからナンバ
ーを認識する従来の装置では、一度の撮像で被写可能な
範囲と撮像装置が移動する範囲とを一致させることは非
常に困難である。例えば、図９（ａ）に示すような撮影
景観において、撮像装置の移動速度が速い場合には、図
９（ｂ）に示すようにフレーム間に撮像できない部分が
生じる。また、撮像装置の移動速度が遅い場合には、図
９（ｃ）に示すように数フレームに渡って重複して撮像
される部分が生じる。したがって撮像装置の移動速度が
速い場合、文字の認識漏れの問題があり、撮像装置の移
動速度が遅い場合、冗長性が生じるため、認識に時間が
かかるという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、移動しながら撮像した画
像から景観中の静止文字を漏れなく認識できるととも
に、その際に冗長のない画像を撮像できる文字認識装置
を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、移動しながら景観を撮像し、該景観中に
存在する静止状態の文字を認識する装置において、撮像
素子を用いて移動の方向に所定の撮像幅で景観を撮像す
る手段と、前記撮像する手段の移動距離を検出する手段
と、前記検出された移動距離をもとに、該移動距離が前
記撮像する手段の撮像幅に一致するごとに、前記撮像す
る手段に景観の撮像を指示する手段と、前記撮像の指示
により撮像された画像データを前記移動の方向に撮像順
に並べて記憶する第１の画像データ記憶手段と、前記第
１の画像データ記憶手段に記憶された画像データの一部
を取り込んで記憶する第２の画像データ記憶手段と、前
記第１の画像データ記憶手段に記憶された画像データの
一部を文字抽出対象範囲として、文字の抽出と文字の認
識ができる範囲を漏れなく順次、第２の画像データ記憶
手段に記憶するように制御する手段であって、前記第２
の画像データ記憶手段に前に記憶された画像データの後
半部を含めて次の文字抽出対象範囲の画像データを該第
２の画像データ記憶手段に記憶するように制御する手段
と、前記第２の画像データ記憶手段に記憶された画像デ
ータを入力として該画像中に存在する文字を抽出する手
段であって、抽出しようとする文字が前記第２の画像デ
ータ記憶手段に記憶された画像データの画像の端にかか
る場合には、該第２の画像データ記憶手段に次に記憶さ
れた画像データの記憶範囲を２等分する線にまたがる位
置に存在する文字として抽出する手段と、前記抽出され
た文字を認識する手段と、を具備することを特徴とす
る。

【０００６】

【０００７】あるいは、移動しながら景観を撮像し、該
景観中に存在する静止状態の文字を認識する装置におい
て、撮像素子を用いて移動の方向に所定の撮像幅で景観
を撮像する手段と、前記撮像する手段の移動距離を検出
する手段と、前記検出された移動距離をもとに、該移動
距離が前記撮像する手段の撮像幅に一致するごとに、前
記撮像する手段に景観の撮像を指示する手段と、前記撮
像の指示により撮像された画像データを前記移動の方向
に撮像順に並べて記憶する画像データ記憶手段と、前記
画像データ記憶手段に記憶された画像データの一部を文
字抽出対象範囲として、文字の抽出と文字の認識ができ
る範囲を漏れなく順次、取り出す手段であって、前記画
像データ記憶手段から、直前に取り出した画像データの
後半部を含めて次の文字抽出対象範囲の画像データを取
り出す手段と、前記取り出した文字抽出対象範囲を入力
として該範囲に存在する文字を抽出する手段であって、
抽出しようとする文字が前記取り出した画像データの画
像の端にかかる場合には、該画像データ記憶手段から、
次に取り出した画像データの範囲を２等分する線にまた
がる位置に存在する文字として抽出する手段と、前記抽
出された文字を認識する手段と、を具備することを特徴
とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】本発明は、撮像装置の移動距離を検出し、
一定距離移動ごとに、所定の撮像幅で撮像されたデータ
を移動方向に撮影順に順次並べることにより１つの画像
とする手段を用いて、得られた画像に文字認識を適用す
ることを最も主要な特徴とする。従来の技術とは、文字
抽出、認識手段に入力する画像の撮像手段が異なる。

【００１１】本発明では、撮像手段の移動距離を検出
し、撮像漏れがないように撮像手段の撮像幅に一致する
一定距離移動ごとに撮像された画像データを、その移動
方向に撮像順に順次つなぎ合わせることで、移動速度に
影響されず、漏れも冗長もない１枚の画像を得る。これ
により得られる画像には静止した文字の形が保存される
ため、単純な線形変換を用いて従来の文字認識技術を適
用し文字認識する。文字の大きさの違いに対しては、文
字の大きさを一定にする正規化を行うことで対処し、撮
像方向による文字の形状の違いに対しては、文字列の傾
きから撮像方向を推定し、傾きを補正することで対処す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいてこの発明の実
施の形態を詳しく説明する。なお、これによりこの発明
が限定されるものではない。

【００１３】図１に本発明の第１の実施形態例の構成例
を示す。図１において、１は撮像装置の移動距離を検出
する移動距離検出部、２は検出された移動距離をもとに
予め定めた一定距離移動するごとに撮像を行うよう制御
する撮像制御部、３は撮像制御部２の指示に従い移動方
向に所定の撮像幅で撮像を行う撮像部、４は撮像したデ
ータを記憶する第１の画像データ記憶部、６は文字抽出
の入力対象データを第１の画像データ記憶部４より格納
する第２の画像データ記憶部、５は第１の画像データ記
憶部４から第２の画像データ記憶部６への画像データの
複写を制御するデータ記憶制御部、７は第２の画像デー
タ記憶部６に格納されている画像データから文字領域を
検出して文字を切り出す文字抽出部、８は切り出された
文字を認識する文字認識部である。文字抽出部７および
文字認識部８は、公知の技術を用いる。

【００１４】上記の構成において、撮像装置とは、少な
くとも撮像制御部２、撮像部３を含む装置を指す。移動
距離検出部１の例としては、撮像装置が一定距離移動す
るごとに例えばパルス状の検出信号を送出するパルス信
号発生器などが使用できる。この場合、撮像制御部２
は、移動距離検出部１からの検出信号を受けて、この検
出信号を所定数カウントするなどして予め定めた所定距
離（撮像部３の撮像幅と一致する移動距離）あたりの信
号間隔になるようにパルス信号のタイミングを調整し、
制御信号として撮像部３へ送出する。撮像部３は、この
制御信号に従って景観を撮像する。

【００１５】以下、上記第１の実施形態例の動作につい
て説明する。移動距離検出部１で撮像装置の移動距離を
検出し、撮像制御部２の指示に従い一定距離移動ごとに
撮像部３で撮像を行うことによって得たデータを第１の
画像データ記憶部４に取り込む。上記したように、撮像
制御部２は撮像幅に一致する移動距離ごとに撮像部３に
撮像を指示するので、第１の画像データ記憶部４には撮
像対象の景観が、漏れることも重複することもなく連続
した１枚の画像として得られる。データ記憶制御部５
は、こうして得られた画像のうち一度に文字認識可能な
量の画像データを第１の画像データ記憶部４より第２の
画像データ記憶部６へ取り込むように指示する。文字抽
出部７は第２の画像データ記憶部６上の画像データを入
力して文字を抽出し、文字認識部８はこの抽出された文
字の文字認識を行う。文字認識部８で認識された文字デ
ータは、例えばテキストデータとして別途用意した記憶
装置（もしくは上記画像データ記憶部を兼用）内に記憶
し、必要により表示装置に表示したり、印字装置で出力
したりしてもよい。

【００１６】上記の画像データ記憶部６で得られる画像
には、静止した文字の形が保存されるため、単純な線形
変換を用いて従来の文字認識技術が適用できる。文字の
大きさの違いに対しては、文字の大きさを一定にする正
規化を行うことで対処でき、撮像方向による文字の形状
の違いに対しては、文字列の傾きから撮像方向を推定
し、傾きを補正することで対処できる。

【００１７】図２に本発明の第２の実施形態例の構成例
を示す。この実施形態例は、図１の構成を駐車車両の車
番認識に利用した文字認識装置である。図２において
は、移動距離検出手段としてロータリーエンコーダ２１
を用い、撮像手段としてラインセンサカメラ２２を用い
る。それ以外は図１の構成と同じであり、それらの各部
には図１と同一の符号を用いてその説明を省略する。

【００１８】上記において、ロータリーエンコーダ２１
は、回転位置を符号化して出力するものである。従って
これを、撮像車の車輪の軸で回転させれば、車輪の円周
寸法と回転位置（角度）の関係により移動距離を検出す
ることが可能である。ラインセンサカメラ２２は、複数
の撮像素子を１列に並べた構造の撮像素子を用いたカメ
ラであり、その列の方向を撮像装置の移動方向に対し直
角に交差するように配置する。

【００１９】以下、上記第２の実施形態例の動作につい
て説明する。接地した車輪の軸に接続した口一タリー工
ンコーダ２１により撮像装置の移動距離を検出する。撮
像制御部２は、撮像から次の撮像までの撮像装置の移動
距離が一列の移動方向の撮像素子の撮像幅に一致するタ
イミングでラインセンサカメラ２２に撮像を指示する。
これにより、撮像車の速度に影響されることなく、漏れ
も冗長（重複）もなく景観を撮像できる。ラインセンサ
カメラ２２は、その指示に従って景観を撮像し、撮像し
た画像を順次第１の画像データ記憶部４に取り込む。以
下、第１の実施形態例と同様に画像上の文字を抽出し認
識する。本実施形態例では、図２の構成の装置全体を撮
像車に搭載して図３（ａ）に示すように、撮像車を走行
しながら駐車車両のナンバープレートを含んだ景観を一
列ごとに撮像し、図３（ｂ）のような画像を得、該画像
に対してナンバープレートの文字抽出、文字認識を行
う。

【００２０】図４は、上記動作における、第１の画像デ
ータ記憶部４から第２の画像データ記憶部６へデータを
取り込むよう制御するデータ記憶制御部５の動作例を示
す。第１の画像データ記憶部４の画像データを第２の画
像データ記憶部６に格納し、該画像データを文字抽出、
文字認識する１回あたりの所要時間を１周期とする。図
４においてｎは任意の周期を表わすものとする。第ｎ周
期の次の周期である第ｎ＋１周期では、第ｎ周期で処理
した第２の画像データ記憶部６の後半部に格納されてい
る画像データを先頭に含む第ｎ＋１周期で処理する第１
の画像データ記憶部４の画像データを第２の画像データ
記憶部６へ複写し、データの格納を行う。また、第１の
画像データ記憶部４から第２の画像データ記憶部６に複
写するデータ量は、１周期で文字認識できる量である。
これにより図５に示すように、図２の文字抽出部７の処
理において、第ｎ周期で抽出文字が第２の画像データ範
囲の端で切れる場合、第ｎ＋１周期でその文字認識を行
うことができる。また、重複した文字認識を行うことが
ないようにするために、文字抽出処理において第２のデ
ータ記憶範囲を２等分割する線をまたがる位置に存在す
る文字以降の画像データを文字抽出および認識の対象と
する。

【００２１】このように、撮像装置の移動を自動車の走
行によって行うことができ、図３（ｂ）のように得られ
た画像では文字の撮像漏れ、冗長撮影を生じない。

【００２２】図６に本発明の第３の実施形態例の構成例
を示す。図６において、１は撮像装置の移動距離を検出
する移動距離検出部、２は予め定めた一定距離移動する
ごとに撮像を行うよう制御する撮像制御部、３は撮像制
御部２の指示に従い撮像を行う撮像部、３３は撮像した
データを記憶する画像データ記憶部、３１は画像データ
記憶部３３に記憶された画像データの一部を文字抽出対
象範囲として漏れなく順次取り出す文字抽出対象範囲管
理部、３２は文字抽出対象範囲管理部３１が指示する文
字抽出対象範囲に従い、画像データ記憶部３３に格納さ
れる画像データの一部から文字領域を抽出して文字を切
り出す文字抽出部、８は切り出された文字を認識する文
字認識部である。文字抽出部３２および文字認識部８
は、公知の技術を用いる。

【００２３】上記において、移動距離検出部１は、前述
の実施形態例と同様にパルス信号発生器やロータリーエ
ンコーダなどが使用できる。

【００２４】以下、第３の実施形態例の動作について説
明する。移動距離検出部１で検出した撮像装置の移動距
離をもとに、撮像制御部２は一定移動距離（撮像部３の
撮像幅と一致する移動距離）ごとに撮像部３で一列ごと
の撮像を行うように指示し、これによって得たデータを
移動方向に撮像順に並ぶように画像データ記憶部３３に
取り込む。文字抽出対象範囲管理部３１は、画像データ
記憶部３３より、一度に文字認識可能な量の画像データ
を文字抽出部３２へ入力するように指示する。文字抽出
部３２はこの入力画像データから文字を抽出し、文字認
識部８はその抽出された文字の文字認識を行う。文字認
識部８で認識された文字データは、例えばテキストデー
タとして別途用意した記憶装置（もしくは上記画像デー
タ記憶部を兼用）内に記憶し、必要により表示装置に表
示したり、印字装置で出力したりしてもよい。

【００２５】図７は、上記動作における、画像データ記
憶部３３から文字抽出部３２へデータを入力する文字抽
出対象範囲管理部３１の動作例を示す。画像データ記憶
部３３の画像データを文字抽出、文字認識する１回あた
りの所要時間を１周期とする。図７において、ｎは任意
の周期を表すものとする。文字抽出対象範囲管理部３１
は、図７に示すように第ｎ＋１周期では、第ｎ周期で文
字抽出対象範囲に該当した画像データの後半部より、一
度に文字認識可能な量の画像データについて文字抽出を
行うよう指示を行う。これにより、図８に示すように第
ｎ周期で抽出文字が文字抽出対象範囲管理部３１が指示
する文字抽出対象範囲の端で切れる場合、第ｎ＋１周期
でその文字認識を行うことができる。また、重複した文
字認識を行うことがないように、文字抽出部３２におい
て第ｎ周期で文字抽出対象範囲を２等分割する線をまた
がる位置に存在する文字以降の画像データを、第ｎ＋１
周期では文字認識の対象とする。

【００２６】なお、以上の各実施形態例において、撮像
車の蛇行より撮像した画像に不連続が発生するといった
影響が考えられる場合、あるいは、撮像車の蛇行を許容
しようとする場合には、ジャイロ等を用いて撮像方向を
一定にするなどの姿勢制御手段に、少なくとも撮像手段
を取り付ければよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、次の
ような効果が得られる。

【００２８】（１）自動車走行して撮像した画像を利用
して景観中に存在する静止文字を漏れなく認識すること
ができる。

【００２９】（２）景観中に存在する静止状態の文字を
認識するための冗長のない画像を撮像でき、速度を落と
すことなく文字認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態例の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第２の実施形態例の構成例を示すブロ
ック図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は、上記第２の実施形態例の動
作を説明する概念図である。

【図４】上記第２の実施形態例におけるデータ記憶制御
の動作例を示す概念図である。

【図５】上記第２の実施形態例における文字抽出の動作
例を示す概念図である。

【図６】本発明の第３の実施形態例の構成例を示すブロ
ック図である。

【図７】上記第３の実施形態例における文字抽出対象範
囲管理の動作例を示す概念図である。

【図８】上記第３の実施形態例における文字抽出の動作
例を示す概念図である。

【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従来技術により、
ビデオカメラで駐車車両のナンバープレートを撮影した
場合の問題点を説明する概念図である。

【符号の説明】

１…移動距離検出部 ２…撮像制御部 ３…撮像部 ４…第１の画像データ記憶部 ５…データ記憶制御部 ６…第２の画像データ記憶部 ７…文字抽出部 ８…文字認識部 ２１…ロータリーエンコーダ ２２…ラインセンサカメラ ３１…文字抽出対象範囲管理部 ３２…文字抽出部 ３３…画像データ記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東野 豪 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 桂山 章 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 谷口 良文 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 辰野 正 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−259390（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−129845（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273746（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−97015（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−224100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14281（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 9/00 - 9/82 G06T 1/00 G08G 1/017,1/40 H04N 7/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動しながら景観を撮像し、該景観中に
   存在する静止状態の文字を認識する装置において、 撮像素子を用いて移動の方向に所定の撮像幅で景観を撮
   像する手段と、 前記撮像する手段の移動距離を検出する手段と、 前記検出された移動距離をもとに、該移動距離が前記撮
   像する手段の撮像幅に一致するごとに、前記撮像する手
   段に景観の撮像を指示する手段と、 前記撮像の指示により撮像された画像データを前記移動
   の方向に撮像順に並べて記憶する第１の画像データ記憶
   手段と、 前記第１の画像データ記憶手段に記憶された画像データ
   の一部を取り込んで記憶する第２の画像データ記憶手段
   と、 前記第１の画像データ記憶手段に記憶された画像データ
   の一部を文字抽出対象範囲として、文字の抽出と文字の
   認識ができる範囲を漏れなく順次、第２の画像データ記
   憶手段に記憶するように制御する手段であって、前記第
   ２の画像データ記憶手段に前に記憶された画像データの
   後半部を含めて次の文字抽出対象範囲の画像データを該
   第２の画像データ記憶手段に記憶するように制御する手
   段と、 前記第２の画像データ記憶手段に記憶された画像データ
   を入力として該画像中に存在する文字を抽出する手段で
   あって、抽出しようとする文字が前記第２の画像データ
   記憶手段に記憶された画像データの画像の端にかかる場
   合には、該第２の画像データ記憶手段に次に記憶された
   画像データの記憶範囲を２等分する線にまたがる位置に
   存在する文字として抽出する手段と、 前記抽出された文字を認識する手段と、 を具備することを特徴とする文字認識装置。
2. 【請求項２】 移動しながら景観を撮像し、該景観中に
   存在する静止状態の文字を認識する装置において、 撮像素子を用いて移動の方向に所定の撮像幅で景観を撮
   像する手段と、 前記撮像する手段の移動距離を検出する手段と、 前記検出された移動距離をもとに、該移動距離が前記撮
   像する手段の撮像幅に一致するごとに、前記撮像する手
   段に景観の撮像を指示する手段と、 前記撮像の指示により撮像された画像データを前記移動
   の方向に撮像順に並べて記憶する画像データ記憶手段
   と、 前記画像データ記憶手段に記憶された画像データの一部
   を文字抽出対象範囲として、文字の抽出と文字の認識が
   できる範囲を漏れなく順次、取り出す手段であって、前
   記画像データ記憶手段から、直前に取り出した画像デー
   タの後半部を含めて次の文字抽出対象範囲の画像データ
   を取り出す手段と、 前記取り出した文字抽出対象範囲を入力として該範囲に
   存在する文字を抽出する手段であって、抽出しようとす
   る文字が前記取り出した画像データの画像の端にかかる
   場合には、該画像データ記憶手段から、次に取り出した
   画像データの範囲を２等分する線にまたがる位置に存在
   する文字として抽出する手段と、 前記抽出された文字を認識する手段と、 を具備することを特徴とする文字認識装置。