JP4052135B2

JP4052135B2 - 旅行時間計測システム，コーン，車番認識システム

Info

Publication number: JP4052135B2
Application number: JP2003028985A
Authority: JP
Inventors: 忠明北村; 徹永井; 良幸佐藤; 隆介川谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004240701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は道路などに適用されるテレビカメラを用いた監視システムに関し、特に可搬式でナンバープレートなどを認識する監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路上にカメラを設置し、通過する車両の番号などを自動認識する車番認識装置が普及している。ここで、車番認識の一連の流れとしては、特開平６−215293号公報記載のように、プレート切り出し、最大４桁の一連番号切り出し、各種コード（地名の陸運支局コードと車種コード，用途コード）領域切り出し、各文字の認識の手順で認識している。
【０００３】
このナンバー認識によって、複数地点で計測すれば、同じ番号が通過するのに要した時間すなわち、旅行時間の計測や、盗難車などの発見が可能である。これらは通常、常設のシステムであり、門型柱や専用ポールにカメラを設置し、その近傍に画像処理装置などの路側装置を設置するのが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２１５２９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、２４時間連続計測ではなく、簡易に車番を認識したい場合がある。例えば、一時的に旅行時間を計測し、道路を設計するための調査業務などを支援することや、検問時などや駐車場に出入りする車両などの車番を自動的に認識するなどである。このような仮設の場合は三脚を用いてカメラを設置し、それを道路脇や歩道橋の上あるいは駐車場の出入り口などに設置し、画像処理装置を搭載した車両にカメラ映像を引き込み、認識することが行われている。また、オンラインでの画像認識が困難な場合はカメラで映像を録画し、この映像を持ち帰りオフライン的に解析することが取られている。
【０００６】
旅行時間計測の場合、少なくとも２地点で車番を認識し、その結果を照合し同一番号がどの程度遅れて通過するかを計測することになる。可搬式のナンバー読取りの場合、その場でカメラの映像を録画して、その映像を持ち帰りオフライン的に解析するか、それぞれの地点に画像処理装置を設置することになるが、それぞれの地点で認識することは、画像処理装置の数が多くなり、計測に要するコストが高くなるといった問題がある。また、カメラの設置は三脚を用いることが多く、非常に目立ちやすいため、運転者から気づきやすいと言った欠点がある。また、カメラのそばに人が立っていたのでは、更に目立ってしまう。このような三脚を使ったカメラを道路の脇などに設置すると、運転者からはカメラで撮影されていることが見えるため、脇見運転などにつながり好ましくない。
【０００７】
そこで本発明は、少ない画像処理装置で旅行時間を簡易に計測することを目的とする。また、運転者から気づき難い形態でナンバー読取りを行う監視装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような旅行時間計測は、必ずしも１００％の認識率は必要なく、２地点を通過する車の一部分が認識できれば、旅行時間の計測は十分である。このため、一方の地点にはカメラＡと画像伝送装置を、他方にはカメラＢと、画像受信装置と画像処理装置を設置し、カメラＢの映像と画像受信装置で受信した映像（カメラＡの映像）とを相互に比較しながらナンバー認識することで、２箇所に１箇所の割合で画像処理装置を設置すればよく、簡易に旅行時間を計測することが可能となる。１００台通過した内の何割かが２地点で照合できれば旅行時間の算出は可能であるため、このような構成で低価格な旅行時間計測システムを構築できる。
【０００９】
また、運転者から気づき難い構成として、道路のいたるところに設置されている工事用の三角コーンを利用し、この工事用コーンの中に、カメラ，超小型画像処理装置と通信装置を内蔵し、認識結果などを離れた場所にいる監視員などが携帯するＰＤＡなどに伝送することで、運転者などに気づかれ難く、しかもその場で監視結果を見ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を詳細に説明する。図１は簡易型旅行時間計測システムの構成を示す。地点Ｂにカメラ１−Ｂとその映像を無線伝送する無線画像伝送装置４を設置する。地点Ａにはカメラ１−Ａと地点Ｂのカメラ映像を受信する無線画像受信装置３と、画像処理装置２と、旅行時間算出装置５を設置する。画像処理装置２は、少なくとも２系統のカメラ映像を接続できるもので、２系統の画像を切り替えながら処理する。旅行時間算出装置５はノートＰＣやＰＤＡなどとなるが、画像処理装置２とＬＡＮ接続によってノートＰＣやＰＤＡなどに送受信することで、離れた場所で、旅行時間の計測結果を見ることが可能となる。
【００１１】
通常、図２のように地点ごとに画像処理装置２を設置し、認識結果を記憶メディア６に格納したり、結果を伝送することが行われるが、旅行時間計測のためには、全ての通過車両を認識する必要は無く、図１の構成のように、２台分のカメラ映像を切り替えながら処理することができ、安価な構成で旅行時間を計測することが可能となる。
【００１２】
図３に画像処理装置の構成を示す。カメラ１の映像を入力するＮＴＳＣデコーダー（Ａ／Ｄ変換器）２１が２系統あり、カメラの映像を画像処理ＬＳＩ２３に入力する。画像処理ＬＳＩ２３はＲＡＭ２４，ＣＰＵ２５，フラッシュメモリー２６，ＬＡＮコントローラー２８，タイマー２９とバス接続されている。前述のデコーダー２１を切り替えながら処理することで、２地点のカメラ映像を処理することができる。なお、ＲＡＭ２４には処理プログラム，フラッシュメモリ２６にはＯＳなどの基本部が格納されている。
【００１３】
図４は、旅行時間算出のフローである。まずカメラ１を選択し３０、その映像を入力３１し、車が来たかどうかを車両検知処理３２で処理し、検知したらナンバー認識３３を実行する。認識が終わると認識結果を格納し３４、カメラ２に切り替えて３６、再度同様な処理を実行する。カメラ１，２の認識が終わると、格納されている認識結果を基に旅行時間の算出３７を実行する。
【００１４】
通常、カメラ１とカメラ２は数百ｍ〜数キロ程度離れているので、認識結果は図６のように同じ番号が数分遅れて検出される（時刻は内蔵のタイマー２９で計測）。地点Ａの計測結果を５０、地点Ｂを５１に示す。上記は、１台ごとにカメラを切り替える方式を説明したが、図５のように、所定台数認識したらカメラを切り替える方式や、カメラの設置間隔Ｌで想定できる旅行時間分（例えば５分）カメラＡを処理し、その後カメラＢを処理する方式もある。このように、一方に映像伝送装置、他方に映像受信装置と画像処理装置を備えることで、２地点のカメラの映像を処理し、簡易に旅行時間計測が可能となり、安価な構成が実現できる。更にいえば、２つのカメラからの出力を相互に比較しながら処理を行う方式を採用すればよく、従って別途センタを設け、カメラＡとカメラＢの２つの画像を取得して、同一ナンバーを認識することによって旅行時間を計測しても良い。そのときはカメラＢと共に送信装置を設置し、センタに受信装置と画像処理装置を設けることとなる。
【００１５】
一方、このような可搬型（簡易型）システムでは、カメラを三脚に固定することが多いが、運転者の目障りになり、脇見運転につながる虞がある。このため、各地点に設置する機器を図７のように、工事用三角コーン６０（以下、コーンと称す）にカメラなどを内蔵する。このようなコーンは道路のあちらこちらに設置されており、車の運転者は特に違和感無く見過ごしている。このようなコーンを用いて監視するもので、コーンの内部にカメラ，画像処理装置，通信装置などを内蔵することで、従来の三脚を用いてカメラを設置していた方式に比べ、運転者に気づかれ難い道路用の監視装置を提供できる。コーンにはカメラ用の窓６１が備わっている。
【００１６】
図８はコーン内の構造を示すもので、テレビカメラ１を台座６２に載せ、このカメラの映像を処理する画像処理装置２が内蔵されている。この画像処理装置は、『インテリジェント画像認識システムＶＰ−９００シリーズ（映像情報インダストリアル、２００２年１０月号、ｐｐ．８０−８３）』に記載のように、高速，小型画像処理専用ＬＳＩ＋ＣＰＵによりカメラサイズを実現している。従来の画像処理装置では消費電力が大きく、バッテリ駆動できなかったが、本装置ではバッテリでの駆動も可能である。本実施例は、この超小型画像処理装置を利用したものである。
【００１７】
図９は、前述した無線画像伝送方式の場合のコーンの内部である。カメラ１，画像処理装置２と無線画像受信装置３が備わっている。
【００１８】
また、図１０は画像認識結果を無線ＬＡＮなどを利用し、端末７０と通信する場合の構成である。無線にすることで、カメラの近くに人を配置する必要が無く、運転者に違和感がない構成ができる。この場合の内部は図１１のように、カメラ１，画像処理装置２，無線画像受信装置３、及び無線ＬＡＮのアクセスポイント６３が内蔵される。
【００１９】
図１２はコーンを背面から見た図である。内蔵装置の取り出しや、テレビカメラのピント，ズーム調整などが可能なように開閉可能な扉６４を設けている（三角コーンを上からかぶせる構成の場合は不要）。
【００２０】
図１３は、コーンに内蔵している機器のブロック図を示す。テレビカメラ１の映像を画像処理装置２に入力し、画像処理によって一般的な認識処理を行う。画像処理装置２は無線ＬＡＮアクセスポイント６３とＬＡＮ接続しており、無線
ＬＡＮアクセスポイント６３と無線ＬＡＮで接続しているＰＤＡなどの端末７０でデータの送受信を行う。各機器はバッテリ８１，８２，８３で電源供給されている。図ではバッテリを個別に設けているが、電源仕様が同じ場合は、１つのバッテリでも構わない。また、テレビカメラの映像を録画するＶＴＲ機器を設置する場合もある。この場合、市販の録画機能付ビデオカメラを用いても良い。認識結果だけでよい場合は、不要である。
【００２１】
図１４は画像処理装置５とＰＤＡなどの端末装置３との通信手段を有線ＬＡＮにした場合の構成である。この場合は無線ＬＡＮアクセスポイント６３を不要にすることができる。
【００２２】
図１５は、無線画像受信装置を内蔵した場合のブロック図である。無線画像受信装置３で受信した映像と、カメラ１の映像が画像処理装置２に入力され、認識結果を無線ＬＡＮで伝送している。有線では機動性が低下するが、無線の場合は数十ｍ離れた場所まで伝送することができるのでカメラの側に人を配置させる必要がないというメリットがある。
【００２３】
図１６は画像送信側の構成であり、カメラ１と無線画像伝送装置４が内蔵される。
【００２４】
図１７は夜間でも認識可能なように照明装置を内蔵した場合のブロック図である。図１４などの構成に、照明装置９０を設置している。ナンバープレート認識の場合は、対象が移動しているため通常テレビカメラは１／１０００秒程度のシャッター速度で撮影している。このため、映像信号９１を入力し、その同期信号を基準に照明を点灯するタイミングを設定する照明点灯制御回路を備えている
（図示しない）。また、画像処理装置２からは点灯の有無をＯＮ／ＯＦＦする信号９２を与えている。
【００２５】
図１８は照明を付けた場合のコーン６０の外観である。６１はレンズ用の窓、６５は照明用の窓である。車番認識用の照明は近赤外ＬＥＤが用いられることが多いため、窓のガラスは可視光線をカットするフィルタで構成することで、内部が見えないようにすることも可能である。
【００２６】
図１９は認識結果をＰＤＡなどの端末に送信する場合の端末の画面例である。画像処理装置で処理した画像を伝送し、受信した画像を表示するエリア１００と、認識結果を表示するエリア１０１と、ナンバー認識のための視野サイズ（カメラが撮影している横幅）を設定するメニュー１０２と、前述の照明を点灯するか否かを設定するメニュー１０３と（照明がない場合は不要）、処理を開始するボタン１０４と、終了ボタン１０５で構成する。照明を点灯すると設定した場合は、前述の図６の照明ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮの信号を出力することになる。
【００２７】
以下、ＰＤＡを利用した場合の具体的な使用例について説明する。
【００２８】
（１）旅行時間計測システムの場合
上記のようなコーンを旅行時間計測に適用する場合の使用例を説明する。旅行時間計測は、数百ｍから数キロ離れた地点に車番認識装置を設置し、同じ番号が検出されるまでに要した時間を計測することになる。このため、上記のようなコーンを複数地点に設置し、認識結果を端末装置（ＰＤＡ）に伝送し、端末装置で受信したナンバー情報を時刻とひも付けして記憶媒体（例えばコンパクトフラッシュ（登録商標），ＳＤカードなど）に記憶し、複数地点のナンバーを照合することで旅行時間を算出することが出来る。また、２箇所のカメラ映像を切り替えて処理する場合は、認識結果に地点番号（名）があるので、その地点ごとにナンバーを記憶しておき（図６参照）、認識結果を受信するたびに、照合処理を実行すれば旅行時間を算出できる。
【００２９】
あるいは、端末装置に携帯電話などの通信手段を備えておけば、受信した結果をオンラインでセンタに送り、その情報を基に旅行時間の算出が可能である。この場合、通過したタイミングで常に送信するのは通信コストがあがるため、数分間に一度、まとめて送信するなどの工夫を設ける。
【００３０】
（２）登録ナンバー検出システムの場合
図２０は端末装置（ＰＤＡ）の記憶媒体に予め盗難車や犯罪車両などの情報を登録しておき、この車両番号と一致した認識結果を受信した場合に、アラームを発するとともに、端末の表示画面に「登録番号にヒットしました」などと表示する。ＯＫボタンを押すと、詳細情報が図２１のように表示される。詳細情報には、登録車両の登録事由、日時、場所（警察管轄名など）などを表示する。ＯＫボタンを押すと更に、予め登録しているセンタに緊急情報として通報するかを図
２２のように問いかけ、通報する場合は、端末装置に接続している携帯電話などで通報する。この場合、登録情報は秘匿性が高いので、記録媒体の盗難時に一般の人から見えないように、暗号化するなどの工夫も考えられる。
【００３１】
上記カメラのレンズは、設置時にカメラのピント，ズームを調整する構成であるが、カメラのレンズをリモートでピント，ズームを調整可能なレンズとし、
ＰＤＡからのパラメータ設定で、画像処理装置にデータを送信し、その値によって画像処理装置のＤＯ出力で制御することも可能である。また、道路に設置するために、コーンが転倒する虞や、風などでカメラの向きが変化する場合が想定される。ＰＤＡなどに結果伝送する場合、認識できているときは良いが、転倒したときは映像が全く来ないため、カメラの状態がどのようになっているか分からなくなってしまう。このため、所定時間（例えば５分間）ナンバープレートを認識できなかった場合は、入力画像を端末（ＰＤＡなど）に送信し（アラームを鳴らしても良い）、監視員がその映像を見て転倒している、カメラの向きが移動しているなどの判断をし、コーン設置地点に確認に行くことが出来るようにすることも可能である。
【００３２】
このようにコーンにカメラ，画像処理装置，通信装置を内蔵した可搬型とすることで、運転者に気づかれ難い監視が可能となる。
【００３３】
また、可搬型で簡易にナンバープレートを認識でき、その結果を端末装置で予め登録している番号と照合することで、犯罪車両か否かの判断が瞬時に行え、犯罪車両検挙率を向上することが可能となる。
【００３４】
なお、検問時などにおいては、パトカーがそばにあるので、カメラ，画像処理装置，通信装置を車に搭載し、認識結果を警察官が携帯するＰＤＡなどに送信することも可能である。
【００３５】
なお、本実施例では、車番認識を具体的例としているが、道路の監視の応用としては、画像処理装置のアプリケーションを変更することで交通流計測（歩道の上にコーンを置く）などへも容易に対応可能である。
【００３６】
【発明の効果】
少ない画像処理装置で旅行時間の計測を可能とすることができる。また、運転者に気づかれ難い車番認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２地点を１台の画像処理装置を用いて旅行時間算出する構成を説明する図である。
【図２】各地点ごとに画像処理装置を設置する場合の構成を示す図である。
【図３】画像処理装置の構成を示す図である。
【図４】２台のカメラ映像を切り替えながら認識処理し旅行時間を算出するフローである。
【図５】２台のカメラ映像を切り替えながら認識処理し旅行時間を算出する別方式のフローである。
【図６】認識結果の格納状態を説明する図である。
【図７】カメラと画像処理装置などの機器を内蔵したコーンの外観を示す図である。
【図８】コーンの内部構成を示す図である。
【図９】無線画像受信装置を内蔵した場合のコーンの内部をしめす図である。
【図１０】無線ＬＡＮで端末と接続し認識結果などを端末で監視する場合の構成である。
【図１１】無線ＬＡＮで端末と接続し認識結果などを端末で監視する場合のコーンの内部構成である。
【図１２】コーンの扉を説明する図である。
【図１３】無線ＬＡＮ接続の場合のコーン内蔵型のブロック構成である。
【図１４】有線ＬＡＮ接続の場合のコーン内蔵型のブロック構成である。
【図１５】無線画像受信装置を有したブロック構成である。
【図１６】無線画像伝送する場合のコーンのブロック図である。
【図１７】照明装置付きの場合のコーンのブロック構成である。
【図１８】照明付きのコーンの外観である。
【図１９】端末装置の画面例を示す図である。
【図２０】登録番号との照合をアプリケーションとした場合の画面例である。
【図２１】登録番号にヒットした場合の詳細情報表示例を示す画面例である。
【図２２】センタに通報する場合の画面例である。
【符号の説明】
１…カメラ、２…画像処理装置、６０…工事用三角コーン、６３…無線ＬＡＮアクセスポイント、７０…端末。

Claims

路上の所定の地点に配設された第一のテレビカメラと、第一のテレビカメラの配設地点より下流に配設された第二のテレビカメラとを有し、それらテレビカメラの情報を利用して前記路上を走行する車両の旅行時間を計測する旅行時間計測システムであって、
前記第一のテレビカメラと共に配設され、前記第一のテレビカメラの画像情報を送信する送信装置と、
それぞれ前記第二のテレビカメラと共に配設された受信装置，画像処理装置，旅行時間計測装置と、を有し、
前記受信装置は、前記第一のテレビカメラの画像情報を受信し、
前記画像処理装置は、前記各テレビカメラから得られた画像情報から前記車両のナンバーを認識し、予め設定された認識処理台数又は所定時間をもとに前記各テレビカメラの画像情報を切り替えて入力し、
前記旅行時間計測装置は、二つの画像情報から前記画像処理装置によって各々認識された車両のナンバーを比較することによって前記旅行時間を計測することを特徴とする旅行時間計測システム。
前記テレビカメラと、前記テレビカメラの映像を処理する前記画像処理装置と、前記画像処理装置の認識結果を外部の端末機器に伝送する前記通信装置と、がコーンに内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の旅行時間計測システム。
ＬＥＤアレー照明と、前記テレビカメラのシャッター開放タイミングに合わせ、前記ＬＥＤアレー照明を点灯する点灯制御装置と、を有し、
前記画像処理装置は、前記ＬＥＤアレー照明が点灯している状態で撮影した前記テレビカメラの映像を処理し、
前記通信装置は、前記画像処理装置によって処理された結果を前記端末機器に伝送することを特徴とする請求項２に記載の旅行時間計測システム。
前記画像処理装置は、車のナンバープレートを認識する機能を備え、前記テレビカメラの映像を記録する録画装置をコーン内に内蔵することを特徴とする請求項２に記載の旅行時間計測システム。
前記画像処理装置は、車のナンバープレートを認識する機能を備え、
前記通信装置は、前記端末機器からの要求に応じて、データを前記端末機器に送信し、
前記画像処理装置から前記端末機器に伝送する前記データは、少なくとも処理結果映像，入力画像，認識結果であることを特徴とする請求項２に記載の旅行時間計測システム。
前記画像処理装置は、所定時間ナンバープレートが認識できなかった場合に、入力した画像を前記端末機器に送信することを特徴とする請求項２に記載の旅行時間計測システム。
コーン型カメラと、該コーン型カメラとは独立の端末機器と、を有し、
前記コーン型カメラは、テレビカメラと、該カメラの映像を前記端末機器に無線伝送する伝送装置と、を有し、
前記端末機器は、前記伝送装置から伝送された映像を受ける受信部と、受信した画像を処理する画像処理装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の旅行時間計測システム。
前記画像処理装置は、車のナンバープレートを認識する機能を備え、
前記端末機器は、通信機能を有したＰＤＡまたはノートＰＣで構成し、無線ＬＡＮによる通信が可能なように、前記伝送装置及び前記受信部を構成することを特徴とする請求項７に記載の旅行時間計測システム。
前記画像処理装置は、車のナンバープレートを認識する機能を備え、
前記端末機器は、記録メディアを備え、前記受信部で受信したデータを受信した時刻と共に前記記録メディアに記憶することを特徴とする請求項７に記載の旅行時間計測システム。
前記コーン型カメラは、ＬＥＤアレー照明と、前記テレビカメラのシャッター開放タイミングに合わせ、前記ＬＥＤアレー照明を点灯する点灯制御装置と、を有し、
前記画像処理装置は、前記ＬＥＤアレー照明が点灯している状態で撮影した前記テレビカメラの映像を処理することを特徴とする請求項７に記載の旅行時間計測システム。
前記端末機器は、盗難車両などのナンバープレート情報を登録したデータベースを備えると共に、前記画像処理装置は、車のナンバープレートを認識する機能を備え、前記画像処理装置によって認識したナンバープレートの認識結果と前記データベースに登録されたナンバープレート情報が一致した場合には、警報を発する機能及び／又は所定の場所に通報する機能を有することを特徴とする請求項７に記載の旅行時間計測システム。