JP4901651B2 - License plate imaging system for vehicles - Google Patents
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Images
Description
本発明は、駐車場等への車両の入場及び出場に際して、車両ナンバー(ナンバープレート)を撮像して認識する車両用ナンバープレート撮像システムに関する。 The present invention relates to a vehicle license plate imaging system that captures and recognizes a vehicle number (number plate) when a vehicle enters and exits a parking lot or the like.
車両のナンバープレートを撮像するシステムに関して、特許文献1には、様々な環境下で適切な文字領域の撮像を実現できる文字認識方法及びその装置が記載されている。また、特許文献2には、屋外などの明るさの変化の大きいところでもナンバープレートを十分なコントラストを確保して撮像する装置が記載されている。なお、特許文献3では、従来の光センサーを利用して周辺環境の光量を測定する手法が記載されている。
ところが上記特許文献1に記載の手法は、認識対象物体に対して複数の明るさの異なる画像を撮像し、その中から最も文字認識結果が良い条件の画像を抽出するといった方法であり、認識対象物体が比較的長い時間ずっと画像撮像エリアにいることが条件であり、認識対象物体が車両であれば完全に停止した状態を何回かに分けて撮像する必要がある。
However, the method described in
これに対し、車両がレーンに進入してきたことを検知して、瞬間的に画像を撮像してナンバープレートの認識を行う必要がある駐車場や有料道路の出入口レーンなどでは、車両が移動中に撮像するため、一度に複数の条件で車両を撮像することは困難であり、したがって、この特許文献1の技術はこの様な駐車場や有料道路等での利用には適さないものであった。
On the other hand, in a parking lot or entrance / exit lane of a toll road where it is necessary to recognize the license plate by detecting that the vehicle has entered the lane and capturing images instantaneously, In order to capture an image, it is difficult to image a vehicle under a plurality of conditions at a time. Therefore, the technique of
また、車両が完全に停止した状態での撮像は、通常では車両の進行を規制するゲートバーが邪魔になり、車両の前部のナンバープレートを適切に撮像出来ない可能性があり、それ故に駐車場等での撮像位置はゲートバーよりも数m手前で、まだ車両が動いているうちに撮像する必要もあり、これも特許文献1の技術が駐車場では利用出来ない理由でもあった。
In addition, when the vehicle is completely stopped, the gate bar that restricts the vehicle's travel is usually in the way, and the license plate at the front of the vehicle may not be properly imaged. The image capturing position at a position such as a few meters before the gate bar is necessary to image while the vehicle is still moving, which is also the reason why the technique of
さらに上記特許文献2に記載の手法は、車両進入路に進入する車両の前部を撮像し、撮像した画像を処理してナンバープレートを読み取ると共に、ナンバープレート画像の明るさを計測し、その計測結果に基づいて撮像装置に対して修正した絞り制御信号を出力して、次回の撮像の条件を設定するものであるが、車両が常に連続して進入していれば良いが、前回撮像後に車両の進入が途切れ、その間に周辺の環境条件が変化してしまい、適正な撮像条件としての絞り値が無意味になることが容易に考えられる。
Furthermore, the technique described in
なお、この特許文献2の技術は、自動絞り調整(オートアイリス)機構付きの高価なレンズを使用して絞りを適正に調整して撮像するそれ以前の手法においては、ナンバープレートだけでなく、車体の色の違いなどの周辺の画像を含めた明るさで調整されてしまい、結果的にナンバープレート部分の画像が明るすぎたり暗すぎたりして、ナンバープレートの文字の判読が適正に行えないといった問題点を解消する方法として発明されたものであった。
The technique disclosed in
いずれにせよ、この特許文献2の発明は、駐車場や有料道路などでは理想的な態勢で車両が一定間隔で進入し続けることを前提としたものであり、したがって、特に駐車場での実現には難しい技術であった。
In any case, the invention of
他の手段としては、特許文献3に記載の車両進入路付近に周辺環境の光量を計測する光量センサー(文献中は光センサーと記載されているが、他文献では車両撮像位置を検出する光センサーの記載もあり、混同を避けるため光量センサーとした)を設置して、その光量センサーの計測値を撮像条件に常に反映させる手法もあるが、これも高価な光量センサーが必要であり、光量センサーと撮像装置とを通信接続するなど、システム構成が複雑でコストがかかるという問題もあった。 As another means, a light amount sensor for measuring the light amount of the surrounding environment in the vicinity of the vehicle approach path described in Patent Document 3 (in the document, it is described as an optical sensor, but in other documents, an optical sensor for detecting a vehicle imaging position) In order to avoid confusion, a light quantity sensor is installed, and the measurement value of the light quantity sensor is always reflected in the imaging conditions. However, this also requires an expensive light quantity sensor. There is also a problem that the system configuration is complicated and expensive, such as communication connection between the camera and the imaging device.
また、光量センサーの設置位置は必ずしもナンバープレートの撮像位置の近くには出来ないため、光量センサーの計測した光量とナンバープレート部分での光量に差がある場合には、ナンバープレートが適正な明るさで撮像出来ないという問題もあった。 In addition, the installation position of the light quantity sensor is not necessarily close to the number plate imaging position, so if there is a difference between the light quantity measured by the light quantity sensor and the light quantity at the license plate, the license plate will have the appropriate brightness. There was also a problem that the image could not be taken.
本発明は上述した各問題点を解消するために成されたものであって、その技術的課題は、屋外に設置された駐車場などで使用して好適であり、且つ、高価な光量センサーやオートアイリス機構付きレンズ等を採用せずに、ナンバープレート画像が安定した明るさとコントラストで撮像できるナンバープレート撮像システムを安価に提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its technical problem is suitable for use in a parking lot installed outdoors, and an expensive light quantity sensor or To provide a license plate imaging system that can capture a license plate image with a stable brightness and contrast without using a lens with an auto iris mechanism or the like at a low cost.
(1) 上記の技術的課題を解決するために、本発明の請求項1に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、車両が撮像位置に進入して来ると、カメラが予め画像処理装置から受信した撮像設定条件に従って車両のナンバープレートを撮像し、且つ、撮像した画像をプレート画像処理部において文字認識して、ナンバー情報を読み取る車両用ナンバープレート撮像システムであって、車両が進入していない時に、カメラ撮像設定条件を確認するためのインターバル撮像モードを設けて、そのインターバル撮像モードにて上記カメラが撮像した画像から、次回以降のカメラ撮像設定条件を導き出すカメラ撮像設定条件更新手段と、更新されたカメラ撮像設定条件をカメラに送信して記憶する記憶手段と、を備えて成ることを特徴としている。
(1) In order to solve the above technical problem, in the vehicle license plate imaging system according to
(2) また、本発明の請求項2に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記カメラの撮像視野内に前記インターバル撮像モードで撮像設定条件を決定するターゲットを設置し、その設置位置を予め画像処理部で記憶し、前記インターバル撮像モードで撮像した画像の当該ターゲット設置位置の画像の明度から、カメラ撮像設定条件を導き出すことを特徴としている。
(2) In the vehicle license plate imaging system according to
(3) また、本発明の請求項3に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記インターバル撮像モードで撮像するターゲットが、レーンの両側若しくは一方のアイランドに設置したトリガーセンサーの外部筐体上の印刷マーク、若しくは、筐体外部形状で構成され、且つ、少なくとも明色部と暗色部を有することを特徴としている。
(3) In addition, in the vehicle license plate imaging system according to
(4) また、本発明の請求項4に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記インターバル撮像モード動作中に車両検知手段によりレーンへの車両進入を検知した場合は、割り込みにてすぐに通常モードに戻ることを特徴としている。 (4) Further, in the vehicle license plate imaging system according to claim 4 of the present invention, when the vehicle detection means detects the vehicle entering the lane during the interval imaging mode operation, the normal mode is immediately started by interruption. It is characterized by returning to.
(5) また、本発明の請求項5に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記インターバル撮像モードは、前回の通常撮像もしくは前回のインターバル撮像モードでの撮像後、予め設定した時間が経過した時間毎に起動することを特徴としている。 (5) In the vehicle license plate imaging system according to claim 5 of the present invention, the interval imaging mode is a time when a preset time has elapsed after imaging in the previous normal imaging or the previous interval imaging mode. It is characterized by starting every time.
(6) また、本発明の請求項6に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記インターバル撮像モードは、前回通常撮像時に車両が通過したことを検知した際にも行い、その後予め設定した時間が経過した時毎に起動することを特徴としている。 (6) Further, in the vehicle license plate imaging system according to claim 6 of the present invention, the interval imaging mode is also performed when it is detected that the vehicle has passed during the previous normal imaging, and then a preset time is set. It is characterized by starting every time it has passed.
(7) また、本発明の請求項7に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記インターバル撮像モードで撮像したターゲットマーク画像を計測した明度から設定されるカメラ撮像設定条件と、その条件で撮像したナンバープレート画像を計測した明度を比較し、ナンバープレート画像の明度の直近の複数データの平均が最適となる様に、ターゲットマーク画像の明度計測のパラメータを更新して変化させることを特徴としている。 (7) In addition, the vehicle license plate imaging system according to claim 7 of the present invention is configured to capture the camera imaging setting condition set from the brightness obtained by measuring the target mark image captured in the interval imaging mode, and the conditions. The lightness measured by the license plate image is compared, and the lightness measurement parameters of the target mark image are updated and changed so that the average of a plurality of data nearest to the lightness of the license plate image is optimized.
(8) また、本発明の請求項8に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記カメラ撮像設定条件において変化させる条件は、カメラ電子シャッタースピードのみか、若しくは、カメラ電子シャッタースピードおよびカメラゲインとし、最も遅い電子シャッタースピードで、且つ、カメラゲイン最大値の時の画像が暗い条件で、インターバル撮像モードで撮像したターゲットマークの明度が予め設定した明度より暗い時に、若しくは、ナンバープレート画像の明度が予め設定した明度より暗いときには、フラッシュ発光設定に移行し、フラッシュ発光設定状態における他のカメラ撮像設定条件は、一定の条件であることを特徴としている。
(8) In the vehicle license plate imaging system according to
(9) 更に、本発明の請求項9に係る車両用ナンバープレート撮像システムは、前記フラッシュ発光設定に条件が移行した後のインターバル撮像モードにおいては、カメラゲイン最大値の条件での撮像を行い、その条件で画像の明度が適切な状態、即ち、予め設定した明度より暗い場合にはフラッシュ発光設定を維持し、適切な明度より明るい場合には、フラッシュ発光モードを終了して、フラッシュ発光しない最も遅い電子シャッタースピードでのインターバル撮像モードに移行することを特徴としている。 (9) Further, the vehicle license plate imaging system according to claim 9 of the present invention performs imaging under the condition of the maximum camera gain value in the interval imaging mode after the condition shifts to the flash emission setting. If the brightness of the image is appropriate under that condition, that is, if the brightness is darker than the preset brightness, the flash emission setting is maintained. If the brightness is brighter than the appropriate brightness, the flash emission mode is terminated and the flash is not emitted. It is characterized by shifting to the interval imaging mode at a slow electronic shutter speed.
上記(1)で述べた手段によれば、インターバル撮像モードを設けたため、車両が通過して暫く時間が経過するうちに周辺の環境が変化した場合でも、インターバル撮像モードでの撮像によってレーンの明るさを計測し、それ以降の車両の進入に備えることができるため、毎回適切な条件での撮像ができ、屋外の駐車場でもナンバープレート認識率を高精度に維持することができる。 According to the means described in (1) above, since the interval imaging mode is provided, the brightness of the lane can be obtained by imaging in the interval imaging mode even when the surrounding environment changes while the vehicle passes for a while. Therefore, it is possible to take an image under appropriate conditions every time and maintain the license plate recognition rate with high accuracy even in an outdoor parking lot.
また、上記(2)で述べた手段によれば、インターバル撮像モードで撮像した画像から明度を判断する位置を固定しているために、毎回そのレーンの環境条件が安定して確認できるため、毎回適切な条件での撮像を可能にする。 Further, according to the means described in (2) above, since the position for judging the brightness from the image captured in the interval imaging mode is fixed, the environmental condition of the lane can be stably confirmed every time. Enable imaging under appropriate conditions.
また、上記(3)で述べた手段によれば、ターゲットをトリガーセンサーでおこなうため、新たに特別なターゲット用の部材を設ける必要がなく、ナンバープレート撮像位置を示すトリガーセンサーの外部筺体に、シールやプリント、或いは、銘板、彫刻等で造ったターゲットマークを設けることで、実際のナンバープレート位置に極めて近い位置の環境条件が計測でき、且つ、視野を特別に大きく拡大する必要もないため、従来装置の構成やレイアウトを踏襲しつつ、コストをアップさせずに安定した環境条件の計測と撮像が可能となる。 Further, according to the means described in the above (3), since the target is performed by the trigger sensor, it is not necessary to newly provide a special target member, and a seal is provided on the external housing of the trigger sensor indicating the license plate imaging position. Since it is possible to measure the environmental conditions at a position very close to the actual license plate position, and it is not necessary to enlarge the field of view in particular. While following the configuration and layout of the apparatus, stable environmental conditions can be measured and imaged without increasing costs.
また、上記(4)で述べた手段によれば、インターバル撮像モードでの撮像や計測処理中に次の車両が進入して来た場合には、トリガーセンサーよりも先にループコイルか、特別に設けた進入センサーがそれを検知出来て、割り込みにてすぐにも元の通常モードの状態に戻って、適切に車両のナンバープレートの撮像ができるため、インターバル撮像モード中に車両が来たことによりその処理が終わるまで車両の撮像が出来ない、といった問題が生じない。 Further, according to the means described in (4) above, when the next vehicle enters during imaging or measurement processing in the interval imaging mode, a loop coil or a special one is introduced before the trigger sensor. Because the installed ingress sensor can detect it and immediately return to the original normal mode state by interruption, it can capture the number plate of the vehicle properly, so that the vehicle came during the interval imaging mode There is no problem that the vehicle cannot be imaged until the processing is completed.
また、上記(5)で述べた手段によれば、インターバル撮像モードの設定時間(N分間)を短く設定すれば、急な環境の変化にもすぐ応答できる。 Further, according to the means described in the above (5), if the setting time (N minutes) of the interval imaging mode is set short, it is possible to immediately respond to a sudden environmental change.
また、上記(6)で述べた手段によれば、毎回、車両が通過した時には一回ターゲットの撮像をおこなって確認するため、さらに細かく環境の変化に追従できる。 Further, according to the means described in (6) above, since the target is imaged and confirmed once every time the vehicle passes, it is possible to follow changes in the environment more finely.
さらにまた、上記(7)で述べた手段によれば、ターゲットマークの周辺の汚れを学習することになり、経年変化で徐々に汚れてきたマークでも適切に明度の計測ができ、頻繁な清掃やメンテナンスが必要なく、結果的に低ランニングコストでの運用が可能となる。 Furthermore, according to the means described in the above (7), the dirt around the target mark is learned, and the brightness can be appropriately measured even with a mark that has gradually become dirty with the passage of time. Maintenance is not required, and as a result, operation at a low running cost is possible.
加えて、上記(8)で述べた手段によれば、カメラ撮像設定条件にアイリス(絞り)を含めないため、カメラの設定が瞬時に反映され、細かい周期での設定条件の変更が確実に反映でき、さらにアイリス駆動機構などが不要で、コストダウンとなる。即ち、アイリスは駆動モータで機械的に開閉するために、動作に時間遅れが生じる。インターバル撮像モード後にすぐに車両が進入した場合など、アイリスでは追従出来ない可能性もある。また、フラッシュ発光モードでのカメラ撮像条件は固定であるため、暗いときはフラッシュ発光、明るい時は電子シャッターとゲインで調整という、簡素なアルゴリズムで動作が可能となる。 In addition, according to the means described in (8) above, since the iris (aperture) is not included in the camera imaging setting condition, the camera setting is reflected instantaneously, and the change of the setting condition at a fine cycle is reliably reflected. In addition, an iris driving mechanism or the like is unnecessary, and the cost is reduced. That is, since the iris is mechanically opened and closed by the drive motor, a time delay occurs in the operation. When the vehicle enters immediately after the interval imaging mode, there is a possibility that the iris cannot follow. In addition, since the camera imaging conditions in the flash emission mode are fixed, it is possible to operate with a simple algorithm such as flash emission when dark and adjustment with electronic shutter and gain when bright.
さらに加えて、上記(9)で述べた手段によれば、車両がレーンに進入していない状態でのフラッシュ発光は、機器の故障と誤解されかねないこともあり、インターバル撮像モードでのフラッシュ発光をおこなわないため、利用者や駐車場管理者にその様な誤解を与えず、さらにフラッシュの電球や発光電力の蓄電用バッテリーの寿命を気にせずに細かい周期でインターバル撮像モードが実施できるため、全体的にコストを抑えてナンバー認識精度のよいシステムを低ランニングコストにて実現することができる。 In addition, according to the means described in (9) above, flash emission in a state where the vehicle has not entered the lane may be misunderstood as a malfunction of the device. Therefore, the interval imaging mode can be implemented with a fine cycle without giving such a misunderstanding to the user or the parking lot administrator, and without worrying about the life of the flash bulb or the storage battery of light emission power, A system with high number recognition accuracy can be realized at low running costs while keeping costs down overall.
以上述べた次第で、本発明に係る車両用ナンバープレート撮像システムによれば、屋外駐車場などに設置し、晴天下や夜間などの様々な環境下でも、適切に認識可能なナンバープレート画像が撮像できる利点を発揮することができると共に、装置のコストを低く抑え、さらに低ランニングコストで実現できる経済性を発揮することができる。 As described above, according to the vehicle license plate imaging system of the present invention, a license plate image that can be appropriately recognized even in various environments such as outdoors or at night is installed in an outdoor parking lot. In addition to exhibiting the advantages that can be achieved, the cost of the apparatus can be kept low, and the economy that can be realized at a low running cost can be exhibited.
以下に、本発明に係る車両用ナンバープレート撮像システムを駐車場管理装置に用いた場合の実施例を図面と共に詳細に説明するが、ここで説明する実施形態は本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限りこれらの態様に限定されるものではない。 In the following, an embodiment in which the vehicle license plate imaging system according to the present invention is used in a parking lot management apparatus will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described here is a preferred specific example of the present invention. Although various technically preferable limitations may be given, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments unless specifically described to limit the present invention.
図1は本発明に係る車両用ナンバープレート撮像システムの構成を示すブロック図であり、例として駐車場の1つの出口レーンに設置されたカメラユニット1と、トリガーセンサー20と精算機30と、出口レーンとは異なる場所に設置された画像処理装置10との接続状態を示しており、図示しないが、同様なカメラユニットとトリガーセンサーと発券機が別の入口レーンに設置され、さらに同様な入口出口レーンの構成が他にも1、2個所設置され、1台の画像処理装置10は複数のレーンの状態を管理している。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle license plate imaging system according to the present invention. As an example, a
また、画像処理装置10を構成するプレート画像処理部11には、ナンバープレートの文字フォントなどが登録された文字辞書サーバーと、車両の入場時に在車として登録して出場時にデータを削除する(若しくは出場済みとして履歴サーバーに移動させる)入出庫サーバーと、入場車両や定期登録車両の撮像画像を保管する画像サーバー等が接続されている。
In addition, the plate
更に詳しく図1に示した構成を説明すると、2はカメラユニット1を構成するカメラ、3と3Eはフラッシュ制御部とフラッシュ、31と32は精算機30に接続したループコイルとゲート開閉機を示す。また、プレート画像処理部11は、プレート切り出し部14と、文字認識部15と、ナンバーマッチング部16と、マッチング判定部17、及び、カメラ撮像設定部18によって構成され、カメラ撮像設定部18はカメラ制御部12を介して上記のカメラ2に接続され、マッチング判定部17は外部通信部13を介して前述した精算機30と、各端末に接続され、更に、精算機30は上述したトリガーセンサー20とカメラユニット1のカメラ2にも接続されている。
The configuration shown in FIG. 1 will be described in more detail. 2 is a camera constituting the
図2の(1)と(2)は、本発明に係るナンバープレート撮像システムの実施例を示す出口レーンOTの構成を説明した平面図と側面図であり、車両CRが発光と受光のトリガーセンサー20A,20Bの検知ラインTL(トリガーライン)上に位置した状態を示している。図中、ALとARは出口レーンOTを構成する左右のアイランド、NPは車両CRのナンバープレート、32はゲートバー32Tを開閉するゲート開閉機である。
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a side view illustrating the configuration of an exit lane OT showing an embodiment of a license plate imaging system according to the present invention, where the vehicle CR emits and receives light. The state located on the detection line TL (trigger line) of 20A, 20B is shown. In the figure, AL and AR are left and right islands constituting the exit lane OT, NP is a license plate of the vehicle CR, and 32 is a gate opening / closing device that opens and closes the
基本的な動作としては、図1のプレート画像処理部11に示した各処理部14〜18の順番通りの流れで動作するが、まず、図2の様にトリガーラインTLに車両CRが達する直前に、第1のループコイル31A上に車両CRが来た時に(図4の状態と同じ)、精算機30で第1のループコイル31AのONを検知し、画像処理装置10と同時に支柱1Kに取付けたカメラユニット1にもループコイルONの信号を出力する。その際カメラユニット1は後述するインターバル撮像モードを行っている場合は、すぐに中止する。
As a basic operation, the operation is performed in the order of the
その後図2の位置に車両CRが達して、トリガーセンサー発光側20Aからの赤外線(複数のビームでトリガーライン上に壁の様なラインを形成)を遮蔽したことが、トリガーセンサー受光側20Bで検知されると、トリガーON信号が精算機30に伝わり、さらにカメラユニット1のカメラ2にもトリガーONが送信され、カメラ2はその時点でフラッシュ3F発光の必要の有無や、電子シャッタースピードやカメラゲインなどの撮像設定条件が予め内部のメモリー(図示省略)に記憶されており、その最新の撮像設定条件でレーンOTの状態を撮像する。
After that, the vehicle CR has reached the position shown in FIG. 2 and the trigger sensor
図3は本発明に係るナンバープレート撮像システムの実施例を示す出口レーンOTの状態図であり、前記のトリガーONの際の撮像視野、即ち、カメラ視野2Hをカメラ2側から見た状態で2点鎖線で示している。このとき、トリガーセンサーの発光側20Aと受光側20Bとも、カメラ視野2Hのなかに収まる様に、カメラ2の設置時点で視野やフォーカスが調整されている。
FIG. 3 is a state diagram of the exit lane OT showing an embodiment of the license plate imaging system according to the present invention. The imaging field when the trigger is ON, that is, the
図6は本発明の実施例における画像処理装置10の動作フローであり、これを図1とともに説明すると、ステップS1でトリガーONを受けたカメラ2が撮像した画像は、ステップS2で画像処理装置10のカメラ制御部12に受信され、次いで、ステップS3でプレート画像処理部11のプレート切り出し部14にすぐさま転送され、カメラ視野2Hの画像の中からナンバープレートNPの部分を切り出しし、さらにステップS4に進んでその切り出した画像から文字認識部15が文字抽出をして文字辞書サーバーのデータと比較して個々の文字を認識し、ステップS5でその認識された文字データに該当する車両CRが入出庫サーバーに存在するか(在車しているか)を検索し、ナンバーマッチング部16でその検索候補から特定のナンバーの車両データを詳細に比較してベストマッチングを絞り込み、次いで、ステップS6に進んでマッチング判定部17でそのマッチング判定結果によって車両CRのデータ番号や入場時間などを決定し、ステップS7で外部通信部13を介して精算機30にその情報を送信する。
FIG. 6 is an operation flow of the
精算機30では、マッチング判定データに含まれる進入車両CRの入場時刻などから駐車料金を計算し、料金精算が済むとゲート開閉機32に対してゲート開信号を発信し、その後車両が出場して第2のループコイル31Bを通過しきると、ゲート閉信号を発信して、ステップS8で再度画像処理装置10に車両CRの出場を通知する。入出庫サーバーでは車両CRの出場によって在車データを削除するか、別の出場履歴サーバーに移動させるか等の処理を行い、全体の処理を終了する。以上が通常の車両の出場時の動作の例である。
The
この様なレーンOTが屋外に設置されている場合、天気の変化や昼夜の違いや周辺の建物による影の影響等で、レーンOTの最適な撮像条件は刻々と変化している。従来はそれに追従するためにオートアイリス機構を備えたレンズを採用してカメラ視野2H全体の光量を一定に制御したり、レーンOTの一部に光量センサーを別途設け、その光量センサーでの検出値を常にカメラ2に送信して、カメラ2の撮像条件を変化させたりしていたが、これらの装置は微妙に光量を検出する素子を含んだ高価なものであり、システム全体のコストアップに繋がっていた。
When such a lane OT is installed outdoors, the optimum imaging condition of the lane OT changes every moment due to changes in weather, daytime and night differences, and the influence of shadows from surrounding buildings. Conventionally, in order to follow this, a lens equipped with an auto iris mechanism is adopted to control the light amount of the entire camera field of
また、これらの手法においてはナンバープレートNPの画像を別の部分や、全体画像から調整しているに過ぎないため、結果的にはナンバープレートNPの画像が適切な明度で撮像されず、明るすぎたり暗すぎたりして、そのために適正にナンバープレートNPの画像そのものが切り出しできなかったり、文字の一部が認識出来なかったりといった不具合が避けられないものであった。 Further, in these methods, the image of the license plate NP is only adjusted from another part or the entire image. As a result, the image of the license plate NP is not captured at an appropriate brightness and is too bright. For this reason, the image itself of the license plate NP cannot be cut out properly, or a part of characters cannot be recognized.
そこで本発明においては、撮像した画像のナンバープレートNPの部分の画像の明度を適正に維持するために、図6のフローのステップS13とステップS1の成す判断フローにおいて、トリガー入力がN分間経過するうちに入力?YESに移行しない場合、丸Aで示したインターバル撮像モードの撮像フローに移行することにしている。次に、図7において本発明の実施例におけるインターバル撮像モードの撮像設定処理フローを示す。 Therefore, in the present invention, in order to properly maintain the brightness of the image of the number plate NP portion of the captured image, the trigger input has elapsed for N minutes in the determination flow formed by steps S13 and S1 in the flow of FIG. Enter it at home? When not shifting to YES, it is supposed to shift to the imaging flow of the interval imaging mode indicated by the circle A. Next, FIG. 7 shows an imaging setting processing flow in the interval imaging mode in the embodiment of the present invention.
図7において、始めのステップS14では、画像処理装置10のカメラ制御部12は、カメラユニット1に対してカラ撃ち(トリガー入力なしでカメラ撮像する)の指示を送信する。カメラユニット1のメモリー(カメラ2のメモリー)はその時点での撮像条件を記憶しており、その条件でのカラ撃ち撮像をおこない、画像を画像処理装置10へ送信する。次のステップS15で画像処理装置10のカメラ制御部12がその画像を受信すると、ステップS16に進んでプレート画像処理部11において通常のナンバー切り出しではなく、予め設定した位置のターゲットマークTMを切り出す。
In FIG. 7, in the first step S <b> 14, the camera control unit 12 of the
図5に本発明で使用するターゲットマークTMの実施例を示す出口レーンOTの状態図を示し、この例では白と黒または濃緑色のターゲットマークTMを、シールとしてトリガーセンサー20A,20Bの外装体のカメラ側を向いている面に貼っている。
FIG. 5 shows a state diagram of the exit lane OT showing an embodiment of the target mark TM used in the present invention. In this example, the white and black or dark green target mark TM is used as a seal and the outer casing of the
図7のフローに戻り、上記のステップS16でターゲットマークTMの画像を切り出すと(例では2個所とも)、ステップS17に進んで個々のターゲットマークTMについての明度を計測する。図8は本発明の実施例におけるターゲットマークTMの明度判定方法の説明図を示し、実施例の様なターゲットマークTMの画像から、その濃淡の状態を明度として抽出し、その横方向の長さも測定してそれぞれw、b、c、d、eといった部分の量を計測する。即ち、濃淡のレベルを示す波形のデューティとそのレベルの最大値、最小値、最大最小の差等を計測し、適正な明度となっているかどうかを判定する。 Returning to the flow of FIG. 7, when the image of the target mark TM is cut out in step S <b> 16 (two in the example), the process proceeds to step S <b> 17 to measure the brightness of each target mark TM. FIG. 8 is an explanatory diagram of the lightness determination method of the target mark TM according to the embodiment of the present invention. The shade state is extracted as the lightness from the image of the target mark TM as in the embodiment, and the horizontal length is also shown. Measure and measure the amount of each part w, b, c, d, e. That is, the duty of the waveform indicating the light and dark levels, the maximum value, the minimum value, the difference between the maximum and minimum, and the like of the level are measured to determine whether or not the brightness is appropriate.
ステップS18における判定によって<マーク画像の明度OK?>がNO(明るすぎか暗すぎ)の場合には、ステップS19でカメラ撮像設定を変更して、ステップS20でカメラ2にその変更した撮像設定を送信すると、カメラ2は受信した撮像設定に自身のメモリーを書換える。画像処理装置10は再度カラ撃ち指示を送信して前述のフローを繰り返し、ステップS18で<マーク画像の明度OK?>に対してYES(適正な画像)が得られれば、ステップS21に進んでカメラ撮像設定を画像処理装置10側にも保存して、インターバル撮像モードの撮像を終了する。
According to the determination in step S18, <mark image brightness OK? If> is NO (too bright or too dark), the camera imaging setting is changed in step S19 and the changed imaging setting is transmitted to
なお、このインターバル撮像モードの処理中に、前記図4の様に車両CRが第1のループ31Aに進入した場合は、ステップS22ですぐさまこのインターバル撮像モードのフローが終了にジャンプする様になっており、つまり第1のループコイル31Aの状態によりインターバル撮像モードの強制終了が割り込み処理で成される様にプログラムされている。(請求項4のポイント)
When the vehicle CR enters the
この様にしてインターバル撮像モードに移行して、カメラ2でカラ撃ちした時の最後のベストな撮像設定条件がカメラ2のメモリーに保存されているため、次の撮像時に適正な明るさでナンバープレートNPを撮像することが出来る(請求項1のポイント)。また、その明度を計測するためのターゲットマークTMをカメラ視野2H内に設定したことで、通常の撮像と同様な流れでカラ撃ちのシステムが出来る(請求項2のポイント)。さらに、カラ撃ち時のターゲットマークTMをトリガーセンサー20A.20Bのケースの外装に貼ったシールで行うため、明度の計測と判定が適切におこなえる(請求項3のポイント)。加えて、インターバル撮像モードでのカラ撃ちの頻度を予めN分と決めておき、N分は環境の変化の度合いによってはかなり頻繁な設定でも良く、急な環境の変化への対応が可能となる(請求項5のポイント)。
In this way, the mode is shifted to the interval imaging mode, and the last best imaging setting condition when shooting with the
なお、図6に示したフローの後半のステップS9において、画像処理装置10がレーンOTでの出場完了を受信して入出場データを更新した後で、ステップS10でこの際の画像処理に使用したナンバープレートNPの画像の明度を図8で示したのと同様な方法で計測しておき、その計測結果が最適ではない場合は、ステップS11でナンバープレートNPを画像の明度が最適となる様に設定して、ステップS12でカメラ撮像設定をカメラ制御部から送信するフローとしたが、これはその時の一度のプレート画像明度測定の結果だけでなく、複数回連続で同傾向に(明るい傾向か暗い傾向)ずれた状態が続いたときだけ、プレート画像からカメラ撮像設定を決定して送信する方式でもよい。
In step S9 in the latter half of the flow shown in FIG. 6, after the
次に、図9で本発明の実施例におけるレーンOTの周辺環境の照度と電子シャッタースピードの関係を表す。この例では、電子シャッタースピードは複数のステップで設定可能なカメラ2を想定しており、同時にカメラゲインとして、例えばCCD素子への撮像時の入力光を増幅するアンプゲインも変化させ、画像の適正な明度を得ることが出来るが、説明の簡略化のため、電子シャッタースピードのみで画像の明度を調整する場合を説明し、カメラゲインや絞り(アイリス)は固定とする。
Next, FIG. 9 shows the relationship between the illuminance of the surrounding environment of the lane OT and the electronic shutter speed in the embodiment of the present invention. In this example, the electronic shutter speed is assumed to be a
図9の様に、ある一定の照度f以上であれば、図1のフラッシュ3Fは発光させずに電子シャッタースピードの変化で画像の明度を調整する様に設定しているが、fの値に関してはレーンOTへの車両CRの進入速度から画像がブレない程度の電子シャッタースピードまでは遅くすることが可能である。それよりも照度が暗くなった場合には、電子シャッタースピードは固定にしてフラッシュ3Fを電子シャッターと同期させながら発光させる様に制御することとしている。
As shown in FIG. 9, the
ここで、フラッシュ3Fの発光状態で、且つ、電子シャッタースピードを変化させる方法もあるが、ある程度フラッシュ3Fの光量が強く、ナンバープレートNPの位置が通常はカメラ視野2Hのほぼ中央に集まると予想されることから、フラッシュ光が常にナンバープレートNPを照らしている状態であれば、周辺の環境の暗さが薄暮状態であっても、月の出ていない真っ暗な状態であっても、ナンバープレートNPは適正に撮像することが可能である。
Here, there is a method of changing the electronic shutter speed while the
したがって、本発明の実施例においては、ある程度暗い環境から真っ暗な状態まで、フラッシュ3Fの発光時には電子シャッタースピードは固定値とした同条件で撮像することとしている。これにより、前述のインターバル撮像モードのカラ撃ち撮像は、ある程度暗い環境においてもフラッシュ3Fを発光せず、その結果が図8で示す暗すぎの状態であれば、カメラ撮像設定条件はフラッシュ発光の条件に固定すればよく、それ故、インターバル撮像モードのカラ撃ち撮像においてフラッシュ3Fを焚くこともないために、フラッシュ3Fの寿命を減らすこともなく、インターバル撮像モードのカラ撃ち撮像の周期(N分間隔)を頻繁にすることが可能で、周辺の環境変化への追従性が確保出来る。(請求項8,9のポイント)なお、図8において横軸を照度(Lux)で示したが、これは本発明の実施例では予めナンバープレートの明度(Brightness)と周囲の照度の相関関係を調べており、明度は照度と比例して変化するため、この表では照度で説明した。さらに電子シャッタースピードはすなわち露光時間のことであり、露光時間で示せば図8の表の縦軸は上に行くほど露光時間が短く、下に行くほど露光時間が長い状態を示す。
Therefore, in the embodiment of the present invention, imaging is performed under the same conditions with the electronic shutter speed set to a fixed value when the
図10は本発明の第2の実施例における画像処理装置の動作フローを示す。図10においては、前半のステップS31〜S42は前述の図6に示したステップS1〜S12と同じであるが、ステップS42のカメラ制御部12によるカメラ撮像設定送信のあとで、図7の丸Aで示したインターバル撮像モードのカラ撃ち撮像に移行して、すぐさまターゲットマークTMの撮像を行い、その時点でのターゲットマーク画像のベストな明度を計測し、次いで、ステップS44でその前に出場した実際の車両CRのナンバープレートNPの画像の明度や、それまでの複数回のインターバル撮像モードの撮像でのターゲットマーク画像のベストな明度の統計や推移から、ターゲットマークTMの画像が経年変化で汚れたりかすれたりしたことを検知し、ステップS45で明度計測時の判定パラメータの条件を更新することが可能となる。 FIG. 10 shows an operation flow of the image processing apparatus in the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, steps S31 to S42 in the first half are the same as steps S1 to S12 shown in FIG. 6 described above. However, after the camera imaging setting transmission by the camera control unit 12 in step S42, the circle A in FIG. The target mark TM is immediately captured and the best brightness of the target mark image at that time is measured, and then the actual appearance before that in step S44. The image of the target mark TM may become dirty due to aging, based on the brightness of the image of the license plate NP of the vehicle CR and the statistics and transition of the best brightness of the target mark image in the multiple interval imaging modes. It is possible to detect fading and to update the condition of the determination parameter at the time of brightness measurement in step S45 To become.
即ち、図8のw、bとの比の最適条件は当初w=bであったが、だんだん白部が汚れてきたためにwが小さく計測される様になってきて、結果的にナンバープレートNPの画像の明度が明るめに撮像される頻度が多くなってきた場合には、例えばw×1.1=bを最適条件に更新することが可能である。同様に、最適なコントラストの時の最大最小の差cや白部の最大値eの絶対値を小さく更新することなども有効である。(請求項7のポイント) That is, the optimum condition of the ratio of w and b in FIG. 8 was initially w = b, but since the white part gradually became dirty, w was measured to be small, and as a result, the license plate NP In the case where the frequency at which the brightness of the image is captured brighter is increased, for example, w × 1.1 = b can be updated to the optimum condition. Similarly, it is also effective to update the absolute value of the maximum / minimum difference c at the optimum contrast or the maximum value e of the white portion to be small. (Point of claim 7)
なお、今回の実施例ではインターバルモードの撮像のためのターゲットをレーンOTの両サイドのトリガーセンサー20A,20Bの外装体に設けたターゲットマークTMでおこなったが、これら2個所のターゲットマークTM,TMを個々に計測して、その最適条件同士が食い違う場合には、それらの平均値をとっても良いし、どちらかのターゲットマークTMのデータを基本的には採用することとしても良く、周辺の環境の状態によって適切に設定すれば良い。
In this embodiment, the target for imaging in the interval mode is the target mark TM provided on the exterior body of the
また、実施例においては車両CRの前部のナンバープレートTMを撮像するレイアウトを示したが、車両CRの後部のナンバープレートを撮像するレイアウトの場合であっても、トリガーセンサー20A,20Bの遮蔽状態が解除したタイミングで車両CRの後部から撮像するシステムでは、本発明の技術がそのまま利用できる。
Moreover, although the layout which images the license plate TM of the front part of the vehicle CR is shown in the embodiment, even in the case of the layout which images the license plate of the rear part of the vehicle CR, the shielding state of the
1 カメラユニット
2 カメラ
2H カメラ視野
3F フラッシュ
10 画像処理部
11 プレート画像処理部
12 カメラ制御部
14 プレート切り出し部
15 文字認識部
16 ナンバーマッチング部
17 マッチング判定部
18 カメラ撮像設定部
20A,20B トリガーセンサー
30 精算機
31A,31B ループコイル
CR 車両
NP ナンバープレート
AL,AR アイランド
OT 出口レーン
TM ターゲットマーク
DESCRIPTION OF
Claims (9)
車両が進入していない時に、カメラ撮像設定条件を確認するためのインターバル撮像モードを設けて、そのインターバル撮像モードにて上記カメラが撮像した画像から、次回以降のカメラ撮像設定条件を導き出すカメラ撮像設定条件更新手段と、更新されたカメラ撮像設定条件をカメラに送信して記憶する記憶手段と、を備えて成ることを特徴とする車両用ナンバープレート撮像システム。 When the vehicle enters the imaging position, the camera images the vehicle license plate in accordance with the imaging setting conditions received from the image processing apparatus in advance, and the captured image is character-recognized by the plate image processing unit to obtain the number information. A vehicle license plate imaging system for reading
Camera imaging setting that provides an interval imaging mode for checking camera imaging setting conditions when the vehicle is not approaching, and derives the camera imaging setting conditions for the next and subsequent times from images captured by the camera in the interval imaging mode A vehicle license plate imaging system comprising: condition updating means; and storage means for transmitting and storing the updated camera imaging setting conditions to the camera.
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