JPH08235302A - 車番読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プレート枠と背景との境界が明瞭でない場合に
おいてもプレート枠の切出しを容易、且つ、正確に行え
る様にする。 【構成】撮影部１１により撮影された車両の撮影信号を
信号変換部１３により濃度に応じた多値ディジタルデー
タに変換する。この多値ディジタルデータは、第１メモ
リ１３に格納されると共に、演算処理部１５に提供され
て２次微分処理が施されて２次微分画像となり、そして
２値画像が求められる。この後、２値画像における同一
レベルの領域からなる連結データが抽出され、その特徴
が抽出された後、第２メモリ１４に予め格納されている
車番データと対照される。これによりプレート内文字候
補が抽出される。次にプレート内文字候補を基準にナン
バープレートの位置及び枠が決定される。このように決
定されたナンバープレートの位置及び枠にテンプレート
を合わせて、プレート内文字候補を１文字づつ切出して
車番データとの対照から車番認識が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラ等の撮影
手段で撮影した走行車両の画像から、当該走行車両の車
番を識別判断する車番読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、走行車両を識別する必要性が犯罪
捜査等を例として重要になり、車番読取装置が検討され
ている。例えば、特開平３−２６５９９９においては、
路上に設けた撮影手段により通過車両を撮影して、その
画像を解析することにより車番を読取る車番読取装置が
開示されている。

【０００３】上記文献にかかる車番読取装置は、Ａ／Ｄ
変換回路、エッジ検出回路、２値化回路、第１メモリ、
画像処理プロセッサ、第２メモリ、汎用プロセッサから
なる。そして撮影された画像はＡ／Ｄ変換回路でディジ
タル化され、エッジ検出回路に入力して、当該回路で画
像の濃度変化のある部分（エッジ）が検出されて、２値
化回路により２値化されて第１メモリに格納される。こ
の第１メモリに格納されたデータは画像処理プロセッサ
に供給され、プロファイル（垂直投影図）が作成され、
第２メモリに格納される。第２メモリに格納されたデー
タは汎用プロセッサに供給されて車番認識が行われる。

【０００４】車番認識は以下の手順で行われる。即ち、
プロファイルから車頭を検出し、車頭から所定範囲をナ
ンバープレートがある領域としてプレート切出し範囲を
抽出する。このプレート切出し範囲から垂直成分、水平
成分（ナンバープレートの水平、垂直枠に対応）を抽出
してプレート枠を切出す。そして当該プレート枠内につ
いて画像処理を施して車番を認識している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
方法においては、プロファイルに水平成分又は垂直成分
の存在を前提としている。このため、車体が黒で、ナン
バープレートが緑地、白文字の場合の様に、プレート枠
と背景との境界が明瞭でない場合には、水平成分又は垂
直成分を明確に判断できず、プレート枠の切出しが困難
であった。従って車番認識を開始することができない問
題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明の手段としては走行車両を撮影して、画
像から車番を認識する車番読取装置において、撮影信号
を濃度分布に応じた多値ディジタルデータに変換する信
号変換部と、当該多値ディジタルデータを格納すると共
に、演算結果を格納する第１メモリと、車番認識に必要
な車番データ及び車番の位置データからなるテンプレー
トが予め格納された第２メモリと、第１メモリに格納さ
れた多値ディジタルデータから２次微分処理により２値
画像を演算して連結データを求め、当該連結データの特
徴を車番データの特徴と対照してプレート内文字候補を
抽出し、複数のプレート内文字候補に基づきナンバープ
レート位置及び枠を決定して、これにテンプレートを合
わせることによりプレート内文字候補を切出して車番デ
ータとの対照から車番を認識する演算認識部とを有す
る、ことを特徴とする。

【０００７】また第２の発明の手段としては、走行車両
を撮影して、画像から車番を認識する車番読取装置にお
いて、撮影信号を濃度に応じた多値ディジタルデータに
変換する信号変換部と、当該多値ディジタルデータを格
納すると共に、演算結果を格納する第１メモリと、車番
認識に必要な車番データ及び車番の位置データからなる
テンプレートが予め格納された第２メモリと、第１メモ
リに格納された多値ディジタルデータから２次微分処理
により２値画像を演算して連結データを求め、当該連結
データの特徴を車番データの特徴と対照してプレート内
文字候補を抽出し、当該プレート内文字候補からなる２
値画像にテンプレートの文字領域と非文字領域とにおけ
る多値ディジタルデータ値の差が最も大きくなるテンプ
レートの位置をナンバープレート位置及び枠とすると共
に、文字領域内のプレート内文字候補を切出して車番デ
ータと対照して車番を認識する演算認識部とを有する、
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成に基づき第１の発明の作用としては、
撮影部により撮影された車両の撮影信号を信号変換部に
より濃度に応じた多値ディジタルデータに変換する。こ
の多値ディジタルデータは、メモリ回路に格納されると
共に、演算処理部に提供されて２次微分処理が施されて
２次微分画像となり、そして２値画像が求められる。

【０００９】この後、２値画像における同一レベルの領
域からなる連結データが抽出され、その特徴が抽出され
た後、メモリ回路に予め格納されている車番データと対
照される。これによりプレート内文字候補が抽出され
る。

【００１０】次にプレート内文字候補を基準にナンバー
プレートの位置及び枠が決定される。このように決定さ
れたナンバープレートの位置及び枠にテンプレートを合
わせて、プレート内文字候補を１文字づつ切出して車番
データとの対照から車番認識が行われる。

【００１１】また第２の発明の作用としては、撮影部に
より撮影された車両の撮影信号を信号変換部により濃度
に応じた多値ディジタルデータに変換する。この多値デ
ィジタルデータは、メモリ回路に格納されると共に、演
算処理部に提供されて２次微分処理が施されて２次微分
画像となり、そして２値画像が求められる。この後、２
値画像における同一レベルの領域からなる連結データが
抽出され、その特徴が抽出された後、メモリ回路に予め
格納されている車番データと対照される。これによりプ
レート内文字候補が抽出される。

【００１２】次にプレート抽出処理において文字領域と
非文字領域を持つテンプレートを所定量ずつ移動させ
て、文字領域の合計濃度（多値ディジタルデータ値）と
非文字領域の濃度値（多値ディジタルデータ値）との差
を求めて、当該濃度差が最も大きくなった時のテンプレ
ートの位置をナンバープレートの位置及び枠と決定し、
その時の文字領域に含まれるプレート内文字候補を車番
データと対照して車番を認識する。

【００１３】

【実施例】

＜第１の発明の実施例＞第１の発明の実施例を図に沿っ
て説明する。図１は本実施例にかかる車番読取装置２の
ブロック図を示している。当該車番読取装置２は、車両
を撮影する撮影部１１、当該撮影部１１からの撮影信号
を多値ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器等から
なる信号変換部１２、多値ディジタルデータを一時格納
すると共に、車番認識処理中のデータを一時格納する第
１メモリ１３と予め車番認識のために必要となる車番デ
ータ及びテンプレートが格納された第２メモリ１４とか
らなるメモリ回路１７、そしてこれら第１，第２メモリ
１３，１４のデータを用いて演算して車番認識を行う演
算認識部１５から構成されている。

【００１４】演算認識部１５は図２に示すように、信号
変換部１２からの多値ディジタルデータに基づきプレー
ト内文字候補を抽出するプレート内文字検出処理２０、
当該プレート内文字候補に基づきナンバープレートの位
置や枠を決定するプレート抽出処理３０、そしてプレー
ト内文字候補を文字認識する文字認識処理４０の各処理
を行う。

【００１５】上記構成にかかる車番認識処理手順を図２
に従って説明する。撮影部１１は、テレビカメラ等を備
えて走行車両を撮影する（Ｓ１）。なお１画像における
コマ数は、テレビカメラの設置場所により決まる垂直方
向の視野及びシャッタスピード等により予め設定されて
いる。

【００１６】また撮影は、走行車両を検出した時にのみ
行っても良く、或は常時撮影していていてもよい。常時
撮影する場合は、車両が通過しない時には同一物（例え
ば道路）を撮影していることになるので、特定の点（複
数であっても構わない）の信号レベルが変化した時の
み、後述する車番認識処理を処理を行うように設定して
も良い。この場合、環境変化の情報（例えば回りの明る
さ及び天候等）を補正情報としても良い。

【００１７】撮影部１１からの撮影信号は、信号変換部
１２に入力して多値ディジタルデータに変換され（Ｓ
２）、一旦第１メモリ１３に格納される。

【００１８】この後、プレート内文字検出処理２０にお
いて２次微分処理、領域分割処理、特徴抽出処理、文字
・非文字判別処理によりプレート内文字候補の抽出が行
われる。即ち、２次微分処理により第１メモリ１３に格
納された多値ディジタルデータを図３に示すような２次
微分フィルタを用いて２次微分画像化し、この２次微分
画像から零交差法を用いて２値画像を得る（Ｓ３）。

【００１９】例えば図４(a) に示すような画像「２」の
点線領域における２値画像は、以下のようにして求めら
れる。点線領域の濃度を２次微分すると、図４(b) に示
すような２次微分曲線となる。なお点線領域の濃度は、
多値ディジタルデータ値に対応しているので、２次微分
はこの多値ディジタルデータに対して行われる。

【００２０】この２次微分データに対して、零交差法を
用いて例えば正値（斜線領域）を「１」に、負値を
「０」に対応付けする。このような処理を全ての多値デ
ィジタルデータ（１画像）に対して行って（例えば、点
線領域を連続的にスキャンする）、撮影画像に対する２
値画像を得る。２値画像データは、第１メモリ１３に格
納される。

【００２１】そして領域分割処理により２値画像から同
一レベルの画像が抽出されて連結データが生成される
（Ｓ４）。この連結データは、２値画像に対してラベル
付け処理が施されて、２値画像における同じ値（例えば
「１」で図４(a) では黒領域）を持ち、かつ、連続する
画素からなる１塊のデータを抽出することにより求ま
る。

【００２２】この連結データには、ゴミ等による不要デ
ータ（非文字）からなるものも含まれているので、全て
の連結データを車番認識処理の対象とすると処理速度が
遅くなり、また第１メモリ１３に必要とするメモリ量も
多くなる。さらには、後述するナンバープレートの位置
等が、これら連結データに基づくプレート内文字候補か
ら決定するので、当該決定が複雑化する要因となる。従
って、連結データの取捨選択を行う必要がある。

【００２３】そこで特徴抽出処理により、各連結データ
が持つ面積、縦横比、黒画素密度、或は円形度等の項目
についての特徴を抽出する（Ｓ５）。なおこれらの項目
は、適宜設定される。この連結データの特徴は、文字・
非文字処理により第２メモリ１４に予め格納されている
車番データの特徴と対照されてプレート内文字候補が抽
出される（Ｓ６）。

【００２４】対照の結果、両者の特徴が一致しない場合
は不要データ（非文字）と判断する。図５はこの結果を
例示したもので、図５(a) に示す２値画像に含まれる不
要データが削除されて図５(b) に示す車番又は車番に近
似した連結データのみとなる。かかる車番又は車番に近
似して連結データは、プレート内文字候補として扱われ
る。

【００２５】以上のようにして得られたプレート内文字
候補に対して、プレート抽出処理３０では、このプレー
ト内文字候補の位置関係からナンバープレート中の文字
か否かの判断を行う（Ｓ７）。判断としては、例えば、
極端に他のプレート内文字候補と離れているプレート内
文字候補や飛び抜けてサイズが異なるプレート内文字候
補は、車番となり得ないのでナンバープレート中の文字
でないと判断できる。一方所定間隔に類似したサイズで
プレート内文字候補が並んでいるようなプレート内文字
候補は、ナンバープレート中の文字と判断できる。

【００２６】そして選択されたプレート内文字候補の位
置等を基準としてナンバープレートの位置が決定される
（Ｓ８）。例えば、図５(b) に示すような「り」「１」
「２」「ー」「３」「４」がプレート内文字候補と判断
された場合は、これらプレート内文字候補の数、及び並
び方からナンバープレートの位置及び枠が決定される。
なお、ナンバープレートの位置を決定する際に、位置決
め基準となるプレート内文字候補が複数存在する場合に
は、最も適切なものが選択されることは付言するまでも
ない。

【００２７】この段階では、プレート内文字候補はまだ
車番として認識されていないので、これを文字認識処理
４０により認識する。当該文字認識処理４０は、ナンバ
ープレート枠に対し、図６に示すようなテンプレートを
用いて第１メモリ１３に格納されているプレート内文字
候補から構成される２値画像からプレート内文字候補を
１文字づつ切出す（Ｓ１０）。そして切出されたプレー
ト内文字候補は、パターンマッチング手法を用いて予め
第２メモリに格納されている文字や数字等の車番データ
と対照され、最も良くマッチするプレート内文字候補が
車番と認識される（Ｓ１１）。

【００２８】このような認識処理をテンプレートで切出
される全てのプレート内文字候補に対して行い（Ｓ１
２）、車番認識処理が終了する（Ｓ１３）。

【００２９】なお陸運事務所を表す文字は、１〜４文字
と様々なため、まずこれらの文字を１塊として切出し、
縦方向に投影を行った後、１文字毎に文字を切出して対
照を行う。しかし予め陸運事務所を表す文字として各パ
ターンを登録しておくならば、１文字毎の切出しを行う
必要がなく、一度に行うことも可能である。

【００３０】またナンバープレート枠の大きさが異なる
場合には、テンプレートを適宜拡大縮小してナンバープ
レート枠の大きさに一致させることにより容易に対応可
能である。

【００３１】以上説明したように、プレート内文字候補
を検出し、これに基づきナンバープレートの位置や枠を
求めるため、ナンバープレート枠と背景との境界が明確
でない場合でも安定して高精度にナンバープレート位置
及び枠が抽出することができる。しかも、多値ディジタ
ルデータを処理して２値画像を得る際に、特定の閾値を
設定しないので全体的に低濃度であっても、また全体的
に高濃度であっても２値画像を得ることが可能になる。
従って朝方や夕方の薄暗い時や、昼、夜といった場合に
も対応することが可能になる。

【００３２】またテンプレートを用いて車番候補を切出
して車番の認識を行うので、正確な文字認識が可能にな
る。

【００３３】＜第２の発明にかかる実施例＞次に第２の
発明にかかる実施例を図を参照して説明する。なお本実
施例の車番読取装置は第１の発明の実施例と略同じなの
で同一符号を付して同一部分の説明を省略する。

【００３４】第１の発明の実施例における車番読取装置
２では、プレート抽出処理３０においてプレート内文字
候補の位置関係からナンバープレートの位置や枠を決定
した。しかしこの場合、図９に示すような”・”のプレ
ート内文字候補は、ゴミ等に依るものか否かの判別が困
難であるので、かかるプレート内文字候補に基づきナン
バープレートの位置等を決定することは不要な処理時間
となり、また車番認識精度を低下させる原因となる。そ
こで本実施例では、ナンバープレートの位置や枠の決定
をプレート内文字候補の位置関係から決定せず、文字領
域と非文字領域の濃度差から決定することに依り上記問
題を解決するものである。

【００３５】本実施例かかる車番読取装置２は、車両を
撮影する撮影部１１、当該撮影部１１からの撮影信号を
多値ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器等からな
る信号変換部１２、多値ディジタルデータを格納すると
共に、車番認識処理の最中に用いる演算データを一時格
納する第１メモリ１３と予め車番認識のために必要とな
る車番データ及びテンプレートが格納された第２メモリ
１４とからなるメモリ回路１７、そしてこれら第１，第
２メモリ１３，１４のデータを用いて演算して車番認識
を行う演算認識部１５から構成されている。

【００３６】演算認識部１５は図２に示すように、信号
変換部１２からの多値ディジタルデータに基づきプレー
ト内文字候補を抽出するプレート内文字検出処理２０、
当該プレート内文字候補に基づき後述する手順でナンバ
ープレートの位置や枠を決定するプレート抽出処理３
０、そしてプレート内文字候補から車番を文字認識する
文字認識処理４０の各処理を行う。

【００３７】プレート抽出処理３０は、プレート内文字
候補（プレート内文字検出処理２０で第１メモリに格納
済）に対して図６に示す文字領域（斜線部分）と非文字
領域（非斜線領域）を有するテンプレート（第２メモリ
に予め格納されている）を移動させてナンバープレート
中の文字か否かの判断を行う。その際に、多値ディジタ
ルデータ（第１メモリに格納済）を用いて、テンプレー
トの文字領域と非文字領域との濃度差が最大なにるテン
プレートの位置を求めて、これによりナンバープレート
の位置及び枠を決定し、またその時の文字領域に含まれ
るプレート内文字候補をナンバープレート中の文字と判
断する。

【００３８】図８は当該プレート抽出処理３０の処理手
順を示し、同図に従って説明する。初期状態として、文
字領域と非文字領域との濃度差（Ｎ）にディフォルト値
「Ｎ0」を与え、またテンプレートの位置（Ｘ）を「０」
に設定しておく（Ｓ３１）。この状態で、プレート内文
字検出処理２０で得られた複数のプレート内文字候補を
有する２値画像に対し、第２メモリ１４に格納されてい
るテンプレートを対応付けし移動させる（Ｓ３２）。こ
の時の様子を示したのが図９である。

【００３９】そして文字領域の濃度値（ディジタル値）
の合計とそれ以外の非文字領域の濃度値（ディジタル
値）の合計との差を求める（Ｓ３３）。この濃度差が濃
度差（Ｎ0 ）より大きくなると（Ｓ３４）、その値をＮ
に代入し、その時のテンプレート位置をＸに代入してス
テップ３６に進む（Ｓ３５）。また濃度差が濃度差（Ｎ
0 ）より小さい場合は、そのままステップ３６に進む。
ステップ３６では、テンプレートが２値画像全域を移動
したか否かを判断し、終了していない場合はステップ３
２に戻り、終了した場合にはステップ３７に進む（Ｓ３
６）。

【００４０】以上の処理により、Ｘに格納されたテンプ
レートの位置は、文字領域と非文字領域の濃度差が最も
大きくなった時の位置が格納されていることになる。こ
のように最も濃度差が大きくなるのは、テンプレートの
文字領域に車番が当てはまった時に生じるので、これに
よりナンバープレートの位置を判断することができ、か
つ、その時の文字領域に存在するプレート内文字候補を
抽出することができる（Ｓ３７）。なおテンプレートの
移動は、連続的な移動であってもよく、所定量ずつ断続
的に移動させる方法であってもよい。

【００４１】以上より図７のように判断が困難な”・”
を多数含む場合であっても、プレート位置の決定が正確
に行え、これにより高精度にナンバープレート中の文字
であるか否かを判定することが可能になった。

【００４２】

【発明の効果】第１の発明による効果としては、 (1) ナンバープレート中の文字を検出し、検出された文
字からナンバープレートの位置を求めるため、ナンバー
プレート枠と背景との境界が明確でない場合でも安定し
て高精度にナンバープレート位置及び枠が抽出すること
が可能になった。 (2) 多値ディジタルデータを処理して２値画像を得る際
に、特定の閾値を設定しないので全体的に低濃度であっ
ても、また全体的に高濃度であっても２値画像を得るこ
とが可能になる。従って、朝方や夕方の薄暗い時や、
昼、夜といった場合にも対応することが可能になった。

【００４３】(3) テンプレートを用いて文字の切出しを
行うので、正確、且つ速やかに文字認識を行うことが可
能になった。

【００４４】第２の発明による効果としては、第１の発
明の効果に加え、テンプレートを適宜移動させて文字領
域の全濃度と非文字領域の全濃度との差が最も大きくな
るテンプレートの位置からナンバープレート位置及び枠
を決定するので、「・」の画像を多数含む場合であって
も正確に選択することができ、このため車番認識処理速
度が高速になると共に、車番認識精度を高めることが可
能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の説明に適用される車番読取装置のブロ
ック図である。

【図２】第１の発明の実施例の説明に適用される車番認
識処理のフローチャートである。

【図３】図１における２次微分処理に適用される２次微
分フィルタの１例を示す図である。

【図４】２値画像の演算を説明する図で、(a) は演算対
象となる画像、(b) は当該画像の２次微分曲線である。

【図５】２値画像の例を示す図である。

【図６】テンプレートを説明する図である。

【図７】第２の発明の実施例の説明に適用されるナンバ
ープレートの一例を示す図である。

【図８】第２の発明の実施例の説明に適用されるプレー
ト抽出処理のフローチャートである。

【図９】図８においてテンプレートを移動させてナンバ
ープレート位置を決定する方法を示す図である。

【符号の説明】

２ 車番読取装置 １１ 撮影部 １２ 信号変換部 １３ 第１メモリ １４ 第２メモリ １５ 演算認識部 １７ メモリ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車両を撮影して、この画像から車番
   を認識する車番読取装置において、 撮影信号を濃度に応じた多値ディジタルデータに変換す
   る信号変換部と、 当該多値ディジタルデータを格納すると共に、車番認識
   に必要な車番データ及び車番の位置データからなるテン
   プレートが予め格納されたメモリ回路と、 多値ディジタルデータから２次微分処理により２値画像
   を演算して連結データを求め、当該連結データの特徴を
   車番データの特徴と対照してプレート内文字候補を抽出
   し、複数のプレート内文字候補に基づきナンバープレー
   ト位置及び枠を決定して、これにテンプレートを合わせ
   ることによりプレート内文字候補を切出して車番データ
   との対照から車番を認識する演算認識部とを有する、 ことを特徴とする車番読取装置。
2. 【請求項２】 走行車両を撮影して、画像から車番を認
   識する車番読取装置において、 撮影信号を濃度に応じた多値ディジタルデータに変換す
   る信号変換部と、 当該多値ディジタルデータを格納すると共に、車番認識
   に必要な車番データ及び車番の位置データからなるテン
   プレートが予め格納されたメモリ回路と、 多値ディジタルデータから２次微分処理により２値画像
   を演算して連結データを求め、当該連結データの特徴を
   車番データの特徴と対照してプレート内文字候補を抽出
   し、当該プレート内文字候補からなる２値画像にテンプ
   レートの文字領域と非文字領域とにおける多値ディジタ
   ルデータ値の差が最も大きくなるテンプレートの位置を
   ナンバープレート位置及び枠とすると共に、文字領域内
   のプレート内文字候補を切出して車番データと対照して
   車番を認識する演算認識部とを有する、 ことを特徴とする車番読取装置。