JPH0850696A - 走行車両のナンバー認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多数の高解像度カメラを配置しなくても広範
囲から車両を検出してそのナンバーを認識する。 【構成】 車両位置予測処理（ステップ２００）、アク
ティブカメラ光軸変更処理（ステップ３００）、ナンバ
ー認識処理（ステップ４００）、ホストコンピュータ送
信処理（ステップ５００）が順に実行される。ステップ
２００では固定カメラにより広範囲から車両を検出し、
その所定時間後の移動位置を予測している。ステップ３
００ではその移動位置に所定時間より前にアクティブカ
メラの光軸を移動させて詳細な画像を得、ステップ４０
０でナンバープレートから車両のナンバーを認識する。
したがってカメラは２つのみで、しかも高解像度あるい
は望遠等のアクティブカメラは１つのみで、広い範囲の
車両のナンバーを認識することが可能となり、装置も大
規模でなく、コストもきわめて低くて済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行している車両のナ
ンバープレートに記載されているナンバーを認識する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路交通管制のために、２地点で自動的
に車両のナンバーを検出して、各車両の旅行時間を直接
的かつ高精度に計測する旅行時間自動計測システムや、
有料道路の入口および出口で自動的に車両のナンバーを
検出し、自動的に料金を計算する有料道路の料金徴収自
動化システム等におけるごとく、走行車両のナンバーの
自動認識システムは社会的ニーズが高い。

【０００３】従来、走行車両のナンバーの自動認識シス
テムとして、例えば、有料道路の出入口にゲートを設
け、そのゲートに進入して来る車両のナンバーを、ゲー
トに設けたＣＣＤカメラ等にて車両の画像を捉え、画像
処理にて車両ナンバーを認識していた。しかし、車両は
整然と決められたコースを走行して来るとは限らず、ラ
ンダムな位置を走行して来ることから、特開平２−１９
６４００号に記載された装置のごとく、複数のカメラを
その隣接する撮像領域を重複させて配置していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、走行して来る
車両のナンバーを認識するには、ある程度離れた位置か
ら車両のナンバーを認識しなくてはならないので、高解
像度のカメラを必要とする。しかも広い範囲をカバーす
るために、多数の高解像度カメラを配置しておく必要が
あった。このように多数の高解像度カメラとその各カメ
ラに対するフレーム処理などのシステムが必要となり、
全体の装置が大規模かつ非常に高価なものとなった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
図１６に例示するごとく、画像データを得る第１撮像手
段と、上記第１撮像手段が得ている画像データより詳細
な画像データを得ることができるとともに、撮像領域を
移動可能な第２撮像手段と、上記第１撮像手段にて得ら
れた画像データに基づいて車両の位置を求め、該車両の
位置の変化に基づいて該車両の所定時間後の位置を予測
する車両位置予測手段と、該車両位置予測手段にて予測
された位置に、上記第２撮像手段を駆動して上記撮像領
域を移動させる移動制御手段と、該移動制御手段により
移動された上記第２撮像手段により得られた車両の画像
データからナンバープレートのナンバーを認識するナン
バー認識手段と、を備えたことを特徴とする走行車両の
ナンバー認識装置である。

【０００６】請求項２記載の発明は、図１７に例示する
ごとく、ズーム機能により、詳細さは低いが広い範囲の
画像と詳細さは高いが狭い範囲の画像との、少なくとも
２種の詳細さの画像の間で切り替えて画像データを得る
ことができるとともに、撮像領域を移動可能な撮像手段
と、該撮像手段を詳細さは低いが広い範囲の画像側にし
て得られた画像データに基づいて車両の位置を求め、該
車両の位置の変化に基づいて該車両の所定時間後の位置
を予測する車両位置予測手段と、上記撮像手段を、詳細
さは高いが狭い範囲の画像側にすると共に、上記車両位
置予測手段にて予測された位置に撮像領域を移動させる
ズーム移動制御手段と、該ズーム移動制御手段により移
動された上記撮像手段により得られた画像データからナ
ンバープレートのナンバーを認識するナンバー認識手段
と、を備えたことを特徴とする走行車両のナンバー認識
装置である。

【０００７】請求項３記載の発明は、上記車両位置予測
手段における所定時間が、上記移動制御手段にて、上記
車両位置予測手段で予測された位置に、上記第２撮像手
段を駆動して上記撮像領域を移動させる時間以上の時間
である請求項１記載の走行車両のナンバー認識装置であ
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、上記車両位置予測
手段における所定時間が、上記ズーム移動制御手段に
て、上記撮像手段を、詳細さは高いが狭い範囲の画像側
にすると共に、上記車両位置予測手段にて予測された位
置に撮像領域を移動させる時間以上の時間である請求項
２記載の走行車両のナンバー認識装置である。

【０００９】請求項５記載の発明は、上記車両位置予測
手段における車両の位置が、車両のナンバープレートの
位置である請求項１〜４のいずれか記載の走行車両のナ
ンバー認識装置である。請求項６記載の発明は、上記車
両位置予測手段における車両の位置が、車両のナンバー
プレートの文字の位置である請求項１〜４のいずれか記
載の走行車両のナンバー認識装置である。

【００１０】

【作用及び発明の効果】請求項１記載の発明は、２つの
撮像手段、即ち第１撮像手段と第２撮像手段とを備えて
いる。この内、第２撮像手段は、第１撮像手段が得てい
る画像データより詳細な画像データを得ることができる
とともに、撮像領域を移動可能な構成である。例えば、
第１撮像手段が通常の解像度のテレビカメラであるとす
ると、第２撮像手段はそれよりも高解像度のテレビカメ
ラであってもよい。また、第１撮像手段が広角に画像を
捉えているテレビカメラであり、第２撮像手段がそれよ
りも望遠側で画像を捉えているテレビカメラであっても
よい。この高解像度や望遠というのは相対的な関係を示
すものである。要するに、第２撮像手段の方が、第１撮
像手段が得ている画像データより詳細な画像データを得
ることができることにより、ナンバー認識手段にて第２
撮像手段により得られた車両の画像データからナンバー
プレートのナンバーを認識することができればよく、第
１撮像手段は、車両位置予測手段にて、上記第１撮像手
段で得られた画像データに基づいて車両の位置が求めら
れる画像データが得られればよい。

【００１１】車両位置予測手段は、上記第１撮像手段に
て得られた画像データに基づいて車両の位置を求め、該
車両の位置の変化に基づいて該車両の所定時間後の位置
を予測する。そして、移動制御手段は、車両位置予測手
段にて予測された位置に、第２撮像手段を駆動してその
撮像領域を移動させる。したがって、移動した第２撮像
手段の撮像領域に、車両が入って来るので、その際に第
２撮像手段の詳細な画像データを得れば、ナンバー認識
手段はその詳細な画像データから車両のナンバープレー
トのナンバーを認識することができる。

【００１２】このように、撮像手段は２つのみで、しか
も高解像度あるいは望遠等の詳細な画像側である第２撮
像手段は１つのみで、広い範囲に走行して来る車両のナ
ンバーを認識することが可能となり、装置も大規模でな
く、コストもきわめて低くて済む。

【００１３】請求項２記載の発明は、１つの撮像手段を
備えている。この撮像手段は、ズーム機能により、詳細
さは低いが広い範囲の画像と詳細さは高いが狭い範囲の
画像との、少なくとも２種の詳細さの画像の間で切り替
えて画像データを得ることができるとともに、撮像領域
を移動可能である。例えば、撮像手段が通常の解像度の
テレビカメラであるとすると、ズーム機能により、ある
領域を広角側と望遠側とで少なくとも２種類の撮像がで
きる。広角側では、詳細さは低いが広い範囲の画像が得
られ、望遠側では、詳細さは高いが狭い範囲の画像が得
られる。この広角、望遠というのは相対的な関係を示す
ものである。要するに、詳細さは高いが狭い範囲の画像
が得られる状態では、詳細さは低いが広い範囲の画像が
得られる状態より詳細な画像データを得ることができる
ことにより、ナンバー認識手段にて車両の画像データか
らナンバープレートのナンバーを認識することができれ
ばよく、詳細さは低いが広い範囲の画像が得られる状態
では、車両位置予測手段にて画像データから車両の位置
が得られればよい。

【００１４】車両位置予測手段は、撮像手段を詳細さは
低いが広い範囲の画像側にして得られた画像データに基
づいて車両の位置を求め、該車両の位置の変化に基づい
て該車両の所定時間後の位置を予測する。そして、ズー
ム移動制御手段は、撮像手段を、詳細さは高いが狭い範
囲の画像側にすると共に、上記車両位置予測手段にて予
測された位置に撮像領域を移動させる。したがって、移
動した撮像手段の、詳細さは高いが狭い範囲の画像側に
なっている撮像領域に、車両が入って来るので、その際
に撮像手段の詳細な画像データを得れば、ナンバー認識
手段はその詳細な画像データから車両のナンバープレー
トのナンバーを認識することができる。

【００１５】このように、撮像手段は１つのみで、広い
範囲に走行して来る車両のナンバーを認識することが可
能となり、装置も大規模でなく、コストもきわめて低く
て済む。上記車両位置予測手段は、車両の位置の変化に
基づいて該車両の所定時間後の位置を予測しているが、
この所定時間は、２つの撮像手段を用いている場合は、
上記移動制御手段にて、上記車両位置予測手段で予測さ
れた位置に、上記第２撮像手段を駆動して上記撮像領域
を移動させる時間以上の時間である。また１つの撮像手
段を用いている場合、この所定時間は、上記ズーム移動
制御手段にて、上記撮像手段を、詳細さは高いが狭い範
囲の画像側にすると共に、上記車両位置予測手段にて予
測された位置に撮像領域を移動させる時間以上の時間で
ある。

【００１６】このように所定時間を設ければ、第２撮像
手段や撮像手段にて、ナンバーを認識できる画像データ
を得ることが十分にできる。上記車両位置予測手段にて
求められる車両の位置は、車両自体の位置のみでなく、
車両のナンバープレートの位置であってもよい。このナ
ンバープレートの位置の認識は、ナンバープレート上の
文字の配置構造を利用して行うことができる。また、車
両のナンバープレートの文字の位置であってもよい。こ
の文字として、数字についてはアラビア数字が用いら
れ、その種類も少なく、書体も単純であるので、また、
他の漢字やかな等の文字についても種類が限られている
ので、文字を対象とした位置の認識としては比較的容易
である。

【００１７】

【実施例】

［実施例１］図１の正面図および図２の右側面図に、一
実施例として、走行車両Ｃのナンバー認識装置２の概略
構成を示す。本ナンバー認識装置２は、道路を跨ぐよう
に設けられたガントリ４に吊り下げられた状態で配置さ
れた２台のＣＣＤカメラ６，８と、路側に設けられた路
側コンピュータ１０とから構成されている。

【００１８】一方のＣＣＤカメラ６は、通常の解像度で
光軸が固定されている固定カメラ６であり、他方のＣＣ
Ｄカメラ８は、通常の解像度であるが固定カメラ６より
望遠側に設定され、その光軸は内蔵する光軸変更用アク
チュエータにより所定範囲で移動可能となっているアク
ティブカメラ８である。固定カメラ６は、アクティブカ
メラ８に比較して広角側となっているので、固定カメラ
６が捉える撮像領域は、図１に示すように通過する車両
Ｃの少なくともナンバープレートＰが入るように設定し
た広い撮像領域Ｓであり、アクティブカメラ８について
はそれより狭いがナンバープレートＰ全体は含ませるこ
とが可能な撮像領域Ｍである。両カメラ６，８は、同一
の解像度であるが、アクティブカメラ８は撮像領域Ｍを
レンズ系で拡大して画像データを得ていることから、ア
クティブカメラ８は、固定カメラ６が得ている画像デー
タより詳細な画像データを得ることができる。

【００１９】路側コンピュータ１０は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等を備える通常のコンピュータとし
て構成されており、ガントリ４内を通る信号ラインによ
り、カメラ６，８を駆動制御するとともに、それらから
得られた画像データを入力して処理することにより、駆
動制御用のデータを得、更に、ナンバープレートＰのナ
ンバー認識を実行している。またこのナンバー認識の結
果を、該当車両Ｃの通過時間と共に、別の場所に設置し
てあるホストコンピュータに送信している。

【００２０】次に、路側コンピュータ１０にて実行され
る処理を、図３〜７のフローチャートに表す。この処理
は路側コンピュータ１０のＲＯＭ内に記憶されているプ
ログラムによりＣＰＵが実行するものである。本ナンバ
ー認識装置２の電源オン等により、処理が開始される
と、まず初期設定（ステップ１００）が実行される。こ
の初期設定では、ＲＡＭ内の作業領域の確保や、変数の
初期値化あるいは、アクティブカメラ８を初期位置に駆
動する処理等がなされる。

【００２１】次に車両位置予測処理（ステップ２０
０）、アクティブカメラ光軸変更処理（ステップ３０
０）、ナンバー認識処理（ステップ４００）およびホス
トコンピュータ送信処理（ステップ５００）がなされ、
最後に終了か否かが判定され（ステップ６００）、終了
でなければステップ２００の処理から再度開始され、終
了ならば処理を停止する。

【００２２】上記車両位置予測処理（ステップ２００）
について、図４のフローチャートにて説明する。まず、
固定カメラ６から１フレーム分の画像データをＲＡＭの
作業領域に読み込む（ステップ２１０）。この画像デー
タと１つ前の１フレーム分の画像データとを比較して、
その間の差を求める（ステップ２２０）。例えば、同一
位置で明度が大きく異なる画素の数をカウントして、そ
の数を記憶する。

【００２３】次に、画像変化が生じたか否かが判定され
る（ステップ２３０）。例えば、同一位置で明度が大き
く異なる画素の数が所定数よりも大きければ、画像に変
化が生じたものとして、ステップ２３０で肯定判定され
る。画像に変化がないと判定されれば、再度ステップ２
１０の固定カメラ６からの次のフレームの画像読込処理
（ステップ２１０）に移り、同様な処理を繰り返す。

【００２４】ステップ２３０にて肯定判定された場合、
次に固定カメラ６から２フレーム分の画像データを読み
込む（ステップ２４０）。ステップ２２０で用いたもの
と同じ２フレームのデータを使用しても良い。その２フ
レーム分の画像を図８に示す。ここで、図８（ａ）が前
回のフレームの画像、（ｂ）が現在のフレームの画像を
現す。

【００２５】次にフレーム間のナンバープレートＰの位
置変化から、所定時間ｔ後のナンバープレートＰの予測
位置を算出する（ステップ２５０）。この所定時間ｔに
は、アクティブカメラ８の光軸が、そのナンバープレー
トＰが到達する以前に、その到達位置に十分に余裕を持
って到達できる時間が設定してある。

【００２６】このナンバープレート予測位置算出処理を
図７のフローチャートに示す。また、座標関係を図９，
１０に示す。まず、１フレーム目（前回のフレーム）の
ナンバープレートＰの特定位置、例えば中央の画面座標
（ｘ0，ｙ0）を求める（ステップ２５２）。これは良く
知られた手法によりナンバープレートＰの特徴的なパタ
ーンから座標を求めることができる。例えばナンバープ
レートＰの特徴を表すテンプレートを用いるテンプレー
トマッチングにより、最もマッチした画面上の座標がナ
ンバープレートＰの画面座標（ｘ0，ｙ0）として決定さ
れる。

【００２７】次に２フレーム目（現在のフレーム）のナ
ンバープレートＰの画面座標（ｘ1，ｙ1）をステップ２
５２と同じ処理にて求める（ステップ２５４）。次に、
この２つの画面座標（ｘ0，ｙ0），（ｘ1，ｙ1）から次
式１，２にて、所定時間ｔ後のナンバープレートＰの予
測位置（ｘt，ｙt）を求める（ステップ２５６）。

【００２８】まず、前回のフレームと現在のフレームと
でナンバープレートＰの動きが十分に小さく、かつ上記
所定時間ｔが十分に小さい場合、フレーム間のナンバー
プレートＰの動きベクトルｖと、上記所定時間ｔの動き
ベクトルｕとは、次式１にて表される。

【００２９】

【数１】

【００３０】ここで、ｖは、前回のフレームと現在のフ
レームとの間のナンバープレートＰの動きベクトル、Ｔ
は、前回のフレームと現在のフレームとの時間間隔、ｕ
は、上記所定時間ｔの間に予測されるナンバープレート
Ｐの動きベクトルである。したがって、上記所定時間ｔ
後のナンバープレートＰの画像座標（ｘt，ｙt）は式２
のごとく予測される。

【００３１】

【数２】

【００３２】これらの関係は図９に示すごとくである。
また、前回のフレームと現在のフレームとでナンバープ
レートＰの動きおよび上記所定時間ｔが十分に小さいと
仮定できない場合にも、カメラ透視変換式と固定カメラ
６の取り付けパラメータとを用いて、所定時間ｔ後のナ
ンバープレートＰの３次元的な位置が計算可能である。
即ち、図１０に示すごとく、画像平面上の点（ｘ，ｙ）
とカメラ座標系で表現した３次元空間中の点（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の関係は、透視変換式を用いて次式３のように表現
される。

【００３３】

【数３】

【００３４】ここで、ｆは、焦点距離である。また道路
平面は、カメラ原点から道路平面への法線ベクトル（ａ
ｂ ｃ）とカメラの高さｈを用いて、次式４のように表
現される。

【００３５】

【数４】

【００３６】上記式３，４より、画像平面上の点（ｘ，
ｙ）と３次元空間中の点（Ｘ Ｙ Ｚ）の一意な対応付け
が可能である。よって、画像フレーム上のナンバープレ
ートＰの位置からカメラ座標系でのナンバープレートＰ
の３次元座標が計算できる。更に前回のフレーム撮像時
と現在のフレームの撮像時とのナンバープレートＰの３
次元位置変位を時間微分すれば、対象車両のカメラ座標
系での速度（ｕ ｖｗ）が計算可能である。

【００３７】したがって、現在のフレーム撮像時のナン
バープレートＰの３次元位置（ＸＹ Ｚ）と速度（ｕ ｖ
ｗ）より、次式５のごとく、所定時間ｔ後のナンバー
プレートＰのカメラ座標系における３次元座標が予測可
能である。

【００３８】

【数５】

【００３９】この結果を上記透視変換式（式３）に戻せ
ば、所定時間ｔ後のナンバープレートＰの画面上での位
置（ｘt，ｙt）を予測できる。このようにステップ２５
０にて所定時間ｔ後のナンバープレートＰの画面上での
位置（ｘt，ｙt）が予測されると、次にステップ３００
のアクティブカメラ８の光軸変更処理が実行される。こ
の処理を図５のフローチャートに示す。まず駆動量が算
出される（ステップ３１０）。この駆動量は、上記予測
位置（ｘt，ｙt）から、アクティブカメラ８の光軸を、
固定カメラ６の光軸を基準としてｘ方向にｔａｎ（ｘt
／ｆ）、ｙ方向にｔａｎ（ｙt／ｆ）分、変位させる量
であり、このｔａｎ（ｘt／ｆ），ｔａｎ（ｙt／ｆ）
を、アクティブカメラ８と固定カメラ６との位置関係か
らアクティブカメラ８の駆動量に変換する。

【００４０】こうして求められた駆動量に対応する駆動
出力を、アクティブカメラ８の光軸変更用アクチュエー
タに出力する（ステップ３２０）。その結果、アクティ
ブカメラ８の光軸は、所定時間ｔ後のナンバープレート
Ｐの到達位置に、所定時間ｔ経過前に到達する。

【００４１】次にナンバー認識処理が開始される（ステ
ップ４００）。図６のフローチャートにその詳細を示
す。まず、所定時間ｔの時間経過待ち（ステップ４１
０）を実行し、所定時間ｔが経過すれば、次にアクティ
ブカメラ８からの画像データを読み込む（ステップ４２
０）。次にその画像データから文字部分の画像データを
文字単位で切り出し、文字の種類を認識する（ステップ
４３０）。この切り出しや認識処理は、良く知られたパ
ターンマッチングにより行われる。例えば上述したテン
プレートマッチング、その他の手法により行われる。こ
うしてナンバープレートＰ上の全ての文字に対応する一
連のコードデータを得る。

【００４２】次に、こうして得られたナンバープレート
Ｐの文字のコードデータを、検出した時間と共に、ホス
トコンピュータに送信する（ステップ５００）。この
後、終了でなければ再度ステップ２００から実行して、
次の車両のナンバープレートＰを認識してそのナンバー
をホストコンピュータに送信する処理が繰り返される。

【００４３】本実施例は、上述のごとく構成されている
ので、カメラ６，８は２つのみで、しかも望遠側のアク
ティブカメラ８は１つのみで、広い範囲に走行して来る
車両のナンバーを認識することが可能となり、装置も大
規模でなく、コストもきわめて低くて済む。

【００４４】請求項１に対して、固定カメラ６が第１撮
像手段に該当し、アクティブカメラ８が第２撮像手段に
該当し、路側コンピュータ１０が車両位置予測手段、移
動制御手段およびナンバー認識手段に該当する。また、
路側コンピュータ１０が実行するステップ２００が車両
位置予測手段としての処理に該当し、ステップ３００が
移動制御手段としての処理に該当し、ステップ４００が
ナンバー認識手段としての処理に該当する。

【００４５】［実施例２］次に、図１１の正面図および
図１２の右側面図に実施例２としての走行車両Ｃのナン
バー認識装置２２の概略構成を示す。本ナンバー認識装
置２２は、道路を跨ぐように設けられたガントリ２４に
吊り下げられた状態で配置された１台のＣＣＤカメラ２
８と、路側に設けられた路側コンピュータ３０とから構
成されている。上記実施例１とは、上記ＣＣＤカメラ２
８が１台であることと、ＣＣＤカメラ２８の機能が異な
る。

【００４６】このＣＣＤカメラ２８は、通常の解像度
で、かつ内蔵するズーム用アクチュエータによりズーム
機能を有し、更にその光軸は内蔵する光軸変更用アクチ
ュエータにより光軸の方向が所定範囲で移動可能となっ
ているアクティブカメラ２８である。即ち、このアクテ
ィブカメラ２８は、ズーム機能により、広角側での詳細
さは低いが広い範囲の画像と、望遠側での詳細さは高い
が狭い範囲の画像との、少なくとも２種の詳細さの画像
の間で切り替えて画像データを得ることができる。した
がって、図１１に示すように、詳細さは低いが広い範囲
の画像を捉える広角側のズーム状態とした場合には、そ
の撮像領域は実施例１の固定カメラ６と同じく、車両Ｃ
のナンバープレートＰが必ず通過する広角側撮像領域Ｇ
となり、詳細さは高いが狭い範囲の画像を捉える望遠側
のズーム状態とした場合、実施例１のアクティブカメラ
８と同じく、広角側撮像領域Ｇより狭いが、広角側撮像
領域Ｇより詳細な画像データを得ることができる望遠側
撮像領域Ｈとなる。

【００４７】路側コンピュータ３０は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等を備える通常のコンピュータとし
て構成されており、ガントリ２４内を通る信号ラインに
より、アクティブカメラ２８を駆動制御するとともに、
それらから得られた画像データを入力して処理すること
により、駆動制御用のデータを得、更にナンバープレー
トのナンバー認識を実行している。またこのナンバー認
識の結果を、該当車両Ｃの通過時間と共に、別の場所に
設置してあるホストコンピュータに送信している。

【００４８】次に、路側コンピュータ３０にて実行され
る処理を、図１３〜１５のフローチャートに表す。この
処理は路側コンピュータ３０のＲＯＭ内に記憶されてい
るプログラムによりＣＰＵが実行するものである。本ナ
ンバー認識装置２２の電源オン等により処理が開始され
ると、まず初期設定（ステップ１１００）が実行され
る。この初期設定では、ＲＡＭ内の作業領域の確保や、
変数の初期値化あるいは、アクティブカメラ２８のズー
ム状態や光軸の方向を初期位置に駆動する処理等がなさ
れる。

【００４９】次に車両位置予測処理（ステップ１２０
０）、アクティブカメラ望遠側ズーム・光軸変更処理
（ステップ１３００）、ナンバー認識処理（ステップ１
４００）およびホストコンピュータ送信処理（ステップ
１５００）がなされ、最後に終了か否かが判定され（ス
テップ１６００）、終了でなければステップ１２００の
処理から再度開始され、終了ならば処理を停止する。

【００５０】上記車両位置予測処理（ステップ１２０
０）について、図１４のフローチャートにて説明する。
まず、アクティブカメラ２８を広角側にズームする（ス
テップ１２０５）。即ち、撮像領域を広角側撮像領域Ｇ
とする。次にアクティブカメラ２８から１フレーム分の
画像データをＲＡＭの作業領域に読み込む（ステップ１
２１０）。この画像データと１つ前の１フレーム分の画
像データとを比較して、その間の差を求める（ステップ
１２２０）。例えば、同一位置で明度が大きく異なる画
素の数をカウントして、その数を記憶する。

【００５１】次に、画像変化が生じたか否かが判定され
る（ステップ１２３０）。例えば、同一位置で明度が大
きく異なる画素の数が所定数よりも大きければ、画像に
変化が生じたものとして、ステップ１２３０で肯定判定
される。画像に変化がないと判定されれば、再度アクテ
ィブカメラ２８からの次のフレームの画像読込処理（ス
テップ１２１０）に移り、同様な処理を繰り返す。

【００５２】ステップ１２３０にて肯定判定された場
合、次にアクティブカメラ２８から２フレーム分の画像
データを読み込む（ステップ１２４０）。ステップ１２
２０で用いたものと同じ２フレームのデータを使用して
も良い。次にフレーム間のナンバープレートＰの位置変
化から、所定時間ｔ後のナンバープレートＰの予測位置
を算出する（ステップ１２５０）。この所定時間ｔに
は、アクティブカメラ８が望遠側のズーム状態に移行
し、かつその光軸が、ナンバープレートＰが到達する以
前に、その到達位置に十分に余裕を持って到達できる時
間が設定してある。

【００５３】この処理は、前述した図７のフローチャー
トに示した処理と同じであるので、ここでの説明は省略
する。ステップ１２５０にて所定時間ｔ後のナンバープ
レートＰの画面上での位置（ｘt，ｙt）が予測される
と、次にステップ１３００のアクティブカメラ２８の望
遠側ズーム・光軸変更処理が実行される。

【００５４】この処理を図１５のフローチャートに示
す。まず望遠側へのズーム駆動量および光軸変更駆動量
が算出される（ステップ１３１０）。望遠側へのズーム
駆動量は、予め設定してある値の駆動量を用いる。勿
論、ナンバープレートＰの画面上の大きさが一定となる
ように、ナンバープレートＰの到達位置に応じてズーム
の程度を調整しても良い。また、ズーム位置が広角側と
望遠側とで２点しかないアクティブカメラ２８の場合
は、次のステップ１３２０の処理が単にズームを望遠側
に切り替えるのみの処理となるので、ここではズーム駆
動量の計算はなされない。

【００５５】ただし、１台のアクティブカメラ２８で２
つの撮像領域Ｇ，Ｈを処理しているので、光軸変更駆動
量については、上記予測位置（ｘt，ｙt）から、アクテ
ィブカメラ２８の光軸を、単にｘ方向にｔａｎ（ｘt／
ｆ）、ｙ方向にｔａｎ（ｙt／ｆ）分、変位させる量と
なる。実施例１のように計算側（固定カメラ６側）と駆
動側（アクティブカメラ８側）の光軸の違いによる光軸
変更駆動量の変換処理は必要ない。

【００５６】こうして求められた各駆動量にて、アクテ
ィブカメラ２８のズーム用アクチュエータと光軸変更用
アクチュエータを駆動する（ステップ１３２０，１３３
０）。その結果、アクティブカメラ２８の撮像領域は、
広角側撮像領域Ｇから、より詳細な画像データを得るこ
とができる望遠側撮像領域Ｈへと切り替わる。光軸は、
所定時間ｔ後のナンバープレートＰの到達位置に、所定
時間ｔ以前に到達する。

【００５７】次にナンバー認識処理が開始される（ステ
ップ１４００）。この処理は実施例１の図６のフローチ
ャートと同一であるので説明は省略する。次に、こうし
て得られたナンバープレートＰの文字のコードデータ
を、検出時間データと共にホストコンピュータに送信す
る（ステップ１５００）。

【００５８】この後、終了でなければ再度ステップ１２
００から実行して、次の車両のナンバープレートＰを認
識してそのナンバーをホストコンピュータに送信する処
理が繰り返される。本実施例２は、上述のごとく構成さ
れているので、１台のアクティブカメラ２８のみで、広
い範囲に走行して来る車両のナンバーを認識することが
可能となり、装置も大規模でなく、コストもきわめて低
くて済む。

【００５９】請求項２に対して、アクティブカメラ２８
が撮像手段に該当し、路側コンピュータ３０が車両位置
予測手段、ズーム移動制御手段およびナンバー認識手段
に該当する。また路側コンピュータ３０が実行するステ
ップ１２００が車両位置予測手段としての処理に該当
し、ステップ１３００がズーム移動制御手段としての処
理に該当し、ステップ１４００がナンバー認識手段とし
ての処理に該当する。

【００６０】［その他］各実施例で、カメラ６，８は同
一の解像度のカメラであったが、アクティブカメラ８の
方で、文字の認識をより精度良く行うため、固定カメラ
６よりも高解像度のものを用いても良い。

【００６１】各実施例では、ステップ２００，１２００
にて、ナンバープレートＰを認識して、その移動状態か
ら、所定時間ｔ後の位置を予測していたが、車両Ｃその
ものを認識し、その移動状態から所定時間ｔ後の車両Ｃ
の位置を予測してもよい。また、ナンバープレートＰ内
の文字を認識し、その移動状態から所定時間ｔ後の文字
の位置を予測してもよい。この場合の文字の認識は、文
字の種類を特定するものではなく、一般的な文字のパタ
ーンが何処に存在するか否かの認識となる。

【００６２】ステップ４２０でアクティブカメラ８，２
８から画像を読み込む際に、車両位置予測処理ステップ
２００，１２００にて得られているナンバープレートＰ
の移動速度に合わせて、アクティブカメラ８，２８の光
軸を移動させる制御をすれば、いわゆる流し撮りをすれ
ば、走行車両Ｃの画像の流れぼけが防止でき、より高精
度のナンバー認識処理が可能となる。

【００６３】ステップ２５０，１２５０にて、前回のフ
レームと現在のフレームとの比較により、２フレーム間
のナンバープレートＰの動きを動きベクトルｖとして得
ていたが、このような画像の動きを捉える手法として、
ステップ２５０，１２５０に述べたもの以外に、例えば
ブロックマッチング法やオプティカルフロー法（グラジ
エント法または勾配法とも言う）を利用することもでき
る。

【００６４】ブロックマッチング法とは、画面を適当な
数画素からなるブロックに分割し、各ブロックに対して
前回のフレーム中で最も似たブロックを現在のフレーム
中から検出し、そのブロックの位置で動きベクトルを求
める手法である。オプティカルフロー法とは、動きベク
トルを、ブロック単位で検出する代わりに、画素単位で
空間的勾配とフレーム間差とから求める手法である。

【００６５】上記二つの手法以外に、フーリエ変換にお
ける位相差からの動きベクトル推定法もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のナンバー認識装置の概略正面図で
ある。

【図２】 その概略右側面図である。

【図３】 実施例１の路側コンピュータが実行する処理
全体のフローチャートである。

【図４】 実施例１の車両位置予測処理のフローチャー
トである。

【図５】 実施例１のアクティブカメラ光軸変更処理の
フローチャートである。

【図６】 実施例１のナンバー認識処理のフローチャー
トである。

【図７】 実施例１のナンバープレート予測位置算出処
理のフローチャートである。

【図８】 フレーム間の画像の違いを示す説明図であ
り、（ａ）は前回のフレームの画像、（ｂ）は現在のフ
レームの画像を示す。

【図９】 ナンバープレートの移動状態と予測位置との
説明図である。

【図１０】 ナンバープレートの予測位置算出のための
説明図である。

【図１１】 実施例２のナンバー認識装置の概略正面図
である。

【図１２】 その概略右側面図である。

【図１３】 実施例２の路側コンピュータが実行する処
理全体のフローチャートである。

【図１４】 実施例２の車両位置予測処理のフローチャ
ートである。

【図１５】 実施例２のアクティブカメラの望遠側ズー
ム・光軸変更処理のフローチャートである。

【図１６】 請求項１の構成例示図である。

【図１７】 請求項２の構成例示図である。

【符号の説明】

Ｃ…走行車両 Ｇ…広角側撮像領域 Ｈ…望遠側撮
像領域 Ｍ，Ｓ…撮像領域 Ｐ…ナンバープレート ２…ナ
ンバー認識装置 ４…ガントリ ６…固定カメラ（ＣＣＤカメラ） ８…アクティブカメラ（ＣＣＤカメラ） １０，３０…路側コンピュータ ２２…ナンバー認識装置 ２４…ガントリ ２８…アクティブカメラ（ＣＣＤカメラ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データを得る第１撮像手段と、 上記第１撮像手段が得ている画像データより詳細な画像
   データを得ることができるとともに、撮像領域を移動可
   能な第２撮像手段と、 上記第１撮像手段にて得られた画像データに基づいて車
   両の位置を求め、該車両の位置の変化に基づいて該車両
   の所定時間後の位置を予測する車両位置予測手段と、 該車両位置予測手段にて予測された位置に、上記第２撮
   像手段を駆動して上記撮像領域を移動させる移動制御手
   段と、 該移動制御手段により移動された上記第２撮像手段によ
   り得られた車両の画像データからナンバープレートのナ
   ンバーを認識するナンバー認識手段と、 を備えたことを特徴とする走行車両のナンバー認識装
   置。
2. 【請求項２】ズーム機能により、詳細さは低いが広い範
   囲の画像と詳細さは高いが狭い範囲の画像との、少なく
   とも２種の詳細さの画像の間で切り替えて画像データを
   得ることができるとともに、撮像領域を移動可能な撮像
   手段と、 該撮像手段を詳細さは低いが広い範囲の画像側にして得
   られた画像データに基づいて車両の位置を求め、該車両
   の位置の変化に基づいて該車両の所定時間後の位置を予
   測する車両位置予測手段と、 上記撮像手段を、詳細さは高いが狭い範囲の画像側にす
   ると共に、上記車両位置予測手段にて予測された位置に
   撮像領域を移動させるズーム移動制御手段と、 該ズーム移動制御手段により移動された上記撮像手段に
   より得られた画像データからナンバープレートのナンバ
   ーを認識するナンバー認識手段と、 を備えたことを特徴とする走行車両のナンバー認識装
   置。
3. 【請求項３】上記車両位置予測手段における所定時間
   が、上記移動制御手段にて、上記車両位置予測手段で予
   測された位置に、上記第２撮像手段を駆動して上記撮像
   領域を移動させる時間以上の時間である請求項１記載の
   走行車両のナンバー認識装置。
4. 【請求項４】上記車両位置予測手段における所定時間
   が、上記ズーム移動制御手段にて、上記撮像手段を、詳
   細さは高いが狭い範囲の画像側にすると共に、上記車両
   位置予測手段にて予測された位置に撮像領域を移動させ
   る時間以上の時間である請求項２記載の走行車両のナン
   バー認識装置。
5. 【請求項５】上記車両位置予測手段における車両の位置
   が、車両のナンバープレートの位置である請求項１〜４
   のいずれか記載の走行車両のナンバー認識装置。
6. 【請求項６】上記車両位置予測手段における車両の位置
   が、車両のナンバープレートの文字の位置である請求項
   １〜４のいずれか記載の走行車両のナンバー認識装置。