JPH11306283A - ナンバープレート情報読取装置 - Google Patents

ナンバープレート情報読取装置

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JPH11306283A
JPH11306283A JP10114809A JP11480998A JPH11306283A JP H11306283 A JPH11306283 A JP H11306283A JP 10114809 A JP10114809 A JP 10114809A JP 11480998 A JP11480998 A JP 11480998A JP H11306283 A JPH11306283 A JP H11306283A
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JP
Japan
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character
image
license plate
area
image data
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Application number
JP10114809A
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English (en)
Inventor
Toshio Hamada
敏雄 濱田
Taizo Umezaki
太造 梅崎
Takeo Kaneide
武雄 金出
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Chuo Hatsujo KK
Chuo Spring Co Ltd
Original Assignee
Chuo Hatsujo KK
Chuo Spring Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60—Type of objects
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    • G06V20/625—License plates

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナンバープレート取付枠やナンバープレート
取付ボルト等に起因する周辺ノイズ、画像のコントラス
ト（低い側）、およびナンバープレート中の汚れに起因
する画像ノイズに対して影響を受け難く、ナンバープレ
ート記載文字列を高精度で抽出でき、高い文字認識精度
を得ることができるナンバープレート情報読取装置の提
供。 【解決手段】 ナンバープレート情報読取装置Ａは、カ
メラ１が出力するビデオ画像データ１１をＡ／Ｄ変換し
てデジタル多値画像データ３１を出力するＡ／Ｄ変換器
３を有する画像取込手段と、ナンバープレート領域デジ
タル多値画像データ４１を出力するナンバープレート抽
出手段４と、この抽出画像からナンバープレート記載文
字列の各文字位置領域を抽出する文字領域抽出手段５
と、抽出された各文字位置領域の文字画像５７１から文
字を認識する文字認識手段６とを備え、文字領域抽出手
段５が行う処理の一部に、ニューラルネットワークであ
るフィルタネットを用い、各文字位置領域の文字画像５
７１を強調する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のナンバー
プレートの文字等を識別するための情報読取装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車のナンバープレートは、一般に陸
運事務所を示す文字列、車種分類番号、自動車区分文
字、及び一連車両番号を表す記載文字列から構成され
る。そして、これらの文字や番号は、その自動車の識別
や特定が可能な重要な情報源である。
【０００３】ナンバープレート内の文字や番号は、ナン
バープレートの位置検出→文字の切り出し→文字認識の
処理を経て読み取ることができる。このため、駐車場や
有料道路の料金ゲート等で、自動車の入退場を自動管理
する車両自動管理システムでは、ナンバープレート領域
内から記載文字列部分を正確に抽出する技術は、文字認
識性の向上のため重要な技術である。
【０００４】ナンバープレート領域内から記載文字列部
分を抽出する技術として、以下のものが知られている。 ナンバープレートの形状位置情報に基づき、ナンバー
プレート記載文字列を検出する方法（特開平２- ２２６
４７９号公報）。 ナンバープレート部の画像を二値化して、その連結領
域のサイズを計測してナンバープレート上のナンバープ
レート記載文字列のサイズに近い連結領域を、ナンバー
プレート記載文字列として検出する方法（特開平４- ２
４２４９３号公報）。 ナンバープレート部の画像を二値化して、そのヒスト
グラムからナンバープレート記載文字列を検出する方
法。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ナンバープレートからの文字部分の抽出技術には、下記
に示す課題がある。従来技術では、ナンバープレート
記載文字列自体の情報は使用せず、ナンバープレートの
形状位置情報から一意にナンバープレート記載文字列を
抽出している。このため、ナンバープレート位置検出の
精度が低いと、ナンバープレート記載文字列の抽出位置
が大きくずれてしまう。
【０００６】従来技術、では、二値化後の各処理の
前にナンバープレートの取付枠、及びナンバープレート
取付ボルト等の周辺ノイズを除去する処理が必要であ
る。又、コントラストの低い画像の場合や、ナンバープ
レートに汚れ等のノイズがある場合には、ナンバープレ
ートの背景とナンバープレート記載文字列とを充分に分
離できず（二値化処理の欠点）、その結果、ナンバープ
レート記載文字列の抽出精度が低下してしまう。
【０００７】本発明の目的は、ナンバープレート取付枠
やナンバープレート取付ボルト等に起因する周辺ノイ
ズ、画像のコントラスト（低い側）、及びナンバープレ
ート中の汚れに起因する画像ノイズに対して影響を受け
難く、ナンバープレート記載文字列を高精度で抽出で
き、高い文字認識精度を得ることができるナンバープレ
ート情報読取装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成を採用した。 （１）ナンバープレート情報読取装置は、自動車の前又
は後を撮影してナンバープレートを含むビデオ画像デー
タを出力するカメラ、及び前記ビデオ画像データをＡ／
Ｄ変換してデジタル画像データを出力するＡ／Ｄ変換器
を有する画像取込手段と、前記デジタル画像データにお
けるナンバープレートの位置を検出し、ナンバープレー
トを含む画像を抽出するナンバープレート抽出手段と、
前記ナンバープレート抽出手段によって得られた抽出画
像からナンバープレート記載文字列の各文字位置領域を
抽出する文字領域抽出手段と、該文字領域抽出手段によ
って抽出された各文字位置領域の文字画像から文字を認
識する文字認識手段とを備えるナンバープレート文字認
識装置において、前記文字領域抽出手段が行う処理の一
部に、ニューラルネットワークであるフィルタネットを
用い、各文字位置領域の文字画像を強調することを特徴
とする。
【０００９】（２）ナンバープレート情報読取装置は、
上記（１）の構成を有し、前記文字領域抽出手段によっ
て抽出された文字画像を入力することにより、この入力
した文字画像に対応する文字コードを出力する文字認識
ニューラルネットワークを前記文字認識手段に用いるこ
とを特徴とする。
【００１０】（３）ナンバープレート情報読取装置は、
上記（１）又は（２）の構成を有し、異なる複数パター
ンのナンバープレートを含む領域の文字画像と、それぞ
れの桁位置に対応する文字領域の面積とを学習させたフ
ィルタネットを、前記文字領域抽出手段が行う処理の一
部に用いることにより、入力画像データに対して出力さ
れた各桁に対応したフィルタネットの出力値と入力画像
データとの論理積をとって各桁の文字画像領域の文字画
像を強調することを特徴とする。
【００１１】（４）ナンバープレート情報読取装置は、
上記（３）の構成を有し、画像の輪郭部分をエッジ強調
し、更に画像圧縮したパターンを前記フィルタネットの
学習用データに用い、前記ナンバープレート抽出手段に
よって得られた前記抽出画像の輪郭部分をエッジ強調
し、更に画像圧縮したパターンを前記フィルタネットの
入力パターンとすることにより、各桁の文字画像領域を
強調することを特徴とする。
【００１２】
【作用及び発明の効果】〔請求項１について〕近づいて
来る自動車の前、又は遠ざかる自動車の後をカメラが撮
影してナンバープレートを含むビデオ画像データを出力
する。Ａ／Ｄ変換器は、ビデオ画像データをＡ／Ｄ変換
してデジタル画像データを出力する。
【００１３】ナンバープレート抽出手段は、デジタル画
像データにおけるナンバープレートの位置を検出し、ナ
ンバープレートを含む画像を抽出する。文字領域抽出手
段は、ナンバープレート抽出手段によって得られた抽出
画像からナンバープレート記載文字列の各文字位置領域
を抽出する。
【００１４】文字領域抽出手段の処理の一部に、ニュー
ラルネットワークであるフィルタネットを用いている。
このフィルタネットを、予め所望する文字位置領域の文
字画像を強調する様に学習させておくことにより、ノイ
ズを含んだ複数パターンが存在する抽出画像から画素濃
度の高い画素が集中している領域のみを抽出することが
できる。このため、文字領域抽出手段によって、確実に
各文字位置領域の文字画像から文字が抽出されるので、
各文字位置領域の文字画像から文字認識手段が容易に文
字を認識することができる。
【００１５】ナンバープレート情報読取装置は、ナンバ
ープレート抽出手段によって得られた抽出画像からナン
バープレート記載文字列の各文字位置領域を抽出する、
文字領域抽出手段が行う処理の一部に、ニューラルネッ
トワークであるフィルタネットを用い、各文字位置領域
の文字画像を強調している。このため、ナンバープレー
ト情報読取装置は、ナンバープレート取付枠やナンバー
プレート取付ボルト等に起因する周辺ノイズ、低コント
ラストの画像、及びナンバープレート中の汚れに起因す
る画像ノイズに対して影響を受け難く、ナンバープレー
ト記載文字列を高精度で抽出でき、高い文字認識精度を
得ることができる。
【００１６】〔請求項２について〕文字認識手段は、文
字領域抽出手段によって抽出された各文字位置領域の文
字画像から文字を認識する。文字領域抽出手段によって
抽出された文字画像を入力することにより、この入力し
た文字画像に対応する文字コードを出力する文字認識ニ
ューラルネットワークを文字認識手段に用いているの
で、文字認識手段が正しい文字コードを出力することが
できる。
【００１７】〔請求項３について〕異なる複数パターン
のナンバープレートを含む領域の文字画像と、それぞれ
の桁位置に対応する文字領域の面積とを学習させたフィ
ルタネットを、文字領域抽出手段が行う処理の一部に用
いることにより、入力画像データに対して出力された各
桁に対応したフィルタネットの出力値と入力画像データ
との論理積をとって各桁の文字画像領域の文字画像を強
調する。
【００１８】〔請求項４について〕画像の輪郭部分をエ
ッジ強調（色が異なるナンバープレートからでも共通の
事項を抽出できる特徴を有する）し、更に画像圧縮（フ
ィルタネットの学習に不要な微細情報を除去できる特徴
を有する）したパターンをフィルタネットの学習用デー
タに用い、抽出画像の輪郭部分をエッジ強調し、更に画
像圧縮したパターンをフィルタネットの入力パターンと
する。これにより、各桁の文字画像領域が強調される。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例（請求項１〜４
に対応）を図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す
様に、ナンバープレート情報読取装置Ａは、自動車の前
面又は後面を撮影するＣＣＤカメラ１と、自動車までの
距離を検知するセンサ２と、Ａ／Ｄ変換器３と、ナンバ
ープレート抽出手段４と、文字領域抽出手段５と、文字
認識手段６とを備える。
【００２０】ＣＣＤカメラ１は、自動車が接近する方向
を向く様に配置され、自動車が設定距離に到達（センサ
２により検知）した際の、ナンバープレートを含む自動
車前部を撮影したビデオ画像データ１１をＡ／Ｄ変換器
３に出力する。Ａ／Ｄ変換器３は、このビデオ画像デー
タ１１をデジタル多値画像データ３１に変換する。
【００２１】ナンバープレート抽出手段４は、通常時
（プレート位置検出時）において、切り出し処理、エッ
ジ抽出処理、圧縮処理、出力値計算処理、座標変換処
理、加算処理、及び判定処理を行って、ナンバープレー
ト領域デジタル多値画像データ４１（１２８ドット×６
４ドット）を出力する。ナンバープレート抽出手段４に
より、デジタル多値画像データ３１から抽出されたナン
バープレート領域デジタル多値画像データ４１の例を図
２に示す。
【００２２】文字領域抽出手段５は、エッジ強調手段５
１、圧縮手段５２、文字領域強調手段５３、画像論理合
成手段５４、二値化手段５５、ラベリング手段５６、及
び文字抽出手段５７を備える。
【００２３】エッジ強調手段５１では、ナンバープレー
ト領域デジタル多値画像データ４１に対して３ドット×
３ドットのｓｏｂｅｌ変換を施し、ナンバープレート背
景とナンバープレート記載文字列の輪郭部分を強調して
ナンバープレート色の影響を排除する。
【００２４】圧縮手段５２では、（４ドット×４ドッ
ト）から１ドットへの画像圧縮処理を行い、撮影時の画
像ノイズ及びナンバープレートの汚れ等の微細ノイズ情
報を除去する。本実施例では、１２８ドット×６４ドッ
トのナンバープレート領域デジタル多値画像データ４１
は、３２ドット×１６ドットに変換される。ナンバープ
レート領域デジタル多値画像データ４１に、エッジ強調
手段５１及び圧縮手段５２を施した各画像データの様子
を図３に示す。
【００２５】文字領域強調手段５３では、圧縮手段５２
で得られたナンバープレート領域多値画像圧縮画像デー
タを、予め所望する文字列領域を強調するように学習さ
せた、ノイズを含んだ複数パターンが存在する画像から
画像濃度の高い画素が集中している領域のみ抽出するこ
とができるニューラルネットワークであるフィルタネッ
トに入力し、所望する文字列領域を強調する出力画像を
得る。
【００２６】本実施例では、ナンバープレート記載文字
列のうち、一連車両番号の領域を強調する。文字領域強
調手段５３により、ナンバープレート領域多値圧縮画像
データ５２１を強調した一連車両番号領域の文字領域強
調画像データ５３１の例を図４に示す。
【００２７】本実施例で適用するフィルタネットは、最
大４桁の数字で構成される車両一連番号の各々の桁に一
つのフィルタネットが対応するように構成される。よっ
て、本実施例では、４個のフィルタネットを用意し、各
々のフィルタネットは、対応する桁の文字画像のみを強
調する性質を学習により取得している。
【００２８】フィルタネットは、３層の階層型ニューラ
ルネットワークで構成され、学習にはバックプロパゲー
ション法を用いる。本実施例で使用するフィルタネット
の構成の詳細を図５に示す。
【００２９】フィルタネットの学習は、学習用データと
して２０台分のナンバープレート領域多値圧縮画像デー
タ５２１を使用して行い、これに対して所望する文字領
域を含む長方形領域内を”ＦＦＨ（１６進数）”、それ
以外の領域を”００Ｈ（１６進数）”とする学習データ
と同一サイズの教師データを与える。フィルタネットの
出力値と教師データとの２乗誤差が予め決められた適切
な設定値以下になった場合、終了と判断する。
【００３０】画像論理合成手段５４では、文字領域強調
手段５３で得られた文字領域強調画像データに対して、
１ドットから（４ドット×４ドット）への伸長処理を施
した画像と、ナンバープレート抽出手段４で得られたナ
ンバープレート領域デジタル多値画像データ４１との、
対応するドット同士の論理積を演算した文字領域強調合
成画像データ５４１を得る（図６参照）。
【００３１】二値化手段５５では、画像論理合成手段５
４で得られた文字領域強調合成画像データ５４１に対し
て二値化処理を施して文字領域二値化画像データ５５１
を取得する。
【００３２】本実施例では、二値化の方法として、文字
領域強調合成画像データから得られる濃度ヒストグラム
をしきい値ｔで２つのクラスに分けた時、クラス間の分
散が最大となるｔｍａｘをしきい値とする判別分析法を
使用しているが、その他、微小領域で平均画像濃度を求
め、それを微小領域での二値化しきい値として順次同様
の手順で二値化しきい値を決定する動的しきい値決定法
を使用しても効果的である。
【００３３】ラベリング手段５６は、二値化手段５５で
得られた文字領域二値化画像データ中の連続・連続する
黒点（本実施例では”ＦＦＨ”の値を持つ画素”のかた
まりを同一ラベルとしてその画素数を求め、７０画素以
下ならば文字以外のノイズ領域として除去する。これ
は、ナンバープレート中の記載文字列中で最も黒点画素
数が少ない文字は”１”であることが判っており、これ
に対して本実施例では、その最小画素数が７２画素であ
ることを考慮して決定した判定基準である。
【００３４】文字抽出手段５７では、ラベリング手段５
６の出力画像に対して、垂直、水平方向の各ライン毎に
投影したヒストグラムにより、文字領域の上下左右端を
決定するヒストグラム法を用いて一連車両番号の各文字
画像を抽出する。本実施例では、抽出される各文字画像
のサイズは２４ドット×１２ドットとなる。文字画像抽
出の例を図７に示す。
【００３５】文字認識手段６は、入力層、中間層、及び
出力層からなる文字認識ニューラルネットワーク６１
（図８に示す）を備える。この文字認識ニューラルネッ
トワーク６１は、文字画像５７１を入力することによ
り、この入力した文字画像５７１に対応する文字コード
（文字）を出力する。図８の場合は、『５』である。
【００３６】以上の構成により、ナンバープレート情報
読取装置Ａは、ナンバープレート取付枠やナンバープレ
ート取付ボルト等に起因する周辺ノイズ、画像のコント
ラスト（低い側）、ナンバープレート色、及びナンバー
プレート中の汚れに起因する画像ノイズに対して影響を
受け難く、ナンバープレート記載文字列を高精度で抽出
でき、高い文字認識精度を得ることができる。
【００３７】本発明は，上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。ａ．フィルタネットを用いた文字領域抽出
手段は、各文字領域を個別に抽出するため、抽出誤りが
発生した場合でもその他の文字の抽出結果から再探索を
行うこともできる。抽出した文字画像の文字認識には、
本実施例では文字認識用のニューラルネットワークを構
築して照合を行ったが、文字抽出手段の採用により照合
対象の文字を正確に抽出できるため、他の文字認識手法
を用いても高精度な認識結果を得ることができる。
【００３８】ｂ．上記実施例では、ナンバープレート記
載文字列中の一連車両番号の認識について実施例を記述
したが、他のナンバープレート記載文字列である陸運局
事務所を示す文字列、車種分類番号、及び自動車区分文
字についても認識させる構成にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るナンバープレート情報
読取装置のブロック図である。
【図２】ナンバープレート抽出手段が、デジタル多値画
像データからナンバープレート領域デジタル多値画像デ
ータを抽出する様子を示す説明図である。
【図３】ナンバープレート領域デジタル多値画像データ
がエッジ強調された画像、及び更に画像圧縮されたナン
バープレート領域多値圧縮画像データを示す説明図であ
る。
【図４】ナンバープレート領域多値圧縮画像データが、
文字領域強調手段によって一連車両番号領域の文字領域
強調画像データに強調される状態を示す説明図である。
【図５】本実施例で使用するフィルタネットの構成の詳
細を示す説明図である。
【図６】画像論理合成手段による、ナンバープレート領
域デジタル多値画像データが、一連車両番号領域の文字
領域強調画像データ→文字領域強調合成画像データに変
換される様子を示す説明図である。
【図７】文字画像抽出手段によって文字画像が抽出され
る様子を示す説明図である。
【図８】文字認識ニューラルネットワークの構成図であ
る。
【符号の説明】
Ａ ナンバープレート情報読取装置 １ ＣＣＤカメラ（カメラ） ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ナンバープレート抽出手段 ５ 文字領域抽出手段 ６ 文字認識手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の前又は後を撮影してナンバープ
    レートを含むビデオ画像データを出力するカメラ、及び
    前記ビデオ画像データをＡ／Ｄ変換してデジタル画像デ
    ータを出力するＡ／Ｄ変換器を有する画像取込手段と、 前記デジタル画像データにおけるナンバープレートの位
    置を検出し、ナンバープレートを含む画像を抽出するナ
    ンバープレート抽出手段と、 前記ナンバープレート抽出手段によって得られた抽出画
    像からナンバープレート記載文字列の各文字位置領域を
    抽出する文字領域抽出手段と、 該文字領域抽出手段によって抽出された各文字位置領域
    の文字画像から文字を認識する文字認識手段とを備える
    ナンバープレート情報読取装置において、 前記文字領域抽出手段が行う処理の一部に、ニューラル
    ネットワークであるフィルタネットを用い、各文字位置
    領域の文字画像を強調することを特徴とするナンバープ
    レート情報読取装置。
  2. 【請求項２】 前記文字領域抽出手段によって抽出され
    た文字画像を入力することにより、この入力した文字画
    像に対応する文字コードを出力する文字認識ニューラル
    ネットワークを前記文字認識手段に用いることを特徴と
    する請求項１記載のナンバープレート情報読取装置。
  3. 【請求項３】 異なる複数パターンのナンバープレート
    を含む領域の文字画像と、それぞれの桁位置に対応する
    文字領域の面積とを学習させたフィルタネットを、前記
    文字領域抽出手段が行う処理の一部に用いることによ
    り、入力画像データに対して出力された各桁に対応した
    フィルタネットの出力値と入力画像データとの論理積を
    とって各桁の文字画像領域の文字画像を強調することを
    特徴とする請求項１又は請求項２記載のナンバープレー
    ト情報読取装置。
  4. 【請求項４】 画像の輪郭部分をエッジ強調し、更に画
    像圧縮したパターンを前記フィルタネットの学習用デー
    タに用い、 前記ナンバープレート抽出手段によって得られた前記抽
    出画像の輪郭部分をエッジ強調し、更に画像圧縮したパ
    ターンを前記フィルタネットの入力パターンとすること
    により、各桁の文字画像領域を強調することを特徴とす
    る請求項３記載のナンバープレート情報読取装置。
JP10114809A 1998-04-24 1998-04-24 ナンバープレート情報読取装置 Pending JPH11306283A (ja)

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JP10114809A JPH11306283A (ja) 1998-04-24 1998-04-24 ナンバープレート情報読取装置
US09/296,606 US6373962B1 (en) 1998-04-24 1999-04-23 License plate information reader device for motor vehicles

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