JPWO2004084121A1 - 車両識別方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
撮像した車両のナンバープレートから車番を認識する車両識別方法及び装置における字光式ナンバープレートの識別精度を向上させるために、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像し、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射し、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込んで、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う。また、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する。
Description
本発明は車両識別方法及び装置に関し、特に撮像した車両のナンバープレートから車番を認識する車両識別方法及び装置に関するものである。
従来より、車両のナンバープレートを撮像し、画像処理を行うことにより車番を認識する車両識別装置が知られており、例えば、高速道路におけるETCの不正通過防止や駐車場における不正使用防止のための車両管理システムに適用されている。
一般に、車両識別装置では、NTSC方式などのインタレース走査が行われるビデオ方式のカメラが用いられている。インタレース走査における、画像の1フレームは奇数フィールドと偶数フィールドの2つのフィールドから構成されているが、2つのフィールドの取り込み時間差(1/60秒)があるため、1フレームの画像では識別対象となる車両がぼやけてしまう。
そこで、従来の車両識別装置では、1フレームの画像を構成する一方のフィールド画像のみを用いてナンバープレートの文字認識処理を行い、他方のフィールド画像は使用していない。
また、従来の車両識別装置では、夜間や雨天、曇天など光量不足時には近赤外線などを照射(以下、LED照射と称する。)して撮像を行っている。
このような従来の車両識別装置の構成及び動作を図6及び7を用いて説明する。
図6に示した車両識別装置100は、車両10を撮像するカメラである撮像部20と、光量不足時にLED照射を行う照明部30と、撮像部20から画像を取り込んで画像処理を行う画像処理部40とで構成されている。
画像処理部40は、ステップS10で撮像部20から取り込んだ画像を前回取り込んだ画像と比較して認識対象の車両が有るか否かを確認する比較処理部41と、認識対象の車両が有る場合にナンバープレート領域を抽出する画像抽出部42と、抽出したナンバープレート領域から車番を認識する文字認識部43とで構成されている。
同図の画像処理部40による、画像処理の動作フローを示したものが図7であり、図6のステップS10に相当するステップS100で画像を取り込む。ここでは奇数フィールド(以下、奇フィールドと称することがある。)画像F1を取り込んで処理するものとして、以下に処理手順を説明する。
ステップS110では、比較処理部41が、前回取り込んだ画像と今回取り込んだ画像とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。すなわち、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部42がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部43が文字認識処理を行う(同S140)。
ステップS140における文字認識処理の結果に基づき、ステップS150では、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
ステップS120で識別対象が無いと判定された場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄され、また、ステップS150で文字認識が出来ないと判定された場合、車両識別失敗(同S170)として、ステップS100の画像取り込み処理に戻る。
なお、同図のステップS100は、所定の時間間隔で処理が開始されるものであり、例えば、NTSC方式のインターレース走査の場合、1/30秒毎に処理が開始されるものである。
上記の従来の車両識別装置では、撮像した画像からナンバープレート領域を抽出し、二値化することにより文字部分と背景部分を明確化し、文字認識を行っている。
このような従来の車両識別装置として、1台のカメラで撮影した比較的低解像度の画像から確実に走行車両を検知し、検知した画像から高い精度でナンバープレートを読み取るものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−273461号公報(要約、図1)
一般に、車両識別装置では、NTSC方式などのインタレース走査が行われるビデオ方式のカメラが用いられている。インタレース走査における、画像の1フレームは奇数フィールドと偶数フィールドの2つのフィールドから構成されているが、2つのフィールドの取り込み時間差(1/60秒)があるため、1フレームの画像では識別対象となる車両がぼやけてしまう。
そこで、従来の車両識別装置では、1フレームの画像を構成する一方のフィールド画像のみを用いてナンバープレートの文字認識処理を行い、他方のフィールド画像は使用していない。
また、従来の車両識別装置では、夜間や雨天、曇天など光量不足時には近赤外線などを照射(以下、LED照射と称する。)して撮像を行っている。
このような従来の車両識別装置の構成及び動作を図6及び7を用いて説明する。
図6に示した車両識別装置100は、車両10を撮像するカメラである撮像部20と、光量不足時にLED照射を行う照明部30と、撮像部20から画像を取り込んで画像処理を行う画像処理部40とで構成されている。
画像処理部40は、ステップS10で撮像部20から取り込んだ画像を前回取り込んだ画像と比較して認識対象の車両が有るか否かを確認する比較処理部41と、認識対象の車両が有る場合にナンバープレート領域を抽出する画像抽出部42と、抽出したナンバープレート領域から車番を認識する文字認識部43とで構成されている。
同図の画像処理部40による、画像処理の動作フローを示したものが図7であり、図6のステップS10に相当するステップS100で画像を取り込む。ここでは奇数フィールド(以下、奇フィールドと称することがある。)画像F1を取り込んで処理するものとして、以下に処理手順を説明する。
ステップS110では、比較処理部41が、前回取り込んだ画像と今回取り込んだ画像とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。すなわち、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部42がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部43が文字認識処理を行う(同S140)。
ステップS140における文字認識処理の結果に基づき、ステップS150では、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
ステップS120で識別対象が無いと判定された場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄され、また、ステップS150で文字認識が出来ないと判定された場合、車両識別失敗(同S170)として、ステップS100の画像取り込み処理に戻る。
なお、同図のステップS100は、所定の時間間隔で処理が開始されるものであり、例えば、NTSC方式のインターレース走査の場合、1/30秒毎に処理が開始されるものである。
上記の従来の車両識別装置では、撮像した画像からナンバープレート領域を抽出し、二値化することにより文字部分と背景部分を明確化し、文字認識を行っている。
このような従来の車両識別装置として、1台のカメラで撮影した比較的低解像度の画像から確実に走行車両を検知し、検知した画像から高い精度でナンバープレートを読み取るものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
現在使用されているナンバープレートには、字光式でない通常のものと字光式のものとがあるが、従来の車両識別装置では、上述の如く、光量不足時にはLED照射を照明部30が行う際に、このようなナンバープレートの種類の違いを考慮してはいない。
例えば、照明部30がLED照射を行っているときに撮像部20によって撮像されたナンバープレートが通常のナンバープレートである場合の画像を示した図8(1)と、字光式のナンバープレートである場合の画像を示した同図(2)を比較すると、後者の場合、LED照射による光量だけでなく字光式ナンバープレートが自ら発光する光量が加わるため、光量過多となって撮像した画像を二値化した時にナンバープレートの文字の輪郭がぼやけてしまうことが分かる。
この場合には、字光式のナンバープレートの文字認識が行えないという問題が生じる。
従って、本発明は、撮像した車両のナンバープレートから車番を認識する車両識別方法及び装置において、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることを目的とする。
例えば、照明部30がLED照射を行っているときに撮像部20によって撮像されたナンバープレートが通常のナンバープレートである場合の画像を示した図8(1)と、字光式のナンバープレートである場合の画像を示した同図(2)を比較すると、後者の場合、LED照射による光量だけでなく字光式ナンバープレートが自ら発光する光量が加わるため、光量過多となって撮像した画像を二値化した時にナンバープレートの文字の輪郭がぼやけてしまうことが分かる。
この場合には、字光式のナンバープレートの文字認識が行えないという問題が生じる。
従って、本発明は、撮像した車両のナンバープレートから車番を認識する車両識別方法及び装置において、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両識別方法は、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像するステップと、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射するステップと、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むステップと、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行うステップと、を備えたことを特徴としている。
すなわち、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像し、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する。
このように、互いに異なる光量の光が照射された該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込み、従来と同様に一方のフィールド(例えば、奇数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う。
上記の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールド(例えば、偶数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う。
従って、例えば、偶数フィールドで照射する光の光量を奇数フィールドの場合よりも少なくしておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、光量を少なくした偶数フィールドの画像で文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
また、上記の車両識別方法は、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像するステップと、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射するステップと、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むステップと、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行うステップと、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用するステップと、を備えたことを特徴としてもよい。
すなわち、上記と同様にして取り込んだ互いに異なる光量の光が照射された該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行う。
このように平行して文字認識処理を行うと常に、1台の車両について常に2つの認識結果が得られが、両者が一致するとは限らないため、一方のフィールド(例えば、奇数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールド(例えば、偶数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する。
従って、例えば、偶数フィールドに照射する光の光量を奇数フィールドよりも少なくしておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、光量を低下させた偶数フィールドの画像で文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
さらに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行うため、処理速度が速い。
また、上記の光を照射するステップにおいては、該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量をゼロにしてもよい。
また、上記の光を照射するステップにおいて、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像を取り込むステップにおいて、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込んでもよい。
すなわち、光量が異なる該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むために、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに照射する光量は等しくして、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込む。
これにより、例えば、偶数フィールドの画像取込時のシャッタースピードを奇数フィールドの画像取込時のシャッタースピードよりも速く設定しておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、偶数フィールドの画像の光量が少なくなっているなるため、文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
また、上記の車両識別方法を実現する装置としては、本発明では、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う画像処理部と、を備えたことを特徴としている。
また、上記の装置は、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する画像処理部と、を備えてもよい。
また、上記の照明部は、該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量をゼロにしてもよい。
また、上記の照明部が、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像処理部が、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込んでもよい。
すなわち、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像し、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する。
このように、互いに異なる光量の光が照射された該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込み、従来と同様に一方のフィールド(例えば、奇数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う。
上記の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールド(例えば、偶数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う。
従って、例えば、偶数フィールドで照射する光の光量を奇数フィールドの場合よりも少なくしておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、光量を少なくした偶数フィールドの画像で文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
また、上記の車両識別方法は、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像するステップと、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射するステップと、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むステップと、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行うステップと、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用するステップと、を備えたことを特徴としてもよい。
すなわち、上記と同様にして取り込んだ互いに異なる光量の光が照射された該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行う。
このように平行して文字認識処理を行うと常に、1台の車両について常に2つの認識結果が得られが、両者が一致するとは限らないため、一方のフィールド(例えば、奇数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールド(例えば、偶数フィールド)の画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する。
従って、例えば、偶数フィールドに照射する光の光量を奇数フィールドよりも少なくしておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、光量を低下させた偶数フィールドの画像で文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
さらに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行うため、処理速度が速い。
また、上記の光を照射するステップにおいては、該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量をゼロにしてもよい。
また、上記の光を照射するステップにおいて、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像を取り込むステップにおいて、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込んでもよい。
すなわち、光量が異なる該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むために、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに照射する光量は等しくして、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込む。
これにより、例えば、偶数フィールドの画像取込時のシャッタースピードを奇数フィールドの画像取込時のシャッタースピードよりも速く設定しておけば、字光式ナンバープレートの場合に、奇数フィールドの画像では光量過多であるために文字認識に失敗しても、偶数フィールドの画像の光量が少なくなっているなるため、文字認識出来る可能性が高く、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが出来る。
また、上記の車両識別方法を実現する装置としては、本発明では、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う画像処理部と、を備えたことを特徴としている。
また、上記の装置は、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する画像処理部と、を備えてもよい。
また、上記の照明部は、該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量をゼロにしてもよい。
また、上記の照明部が、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像処理部が、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込んでもよい。
図1は、本発明に係る車両識別方法及び装置の実施例(1)を示したブロック図である。
図2は、実施例(1)のLED照射タイミング及び画像の取り込みタイミングを説明するための図である。
図3は、実施例(1)における車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図4は、本発明に係る車両識別方法及び装置の実施例(2)を示したブロック図である。
図5は、実施例(2)における車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図6は、従来の車両識別装置の構成例を示したブロック図である。
図7は、従来の車両識別装置の車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図8は、LED照射時における通常のナンバープレートと字光式ナンバープレートの画像の違いを説明するための図である。
図2は、実施例(1)のLED照射タイミング及び画像の取り込みタイミングを説明するための図である。
図3は、実施例(1)における車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図4は、本発明に係る車両識別方法及び装置の実施例(2)を示したブロック図である。
図5は、実施例(2)における車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図6は、従来の車両識別装置の構成例を示したブロック図である。
図7は、従来の車両識別装置の車両識別処理手順を示したフローチャート図である。
図8は、LED照射時における通常のナンバープレートと字光式ナンバープレートの画像の違いを説明するための図である。
10 車両
20 撮像部
30 照明部
40,50,60 画像処理部
100,200,300 車両識別装置
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
20 撮像部
30 照明部
40,50,60 画像処理部
100,200,300 車両識別装置
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
実施例(1)
図1は、本発明の実施例(1)を示したものであり、同図に示した車両識別装置200は、車両10を撮像する撮像部20と、LED照射を行う照明部30と、画像処理部50とで構成されている。画像処理部50は、図6に示した従来の車両識別装置100の画像処理部40と同様に、比較処理部51と、画像抽出部52と、文字認識部53とを有しているが、さらに画像記憶部54を有している。
本実施例(1)の場合、同図のステップS10では、画像処理部50が、撮像部20から奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の両方を取り込む。
このときの照明部30によるLED照射のタイミングと画像処理部50による画像取り込みのタイミングを図2を参照して説明する。
同図(1)は、撮像部20によって撮像される1/30秒の画像フレームを示しており、同図(2)は、同図(1)の各画像フレームが1/60秒の奇フィールド及び偶フィールドで構成されていることを示している。
同図(3)は、照明部30によるLED照射タイミングを示しており、本実施例(1)では奇フィールドに対してLED照射を“ON”にし、偶フィールドに対してLED照射を“OFF”にしている。
また、同図(4)は、画像処理部50による画像取り込みタイミングを示している。図示の如く、1/60秒毎にT1〜T6のタイミングで取り込まれる画像の内、T1,T3,及びT5のタイミングで取り込まれる奇フィールドの画像は、LED照射されたものであり、T2,T4,及びT6のタイミングで取り込まれる偶フィールドの画像は、LED照射されていないものである。
従って、同じフレームを構成する奇フィールド画像と偶フィールド画像とでは、互いに光量が異なっている。
上述の如く画像処理部50によって取り込まれた奇フィールド画像F1は比較処理部51に渡され、偶フィールド画像F0は画像記憶部54に保存される。この偶フィールド画像F0は、必要に応じてステップS20において画像抽出部52によって読み出される。
図3は、撮像部20から取り込んだ各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の画像処理手順を示したものである。
同図のステップS100は、図1のステップS10に相当する画像取り込みが行われ、取り込んだ画像が奇フィールド画像F1の場合には、ステップS110において比較処理部51が、前回取り込んだ画像(例えば、図2(4)のT1のタイミングで取り込んだn−1番目の奇フィールド画像)と今回取り込んだ画像(例えば、同T3のタイミングで取り込んだn番目の奇フィールド画像)とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。
すなわち、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部52がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部53が文字認識処理を行う(同S140)。
ステップS140における文字認識処理の結果に基づき、ステップS150では、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
一方、ステップS100で取り込んだ画像が偶フィールド画像F0の場合には、ステップS210において画像記憶部54が偶フィールド画像F0を保持する。
従って、ステップS120で識別対象が無いと判定された場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄されるときは、奇フィールド画像F1だけでなく偶フィールド画像F0についても不要な画像が破棄される。
また、ステップS150で文字認識が出来ないと判定された場合、図1のステップS20に相当するステップS220において、画像抽出部52が画像記憶部54から偶フィールド画像F0を読み出し、画像抽出部52がナンバープレート領域抽出処理を行い(同S230)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部53が文字認識処理を行う(同S240)。
この後、ステップS250において、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
ステップS250において、文字認識が出来なかった場合は、車両識別失敗(同S170)として、ステップS100の画像取り込み処理に戻る。
同図におけるステップS100の処理は、画像取り込みのタイミングが奇フィールドと偶フィールドの両方であるため1/60秒毎に開始され、これは、図2(4)の各タイミングT1〜T6に相当している。
なお、図3に示したステップS110〜S170は、図7に示した従来の車両識別装置の処理フローにおけるステップS110〜S170と同様である。
実施例(2)
図4は、本発明の実施例(2)を示したものであり、同図に示した車両識別装置300は、車両10を撮像する撮像部20と、LED照射を行う照明部30と、画像処理部60とで構成されている。
画像処理部60は、図1に示した実施例(1)における画像処理部50と同様に、奇フィールド画像F1の処理を行う比較処理部61と画像抽出部62と文字認識部63とを有している。また、偶フィールド画像F0の処理を行うために、実施例(1)における画像記憶部54の代わりに、画像抽出部64と文字認識部65とを有している。
さらに、画像処理部60は、文字認識部63と文字認識部65の認識結果により車両識別の結果判定を行う結果判定部66を有している。
図5は、実施例(2)において、撮像部20から取り込んだ各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の画像処理手順を示したものである。
なお、各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の取り込みタイミングは、図2を用いて説明した実施例(1)の場合と同様である。
図5のステップS100では、図4のステップS10に相当する画像取り込みが行われ、取り込んだ画像が奇フィールド画像F1の場合には、図3に示した実施例(1)の場合と同様に、ステップS110において比較処理部61が、前回取り込んだ画像と今回取り込んだ画像とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。
すなわち、ステップS120で識別対象が無い場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄され、このとき、奇フィールド画像F1だけでなく、次のタイミングのステップS100で読み込まれる偶フィールド画像F0についても不要な画像が破棄される。
また、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部62がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部63が文字認識処理を行う(同S140)。
他方、次のタイミングのステップS100で読み込まれる偶フィールド画像F0について、画像抽出部64がナンバープレート領域抽出処理を行い(同S330)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部65が文字認識処理を行う(同S340)。
このように、ステップS120で識別対象が有る場合には、奇フィールド画像F1についてはステップS140において文字認識部63による文字認識結果が得られ、偶フィールド画像F0についてはステップS340において文字認識部65による文字認識結果が得られる。
従って、文字認識結果が2通り得られたため、ステップS350では、結果判定部66が車両識別結果の判定を行う。この場合、図示の如く、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0の文字認識処理の結果の組合わせは、両方の文字認識処理が成功した場合、奇フィールド画像F1についてのみ成功した場合、偶フィールド画像F0についてのみ成功した場合、及び両方失敗した場合の4通りある。
そこで、奇フィールド画像F1の文字認識処理が成功している場合は、偶フィールド画像F0の文字認識処理の結果の如何に拘らず、奇フィールド画像F1の文字認識結果を車両識別結果として採用し、奇フィールド画像F1の文字認識処理に失敗している場合は、偶フィールド画像F0の文字認識結果を採用する。
逆に、偶フィールド画像F0の文字認識処理が成功している場合は、奇フィールド画像F1の文字認識処理の結果の如何に拘らず、偶フィールド画像F0の文字認識結果を車両識別結果として採用し、偶フィールド画像F0の文字認識処理に失敗している場合に、奇フィールド画像F1の文字認識結果を採用してもよい。
上述の如く、実施例(1)では、取り込んだ偶フィールド画像F0を画像記憶部54に保持し、必要な場合だけ読み出してナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理を行うのに対し、実施例(2)では、奇フィールド画像F1のナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理と平行して偶フィールド画像F0についてもナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理を行っているため、実施例(2)は実施例(1)に比べて処理量が増えるが画像を取り込んでから車両判定結果を得るまでの処理速度が速い。
上記の実施例(1)及び実施例(2)では、LED照射のタイミングを図2を用いて説明した通り、奇フィールド画像の取り込み時にLED照射を“ON”にし、偶フィールド画像の取り込み時にはLED照射を“OFF”としているが、このようなLED照射の“ON/OFF”の制御だけでなく、LED照射の光量を奇フィールドと偶フィールドで変えてもよい。
例えば、図2(3)においてLED照射を“OFF”としている偶フィールドについても、奇フィールドに照射する光量の20%でLED照射を“ON”にすれば、やはり、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0とで光量の異なる画像が得られる。
また、奇フィールドと偶フィールドとに同一の光量でLED照射を行い、画像取り込み時のシャッタースピードを変えることによっても、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0とで光量の異なる画像を得ることができる。
さらには、奇フィールドと偶フィールドを入れ換えても全く同様の作用・効果が得られるということは言うまでもない。
以上説明したように、本発明に係る車両識別方法及び装置によれば、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像し、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射し、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込んで、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行うように構成したので、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが可能になる。
また、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用しても、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが可能になる。
図1は、本発明の実施例(1)を示したものであり、同図に示した車両識別装置200は、車両10を撮像する撮像部20と、LED照射を行う照明部30と、画像処理部50とで構成されている。画像処理部50は、図6に示した従来の車両識別装置100の画像処理部40と同様に、比較処理部51と、画像抽出部52と、文字認識部53とを有しているが、さらに画像記憶部54を有している。
本実施例(1)の場合、同図のステップS10では、画像処理部50が、撮像部20から奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の両方を取り込む。
このときの照明部30によるLED照射のタイミングと画像処理部50による画像取り込みのタイミングを図2を参照して説明する。
同図(1)は、撮像部20によって撮像される1/30秒の画像フレームを示しており、同図(2)は、同図(1)の各画像フレームが1/60秒の奇フィールド及び偶フィールドで構成されていることを示している。
同図(3)は、照明部30によるLED照射タイミングを示しており、本実施例(1)では奇フィールドに対してLED照射を“ON”にし、偶フィールドに対してLED照射を“OFF”にしている。
また、同図(4)は、画像処理部50による画像取り込みタイミングを示している。図示の如く、1/60秒毎にT1〜T6のタイミングで取り込まれる画像の内、T1,T3,及びT5のタイミングで取り込まれる奇フィールドの画像は、LED照射されたものであり、T2,T4,及びT6のタイミングで取り込まれる偶フィールドの画像は、LED照射されていないものである。
従って、同じフレームを構成する奇フィールド画像と偶フィールド画像とでは、互いに光量が異なっている。
上述の如く画像処理部50によって取り込まれた奇フィールド画像F1は比較処理部51に渡され、偶フィールド画像F0は画像記憶部54に保存される。この偶フィールド画像F0は、必要に応じてステップS20において画像抽出部52によって読み出される。
図3は、撮像部20から取り込んだ各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の画像処理手順を示したものである。
同図のステップS100は、図1のステップS10に相当する画像取り込みが行われ、取り込んだ画像が奇フィールド画像F1の場合には、ステップS110において比較処理部51が、前回取り込んだ画像(例えば、図2(4)のT1のタイミングで取り込んだn−1番目の奇フィールド画像)と今回取り込んだ画像(例えば、同T3のタイミングで取り込んだn番目の奇フィールド画像)とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。
すなわち、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部52がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部53が文字認識処理を行う(同S140)。
ステップS140における文字認識処理の結果に基づき、ステップS150では、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
一方、ステップS100で取り込んだ画像が偶フィールド画像F0の場合には、ステップS210において画像記憶部54が偶フィールド画像F0を保持する。
従って、ステップS120で識別対象が無いと判定された場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄されるときは、奇フィールド画像F1だけでなく偶フィールド画像F0についても不要な画像が破棄される。
また、ステップS150で文字認識が出来ないと判定された場合、図1のステップS20に相当するステップS220において、画像抽出部52が画像記憶部54から偶フィールド画像F0を読み出し、画像抽出部52がナンバープレート領域抽出処理を行い(同S230)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部53が文字認識処理を行う(同S240)。
この後、ステップS250において、文字認識が出来たか否かを判定し、認識出来た場合には車両識別が完了する(同S900)。
ステップS250において、文字認識が出来なかった場合は、車両識別失敗(同S170)として、ステップS100の画像取り込み処理に戻る。
同図におけるステップS100の処理は、画像取り込みのタイミングが奇フィールドと偶フィールドの両方であるため1/60秒毎に開始され、これは、図2(4)の各タイミングT1〜T6に相当している。
なお、図3に示したステップS110〜S170は、図7に示した従来の車両識別装置の処理フローにおけるステップS110〜S170と同様である。
実施例(2)
図4は、本発明の実施例(2)を示したものであり、同図に示した車両識別装置300は、車両10を撮像する撮像部20と、LED照射を行う照明部30と、画像処理部60とで構成されている。
画像処理部60は、図1に示した実施例(1)における画像処理部50と同様に、奇フィールド画像F1の処理を行う比較処理部61と画像抽出部62と文字認識部63とを有している。また、偶フィールド画像F0の処理を行うために、実施例(1)における画像記憶部54の代わりに、画像抽出部64と文字認識部65とを有している。
さらに、画像処理部60は、文字認識部63と文字認識部65の認識結果により車両識別の結果判定を行う結果判定部66を有している。
図5は、実施例(2)において、撮像部20から取り込んだ各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の画像処理手順を示したものである。
なお、各奇フィールド画像F1及び偶フィールド画像F0の取り込みタイミングは、図2を用いて説明した実施例(1)の場合と同様である。
図5のステップS100では、図4のステップS10に相当する画像取り込みが行われ、取り込んだ画像が奇フィールド画像F1の場合には、図3に示した実施例(1)の場合と同様に、ステップS110において比較処理部61が、前回取り込んだ画像と今回取り込んだ画像とを比較し、識別対象の車両が有るか否かを確認する。
すなわち、ステップS120で識別対象が無い場合は、ステップS160で識別対象無しとして不要な画像が廃棄され、このとき、奇フィールド画像F1だけでなく、次のタイミングのステップS100で読み込まれる偶フィールド画像F0についても不要な画像が破棄される。
また、ステップS120で識別対象が有る場合には画像抽出部62がナンバープレート領域抽出処理を行い(ステップS130)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部63が文字認識処理を行う(同S140)。
他方、次のタイミングのステップS100で読み込まれる偶フィールド画像F0について、画像抽出部64がナンバープレート領域抽出処理を行い(同S330)、抽出したナンバープレート領域について文字認識部65が文字認識処理を行う(同S340)。
このように、ステップS120で識別対象が有る場合には、奇フィールド画像F1についてはステップS140において文字認識部63による文字認識結果が得られ、偶フィールド画像F0についてはステップS340において文字認識部65による文字認識結果が得られる。
従って、文字認識結果が2通り得られたため、ステップS350では、結果判定部66が車両識別結果の判定を行う。この場合、図示の如く、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0の文字認識処理の結果の組合わせは、両方の文字認識処理が成功した場合、奇フィールド画像F1についてのみ成功した場合、偶フィールド画像F0についてのみ成功した場合、及び両方失敗した場合の4通りある。
そこで、奇フィールド画像F1の文字認識処理が成功している場合は、偶フィールド画像F0の文字認識処理の結果の如何に拘らず、奇フィールド画像F1の文字認識結果を車両識別結果として採用し、奇フィールド画像F1の文字認識処理に失敗している場合は、偶フィールド画像F0の文字認識結果を採用する。
逆に、偶フィールド画像F0の文字認識処理が成功している場合は、奇フィールド画像F1の文字認識処理の結果の如何に拘らず、偶フィールド画像F0の文字認識結果を車両識別結果として採用し、偶フィールド画像F0の文字認識処理に失敗している場合に、奇フィールド画像F1の文字認識結果を採用してもよい。
上述の如く、実施例(1)では、取り込んだ偶フィールド画像F0を画像記憶部54に保持し、必要な場合だけ読み出してナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理を行うのに対し、実施例(2)では、奇フィールド画像F1のナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理と平行して偶フィールド画像F0についてもナンバープレート領域の抽出処理及び文字認識処理を行っているため、実施例(2)は実施例(1)に比べて処理量が増えるが画像を取り込んでから車両判定結果を得るまでの処理速度が速い。
上記の実施例(1)及び実施例(2)では、LED照射のタイミングを図2を用いて説明した通り、奇フィールド画像の取り込み時にLED照射を“ON”にし、偶フィールド画像の取り込み時にはLED照射を“OFF”としているが、このようなLED照射の“ON/OFF”の制御だけでなく、LED照射の光量を奇フィールドと偶フィールドで変えてもよい。
例えば、図2(3)においてLED照射を“OFF”としている偶フィールドについても、奇フィールドに照射する光量の20%でLED照射を“ON”にすれば、やはり、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0とで光量の異なる画像が得られる。
また、奇フィールドと偶フィールドとに同一の光量でLED照射を行い、画像取り込み時のシャッタースピードを変えることによっても、奇フィールド画像F1と偶フィールド画像F0とで光量の異なる画像を得ることができる。
さらには、奇フィールドと偶フィールドを入れ換えても全く同様の作用・効果が得られるということは言うまでもない。
以上説明したように、本発明に係る車両識別方法及び装置によれば、車両の画像フレームをインタレース方式で撮像し、該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射し、該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込んで、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行うように構成したので、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが可能になる。
また、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用しても、字光式ナンバープレートの識別精度を向上させることが可能になる。
Claims (8)
- 車両の画像フレームをインタレース方式で撮像するステップと、
該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射するステップと、
該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むステップと、
一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行うステップと、
を備えたことを特徴とする車両識別方法。 - 車両の画像フレームをインタレース方式で撮像するステップと、
該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射するステップと、
該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を取り込むステップと、
該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行うステップと、
一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用するステップと、
を備えたことを特徴とする車両識別方法。 - 請求の範囲1または2において、
該光を照射するステップにおいて該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量がゼロであることを特徴とした車両識別方法。 - 請求の範囲1または2において、
該光を照射するステップにおいて、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像を取り込むステップにおいて、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込むことを特徴とする車両識別方法。 - 車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、
該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、
該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を行う画像処理部と、
を備えたことを特徴とする車両識別装置。 - 車両の画像フレームをインタレース方式で撮像する撮像部と、
該画像フレームを構成する奇数フィールド及び偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する照明部と、
該奇数フィールド及び該偶数フィールドの各画像を該撮像部から取り込み、該奇数フィールドの画像及び該偶数フィールドの画像からそれぞれ抽出したナンバープレート領域の文字認識処理を平行して行い、一方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理に失敗したときのみ、他方のフィールドの画像から抽出したナンバープレート領域の文字認識処理の結果を該車両の識別結果として採用する画像処理部と、
を備えたことを特徴とする車両識別装置。 - 請求の範囲5または6において、
該照明部が、該奇数フィールド及び該偶数フィールドのいずれか一方に照射する光量をゼロにしたことを特徴とした車両識別装置。 - 請求の範囲5または6において、
該照明部が、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに互いに異なる光量の光を照射する代わりに、該奇数フィールド及び該偶数フィールドに同じ光量の光を照射し、該画像処理部が、該奇数フィールドの画像と該偶数フィールドの画像とを互いに異なるシャッタースピードで取り込むことを特徴とする車両識別装置。
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