(57)【要約】 【課題】  路上を走行する車両のナンバーを読み取る車番読取装置では、車線の真ん中を視野中心になるようにし、車線中心を通過する車両にズーム・フォーカスを合わせナンバー読取を行う。しかしながら、路上に障害物等があると車両の走行位置がずれるため、良好なナンバー読取結果が得られないという課題があった。【解決手段】  撮像装置を回転台の上に設置することにより、車両の走行位置が変わった場合に、撮影ポイントをずらして車両を常に視野の真ん中付近で撮影できるようにした。画像処理により車両の走行位置がずれたか判別する手段を設けると共に、画像処理によりズーム／フォーカスを合わせる手段を設けたことにより、撮影ポイントをずらしても良好なナンバー読取結果を得ることができる。【選択図】  図１
2010211720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転台に搭載され、路上を走行する車両を撮像する撮像カメラと、
前記撮像カメラが撮像した撮像画像から車両のナンバープレートを抽出するプレート検出部と、
前記撮像画像中における前記ナンバープレートの位置から前記車両の走行位置を判定する車両走行位置判定部と、
前記走行位置に基づき前記撮像カメラの撮像方向の調整の要否を判定し、調整が必要な場合は前記回転台の回転を制御する回転信号を生成する回転台制御部と、
前記撮像カメラを搭載し前記回転信号に基づき回転する回転台と、
を備えたことを特徴とする車番読取装置。
【請求項２】
前記回転台は、道路上に張り出されたアームに設置され、
搭載する前記撮像カメラの撮像範囲が前記道路の車両進行方向に対して略垂直方向に移動する向きに回転することを特徴とする請求項１記載の車番読取装置。
【請求項３】
前記回転台制御部は前記ナンバープレートを抽出すると、予め定められた直近の台数分の各ナンバープレートの平均位置を算出し、前記平均位置と前記撮像画像の中心位置との差分が所定量ずれると車両の走行位置がずれたと判断して前記回転信号を生成することを特徴とする請求項１または２いずれか記載の車番読取装置。
【請求項４】
更にズーム評価部とフォーカス評価部とを備え、
前記回転信号を受けた前記回転台が回転をすると、前記ズーム評価部は撮像したナンバープレートの大きさを予め定めた基準値と比較してズーム調整を行い、
前記フォーカス評価部はズーム調整後に撮像した前記ナンバープレートの画像に基づきフォーカス評価を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の車番読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路上や駐車場入口などを走行する自動車などの画像を撮影し、画像中のナンバーを自動的に読み取る車番読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より車番読取装置においては、車番読取装置を構成する撮像装置を路側又は路側に設置された柱もしくは門構上等に固定設置し、予め目標とする地点が撮像装置視野の真ん中となるように設置した後、その地点を通過する車両のナンバーをターゲットとして車番読み取りに適したズームやピントの調整を人手により実施していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０―１０５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、走行車両が路上に置かれた障害物などを避けて走行する結果、撮像装置の目標地点を通過しなくなった車両に関しては、撮像装置の視野の端に車両が映るためにその車両のナンバープレートの一部あるいは全体が映らないために、ナンバープレートを認識することができない場合があった。
例えば、撮像装置の目標地点の付近で路側に駐車している車両がある場合には、走行してくる車両がこの駐車車両を避けようとして車線右端から車線オーバーして走行するため、車両が撮像装置の撮像範囲外を走行するようになり、良好なナンバー認識結果が得られないという課題があった。
【０００５】
また雪国に車番読取装置を設置したような場合では、夏季は車線の真ん中を車両が走行するが、冬季には道路に積もった雪を路肩に除雪するため、車両は車線の右端を走行するようになる。このため、夏季に車線中央を撮像装置のターゲット地点として設置した場合は、冬季は車両が撮像範囲外を走行するようになり、良好なナンバー認識結果が得られないという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとし、車両が撮像装置の撮像範囲外を走行するようになった場合であっても、人手をかけることなく自動で良好なナンバー認識結果を得ることが可能な装置を実現することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の車番読取装置は、回転台に搭載され、路上を走行する車両を撮像する撮像カメラと、前記撮像カメラが撮像した撮像画像から車両のナンバープレートを抽出するプレート検出部と、前記撮像画像中における前記ナンバープレートの位置から前記車両の走行位置を判定する車両走行位置判定部と、前記走行位置に基づき前記撮像カメラの撮像方向の調整の要否を判定し、調整が必要な場合は前記回転台の回転を制御する回転信号を生成する回転台制御部と、前記撮像カメラを搭載し前記回転信号に基づき回転する回転台と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車番読取装置によれば、車両が撮像装置の撮像範囲外を走行するようになった場合であっても、良好なナンバー認識結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る車番読取装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る車番読取装置の設置例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る車番読取装置の撮像画像例である。
【図４】実施の形態１に係る車番読取装置において付近に路上駐車車両のある場合の撮像カメラの設置例である。
【図５】実施の形態１に係る車番読取装置において付近に路上駐車車両のある場合の撮像画像例である。
【図６】実施の形態１に係る車番読取装置において走行位置判定部の処理フローを説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る車番読取装置において回転台の操作を行った場合の動作フローを説明する図である。
【図８】実施の形態１に係る車番読取装置においてズーム評価部の処理フローを説明する図である。
【図９】実施の形態１に係る車番読取装置においてフォーカス評価部の処理フローを説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る車番読取装置の構成を示すブロック図である。
図１において車番読取装置は、ズームやフォーカスの調整可能なレンズ１と、レンズ１を装着し路上を走行する車両を撮像する撮像カメラ２と、撮像カメラ２を搭載し撮像カメラ２の撮像範囲が道路の車両進行方向に対して略垂直となる方向に移動する向きに回転可能な回転台３と、撮影された画像データはを格納する画像メモリ４と、画像メモリの内容を表示する画像表示部５と、画像メモリ４に格納された画像中からナンバープレートを検出しプレートの座標を求めるプレート検出部６と、プレート検出部６で求められたプレートの座標から車両の走行位置が変化したか否かを判定する走行位置判定部７と、走行位置が変化したと判定された場合に所定量だけ回転台を回転させる回転台制御部８と、プレート検出部６で求められたプレートの大きさからズームが合っているか判定するズーム評価部９と、プレート検出部６で求められたプレートの部分画像を保存するプレート部分画像メモリ１０と、プレート部分画像メモリ１０の画像データからフォーカスが合っているか判定するフォーカス評価部１１と、ズーム評価部９とフォーカス評価部１１の結果から、レンズに対して制御信号を送信するレンズ制御部１２と、プレート部分画像メモリ１０に格納された画像データ中の文字を認識する文字認識部１３と、文字認識部１３の結果を外部装置などに送信する認識結果出力部１４から構成される。
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図２は、この発明にかかる車番読取装置の設置の一例を示す図である。
道路脇に設置された柱１５に車番読取装置を設置する場合、道路上にアーム１６を張り出し、このアーム１６に撮像装置１７が設置される。撮像装置１７には、レンズ１、撮像カメラ２、回転台３、画像メモリ４が備えられる。
撮像装置１７で撮影された画像を処理する処理装置１８は、撮像装置１７とケーブル等で電気的に接続され柱付近に設置される。処理装置１８には、撮像カメラ２が撮影した画像を処理するプレート検出部６、プレート部分画像メモリ１０、ズーム評価部９、フォーカス評価部１１、レンズ制御部１２、文字認識部１３、認識結果出力部１４、走行位置を判定する走行位置判定部７、撮像カメラ２の撮影方向を制御する回転台制御部８が備えられる。
なお、図２では処理装置１８が道路脇の柱１５に設置されているが、この処理装置１８は遠隔地に設けられ電気通信回線を経由して撮像カメラ２の画像を受信し処理するようにしてもよい。また、撮像装置１７と処理装置１８とが一体化されアーム１６に設置されるようにしてもよい。
【００１３】
次に、本実施の形態の車番読取装置の動作について説明する。
撮像カメラ２は撮影した画像データを画像メモリ４に出力する。画像表示部５は画像メモリの画像データにもとづき画像を表示する。
プレート検出部６は、画像メモリ４に格納された画像中からナンバープレートの検出及びナンバープレートの４隅位置の座標を求めて、求めた座標を走行位置判定部７とズーム評価部９とプレート部分画像メモリ１０に出力する。
【００１４】
最初に撮像カメラ２を設置する際は、撮像カメラ２の撮像範囲１９が図２に示すように車線真ん中が中心となるように、撮像カメラ２を道路上に設置する。
図３は、撮像カメラ２の撮像画面２１の一例である。ここでは撮像画面の左下座標を原点（０、０）とし、横方向をＸ軸、高さ方向をＹ軸とする。撮像画面の右下座標を（Ｘmax、０）とし、Ｘ軸方向の撮像画面の中央座標を（Ｘcent、０）とする（ここでＸcent＝Ｘmax/２）。
道路上に何も障害物が無いときは車両は車線中央部を走行し、このとき撮像カメラ２は図３に示すように走行車両がほぼ画像画面の中心となるように撮影する。
【００１５】
図４は、撮像カメラ２の撮像ポイント付近に駐車車両２２がある場合の図である。走行車両２０は駐車車両２２を避けるために右車線側に寄って走行する。
図５は撮像カメラ２の撮影画の一例である。このように、当初の設置状態では撮影カメラ２は図５のように画像の左端に車両２０を撮影することとなり、ナンバープレートの一部が映らなくなるためにナンバープレート読取が出来ない場合が発生する。
このようなナンバープレート読取りの失敗を防止するため、走行位置判定部７は車両の走行位置を判定する。
【００１６】
図６は、走行位置判定部７の処理フローを示す図である。
走行位置判定部７はプレート検出部６から、検出したナンバープレートの４隅の位置座標を受信し、ナンバープレートの中心座標（Ｘplate、Ｙplate）を算出する（ステップＳ０１）。
走行位置判定部７はプレート検出部６からナンバープレートの座標データを受信した場合には、予め設定した最新のａ台（ａは設定値）のナンバープレートの座標Ｘplateの平均値Ｘaveを算出する（ステップＳ０２）。
次に、撮像画面Ｘ方向の中心座標ＸcentとステップＳ０２で算出されたＸaveの差分の絶対値を計算する（ステップＳ０３）。差分の絶対値が予め設定された基準値Ｘ０より大きくなった場合には、走行位置が変化したと判断しステップＳ０４に進む。差分の絶対値が基準値Ｘ０以下の場合には、車両の走行位置に大きな変化がないとして、何も処理をせず次のプレート検出を待つ。
次に走行位置判定部７は、撮像画面Ｘ方向の中心座標ＸcentからＸaveを引き（Δ＝Ｘcent-Ｘave）その正負により、右方向に走行位置がずれたか、左方向に走行位置がずれたか判定する（Ｓ０４）。
Δ（=Ｘcent-Ｘave）＞０の場合（Ｙ）は、走行位置が進行方向右側にずれたとして、回転台制御部８に対して回転台を左方向に回転させる回転信号を生成する（Ｓ０５）。
一方、Δ（=Ｘcent-Ｘave）＞０でない場合（Ｎ）は、走行位置が進行方向左側にずれたとして、回転台制御部８に対して回転台を右方向に回転させる回転信号を生成する（Ｓ０６）。このようにして、ずれた車両の走行位置が撮像画面真ん中になるように回転台３を回転させる。
【００１７】
図４の例においては、駐車車両２２をさけるため走行車両２０は右側に寄って走行するため、図６の処理フローに従ってステップＳ０５が実施されるため、回転台を左に回転し、２３で示す領域を撮影するよう動作する。
【００１８】
図７は、回転台の操作を行った場合の動作フローを示したものである。
ステップＳ０５あるいはステップＳ０６で回転台３の操作を行った時は、撮像カメラ２のズームの再調整（ステップＳ０８）およびフォーカスの再調整（ステップＳ０９）を実施する。
【００１９】
次に、ズーム評価部９の動作について説明する。図８は、ズーム評価部９の処理フローを示す図である。
ズーム評価部９は、プレート検出部６から、検出したナンバープレートの４隅の位置座標を受信すると、ナンバープレートの横幅を算出する。ナンバープレートの検出が無かった場合は元に戻りナンバープレートが切り出されるまで待つ（ステップＳ１０）。
ナンバープレートが切り出された場合は、直近に切り出されたナンバープレートｂ台（ｂは設定値）の横幅の平均値Ｓaveを算出する（ステップＳ１１）。
次に、あらかじめ設定されたプレート横幅基準値ＳｔとステップＳ１１で算出されたＳaveの差分の絶対値を計算し、予め設定した基準値Ｓ０と比較する（ステップＳ１２）。
基準値Ｓ０より大きくなった場合にはズーム調整が必要と判断し、次ステップＳ１３に進む。ステップＳ１２で予め設定されたプレート横幅基準値ＳｔとＳ１１で算出されたＳaveの差分の絶対値が基準値Ｓ０より小さいと判定された場合は、ズーム調整の必要はないとして処理を終了する。
ステップＳ１３では、プレート横幅基準値ＳｔからＳaveを引きその正負を判断する。
ＳｔがＳaveより大きい場合は、ズーム拡大信号を生成する（ステップＳ１４）。
ＳｔがＳave以下の場合は、ズーム縮小信号を生成する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１４、Ｓ１５の処理を行った後は、ステップＳ１０に戻り処理を続ける。
【００２０】
次に、フォーカス評価部１１の動作について説明する。
図９は、フォーカス評価部１１の処理フローを示す図である。プレート検出部６はナンバープレートを検出すると、プレート部分画像メモリ１０は検出されたナンバープレートの部分画像を保存する。フォーカス評価部１１は、プレート部分画像メモリ１０にナンバープレートの部分画像が保存されるとナンバープレートが検出されたと判断し、ナンバープレートが検出されなかった場合は元に戻りナンバープレートが検出されるまで待つ。
ナンバープレートが検出された場合は、ナンバープレート部分の画像を解析し、フォーカスが合っているか否かを評価する（ステップＳ１６）。評価する値としては、デジタルカメラなど一般のオートフォーカス装置で使用しているコントラスト値を使用する。あるいは、ナンバープレート部分の画像に特化してフォーカスを評価する方法として、例えば特開平１０―１０５８７３号公報に開示されている文字を２値化したときの画素数などを評価値として採用しても良い。
【００２１】
次に、ステップＳ１６で算出された評価値と予め設定した基準値との比較を行う（ステップＳ１７）。
ステップＳ１６で算出された評価値が予め設定された基準値より良い値になった場合は、保存していた前回評価値をクリアし終了する。
ステップＳ１６で算出された評価値が予め設定された基準値より悪い値になった場合は、まだフォーカス調整が必要と判断し次ステップＳ１９に移る（ステップＳ１８）。
ステップＳ１９では、前回のプレートの評価値が保存されているか判定し、前回値が保存されていなかった場合、初期動作としてステップＳ２４に進み、＋方向にレンズのフォーカスを調整する信号を生成する。ステップＳ１９で前回値が保存されていた場合、ステップＳ２０で前回の評価値と今回の評価値を比較し、前回の評価値の方が評価値が良い場合は、ステップＳ２２に進み前回の調整方向を確認し、前回と反対方向に調整する。ステップＳ１９で今回の評価値の方が評価値が良い場合は、ステップＳ２１に進み前回の調整方向を確認し、前回と同じ方向に調整する。調整した後は、ステップＳ２５に進み、前回値を今回値に書き換え、ステップＳ１０に戻る。
【００２２】
レンズ制御部１２は、フォーカス評価部１１からレンズのフォーカスを調整する信号を受信すると、レンズに対して制御信号を送信する。
【００２３】
このように図７〜図９に示すとおり、回転台で撮像装置の向きを変えた場合にはズーム、フォーカスの再調整を実施するため、撮像装置の向きをかえても引き続き良好な認識結果を得ることが出来る。
【００２４】
以上のように本発明の車番読取装置によれば、車両が撮像装置の撮像範囲外を走行するようになった場合であっても、撮像カメラを設置する回転台を調整することで車両が撮像エリア内に入るようにすることができ、また、回転台を調整した場合にあってはズーム調整とフォーカス調整をその都度行うので、従来のように人手によることなく、良好なナンバー認識結果を得ることができる。
【００２５】
なお、上記の実施例では道路を走行する車両を撮像する例について説明したが、本発明の車番読取装置は道路上を走行する車両を対象とするものに限られるものではない。例えば、駐車場入り口などを走行する自動車を撮像し、撮像画像中のナンバープレートを読取る車番読取装置などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  レンズ、２  撮像カメラ、３  回転台、４        画像メモリ、５          画像表示部、６        プレート検出部、７        走行位置判定部、８  回転台制御部、９  フォーカス評価部、１０              プレート部分画像メモリ、１１  ズーム評価部、１２        レンズ制御部、１３  文字認識部、１４  認識結果出力部、１５  柱、１６  アーム、１７  撮像装置、１８  処理装置、１９  設置後の撮像範囲、２０  走行車両、２１  撮像画面、２２  駐車車両、２３  撮像装置回転後の撮像範囲
【図１】
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【図２】
2010211720.tif 000004
【図３】
2010211720.tif 000005
【図４】
2010211720.tif 000006
【図５】
2010211720.tif 000007
【図６】
2010211720.tif 000008
【図７】
2010211720.tif 000009
【図８】
2010211720.tif 000010
【図９】
2010211720.tif 000011