(57)【要約】【課題】低コストで且つ十分な画像認識の精度を得ること。【解決手段】ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像し、該撮像した画像をＮＴＳＣ方式信号にて出力する撮像手段２と、前記ＮＴＳＣ方式信号をサンプリングしてデジタル画像として取り込む画像取り込み手段１６と、該画像取り込み手段１６にて取り込んだ画像に含まれるナンバープレートの画像を画像処理により読み取る読み取り手段１と、を備えるナンバープレート読み取り装置であって、撮像手段にて撮像する車輌の画像を垂直方向に伸長する画像伸長手段１０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像し、該撮像した画像をＮＴＳＣ方式信号にて出力する撮像手段と、前記ＮＴＳＣ方式信号をサンプリングしてデジタル画像として取り込む画像取り込み手段と、該画像取り込み手段にて取り込んだ画像に含まれるナンバープレートの画像を画像処理により読み取る読み取り手段と、を備えるナンバープレート読み取り装置であって、
前記撮像手段にて撮像する車輌の画像を垂直方向に伸長する画像伸長手段を備える、
ことを特徴とするナンバープレート読み取り装置。
【請求項２】
前記画像伸長手段が、垂直方向に湾曲する半円筒状の凹面鏡である、
ことを特徴とする請求項１に記載のナンバープレート読み取り装置。
【請求項３】
ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像し、該撮像した画像をＮＴＳＣ方式信号にて出力する撮像手段と、前記ＮＴＳＣ方式信号をサンプリングしてデジタル画像として取り込む画像取り込み手段と、該画像取り込み手段にて取り込んだ画像に含まれるナンバープレートの画像を画像処理により読み取る読み取り手段と、を備えるナンバープレート読み取り装置であって、
前記撮像手段にて撮像する車輌の画像の垂直方向と水平方向を変更する方向変更手段を備える、
ことを特徴とするナンバープレート読み取り装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、白黒のＮＴＳＣ方式信号にて撮像した画像を出力する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のナンバープレート読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌のナンバープレートを撮像して読み取るナンバープレート読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌のナンバープレートを撮像して読み取るナンバープレート読み取り装置としては、例えば、車輌の画像をカメラで撮像し、該撮像した画像の補正等を実施して画像認識によって読み取るものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６３８６９号公報
【特許文献２】特開２００９−２９４７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来のナンバープレート読み取り装置では、撮像手段（カメラ）で撮像した自動車の画像を画像認識するものであるので、画像認識を行う画像の解像度が低いと、画像認識（読み取り）の精度が著しく低下して、読み取りが不正確になったり不能となってしまう場合がある。
【０００５】
特に、日本のナンバープレートの場合には、使用の本拠を示す表記に、漢字やひらがなが使用されているとともに、これら漢字として、水平線の数が多い漢字（練馬や群馬など）が多く、このような漢字の画像認識（読み取り）が不能となってしまうことが多い。
【０００６】
このため、画像認識を行う画像の解像度を高めて画像認識（読み取り）の精度を向上させるために、撮像手段（カメラ）で撮像した撮像画像を、撮像手段（カメラ）からデジタルデータにて出力して画像認識装置に入力し、画像認識を行うことが検討されているが、このような撮像画像をデジタルデータにて出力する撮像手段（カメラ）等は、非常に高価であることから、装置全体が高価となってしまうという問題がある。
【０００７】
一方、アナログ信号であるＮＴＳＣ信号にて撮像画像を出力する従来の撮像手段（カメラ）は、安価であることから装置全体のコストを低く抑えることができるものの、ＮＴＳＣ信号の場合には、垂直方向の解像度が、走査線の本数にて規定されているために、水平方向のように、サンプリング周波数を高めること等によって画像の解像度を高めることができず、上記したように、水平線の数が多い漢字（練馬や群馬など）については、画像認識（読み取り）が不能となり易く、十分な画像認識（読み取り）精度を確保できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、低コストで且つ十分な画像認識（読み取り）精度を得ることのできるナンバープレート読み取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のナンバープレート読み取り装置は、
ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像し、該撮像した画像をＮＴＳＣ方式信号にて出力する撮像手段と、前記ＮＴＳＣ方式信号をサンプリングしてデジタル画像として取り込む画像取り込み手段と、該画像取り込み手段にて取り込んだ画像に含まれるナンバープレートの画像を画像処理により読み取る読み取り手段と、を備えるナンバープレート読み取り装置であって、
前記撮像手段にて撮像する車輌の画像を垂直方向に伸長する画像伸長手段を備える、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、ＮＴＳＣ方式信号を出力する撮像手段を利用するので、装置全体のコストを低く抑えることができるとともに、ＮＴＳＣ方式信号において解像度を高めることができない垂直方向の画像が、画像伸長手段にて垂直方向に伸長されて撮像されるので、見かけ上の解像度を高めることができるので、低コストで且つ十分な画像認識（読み取り）精度を得ることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載のナンバープレート読み取り装置は、請求項１に記載のナンバープレート読み取り装置であって、
前記画像伸長手段が、垂直方向に湾曲する半円筒状の凹面鏡である、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、安価にて画像伸長手段を形成できる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載のナンバープレート読み取り装置は、
ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像し、該撮像した画像をＮＴＳＣ方式信号にて出力する撮像手段と、前記ＮＴＳＣ方式信号をサンプリングしてデジタル画像として取り込む画像取り込み手段と、該画像取り込み手段にて取り込んだ画像に含まれるナンバープレートの画像を画像処理により読み取る読み取り手段と、を備えるナンバープレート読み取り装置であって、
前記撮像手段にて撮像する車輌の画像の垂直方向と水平方向を変更する方向変更手段を備える、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、ＮＴＳＣ方式信号を出力する撮像手段を利用するので、装置全体のコストを低く抑えることができるとともに、ＮＴＳＣ方式信号において解像度を高めることができる水平方向の画像が、垂直方向の画像に変更されるので、垂直方向の画像の解像度を高めることが可能となるので、低コストで且つ十分な画像認識（読み取り）精度を得ることができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載のナンバープレート読み取り装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のナンバープレート読み取り装置であって、
前記撮像手段は、白黒のＮＴＳＣ方式信号にて撮像した画像を出力する、
ことを特徴としている。
この特徴によれば、ＮＴＳＣ方式信号が、カラー信号が重畳されていない白黒のＮＴＳＣ方式信号であるので、サンプリング周波数がカラー信号により制限されることがないので、走査線方向の解像度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例におけるナンバープレート読み取り装置を示すシステム構成図である。
【図２】実施例における画像処理ユニットの構成を示す図である。
【図３】実施例に用いた凹面鏡を示す図である。
【図４】実施例における画像の伸長状況を示す図である。
【図５】白黒ＮＴＳＣ方式信号とカラーＮＴＳＣ方式信号の違いを示す図である。
【図６】実施例における画像処理ユニットにおいて実行される車輌番号認識処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るナンバープレート読み取り装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明のナンバープレート読み取り装置の一例を示すシステム構成図である。本実施例のナンバープレート読み取り装置は、図１に示すように、ナンバープレートが装着された車輌の画像を撮像するカメラユニット２と、該カメラユニット２に接続ケーブル３を介して接続され、該接続ケーブル３を介して白黒ＮＴＳＣ方式信号が入力される画像処理ユニット１とから主に、構成されている。
【００１６】
カメラユニット２は、ＮＴＳＣ方式信号が出力可能なカメラであって、ＮＴＳＣ方式において規定されている所定解像度（例えば、６４０×４８０画素）以上にて撮像可能なものであれば良い。
【００１７】
これらカメラユニット２は、図１に示すように、車輌が通過する通路の側方位置に、車輌の進行方向側に斜めに向くように設置されており、該カメラユニット２が向けられている方向には、図２に示すように、垂直方向に湾曲する半円筒状の凹面鏡４が配置されていて、該凹面鏡４にて車輌の画像光が反射されることで、垂直方向に伸長された車輌の画像がカメラユニット２によって撮像される。
【００１８】
カメラユニット２からは、撮像した垂直方向に伸長された車輌の画像が白黒のＮＴＳＣ方式信号にて出力され、  該出力された白黒のＮＴＳＣ方式信号が接続ケーブル３を介して画像処理ユニット１に入力される。
【００１９】
この画像処理ユニット１は、入力された白黒のＮＴＳＣ方式信号に基づく画像を取り込んで、画像認識によりナンバープレートの読み取りを実施し、該読み取ったナンバープレートの情報を車輌の通過履歴として記憶する機能を有している。
【００２０】
画像処理ユニット１は、図２に示すように、ユニット内部にてデータの送受を行うデータバスに、該画像処理ユニット１が実施する各種処理を行うＣＰＵ１１、ワークメモリ等として使用されるＲＡＭ１２、時刻情報やカレンダ情報を出力するＲＴＣ１３、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等から成る記憶装置１４、コンピュータ通信網に接続され、該コンピュータ通信網に接続されたコンピュータ端末からのアクセスにより、通過履歴の配信やリモート設定を実施可能とするための通信部１５と、入力されるＮＴＳＣ方式信号を取り込むためのビデオキャプチャー部１６とが接続された小型のコンピュータであり、この実施例では、たばこの箱程度の小型の方形箱状とされており、該方形箱状のケース内に、ビデオキャプチャー用の拡張基板を搭載したワンボードマイコンを収納することによって画像処理ユニット１を作製している。
【００２１】
ビデオキャプチャー部１６は、ＮＴＳＣ方式信号をコンピュータの画像処理に利用可能な所定形式の画像のデジタルデータに変換して取り込む機能を有しているものであれば良い。
【００２２】
ここで、本実施例に用いた凹面鏡４について説明すると、図３に示すように、垂直方向に湾曲する半円筒状とされた凹面鏡であり、撮像物の画像を、図４に示すように、垂直方向に伸長する。
【００２３】
この実施例では、凹面鏡４の曲率と配置位置により、図４に示すように、垂直方向に伸長率を２５０％程度にしているが、これら伸長率は、使用するカメラの仕様等により、適宜に設定すれば良い。
【００２４】
また、本実施例では凹面鏡４を使用して画像を垂直方向に伸長する形態を例示しており、このように、凹面鏡４を使用することで、使用するカメラの仕様に合致した任意の曲率のものであって、十分な精度のものを比較的簡便に製作することができることから好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら凹面鏡４に代えて垂直方向に湾曲するかまぼこ状の棒状レンズを使用して、画像を垂直方向に伸長するようにしても良い。
【００２５】
このように、画像を垂直方向に伸長する必要がＮＴＳＣ方式信号の場合において必要であることと、使用するＮＴＳＣ方式信号の場合には、白黒のＮＴＳＣ方式信号を用いる理由について、図５を用いて説明すると、ＮＴＳＣ方式信号の場合において垂直方向の解像度は、走査線の本数で規定されるため、該走査線の本数以上に解像度を高めることが理論上不可能であるので、画像を伸長することで、対象画像を横切る走査線の本数を増加（本実施例では２．５倍）させることによって、見かけ上の解像度を高める必要がある。これに対し、水平方向の解像度は、ビデオキャプチャー部１６において１の走査線のサンプリング周波数を高めることにより、実質的な解像度を高めることができるものの、ＮＴＳＣ方式信号がカラーのＮＴＳＣ方式信号である場合には、画像の白黒信号上にカラー信号が重畳されているため、サンプリング周波数が制限されてしまうので、十分な水平解像度を得るために、サンプリング周波数が制限されることのない白黒のＮＴＳＣ方式信号を用いることが好ましい。但し、カラー信号であってサンプリング周波数が制限されても十分な水平解像度が得られる場合には、カラーのＮＴＳＣ方式信号を用いようにしても良い。
【００２６】
次に、画像処理ユニット１において実施される車輌番号認識処理について説明すると、画像処理ユニット１のＣＰＵ１１は、図６に示すように、まず、車輌の通過検出有りか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００２７】
この車輌の通過検出は、カメラユニット２から出力される白黒のＮＴＳＣ方式信号の画像に、車輌が含まれているか否かを画像認識にて検出すれば良い。尚、これらの通過検出を、画像認識以外の個別のセンサー等によって検出するようにしても良い。
【００２８】
ステップＳ１にて車輌の通過検出無しを判定した場合には、再度Ｓ１に戻って、繰返し車輌の通過検出有りか否かを判定する。
【００２９】
ステップＳ１にて車輌の通過検出有りと判定した場合には、ステップＳ２に進み、画像中に含まれるナンバープレートの領域を画像認識にて特定する。
【００３０】
具体的には、ナンバープレートの特徴である数字を含み、該数字を囲む方形の形状領域を抽出することにより、ナンバープレートの領域を特定すれば良い。
【００３１】
そして、特定したナンバープレートの領域について車番認識処理を実行してナンバープレートの読み取りを実行する（ステップＳ３）。
【００３２】
この車番認識処理においては、特定したナンバープレートの領域内に含まれる漢字やひらがなや数字を、予め記憶装置１４に記憶されているナンバープレートに使用されている漢字やひらがなや数字とマッチングさせ、最も一致するものを選択することで読み取りを実施する。
【００３３】
これらマッチングにおいては、前述したように、使用の本拠を示す「練馬」や「群馬」などのように、水平線の数が多い漢字が含まれる場合があるが、本実施例によれば、これら水平線の数が多い漢字が含まれるナンバープレートであっても、画像が垂直方向に伸長されることによって、垂直方向の見かけ上の解像度が高められているので、これらマッチングにおいても、誤って他の漢字や数字等と一致すると判定されてしまうことを回避でき、良好な読み取り精度を得ることができる。
【００３４】
そして、このようにして読み取ったナンバープレートの車番のデータと、ＲＴＣ１３から取得したその時点の時刻情報とを対応付けて通過履歴として記憶装置１４に追加記憶して、当該車輌番号認識処理を終了する。
【００３５】
これら、記憶装置１４に記憶された通過履歴は、前述したように、コンピュータ通信網に接続されたコンピュータ端末から画像処理ユニット１にアクセスすることにより、コンピュータ端末に配信されて、コンピュータ端末において、これら通過履歴を確認することができる。
【００３６】
尚、これら確認された通過履歴は、コンピュータ端末における操作により、記憶装置１４から削除することができるので、通過履歴が記憶装置１４の記憶容量を超過してしまうことはない。
【００３７】
また、これら通過履歴としては、読み取った車番だけではなく、撮像した画像も併せて記憶しておき、通過した車輌を画像（写真）にて確認できるようにしても良い。
【００３８】
以上、実施例１によれば、ＮＴＳＣ方式信号を出力する安価なカメラユニット２を利用するので、装置全体のコストを低く抑えることができるとともに、ＮＴＳＣ方式信号において解像度を高めることができない垂直方向の画像が、画像伸長手段となる凹面鏡４によって垂直方向に伸長されて撮像されるので、見かけ上の解像度を高めることができるので、低コストで且つ十分な画像認識（読み取り）精度を得ることができる。
【実施例２】
【００３９】
次に、請求項３に対応する実施例２について説明する。この実施例２の特徴としては、前述した実施例１が、垂直方向の解像度を高める手法として、ＮＴＳＣ方式信号が、水平方向とは異なり垂直方向の解像度を高めることができないために、カメラユニット２にて撮像される画像を、凹面鏡４によって垂直方向に伸長する光学的手法によるものであるのに対し、本実施例２では、ナンバープレートにおいて、最も認識が困難な使用の本拠を示す漢字について、多くの水平線を有する漢字が多く、水平解像度よりも、垂直解像度を高めた方が、認識精度を高めることができることに着目し、凹面鏡４に代えて、撮像する車輌の画像を９０度回転させる回転ミラーを使用する。
【００４０】
これら、回転ミラーとしては、例えば、両端が開口した円筒状のケース内に、所定角度に傾斜して配置された対向する２枚の鏡を内在したものを好適に使用することができる。
【００４１】
このように、垂直方向と水平方向とを入れ替えることにより、カメラユニット２からは、垂直方向の画像が、図５に示すように、サンプリング周波数を高めることにより解像度を高めることのできる水平信号として出力されるので、サンプリング周波数として画像認識に必要な解像度の周波数を設定することにより、多くの水平線を有する漢字についても、良好な画像認識を行うことができる。
【００４２】
このように、本実施例２では、方向変更手段として回転ミラーを使用して垂直方向と水平方向とを入れ替えるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら方向変更手段としては、カメラユニット２の配置状態を、９０度回転させて配置することのできるカメラホルダー等であっても良いが、このように、カメラユニット２を９０度回転させて配置すると、カメラユニット２に内蔵されている部品によっては、９０度回転させることにより信頼性が著しく低下するものもあるので、回転ミラーを使用することにより、カメラユニット２は通常の使用状態にて使用できるようにすることが好ましい。
【００４３】
以上、上記各実施例によれば、ＮＴＳＣ方式信号を出力する安価なカメラユニット２を利用するので、装置全体のコストを低く抑えることができるとともに、ＮＴＳＣ方式信号において解像度を高めることができる水平方向の画像が、垂直方向の画像に変更されるので、垂直方向の画像の解像度を高めることが可能となるので、低コストで且つ十分な画像認識（読み取り）精度を得ることができる。
【００４４】
また、前記各実施例によれば、ＮＴＳＣ方式信号が、カラー信号が重畳されていない白黒のＮＴＳＣ方式信号であるので、サンプリング周波数がカラー信号により制限されることがないので、走査線方向の解像度をより高めることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１    画像処理ユニット
２    カメラユニット
３    接続ケーブル
４    凹面鏡
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＡＭ
１３  ＲＴＣ
１４  記憶装置
１５  通信部
１６  ビデオキャプチャー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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