(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を撮像するカメラを備え、通行車両のナンバープレート画像を採取し、ナンバープレート上の各認識領域を切り出し、各認識領域に対して認識操作を行うナンバープレート認識方法において、
２桁の数字と３桁の数字の車種コードが混在する場合の車種コードの認識領域に対する認識操作は、ナンバープレートの画像データから、ナンバープレート中に設けられた車種コードを２桁の数字として仮定して陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す一方、前記車種コードを３桁の数字として仮定してナンバープレートの画像データから陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出し、
前記切り出した陸運支局コードの認識領域において左から２文字目の文字が配置される可能性が高い領域を想定し、この領域内の一箇所と、陸運支局コードの認識領域における左端との離間距離を算出し、該離間距離を２／３桁仮判定距離として記憶し、
陸運支局コードの認識領域の左端地点と、上記３桁の数字として仮定して切り出した車種コードの認識領域の左端地点との間の離間距離を算出し、
この離間距離と前記２／３桁仮判定距離とを比較した結果、前記２／３桁仮判定距離が大の場合、車種コードが２桁であると仮判定し、一方、前記２／３桁仮判定距離が小の場合、車種コードが３桁であると仮判定し、
切り出した認識領域それぞれを認識し、車種コードが２桁と仮判定したときの認識結果である類似度と、車種コードが３桁と仮判定したときの認識結果である類似度とを比較し、類似度がより確からしい方を認識結果とすることで、そのナンバープレートの車種コードが２桁の数字であるのか、３桁の数字であるのかを判定することを特徴とするナンバープレート認識方法。
【請求項２】
道路を撮像するカメラを備え、通行車両のナンバープレート画像を採取し、ナンバープレート上の各認識領域を切り出し、各認識領域に対して認識操作を行うナンバープレート認識装置において、
２桁の数字と３桁の数字の車種コードが混在する場合の車種コードの認識領域に対する認識装置は、ナンバープレートの画像データから、ナンバープレート中に設けられた車種コードを２桁の数字として仮定して陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す第１の画像切り出し手段と、
前記車種コードを３桁の数字と仮定してナンバープレートの画像データから陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す第２の画像切り出し手段と、
前記切り出した陸運支局コードの認識領域において左から２文字目の文字が配置される可能性が高い領域を想定し、この領域内の一箇所と、陸運支局コードの認識領域における左端との離間距離を算出し、該離間距離を２／３桁仮判定距離として記憶する手段と、
陸運支局コードの認識領域の左端地点と、上記３桁の数字として仮定して切り出した車種コードの認識領域の左端地点との間の離間距離を算出する手段と、
この離間距離と前記２／３桁仮判定距離とを比較し、前記２／３桁仮判定距離が大の場合、車種コードが２桁であると仮判定し、一方、前記２／３桁仮判定距離が小の場合、車種コードが３桁であると仮判定する手段と、
車種コードが２桁と仮判定したときの認識結果である類似度と、車種コードが３桁と仮判定したときの認識結果である類似度とを比較し、類似度がより確からしい方を認識結果とすることで、そのナンバープレートの車種コードが２桁の数字であるのか、３桁の数字であるのかを判定する認識手段と、
を備えたことを特徴とするナンバープレート認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のナンバープレートの画像を採取して、その画像の解析を行ってナンバープレートの認識を行うナンバープレート認識方法およびナンバープレート認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、走行中の車両のナンバープレートを認識する方法として、次のようなものがある。すなわち、走行中の車両の前端部に設けられたナンバープレートをカメラ等で撮像して、得られた画像データから図８に示すように、陸運支局コード５０、車種コード５１，用途コード５２、一連番号５３といったコードが存在する認識領域を切り出す。そして、切り出した認識領域の文字認識を行ってナンバープレートを認識する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のナンバープレート認識方法には次のような課題があった。すなわち、平成１０年度にはナンバープレートの改正が予定されており、この改正によれば、車種コードは、図９に示すように、２桁から３桁の数字を備えた車種コード５４に変更されることになる。これに対して、従来のナンバープレート認識方法では、２桁の車種コード５１を前提にして認識を行うようになっているために、改正により３桁の数字からなる車種コード５４では、認識できなくなってしまう。そこで、平成１０年度の予定されているナンバープレートの改正に対応したナンバープレートの認識方法が要望されていた。
【０００４】
このような要望に対しては、車種コードの桁の前提を３桁に変更して対応することが考えられる。しかしながら、平成１０年度にナンバープレートの改正が行われても、当分の間は、改正前に登録された２桁の車種コード５１のナンバープレートを有する車両と、改正後に登録された３桁の車種コード５４のナンバープレートを有する車両とが、道路上に混在することになる。そのため、単に、車種コードの桁の前提を３桁に変えただけでは、３桁の車種コード５４を有するナンバープレートの認識はできるかもしれないが、２桁の車種コード５１を有するナンバープレートの認識ができなくなってしまう。
【０００５】
したがって、本発明においては、桁の異なる車種コードを有するナンバープレートであっても確実に認識することができるようにすることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明では、道路を撮像するカメラを備え、通行車両のナンバープレート画像を採取し、ナンバープレート上の各認識領域を切り出し、各認識領域に対して認識操作を行うナンバープレート認識方法において、２桁の数字と３桁の数字の車種コードが混在する場合の車種コードの認識領域に対する認識操作は、ナンバープレートの画像データから、ナンバープレート中に設けられた車種コードを２桁の数字として仮定して陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す一方、前記車種コードを３桁の数字として仮定してナンバープレートの画像データから陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出し、前記切り出した陸運支局コードの認識領域において左から２文字目の文字が配置される可能性が高い領域を想定し、この領域内の一箇所と、車種コードの認識領域における左端との離間距離を算出し、該離間距離を２／３桁仮判定距離として記憶し、陸運支局コードの認識領域の左端地点と、上記３桁の数字として仮定して切り出した車種コードの認識領域の左端地点との間の離間距離を算出し、この離間距離と前記２／３桁仮判定距離とを比較した結果、前記２／３桁仮判定距離が大の場合、車種コードが２桁であると仮判定し、一方、前記２／３桁仮判定距離が小の場合、車種コードが３桁であると仮判定し、切り出した認識領域それぞれを認識し、車種コードが２桁と仮判定したときの認識結果である類似度と、車種コードが３桁と仮判定したときの認識結果である類似度とを比較し、類似度がより確からしい方を認識結果とすることで、そのナンバープレートの車種コードが２桁の数字であるのか、３桁の数字であるのかを判定しており、これにより上記課題を達成している。
【０００７】
請求項２に係る本発明では、道路を撮像するカメラを備え、通行車両のナンバープレート画像を採取し、ナンバープレート上の各認識領域を切り出し、各認識領域に対して認識操作を行うナンバープレート認識装置において、  ２桁の数字と３桁の数字の車種コードが混在する場合の車種コードの認識領域に対する認識装置は、ナンバープレートの画像データから、ナンバープレート中に設けられた車種コードを２桁の数字として仮定して陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す第１の画像切り出し手段と、前記車種コードを３桁の数字と仮定してナンバープレートの画像データから陸運支局コードと車種コードの認識領域を切り出す第２の画像切り出し手段と、前記切りだした陸運支局コードの認識領域において左から２文字目の文字が配置される可能性が高い領域を想定し、この領域内の一箇所と、車種コードの認識領域における左端との離間距離を算出し、該離間距離を２／３桁仮判定距離として記憶する手段と、陸運支局コードの認識領域の左端地点と、上記３桁の数字として仮定して切り出した車種コードの認識領域の左端地点との間の離間距離を算出する手段と、この離間距離と前記２／３桁仮判定距離とを比較し、前記２／３桁仮判定距離が大の場合、車種コードが２桁であると仮判定し、一方、前記２／３桁仮判定距離が小の場合、車種コードが３桁であると仮判定する手段と、車種コードが２桁と仮判定したときの認識結果である類似度と、車種コードが３桁と仮判定したときの認識結果である類似度とを比較し、類似度がより確からしい方を認識結果とすることで、そのナンバープレートの車種コードが２桁の数字であるのか、３桁の数字であるのかを判定する認識手段とを備えることで、上記課題を解決している。
【０００８】
これら請求項１ないし請求項２の方法，装置によれば、車種コードを２桁の数字ないし３桁の数字と仮定してそれぞれ認識した認識結果を比較し、例えば、より類似度の高い方が確からしいとして、車種コードの桁数を決定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態のナンバープレート認識装置の構成を示す図である。なお、以下に示す本実施の形態の説明では、取り込んだナンバープレート画像の上段に位置する文字領域に存在する陸運支局コード５０および車種コード５１，５４の切り出しおよび認識に関して説明しており、ナンバープレート画像の下段に位置する文字領域に存在する用途コード５２および一連番号５３の切り出しおよび認識に関しては従来と同じであるので、その説明は省略している。
【００１０】
このナンバープレート認識装置は、撮像手段１と、第１の画像切り出し手段２と、第２の画像切り出し手段３と、認識手段４とを備えている。撮像手段１は、道路を撮像するカメラ等（図示省略）を備えて、通行車両のナンバープレート画像を採取している。第１の画像切り出し手段２は、撮像手段１で撮像されたナンバープレートの車種コードを２桁の数字からなる車種コード５１（図８参照）と仮定して、ナンバープレート画像から各認識領域を切り出している。第２の画像切り出し手段３は、撮像手段１で撮像されたナンバープレートの車種コードを３桁の数字からなる車種コード５４（図９参照）と仮定して、ナンバープレート画像から各認識領域を切り出している。認識手段４は、第１，第２の画像切り出し手段２，３で切り出されたナンバープレートの各認識領域に対して認識操作を行い、さらに、その認識結果を比較してナンバープレート中の車種コードを判定している。そして、その判定結果に車種コードの桁数が正しいと判定したナンバープレートの認識結果を出力している。
【００１１】
次に、このナンバープレート認識装置を用いたナンバープレートの認識方法を図２を参照して説明する。
【００１２】
まず、通行車両のナンバープレート画像を撮像手段１で採取し、採取したナンバープレート画像のデータにおいて、図示しない二値化手段によりその上段に位置する文字領域５の二値化を行ったうえで、第１，第２の画像切り出し手段２，３に入力する。
【００１３】
第１の画像切り出し手段２は、図２に示すように、入力されるナンバープレート画像から、次のようにして２桁の車種コード５１に対応する認識領域８１、および陸運支局コード５０の認識領域１１１を切り出す。
【００１４】
まず、２桁の車種コード５１に対応する認識領域８１の切り出しを説明する。すなわち、上段の文字領域５の画像データに対して垂直投影長データ７を作成する。次に、作成した垂直投影長データ７をその右端から左側に向かって走査し、車種コード５１の認識範囲８ａ１を切り出す。第１の画像切り出し手段２による認識範囲８ａ１の切り出しは次のようにして行う。
【００１５】
車種コード５１を構成する数字はある程度離間してナンバープレート上に配置されている。そのため、第１の画像切り出し手段２が垂直投影長データ７を右端から走査していくと、（車種コード５１の１桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ１→１桁目の数字と２桁目の数字との間の無データ領域７ｂ１→２桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ２→２桁目の数字の左側の無データ領域７ｂ２→…）といった領域がこの記載順に検出されることになる。これに対して、２桁の車種コード５１であると仮定すると、最初の画像データ領域７ａ１が検出された地点Ｐ１から２桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ２の検出が終了して無データ領域７ｂ２の検出が始まった地点Ｐ２までを、車種コード５１の認識範囲８ａ１であると見なすことができる。そこで、第１の画像切り出す手段２では、検出した地点Ｐ１から地点Ｐ２までを、垂直投影長６に沿った車種コード５１の認識範囲８ａ１であると判断して切り出す。
【００１６】
次に、このようにして切り出した垂直投影長６に沿った認識範囲８ａ１で水平投影長データ１０１を作成して車種コード５１の認識範囲８ｂ１を切り出す。このようにして垂直、水平の両投影長６，９に沿った認識範囲８ａ１，８ｂ１を切り出すことにより、車種コード５１の認識領域８１を決定する。
【００１７】
次に、陸運支局コード５０の認識領域１１１の切り出しを説明する。すなわち垂直投影長データ７をその左端から右側に向かって走査していき、最初に垂直投影長データ７が立ち上がる地点Ｐ３を検出すると、この地点Ｐ３を陸運支局コード５０の認識領域１１１における左端地点とみなす。次に、垂直投影長データ７を車種コード５１の認識領域８１の左端地点Ｐ２から左側に向かって走査していき、最初に垂直投影長データ７が立ち上がる地点Ｐ４を、陸運支局コード５０の認識領域１１１における右端地点とみなす。第１の画像切り出す手段２では、検出した地点Ｐ３から地点Ｐ４までを、垂直投影長６に沿った陸運支局コード５０の認識範囲１１ａ１であると判断して切り出す。
【００１８】
次に、このようにして切り出した認識範囲１１ａ１の範囲で水平投影長データ１２１を作成して、水平投影長９に沿った陸運支局コード５０の認識範囲１１ｂ１を切り出す。このようにして垂直、水平の両投影長６，９に沿った認識範囲１１ａ１，１１ｂ１を切り出すことにより、陸運支局コード５０の認識領域１１１を決定する。
【００１９】
次に、第２の画像切り出し手段３によるナンバープレート画像の切り出しを図３を参照して説明する。すなわち、ナンバープレート画像データの上段に位置する文字領域５の二値化データに対して垂直投影長データ７を作成する。なお、垂直投影長データ７の作成は第１の画像切り出し手段２と同様であるので、第１の画像切り出し手段２が作成した垂直投影長データ７を用いてもよい。
【００２０】
次に、作成した垂直投影長データ７をその右端から左側に向かって走査し、車種コード５４（３桁の車種コード５４に対応している）の認識範囲８ａ２を切り出す。第２の画像切り出し手段３による認識範囲８ａ２の切り出しは次のようにして行う。すなわち、車種コード５４を構成する数字はある程度離間してナンバープレート上に配置されている。そのため、第２の画像切り出し手段３が垂直投影長データ７をその右端から走査していくと、（車種コード５４の１桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ１→１桁目の数字と２桁目の数字との間の無データ領域７ｂ１→２桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ２→２桁目と３桁目の数字との間の無データ領域７ｂ２→３桁目の数字による生じる画像データ領域７ａ３→３桁目より左側の無データ領域７ｂ３→…）といった領域がこの記載順に検出されることになる。これに対して、車種コードを３桁の車種コード５４であると仮定すると、最初の画像データ領域７ａ１が検出された地点Ｐ１から３桁目の数字により生じる画像データ領域７ａ３の検出が終了して無データ領域７ｂ３の検出が始まった地点Ｐ５までを、垂直投影長６に沿った車種コード５４の認識範囲８ａ２であると見なすことができる。そこで、第２の画像切り出す手段３では、検出した地点Ｐ１から地点Ｐ５までを、垂直投影長６に沿った車種コード５４の認識範囲８ａ２であると判断して切り出す。
【００２１】
次に、このようにして切り出した垂直投影長６に沿った認識範囲８ａ２で水平投影長データ１０２を作成し、これによって車種コード５４の認識範囲８ｂ２を切り出す。このようにして垂直、水平の両投影長６，９に沿った認識範囲８ａ２，８ｂ２を切り出すことにより、車種コード５４の認識領域８２を決定する。
【００２２】
次に、垂直投影長６に沿った陸運支局コード５０の認識領域１１２の切り出しを説明する。すなわち、垂直投影長データ７をその左端から右側に向かって走査していき、最初に垂直投影長データ７が立ち上がる地点Ｐ３を検出すると、この地点Ｐ３を陸運支局コード５０の認識領域１１における左端地点とみなす。
【００２３】
このようにして認識領域１１２の左端地点Ｐ３を検出したのち、車種コードの桁の仮判定を次のようにして行う。
【００２４】
陸運支局コード５０を構成する文字列において左端から２文字目の文字が存在すると仮定した場合に、その２文字目の文字が配置される可能性の高い領域を想定する。そして、想定した領域内の一箇所（例えばその領域の中心箇所）と前記左端地点Ｐ３との離間距離を算出して、離間距離を２／３桁仮判定距離ＤＸとして記憶しておく。
【００２５】
そして、まず、垂直投影長データ７をその左端から右側に向かって走査していき、最初に垂直投影長データ７が立ち上がる地点Ｐ３を検出すると、この地点Ｐ３を陸運支局コード５０の認識領域１１２における左端地点とみなす。２／３桁仮判定距離Ｄｘは、例えば、画素数で記憶しておく。
【００２６】
さらに、第２の画像切り出し手段３で切り出した認識領域８２の左端地点Ｐ５と認識領域１１２の左端地点Ｐ３との間の離間距離Ｄ３−５を算出し、算出した離間距離Ｄ３−５と予め記憶している２／３桁仮判定距離ＤＸを比較する。そして、Ｄ３−５＜ＤＸとなった場合には、認識領域１１２の左端地点Ｐ３から２／３桁仮判定距離ＤＸだけ右方向に移動した地点Ｐｘより、第２の画像切り出し手段３で切り出した認識領域８２の左端地点Ｐ５が左側に位置しているとして、２桁の車種コード５１と仮判定する。一方、Ｄ３−５≧ＤＸとなった場合には、地点Ｐｘより認識領域８２の左端地点Ｐ５が右側に位置しているとして、３桁の車種コード５４と仮判定する。
【００２７】
図４の例では、（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）の場合を２桁の車種コード５１と判定し、（ｃ），（ｆ），（ｇ）の場合を３桁の車種コード５４と仮判定する。
【００２８】
そして、このような２／３桁仮判定操作において、２桁の車種構成５１と判定した場合には、第２の画像切り出し手段３による認識領域８２，１１２の切り出しを停止する。
【００２９】
一方、３桁の車種構成５４と判定された場合には、第２の画像切り出す手段３は次のようにして陸運支局コード５０（認識領域１１２）の切り出しを行う。すなわち、垂直投影長データ７を車種コード５４の認識領域８２の左端地点Ｐ５から左側に向かって走査していき、最初に垂直投影長データ７が立ち上がる地点Ｐ６を、陸運支局コード５０の認識領域１１２における右端地点とみなす。そして、検出した地点Ｐ６から地点Ｐ３までを、垂直投影長６に沿った陸運支局コード５０の認識範囲１１ａ２であると判断して切り出す。
【００３０】
そして、このようにして切り出した認識範囲１１ａ２の範囲で水平投影長データ１２２を作成して、陸運支局コード５０の認識範囲１１ｂ２を切り出す。このようにして垂直、水平の両投影長６，９に沿った認識範囲１１ａ２，１１ｂ２を切り出すことにより、陸運支局コード５０の認識領域１１２を決定する。
【００３１】
次に、認識手段４の操作を説明する。
【００３２】
第２の画像切り出し手段３で、３桁の車種コード５４と仮判定された場合には、第１の画像切り出し手段２により切り出された認識領域１１１（陸運支局コード５０）と認識領域８１（車種コード５１）、および第２の画像切り出し手段３により切り出された認識領域１１２（陸運支局コード５０）と認識領域８２（車種コード５４）について、それぞれ認識操作を行う。そして、認識領域８１，１１１の認識結果である類似度と、認識領域８２，１１２の認識結果である類似度とを比較し、類似度がより確からしい方を認識結果として選択することで、車種コードの桁数を決定し、その桁数での認識結果（車種コード５１（５４）および陸運支局コード５０）を出力する。
【００３３】
例えば、図４（ｃ）の文字配列を有するナンバープレートの場合には、第１の画像切り出し手段２で切り出された認識領域８１，１１１は、図５（ａ）となり、第２の画像切り出し手段３で切り出された認識領域８２，１１２は図５（ｂ）となる。これら認識領域（８１，１１１），（８２，１１２）を認識手段４で認識した場合、図５（ａ）に示す認識領域１１１と図５（ｂ）に示す認識領域１１２とでは、認識領域１１１の方が類似度がより確からしいので、認識領域８１，１１１の切り取り方（２桁の車種コード５１）を選択する。
【００３４】
図４（ｆ），（ｇ）の文字配列を有するナンバープレートの場合には、第１の画像切り出し手段２で切り出された認識領域８１，１１１は、図６（ａ），図７（ａ）となり、第２の画像切り出し手段３で切り出された認識領域８２，１１２は図６（ｂ），図７（ｂ）となる。これら認識領域（８１，１１１），（８２，１１２）を認識手段４で認識した場合、図６（ａ），図７（ａ）に示す認識領域１１１，１１１と図６（ｂ），図７（ｂ）に示す認識領域１１２とでは、図６（ｂ），図７（ｂ）に示す認識領域１１２の方が類似度がより確からしいので、認識領域８２，１１２の切り取り方（３桁の車種コード５４）を選択する。
【００３５】
一方、第２の画像切り出し手段３で、２桁の車種コード５１と仮判定された場合には、第１の画像切り出し手段２で切り出された認識領域８１，１１１に対する認識を行って陸運支局コード５０および車種コード５１を決定する。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車種コードが３桁のナンバープレートの認識が可能になるうえ、２桁の車種コードを備えたナンバープレートと、３桁の車種コードを備えたナンバープレートとが混在している状況においても、精度よくナンバープレートの認識を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るナンバープレート認識装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の画像切り出し手段の切り出し操作を説明する図である。
【図３】第２の画像切り出し手段の切り出し操作を説明する図である。
【図４】第２の画像切り出し手段による２／３桁仮判定操作を説明する図である。
【図５】陸運支局コードおよび車種コードの切り出し方の例を示す図である。
【図６】陸運支局コードおよび車種コードの切り出し方の例を示す図である。
【図７】陸運支局コードおよび車種コードの切り出し方の例を示す図である。
【図８】２桁の車種コードを備えたナンバープレートの例を示す図である。
【図９】３桁の車種コードを備えたナンバープレートの例を示す図である。
【符号の説明】
１    撮像手段                                ２      第１の画像切り出し手段
３    第２の画像切り出し手段      ４      認識手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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