(57)【要約】      （修正有）【課題】コントラストが低い撮像画像に対応できる一方で、文字認識に必要なデータ処理量の低減と文字列の多様性への対処とを両立させることができる文字認識技術を提供する。【解決手段】（Ａ）複数の文字領域を含んで構成される文字列画像の全体について、前記文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補を定め、（Ｂ）前記文字切り出し位置候補を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域を決定し、前記文字候補領域の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定し、（Ｃ）前記文字候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択して、（Ｄ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域について前記（Ｃ）の画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果文字列として出力する。【選択図】  図５
2006309402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）それぞれに一の文字が写されている複数の文字領域を含んで構成される文字列画像の全体について、前記文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補を定めるステップと、
（Ｂ）前記文字切り出し位置候補を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域を決定し、前記文字候補領域の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップと、
（Ｃ）前記文字候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップと、
（Ｄ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域について前記（Ｃ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果文字列として出力するステップ
とを具備する
文字列認識方法。
【請求項２】
請求項１に記載の文字列認識方法であって、
前記文字切り出し位置候補は、前記文字列画像の各画素の輝度から決定される
文字列認識方法。
【請求項３】
請求項１に記載の文字列認識方法であって、
前記文字切り出し位置候補は、前記文字列画像の微分画像から決定される
文字列認識方法。
【請求項４】
請求項１に記載の文字列認識方法であって、
前記（Ｃ）ステップは、
（Ｃ１）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域のそれぞれの幅を算出するステップと、
（Ｃ２）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域のそれぞれについて、前記文字候補領域の画像と、予め用意されたテンプレート画像との相違度を算出するステップと、
（Ｃ３）前記文字候補領域の幅、及び前記相違度に基づいて文字らしさ評価値を算出するステップ
とを備え、
前記最適領域配置候補は、前記文字らしさ評価値に基づいて決定される
文字列認識方法。
【請求項５】
請求項１に記載の文字列認識方法であって、
前記（Ｃ）ステップは、更に、
（Ｃ４）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域の、隣接する２つの文字候補領域の隙間の幅を算出するステップと、
（Ｃ５）前記２つの文字候補領域の隙間の幅に基づいて、隙間らしさ評価値を算出するステップ
を備え、
前記最適領域配置候補は、前記隙間らしさ評価値に基づいて決定される
文字列認識方法。
【請求項６】
（Ｅ）ナンバープレートの小文字列が写されている小文字列画像の全体について、それぞれに前記小文字列の一の文字が写されている文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補を定めるステップと、
（Ｆ）前記文字切り出し位置候補を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域を決定し、前記文字候補領域の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップと、
（Ｇ）前記文字候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップと、
（Ｈ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域について前記（Ｇ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果の少なくとも一部として出力するステップ
とを具備する
ナンバープレート認識方法。
【請求項７】
請求項６に記載のナンバープレート認識方法であって、
更に、
（Ｉ）前記文字切り出し位置候補から前記小文字列の陸支コードが写されている陸支コード領域を決定するステップと、
（Ｊ）前記小文字列画像のうち前記陸支コード領域以外の領域に、車種コード領域を決定するステップ
とを具備し、
前記領域配置候補は、前記車種コード領域について定められた車種コード領域配置候補である
ナンバープレート認識方法。
【請求項８】
請求項７に記載の文字列認識方法であって、
前記（Ｇ）ステップは、
（Ｇ１）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域のそれぞれの幅を算出するステップと、
（Ｇ２）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域のそれぞれについて、前記文字候補領域の画像と、予め用意されたテンプレート画像との相違度を算出するステップと、
（Ｇ３）前記文字候補領域の幅、及び前記相違度に基づいて文字らしさ評価値を算出するステップ
とを備え、
前記最適領域配置候補は、前記文字らしさ評価値に基づいて決定される
文字列認識方法。
【請求項９】
請求項８に記載の文字列認識方法であって、
前記（Ｇ）ステップは、更に、
（Ｇ４）前記文字切り出し位置候補によって定められる前記文字候補領域の、隣接する２つの文字候補領域の隙間の幅を算出するステップと、
（Ｇ５）前記２つの文字候補領域の隙間の幅に基づいて、隙間らしさ評価値を算出するステップ
を備え、
前記最適領域配置候補は、前記隙間らしさ評価値に基づいて決定される
文字列認識方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のナンバープレート認識方法であって、
前記（Ｉ）ステップは、
（Ｉ１）前記文字切り出し位置候補を境界とし、前記小文字列画像の端に接し、且つ、所定範囲の幅を有する領域を陸支コード候補領域として定めるステップと、
（Ｉ２）前記陸支コード候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて前記陸支コード候補領域のうちから陸支コードが写されている陸支コード領域を決定するステップ
とを備え、
前記陸支コード領域として決定された前記陸支コード候補領域について認識された陸支コードが、前記認識結果の一部として出力される
ナンバープレート認識方法。
【請求項１１】
請求項６に記載のナンバープレート認識方法であって、
前記（Ｇ）ステップの前記画像認識では、前記小文字列の最も左に位置する文字に対応する前記文字候補領域については陸支コードのテンプレート画像が使用され、それ以外の文字に対応する前記文字候補領域については数字のテンプレート画像が使用され、
前記認識結果は、前記ナンバープレートの陸支コードの認識結果と前記ナンバープレートの車種コードの認識結果とを含む
ナンバープレート認識方法。
【請求項１２】
請求項６に記載のナンバープレート認識方法であって、
前記（Ｇ）ステップにおいて前記文字候補領域のうちの或る文字候補領域について行われた前記画像認識によって「１」という認識結果が得られた場合には、前記或る文字候補領域の周囲を含む拡大領域について再度の画像認識が行われ、前記拡大領域について「１」以外の認識結果が得られた場合には、前記或る文字候補領域を含む領域配置候補は、前記最適領域配置候補として選択されない
ナンバープレート認識方法。
【請求項１３】
請求項６に記載のナンバープレート認識方法であって、
前記文字候補領域は、矩形であり、
前記文字切り出し位置候補は、
前記文字候補領域の左端及び右端を決定する横方向文字切り出し位置候補と、
前記文字候補領域の上端及び下端を決定する縦方向文字切り出し位置候補
とを備える
ナンバープレート認識方法。
【請求項１４】
請求項６に記載のナンバープレート認識方法であって、
前記（Ｅ）ステップは、
（Ｅ１）  前記小文字列画像を上側部分と下側部分とに区分するステップと、
（Ｅ２）  前記下側部分の画像から前記文字切り出し位置候補を決定するステップ
とを備える
ナンバープレート認識方法。
【請求項１５】
それぞれに一の文字が写されている複数の文字領域を含んで構成される文字列画像を取得する撮像装置と、
前記文字列画像の文字認識を行う画像処理装置
とを備え、
前記画像処理装置は、下記ステップ群：
（Ａ）文字列画像の全体について、前記文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補を定めるステップ、
（Ｂ）前記文字切り出し位置候補を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域を決定し、前記文字候補領域の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップ、
（Ｃ）前記文字候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップ、及び
（Ｄ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域について前記（Ｃ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果文字列として出力するステップ
を実行するように構成された
文字列認識装置。
【請求項１６】
ナンバープレートの撮像画像を取得する撮像装置と、
前記撮像画像から前記ナンバープレートの文字認識を行うための画像処理装置
とを備え、
前記画像処理装置は、下記ステップ群：
（Ｋ）前記撮像画像から、前記ナンバープレートの小文字列が写されている小文字列画像を切り出すステップ、
（Ｅ）’前記小文字列画像の全体について、それぞれに前記小文字列の一の文字が写されている文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補を定めるステップ、
（Ｆ）前記文字切り出し位置候補を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域を決定し、前記文字候補領域の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップ、
（Ｇ）前記文字候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップ、及び
（Ｈ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域について前記（Ｆ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果の少なくとも一部として出力するステップ
を実行するように構成された
ナンバープレート認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字列認識方法、及びそれを行うための装置に関しており、特に、ナンバープレートの小文字列の認識に特に適した文字列認識方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置によって撮像された画像から文字を認識する文字認識は、様々な分野で応用されている。ナンバープレートに記載された文字を認識するナンバープレート認識は、文字認識の典型的な応用の一つである。
【０００３】
最も典型的な文字列認識方法は、撮像画像を２値化して２値化画像を生成し、その２値化画像とテンプレートとのイメージマッチングによって文字を認識する方法である。
【０００４】
この文字列認識方法の一つの問題点は、撮像画像のコントラストが低い場合に、文字を誤って認識しやすいことである。撮像画像を撮像する際に充分な光量が得られない場合、例えば、撮像装置に照明装置が設けられていない場合、撮像画像のコントラストが低下することがある。撮像画像のコントラストが低いと、２値化により文字線と背景を分離するための閾値を決定することが困難になるため、２値化画像から文字を構成する線が欠落したり、或いは、本来は分離されるべき２本の線が２値化画像において連結したりする。線の不所望な欠落や連結は、文字の誤認識の原因となる。
【０００５】
このような背景から、２値化処理を行わずに文字認識を行う技術の検討が行われている。例えば、特開平８−１４７４１４号公報（特許文献１）及び特開２００３−１４７４１４号公報（特許文献２）は、いずれも、画像データから正規化相互相関処理を用いて文字位置の検出及び文字認識を行う技術を開示している。詳細には、特許文献１に開示された文字認識技術は、文字列を構成する個々の文字位置を画像の全体について正規化相互相関法及びＤＰマッチングを行うことによって推定している。一方、特許文献２に開示された文字認識技術では、１文字ごとに正規化相互相関法を用いて位置検出を行い、その検出された位置を基準に次の文字位置を検出する方法を採用している。
【０００６】
２値化処理を行わずに文字認識を行う技術の一つの課題は、文字認識に必要なデータ処理量の低減と、文字列の多様性への対応の向上とを両立させることである。例えば、特許文献１に開示された技術では、正規化相互相関法に加えてＤＰマッチングを採用することにより、文字数が不定もしくは不明な撮像画像の文字位置を検出している。しかし、画像の全体について正規化相互相関法及びＤＰマッチングを行うため、文字認識に必要なデータ処理量が大きい。一方、特許文献２に開示された技術は、正規化相互相関法が行われる範囲が小さく、データ処理量の低減が可能である。しかしながら、特許文献２に開示された技術は、文字数が定まっている撮像画像にしか適用できない（例えば、特許文献２の段落〔０００６〕参照）。
【０００７】
文字列の多様性に対応できないこと、特に、文字数が可変である文字列の文字認識ができないことは、ナンバープレート認識、特にナンバープレートの小文字列の文字認識においては特に問題である；小文字列とは、車両の本拠の運輸支局又は自動車検査登録事務所を表示する文字である陸支コード（例えば、「神戸」、「品川」）と、自動車の種別及び用途を示す車種コード（例えば、「３３」、「５５」「５０１」）とから構成される文字列である。車種コードは２桁又は３桁の分類番号から構成されており、従って、ナンバープレートの小文字列の文字数は不定である。従って、文字列の文字数が一定であることを必要とする文字認識技術は、ナンバープレートの小文字列の認識には適用できない。
【０００８】
このような背景から、文字認識に必要なデータ処理量の低減と文字列の多様性への対処とを両立させることができる文字認識技術の提供が求められている。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１４７４１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４７４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、コントラストが低い撮像画像に対応できる一方で、文字認識に必要なデータ処理量の低減と文字列の多様性への対処とを両立させることができる文字認識技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。その手段を構成する技術的事項の記述には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲を限定的に解釈するために用いてはならない。
【００１２】
本発明による文字列認識方法は、
（Ａ）それぞれに一の文字が写されている複数の文字領域（１４〜１６）を含んで構成される文字列画像（１１）の全体について、前記文字領域（１４〜１６）の境界の候補である文字切り出し位置候補（１８、２５）を定めるステップと、
（Ｂ）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）を前記複数の文字領域（１４〜１６）の境界に対応付けて前記複数の文字領域（１４〜１６）の候補である文字候補領域（２１〜２４）を決定し、前記文字候補領域（２１〜２４）の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップと、
（Ｃ）前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップと、
（Ｄ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）について前記（Ｃ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果文字列として出力するステップ
とを具備する。
【００１３】
本発明による文字列認識方法では、文字列画像の全体ではなく、文字切り出し位置候補（１８、２５）から決定される文字候補領域（２１〜２４）について文字認識が行われるため、文字認識に必要なデータ処理量を低減させることができる。その一方で、本発明による文字列認識方法では、文字候補領域（２１〜２４）の組み合わせである領域配置候補から選択された最適領域配置候補に対応する文字列が認識結果として出力されるため、文字数が可変である文字列の文字認識が実現できる。このような文字列認識方法は、ナンバープレートの小文字列の認識に特に有効である。
【００１４】
前記文字切り出し位置候補（１８、２５）は、最も典型的には、前記文字列画像の各画素の輝度から決定される。また、前記文字切り出し位置候補（１８、２５）は、前記文字列画像の微分画像から決定されることも可能である。
【００１５】
前記（Ｃ）ステップは、
（Ｃ１）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）によって定められる前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれの幅を算出するステップと、
（Ｃ２）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）によって定められる前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれについて、前記文字候補領域（２１〜２４）の画像と、予め用意されたテンプレート画像との相違度を算出するステップと、
（Ｃ３）前記文字候補領域（２１〜２４）の幅、及び前記相違度に基づいて文字らしさ評価値を算出するステップ
とを備え、前記最適領域配置候補は、前記文字らしさ評価値に基づいて決定されることが好ましい。文字候補領域（２１〜２４）の幅から文字らしさ評価値を算出し、その文字らしさ評価値から最適領域配置候補を選択することは、簡便な処理で、正しい最適領域配置候補を選択するために有効である。
【００１６】
前記（Ｃ）ステップは、更に、
（Ｃ４）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）によって定められる前記文字候補領域（２１〜２４）の、隣接する２つの文字候補領域（２１〜２４）の隙間の幅を算出するステップと、
（Ｃ５）前記２つの文字候補領域（２１〜２４）の隙間の幅に基づいて、隙間らしさ評価値を算出するステップ
を備え、前記最適領域配置候補は、前記隙間らしさ評価値に基づいて決定されることも好ましい。
【００１７】
本発明の他の観点において、本発明によるナンバープレート認識方法は、
（Ｅ）ナンバープレートの小文字列が写されている小文字列画像（１１）の全体について、それぞれに前記小文字列の一の文字が写されている文字領域（１４〜１６）の境界の候補である文字切り出し位置候補（１８、２５）を定めるステップと、
（Ｆ）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）を前記複数の文字領域（１４〜１６）の境界に対応付けて前記複数の文字領域（１４〜１６）の候補である文字候補領域（２１〜２４）を決定し、前記文字候補領域（２１〜２４）の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップと、
（Ｇ）前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップと、
（Ｈ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）について前記（Ｇ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果の少なくとも一部として出力するステップ
とを具備する。
【００１８】
一実施形態では、当該ナンバープレート認識方法は、
更に、
（Ｉ）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）から前記小文字列の陸支コードが写されている陸支コード領域を決定するステップと、
（Ｊ）前記小文字列画像（１１）のうち前記陸支コード領域以外の領域に、車種コード領域を決定するステップ
とを具備し、前記領域配置候補は、前記車種コード領域について定められた車種コード領域配置候補である。
【００１９】
この場合、前記（Ｉ）ステップは、
（Ｉ１）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）を境界とし、前記小文字列画像（１１）の端に接し、且つ、所定範囲の幅を有する領域を陸支コード候補領域として定めるステップと、
（Ｉ２）前記陸支コード候補領域のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて前記陸支コード候補領域のうちから陸支コードが写されている陸支コード領域を決定するステップ
とを備え、前記陸支コード領域として決定された前記陸支コード候補領域について認識された陸支コードが、前記認識結果の一部として出力され得る。
【００２０】
他の実施形態では、前記（Ｇ）ステップの前記画像認識では、前記小文字列の最も左に位置する文字に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）については陸支コードのテンプレート画像が使用され、それ以外の文字に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）については数字のテンプレート画像が使用され、前記認識結果は、前記ナンバープレートの陸支コードの認識結果と前記ナンバープレートの車種コードの認識結果とを含む。
【００２１】
また、前記（Ｇ）ステップにおいて前記文字候補領域（２１〜２４）のうちの或る文字候補領域について行われた前記画像認識によって「１」という認識結果が得られた場合には、前記或る文字候補領域の周囲を含む拡大領域について再度の画像認識が行われ、前記拡大領域について「１」以外の認識結果が得られた場合には、前記或る文字候補領域を含む領域配置候補は、前記最適領域配置候補として選択されないことが好ましい。
【００２２】
前記文字候補領域（２１〜２４）が矩形である場合、前記文字切り出し位置候補（１８、２５）は、前記文字候補領域（２１〜２４）の左端及び右端を決定する横方向文字切り出し位置候補（１８）と、前記文字候補領域（２１〜２４）の上端及び下端を決定する縦方向文字切り出し位置候補（２５）とを備えることが好ましい。
【００２３】
また、前記（Ｅ）ステップは、
（Ｅ１）  前記小文字列画像（１１）を上側部分と下側部分とに区分するステップと、
（Ｅ２）  前記下側部分の画像から前記文字切り出し位置候補（１８）を決定するステップ
とを備えることが好ましい。このような処理手順によれば、小文字列画像（１１）に写り得るビスの影響を排除することができる。
【００２４】
本発明の更に他の観点において、本発明の文字列認識装置は、それぞれに一の文字が写されている複数の文字領域を含んで構成される文字列画像を取得する撮像装置（１）と、前記文字列画像の文字認識を行う画像処理装置（２）とを備えている。前記画像処理装置（２）は、下記ステップ群：
（Ａ）文字列画像の全体について、前記文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補（１８、２５）を定めるステップ、
（Ｂ）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域（２１〜２４）を決定し、前記文字候補領域（２１〜２４）の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップ、
（Ｃ）前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップ、及び
（Ｄ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）について前記（Ｃ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果文字列として出力するステップ
とを実行するように構成されている。
【００２５】
本発明の更に他の観点において、本発明のナンバープレート認識装置は、ナンバープレートの撮像画像を取得する撮像装置（１）と、前記撮像画像から前記ナンバープレートの文字認識を行うための画像処理装置（２）とを備えている。前記画像処理装置（２）は、下記ステップ群：
（Ｋ）前記撮像画像から、前記ナンバープレートの小文字列が写されている小文字列画像（１１）を切り出すステップ、
（Ｅ）’前記小文字列画像（１１）の全体について、それぞれに前記小文字列の一の文字が写されている文字領域の境界の候補である文字切り出し位置候補（１８、２５）を定めるステップ、
（Ｆ）前記文字切り出し位置候補（１８、２５）を前記複数の文字領域の境界に対応付けて前記複数の文字領域の候補である文字候補領域（２１〜２４）を決定し、前記文字候補領域（２１〜２４）の組み合わせとして表現される領域配置候補を決定するステップと、
（Ｇ）前記文字候補領域（２１〜２４）のそれぞれについて画像認識を行い、前記画像認識の結果に基づいて、前記領域配置候補のうちから最適領域配置候補を選択するステップ、及び
（Ｈ）前記最適領域配置候補に対応する前記文字候補領域（２１〜２４）について前記（Ｇ）ステップの画像認識において認識された文字からなる文字列を、認識結果の少なくとも一部として出力するステップ
を実行するように構成されている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、コントラストが低い撮像画像に対応できる一方で、文字認識に必要なデータ処理量の低減と文字列の多様性への対処とを両立させることができる文字認識技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
第１  第１の実施形態：
１．概略
図１は、本発明の第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置１０の構成を示している。ナンバープレート認識装置１０は、撮像装置１と、画像処理装置２とを備えている。撮像装置１は、車両のナンバープレートを撮像し、ナンバープレート画像を得る。画像処理装置２は、そのナンバープレート画像に対してナンバープレート認識を行う。
【００２８】
画像処理装置２は、記憶装置３と、演算装置４と、撮像装置１に接続されたインターフェース５とを備えている。記憶装置３には、ナンバープレート認識プログラム６と、陸支コード用テンプレート７と、車種コード用テンプレート８と、用途コード用テンプレート９ａと、一連番号用テンプレート９ｂとが格納されている。
【００２９】
ナンバープレート認識プログラム６は、ナンバープレート認識を行うアルゴリズムを記述しており、ナンバープレート認識は、演算装置４がナンバープレート認識プログラム６を実行することによって行われる。
【００３０】
陸支コード用テンプレート７には、陸支コードのテンプレート画像と、各テンプレート画像の陸支コードクラスを示す情報（即ち、各テンプレート画像が、どの陸支コードに対応しているかを示す情報）とが対応付けて格納されている。後述されるように、ナンバープレートに記述されている陸支コードの文字認識は、陸支コード用テンプレート７を用いたパターン認識によって行われる。
【００３１】
車種コード用テンプレート８には、車種コードを構成する数字のテンプレート画像と、各テンプレートの文字クラスを示す情報（即ち、各テンプレート画像が、どの数字に対応しているかを示す情報）とが対応付けて格納されている。後述されるように、ナンバープレートに記述されている車種コードの文字認識は、車種コード用テンプレート８を用いたパターン認識によって行われる。
【００３２】
用途コード用テンプレート９ａには、用途コード（即ち、事業用かどうかの別などを表示するかな文字及び英文字）のテンプレート画像と、各テンプレート画像の用途コードクラスを示す情報（即ち、各テンプレート画像が、どの用途コードに対応しているかを示す情報）とが対応付けて格納されている。ナンバープレートに記述されている用途コードの文字認識は用途コード用テンプレート９ｂを用いたパターン認識によって行われる。
【００３３】
一連番号用テンプレート９ｂには、一連番号を構成する数字のテンプレート画像と、各テンプレート画像の文字クラスを示す情報（即ち、各テンプレート画像が、どの数字に対応しているかを示す情報）とが対応付けて格納されている。ナンバープレートに記述されている一連番号の文字認識は一連番号用テンプレート９ｂを用いたパターン認識によって行われる。
【００３４】
図２は、画像処理装置２が行うナンバープレート認識の処理を示すフローチャートである。撮像装置１からナンバープレート画像を取得すると（ステップＳ０１）、画像処理装置２は、取得したナンバープレート画像から小文字列画像と大文字列画像を分離する（ステップＳ０２）；ここで小文字列画像とは、上述の小文字列が写されている画像であり、大文字列画像とは、用途コードと一連番号とが写されている画像である。図３は、ナンバープレート画像と、小文字列画像の例を示している。小文字列画像及び大文字列画像は、いずれも、濃淡画像（grayscale image）であり、２値化画像ではない。続いて、小文字列画像、及び大文字列画像のそれぞれについて文字認識が行われ、ナンバープレートに記載された文字が認識される（ステップＳ０３、Ｓ０４）。ナンバープレートに記載された文字の文字認識は、濃淡画像である小文字列画像、及び大文字列画像から正規化相互相関等によって行われる。本実施の形態の文字認識では、濃淡画像から２値化画像は生成されない。
【００３５】
本実施の形態の主題は、小文字列画像の文字認識の最適化である。以下では、小文字列画像について文字認識を行う処理について詳細に説明される。
【００３６】
本実施の形態における文字認識の最終的な目標は、図４に示されているように、
（１）小文字列画像１１に陸支コード領域１２と車種コード領域１３を最適に規定した上で、更に車種コード領域１３をそれぞれに１つの数字が存在する２つ又は３つの文字領域：第１文字領域１４、第２文字領域１５、第３文字領域１６に最適に区分すること、及び
（２）文字認識により、陸支コード領域１２に記載されている陸支コードと、車種コード領域１３に記載されている車種コード（即ち、第１文字領域１４、第２文字領域１５、第３文字領域１６に記載されている数字からなる数字列）を取得すること
の２つである。図４には、車種コード領域１３が３つの文字領域で構成されている場合が図示されているが、車種コード領域１３は、２つの文字領域で構成され得ることに留意されたい。
【００３７】
小文字列画像１１、陸支コード領域１２と車種コード領域１３の境界、及び、文字領域１４の境界は、文字切り出し位置１７と呼ばれる。従って、上記の目標（１）は、小文字列画像１１に適正な文字切り出し位置１７を設定する、と言い換えることができる。以下では、上記の２つの目標を達成するための手順が詳細に説明される。
【００３８】
図５は、第１の実施形態における小文字列画像１１の文字認識のアルゴリズムを示すフローチャートである。小文字列画像１１の文字認識の処理手順は、概略的には、文字切り出し位置候補の抽出（ステップＳ１１）と、陸支コードの認識（ステップＳ１２）と、車種コードの認識（ステップＳ１３）とで構成される。以下では、これらの処理が詳細に説明される。
【００３９】
２．文字切り出し位置候補の抽出
図６Ａを参照して、小文字列画像１１の文字認識では、まず、文字切り出し位置候補１８が抽出される（ステップＳ１１）。文字切り出し位置候補１８とは、小文字列画像１１に規定されるべき文字切り出し位置１７の候補である。小文字列画像１１が横方向（ｘ軸方向）に長い本実施の形態では、横方向の文字切り出し位置候補１８が規定される。各文字切り出し位置候補１８は、小文字列画像１１の縦方向（ｙ軸方向）に延伸するように規定されている。
【００４０】
文字切り出し位置候補１８は、小文字列画像１１から直接に、又は、小文字列画像１１の微分画像から決定される。詳細には、小文字列画像１１の画素の輝度データの値（即ち、輝度値）から、小文字列画像１１の背景に該当すると推定される部分が決定され、小文字列画像１１の両端、及び、小文字列画像１１の背景と推定される部分に文字切り出し位置候補１８が定められる。また、輝度データの値の代わりに、小文字列画像１１の微分画像が文字切り出し位置候補１８の抽出に使用され得る。この場合、小文字列画像１１の各画素の輝度データから小文字列画像１１の微分画像が算出され、その微分画像から小文字列画像１１の背景と推定される部分が特定される。この場合にも、小文字列画像１１の両端、及びその背景に該当する部分に文字切り出し位置候補１８が定められる。
【００４１】
より具体的には、ナンバープレートの塗色が何らかの手段によって既知である場合には、例えば、下記のような手順で文字切り出し位置候補１８の抽出が行われ得る。まず、小文字列画像１１の縦方向の輝度射影が算出される。縦方向の輝度射影とは、小文字列画像１１を構成する画素列のそれぞれについて算出された輝度値の和である；ここで画素列とは、縦方向に１列に並べられた画素の列のことである。座標ｘに位置する画素列の輝度射影Ｆ（ｘ）は、
Ｆ（ｘ）＝Σσ（ｘ，ｙ），
で算出される。ここでσ（ｘ，ｙ）は、小文字列画像１１の座標（ｘ，ｙ）に位置する画素の輝度（又は階調）であり、Σは、小文字列画像１１のｙ座標の全範囲についての和を表している。
【００４２】
ナンバープレートの塗色が、背景より文字の輝度が高くなるような色である場合（例えば、ナンバープレートの塗色が白や黄である場合）には、輝度射影Ｆ（ｘ）が極小となる位置、及び、輝度射影Ｆ（ｘ）が所定の広さよりも広い範囲に渡って閾値より小さい場合には当該範囲において輝度射影Ｆ（ｘ）が立ち上がる位置（図６Ａでは、「川」と「１」の間の変化が大きい箇所）が、文字切り出し位置候補１８として抽出される。
【００４３】
一方、図６Ｂに示されているように、ナンバープレートの塗色が、背景より文字の輝度が高くなるような色である場合（例えば、ナンバープレートの塗色が緑や黒である場合）には、輝度射影Ｆ（ｘ）が極大となる位置、及び、輝度射影Ｆ（ｘ）が所定の広さよりも広い範囲に渡って閾値より大きい場合には当該範囲において輝度射影Ｆ（ｘ）が立ち下がる位置が、文字切り出し位置候補１８として抽出される。
【００４４】
一方、ナンバープレートの塗色が未知である場合には、例えば、下記のような手順で文字切り出し位置候補１８の抽出が行われ得る。まず、小文字列画像１１の微分処理が行われ、各画素についてｘ方向、ｙ方向の微分値の和が求められる。更に、各画素列についてのｘ方向、ｙ方向の微分値の総和である微分値射影が求められる。その微分値射影が、上記の輝度射影の代わりに使用されて上記と同様の処理が行われ、これにより、文字切り出し位置候補１８が抽出される。
【００４５】
文字切り出し位置候補１８の抽出において考慮されるべきことは、小文字列画像１１は、ナンバープレートの上部から切り出されるため、小文字列画像１１にはナンバープレートを車体に固定するビスが写り得ることである。ビスは、文字切り出し位置候補１８の適切な抽出を妨げ得る。
【００４６】
ビスの影響を排除するためには、図６Ｃに示されているように、小文字列画像１１のうち、ビスが写っていない下側の部分から文字切り出し位置候補１８が決定されることが好ましい。より具体的には、小文字列画像１１が、ビスが写っている上側部分１１ａと、写っていない下側部分１１ｂとに区分される。その下側部分について上述と同様の処理が行われ、文字切り出し位置候補１８が抽出される。これにより、ビスの影響を排除し、文字切り出し位置候補１８を適切に抽出することが可能になる。
【００４７】
３．陸支コードの認識
図５に示されているように、文字切り出し位置候補１８の抽出に続いて、陸支コードの認識が行われる（ステップＳ１２）。
【００４８】
陸支コードの認識処理では、まず、陸支コード候補領域の設定が行われる（ステップＳ１２−１）。陸支コード候補領域とは、陸支コード領域１２の候補である。図７に示されているように、陸支コード候補領域１９の左の境界は、小文字列画像１１の左端で固定されており、右の境界は、ステップＳ１１において抽出された文字切り出し位置候補１８から選択される。ただし、陸支コード候補領域１９は、横方向の幅ＷＲ（即ち、小文字列画像１１の左端から、対応する文字切り出し位置候補１８までの距離）が、下記の条件を満足するように決定される：
ｈ・ｋｍｉｎ＿Ｒ＜ＷＲ＜ｈ・ｋｍａｘ＿Ｒ，          ・・・（１）
ここで、ｈは、小文字列画像１１の高さであり、ｋｍｉｎ＿Ｒ，ｋｍａｘ＿Ｒは、所定のパラメータである。このような陸支コード候補領域１９の決定方法は、陸支コード領域１２の縦横比が、ある一定の範囲に収まることを基礎としている。陸支コード領域１２の縦横比として想定できないような縦横比を有する陸支コード候補領域１９は設定されない。図７の例では、４つの陸支コード候補領域１９１乃至１９４が設定されている。
【００４９】
陸支コード候補領域１９の設定に続いて、図５に示されているように、陸支コード領域１２の決定及び陸支コードの認識が行われる（ステップＳ１２−２）。より具体的には、図８に示されているように、陸支コード候補領域１９の画像のそれぞれについて陸支コード用テンプレート７に格納されたテンプレート画像を用いたパターン認識が行われ、最近接クラス（即ち、最も相違度Ｓが小さくなる陸支コードクラス）、及び、その相違度Ｓが算出される。陸支コード候補領域１９のうち、最も相違度が小さくなるものが陸支コード領域１２として決定され、その陸支コード候補領域１９について決定された最近接クラスが最終的に求めるべき陸支コードとして決定される。図７の例では、最も相違度Ｓを小さくする陸支コード候補領域１９４が、陸支コード領域１２として決定され、その陸支コード候補領域１９４に対応する最近接クラス「品川」が最終的に求めるべき陸支コードと決定される。
【００５０】
陸支コードは、一般に複数の文字で構成されるが、本実施の形態の画像処理装置２は、陸支コードを全体として１つの文字として取り扱うことに留意されたい。本実施の形態でいう「１文字」とは、１つのテンプレート画像に写されている図形を意味している。
【００５１】
４．車種コードの認識
図５に示されているように、陸支コードの認識の後、車種コードの認識が行われる（ステップＳ１３）。
【００５２】
車種コードの認識は、まず、車種コード領域１３を決定することで開始される（ステップＳ１３−１）。図９に示されているように、車種コード領域１３は、陸支コードの認識処理において決定された陸支コード領域１２から決定される。より具体的には、陸支コード領域１２からの距離が所定の範囲にある一の文字切り出し位置候補１８が、車種コード領域１３の左端として決定され、小文字列画像１１の右端が車種コード領域１３の右端として決定される。
【００５３】
続いて、決定された車種コード領域１３に対して車種コード領域配置候補が設定される（ステップＳ１３−２）。車種コード領域配置候補とは、車種コード領域１３における文字領域１４〜１６の配置の候補である。車種コードが２文字又は３文字から構成されることから、２文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補と、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補の２種類が決定される。図１０に示されているように、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補は、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３の組み合わせで表現される。ここで、第１文字候補領域２１とは、車種コードの第１文字目が存在する第１文字領域１４の候補であり、第２文字候補領域２２とは、車種コードの第２文字目が存在する第２文字領域１５の候補であり、第３文字候補領域２３とは、車種コードの第３文字目が存在する第３文字領域１６の候補である。文字候補領域２１〜２３の両端は、２つの文字切り出し位置候補１８によって規定される。同様に、２文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補は、第１文字候補領域２１及び第２文字候補領域２２の組み合わせで表現される。
【００５４】
車種コード領域配置候補の決定は、具体的には、文字切り出し位置候補１８を、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２、第３文字候補領域２３の始点（左端）及び終点（右端）に対応付けることによって行われる。一例として、図１０に示されているように、車種コード領域１３の位置”１”〜”６”に対して６つの文字切り出し位置候補１８１〜１８６が存在する場合を考える。例えば、ある車種コード領域配置候補では、文字切り出し位置候補１８１、１８２が、それぞれ、第１文字候補領域２１の始点（左端）及び終点（右端）にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８２、１８３が第２文字候補領域２２の始点及び終点にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８３、１８４が、第３文字候補領域２３の始点及び終点にそれぞれ対応付けられる。他の車種コード領域配置候補では、図１１に示されているように、異なる対応付けが行われる。図１１の例では、文字切り出し位置候補１８１、１８２が、それぞれ、第１文字候補領域２１の始点（左端）及び終点（右端）にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８３、１８４が第２文字候補領域２２の始点及び終点にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８５、１８６が、第３文字候補領域２３の始点及び終点にそれぞれ対応付けられる。
【００５５】
ただし、車種コード領域配置候補は、それに含まれる第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３それぞれの幅Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３が、いずれも最小文字幅Ｗｍｉｎ＿Ｎ以上、最大文字幅Ｗｍａｘ＿Ｎ以下であるように決定される。ここで、最小文字幅Ｗｍｉｎ＿Ｎ、最大文字幅Ｗｍａｘ＿Ｎは、下記式で表される定数である：
Ｗｍｉｎ＿Ｎ＝ｈ×ｋｍｉｎ＿Ｎ，        ・・・（２ａ）
Ｗｍａｘ＿Ｎ＝ｈ×ｋｍａｘ＿Ｎ，        ・・・（２ｂ）
ここで、ｈは、小文字列画像１１の高さであり、ｋｍｉｎ＿Ｎ、ｋｍａｘ＿Ｎは、所定のパラメータである。このような文字候補領域２１〜２３の組み合わせの決定方法は、車種コードとなり得る文字（即ち、数字）の縦横比が、ある一定の範囲に収まることを基礎としている。車種コードを構成する文字の縦横比として想定できないような縦横比を有する文字候補領域を含む車種コード領域配置候補は設定されない。これは、車種コード領域配置候補の数を減らし、これによって演算量を減らすために有効である。
【００５６】
例えば、図１２に示されているように、幅を考慮しなければ、５つの文字候補領域が第１文字候補領域として設定され得る；しかし、上記の幅の制限により、始点が位置”１”であり終点が位置”２”である文字候補領域（１）、及び始点が位置”１”であり終点が位置”３”である文字候補領域（２）のみが、第１文字候補領域２１として許容される。
【００５７】
加えて、車種コード領域配置候補は、それに含まれる文字候補領域２１〜２３の全てについて、第ｉ文字候補領域の左端が、車種コード領域１３の左端からの距離が（ｉ−１）×Ｗｍｉｎ＿Ｎ以上の位置にあり、第ｉ文字候補領域の右端が、車種コード領域１３の左端からの距離がｉ×Ｗｍａｘ＿Ｎ以下の位置にあるように決定される。例えば、図１３に示されているように、第２文字候補領域２２は、車種コード領域１３の左端からの距離がＷｍｉｎ＿Ｎ以上である位置にその左端が位置しており、距離が２×Ｗｍａｘ＿Ｎ以下である位置にその右端が位置するように決定される。これは、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３のいずれか一つでもが妥当でない位置に存在するような車種コード領域配置候補を排除するためである。
【００５８】
例えば、図１２の例では、これらの条件を満足するように車種コード領域配置候補が決定されると、文字候補領域（１）、（２）が第１文字候補領域２１として、文字候補領域（３）〜（６）が第２文字候補領域２２として、文字候補領域（５）〜（９）が第３文字候補領域２３として決定されることになる。車種コード領域配置候補は、このようにして決められた第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３の組み合わせである。
【００５９】
続いて、図５に示されているように、車種コード領域配置候補のそれぞれについて、評価値φｓｔｒｉｎｇが算出される（ステップＳ１３−３）。車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇは、各文字候補領域の「文字らしさ」を表す文字らしさ評価値φｃｈａｒと、隣接する文字候補領域の間の「隙間らしさ」を表す隙間らしさ評価値φｇａｐの総和で表される。文字らしさ評価値φｃｈａｒは、対応する文字候補領域の画像が「文字らしい」ほど増大し、「文字らしくない」ほど減少する値である。一方、隙間らしさ評価値φｇａｐは、隣接する２つ文字候補領域の間の領域が「隙間らしくない」（例えば、隙間としては狭すぎる、又は広すぎる）ほど減少される値である。より具体的には、３文字の車種コードに対応している車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇは、下記式：
φｓｔｒｉｎｇ＝φ１ｃｈａｒ＋φ１２ｇａｐ＋φ２ｃｈａｒ＋φ２３ｇａｐ＋φ３ｃｈａｒ，・・・（３ａ）
によって算出される。ここで、φｉｃｈａｒは、第ｉ文字候補領域の文字らしさ評価値であり、φｉｊｇａｐは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域とについて算出された隙間らしさ評価値である。一方、２文字の車種コードに対応している車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇは、下記式：
φｓｔｒｉｎｇ＝φ１ｃｈａｒ＋φ１２ｇａｐ＋φ２ｃｈａｒ，・・・（３ｂ）
によって算出される。
【００６０】
第ｉ文字候補領域の文字らしさ評価値φｉｃｈａｒの算出は、下記の３つの手順で行われる：まず、第ｉ文字候補領域の画像について文字認識が行われ、最近接文字クラス、及び、その相違度Ｓｉが算出される。例えば、図１４に示されているように、第１文字候補領域２１の左端が文字切り出し位置候補１８１、右端が文字切り出し位置候補１８２である場合、第１文字候補領域２１には、「１」の文字が完全な状態で含まれる。このような場合、最近接文字クラスとして「１」が選択され、更に、小さな相違度が与えられる。一方、第１文字候補領域２１の左端が文字切り出し位置候補１８１、右端が文字切り出し位置候補１８３である場合には、第１文字候補領域２１には「１」の文字及び「８」の文字の左半分が含まれる。このような場合には、最近接文字クラスとして不適切なクラスが選択され、大きな相違度が与えられる。
【００６１】
更に、第ｉ文字候補領域の文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒが算出される。文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒとは、第ｉ文字候補領域の幅Ｗｉが、文字が存在する文字領域の幅として妥当でない場合に増大される数値であり、具体的には、下記式： 
Ｐｉｃｈａｒ＝ｃ１（Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ−Ｗｉ），  （Ｗｉ＜Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒの場合）・・・（４ａ）
Ｐｉｃｈａｒ＝ｃ２（Ｗｉ−Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒ），  （Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒ＜Ｗｉの場合）・・・（４ｂ）
Ｐｉｃｈａｒ＝０，          （Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ≦Ｗｉ≦Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒの場合）・・・（４ｃ）
で定められる。ここで、ｃ１，ｃ２は、重みパラメータであり、Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ、Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒは、それぞれ、「文字らしい」画像が含まれている文字候補領域の幅の下限値、及び上限値を表すパラメータであり、下記式で決定される：
Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ＝ｈ・ｋｍｉｎ＿ｃｈａｒ，
Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒ＝ｈ・ｋｍａｘ＿ｃｈａｒ，
ただし、ｈは、小文字列画像の高さであり、ｋｍｉｎ＿ｃｈａｒ、ｋｍａｘ＿ｃｈａｒは、所定の定数である。このような文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒの決定方法は、文字領域１４〜１６の縦横比が、ある一定の範囲に収まることを基礎としている。文字領域１４〜１６の縦横比として想定できないような縦横比を有する文字候補領域は設定されない。
【００６２】
図１５を参照して、第ｉ文字候補領域の幅Ｗｉが、Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ以上Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒ以下である場合には、文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒは０である。一方、第ｉ文字候補領域の幅ＷｉがＷｍｉｎ＿ｃｈａｒよりも小さい場合には第ｉ文字候補領域の画像が文字らしくないと判断され、文字幅減点値ＰｉｃｈａｒがＷｍｉｎ＿ｃｈａｒと幅Ｗｉとの差に応じて増大される。同様に、第ｉ文字候補領域の幅Ｗｉが、Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒよりも大きい場合には第ｉ文字候補領域の画像が文字らしくないと判断され、文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒが幅ＷｉとＷｍａｘ＿ｃｈａｒとの差に応じて増大される。
【００６３】
文字らしさ評価値φｉｃｈａｒは、最小相違度Ｓｉが増大するほど、また、文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒが増大するほど小さくなるように決定される。例えば、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒは、下記式：
φｉｃｈａｒ＝Ｃ−Ｓｉ−Ｐｉｃｈａｒ，        ・・・（５）
によって算出され得る。ここでＣは、定数である。式（５）から理解されるように、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒは、第ｉ文字候補領域の幅Ｗｉを加味した値になる。相違度のみならず第ｉ文字候補領域の幅Ｗｉを用いて文字らしさ評価値φｉｃｈａｒを算出することは、第ｉ文字候補領域の「文字らしさ」を簡便に、且つ、適切に評価するために有効である。
【００６４】
文字らしさ評価値φｉｃｈａｒの算出の際に起こり得る一つの問題は、「０」、「８」等の数字の中間に文字切り出し位置候補１８が存在し、その結果、文字候補領域の画像として「０」、「８」等の数字が縦に半分に切断された画像が存在しうることである。このような画像は、図１６に示されているように、最近接文字クラスが「１」であると誤って認識され、且つ、その相違度が小さくなる可能性がある。このような事態を回避するためには、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒの算出のときに行われる第ｉ文字候補領域の文字認識の手順は、図１７に示されているようなフローで行われることが好適である。
【００６５】
まず、車種コード用テンプレート８を用いて第ｉ文字候補領域の文字認識が行われ、最近接クラスと最小相違度Ｓｉとが取得される（ステップＳ２１）。文字認識によって得られた最近接クラスが「１」である場合には（ステップＳ２２）、当該第ｉ文字候補領域を左右に数画素広げた領域が設定され（ステップＳ２３）、設定されたその領域について、車種コード用テンプレート８を用いて再度に文字認識が行われる（ステップＳ２４）。これは、図１７から理解されるように、第ｉ文字候補領域を左右に数画素広げた領域を使用することにより、第ｉ文字候補領域が本当に「１」を含んでいるのか、或いは、「０」、「８」等の数字が縦に半分に切断された画像を含んでいるのかを判別できるからである。ステップＳ２４で得られた最近接文字クラスが再度に「１」であった場合には（ステップＳ２５）、ステップＳ２１において得られた最小相違度Ｓｉが採用され、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒの算出が行われる。一方、ステップＳ２４で得られた最近接クラスが「１」でない場合には当該第ｉ文字候補領域を含む車種コード領域配置候補が無効化される（ステップＳ２６）。より具体的には、ステップＳ２４で得られた最近接クラスが「１」でない場合には第ｉ文字候補領域の最小相違度Ｓｉが、非常に大きな所定の数に書き換えられる。これにより、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒが小さくなり、当該第ｉ文字候補領域を含む車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇが小さくなる。これにより、当該第ｉ文字候補領域を含む車種コード領域配置候補が無効化され（即ち、当該車種コード領域配置候補が最適な車種コード領域配置候補として選択されなくなり）、誤った文字認識が行われる確率を減らすことができる。
【００６６】
一方、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との隙間の隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐは、図１８に示されているように、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との隙間の幅Ｗｉｊｇａｐに依存する隙間減点値Ｐｉｊｇａｐから算出される。隙間減点値Ｐｉｊｇａｐとは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との隙間の幅Ｗｉｊｇａｐが、隙間として妥当でない場合に増大される数値であり、具体的には、下記式： 
Ｐｉｊｇａｐ＝ｃｇａｐ（Ｗｍｉｎ＿ｇａｐ−Ｗｉｊｇａｐ），
（Ｗｉｊｇａｐ＜Ｗｍｉｎ＿ｇａｐの場合）・・・（６ａ）
Ｐｉｊｇａｐ＝ｃｇａｐ（Ｗｉ−Ｗｍａｘ＿ｃｈａｒ），
（Ｗｍａｘ＿ｇａｐ＜Ｗｉｊｇａｐの場合）・・・（６ｂ）
Ｐｉｊｇａｐ＝０，    （Ｗｍｉｎ＿ｇａｐ≦Ｗｉｊｇａｐ≦Ｗｍａｘ＿ｇａｐの場合）・・・（６ｃ）
で定められる。ここで、ｃｇａｐは、所定のパラメータであり、また、Ｗｍｉｎ＿ｇａｐ、Ｗｍａｘ＿ｇａｐは、それぞれ、「文字らしい」画像が含まれている文字候補領域の幅の下限値、及び上限値を表すパラメータであり、下記式によって定められる：
Ｗｍｉｎ＿ｇａｐ＝ｈ・ｋｍｉｎ＿ｇａｐ，
Ｗｍａｘ＿ｇａｐ＝ｈ・ｋｍａｘ＿ｇａｐ，
ただし、ｈは、小文字列画像の高さであり、ｋｍｉｎ＿ｇａｐ、ｋｍａｘ＿ｇａｐは、所定の定数である。このような隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐの決定方法は、文字領域１４〜１６の間の隙間の縦横比が、ある一定の範囲に収まることを基礎としている。文字領域１４〜１６の隙間の縦横比として想定できないような縦横比を有する隙間がある場合には、隙間減点値Ｐｉｊｇａｐが増大される。
【００６７】
隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐは、隙間減点値Ｐｉｊｇａｐが増大するほど小さくなるように決定される。例えば、隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐは、下記式：
φｉｊｇａｐ＝−Ｐｉｊｇａｐ，                ・・・（７）
によって算出され得る。式（７）から理解されるように、隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との隙間の幅Ｗｉｊｇａｐに依存する値である。隙間の幅Ｗｉｊｇａｐを用いて隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐを算出することは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との隙間の「隙間らしさ」を簡便に、且つ、適切に評価するために有効である。
【００６８】
以上の手順により、文字らしさ評価値φｉｃｈａｒと隙間らしさ評価値φｉｊｇａｐとが算出され、更に式（３ａ）（３ｂ）を用いて評価値φｓｔｒｉｎｇが算出された後、算出された評価値φｓｔｒｉｎｇから、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補のうちで最適な車種コード領域配置候補と、２文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補のうちで最適な車種コード領域配置候補とが決定される（ステップＳ１３−４）。式（３ａ）から算出された評価値φｓｔｒｉｎｇを最も大きくする車種コード領域配置候補が、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補のうちで最適な車種コード領域配置候補であると決定される。同様に、式（３ｂ）から算出された評価値φｓｔｒｉｎｇを最も大きくする車種コード領域配置候補が、２文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補のうちで最適な車種コード領域配置候補であると決定される。
【００６９】
全ての車種コード領域配置候補について個別に評価値φｓｔｒｉｎｇを算出し、算出された評価値φｓｔｒｉｎｇから（２文字の車種コード、及び３文字の車種コードのそれぞれについて）最適な車種コード領域配置候補を選択することは、可能ではあるが演算量を過剰に増大させ得る。車種コード領域配置候補の評価値を算出するために必要な演算量を小さくするためには、最適な車種コード領域配置候補の決定にＤＰマッチングが採用されることが好ましい。ＤＰマッチングを採用することにより、演算の重複を避け、少ない演算量で車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇを算出することができる。
【００７０】
図１０（及び図１１）を参照して、本実施の形態のＤＰマッチングでは、車種コード領域配置候補（即ち、文字切り出し位置候補１８１〜１８６と第１〜第３文字候補領域２１〜２３との対応付け）が、文字切り出し位置候補１８に対応するＡ軸と、第１〜第３文字候補領域２１〜２３の始点及び終点に対応するＢ軸とからなる座標系上に展開された対応グラフとして表現される。Ａ軸上の要素ａ１〜ａ６は、車種コード領域１３に属する文字切り出し位置候補１８１〜１８６に対応しており、Ｂ軸上の要素ｂ１〜ｂ６は、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３の始点及び終点に対応している；Ａ軸上の要素ａｊの数は、車種コード領域１３に属する文字切り出し位置候補１８の数に合わせて調節されることに留意されたい。各対応グラフは、原点（ａ１，ｂ１）から座標（ａｅｎｄ，ｂ４）までの経路（２文字の車種コードに対応する場合）、又は、原点（ａ１，ｂ１）から座標（ａｅｎｄ，ｂ６）までの経路である；ここで、ａｅｎｄは、対応グラフの終点のＡ軸上の要素であり、第２文字候補領域２２又は第３文字候補領域２３の終点として選ばれた文字切り出し位置候補１８に対応する要素である。
【００７１】
原点（ａ１，ｂ１）から座標（ａｊ，ｂｉ）までの対応グラフに対応する車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇの最大値をΦ（ａｊ，ｂｉ）と表すものとすれば、
Φ（ａｊ，ｂｉ）＝ＭＡＸ（ａｋ，ｂｐ）［Φ（ａｋ，ｂｐ）
＋φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ａｊ，ｂｉ）］，・・・（８）
が成立する。ここで、ｂｐは、ｂｉの一つ前の要素であり、
ｂｐ＝ｂｉ−１，  ・・・（９）
である。また、ＭＡＸ（ａｋ，ｂｐ）［Ｘ（ａｋ，ｂｐ）］は、ａｋ、ｂｐを変化させたときのＸ（ａｋ，ｂｐ）の最大値を表す。更に、φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ａｊ，ｂｉ）は、
（α）ｉが奇数のとき、要素ａｋ，ａｊに対応する文字切り出し位置候補の間に形成される隙間の隙間らしさ評価値φｇａｐであり、
（β）ｉが偶数のとき、要素ａｋ，ａｊに対応する文字切り出し位置候補の間の文字候補領域の文字らしさ評価値φｃｈａｒである。
また、ｂｉ＝ｂ１のときには、特別に、Φ＝０と決定される。
【００７２】
このΦ（ａｊ，ｂｉ）は、ｂｉの漸化式となっているため、座標（ａ１，ｂ１）（即ち、原点）からスタートして座標（ａ６，ｂ６）まで、順次にΦ（ａｊ，ｂｉ）を決定することができる。加えて、Φ（ａｊ，ｂｉ）を決定するとき、Φ（ａｋ，ｂｐ）＋φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ａｊ，ｂｉ）を最大にする座標(ａｋ，ｂｐ）が、座標（ａｊ，ｂｉ）と対応付けられて保存される。具体的には、座標（ａｊ，ｂｉ）から座標(ａｋ，ｂｐ）へのポインタが記憶装置に保存される。
【００７３】
このような方法によって、上述の処理によって決定された車種コード領域配置候補に対応するｊ，ｉの組み合わせのそれぞれについてΦ（ａｊ，ｂｉ）が算出される。算出されたΦ（ａｊ，ｂｉ）を用いて、下記の方法により、最適な対応グラフ、即ち、最適な車種コード領域配置候補が、２文字の車種コード、３文字の車種コードのそれぞれについて決定される。２文字の車種コードに対応する対応グラフの決定では、まず、Φ（ａｋ，ｂ４）の最大値が求められ、Φ（ａｋ，ｂ４）を最大にする対応グラフが、最適な対応グラフとして選択される。Φ（ａｋ，ｂ４）を最大にする対応グラフは、上述のポインタから決定可能である。同様に、３文字の車種コードに対応する最適な対応グラフの決定では、まず、Φ（ａｋ，ｂ６）の最大値が求められ、Φ（ａｋ，ｂ６）を最大にする対応グラフが、最適な対応グラフとして選択される。Φ（ａｋ，ｂ６）を最大にする対応グラフは、上述のポインタから決定可能である。
【００７４】
図５に示されているように、３文字の車種コードについての最適な車種コード領域配置候補と、２文字の車種コードについての最適の車種コード領域配置候補とが決定された後、車種コード領域１３の文字数、即ち、いずれの車種コード領域配置候補が最適であるかが最終的に決定される（ステップＳ１３−５）。
【００７５】
ステップＳ１３−５における最適な車種コード領域配置候補の決定では、まず、文字の車種コードについての最適な車種コード領域配置候補と、２文字の車種コードについての最適の車種コード領域配置候補とのそれぞれが、有効であるかが判定される。具体的には、２つの車種コード領域配置候補について下記の４つの項目がチェックされ、いずれか一つでも該当する場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判断される。
【００７６】
（１）極端に文字らしさ評価値が小さい文字候補領域が存在する
図１９Ａを参照して、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２、及び存在する場合には第３文字候補領域２３に、極端に文字らしさ評価値φｃｈａｒが小さいものが含まれている場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。具体的には、第ｉ文字候補領域の文字らしさ評価値φｉｃｈａｒの文字らしさ平均値φｍｅａｎ＿ｃｈａｒに対する比率が所定値よりも小さい場合、第ｉ文字候補領域の文字らしさ評価値φｉｃｈａｒが極端に小さいと判断され、対応する車種コード領域配置候補が無効であると判定される；平均値φｍｅａｎ＿ｃｈａｒとは、下記式で定義される値である：
【数１】
2006309402.tif 000003
ｎは、対象の車種コード領域配置候補の文字数である。
【００７７】
より具体的には、下記式が成立する場合に、第ｉ文字候補領域の文字らしさ評価値φｉｃｈａｒが極端に小さいと判断される：
φｉｃｈａｒ＜α・φｍｅａｎ＿ｃｈａｒ，              ・・・（１１）
ここで、αは、１より小さい所定のパラメータである。図１９の例では、第２文字候補領域２２の文字らしさ評価値φｉｃｈａｒが極端に小さいため、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。
【００７８】
（２）文字幅のバランスが悪い
図１９Ｂを参照して、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２、及び存在する場合には第３文字候補領域２３の文字幅のバランスが悪い場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。文字幅のバランスは、文字幅（即ち、文字候補領域の幅）の最大値と、文字幅の最小値との比率に基づいて判断される。より具体的には、２文字の車種コードに対応している車種コード配置候補については、下記条件を満足する場合に文字幅のバランスが悪いと判断される：
ＷＭＡＸ／ＷＭＩＮ＞β，                        ・・・（１２ａ）
ＷＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｗ１，Ｗ２），                ・・・（１２ｂ）
ＷＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｗ１，Ｗ２），                ・・・（１２ｃ）
ここでＷｉは、第ｉ文字候補領域の幅であり、βは、１より大きい所定のパラメータである。
【００７９】
同様に、３文字の車種コードに対応している車種コード配置候補については、下記条件を満足する場合に文字幅のバランスが悪いと判断される：
ＷＭＡＸ／ＷＭＩＮ＞β，                          ・・・（１２ｄ）
ＷＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３），              ・・・（１２ｅ）
ＷＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）．              ・・・（１２ｆ）
【００８０】
例えば、図１９Ｂの例では、第１文字候補領域２１の幅が第２文字候補領域２２の幅と比べて極端に狭く、文字幅のバランスが悪いと判断される。
【００８１】
（３）文字幅に比べて極端に大きい隙間が存在する
図１９Ｃを参照して、ある一対の文字候補領域の間の隙間が、各文字候補領域の文字幅と比較して極端に大きい場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。文字幅と隙間の幅のバランスは、隙間の幅の最大値と、文字幅の最小値との比率に基づいて判断される。
【００８２】
より具体的には、２文字の車種コードに対応している車種コード配置候補については、下記条件を満足する場合に文字幅のバランスが悪いと判断される：
Ｗ１２ｇａｐ／ＷＭＩＮ＞γ，                          ・・・（１３ａ）
ＷＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｗ１，Ｗ２），                    ・・・（１３ｂ）
ここで、Ｗ１２ｇａｐは、第１文字候補領域２１と第２文字候補領域２２との間の隙間の幅であり、γは、所定のパラメータである。２文字の車種コードに対応している車種コード配置候補については、隙間は１つしかないことに留意されたい。
【００８３】
一方、３文字の車種コードに対応している車種コード配置候補については、下記条件を満足する場合に文字幅のバランスが悪いと判断される：
ＷＧ＿ＭＡＸ／ＷＭＩＮ＞γ，                                ・・・（１３ｃ）
ＷＧ＿ＭＡＸ＝ｍａｘ（Ｗ１２ｇａｐ，Ｗ２３ｇａｐ），              ・・・（１３ｄ）
ＷＭＩＮ＝ｍｉｎ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３），                      ・・・（１３ｅ）
ここで、Ｗｉｊｇａｐは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域の間の隙間の幅である。
【００８４】
例えば図１９Ｃの例では、第１文字候補領域２１と第２文字候補領域２２の間の隙間が、第１文字候補領域２１の幅Ｗ１（＝ＷＭＩＮ）と比して極端に大きいと判断される。
【００８５】
（４）隙間の領域に、文字らしさ評価値の大きい画像が存在する
図１９Ｄを参照して、ある一対の文字候補領域の間の隙間に、文字らしい画像が存在する場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。まず、文字候補領域の間の隙間のそれぞれについて、文字候補領域と同様の処理によって文字らしさ評価値が算出される。隙間の文字らしさ評価値が、上述の文字らしさ平均値φｍｅａｎ＿ｃｈａｒと対比できる程度に大きい場合には、当該車種コード領域配置候補が無効であると判定される。より具体的には、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との間の隙間が、下記式を成立させる場合には、当該隙間の領域に文字らしさの大きい画像が存在すると判断される：
φｉｊｇａｐ＿ｃｈａｒ＞δ・φｍｅａｎ＿ｃｈａｒ，                ・・・（１４）
ここで、φｉｊｇａｐ＿ｃｈａｒは、第ｉ文字候補領域と第ｊ文字候補領域との間の隙間について算出された文字らしさ評価値であり、δは、所定のパラメータである。
【００８６】
上記の４項目のチェックの結果、３文字の車種コードについての最適な車種コード領域配置候補と、２文字の車種コードについての最適の車種コード領域配置候補のうちの一方のみが有効であると判断された場合、有効である車種コード領域配置候補が最終的に最適な車種コード領域配置候補であると判断される。
【００８７】
両方の車種コード領域配置候補が無効であると判断された場合には、車種コード領域１３の文字認識が失敗したと判断される。
【００８８】
両方の車種コード領域配置候補が有効であると判断された場合、図２０に示されているように、上述の文字らしさ平均値φｍｅａｎ＿ｃｈａｒが大きい車種コード領域配置候補が、最終的に最適な車種コード領域配置候補であると判断される。例えば、図２３の例では、文字らしさ平均値φｍｅａｎ＿ｃｈａｒが大きい、２文字の車種コードの最適な車種コード領域配置候補が最終的に最適な車種コード領域配置候補であると判断される。
【００８９】
最終的に決定された車種コード領域配置候補の各文字候補領域について認識された数字からなる数字列が、最終的に求めるべき車種コードとして決定され、最終的に最適と決定された車種コード領域配置候補に含まれる文字候補領域の数が、車種コード領域１３の文字数として決定される。
【００９０】
以上に説明された本実施の形態の車種コードの認識のアルゴリズムの一つの利点は、文字認識に必要なデータ処理量を低減できることである。これは、主として、車種コード領域１３の全体ではなく、文字切り出し位置候補１８から決定される第１文字領域候補２１〜第３文字領域候補２３についてのみ文字認識が行われることによって達成されている。このとき、ＤＰマッチングを採用すれば、更に少ない演算量で最適な車種コード領域配置を決定し、各文字の文字認識を行うことができる。
【００９１】
もう一つの利点は、認識対象が、２文字の車種コードと、３文字の車種コードのいずれであっても、適切に車種コードの文字認識が行えることである。この利点は、車種コード領域１３の全体に渡って抽出された文字切り出し位置候補１８を境界とする第１文字領域候補２１〜第３文字領域候補２３が決定され、それらの組み合わせである車種コード領域配置候補のうちの最適な車種コード領域配置候補に対応する文字列が認識結果として出力されることによって得られている。
【００９２】
このように、本実施形態の車種コードの認識のアルゴリズムでは、車種コードの文字認識に必要なデータ処理量の低減と文字列の多様性への対処とを両立させることができる。
【００９３】
第２  第２の実施形態
図２１は、第２の実施形態における小文字列画像１１の文字認識のアルゴリズムを示すフローチャートである。第２の実施形態のアルゴリズムと、第１の実施形態のアルゴリズムとの最も重要な相違は、第２の実施形態では陸支コードの認識と車種コードの認識とが同時的に行われる点である；第１の実施形態のように、陸支コード領域１２の決定及び陸支コードの認識の後に、車種コード領域１３の決定及び車種コードの認識が行われるのではない。
【００９４】
より具体的には、まず、文字切り出し位置候補１８が抽出される（ステップＳ３１）。文字切り出し位置候補１８の抽出の手順は、第１の実施形態で説明されたとおりである。図２２に示されているように、以下の説明では、１１本の文字切り出し位置候補１８１〜１８１１が決定されたとして説明が行われる。
【００９５】
続いて、小文字列画像１１の全体に対して領域配置候補が設定される（ステップＳ３２）。領域配置候補とは、小文字列画像１１における陸支コード領域１２、第１文字領域１４、第２文字領域１５、及び第３文字領域１６の配置の候補である。ただし、本実施の形態では、陸支コード領域１２は、一つの文字領域として扱われる；即ち、本実施の形態では、小文字列画像１１が３つ又は４つの文字領域を含むとして小文字列画像１１の文字認識が行われる。既述のように、画像処理装置２の内部では、陸支コードが一つの文字として扱われていることに留意されたい。
【００９６】
車種コードが２文字又は３文字から構成されることから、２文字の車種コードに対応する領域配置候補と、３文字の車種コードに対応する領域配置候補の２種類が決定される。図２２に示されているように、３文字の車種コードに対応する領域配置候補は、第１〜第４文字候補領域２１〜２４の組み合わせで表現される。本実施の形態では、第１文字候補領域２１とは、小文字列画像１１の第１文字目が存在する文字領域の候補、即ち、陸支コード領域１２の候補であり、第２文字候補領域２２は、車種コードの第１文字目が存在する第１文字領域１４の候補であり、第３文字候補領域２３とは、車種コードの第２文字目が存在する第２文字領域１５の候補であり、第４文字候補領域２４とは、車種コードの第３文字目が存在する第３文字領域１６の候補である。文字候補領域２１〜２４の両端は、２つの文字切り出し位置候補１８によって規定される。同様に、２文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補は、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３の組み合わせで表現される。
【００９７】
領域配置候補の設定は、具体的には、文字切り出し位置候補１８を、文字候補領域２１〜２４の始点（左端）及び終点（右端）に対応付けることによって行われる。一例として、図２２に示されているように、車種コード領域１３の位置”１”〜”１１”に対して１１本の文字切り出し位置候補１８１〜１８１１が存在する場合を考える。例えば、ある領域配置候補では、文字切り出し位置候補１８１、１８５が、それぞれ、第１文字候補領域２１の始点（左端）及び終点（右端）にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８６、１８７が第２文字候補領域２２の始点及び終点にそれぞれ対応付けられる。更に、文字切り出し位置候補１８７、１８８が、第３文字候補領域２３の始点及び終点にそれぞれ対応付けられ、文字切り出し位置候補１８８、１８９が、第４文字候補領域２４の始点及び終点にそれぞれ対応付けられる。他の領域配置候補では、異なる対応付けが行われる。
【００９８】
ただし、第１の実施形態と同様に、文字領域の幅として妥当でない幅を有するような文字候補領域を含むような領域配置候補は設定されない。詳細には、陸支コード領域１２に対応する第１文字候補領域２１は、式（１）を満足するように決定され、残りの文字候補領域２２〜２４は、式（２ａ）、（２ｂ）を満足するように決定される。これは、領域配置候補の数を減らし、もって演算量を減らすために有効である。
【００９９】
図２１に戻り、領域配置候補の設定に続いて、各領域配分候補の評価値φｓｔｒｉｎｇが算出される（Ｓ３４）。各領域配分候補の評価値φｓｔｒｉｎｇの算出の手順は、（１）文字認識が行われる文字領域候補の数が異なること、（２）第１文字候補領域２１の文字認識には、車種コード用テンプレート８ではなく陸支コード用テンプレート７が使用されること、（３）文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒの算出に使用されるパラメータ：Ｗｍｉｎ＿ｃｈａｒ及びＷｍａｘ＿ｃｈａｒが、第１文字候補領域２１と残りの文字候補領域２２〜２４とで異なることを除けば、第１の実施形態で行われる車種コード領域配分候補の評価値φｓｔｒｉｎｇの算出の手順と同様である。
【０１００】
更に、２文字の車種コードと３文字の車種コードのそれぞれについて最適な領域配分候補が決定され（ステップＳ３４）、それら２つの領域配分候補から車種コードの文字数、即ち、最適な領域配分候補が最終的に決定される（ステップＳ３５）。最終的に最適な領域配分候補として決定された領域配分候補に対応する陸支コード、車種コード、及び文字数が、認識結果として出力される。
【０１０１】
第２の実施形態で使用される文字認識のアルゴリズムは、第１の実施形態の文字認識のアルゴリズムと比べて演算量は多いものの、文字認識精度を高めることができる。第１の実施形態では、陸支コードの位置（即ち、陸支コード領域１２）を最適に決定できなかった場合に、車種コードの文字認識の精度が低下してしまう。一方、第２の実施形態では、小文字列画像１１の全体として最適に陸支コード領域１２及び文字領域１４〜１６を決定できるため、文字認識精度を高めることができる。
【０１０２】
第３  第３の実施形態
第３の実施形態では、図２３に示されているように、横方向の文字切り出し位置候補１８に加えて、縦方向の文字切り出し位置候補２５が抽出され、これらの切り出し位置候補１８、２５から、陸支コード候補領域１９と、第１乃至第３文字候補領域２１〜２３が決定される。横方向及び縦方向の切り出し位置候補１８、２５を、明確に区別するために、以下では、横方向の文字切り出し位置候補を横方向文字切り出し位置候補１８と、縦方向の文字切り出し位置候補を縦方向文字切り出し位置候補２５と呼ぶことにする。第３の実施形態における文字認識のフローは、概略的には、図５に示されているフローと同様であるが、縦方向文字切り出し位置候補２５が抽出されることに伴い、各ステップで行われる処理が変更される。
【０１０３】
具体的には、文字切り出し位置候補の抽出の処理（ステップＳ１１）では、横方向文字切り出し位置候補１８に加えて縦方向文字切り出し位置候補２５が抽出される。図２４は、本実施形態における文字切り出し位置候補の抽出の処理手順を示す概念図である。まず、第１の実施形態と同様の手順により、横方向文字切り出し位置候補１８が抽出される。続いて、隣接する横方向文字切り出し位置候補１８の組のそれぞれについて、隣接する横方向文字切り出し位置候補１８に挟まれた領域の横方向の輝度射影が算出される。ある領域の横方向の輝度射影とは、当該領域に位置する画素の行のそれぞれについて算出された輝度値の和である；ここで画素行とは、横方向に１列に並べられた画素の行のことである。座標ｘに位置する画素行の輝度射影Ｆ（ｙ）は、
Ｆ（ｙ）＝Σσ（ｘ，ｙ），
で算出される。ここでσ（ｘ，ｙ）は、当該領域の座標（ｘ，ｙ）に位置する画素の輝度（又は階調）であり、Σは、当該領域のｘ座標の全範囲についての和を表している。続いて、横方向の輝度射影Ｆ（ｙ）が極小になる位置が検出される。更に、横方向の輝度射影Ｆ（ｙ）が極小になる位置のうち、例えば、上下１ヶ所ずつ合計２ヶ所、並びに小文字列画像１１の上端と下端が、縦方向文字切り出し位置候補２５として抽出される。
【０１０４】
図５に示されているように、文字切り出し位置候補の抽出に続いて、陸支コード候補領域１９の設定が行われる（ステップＳ１２−１）。図２５Ａ乃至２５Ｅは、本実施形態における陸支コード候補領域１９の決定の手順を示す概念図である。図２５Ａを参照して、陸支コード候補領域１９の決定では、まず、２つの横方向文字切り出し位置候補１８が選択され、これにより陸支コード候補領域１９の始点（左端）及び終点（右端）の位置ｘＬ、ｘＲが決定される。
【０１０５】
続いて、左側の横方向文字切り出し位置候補１８（即ち、始点ｘＬに対応する横方向文字切り出し位置候補１８）に接しており、且つ、小文字列画像１１の下端よりも上端に近い縦方向文字切り出し位置候補２５が選択され、左側の横方向文字切り出し位置候補１８と選択された縦方向文字切り出し位置候補２５との接点が、陸支コード候補領域１９の左上の頂点として選択される；選択された左上の頂点は、図２５Ａでは丸で示されている。
【０１０６】
更に、右側の横方向文字切り出し位置候補１８（即ち、終点ｘＲに対応する横方向文字切り出し位置候補１８）に接しており、且つ、小文字列画像１１の上端よりも下端に近い縦方向文字切り出し位置候補２５が選択され、右側の横方向文字切り出し位置候補１８と選択された縦方向文字切り出し位置候補２５との接点が、陸支コード候補領域１９の右下の頂点として選択される；選択された右下の頂点は、図２５Ａでは、逆三角で示されている。
【０１０７】
選択された左上及び右下の頂点で規定される矩形領域が、陸支コード候補領域１９として設定される。許容される２つの横方向文字切り出し位置候補１８の組み合わせ、及び、横方向文字切り出し位置候補１８の各組み合わせについて許容される縦方向文字切り出し位置候補２５の全てについて、陸支コード候補領域１９が設定される。例えば、図２５Ｂ乃至２５Ｅに図示されている４種類の陸支コード候補領域１９も設定され得る。
【０１０８】
陸支コード候補領域１９の設定の後、陸支コード候補領域１９のそれぞれについて文字認識が行われる（ステップＳ１２−２）。最適な陸支コード候補領域１９が陸支コード領域１２として決定され、最適な陸支コード候補領域１９について認識された陸支コードが、認識結果として出力される。
【０１０９】
続いて、陸支コード領域１２の位置から、車種コード領域１３が決定され（Ｓ１３−１）、その車種コード領域１３について車種コード配分候補が設定される（Ｓ１３−２）。図２６に示されているように、一の車種コード配分候補は、第１の実施形態と同様に、３つの文字候補領域２１〜２３によって表される。第１〜第３文字候補領域２１〜２３は、車種コード領域１３に属する横方向文字切り出し位置候補１８及び縦方向文字切り出し位置候補２５を、第１〜第３文字候補領域２１〜２３の左端、右端、上端、及び下端に対応付けることによって設定される。文字候補領域２１〜２３のそれぞれの左端及び右端は、一対の横方向文字切り出し位置候補１８によって決定され、上端及び下端は一対の縦方向文字切り出し位置候補２５によって決定される。
【０１１０】
更に、各車種コード配分候補について評価値φｓｔｒｉｎｇが算出され（ステップＳ１３−４）、２文字の車種コード及び３文字の車種コードのそれぞれについて最適な車種コード配分候補が決定される（ステップＳ１３−５）。評価値φｓｔｒｉｎｇの算出方法は、第１の実施形態と同様である。
【０１１１】
更に、第１の実施形態と同様の手順により、２文字の車種コード及び３文字の車種コードの最適な車種コード配分候補のうちの一方が、最適な車種コード配分候補と決定される（ステップＳ１３−３）。最終的に決定された車種コード領域配置候補の各文字候補領域について認識された数字からなる数字列が、最終的に求めるべき車種コードとして決定され、最終的に最適と決定された車種コード領域配置候補に含まれる文字候補領域の数が、車種コード領域１３の文字数として決定される。
【０１１２】
本実施形態では、横方向文字切り出し位置候補１８に加え、縦方向文字切り出し位置候補２５が第１〜第３文字候補領域２１〜２３の設定に使用されるため、車種コード配分候補の数が増加する。車種コード配分候補の数の増加は、データ処理量を増加させるために好ましくない。
【０１１３】
車種コード配分候補の数の増加によるデータ処理量の増加を抑制するためには、第１の実施形態と同様に、ＤＰマッチングが使用されることが好適である。図２６を参照して、本実施の形態のＤＰマッチングでは、車種コード領域配置候補（即ち、横方向文字切り出し位置候補１８及び縦方向文字切り出し位置候補２５と第１〜第３文字候補領域２１〜２３との対応付け）が、横方向文字切り出し位置候補１８に対応するＡ軸と、第１〜第３文字候補領域２１〜２３の始点及び終点に対応するＢ軸と、縦方向文字切り出し位置候補２５に対応するＣ軸からなる３次元座標系上に展開された対応グラフとして表現される。図２６の例では、Ａ軸上の要素ａ１〜ａ４は、横方向文字切り出し位置候補１８１〜１８４に対応しており、Ｂ軸上の要素ｂ１〜ｂ６は、第１文字候補領域２１、第２文字候補領域２２及び第３文字候補領域２３の始点及び終点に対応しており、Ｃ軸上の要素ｃ１〜ｃ６は、縦方向文字切り出し位置候補２５１〜２５６に対応している。Ａ軸上の要素ａｊ、及びＣ軸上の要素ｃｍの数は、車種コード領域１３に属する縦方向文字切り出し位置候補１８及び縦方向文字切り出し位置候補２５の数に合わせて調節されることに留意されたい。各対応グラフは、原点（ａ１，ｂ１，ｃｓｔａｒｔ）から座標（ａｅｎｄ，ｂ４，ｃｅｎｄ）までの経路（２文字の車種コードに対応する場合）、又は、原点（ａ１，ｂ１，ｃｓｔａｒｔ）から座標（ａｅｎｄ，ｂ６，ｃｅｎｄ）までの経路である；ここで、ｃｓｔａｒｔは、対応グラフの始点のＣ軸上の要素であり、ａｅｎｄ，ｃｅｎｄは、対応グラフの終点のＡ軸、Ｃ軸上の要素であり、第２文字候補領域２２又は第３文字候補領域２３の終点として選ばれた横方向文字切り出し位置候補１８及び縦方向文字切り出し位置候補２５に対応する要素である。
【０１１４】
対応グラフが３次元座標上で表されることに対応して、式（８）を用いた評価値φｓｔｒｉｎｇの算出方法も、３次元に拡張される。具体的には、
対応グラフの始点（ａ１，ｂ１，ｃｓｔａｒｔ）から座標（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）までの対応グラフに対応する車種コード領域配置候補の評価値φｓｔｒｉｎｇの最大値をΦ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）と表すものとすれば、
Φ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）＝ＭＡＸ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）［Φ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）
＋φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ，ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）］，・・・（８）’
が成立する。ここで、ｂｐは、ｂｉの一つ前の要素であり、
ｂｐ＝ｂｉ−１，  ・・・（９）
である。また、ＭＡＸ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）［Ｘ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）］は、ａｋ、ｂｐ、ｃｍを変化させたときのＸ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）の最大値を表す。更に、φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ，ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）は、
（α）ｉが奇数のとき、要素（ａｋ，ｃｍ）に対応する文字切り出し位置候補と、（ａｊ，ｃｎ）に対応する文字切り出し位置候補の間に形成される隙間の隙間らしさ評価値φｇａｐであり、
（β）ｉが偶数のとき、要素（ａｋ，ｃｍ）に対応する文字切り出し位置候補と、（ａｊ，ｃｎ）に対応する文字切り出し位置候補の間に形成される文字候補領域の文字らしさ評価値φｃｈａｒである。
また、ｂｉ＝ｂ１のときには、特別に、Φ＝０と決定される。
【０１１５】
このΦ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）は、ｂｉの漸化式となっているため、座標（ａ１，ｂ１，ｃｓｔａｒｔ）（即ち、対応グラフの始点）からスタートして座標（ａ６，ｂ６，ｃｅｎｄ）まで、順次にΦ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）を決定することができる。加えて、Φ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）を決定するとき、Φ（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）＋φ（ｉ）（ａｋ，ｂｐ，ｃｍ，ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）を最大にする座標(ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）が、座標（ａｊ，ｂｉ）と対応付けられて保存される。具体的には、座標（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）から座標(ａｋ，ｂｐ，ｃｍ）へのポインタが記憶装置に保存される。
【０１１６】
このような方法によって、車種コード領域配置候補に対応するｊ，ｉ，ｎの組み合わせのそれぞれについてΦ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）が算出される。算出されたΦ（ａｊ，ｂｉ，ｃｎ）を用いて、下記の方法により、最適な対応グラフ、即ち、最適な車種コード領域配置候補が、２文字の車種コード、３文字の車種コードのそれぞれについて決定される。２文字の車種コードに対応する対応グラフの決定では、まず、Φ（ａｋ，ｂ４，ｃｅｎｄ）の最大値が求められ、Φ（ａｋ，ｂ４，ｃｅｎｄ）を最大にする対応グラフが、最適な対応グラフとして選択される。Φ（ａｋ，ｂ４，ｃｅｎｄ）を最大にする対応グラフは、上述のポインタから決定可能である。同様に、３文字の車種コードに対応する最適な対応グラフの決定では、まず、Φ（ａｋ，ｂ６，ｃｅｎｄ）の最大値が求められ、Φ（ａｋ，ｂ６，ｃｅｎｄ）を最大にする対応グラフが、最適な対応グラフとして選択される。Φ（ａｋ，ｂ６，ｃｅｎｄ）を最大にする対応グラフは、上述のポインタから決定可能である。
【０１１７】
第３の実施形態による文字認識の処理方法では、横方向文字切り出し位置に加え、縦方向文字切り出し位置が設定されるため、文字が少し傾いている場合や、文字の上下に隙間がある場合にも、正しく文字候補領域を設定することが可能である。
【０１１８】
以上には、本発明の実施形態が詳細に説明されているが、本発明は、実施形態に記載のものに限定して解釈されてはならない。本発明は、ナンバープレート認識に特に好適であるが、適切なテンプレート画像を使用することにより他の文字列の認識にも使用できることは自明的であろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】図１は、本発明の第１実施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】図２は、本実施形態に係るナンバープレート認識装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ナンバープレート画像と小文字列画像とを示す概念図である。
【図４】図４は、小文字列画像の構成を示す概念図である。
【図５】図５は、小文字列画像について行われる文字認識の処理手順を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、文字切り出し位置候補を決定する手順を示す概念図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、文字切り出し位置候補を決定する手順を示す概念図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、文字切り出し位置候補を決定する好適な手順を示す概念図である。
【図７】図７は、陸支コード候補領域を決定する好適な手順を示す概念図である。
【図８】図８は、陸支コード候補領域のうち最適なものを陸支コード領域として選択する手順を示す概念図である。
【図９】図９は、陸支コード領域から車種コード領域を決定する手順を示す概念図である。
【図１０】図１０は、車種コード領域に決定される文字候補領域及び車種コード領域配置候補を説明する概念図である。
【図１１】図１１は、車種コード領域に決定される文字候補領域及び車種コード領域配置候補を説明する他の概念図である。
【図１２】図１２は、本実施形態において考えられる文字候補領域を示す概念図である。
【図１３】図１３は、本実施形態における文字候補領域の決定方法を説明する概念図である。
【図１４】図１４は、各文字候補領域について行われる文字認識の手順を説明する概念図である。
【図１５】図１５は、文字幅減点値Ｐｉｃｈａｒを算出する手順を説明する概念図である。
【図１６】図１６は、本実施形態において生じ得る誤認識の例を説明する概念図である。
【図１７】図１７は、文字候補領域の誤認識を防ぐための好適な処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、隙間らしさ評価値を算出する手順を説明する概念図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、２文字、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補の有効性を判断するための手順を説明する概念図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、２文字、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補の有効性を判断するための手順を説明する概念図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、２文字、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補の有効性を判断するための手順を説明する概念図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、２文字、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補の有効性を判断するための手順を説明する概念図である。
【図２０】図２０は、２文字、３文字の車種コードに対応する車種コード領域配置候補から最適な車種コード領域配置候補を選択する手順を説明する概念図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態に係る小文字列画像の文字認識処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図２２は、第２の実施形態における文字候補領域の決定方法を説明する概念図である。
【図２３】図２３は、第３の実施形態において規定される横方向文字切り出し位置候補及び縦方向文字切り出し位置を説明する概念図である。
【図２４】図２４は、横方向文字切り出し位置候補及び縦方向文字切り出し位置を決定する処理手順を説明する概念図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、第３の実施形態における陸支コード候補領域の決定手順を説明する概念図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、第３の実施形態における陸支コード候補領域の決定手順を説明する概念図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、第３の実施形態における陸支コード候補領域の決定手順を説明する概念図である。
【図２５Ｄ】図２５Ｄは、第３の実施形態における陸支コード候補領域の決定手順を説明する概念図である。
【図２５Ｅ】図２５Ｅは、第３の実施形態における陸支コード候補領域の決定手順を説明する概念図である。
【図２６】図２６は、第３の実施形態における文字候補領域の決定方法を説明する概念図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１：撮像装置
２：画像処理装置
３：記憶装置
４：演算装置
５：インターフェース
６：ナンバープレート認識プログラム
７：陸支コード用テンプレート
８：車種コード用テンプレート
１０：ナンバープレート認識装置
１１：小文字列画像
１２：陸支コード領域
１３：車種コード領域
１４：第１文字領域（文字領域）
１５：第２文字領域
１６：第３文字領域
１７：文字切り出し位置
１８、１８１、１８２、１８３、１８５：文字切り出し位置候補（横方向文字切り出し位置候補）
１９、１９１、１９４：陸支コード候補領域
２１：第１文字候補領域（文字候補領域）
２２：第２文字候補領域
２３：第３文字候補領域
２４：第４文字候補領域
２５：縦方向文字切り出し位置候補
【図１】
2006309402.tif 000004
【図２】
2006309402.tif 000005
【図３】
2006309402.tif 000006
【図４】
2006309402.tif 000007
【図５】
2006309402.tif 000008
【図６Ａ】
2006309402.tif 000009
【図６Ｂ】
2006309402.tif 000010
【図６Ｃ】
2006309402.tif 000011
【図７】
2006309402.tif 000012
【図８】
2006309402.tif 000013
【図９】
2006309402.tif 000014
【図１０】
2006309402.tif 000015
【図１１】
2006309402.tif 000016
【図１２】
2006309402.tif 000017
【図１３】
2006309402.tif 000018
【図１４】
2006309402.tif 000019
【図１５】
2006309402.tif 000020
【図１６】
2006309402.tif 000021
【図１７】
2006309402.tif 000022
【図１８】
2006309402.tif 000023
【図１９Ａ】
2006309402.tif 000024
【図１９Ｂ】
2006309402.tif 000025
【図１９Ｃ】
2006309402.tif 000026
【図１９Ｄ】
2006309402.tif 000027
【図２０】
2006309402.tif 000028
【図２１】
2006309402.tif 000029
【図２２】
2006309402.tif 000030
【図２３】
2006309402.tif 000031
【図２４】
2006309402.tif 000032
【図２５Ａ】
2006309402.tif 000033
【図２５Ｂ】
2006309402.tif 000034
【図２５Ｃ】
2006309402.tif 000035
【図２５Ｄ】
2006309402.tif 000036
【図２５Ｅ】
2006309402.tif 000037
【図２６】
2006309402.tif 000038