(57)【要約】【課題】  近赤外照明は、照明の発光部分がランプやＬＥＤで構成されており、ランプが寿命となった場合に交換する必要があった。また、照明を発光させるために電力を消費するため、電気代が必要であった。これらのランニングコストを低減する必要があった。【解決手段】  カメラユニットを信号灯火に組み込み、光量センサを各々の信号のＬＥＤユニットに取り付け、各々の灯火光量のばらつきを測定する。カメラユニットは低照度時に信号灯火の光で照らした車両を撮影し、撮影した画像を認識ユニットで画像処理をしてナンバープレートの記載情報を読取る。認識ユニットは制御ユニットから伝送されたＬＥＤユニットの点灯状態と輝度測定器から出力されるＬＥＤユニットの輝度測定結果に基き、カメラユニットの絞り制御及びカメラのゲインコントロールを行う。【選択図】  図２
2011242982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両のナンバープレートに記載されたナンバープレート情報を読取るナンバープレート読取装置であって、
設定した撮影条件でナンバープレートを含む車両を撮影するカメラユニットと、
前記カメラユニットに対して撮影条件を設定し、前記カメラユニットが前記撮影条件で撮影した画像からナンバープレートを検出して当該ナンバープレートに示されたナンバープレート情報を読取る認識部と、
を備え、
前記認識部は、前記車両が走行する進行方向に設置された信号器のいずれのランプが灯火しているかを示す信号灯火情報を得て、当該信号灯火情報に基づき前記撮影条件を設定することを特徴とするナンバープレート読取装置。
【請求項２】
前記ランプは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１記載のナンバープレート読取装置。
【請求項３】
前記カメラユニットは、前記ＬＥＤの発光タイミングと同期して撮影することを特徴とする請求項２記載のナンバープレート読取装置。  
【請求項４】
前記信号器の赤、青、黄色の各々のランプの輝度を測定する輝度測定器を備え、
前記認識部は、前記輝度測定器が測定した輝度情報を用いて前記撮影条件を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のナンバープレート読取装置。
【請求項５】
前記撮影条件として絞り値を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のナンバープレート読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路上を走行する車両をカメラ等により撮像し、得られた画像データから当該車両に付されたナンバープレートの番号等のナンバープレート情報を生成するナンバープレート読取装置に関するものである。より詳しくは、夜間などに車両を撮影する際の照明として信号灯火の光を用いたナンバープレート読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ナンバープレート読取装置は、旅行時間計測提供システムや駐車場の出入り管理システムなど多方面で利用が進んでおり、そのシステム構成に関して様々なものが実現されていることは周知のところである。このようなシステムの一例として、近赤外照明を用いる従来技術が知られている（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０７−１２１７９４号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然るに、近赤外照明は、照明の発光部分がランプやＬＥＤで構成されており、ランプが寿命となった場合に交換する必要があった。また、照明を発光させるために電力を消費するため、電気代が必要であった。これらのランニングコストを低減する必要があった。
【０００５】
ランニングコストを削減する方法として、照明の高効率化や長寿命化、カメラの高感度化などの方法があるが、これらの方法によりコストの軽減は可能だが軽減できる幅にも限度がある。
また、車両検出装置と組み合わせて、車両を検出に連動して照明を点灯させ、運用期間を延ばす方式もあるが、車両検出装置が増えるため機器費増や工事費増の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のナンバープレート読取装置は、道路を走行する車両のナンバープレートに記載されたナンバープレート情報を読取るナンバープレート読取装置であって、設定した撮影条件でナンバープレートを含む車両を撮影するカメラユニットと、前記カメラユニットに対して撮影条件を設定し、前記カメラユニットが前記撮影条件で撮影した画像からナンバープレートを検出して当該ナンバープレートに示されたナンバープレート情報を読取る認識部とを備え、前記認識部は、前記車両が走行する進行方向に設置された信号器のいずれのランプが灯火しているかを示す信号灯火情報を得て、当該信号灯火情報に基づき前記撮影条件を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のナンバープレート読取装置によれば、従来撮像用に設けていた近赤外照明装置が不要となり、ナンバープレート読取装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態によるナンバープレート読取装置を説明するための図である。
【図２】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の構成を説明するための図である。
【図３】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の同期を説明するための図である。
【図４】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の処理を説明するための図である。
【図５】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のＩＲＩＳ制御を説明するための図である。
【図６】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のＬＥＤユニットの発光強度について説明するための図である。
【図７】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のカメラユニットの分光感度について説明するための図である。
【図８】従来の形態によるナンバープレート読取装置を説明するための図である。
【図９】従来の形態によるナンバープレート読取装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、従来例として、近赤外照明を照射して道路上を走行する車両を撮像した画像から車両登録番号の認識を行うナンバープレート読取装置について説明した後、本発明の実施例について説明する。
【００１０】
図８、図９は従来のナンバープレート読取装置１１２と信号機１１６の運用形態及び構成を説明する図である
【００１１】
ナンバープレート読取装置１１２は、撮像部１０１と認識部１０６から構成される。
撮像部１０１はカメラユニット１０２と照明用ＬＥＤユニット１０３を内蔵し、道路上方にあって信号灯火部１０７が取り付けられているポール８０に固定されている。認識部１０６は車道脇に設置され、撮像部１０１とナンバー読取中央装置１５と接続される。
認識部１０６は認識ユニット１１３と伝送ユニット１４を内蔵し、認識ユニット１１３はカメラユニット１０２から出力された画像を画像処理し、ナンバープレート記載情報を読み取り、結果を伝送ユニット１１４からナンバー読取中央装置１５に送信する。
【００１２】
信号機１１６は信号灯火部１０７と制御部１１１から構成される。
信号灯火部１０７は、車道脇に立てられた柱から車道の上方に略垂直に張り出されたポール８０の先に設置されており、ＬＥＤユニット８〜１０により左から青、黄、赤の信号が灯火される。
制御部１１１は車道脇に設けられており、信号灯火部１０７と信号中央装置１９と接続されて信号灯火部１０７のＬＥＤユニット８〜１０を各々点灯／滅灯させ、信号機の動作を制御している。
【００１３】
次に動作について説明する。ナンバープレート読取装置１１２のカメラユニット１０２は進行方向４の方向に走行する車両５の前面を撮影し、その撮影結果を認識部１０６に出力する。夜間など照度が低い時には、照明用ＬＥＤユニット１０３で近赤外光を車両５の方向に向けて照射し、カメラユニット１０２は近赤外光で照らされた車両５を撮影する。
【００１４】
一方、信号機１１６は予め制御ユニット１１７に設定されたシーケンスに従って、信号灯火１０７を点灯／滅灯させる。伝送ユニット１８を通じて信号機中央装置１９と伝送を行い、装置の異常の伝達やシーケンスの更新、信号機中央装置１９からの遠隔制御を行う。
【００１５】
このように従来、ナンバープレート読取装置１１２と信号機１１６とは各々独立して動作するものであり、ナンバープレート読取装置が信号機と連携して車道を走行する車両を撮像し車両ナンバーを読み取るような処理は実施していなかった。
【００１６】
実施の形態１．
以下、この発明に係る実施の形態１のナンバープレート読取装置について、図を用いながら説明する。
図１、図２は、実施の形態１に係るナンバープレート読取装置１２と信号機１６の運用形態及びその構成を示すブロック図である。
【００１７】
ナンバープレート読取装置１２は、従来のナンバープレート読取装置１１２と比較し、構成として照明用ＬＥＤユニット１０３が無くなっている点で特徴を有する。なお、従来と同等の機能を有する構成には同一番号を付してその説明を省略する。
ナンバープレート読取装置１２は、カメラユニット２と、輝度測定部２２〜２４と、外光センサ２５と、認識部６から構成される。認識部６は、認識ユニット１３と伝送ユニット１４からなる。
【００１８】
信号機１６は、交通信号である青、黄、赤色を発光するランプとして機能するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ユニット８（青色）、９（黄色）、１０（赤色）と制御部１１から構成される。青、黄、赤のＬＥＤユニット８〜１０は信号灯火部２１に実装される。信号灯火部２１は車道脇に立てられた柱から車道の上方に略垂直に張り出されたポール先に設置されて、走行車両に対して青、黄、赤色の交通信号を表示する。
【００１９】
信号灯火部２１にはＬＥＤユニット８〜１０のほかに、輝度測定器２２、２３、２４と外光センサ２５とカメラユニット２０が組み込まれている。輝度測定器２２、２３、２４の各輝度測定器はＬＥＤユニット８、９、１０のそれぞれの下方位置に設けられて、ＬＥＤユニット８、９、１０が灯火したとき、あるいは消灯のときの光量が計測できるようになっている。また、各々の灯火の光量のばらつきを測定することも可能である。外光センサ２５は信号灯火部２１の上端に設けられ、周囲の光量が計測できる。外光センサ２５が計測した光量により、昼/夜の判断が可能である。カメラユニット２０は、信号灯火部２１のＬＥＤユニット８、９、１０が並ぶ横列と同じ列に設けられ、認識部６からの指示信号により、車道を走行する車両５を撮影する。制御部１１は制御ユニット１７と伝送ユニット１８からなる。
ナンバープレート読取装置１２の認識ユニット１３と信号機２７の制御部２８連接している。
【００２０】
このように本実施の形態のナンバープレート読取装置は、カメラユニット２０と認識部６とからなり、このカメラユニット２０はＬＥＤユニット８〜１０と輝度測定部２２〜２４と外光センサ２５と共に、信号灯火部２１に搭載される。
【００２１】
次に動作を説明する。
ナンバープレート読取装置１２のカメラユニット２は、昼間などで周囲が明るいとき（高照度時）では進行方向４の方向に走行する車両５の前面を周期的に撮影し、その撮影結果を認識部６に出力する。
一方、夜間などで周囲が暗いとき（低照度時）においては、カメラユニット２は、信号灯火部２１のＬＥＤユニット８、９、１０で照らされた車両５を撮影する。撮影した画像は認識ユニット１３に送信し、認識ユニット１３において画像処理を行い車両５のナンバープレートの記載情報を読取る。なお、カメラユニット２が信号灯火部２１のＬＥＤユニット８、９、１０で照らされた車両５を撮影する動作については、後に説明する。
認識ユニット１３と制御ユニット１７とは電気的に接続されており、制御ユニット１７はＬＥＤユニット８〜１０のどのＬＥＤユニットが点灯しているかを示す信号を認識ユニット１３に出力する。
【００２２】
認識ユニット１３は、制御ユニット１７から伝送されたＬＥＤユニット８〜１０の点灯状態に基づき、カメラユニット２の絞り制御及びカメラのゲインコントロールを行う。絞り制御を行うとは、撮影時の絞り値を設定することである。絞り値の設定は撮影条件の１つである。
カメラユニット２が行う絞り制御のフロー及びカメラのゲインコントロールについては、後で別途説明する。
【００２３】
認識ユニット１３は、カメラユニット２からの画像が入力された時点で信号灯火部２１のＬＥＤユニット８、９、１０のどのＬＥＤユニットが点灯しているかを判定し、その判定結果とカメラユニット２からの画像とを合わせて画像処理を行い車両５のナンバープレートの記載情報を読取る。
認識ユニット１３は、読み取ったナンバープレートの記載情報を伝送ユニット１４に出力する。
伝送ユニット１４は、ナンバープレート読取中央装置１５に対して、撮影時のＬＥＤユニットの点灯情報結果とナンバープレート記載情報の読み取り結果を出力する。
【００２４】
図３は、実施形態１によるナンバープレート読取装置と信号機の同期を説明する図である。横軸は時刻を表わし、信号機１６の制御ユニット１７が発する発光制御信号３３に合わせた発光タイミング３４で、信号機ＬＥＤユニットが発光する。また、発光制御信号３３に合わせた画像読込タイミング３５で、認識ユニット１３はカメラユニット２が撮像したナンバープレートの画像の取込を実行する。このようにして、ＬＥＤユニット８〜１０とカメラユニット２が撮像した画像取込の同期が可能となる。
【００２５】
図４は、実施形態１に係るナンバープレート読取装置における制御部１１内の制御ユニット１７と、認識部６内の認識ユニット１３と、信号灯火部２１内のカメラユニット２の動作を示したフローチャートである。
図４において、制御ユニット１７は信号灯火制御を実行する（図４のステップＳ００１）。具体的には、制御ユニット１７が出力する発光制御信号３３により信号機１６の灯火の切り替えを行う。発光制御信号３３を受信するとＬＥＤ発光制御を実行する（Ｓ００２）。例えば、発光制御信号３３によって信号器１６の灯火を青（ＬＥＤユニット８灯火）から黄色（ＬＥＤユニット９灯火）への切り替えを行う。制御ユニット１７は、ＬＥＤ発光制御を実行すると、発光しているＬＥＤユニットを表わすＬＥＤ発光信号３６をカメラユニット２に出力する。また、制御ユニット１７は、同時に、発光制御信号３３を認識ユニット１３に出力し、点灯及び消灯させたＬＥＤユニット８〜１０を知らせる。
【００２６】
信号灯火部２１の輝度測定器２２〜２４の各々は輝度測定を行い、輝度測定結果を認識ユニット１３に出力する。
外光センサ２５は信号灯火部２１周囲の明るさを測定する外光測定を行い、外光測定結果を同じく認識ユニット１３に出力する。
認識部６の認識ユニット１３は、カメラユニット２の絞り値の設定やゲイン制御などのＩＲＩＳ制御を実行し（Ｓ１０１）、カメラユニット２が絞り制御を行うための絞り制御値とゲイン調整を行うためのゲイン制御値を、カメラユニット２に対して出力する。
なお、ＩＲＩＳ制御の詳細については図５を用いて後で説明する。
【００２７】
カメラユニット２は、認識ユニット１３のＩＲＩＳ制御（Ｓ１０１）の結果を受けて、ゲイン制御（Ｓ２０１）、絞り制御（Ｓ２０２）を行う。
その後、制御ユニット１７からのＬＥＤ発光信号３６に同期して、画像取得を行い（Ｓ２０３）、その画像を認識部６の認識ユニット１３に出力する（Ｓ２０４）。
【００２８】
認識部６では画像出力５２で出力された画像を受信し（Ｓ１０２）、その受信画像に対して、二値化処理（Ｓ１０３）、プレート切り出し（Ｓ１０４）、プレート輝度測定（Ｓ１０８）、文字切り出し（Ｓ１０５）、文字読取（Ｓ１０６）、認識結果出力（Ｓ１０７）の処理を行い、受信画像からナンバープレートに記載されている文字を読み取る。なお、ステップＳ１０２〜Ｓ１０８の処理については従来から行われている処理と同等の処理であり、詳細は省略する。
【００２９】
次に、認識ユニット１３が実行するＩＲＩＳ制御の処理内容について説明する。図５は、ＩＲＩＳ制御（Ｓ１０１）の制御動作の動作フローを説明する図である。
認識ユニット１３はＩＲＩＳ制御が開始されると、信号灯火部２１に設けられた外光センサ２５が周囲の明るさを測定した外光センサ値を入力する（Ｓ１０１-１）。
認識ユニット１３は、外光センサ値に基いて、予め設定した外光センサ値とＩＲＩＳ制御値とを対応付けたテーブル、あるいは所定の計算式から、カメラユニット２のゲイン設定値や絞り値などのＩＲＩＳ制御初期値を計算する（Ｓ１０１-２）。
認識ユニット１３は、制御ユニット１７から信号灯火制御（Ｓ００１）による発光制御信号３３を取り込む（Ｓ１０１-３）。発光制御信号３３に基きどの信号が灯火しているか、すなわちＬＥＤユニット８〜１０の中で現在どのＬＥＤユニットが灯火しているかの情報を得た認識ユニット１３は、現在灯火しているＬＥＤユニットに対応したＩＲＩＳ値を算出する（Ｓ１０１-４）。そして、カメラユニットのゲインを制御するゲイン制御値を求め、カメラユニット２に対してこのゲイン制御値を出力する（Ｓ１０１-５）。また、カメラの絞りを制御する絞り制御値を求め、カメラユニット２に対してこの絞り制御値を出力する（Ｓ１０１-６）。カメラユニット２では、先に説明したように、これらのゲイン制御値と絞り制御値を受信して、画像撮影用の条件を設定する。
【００３０】
その後は、プレート輝度測定（Ｓ１０８）で測定したプレート輝度を入力し（Ｓ１０１-７）、外光センサ値を入力し（Ｓ１０１-８）、輝度測定器の測定値を入力する（Ｓ１０１-９）。これらのプレート輝度測定値、外光センサ値、輝度測定値に基きＩＲＩＳ制御の要否を所定の手順で実施し（Ｓ１０１-１０）、ＩＲＩＳ制御値を計算する（Ｓ１０１-１１）。
次に認識ユニット１３は、制御ユニット１７から信号灯火制御（Ｓ００１）による発光制御信号３３を取り込む（Ｓ１０１-３）。以下、ステップＳ１０１-３〜ステップＳ１０１-１１の工程を繰り返す。
【００３１】
図６は、ＬＥＤユニット８〜１０の周波数と発光強度を説明するための図である。
横軸が波長、縦軸が発光強度である。青色ＬＥＤの発光強度分布６５、黄色ＬＥＤの発光強度分布６６、赤色ＬＥＤの発光強度分布６７であり、青色ＬＥＤの発光強度分布６５のピーク値IＢにおける周波数は周波数λB、黄色ＬＥＤの発光強度分布６６のピーク値Iγにおける周波数は周波数λγ、赤色ＬＥＤの発光強度分布６７のピーク値ＩＲにおける周波数は周波数λＲである。
【００３２】
図７は、カメラユニットの２０の周波数と分光感度を説明するための図である。横軸が波長、縦軸が分光感度であり、波長に対応した分光感度の分布が分布７４である。青色ＬＥＤの発光強度分布６５のピーク値IＢの周波数λBのときのカメラユニット２０の分光感度は分光感度ＳＢであり、黄色ＬＥＤの発光強度分布６６のピーク値Iγの周波数λγのときのカメラユニット２０の分光感度は分光感度Ｓγであり、赤色ＬＥＤの発光強度分布６７のピーク値ＩＲの周波数λＲのときのカメラユニット２０の分光感度は分光感度ＳＲである。
【００３３】
認識ユニット１３は、灯火対応ＩＲＩＳ値計算の処理（Ｓ１０１-４）において、ＬＥＤユニット８〜１０の各々に対して、各々のピーク周波数λB、λγ、λＲ及び各々の分光感度ＳＢ、Ｓγ、ＳＲを変数とした関数として計算し、更に輝度測定値入力処理（Ｓ１０１-９）で入力された値で補正する。
【００３４】
認識ユニットは灯火対応ＩＲＩＳ値計算（Ｓ１０１-４）において、例えば次式により、各ＬＥＤユニット灯火時のＩＲＩＳ値を算出する。
ここで、ＬＥＤユニット８〜１０の光量の経時変化の影響が小さい場合は、式（１）によりＩＲＩＳ値を算出する。
【００３５】
【数１】
2011242982.tif 000003
【００３６】
また、ＬＥＤユニット８〜１０の光量の経時変化の影響が大きく、経時変化の影響を補正する場合は、式（２）によりＩＲＩＳ値を算出する。
【００３７】
【数２】
2011242982.tif 000004
【００３８】
なお本実施の形態では、ＬＥＤユニット８〜１０の発光を間欠的な発光とし消費電力を少なくするようにしているが、連続発光としてもよい。
【００３９】
以上のように本発明のナンバープレート読取装置によれば、ナンバープレート読取装置の照明用装置として信号機の灯火光（ＬＥＤ光）を使用することができ、ナンバープレート読取装置から照明用装置を省くことができる。
これにより、ナンバープレート読取装置の諸費用、例えば機器費用や工事費用、消耗部品費用、電気代等を削減でき、大幅なライフサイクルコストの削減となって資源の節約や二酸化炭素排出削減に寄与できる。
また、ナンバープレート記載情報の読み取り時の信号機の燈火状況を判定することにより、車両が通行している時点の信号機の信号灯火部の色を得ることができ、車両の信号遵守状況、信号灯火制御と車両通行の関係、信号無視常習車両などの情報を得ることができ、ナンバープレート読取装置の機能向上、有効利用が可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 撮像部、２  カメラユニット、３  ＬＥＤユニット、４  進行方向、５  車両、６  認識部、７  信号灯火部、８、９，１０  ＬＥＤユニット、１１  制御部、１２  ナンバープレート読取装置、１３  認識ユニット、１４  伝送ユニット、１５  ナンバープレート読取中央装置、１６  信号機、１７  制御ユニット、１８  伝送ユニット、１９  信号機中央装置、２１  信号灯火部、２２、２３、２４  輝度測定器、２５  外光センサ、３３  発光制御信号、３４  発光タイミング、３５  画像読込タイミング、３６  ＬＥＤ発光信号、６５  青色ＬＥＤの発光強度分布、６６  黄色ＬＥＤの発光強度分布、６７  赤色ＬＥＤの発光強度分布、７４  分光感度分布、８０  ポール、１０１  撮像部、１０２  カメラユニット、１０３  照明用ＬＥＤユニット、１０６  認識部、１０７  信号灯火部、１１１  制御部、１１２  ナンバープレート読取装置（従来）、１１６  信号器（従来）。
【図１】
2011242982.tif 000005
【図２】
2011242982.tif 000006
【図３】
2011242982.tif 000007
【図４】
2011242982.tif 000008
【図５】
2011242982.tif 000009
【図６】
2011242982.tif 000010
【図７】
2011242982.tif 000011
【図８】
2011242982.tif 000012
【図９】
2011242982.tif 000013