(57)【要約】【課題】ナンバープレートの傾きによらず、プレートサイズの小さい原付のナンバープレート等であっても正確に認識することができ、高精度なナンバープレート自動認識装置を提供すること。【解決手段】撮像装置１によって撮像された画像データの輝度変化回数を検出した後、輝度変化回数に応じて３値化処理し、３値化コードの変化パターンが、所定面積で連続する３値化コード「３−１−２」の組合わせ、若しくは所定の面積で連続する３値化コード「３−２」の組合わせとなったとき、ナンバープレートとして認識する。【選択図】      図１
2004234485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像データの輝度変化回数を検出し、前記輝度変化回数を２つの閾値を用いて３値化処理し、３値化コードの並びが第１のパターンおよび第２のパターンの何れか一方のパターンとなる部分をナンバープレートとして抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたナンバープレートの文字データを認識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自動認識装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、前記輝度変化回数が小さい第１レベル、前記第１レベルよりも輝度変化回数が大きい第２レベルおよび前記第２レベルよりも輝度変化回数がさらに大きい第３レベルとしたときに、前記第１レベル、第２レベルおよび第３レベルが所定の面積で連続する３値化コードの並びを第１のパターンに設定し、
前記第３レベルと第２レベルとが所定の面積で連続する３値化コードの並びを第２のパターンに設定することを特徴とする請求項１記載のナンバープレート自動認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナンバープレート自動認識装置に関し、詳しくは、走行車両を撮像してナンバープレートを認識するようにしたナンバープレート自動認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、道路を走行する車両のナンバープレートを認識するシステムは、道路を走行する車両を管理するために重要なものになっており、このシステムとしては、路上に設置されたカメラで車両のナンバープレートを撮像し、この撮像データからナンバープレートを認識するようになっている。
【０００３】
このシステムにあっては、走行する車両の検知漏れを防止し、検知した車両のナンバープレートを正確に読み取る必要があるため、このような要求を満たすために従来から種々のナンバープレート自動認識装置が開発されており、例えば、特許文献１に示すようなものがある。
【０００４】
この特許文献１に示すナンバープレート自動認識装置にあっては、テレビカメラによって走行車両を撮像したときに、その多値データによりある振幅以上の変化をピーク値として検出し、この処理を全画面について行う。これを画面を垂直（上下方向）に分割した各ブロック内において２つの閾値を用いてピーク数を３値化処理し、この３値化コードの並びからナンバープレートを検出するものである。
【０００５】
具体的には、図９に示すように、ナンバープレートの上段のＣ部で示す車種コード「３００」および陸運支局コード「横浜」は輝度変化回数が大きいので、このＣ部を３値化コード「２」を割り当てる。
【０００６】
また、ナンバープレートの下段のＡ部で示す用途コード「あ」および一連番号「４２−４９」は輝度変化回数が大きいので３値化コード「２」を割り当てる。
【０００７】
さらに、Ｃ部とＡ部の間のＢ部は空白部であり、輝度変化回数が非常に少ないのでＢ部には３値化コード「１」を割り当てる。このように３値化コードの並びが「２−１−２」の部分をナンバープレートとして認識し、この部分の文字を解読することにより、ナンバープレートを検出するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−１２０３９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のナンバープレート自動認識装置にあっては、３値化コードの並びからナンバープレートを認識するようにしているため、この並びが検出できない場合、例えば、ナンバープレートが傾いて空白部Ｂがなくなるような場合には、ナンバープレートの特徴となる３値化コードの並びがないため、傾きのあるナンバープレートでは正確に認識することは困難であるという問題があった。
【００１０】
また、原付車両のように、Ｃ部とＡ部の間隔が短い（空白部Ｂが非常に小さい）場合にもナンバープレートを認識し難いという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ナンバープレートの傾きによらず、プレートサイズの小さい原付のナンバープレート等であっても正確に認識することができ、高精度なナンバープレート自動認識装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のナンバープレート自動認識装置は、車両を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像データの輝度変化回数を検出し、前記輝度変化回数を２つの閾値を用いて３値化処理し、３値化コードの並びが第１のパターンおよび第２のパターンの何れか一方のパターンとなる部分をナンバープレートとして抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたナンバープレートの文字データを認識する認識手段とを備えたものから構成される。
【００１３】
このような構成にすることにより、傾きのないナンバープレートおよび傾きのあるナンバープレートを正確に認識することができ、高精度なナンバープレート自動認識装置を得ることができる。
【００１４】
具体的には、ナンバープレートは上段に車種コードおよび陸運支局コードが記載され、下段に空白部を介して用途コードおよび一連番号が記載されている。
【００１５】
このため、撮像された画像データの輝度変化回数を２つの閾値を用いて３値化処理すると、車種コードおよび陸運支局コード（通常小さな文字）に対応する輝度変化回数の非常に多い領域、用途コードおよび一連番号（通常大きな文字）に対応する輝度変化回数の多い領域、車種コードおよび陸運支局コードと用途コードおよび一連番号との間の輝度変化回数の少ない空白部に対応する領域の３つの連続した輝度変化回数のパターンが抽出される。
【００１６】
このため、このパターンを抽出したときにナンバープレートと認識してこの領域の文字認識を行うことにより、傾きのないナンバープレートを確実に認識することができる。
【００１７】
また、傾きのあるナンバープレートの場合には、車種コードおよび陸運支局コードと用途コードおよび一連番号とが傾いてしまい、文字データとしては、車種コードおよび陸運支局コードと用途コードおよび一連番号との間の空白部がなくなり連続したものとなる。
【００１８】
また、プレートサイズが小さくて空白部が非常に小さい原付用のナンバープレートの場合も同様に車種コードおよび陸運支局コードと用途コードおよび一連番号が連続したものとなる。
【００１９】
このため、撮像された画像データの輝度変化回数を３値化すると、車種コードおよび陸運支局コードに対応する輝度変化回数の非常に多い領域、これに連続して用途コードおよび一連番号に対応する輝度変化回数の多い領域の２つの連続した輝度変化回数のパターンが抽出される。
【００２０】
したがって、このパターンを抽出したときにナンバープレートと認識してこの領域の文字認識を行うことにより、傾きのあるナンバープレートやプレートサイズの小さいナンバープレートを確実に認識することができる。
【００２１】
また、本発明のナンバープレート自動認識装置は、前記抽出手段は、前記輝度変化回数が小さい第１レベル、前記第１レベルよりも輝度変化回数が大きい第２レベルおよび前記第２レベルよりも輝度変化回数がさらに大きい第３レベルとしたときに、前記第１レベル、第２レベルおよび第３レベルが所定の面積で連続する３値化コードの並びを第１のパターンに設定し、前記第３レベルと第２レベルとが所定の面積で連続する３値化コードの並びを第２のパターンに設定するものから構成される。
【００２２】
このような構成により、空白の部分を第１レベルとし、用途コードおよび一連番号を第２レベルとし、車種コードおよび陸運支局コードを第３レベルとし、所定の面積で連続する前記第１パターン若しくは前記第２パターンをナンバープレートとして検出することにより、さらに高精度なナンバープレート認識を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図８は本発明に係るナンバープレート自動認識装置の一実施の形態を示す図である。
【００２４】
まず、構成を説明する。図１において、ナンバープレート自動認識装置は、撮像装置１、画像メモリ２、ピーク検出３値化処理部３、３値化メモリ４、３値化コード垂直カウント処理部５、プレート検出処理部６および文字認識処理部７を備えている。
【００２５】
撮像装置１は路上に設置されており、車両を撮像するテレビカメラから構成される。画像メモリ２は撮像装置１で撮像された画像データを１画素８ビット２５６階調の多値データを記憶するようになっている。
【００２６】
ピーク検出３値化処理部３は画像メモリ２から順次送られて来るデータを予め設定された振幅値ＩＰＬと比較し、ピーク値であるか否かを水平１ライン毎に判定し、ピーク値の数を垂直に分割した各ブロック毎にカウントして２つの閾値、ＴＬ、ＴＨと比較してカウント数を３値化する処理を行う。
【００２７】
３値化メモリ４はピーク検出３値化処理部３によって３値化されたデータを記憶するものである。３値化コード垂直カウント処理部５はナンバープレートの上下方向（垂直方向）に３値化コードの数をカウントする処理を行い、ナンバープレート候補を抽出する。
【００２８】
プレート検出処理部６は３値化コードの並び順に基づいてナンバープレートに相当する部分を検索するようになっている。この検索に際しては、３値化コードの並び順が後述する第１のパターンまたは第２のパターンのときにナンバープレートとして検出する。
【００２９】
また、プレート検出処理部６は検出されたナンバープレートの文字情報を２値化して文字を切り出し、この文字情報から一連番号位置を求め、一連番号がある場合にナンバープレートであることを判定するようになっている。
【００３０】
文字認識処理部７はプレート検出処理部６によって切り出されたナンバープレートの文字情報を文字画像辞書に登録された文字画像と照合することにより、ナンバープレートの文字を認識するようになっている。
【００３１】
本実施の形態では、ピーク検出３値化処理部３、３値化メモリ４、３値化コード垂直カウント処理部５が抽出手段８を構成し、文字認識処理部７が認識手段を構成している。
【００３２】
次に、図２に示すフローチャートおよび図３乃至図７に示す３値化処理の手順に従ってナンバープレート自動認識方法を説明する。
【００３３】
まず、路上を走行する車両を撮像装置１によって撮像し、この撮像データを１画素８ビット２５６階調の多値データとして画像メモリ２に記憶する（ステップＳ１）。
【００３４】
次いで、ピーク検出３値化処理部によってピーク値を検出する（ステップＳ２）。具体的には、図３（ａ）に示すように、画像メモリ２に記憶された画像データを水平方向Ｘにスキャンしていき、図３（ｂ）に示すように１ライン毎に振幅値ＩＰＬと比較してＩＰＬ以上の高さ（深さ）の山（谷）のみをピーク値として検出する。
【００３５】
次いでピーク３値化処理を行う（ステップＳ３）。この処理は、画面を垂直に分割した各ブロック毎にピーク値の数をカウントし、２つの閾値ＴＬ、ＴＨとしてカウント数を３値化する。具体的には、図４に示すように、水平５１２画素を１６画素に分割し、４８画素毎に１つのブロックとしていき、図５（ａ）に示すように各ブロック毎のピーク値のカウント数がＴＬ未満であれば３値化コード「１」とし、ＴＬ以上ＴＨ未満であれば３値化コードを「２」とし、ＴＨ以上であれば３値化コードを「３」として３値化メモリ４に記憶する。
【００３６】
次いで、３値化コード垂直カウント処理を実行する（ステップＳ４）。この処理は、図５（ｂ）に示すように１ブロック毎に紙面の上下方向（垂直方向）に３値化コードの数をカウントして連続データを作成する。
【００３７】
次いで、プレート検出処理（ステップＳ５）を実行する。具体的には、図６に示すように、傾きのないナンバープレートでは、例えば、ナンバープレートの上段にＣ部で示すように輝度変化回数の非常に大きい車種コード「３００」および陸運支局コード「横浜」が記載されており、Ｂ部で示す輝度変化回数の少ない空白部を介してナンバープレートの下段にＡ部で示すように輝度変化回数の多い用途コード「あ」および一連番号「４２−４９」が記載されている。
【００３８】
このため、撮像された画像データを２つの閾値ＴＬ、ＴＨを用いて３値化処理すると、３値化コード３（第３レベル）、３値化コード１（第１レベル）および３値化コード２（第２レベル）が所定の面積で連続したパターン（第１のパターン）の３値化データが得られる。
【００３９】
次いで、この連続したパターンをナンバープレート候補として抽出して２値化処理を行い（ステップＳ６）、このナンバープレート領域の文字切り出し処理を行う（ステップＳ８）。
【００４０】
次いで、文字切り出し処理によって切り出されたナンバープレート領域の文字画像に基づいてナンバープレートであるか否かを判別し（ステップＳ９）、ナンバープレートであるものと判断した場合には、文字認識処理部７によって文字認識を行う（ステップＳ１０）。
【００４１】
また、ステップＳ９で切り出された文字画像が一連番号に対応しない場合には、ナンバープレートでないものと判断して３値化処理された次のナンバープレート候補の画像データを検出し（ステップＳ７）、この画像データを２値化してステップＳ８以降の処理を実行する。
【００４２】
一方、図７に示すように、傾きのあるナンバープレートの場合には、３値化処理を行うと、Ｂ部に相当する部分がなくなりＡ部とＣ部が連続し、３値化コード３（第３レベル）および３値化コード２（第２レベル）が所定の面積で連続したパターン（第２のパターン）が得られる。
【００４３】
そして、この連続したパターンをナンバープレート候補として抽出して２値化処理を行い、このナンバープレート領域の文字切り出し処理を行う。次いで、文字切り出し処理によって切り出されたナンバープレート領域の文字画像に基づいてナンバープレートであるものと判断した場合には、文字認識処理部７によって文字認識を行う。
【００４４】
また、図８に示すように原付車両の場合には、ナンバープレートの上段にＣ部で示すように輝度変化回数の非常に多い陸運支局コード「港北区」が記載されており、ナンバープレートの中断にＡ部で示すように輝度変化回数の多い用途コード「あ」および一連番号「４２−４９」が記載され、さらに、ナンバープレートの下段に陸運支局コード「横浜市」が記載されている。
【００４５】
そして、これらの文字は極めて近接して空白部が検出できない程度であるため、３値化処理を行うと、Ｂ部に相当する部分がなくなりＡ部とＣ部が連続した３値化コード３（第３レベル）および３値化コード２（第２レベル）が所定の面積で連続したパターン（第２のパターン）が得られる。
【００４６】
そして、この連続したパターンをナンバープレート候補として抽出して２値化処理を行い、このナンバープレート領域の文字切り出し処理を行う。次いで、文字切り出し処理によって切り出されたナンバープレート領域の文字画像に基づいてナンバープレートであるものと判断した場合には、文字認識処理部７によって文字認識を行う。
【００４７】
このように本実施の形態では、撮像装置１によって撮像された画像データの輝度変化回数を２つの閾値ＴＬ、ＴＨを用いて３値化処理し、３値化コードの並び順が前記第１のパターン若しくは第２のパターンとなる３値化コードの並びをナンバープレートとして抽出するようにしたので、傾いて設置されたナンバープレートやプレートサイズの小さいナンバープレートであっても、正確に認識することができ、高精度なナンバープレート自動認識装置を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ナンバープレートの傾きによらず、プレートサイズの小さい原付のナンバープレート等であっても正確に認識することができ、高精度なナンバープレート自動認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識装置のブロック図
【図２】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理のフローチャート
【図３】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理を示す図
（ａ）撮像された車両の画像を示す図
（ｂ）同図（ａ）で撮像された画像をＸ方向に走査したときのピーク値の検出方法
【図４】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理により、画面を垂直に分割した各ブロック毎にピーク値の数をカウントする状態
【図５】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理を示す図
（ａ）ピーク値のカウント数の閾値を示す図
（ｂ）垂直方向に３値化コードを割り当てる状態
【図６】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理により検出された正位置にあるナンバープレートの３値化コードのパターンを示す図
【図７】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理により検出された傾いたナンバープレートの３値化コードのパターンを示す図
【図８】本発明に係る一実施の形態のナンバープレート自動認識処理により検出された原付車両のナンバープレートの３値化コードのパターンを示す図
【図９】従来のナンバープレート自動認識処理により検出されたナンバープレートの３値化コードのパターンを示す図
【符号の説明】
１    撮像装置（撮像手段）
３    ピーク検出３値化処理部
４    ３値化メモリ
５    ３値化コード垂直カウント処理部
７    文字認識処理部（認識手段）
８    抽出手段
【図１】
2004234485.tif 000003
【図２】
2004234485.tif 000004
【図３】
2004234485.tif 000005
【図４】
2004234485.tif 000006
【図５】
2004234485.tif 000007
【図６】
2004234485.tif 000008
【図７】
2004234485.tif 000009
【図８】
2004234485.tif 000010
【図９】
2004234485.tif 000011