(57)【要約】【課題】  前方の車両のナンバープレートを撮像する撮像システムを提供する。【解決手段】  本発明の撮像システムは、ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持部と、車両の前方の画像を撮像するカメラと、カメラにより撮像された画像とテンプレート保持部により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることによりカメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識部と、ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持部と、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持部により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した画像中のナンバープレートを再度認識するナンバープレート再認識部とを備える。【選択図】  図３
2005321872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持部と、
車両の前方の画像を撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された画像と前記テンプレート保持部により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識部と、
前記ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持部と、
前記カメラにより撮像された画像と前記基準ナンバープレート保持部により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した画像中のナンバープレートを、再度認識するナンバープレート再認識部と
を備えた撮像システム。
【請求項２】
前記ナンバープレート再認識部により認識された画像中のナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出部を更に備えた請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記ナンバープレート再認識部は、撮像画像中のナンバープレートの上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行う請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記ナンバープレート再認識部は、第１の撮像画像における上下方向の位置と、第２の撮像画像における上下方向の位置と、画像の拡大縮小率との関係を予め保持している請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
ナンバープレートの大きさと、前方の車両までの距離とを対応づける距離算出テーブルを更に備えた請求項２に記載の撮像システム。
【請求項６】
ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持手段と、
車両の前方の画像をカメラにより撮像する撮像手段と、
前記カメラにより撮像された画像と前記テンプレート保持手段により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識手段と、
前記ナンバープレート認識手段により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持手段と、
前記カメラにより撮像された画像と前記基準ナンバープレート保持手段により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した画像中のナンバープレートを、再度認識するナンバープレート再認識手段と、
前記ナンバープレート再認識手段により認識された画像中のナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出手段として
撮像システムを機能させる撮像制御プログラム。
【請求項７】
前記ナンバープレート再認識手段は、撮像画像中のナンバープレートの上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行う請求項６に記載の撮像制御プログラム。
【請求項８】
ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持ステップと、
車両の前方の画像をカメラにより撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された画像と前記テンプレート保持ステップにより保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、前記撮像ステップが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識ステップと、
前記ナンバープレート認識手段により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持ステップと、
前記カメラにより撮像された画像と前記基準ナンバープレート保持手段により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した画像中のナンバープレートを、再度認識するナンバープレート再認識ステップと
前記ナンバープレート認識ステップにより認識されたナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出ステップと
を備えた撮像制御方法。
【請求項９】
前記ナンバープレート更新ステップは、撮像画像中のナンバープレートの上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行う請求項８に記載の撮像制御方法。
【請求項１０】
ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持部と、
車両の前方の画像を撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された画像と前記テンプレート保持部により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識部と、
前記ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持部と、
前記カメラにより撮像された画像と前記基準ナンバープレート保持部により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、前記カメラが撮像した画像中のナンバープレートを、再度認識するナンバープレート再認識部と
前記ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出部と
を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前方を撮像する撮像システム、撮像制御プログラム、撮像制御方法、および車両に関する。特に本発明は、前方の車両のナンバープレートを撮像する撮像システム、撮像制御プログラム、撮像制御方法、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前方を走行する車両を撮像した画像からナンバープレートを検出し、検出したナンバープレートのサイズを求めることにより、前方の車両までの車間距離を算出する車間距離検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９６６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の車間距離検知装置では、ナンバープレートの輪郭をエッジ検出することにより、ナンバープレートを検出しているので、例えば撮像環境の変化や、汚れ等の付着により、ナンバープレートを正しく検出できなくなる場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる撮像システム、撮像制御プログラム、撮像制御方法、および車両を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明の第１の形態における撮像システムは、ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持部と、車両の前方の画像を撮像するカメラと、カメラにより撮像された画像とテンプレート保持部により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識部と、ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持部と、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持部により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した画像中のナンバープレートを再度認識するナンバープレート再認識部とを備えた。このように本発明では、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持部により保持されている画像とをマッチングすることにより、撮像された画像中のナンバープレートを認識するので、マッチングの精度を高めることができる。
【０００７】
ナンバープレート再認識部により認識された画像中のナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出部を更に備えてもよい。例えば音波を用いて前方の車両までの距離を測定すると、車両の最後部に音波があたらずに正確な距離が測定できない場合がある。しかしながら、本発明ではナンバープレートまでの距離を算出するので、前方の車両までの距離を正確に算出することができる。
【０００８】
ナンバープレート再認識部は、撮像画像におけるナンバープレート画像の上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行ってもよい。特にナンバープレート再認識部は、第１の撮像画像における上下方向の位置と、第２の撮像画像における上下方向の位置と、画像の拡大縮小率との関係を予め保持してもよい。これにより、少ない数のマッチングで、撮像画像中のナンバープレートを、再認識することができる。そして前方の車両までの距離を高速に算出することができる。
【０００９】
上記の撮像システムは、ナンバープレートの大きさと、前方の車両までの距離とを対応づける距離算出テーブルを更に備えてもよい。これにより、前方の車両までの距離を高速に算出することができる。
【００１０】
本発明の第２の形態における撮像制御プログラムは、ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持手段と、車両の前方の画像をカメラにより撮像する撮像手段と、カメラにより撮像された画像とテンプレート保持手段により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識手段と、ナンバープレート認識手段により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持手段と、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持手段により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した画像中のナンバープレートを再度認識するナンバープレート再認識手段とナンバープレート再認識手段により認識されたナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出手段として車両を機能させる。
【００１１】
ナンバープレート再認識手段は、撮像画像におけるナンバープレート画像の上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行ってもよい。
【００１２】
本発明の第３の形態における撮像制御方法は、ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持ステップと、車両の前方の画像をカメラにより撮像する撮像ステップと、撮像ステップにより撮像された画像とテンプレート保持ステップにより保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、撮像ステップが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識ステップと、ナンバープレート認識手段により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持ステップと、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持手段により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した画像中のナンバープレートを再度認識するナンバープレート再認識ステップと、ナンバープレート認識ステップにより認識されたナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出ステップとを備える。
【００１３】
ナンバープレート更新ステップは、撮像画像におけるナンバープレート画像の上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行ってもよい。
【００１４】
本発明の第４の形態における車両は、ナンバープレートのテンプレート画像を保持するテンプレート保持部と、車両の前方の画像を撮像するカメラと、カメラにより撮像された画像とテンプレート保持部により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識するナンバープレート認識部と、ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する基準ナンバープレート保持部と、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持部により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラが撮像した画像中のナンバープレートを再度認識するナンバープレート再認識部と、ナンバープレート認識部により認識されたナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両までの距離を算出する距離算出部とを備える。
【００１５】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の開発手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明に係る撮像システム１００を搭載した車両１０を示す。撮像システム１００はカメラを備えており、車両１０の前方を走行する車両１２のナンバープレート６００を含む画像を撮像する。本発明の撮像システム１００は、車両１０の前方を走行する車両１２のナンバープレート６００を精度よく認識すると共に、認識したナンバープレートの大きさを用いて前方の車両１２までの車間距離を求め、車間距離が短くなった場合には、車両１０を減速し、そして運転手へ警告を行うことを目的とする。
【００１８】
図２は、撮像システム１００が撮像する画像を説明する図である。図２（ａ）は、車間距離が遠い場合の画像の一例を示す。図２（ｂ）は、車間距離が近い場合の画像の一例を示す。本発明の撮像システム１００は、ナンバープレートのテンプレートを予め有しており、車両１０の前方を撮像した画像に対してマッチングを行うことによりナンバープレート６００を認識し、見つかったナンバープレート６００の画像を基準テンプレート画像として利用することにより、ナンバープレート検出の精度を上げることを目的とする。
【００１９】
ここで車両１０から車両１２までの車間距離が変化すると、撮像画像中でのナンバープレート６００の大きさは、拡大または縮小される。詳細は後述するが、このナンバープレート６００の拡大率および縮小率は、画像中におけるナンバープレート６００の上下方向に位置の変化から求めることが可能である。そこで本発明の撮像システム１００は、更に、画像中におけるナンバープレートの上下方向の位置の変化とナンバープレートの拡大縮小率の関係を用いて、高速なマッチングを行うことを目的とする。
【００２０】
図３は、撮像システム１００の詳細な構成の一例を示す。撮像システム１００は、テンプレート保持部４０、ナンバープレート認識部４２、基準ナンバープレート保持部４４、ナンバープレート再認識部４６、距離算出部４８、減速制御部５０、カメラ５２、警告部５４、距離算出テーブル５６、及び記録媒体７０を備える。
【００２１】
テンプレート保持部４０は、ナンバープレートのテンプレート画像を保持する。ここでテンプレート保持部４０は、テンプレート画像として、実際のナンバープレートの形状を示す画像、及びナンバープレートに表示される文字を示す画像を予め保持する。テンプレート保持部４０は、ナンバープレートの形状を示す画像として、ナンバープレートと縦横比が略同一の、白色の長方形のテンプレート画像を有する。またテンプレート保持部４０は、ナンバープレートに表示された文字を示す画像として、ひらがな、０〜９までの数字、ローマ字、及び「・」を有する。
【００２２】
カメラ５２は、車両１０の前方の画像を撮像する。本例のカメラ５２は、カメラ５２の光軸を、車両１０の進行方向に向けて地面と略平行に取りつけられる。これによりカメラ５２は、歪みの少ないナンバープレート画像を撮像する。またカメラ５２の画角は、車両１０が走行するレーンの前方を走行する車両１２が画角に入る程度の大きさを有する。これによりカメラ５２は、衝突する危険のある前方の車両１２のみを高い精度で撮像することができる。
【００２３】
ナンバープレート認識部４２は、カメラ５２により撮像された画像とテンプレート保持部４０により保持されているテンプレート画像とをマッチングすることにより、カメラ５２が撮像した撮像画像中のナンバープレートを認識する。本例のナンバープレート認識部４２は、マッチングを段階的に行う。詳細は後述するが、ナンバープレート認識部４２は、まずナンバープレートの形状のマッチングを行い、次にナンバープレートに表示された文字についてのマッチングを行う。
【００２４】
基準ナンバープレート保持部４４は、ナンバープレート認識部４２により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する。ナンバープレート再認識部４６は、カメラ５２により撮像された画像と基準ナンバープレート保持部４４により保持されている基準ナンバープレート画像とをマッチングすることにより、カメラ５２が次に撮像した画像中のナンバープレートを認識する。本例のナンバープレート再認識部４６は、撮像画像におけるナンバープレート画像の上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行う。尚、上記の動作の詳細は後述する。
【００２５】
マッチングによって、新たにナンバープレートが見つかると、本例のナンバープレート再認識部４６は、基準ナンバープレート保持部４４に保持された基準ナンバープレートを、新たに見つかったナンバープレートの画像へと更新する。このように本例の基準ナンバープレート保持部４４は、マッチングでナンバープレートが見つかるたびに、見つかったナンバープレートの画像を、基準ナンバープレートとして保持する。
【００２６】
距離算出テーブル５６は、ナンバープレートの大きさと、前方の車両１２までの距離とを予め対応づけて格納する。本例の距離算出テーブル５６は、ナンバープレートの大きさとして、撮像された画像中におけるナンバープレートの縦および横の長さを格納する。尚、より簡易には、距離算出テーブル５６は、ナンバープレートの縦または横の長さのいずれかを、前方の車両１２までの距離に対応づけて格納してもよい。或いは、他の例における距離算出テーブル５６は、ナンバープレートの大きさとしてナンバープレートの面積を格納してもよい。
【００２７】
距離算出部４８は、ナンバープレート再認識部４６により認識された画像中のナンバープレートの大きさを用いて、前方の車両１２までの距離を算出する。この場合、距離算出部４８は距離算出テーブル５６を参照し、ナンバープレート再認識部４６により認識された画像中のナンバープレートの大きさに対応して格納された距離を求めることにより、前方の車両１２までの距離を算出する。例えば音波を用いて前方の車両１２までの距離を測定すると、車両１２の最後部に音波があたらずに正確な距離が測定できない場合がある。しかしながら、本発明ではナンバープレートまでの距離を算出するので、前方の車両１２までの距離を正確に算出することができる。またナンバープレートの大きさに対応する距離を、予め格納されたテーブルを参照することにより求めるので、前方の車両１２までの車間距離を高速に算出することができる。
【００２８】
減速制御部５０は、距離算出部４８により算出された距離が予め定められた基準の車間距離よりも短い場合に、車両１０の速度を減じる。本例の減速制御部５０は、車両１０のブレーキを動作させることにより車両１０の速度を減じる。また警告部５４は、距離算出部４８により算出された距離が、予め定められた基準の車間距離よりも短い場合に、車両１０の運転手に対して警告を行う。
【００２９】
このように本発明では、カメラ５２により撮像された画像と基準ナンバープレート保持部４４により保持されている画像とをマッチングすることにより、撮像された画像中のナンバープレートを認識するので、マッチングの精度を高めることができる。また、距離算出部４８を用いて前方の車両までの車間距離を算出するので、車間距離が短い場合には、車両１０を減速すると共に、運転手へ警告を行うことができる。これにより、前方の車両１２との衝突を防止することができる。
【００３０】
記録媒体７０は、車両１０に搭載された撮像システム１００にインストールされて実行されるプログラムとして、テンプレート保持手段、撮像手段、ナンバープレート認識手段、基準ナンバープレート保持手段、ナンバープレート再認識手段、および距離算出手段を格納している。ここで上記の撮像手段は、車両１０の前方をカメラ５２により撮像させる。その他の各手段の動作は、本図において説明した各部材の動作と同一であるから、説明を省略する。記録媒体７０は、例えばＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体記録装置等であってよい。
【００３１】
図４は、撮像システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。テンプレート保持部４０は、ナンバープレートのテンプレート画像を保持している。本例のテンプレート保持部４０は、テンプレート画像として、ナンバープレートの形状を示す画像、及びナンバープレートの文字を示す画像を保持している。ナンバープレート認識部４２は、カメラ５２により撮像された画像と、テンプレート保持部４０により保持されているテンプレート画像とのマッチングを行う（Ｓ１００）。
【００３２】
そしてナンバープレートが見つかると、基準ナンバープレート保持部４４は、ナンバープレート認識部４２により認識されたナンバープレートの画像を基準ナンバープレート画像として保持する（Ｓ１０５）。次に、ナンバープレート再認識部４６は、基準ナンバープレート保持部４４により保持されている基準ナンバープレート画像を用いてマッチング処理を行う（Ｓ１１０）。これによりナンバープレート再認識部４６は、基準ナンバープレート保持部４４によって保持された画像の次のタイミングに撮像された画像中のナンバープレートを認識する。尚、本例のナンバープレート再認識部４６は、撮像画像におけるナンバープレート画像の上下方向の位置の変化と、ナンバープレート画像の拡大縮小率との関係を予め保持しており、この関係を満たすように基準ナンバープレート画像の上下方向の位置および大きさを変更しつつ、マッチングを行う。尚、上記の動作の詳細は、図８で述べる。
【００３３】
ここで距離算出テーブル５６は、撮像された画像中におけるナンバープレートの縦および横の長さに対応づけて、前方の車両までの距離を格納している。そして距離算出部４８は、ナンバープレート再認識部４６により認識された画像中のナンバープレートの縦および横の長さを用いて、前方の車両１２までの距離を算出する（Ｓ１１５）。この場合、距離算出部４８は距離算出テーブル５６を参照し、画像中のナンバープレートの縦および横の長さに対応して格納された距離を求めることにより、前方の車両１２までの車間距離を算出する。
【００３４】
ここで距離算出部４８は、２つの基準の車間距離を予め格納している。減速制御部５０は、第１の車間距離を、前方の車両１２が所定の距離よりも近づいたことを示す距離として格納し、第２の車間距離を、前方の車両１２が所定の距離よりも離れたことを示す距離として格納する。
【００３５】
距離算出部４８により算出された距離が、第１の車間距離よりも短い場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、減速制御部５０は車両１０の速度を減じ（Ｓ１２５）、警告部５４は車両１０の運転手に対して警告を行う（Ｓ１３０）。距離算出部４８により算出された距離が、予め定めた第１の車間距離よりも長い場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、本フローチャートは、ステップＳ１２５およびステップＳ１３０を行わずに、ステップＳ１３５へ進む。
【００３６】
ここで距離算出部４８により算出された距離が、更に第２の車間距離よりも短い場合、即ち、車間距離が第１の車間距離よりも長くかつ第２の車間距離よりも短い場合（Ｓ１３５：ＮＯ）、本フローチャートはステップＳ１０５へ進む。すると基準ナンバープレート保持部４４は、ナンバープレート再認識部４６により、再度、認識されたナンバープレートの画像を、基準ナンバープレート画像として更新する。そして撮像システム１００は、ステップＳ１３５までの動作を繰り返す。このように本例の撮像システム１００は、ナンバープレート再認識部４６がマッチングを行い、ナンバープレートを認識するたびに基準テンプレート画像を更新するので、マッチングの精度を向上させることができる。そして、車間距離を確実に算出することができる。
【００３７】
距離算出部４８により算出された距離が、上記の第２の車間距離よりも長い場合（Ｓ１３５：ＹＥＳ）、本フローチャートはステップＳ１４０へ進む。ここで、車両１０の走行距離が徐行速度以上である場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、本フローチャートは、ステップＳ１００へ進み、新たに、前方を走行する車両のナンバープレートの検索を行う。車両１０の走行距離が徐行速度以下である場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、本フローチャートは終了する。このように本例の撮像システム１００は、徐行速度以下では車間距離の警告を行わないので、信号待ちや駐車する場合に、不必要な警告が発せられることを防止できる。
【００３８】
図５は、ステップＳ１００の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。テンプレート保持部４０は、テンプレート画像として、ナンバープレートと縦横比が略同一の、白色の長方形のテンプレート画像を有する。またテンプレート保持部４０は、ナンバープレートの文字を示す画像として、ひらがな、０〜９までの数字、ローマ字、及び「・」を有している。
【００３９】
カメラ５２は、車両１０の前方を撮像する（Ｓ２００）。するとナンバープレート認識部４２は、４０に保持されたナンバープレートの形状を示すテンプレート画像を、左右・上下に移動させると共に、大きさを変化させることにより、撮像された画像との形状のマッチングを行う（Ｓ２０５）。そして、テンプレート画像の形状に適合した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、本フローチャートは次のステップＳ２１５へ進む。テンプレート画像の形状に適合しない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２００へ戻り、上記の形状のマッチングを繰り返す。
【００４０】
ここで、ナンバープレートにおける分類番号、一連指定番号、および仮名文字のそれぞれが配置される位置は、ナンバープレートの大きさに応じて定まる。本例のナンバープレート認識部４２は、分類番号、一連指定番号、及び仮名文字が、テンプレート画像において配置されるべき位置を予め格納している。例えばナンバープレート認識部４２は、各文字が配置されるべき位置として、ナンバープレートの左上隅を基準とする位置を予め格納する。そしてナンバープレート認識部４２は、ステップＳ２０５におけるマッチングの過程で変化させたテンプレート画像の大きさに合わせて、文字の位置、および文字の大きさを定める（Ｓ２１５）。
【００４１】
次にナンバープレート認識部４２は、テンプレート保持部４０が予め保持するナンバープレートの文字を示す画像を、先に定めた大きさに拡大し、また先に定めた位置を含めた周辺の領域において、各文字についてのマッチングを行う（Ｓ２２０）。
【００４２】
ここで、文字のマッチングにすべて適合した場合（Ｓ２２５：ＹＥＳ）、ナンバープレート認識部４２は、ナンバープレートが見つかったと判断する。文字のマッチングに適合しない場合には（Ｓ２２５：ＮＯ）、ナンバープレート認識部４２は、ナンバープレートは見つからないと判断してステップＳ２００へ戻り、上記で説明したマッチングの処理を繰り返す。これによりナンバープレート認識部４２は、画像中のナンバープレートを確実に検知することができる。尚、本例において、ナンバープレート認識部４２は、形状および文字のマッチングを行ったが、簡易には、上記で説明した文字のマッチングの処理を省略してもよい。
【００４３】
図６は、ナンバープレートの上下方向の位置の変化および拡大縮小率の関係を説明する図である。図６（ａ）は、画角に対するナンバープレートの大きさの変化を説明する図である。図６（ｂ）は、ナンバープレートの上下方向の位置の変化を説明する図である。
【００４４】
車両１０から車両１２までの車間距離が小さくなると、画像内におけるナンバープレート６００は、画角に対して相対的に大きくなる。ここでカメラ５２の光軸を基準としたナンバープレートの中心までの距離を、画像中におけるナンバープレートの上下方向の位置として定めると、本図の例において、ナンバープレート６００ａからナンバープレート６００ｂへと移動した場合に、上下方向の位置は、Ｙ１からＹ２へと変化する。この様子を本図の（ａ）及び（ｂ）に示す。この場合、光軸からナンバープレートまでの距離ＰＡおよびＰ´Ｂは一定であるが、画像内におけるプレートの位置は、車両の接近に伴って変化する。そして撮像された画像内における上下方向の位置は、光軸を基準とした角度に対応する。尚、ナンバープレートの位置とは、光軸を基準とするナンバープレートの上端までの距離、或いは光軸からナンバープレートの下端までの距離であってもよい。
【００４５】
図６（ｃ）は、ナンバープレートの上下方向の位置の変化および拡大縮小率の関係の詳細を説明する図である。最初のタイミングで撮像された画像におけるプレートの位置Ａが、次のタイミングで位置Ｂへと移動した場合、ナンバープレートの上下方向の位置、即ち光軸を基準とする角度は、α１からα２へと変化する。この場合、ナンバープレートの大きさの変化は、画角の大きさの変化の逆数、即ち、ＰＲ／Ｐ´Ｒ´に等しい。これは、三角形の比例関係より、ＯＰ／ＯＰ´に等しい。ここで、ナンバープレートは地面に対して平行に移動するので、ＰＡ＝Ｐ´Ｂが成立する。これにより、ＯＰ／ＯＰ´＝ｔａｎα２／ｔａｎα１が成り立つ。
【００４６】
一方、プレートが位置Ｃから位置Ｄへ移動した場合にも、光軸に対する角度は、α１からα２へ変化する。この場合の、ナンバープレートの大きさの変化は、ＱＳ／Ｑ´Ｓ´、即ち、ＯＱ／ＯＱ´に等しい。ここでもナンバープレートは地面に対して平行に移動するので、ＱＣ＝ＱＤが成立する。これにより、ＯＱ／ＯＱ´＝ｔａｎα２／ｔａｎα１が成立する。このように、ナンバープレートの上下方向の位置の変化とナンバープレートの拡大・縮小率との関係は一意に定まることがわかる。
【００４７】
図７は、ナンバープレート再認識部４６に保持された上下方向の位置と拡大率との関係の一例を示す。図８は、ステップＳ１１０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。
【００４８】
ナンバープレート再認識部４６は、第１の撮像画像、即ち最初に撮像した画像における上下方向の位置と、第２の撮像画像、即ち次に撮像した画像における上下方向の位置と、画像の拡大縮小率との関係を予め保持する。本例のナンバープレート再認識部４６は、光軸を基準として、最初に撮像された画像におけるナンバープレートの位置と、次に撮像された画像において、ナンバープレートの大きさが１０％拡大した場合のナンバープレートの位置とを対応づけて保持している。
【００４９】
ここで、カメラ５２は車両１０の前方を新たに撮像する（Ｓ３００）。ここでナンバープレート再認識部４６は、ステップＳ１０５（図４参照）において基準テンプレート画像として保持された画像におけるナンバープレートの上下方向の位置を参照し（Ｓ３０５）、新たに撮像された画像中において、基準テンプレートの位置を上下方向に変化させる（Ｓ３１０）。
【００５０】
この場合、ナンバープレート再認識部４６は、内部に保持している上下方向の位置を参照することで、上下方向の位置に対応する拡大率を算出する（Ｓ３１５）。そして、拡大した基準テンプレート画像を、左右方向に移動させることにより、ナンバープレート再認識部４６は、撮像された画像とのマッチングを行う（Ｓ３２０）。
【００５１】
このマッチングによりナンバープレートが見つからない場合（Ｓ３２５：ＮＯ）、フローチャートは再度、ステップＳ３１０へ進む。するとナンバープレート再認識部４６は、更に上下方向の位置を変化させると共に、上下方向の位置に対応する拡大・縮小率へと基準テンプレートを拡大し、拡大した基準ナンバープレート画像を左右方向へ移動させることにより、マッチングを行う。
【００５２】
例えば、図７に示す関係をもちいた場合、基準テンプレートの位置が、光軸から１ｍｍ下にある場合、次に撮像された画像において、光軸から１．１ｍｍ下の位置でマッチングを行う場合には、基準テンプレートの大きさを１０％拡大して、マッチングを行う。このマッチングによりナンバープレートが見つからない場合、光軸から１．２ｍｍ下の位置で、再度、マッチングを行う。この場合、本例のナンバープレート再認識部４６は、図７を参照して、基準ナンバープレートを、１．１×１．１＝１．２１（倍）に拡大して、マッチング処理を行う。このようにして、上下方向の位置に基づいて、保持された基準ナンバープレートの拡大率が定められる。また、基準ナンバープレートを上方向へ移動させることにより、縮小をしながらマッチングを行うことができる。そして、マッチングによりナンバープレートが見つかると（Ｓ３２５：ＹＥＳ）、本フローチャートはＳ１１５（図４参照）へ進む。
【００５３】
このようにナンバープレート再認識部４６は、画像内におけるナンバープレートの上下の位置と、ナンバープレートの大きさとの関係を保ちつつマッチングを行うので、このような関係を用いないマッチングに比べると、より少ない数のマッチングで、撮像画像中のナンバープレートを認識することができる。これにより本発明の撮像システム１００は、車間距離を高速に算出することができる。
【００５４】
図９は、ナンバープレート再認識部４６に保持された上下方向の位置と拡大率との関係の他の例を示す。図７に示す例において、ナンバープレート再認識部４６は、最初に撮像された画像におけるナンバープレートの位置と、次に撮像された画像において、ナンバープレートの大きさが１０％拡大した場合のナンバープレートの位置とを対応づけて保持している例を示したが、他の例において、ナンバープレート再認識部４６は、光軸を基準として、第１の画像におけるナンバープレートの位置と、第２の画像におけるナンバープレートの位置に対応づけて、拡大・縮小率を予め保持してもよい。これにより、ナンバープレート再認識部４６は、拡大率および縮小率を素早く求めることができる。
【００５５】
以上の説明から明らかなように本実施形態によれば、撮像システム１００は、カメラにより撮像された画像と基準ナンバープレート保持部により保持されている画像とをマッチングすることにより、撮像された画像中のナンバープレートを認識するので、マッチングの精度を高めることができる。特に、画像内における上下の位置と、ナンバープレートの大きさとの関係を保ちつつマッチングを行うので、撮像画像中のナンバープレートを、高速に認識することができる。そして、ナンバープレート再認識部により認識された画像中のナンバープレートの画像の大きさを用いて前方の車両までの距離を正確に算出することができる。これにより、車両までの距離が短い場合には、運転手に危険を知らせることができる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る撮像システム１００を搭載した車両１０を示す。
【図２】撮像システム１００が撮像する画像を説明する図である。（ａ）は、車間距離が遠い場合の画像の一例を示す。（ｂ）は、車間距離が近い場合の画像の一例を示す。
【図３】撮像システム１００の詳細な構成の一例を示す。
【図４】撮像システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】ステップＳ１００の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】ナンバープレート画像の上下方向の位置の変化および拡大縮小率の関係を説明する図である。（ａ）は、画角に対するナンバープレートの大きさの変化を説明する図である。（ｂ）は、ナンバープレートの上下方向の位置の変化を説明する図である。（ｃ）は、ナンバープレートの上下方向の位置の変化および拡大縮小率の関係の詳細を説明する図である。
【図７】ナンバープレート再認識部４６に保持された、上下方向の位置と拡大縮との関係の一例を示す図である。
【図８】ステップＳ１１０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】ナンバープレート再認識部４６に保持された上下方向の位置と拡大率との関係の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０、１２・・・車両、４０・・・テンプレート保持部、４２・・・ナンバープレート認識部、４４・・・基準ナンバープレート保持部、４６・・・ナンバープレート再認識部、４８・・・距離算出部、５０・・・減速制御部、５２・・・カメラ、５４・・・警告部、５６・・・距離算出テーブル、７０・・・記録媒体、１００・・・撮像システム、６００、６００ａ、６００ｂ・・・ナンバープレート
【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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