(57)【要約】【課題】  四輪車、二輪車双方を対象とした通行監視において、１台の撮像装置で、車両の前面及び後面を撮影し、運転者の顔画像、及びナンバープレート情報を取得する。【解決手段】  移動体を撮影して、移動体の通行を監視する通行監視システムであって、移動経路における移動体を撮影する撮像装置１０を有し、撮像装置１０が、撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台の撮像装置１０で撮影する通行監視システムとする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を撮影して、移動体の通行を監視する通行監視システムであって、
移動経路における移動体を撮影する撮像装置を有し、
前記撮像装置が、撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台の前記撮像装置で撮影する
ことを特徴とする通行監視システム。
【請求項２】
前記前面が、移動体が前記撮像装置に近づいてくる際に撮影され、前記後面が、移動体が前記撮像装置から遠ざかる際に撮影され、かつ、前記前面と前記後面の撮影に際して前記撮像装置の向きが同一である
ことを特徴とする請求項１記載の通行監視システム。
【請求項３】
前記撮像装置が、移動体の移動経路側方上方に配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の通行監視システム。
【請求項４】
前記反射部が、前記撮像部の撮像範囲の一部に備えられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の通行監視システムが、前記撮像装置により撮影された画像を前記撮像装置から通信回線を介して受信する情報処理装置を備え、
前記情報処理装置が、二以上の連続した前記画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせる
ことを特徴とする通行監視システム。
【請求項６】
前記情報処理装置が、二以上の前記画像間で、画像内における移動体の輪郭の位置を比較して移動体の速度を算出することを特徴とする請求項５記載の通行監視システム。
【請求項７】
前記情報処理装置が、前記算出した速度を用いて、二以上の連続した前記画像の画素のずらし画素数を算出し、前記重ね合わせを行うことを特徴とする請求項６記載の通行監視システム。
【請求項８】
前記情報処理装置が、前記画素のずらし画素数が、整数の場合は、画素を合わせた重ね合わせを行い、整数でない場合は、半画素ずらした重ね合わせを行うことを特徴とする請求項７記載の通行監視システム。
【請求項９】
前記情報処理装置が、前記重ね合わせた画像から、移動体のナンバープレートの抽出及び読み取り行うことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項１０】
前記情報処理装置が、前記重ね合わせた画像から、移動体に乗っている人物の顔画像の抽出を行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項１１】
前記移動体が、四輪車又は二輪車を含む車両であり、前記移動経路が、車路であり、前記撮像装置が、１台で車路における車両の前面と後面を撮影することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項１２】
前記情報処理装置が、前記車両の前面の前記重ね合わせた画像から、当該車両に乗っている人物の顔画像の抽出、及び当該車両のナンバープレートの抽出を行い、前記車両の後面の前記重ね合わせた画像から、当該車両のナンバープレートの抽出を行うことを特徴とする請求項１１記載の通行監視システム。
【請求項１３】
前記情報処理装置が、前記撮像装置により撮影された画像と、前記読み取ったナンバープレート情報と、前記抽出した顔画像とを紐付けし、画像撮影日時とともに保存することを特徴とする請求項１２記載の通行監視システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の通行監視システムが、不正通行を監視する不正通行監視システムであることを特徴とする通行監視システム。
【請求項１５】
移動体を撮影する撮像装置であって、撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台で撮影することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
前記前面が、移動体が当該撮像装置に近づいてくる際に撮影され、前記後面が、移動体が当該撮像装置から遠ざかる際に撮影され、かつ、前記前面と前記後面の撮影に際して当該撮像装置の向きが同一である
ことを特徴とする請求項１５記載の撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の撮像装置が、移動体の移動経路側方上方に配置されたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
前記反射部が、前記撮像部の撮像範囲の一部に備えられたことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれかに記載の撮像装置が、前記撮影した画像を、通信回線を介して、二以上の連続した画像を物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせる情報処理装置に送信することを特徴とする撮像装置。
【請求項２０】
前記移動体が、四輪車又は二輪車を含む車両であり、前記移動経路が、車路であり、１台で車路における車両の前面と後面を撮影することを特徴とする請求項１５〜１９のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項２１】
移動体の通行を監視する情報処理装置であって、
撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を１台で撮影する撮像装置から、撮影された画像を受信し、
二以上の連続した前記画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせる
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の情報処理装置が、二以上の前記画像間で、画像内における移動体の輪郭の位置を比較して移動体の速度を算出することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の情報処理装置が、前記算出した速度を用いて、二以上の連続した前記画像の画素のずらし画素数を算出し、前記重ね合わせを行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の情報処理装置が、前記画素のずらし画素数が、整数の場合は、画素を合わせた重ね合わせを行い、整数でない場合は、半画素ずらした重ね合わせを行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２５】
請求項２１〜２４のいずれかに記載の情報処理装置が、前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出及び読み取り行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２６】
請求項２１〜２５いずれかに記載の情報処理装置が、前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出を行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２７】
前記移動体が、四輪車又は二輪車を含む車両であり、前記移動経路が、車路であることを特徴とする請求項２１〜２６のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項２８】
請求項２７記載の情報処理装置が、前記車両の前面の前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出、及びナンバープレートの抽出を行い、前記車両の後面の前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出を行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の情報処理装置が、前記撮像装置により撮影された画像と、前記読み取ったナンバープレート情報と、前記抽出した顔画像とを紐付けし、画像撮影日時とともに保存することを特徴とする情報処理装置。
【請求項３０】
移動体を撮影して、移動体の通行を監視する通行監視方法であって、
移動体を撮影する撮像装置に、撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、
移動経路における移動体の前面と後面を、１台の前記撮像装置で撮影する
ことを特徴とする通行監視方法。
【請求項３１】
前記前面を、移動体が前記撮像装置に近づいてくる際に撮影し、前記後面を、移動体が前記撮像装置から遠ざかる際に撮影し、かつ、前記前面と前記後面の撮影に際して前記撮像装置の向きが同一である
ことを特徴とする請求項３０記載の通行監視方法。
【請求項３２】
前記撮像装置を、移動体の移動経路側方上方に配置することを特徴とする請求項３１記載の通行監視方法。
【請求項３３】
前記反射部を、前記撮像部の撮像範囲の一部に備えることを特徴とする請求項３０〜３２のいずれかに記載の通行監視システム。
【請求項３４】
前記撮像装置により撮影された画像を、前記撮像装置から通信回線を介して情報処理装置に送信し、
二以上の連続した前記画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせる
ことを特徴とする請求項３０〜３３のいずれかに記載の通行監視方法。
【請求項３５】
二以上の前記画像間で、画像内における移動体の輪郭の位置を比較して移動体の速度を算出することを特徴とする請求項３４記載の通行監視方法。
【請求項３６】
前記算出した速度を用いて、二以上の連続した前記画像の画素のずらし画素数を算出し、前記重ね合わせを行うことを特徴とする請求項３５記載の通行監視方法。
【請求項３７】
前記画素のずらし画素数が、整数の場合は、画素を合わせた重ね合わせを行い、整数でない場合は、半画素ずらした重ね合わせを行うことを特徴とする請求項３６記載の通行監視方法。
【請求項３８】
前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出及び読み取り行うことを特徴とする請求項３４〜３７のいずれかに記載の通行監視方法。
【請求項３９】
前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出を行うことを特徴とする請求項３４〜３８のいずれかに記載の通行監視方法。
【請求項４０】
前記移動体が四輪車又は二輪車を含む車両であり、前記移動経路が車路であり、１台の撮像装置で車路における車両の前面と後面を撮影することを特徴とする請求項３０〜３９のいずれかに記載の通行監視方法。
【請求項４１】
前記車両の前面の前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出、及びナンバープレートの抽出を行い、前記車両の後面の前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出を行うことを特徴とする請求項４０記載の通行監視方法。
【請求項４２】
前記撮像装置により撮影された画像と、前記読み取ったナンバープレート情報と、前記抽出した顔画像とを紐付けし、画像撮影日時とともに保存することを特徴とする請求項４１記載の通行監視方法。
【請求項４３】
撮像部と、移動体からの光を前記撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を１台で撮影する撮像装置からの撮影画像を、コンピュータに受信させ、
前記コンピュータに、
二以上の連続した前記画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせを行わせる
ことを実行させるための通行監視プログラム。
【請求項４４】
前記コンピュータに、二以上の前記画像間で、画像内における移動体の輪郭の位置を比較させて移動体の速度を算出させることを実行させるための請求項４３記載の通行監視プログラム。
【請求項４５】
前記コンピュータに、前記算出した速度を用いて、二以上の連続した前記画像の画素のずらし画素数を算出させ、前記重ね合わせを行わせることを実行させるための請求項４４記載の通行監視プログラム。
【請求項４６】
前記コンピュータに、前記画素のずらし画素数が、整数の場合は、画素を合わせた重ね合わせを行わせ、整数でない場合は、半画素ずらした重ね合わせを行わせることを実行させるための請求項４５記載の通行監視プログラム。
【請求項４７】
前記コンピュータに、前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出及び読み取り行わせることを実行させるための請求項４３〜４６のいずれかに記載の通行監視プログラム。
【請求項４８】
前記コンピュータに、前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出を行わせることを実行させるための請求項４３〜４７のいずれかに記載の通行監視プログラム。
【請求項４９】
前記移動体が、四輪車又は二輪車を含む車両であり、前記移動経路が、車路であることを特徴とする請求項４３〜４８のいずれかに記載の通行監視プログラム。
【請求項５０】
前記コンピュータに、前記車両の前面の前記重ね合わせた画像から、顔画像の抽出、及びナンバープレートの抽出を行わせ、前記車両の後面の前記重ね合わせた画像から、ナンバープレートの抽出を行わせることを実行させるための請求項４９記載の通行監視プログラム。
【請求項５１】
前記コンピュータに、前記撮像装置により撮影された画像と、前記読み取ったナンバープレート情報と、前記抽出した顔画像とを紐付けし、画像撮影日時とともに、保存させることを実行させるための請求項５０記載の通行監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪車、二輪車双方を対象とした通行監視を行う通行監視システム、撮像装置、情報処理装置、通行監視方法、及び通行監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車両の不正通行を監視するため、速度センサーなどにより車両速度を測定するとともに、ビデオカメラで車両を撮影することで、速度違反などを行った車両のナンバープレートや運転者を特定することが行われている。
また、撮影された車両の画像情報にもとづいて、車両速度を算出するとともに、ナンバープレートを自動的に認識する技術なども提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のナンバープレート自動認識装置によれば、特徴抽出処理により文字認識を行ってナンバーを読み取るとともに、１画素当たりの走行距離を厳密に求めることで車両速度を高精度に検出することが可能とされている。
しかし、このナンバープレート自動認識装置は、車両の前面を撮影するものであるため、不正通行監視システムに適用した場合、運転者の顔を撮影することはできるが、二輪車のナンバープレートを撮影することができないという問題があった。
【０００４】
すなわち、不正通行監視システムでは、運転者の顔は前方から撮影する必要がある一方、二輪車のナンバープレートは後方から撮影する必要がある。このため、上記ナンバープレート自動認識装置は、二輪車の監視に用いることができるものではなかった。
【０００５】
これに対して、特許文献２に記載の画像認識装置によれば、カメラを２台以上設置することにより、車両の前面と後面を撮影することが可能となっている。
このような画像認識装置を用いれば、四輪車だけではなく、二輪車のナンバープレートを撮影することも可能となる。
【０００６】
また、ナンバープレートの自動認識の精度を向上させるための様々な技術も提案されている。
例えば、特許文献３に記載のナンバープレート認識装置は、ナンバープレート上の一連番号数字の位置や大きさにもとづいて、斜めから撮像したことによる歪みを補正することで、文字認識の精度を向上させることが可能とされている。
【０００７】
また、特許文献４に記載のナンバープレート認識システムは、高解像度辞書画像を用いて文字認識することで、低解像度の文字画像で失われている細部の情報までを復元し、高い精度で文字認識を行うことが可能とされている。
また、特許文献５に記載のデジタルカメラは、連続撮影した画像の微妙なずれ位置を、所定の関数を用いて検出し、画像を重ね合わせることで、画像の高解像度化が図られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１２６１８４号公報
【特許文献２】特開平０８−０４４８４７号公報
【特許文献３】特開２００２−００７９６１号公報
【特許文献４】特開２００５−１４９３９５号公報
【特許文献５】特開平０９−２８９６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載の画像認識装置によれば、四輪車だけではなく、二輪車のナンバープレートを撮影することもできるが、撮像装置（カメラ）が複数台必要となる。
このため、この画像認識装置を不正通行監視システムに適用すると、撮像装置のコストが大きくなるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載のナンバープレート認識装置は、文字認識の精度を向上させることはできるが、画像解像度を向上させることはできなかった。
さらに、特許文献４に記載のナンバープレート認識システムは、低解像度の文字画像で失われている細部の情報を復元できるが、予め高解像度辞書画像として保有されていない文字や運転者の画像の解像度を向上させることはできなかった。
【００１１】
また、特許文献５に記載のデジタルカメラは、連続撮影した画像の微妙なずれ位置を検出し、画像を重ね合わせることで、画像の高解像度化が図られている。
しかしながら、当該デジタルカメラを用いても、連続撮影された画像間のずれの把握が困難であり、画像補正を正確に行うことは困難であった。
【００１２】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、四輪車、二輪車双方を対象とした通行監視において、１台の撮像装置で、車両の前面及び後面を撮影し、運転者の顔画像とナンバープレート情報を取得可能とする通行監視システム、撮像装置、情報処理装置、通行監視方法、及び通行監視プログラムの提供を目的とする。
【００１３】
また、高速に撮影した複数の画像を物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせることにより、論理的に画素数を増やした画像を取得可能とし、その画像を用いて運転者の顔画像の抽出やナンバープレート情報の読み取りが行える通行監視システム、撮像装置、情報処理装置、通行監視方法、及び通行監視プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の通行監視システムは、移動体を撮影して、移動体の通行を監視する通行監視システムであって、移動経路における移動体を撮影する撮像装置を有し、撮像装置が、撮像部と、移動体からの光を撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台の撮像装置で撮影する構成としてある。
【００１５】
また、本発明の撮像装置は、移動体を撮影する撮像装置であって、撮像部と、移動体からの光を撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台で撮影する構成としてある。
【００１６】
また、本発明の情報処理装置は、移動体の通行を監視する情報処理装置であって、撮像部と、移動体からの光を撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を１台で撮影する撮像装置から、撮影された画像を受信し、二以上の連続した画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせる構成としてある。
【００１７】
また、本発明の通行監視方法は、移動体を撮影して、移動体の通行を監視する通行監視方法であって、移動体を撮影する撮像装置に、撮像部と、移動体からの光を撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を、１台の撮像装置で撮影する方法としてある。
【００１８】
また、本発明の通行監視プログラムは、撮像部と、移動体からの光を撮像部へ反射する反射部を備え、移動経路における移動体の前面と後面を１台で撮影する撮像装置からの撮影画像を、コンピュータに受信させ、コンピュータに、二以上の連続した画像を、物理的な画素の大きさより小さいずれ量で重ね合わせを行わせる構成としてある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、１台の撮像装置を用いて、特に向きの変更等を行うことなく、車両の前面及び後面を撮影することができる。
このため、二輪車についても、１台の撮像装置により運転者の顔画像とナンバープレート情報の両方を取得することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る通行監視システムの好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明の実施形態の構成について、図１を参照して説明する。同図は、本実施形態の不正通行監視システムの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の不正通行監視システムは、ネットワーク（通信回線）により接続された撮像装置１０と監視装置２０を有しており、四輪車及び二輪車の双方の車両を監視対象とする。
【００２１】
撮像装置１０は、撮像部１１と、その撮像範囲の半分に取り付けられた反射部１２を備えており、車路側方上方に配置され、１台の撮像装置で車両の前面と後面を撮影する。
図２は、このような撮像装置１０の概略構成を示す平面図、正面図、及び左側面図であり、図３は、撮像装置１０の概略構成を示す斜視図である。
【００２２】
撮像部１１は、車両を撮影するカメラヘッドである。本実施形態では、撮影された画像を監視装置２０により記録する構成としているが、録画部を備えた撮像装置を撮像装置１０として用いることも可能である。
反射部１２は、車両の後面からの光を撮像部１１へ反射して、車両の後面を撮像部１１により撮影可能とする装置である。
【００２３】
すなわち、図２及び図３に示されるとおり、車両前面の画像は、撮像装置１０の前方向を撮影することで、取得することができる。また、車両後面の画像は、反射部１２で反射して得られる反射光により、撮像装置１０の斜め後方向を撮影することで、取得することができる。
【００２４】
なお、撮像装置１０を設置する向きを変更することで、車両後面の画像を撮像装置１０の前方向を撮影することで取得し、車両前面の画像を反射部１２で反射して得られる反射光にもとづき取得する構成とすることもできる。すなわち、反射部１２により反射して得られる車両の画像は、後面のみに限定されるものではなく、前面や側面などその他の面のものとすることが可能である。
【００２５】
これにより、本実施形態の不正通行監視システムによれば、１台の撮像装置１０を用いて、かつ撮影にあたり、その向きや配置等を変更することなく、車両が撮像装置１０に近づいてくる場合には車両の前面を、車両が撮像装置１０から遠ざかる場合には車両の後面を、撮影することができる。
【００２６】
なお、これらの図においては、反射部１２を撮像部１１の撮像範囲の下方半分に位置させるようすが示されているが、上方半分や、左右方向の半分に位置させることも可能である。また、半分とは、必ずしも５０％を意味するものではなく、例えば、撮像範囲の４０％のみに取り付け、車両の前面画像を画像全体の６０％、車両の後面画像を画像全体の４０％とするなど撮像範囲の一部であれば良く、その割合は適宜変更することが可能である。
【００２７】
また、図２及び図３においては、反射部１２を撮像部１１に取り付ける具体的な態様については明示していないが、上記の通り、反射部１２を撮像部１１に対して、撮像部１１の撮像範囲の一部に備える態様で取り付けることができれば良く、その取り付け態様は、特に限定されない。
【００２８】
図４は、撮像装置１０の設置形態を示す図である。同図に示す通り、撮像装置１０は車路側方上方において、１台の撮像装置１０により車両の前面及び後面を撮影できるように、車路の進行方向に対して、反対向きで車路側にやや傾き、かつ斜め下方向きに配置される。
【００２９】
これにより、車両が近づいてきたときは、撮像装置１０の前面撮影方向で車両の前面を撮影することができ、車両が撮像装置１０の横を通りすぎた後に、撮像装置１０の反射部１２を介した後面撮影方向で車両の後面を撮影することができるようになっている。
これによって、車両の運転者の顔を撮影できるとともに、車両の後方のナンバープレートを撮影することもでき、二輪車であってもこれらを１台の撮像装置１０により確実に撮影することが可能となっている。
【００３０】
すなわち、この撮像装置１０によれば、四輪車に対しては、車両前面、運転者の顔、前後面のナンバープレートを撮影対象とすることができる。また、二輪車に対しては、車両全面、運転者の顔、後面のナンバープレートを撮影対象とすることができる。
このように、撮像装置１０の配置は、車路側方上方とすることが好ましいが、これに限定されるものではなく、１台の撮像装置１０により車両の前面と後面を撮影できれば、他の位置にすることも可能である。
【００３１】
監視装置２０は、撮像装置１０による撮影を制御するとともに、撮像装置１０から受信した車両画像を保存し、この画像情報を用いて、車速算出や画像補正等を行って、証拠情報を作成する情報処理装置である。
この監視装置２０は、図５に示すように、撮影手段２１、画像抽出手段２２、車速算出手段２３、画像補正手段２４、証拠情報作成手段２５、証拠情報保存手段２６、及び証拠情報ＤＢ２７を備えている。
【００３２】
監視装置２０におけるこれらの各構成による処理は、プログラム制御により実行される。すなわち、監視装置２０における上記各構成要素は、メモリ上に展開されたプログラムと、監視装置２０におけるＣＰＵにより構成され、プログラムに規定された指令にもとづいて、以下に説明するそれぞれの処理を実行する。このように、本発明の不正通行監視システムにおける各処理，動作は、プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段により実現できるものである。
【００３３】
なお、プログラムは予めＲＯＭ，ＲＡＭ等の記録媒体に格納され、コンピュータに実装された記録媒体から当該コンピュータにプログラムを読み込ませて実行されるが、例えば通信回線を介してコンピュータに読み込ませることもできる。
また、プログラムを格納する記録媒体は、例えば半導体メモリ，磁気ディスク，光ディスク、その他任意のコンピュータで読取り可能な任意の記録手段により構成できる。
【００３４】
撮影手段２１は、撮像装置１０に撮影命令を送信して、撮像装置１０に車両画像の撮影を行わせる。
本実施形態では、撮影手段２１は、図６に示すように、撮像装置１０に対して、車両画像の等間隔高速連続撮影を行わせる（ステップＳ１１）。
このとき、撮像装置１０は、等間隔で、高速にシャッタを切りながら、車両の静止画を連続撮影して、監視装置２０に送信する。監視装置２０は、受信した画像を証拠情報ＤＢ２７（又はその他所定の記憶部）に記憶する。
【００３５】
図７は、このようにして撮影された車両画像を示す図である。同図には、車両を等間隔高速連続撮影した画像３０における車両１台分の画像３１が示されている。
また、この車両１台分の画像３１の前半に車両前面の画像３２が、後半に車両後面の画像３３が撮影されることが示されている。このように、前半に車両前面の画像３２が撮影され、後半に車両後面の画像３３が撮影されるのは、車両が撮像装置１０に近づいてくるときに、車両前面が撮影され、車両が撮像装置１０から遠ざかるときに、車両後面が撮影されるためである。
【００３６】
さらに、車両前面の画像３２は、車両前面の画像イメージ３４として示されているように、得られた画像面全体における上半分に表示され、車両後面の画像３３は、車両後面の画像イメージ３５として示されているように、得られた画像面全体における下半分に、それぞれ表示される。
【００３７】
また、車両前面の画像３２は、車両１台分の画像３１において、車両の前面が画像内において、例えば５分の１程度の所定の割合を占めている画像（図１０の左）から、車両が最も大きく撮影されている画像（図１０の右）までとすることができる。
同様に、車両後面の画像３３は、車両１台分の画像３１において、車両が最も大きく撮影されている画像から、車両の後面が画像内において例えば５分の１程度の所定の割合を占めている画像までとすることができる。
【００３８】
車速の算出は、車両前面の画像３２の両端の画像３６を用いて行われる。
また、画像の補正は、車両が最も大きく撮影されている画像から連続して抽出された２枚の画像を用いて行うことができる。
車両前面の画像３２として、車両が最も大きく撮影されている画像までが用いられる場合には、補正処理を行う画像３７として、車両前面の画像の最後の画像２枚を使用することが好ましい。
【００３９】
画像抽出手段２２は、証拠情報ＤＢ２７などに記憶された、等間隔高速連続撮影した画像３０から、処理対象とする画像を抽出する。
まず、画像抽出手段２２は、図８に示すように、車両前面の画像３２を抽出する（ステップＳ２１）。
このとき、画像抽出手段２２は、撮影された静止画にもとづいて、背景変化の検出により、車両前面が撮影された画像を抽出し、更に背景変化量の大きさ、背景変化範囲の把握により、車両が撮像範囲中に大きく撮影され、かつ車両前面が撮像範囲内に納まっている画像を抽出する。
【００４０】
また、画像抽出手段２２は、車両後面の画像３３を抽出する（ステップＳ２２）。
このとき、画像抽出手段２２は、撮影された静止画にもとづいて、背景変化の検出により、車両後面が撮影された画像を抽出し、更に背景変化量の大きさ、背景変化範囲の把握により、車両が撮像範囲中に大きく撮影され、かつ車両後面が撮像範囲内に納まっている画像を抽出する。
【００４１】
車速算出手段２３は、車両画像にもとづき車両速度を算出する。
車速算出手段２３は、図９に示すように、車両前面の画像３２の両端２枚の画像３６を抽出して（ステップＳ３１）、車両輪郭の画像内での位置判定を行う（ステップＳ３２）。
【００４２】
このとき、車速算出手段２３は、抽出した２枚の画像を２値化し、それぞれ背景との差分により車両の輪郭を抽出する。
そして、車両の輪郭の中からハフ変換、最少二乗法等により最長の直線部等（車両側面、車両下面等）を判読する。
【００４３】
図１０は、このようなステップＳ３２の処理を図示したものである。同図において、１枚目の画像（車両前面の画像３２の最初の画像）から抽出した輪郭が、車両輪郭の画像内での位置４１を、２枚目の画像（車両前面の画像３２の最後の画像）から抽出した輪郭が、車両輪郭の画像内での位置４２を示す。
【００４４】
そして、車速算出手段２３は、双方の画像間での車両輪郭のずれを判定し、車路に対する撮像装置の設置位置の高さ、車路中心路との距離、設置角度（横、縦）から、三角関数により車速を計算する（ステップＳ３３）。
【００４５】
画像補正手段２４は、複数の画像を用いて、物理的な画素の大きさより小さいずれ量での重ね合わせを行う。これによって、論理的に画素数を増やした画像を取得することが可能になっている。
このため、その画像を用いることにより、本実施形態の不正通行監視システムでは、ナンバープレートの読取を高い精度で行うことが可能となっている。
【００４６】
画像補正手段２４は、図１１に示すように、車両前面の画像３２のうち、上述した補正処理を行う連続した２枚の画像３７を抽出する。（ステップＳ４１）
そして、ステップＳ３３で算出した車速、撮影した時間間隔、及び画素サイズにもとづいて、ステップＳ４１で抽出した２枚の画像のずらし画素数を半画素単位で判断する（ステップＳ４２）。
【００４７】
なお、補正処理を行う連続した２枚の画像３７としては、車両前面の画像３２における最後の２枚に限定されるものではない。
例えば、二輪車のナンバープレートの読み取りを行う場合は、車両後面の画像３３において、車両が最も大きく撮影されている画像、例えば最初の２枚の画像を、補正処理を行う連続した２枚の画像３７として用いることなどが可能である。
【００４８】
ここで、ステップＳ４２にて判断したずらし画素数が、整数の場合は、画素を合わせた重ね合わせを行う（ステップＳ４３）。
また、ステップＳ４２にて判断したずらし画素数が、整数でない場合は、半画素ずらした重ね合わせを行う（ステップＳ４４）。
図１２に、画素を合わせた重ね合わせ、及び半画素ずらした重ね合わせの例を示す。
【００４９】
証拠情報作成手段２５は、車両のナンバープレートと、車両の運転者の顔画像を証拠情報として、車両画像から抽出する。
証拠情報作成手段２５は、図１３に示すように、ステップＳ４２〜ステップＳ４４における画像補正により重ね合わせた画像から車両のナンバープレートを読み取る（ステップＳ５１）。
【００５０】
このとき、証拠情報作成手段２５は、テンプレート（ナンバープレートの配置を情報として持つテンプレート）とのマッチング方式により、ナンバープレート画像の抽出を行い、この抽出したナンバープレート画像からＯＣＲ処理により、ナンバープレート情報を取得する。
【００５１】
また、証拠情報作成手段２５は、ステップＳ４２〜ステップＳ４４における画像補正により重ね合わせた画像から、車両の運転者の顔画像を抽出する（ステップＳ５２）。
このとき、証拠情報作成手段２５は、テンプレート（目、鼻、口の顔の構成要素の配置を情報として持つテンプレート）とのマッチング方式により、顔画像の抽出を行う。
【００５２】
証拠情報保存手段２６は、図１４に示すように、証拠情報作成手段２５により作成された証拠情報や、車両の画像を証拠情報ＤＢ２７に保存する。
このとき、証拠情報保存手段２６は、画像撮影日時、ナンバープレート情報をメタデータとし、これらのメタデータに、車両前後面のオリジナル画像、補正後の画像を紐付けして、証拠情報ＤＢ２７に保存する（ステップＳ６１）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の不正通行監視システムによれば、撮像装置１０を車路側方上方に設置することにより、車両が走行するに従い、車両が縦方向、横方向にずれた静止画を連続して撮影できる。
また、撮像装置として、撮像部１１の撮像範囲半分に反射部１２を付けた撮像装置１０を車路側方上方に配置することで、１台の撮像装置で車両の前面と後面を撮影することができる。
【００５４】
さらに、連続して高速に撮影された複数の画像を重ね合わせ、画素数を論理的に増加させることで、車両の運転者の顔画像の抽出や、ナンバープレートの読み取りをより高精度に行うことができる。
このため、安価に高精度の不正通行監視システムを構築することが可能となる。
【００５５】
また、画像処理により車両を検知するため、車両検知用のセンサーが不要であり、撮像装置を車路側方上方に設置することで撮影できるため、撮像装置を車路真上に設置する場合に必要であったゲートが不要である。
このため、安価に通行監視システムを構築することが可能である。
【００５６】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、撮像装置１０を設置する向きを車両の進行方向に対して車路側にやや斜め（図４において左右反対方向）にし、反射部１２を介して車両の前面を撮影し、反射部１２を介さず車両の後面を撮影する構成とするなどが可能である。
また、車両以外の移動体、例えば人や動物、船などの通行監視に適用するなど適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、高速道路や一般道において、四輪車及び二輪車の通行状況を、安価かつ高精度に監視して、不正通行をより効果的に防止することに好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態の不正通行監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける撮像装置の概略構成を示す平面図、正面図、及び左側面図である。
【図３】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける撮像装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける撮像装置の設置形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける監視装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける撮影手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の不正通行監視システムによる等間隔連続高速撮影した画像、車両１台分の画像、車両前面の抽出画像、車両後面の抽出画像、車速算出に用いる画像、及び補正処理を行う画像の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける画像抽出手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける車速算出手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の不正通行監視システムによる車両輪郭の画像内での位置判定を示す概念図である。
【図１１】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける画像補正手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける画素を合わせた重ね合わせ、及び半画素ずらした重ね合わせを示す概念図である。
【図１３】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける証拠情報作成手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態の不正通行監視システムにおける証拠情報保存手段の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  撮像装置
１１  撮像部
１２  反射部
２０  監視装置
２１  撮影手段
２２  画像抽出手段
２３  車速算出手段
２４  画像補正手段
２５  証拠情報作成手段
２６  証拠情報保存手段
２７  証拠情報ＤＢ
３０  等間隔高速連続撮影した画像
３１  車両１台分の画像
３２  車両前面の画像
３３  車両後面の画像
３４  車両前面の画像イメージ
３５  車両後面の画像イメージ
３６  車速算出に用いる画像
３７  補正処理を行う画像
４１，４２  車両輪郭の画像内での位置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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