(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点を通過する車両を監視するシステムにおいて、
前記車両を背後から交差点に設置された信号機と共に撮影できるように設置され、撮影した画像に対応する画像信号を出力する撮影装置と、
前記撮影装置から出力される画像信号を処理して移動体の検出を行い、一定の大きさ以上の移動体を車両として検知すると共に、前記画像信号から前記信号機の状態を判別し、その判別結果に基づき検知された車両が信号無視の違反車両かどうかを識別する処理を行う画像処理装置と、
前記車両の前面から該車両の車両番号、運転手の顔画像及び前記信号機を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により得られた画像から、前記画像処理装置により識別された違反車両の車両番号を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された車両番号の情報を前記撮像装置により得られた画像と共に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする交差点通過車両監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点を通過する車両を監視して違反車両を特定する交差点通過車両監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、交差点を通過する車両の信号無視や速度違反などの交通違反の取り締まりは、もっぱら警察官の監視に頼っている。警察官を全ての交差点に配置することは到底不可能であり、また警察官が違反車両を目撃しても、高速で逃走した場合には、違反車両を特定することすら難しい。
【０００３】
これに対し、もし交差点を通過する違反車両を無人で自動的に特定して記録することができれば、取り締まりは格段に容易となり、また交通違反そのものが大幅に減少すると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来では交差点を通過する違反車両を無人で自動的に特定して記録する技術がなく、違反車両を特定するためには人間が監視しなければならないという問題があった。
本発明は、交差点を通過する車両を監視し違反車両を特定することができる交差点通過車両監視システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は交差点を通過する車両を監視するシステムにおいて、車両を背後から撮影する撮影装置と、この撮影装置により得られた画像を処理して車両を検知・追跡し、違反車両を識別する画像処理装置と、車両の前面を撮像する撮像装置と、この撮像装置により得られた画像から、画像処理装置により識別された違反車両の車両番号を認識する認識手段と、この認識手段により認識された車両番号の情報を撮像装置により得られた画像と共に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、本発明による交差点通過車両監視システムを信号無視抑止システムに適用する場合、撮影装置は車両を背後から交差点に設置された信号機と共に撮影できるように設置され、画像処理装置は撮影装置により得られた画像から信号機の状態を判別し、その判別結果に基づき信号無視の違反車両を識別する処理を行う。
【０００７】
また、本発明による交差点通過車両監視システムを速度違反抑止システムに適用する場合、画像処理装置は交差点を通過する車両の速度を計測し、その計測結果に基づき速度違反車両を識別する処理を行う。
【０００８】
さらに、本発明による交差点通過車両監視システムを手配車両検知システムに適用する場合、画像処理装置は撮像装置により得られた画像から交差点を通過する全ての車両の車両番号を認識し、その認識結果に基づき手配車両を識別する処理を行う。
【０００９】
このように構成される本発明の交差点通過車両監視システムによると、交差点を通過する車両を自動監視して違反車両を特定することができる。
すなわち、撮影装置で車両を背後から撮影するとともに信号機をも撮影し、この撮影装置により得られた画像から画像処理装置で信号機の状態を判別して、その判別結果に基づき信号無視の違反車両を識別する処理を行うことにより、信号無視の違反車両の特定ができる。
【００１０】
また、画像処理装置により交差点を通過する車両の速度を計測し、その計測結果に基づき速度違反車両を識別する処理を行うことにより、速度違反車両を特定することができる。
【００１１】
さらに、画像処理装置において撮像装置により得られた画像から交差点を通過する全ての車両の車両番号を認識し、その認識結果に基づき手配されている車両を識別する処理を行うことにより、手配車両の自動検知を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は信号無視抑止および速度違反抑止のための交差点通過車両監視システムの概略図、図２は各部の詳細な構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、交差点の４か所の出入口に例えばＣＣＤカメラからなる撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが設置されている。撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、交差点を通過する車両（以下、交差点通過車両という）を信号機を含めて背後から撮影できるように、車両進行方向に見て左側上に交差点に向けて設置されている。
【００１４】
撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、交差点通過車両の車両番号を前面から撮像できるように、車両進行方向に見て右側上に設置され、また車両番号を撮像しやすいように撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄより高解像度のＣＣＤカメラが使用され、かつストロボを内蔵している。
【００１５】
交差点の路側の適当な個所に、画像処理装置１３が設置されている。この画像処理装置１３は、図２に示すように車両検知・追跡部２１、高解像度カメラインタフェース部２２、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）部２３、画像圧縮部２４および画像通信部２５からなり、これらがバスによって接続されている。
【００１６】
車両検知・追跡部２１は、撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより得られた画像から交差点通過車両を検知し、かつ自動追跡を行う。車両の検知方法としては、例えば背景画像と撮影した画像の差分を求めることで移動体の検出を行い、検出した移動体のうち一定の大きさ（面積）以上のものを車両として検知する方法を用いることができる。
【００１７】
高解像度カメラインタフェース部２２は、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄからの画像信号を取り込み、所定のフォーマットに変換してＣＰＵ部２３および画像圧縮部２４へ転送する。ＣＰＵ部２３は、車両検知・追跡部２１、高解像度カメラインタフェース部２２、画像圧縮部２４および画像通信部２５の制御を司り、また撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから車両検知・追跡部２１を介して入力される画像信号から信号機の状態を監視して信号無視があったか否かを判定したり、車両の速度を計算して速度違反があったか否かを判定する処理を行う。
【００１８】
画像圧縮部２４は、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄから高解像度カメラインタフェース部２２を介して入力される画像信号を圧縮処理して画像通信部２５へ供給する。画像通信部２５は、圧縮された画像信号を例えば交差点から遠隔の場所に設置された事務所内のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１４へ転送する。
【００１９】
一方、事務所にはパーソナルコンピュータ１４のほか、記憶装置１５、表示装置１６および印刷装置１７が設置されている。パーソナルコンピュータ１４は画像処理装置１５から転送されてきた圧縮画像信号を伸張して車両番号を認識し、その車両番号の情報を記憶装置１５に画像と共に記憶させる。表示装置１６および印刷装置１７は、車両番号認識結果と画像を出力する。
【００２０】
次に、図３に示すフローチャートを用いて、本実施形態の交差点通過車両監視システムにおける信号無視抑止のための車両監視処理手順を説明する。
まず、最初に撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって交差点が撮影される（ステップＳ１０１）。車両が交差点を通過した場合、その交差点通過車両が撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのうち車両通過方向後方の撮影装置により信号機を含めて背後から撮影される。この撮影装置により得られた画像信号は、路側に設置された画像処理装置１５内の車両検知・追跡部２１に入力され、車両の検知処理が行われる（ステップＳ１０２）。
【００２１】
次に、交差点通過車両の進行方向前方の信号機の状態（発光色）が判定される（ステップＳ１０３）。信号機の状態の判定には、信号機から状態情報を受け取るようにしてもよいが、信号機がそのような機能を持たない場合は、撮影装置によって得られた画像からＣＰＵ部２３で信号機の状態を監視し、信号機の状態が「青」の場合と「赤」の場合の明るい位置の輝度差に基づいて信号機の状態を判定すればよい。
【００２２】
次に、ステップＳ１０２の車両検知処理により交差点通過車両が検知されたか否かが判定される（ステップＳ１０４）。ここで、車両が検知されない場合はステップＳ１０１に戻り、撮影装置による撮影が続行される。車両が検知された場合は、引き続きステップＳ１０３の信号機の状態判定結果から、その車両が信号無視車両か否かが判定される（ステップＳ１０５）。すなわち、ステップＳ１０４により交差点通過車両が検知されたとき、信号機の状態が「赤」であれば、その車両は信号無視車両と判定される。また、ステップＳ１０５で信号無視車両でないと判定されたときは、ステップＳ１０１に戻り、撮影装置による撮影が続行される。
【００２３】
ステップＳ１０５で交差点通過車両が信号無視車両であると判定されると、次いでその信号無視車両が方向を変える前に、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのうち車両通過方向前方の撮像装置によって、車両番号（ナンバープレート）とフロントガラスが同時に視野に入るように車両前面が撮像される（ステップＳ１０６）。この撮像装置により得られた画像信号は、高解像度カメラインタフェース部２２を介して画像圧縮部２４に入力され、圧縮される（ステップＳ１１１）。圧縮された画像信号は、画像通信部２５により画像通信に供され、遠隔地の事務所内に設置されたパーソナルコンピュータ１４に転送される（ステップＳ１１２）。パーソナルコンピュータ１４では、転送されてきた画像信号を伸張した後、その画像から車両番号を認識し、この車両番号の情報を車両前面の画像と共に記憶装置１５に記憶する。
【００２４】
この場合、ステップＳ１０６において撮像装置で車両前面を撮像した後、撮影装置による交差点の撮影（ステップＳ１０７）、信号機の状態判定（ステップＳ１０８）および車両追跡処理（ステップＳ１０９）の一連の処理をステップＳ１１０で車両の追跡処理が完了したと判定されるまで繰り返し行い、この車両追跡中の画像信号を１〜複数枚ステップＳ１１１の画像圧縮およびステップＳ１１２の画像通信により、パーソナルコンピュータ１４に転送して車両番号の情報を車両前面の画像と共に記憶装置１５に記憶させることで、車両の違反状況を後から調べることも可能である。
【００２５】
パーソナルコンピュータ１４での車両番号の認識は、例えば転送されてきた画像信号中から車両番号の文字列周波数成分を探索してプレート候補とし、プレート色判定を行った後、そのプレート候補内の大文字（一連番号）を文字認識してプレートであるか否かを判定し、残りの文字を認識することで実現することができる。
【００２６】
記憶装置１５に記憶された違反車両の車両番号の情報および画像信号は表示装置１６や印刷装置１７に入力され、違反車両の車両番号と、フロントガラス越しに撮像された運転手の顔画像および信号機の画像が表示されると共に、プリントアウトされる。従って、これらの車両番号および画像から、信号無視を行った違反車両とその運転手を容易に特定することが可能となる。
【００２７】
ステップＳ１１２の画像通信が終了すると、ステップ１０１に戻り、次の交差点通過車両の撮影に待機する。
次に、図４に示すフローチャートを用いて、本実施形態の交差点通過車両監視システムにおける速度違反抑止のための車両監視処理手順を説明する。システムの構成は、信号無視抑止の場合と同様で、図１に示した通りである。
【００２８】
まず、最初に撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって交差点が撮影される（ステップＳ２０１）。車両が交差点を通過した場合、その交差点通過車両が撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのうち車両通過方向後方の撮影装置により信号機を含めて背後から撮影される。この撮影装置により得られた画像信号は、路側に設置された画像処理装置１５内の車両検知・追跡部２１に入力され、車両の検知処理が行われる（ステップＳ２０２）。
【００２９】
次に、ステップＳ２０２の車両検知処理により交差点通過車両が検知されたか否かが判定される（ステップＳ２０３）。ここで、車両が検知されない場合はステップＳ１０１に戻り、撮影装置による撮影が続行される。車両が検知された場合は、その車両を検知した撮影装置によって車両が引き続き撮影され（ステップＳ２０４）、この撮影装置により得られた画像信号に基づいて車両検知・追跡部２１により車両追跡処理が行われる（ステップＳ２０５）。
【００３０】
そして、この車両追跡処理に伴って撮影時間間隔とその時間間隔内の車両の移動量から車両の速度ｖ（平均速度）がＣＰＵ部２３により計算される（ステップＳ２０６）。この速度計算は、例えば画像中のある２地点間の距離Ｌを予め実測しておき、車両がこの２地点間を通過する時間ｔを計算することで、この２地点間の平均速度ｖ＝Ｌ／ｔを計算することにより行うことができる。
【００３１】
次に、ステップＳ２０６で計算された速度ｖが制限速度を超えたか否かが判定される（ステップ２０７）。ここで、速度超過でない場合はステップＳ１０１に戻り、撮影装置による撮影が続行される。ステップＳ２０７で速度超過と判定されると、引き続き撮像ポイントか否かが調べられ（ステップＳ２０８）、撮像ポイントでない場合はステップＳ２０４に戻り、撮像ポイントである場合は撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのうち車両通過方向前方の撮像装置によって車両番号（ナンバープレート）とフロントガラスが同時に視野に入るように車両前面が撮像される（ステップＳ２０９）。
【００３２】
この撮像装置により得られた画像信号は、高解像度カメラインタフェース部２２を介して画像圧縮部２４に入力され、圧縮される（ステップＳ２１０）。圧縮された画像信号は、画像通信部２５により画像通信に供され、遠隔地の事務所内に設置されたパーソナルコンピュータ１４に転送される（ステップＳ２１１）。パーソナルコンピュータ１４では、転送されてきた画像信号を伸張した後、その画像から車両番号を認識し、この車両番号の情報を車両前面の画像と共に記憶装置１５に記憶する。
【００３３】
パーソナルコンピュータ１４での車両番号の認識は、例えば転送されてきた画像信号中から車両番号の文字列周波数成分を探索してプレート候補とし、プレート色判定を行った後、そのプレート候補内の大文字（一連番号）を文字認識してプレートであるか否かを判定し、残りの文字を認識することで実現することができる。
【００３４】
記憶装置１５に記憶された速度違反車両の車両番号の情報および画像信号は表示装置１６や印刷装置１７に入力され、速度違反車両の車両番号と、フロントガラス越しに撮像された運転手の顔画像および信号機の画像が表示されると共に、プリントアウトされる。従って、これらの車両番号および画像から、速度違反車両とその運転手を容易に特定することが可能となる。
【００３５】
ステップＳ２１１の画像通信が終了すると、ステップ２０１に戻り、次の交差点通過車両の撮影に待機する。
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図５は、本発明を手配車両検知システムに適用した実施形態における各部の構成を示すブロック図である。図２と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態では図２の構成に加えて画像処理装置１３内に車両番号認識部２６が追加されるとともに、画像処理装置１３の外部にコンソール／モニタ２７が付設されている。車両番号認識部２６は、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄによって車両前面を撮像して得られた画像信号から全ての交差点通過車両の車両番号をリアルタイムで自動認識するものである。
【００３６】
次に、図６に示すフローチャートを用いて、本実施形態における手配車両検知の処理手順を説明する。
まず、最初に撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって交差点が撮影される（ステップＳ３０１）。車両が交差点を通過した場合、その交差点通過車両が撮影装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのうち車両通過方向後方の撮影装置により信号機を含めて背後から撮影される。この撮影装置により得られた画像信号は、路側に設置された画像処理装置１５内の車両検知・追跡部２１に入力され、車両の検知処理が行われる（ステップＳ３０２）。
【００３７】
次に、ステップＳ３０２の車両検知処理により交差点通過車両が検知されたか否かが判定される（ステップＳ３０３）。ここで、車両が検知されない場合はステップＳ３０１に戻り、撮影装置による撮影が続行される。車両が検知された場合は、撮像装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄのうち車両通過方向前方の撮像装置によって、車両番号（ナンバープレート）とフロントガラスが同時に視野に入るように車両前面が撮像される（ステップＳ３０４）。
【００３８】
この撮像装置により得られた画像信号は高解像度カメラインタフェース部２２を介して車両番号認識部２６に入力され、ここで車両番号がリアルタイムで自動認識される（ステップＳ３０５）。ＣＰＵ部２３は、車両番号認識部２６で認識された車両番号が手配中の番号であるか否かを調べる。
【００３９】
ステップＳ３０５において車両番号の自動認識および手配車両の識別を行った後、撮影装置による交差点の撮影（ステップＳ３０６）および車両追跡処理（ステップＳ３０７）をステップＳ３０８で車両の追跡処理が完了したと判定されるまで繰り返し行い、この車両追跡中の画像信号を１〜複数枚ステップＳ３０９の画像圧縮およびステップＳ３１０の画像通信およびコンソール表示により、ステップＳ３０５で手配車両が検知されればその旨と手配車両の車両番号および画像を画像圧縮部２４および画像通信部２５を介して遠隔地の事務所内に設置されたパーソナルコンピュータ１４に転送するとともに、コンソール／モニタ２７に出力して表示する。
ステップＳ３１０の処理が終了すると、ステップ３０１に戻り、次の交差点通過車両の撮影に待機する。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば撮影装置により車両を撮影して得られた画像から車両を検知・追跡して違反車両を識別するとともに、撮像装置により車両の前面を撮像して得られた画像から画像処理装置により違反車両の車両番号を認識し、この認識された車両番号の情報を撮像装置により得られた車両前面の画像と共に表示または印刷等の出力を行うことにより、交差点を通過する車両を自動監視して違反車両を特定することができる。従って、交通違反の取り締りが容易となり、また交通違反そのものを減少させることができる。
【００４１】
すなわち、撮影装置を車両を背後から交差点に設置された信号機と共に撮影できるように設置し、画像処理装置で撮影装置により得られた画像から信号機の状態を判別して、その判別結果に基づき信号無視の違反車両を識別する処理を行うことにより、信号無視違反車両の特定ができる。
【００４２】
また、画像処理装置により交差点を通過する車両の速度を計測し、その計測結果に基づき速度違反車両を識別する処理を行うことにより、速度違反車両の特定ができる。
【００４３】
さらに、画像処理装置において撮像装置により得られた画像から交差点を通過する全ての車両の車両番号を認識し、その認識結果に基づき手配車両を識別する処理を行うことにより、手配車両の自動検知が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る交差点通過車両監視システムの該略図
【図２】同実施形態に係る交差点通過車両監視システムの各部の詳細な構成を示すブロック図
【図３】同実施形態における信号無視抑止のための処理手順を示すフローチャート
【図４】同実施形態における速度違反抑止のための処理手順を示すフローチャート
【図５】本発明の他の実施形態に係る交差点通過車両監視システムの各部の詳細な構成を示すブロック図
【図６】同実施形態に係る手配車両検知のための処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…撮影装置
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…撮像装置
１３…画像処理装置
１４…パーソナルコンピュータ
１５…記憶装置
１６…表示装置
１７…印刷装置
２１…車両検知・追跡部
２２…高解像度カメラインタフェース部
２３…ＣＰＵ部
２４…画像圧縮部
２５…画像認識部
２６…車両番号認識部
２７…コンソール／モニタ
【図１】
0003835868.tif 000002
【図２】
0003835868.tif 000003
【図３】
0003835868.tif 000004
【図４】
0003835868.tif 000005
【図５】
0003835868.tif 000006
【図６】
0003835868.tif 000007