JP2000163694A - 車番認識方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行中の車両を撮影した画像から、画像中で
の車両の先頭位置を精度良く検出して、車両のナンバプ
レートの認識性能を向上させること。 【解決手段】 複数の撮像装置から成る撮像手段１０１
で走行中の車両を撮影し、距離計測手段１０４がステレ
オ画像処理により物体までの距離を計測する。車両検出
手段１０５は、物体までの距離から画像中の車両を検出
し、検出された車両の先頭位置が所定の場所を通過した
時に、照明手段１０７が赤外線ストロボを発光し、同時
に車両先頭撮像手段１０８がナンバ周辺部の静止画像を
撮影し、車番認識手段１０９がナンバプレートを読み取
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行中の車両のナ
ンバプレートを自動的に読み取る車番認識方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車番認識技術として、路上のテレ
ビカメラから車両を撮影し車両の通過を検出して、車両
が通過するときにその車両のナンバプレートを撮影した
画像から自動的に認識する技術が開発されている。

【０００３】例えば、路上の所定の位置に、車両の存在
を検出するための車両検出用カメラと照明装置とナンバ
プレート認識を行うための認識用カメラを設置する方法
がある。車両検出用カメラが車両を撮影しこの画像から
車両の位置を検出する。車両が画像中の所定の位置を通
過すると、照明装置で照明して認識用カメラで車両のナ
ンバプレート部周辺を撮像する。これにより撮像された
画像からプレート切り出し処理、文字切り出し処理、文
字認識処理によってナンバプレートが認識される。

【０００４】また、車両検出用カメラと認識用カメラに
同じカメラを使用する方法もある。車両検出用カメラが
車両を撮影しこの画像から車両の位置を検出する。画像
中に車両が検出されると、この画像からプレート切り出
し処理、文字切り出し処理、文字認識処理によってナン
バプレートが認識される。

【０００５】このような方法の従来技術として、特開平
５−３１２８１８号公報記載のものがある。この従来技
術では、図１４に示すように、まず、画像の濃度変化率
が所定値以上であるエッジ部の画素を輪郭画素１４０１
として抽出し、この輪郭画素１４０１を車両の進行方向
と交差する方向に走査し、走査線上に存在する輪郭画素
１４０１を計数して輪郭プロファイル１４０２を作成す
る。そして輪郭プロファイル中の輪郭画素数が閾値Ａを
越え始める位置に車両先頭位置１４０３があると判定す
る。

【０００６】車両の先頭位置が検出されると、一定時間
間隔をおいて撮像された次の画像から輪郭プロファイル
を作成し、同様の方法で車両先頭位置の検出を行う。そ
して、再び先頭位置が検出されると、画像上で車両先頭
位置近傍の範囲からナンバプレート切り出しを行い、文
字抽出・認識を行って、ナンバプレートを認識してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車番認識方法では、車両検出部で、画像の濃度変化率を
用いるなど単眼の画像処理により車両の検出を行ってお
り、単眼の画像処理を用いると、車両の影やヘッドライ
トの路面反射や、周辺の照明条件の変動などにより、先
頭位置に大きな誤差を含んでしまったり、夜間など車両
と路面のコントラストが小さい場合には、車両が通過し
ても先頭位置を検出できないという問題があった。ま
た、このような検出部の問題のため、ナンバプレートの
認識率が低下するという問題があった。

【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決し、環境
変動などに起因する画像中の輝度レベル変動が発生した
場合でも精度良く車両の先頭位置を検出し、認識率の高
い車番認識方法および装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の撮像装置で路上の車両を撮影し、
得られた複数の画像からステレオ画像処理により撮像装
置から撮像されている物体までの距離を計測し、計測さ
れた物体までの距離から画像中の車両を検出する。そし
て、検出された車両の先頭位置が所定の位置を通過した
時に赤外線ストロボを発光して車両先頭部周辺の静止画
像を撮影し、撮像された静止画像から車両のナンバプレ
ートを読み取る。または、車両が検出された時に撮像し
た複数の画像の中から１枚の画像を選択し、前記画像か
ら車両のナンバプレートを読み取る。または、車両が検
出された時に撮像した複数の画像からそれぞれ車両のナ
ンバプレートを読み取り、複数の読み取り結果を総合的
に判断して最終的な読み取り結果を決定する。

【００１０】以上の構成により、車両の影やヘッドライ
トの路面反射、周辺の照明条件の変動など画像中の輝度
レベル変化があっても、精度良く車両の先頭位置を検出
することができ、ナンバプレートの読み取り精度を向上
させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の車番認識
方法は、複数の撮像装置で路上の車両を撮影し、得られ
た複数の画像からステレオ画像処理により撮像装置から
撮像されている物体までの距離を計測し、計測された物
体までの距離から画像中の車両を検出し、検出された車
両の先頭位置が所定の位置を通過した時に赤外線ストロ
ボを発光し、赤外線ストロボの発光と同時に車両先頭部
周辺の静止画像を撮影し、撮像された静止画像から車両
のナンバプレートを読み取る構成をとる。

【００１２】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。

【００１３】請求項２記載の発明は、複数の撮像装置で
路上の車両を撮影し、得られた複数の画像からステレオ
画像処理により撮像装置から撮像されている物体までの
距離を計測し、計測された物体までの距離から画像中の
車両を検出し、車両が検出された時に撮像した複数の画
像の中から１枚の画像を選択し、前記画像から車両のナ
ンバプレートを読み取る構成をとる。

【００１４】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。また、複数の画像の中から任意の画像を認識用とし
て１枚選択することができるので、ナンバプレートを認
識しやすい画像を選択することにより、認識精度を向上
させることができる。

【００１５】請求項３記載の発明は、複数の撮像装置で
路上の車両を撮影し、得られた複数の画像からステレオ
画像処理により撮像装置から撮像されている物体までの
距離を計測し、計測された物体までの距離から画像中の
車両を検出し、車両が検出された時に撮像した複数の画
像からそれぞれ車両のナンバプレートを読み取り、複数
の読み取り結果を総合的に判断して最終的な読み取り結
果を決定する構成をとる。

【００１６】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。また、複数の画像からナンバプレートの認識を行っ
て認識結果を比較するので、認識精度を向上させること
ができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、基準時刻において
計測された距離を記憶しておき、記憶されている距離と
各時刻において得られる距離とを比較して画像の小領域
毎に物体が存在するかを判定し、物体が存在すると判定
された小領域において物体の道路からの高さを算出し、
物体の高さを画像上で水平方向に投影して物体の高さ投
影像を作成し、物体の高さ投影像から車両の存在を判定
する構成をとる。

【００１８】以上の構成により、物体の高さ投影像を作
成し、物体の路面からの高さを用いて車両の先頭位置を
算出することで、投影像立ち上がり位置が先頭位置が車
両の中央部かを判定できるので、精度良く車両の先頭位
置を検出できる。

【００１９】請求項５記載の車番認識装置は、路上の車
両を撮影する複数の撮像装置から成る撮像手段と、前記
撮像手段より得られた複数の画像を用いてステレオ画像
処理により撮像装置から撮像されている物体までの距離
を計測する距離計測手段と、前記距離計測手段で計測さ
れた物体までの距離から画像中の車両を検出する車両検
出手段と、前記車両検出手段で検出された車両先頭位置
が所定の位置を通過した時にトリガ信号を出力するトリ
ガ出力手段と、前記トリガ出力手段で出力されたトリガ
信号が入力された時に赤外線ストロボを発光する照明手
段と、前記トリガ出力手段で出力されたトリガ信号が入
力された時に車両先頭部周辺の静止画像を撮影する車両
先頭撮像手段と、前記車両先頭撮像手段で撮像された静
止画像から車両のナンバプレートを読み取る車番認識手
段とを具備した構成をとる。

【００２０】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。

【００２１】請求項６記載の発明は、路上の車両を撮影
する複数の撮像装置から成る撮像手段と、前記撮像手段
より得られた複数の画像を用いてステレオ画像処理によ
り撮像装置から撮像されている物体までの距離を計測す
る距離計測手段と、前記距離計測手段で計測された物体
までの距離から画像中の車両を検出する車両検出手段
と、前記車両検出手段で車両が検出された時に前記撮像
手段より得られた複数の画像の中から１枚の画像を選択
する画像選択手段と、前記画像選択手段で選択された画
像から車両のナンバプレートを読み取る車番認識手段と
を具備する構成をとる。

【００２２】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。また、複数の画像の中から任意の画像を認識用とし
て１枚選択することができるので、ナンバプレートを認
識しやすい画像を選択することにより、認識精度を向上
させることができる。

【００２３】請求項７記載の発明は、路上の車両を撮影
する複数の撮像装置から成る撮像手段と、前記撮像手段
より得られた複数の画像を用いてステレオ画像処理によ
り撮像装置から撮像されている物体までの距離を計測す
る距離計測手段と、前記距離計測手段で計測された物体
までの距離から画像中の車両を検出する車両検出手段
と、前記車両検出手段で車両が検出された時に前記撮像
手段より得られた複数の画像からそれぞれ車両のナンバ
プレートを読み取る車番認識手段と、前記車番認識手段
により得られた複数の認識結果を総合的に判断して最終
的な結果を決定する認識結果決定手段とを具備する構成
をとる。

【００２４】以上の構成により、ステレオ画像処理によ
り物体までの距離を計測して車両の先頭位置を算出する
ので、環境変動などに起因する画像中の輝度レベル変動
があった場合でも精度良く車両の先頭位置を検出でき
る。また、複数の画像からナンバプレートの認識を行っ
て認識結果を比較するので、認識精度を向上させること
ができる。

【００２５】請求項８記載の発明は、車両検出手段が、
基準時刻において距離計測手段で得られた距離を記憶す
る基準距離記憶手段と、前記基準距離記憶手段に記憶さ
れている距離と各時刻において距離計測手段で得られる
距離とを比較して画像の小領域毎に物体が存在するかを
判定する物体判定手段と、前記物体判定手段で物体が存
在すると判定された小領域において物体の道路からの高
さを算出する高さ算出手段と、前記高さ算出手段で得ら
れた物体の高さを画像上で水平方向に投影し物体の高さ
投影像を作成する投影手段と、前記投影手段で作成され
た物体の高さ投影像から車両の存在を判定する車両判定
手段とを具備する構成をとる。

【００２６】以上の構成により、物体の高さ投影像を作
成し、物体の路面からの高さを用いて車両の先頭位置を
算出することで、投影像立ち上がり位置が先頭位置か車
両の中央部かを判定できるので、精度良く車両の先頭位
置を検出できる。

【００２７】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の車番認
識装置の構成を示すブロック図である。本発明の車番認
識装置は、路上の車両を撮影する複数の撮像装置１０
２、１０３から成る撮像手段１０１と、撮像手段１０１
より得られた複数の画像を用いてステレオ画像処理によ
り撮像装置から撮像されている物体までの距離を計測す
る距離計測手段１０４と、距離計測手段１０４で計測さ
れた物体までの距離から画像中の車両を検出する車両検
出手段１０５と、車両検出手段１０５で検出された車両
の先頭位置が所定の位置を通過した時にトリガ信号を出
力するトリガ出力手段１０６と、トリガ出力手段１０６
で出力されたトリガ信号が入力された時に赤外線ストロ
ボを発光する照明手段１０７と、トリガ出力手段１０６
で出力されたトリガ信号が入力された時に車両先頭部周
辺の静止画像を撮影する車両先頭撮像手段１０８と、車
両先頭撮像手段１０８で撮像された静止画像から車両の
ナンバプレートを読み取る車番認識手段１０９とを備え
ている。

【００２８】また、車両検出手段１０５は、図２に示す
構成をしており、基準時刻において距離計測手段１０４
で得られた距離を記憶する基準距離記憶手段２０１と、
基準距離記憶手段２０１に記憶されている距離と各時刻
において距離計測手段１０４で得られる距離とを比較し
て画像の小領域毎に物体が存在するかを判定する物体判
定手段２０２と、物体判定手段２０２で物体が存在する
と判定された小領域において物体の道路からの高さを算
出する高さ算出手段２０３と、高さ算出手段２０３で得
られた物体の高さを画像上で水平方向に投影し物体の高
さ投影像を作成する投影手段２０４と、投影手段２０４
で作成された物体の高さ投影像から車両の存在を判定し
先頭位置の算出を行う車両判定手段２０５とを備えてい
る。

【００２９】次に、図３に示すフロー図を用いて上記構
成を有する車番認識装置の動作について説明する。ま
ず、ステップＳ３０１、Ｓ３０２では、複数の撮像装置
１０２、１０３から成る撮像手段で道路を走行している
車両を撮影する。図４は撮像装置の設置例の図であり、
撮像装置１０２、１０３および車両先頭撮像装置４０２
と照明装置４０３が路上の高い位置に設置されていて、
車両４０１を撮影している。なお、図４は撮像装置およ
び照明装置の設置例を示したものであり、どのような位
置に配置してもよい。ステップＳ３０３では、ステップ
Ｓ３０１、Ｓ３０２で複数の撮像装置により撮影された
画像が入力され、画像を小領域に分割し、ステレオ画像
処理により撮像装置から撮像されている物体までの距離
を計測する。

【００３０】ステレオ画像処理を用いた距離計測方法の
例として、実吉他著「三次元画像認識技術を用いた運転
支援システム」、自動車技術会学術講演会前刷９２４、
ｐｐ１６９―１７２（１９９２−１０）に記載の方法に
ついて図５を用いて説明する。なお、本発明は以下に説
明する距離計測方法に限定されるのもではない。

【００３１】撮像装置１０２と１０３は、水平方向に既
知の間隔で配置されており、撮像装置１０２により撮影
された画像を右画像５０１、撮像装置１０３により撮像
された画像を左画像とする。まず、右画像５０１を、水
平方向にｍ、垂直方向にｎの合計（ｍ×ｎ）個の画素５
０２からなる小領域５０３に分割する。これにより、右
画像５０１には水平方向にＭ、水平方向にＮの合計（Ｍ
×Ｎ）個の小領域５０３ができる。そして、右画像５０
１の小領域５０３毎に、左画像中を順次探索し、対応す
る領域を決定していく。具体的には、左画像の中で右画
像５０１の小領域５０３の画像に類似する画像の存在す
る可能性のある探索範囲において、水平方向にｍ、垂直
方向にｎの合計（ｍ×ｎ）個の画素５０２からなる探索
矩形領域を水平方向に１画素分移動させる度に、右画像
５０１の小領域５０３の画像と左画像の矩形探索領域の
画像との類似度評価値Ｂを求める。

【００３２】類似度評価値Ｂは、右画像５０１の小領域
５０３中のｉ番目の画素における輝度をＬｉ、右画像の
探索矩形領域中のｉ番目の画素における輝度をＲｉとし
たとき、式（１）によって求めることができる。

【数１】 …（式１）

【００３３】その結果、類似度評価値Ｂが最小になった
とき左画像における探索小領域の位置を右画像５０１の
小領域５０３に対応する領域（以下「対応領域」とい
う）と判定して、右画像５０１の小領域５０３の座標Ｐ
と左画像の対応領域の座標ＰＬとのずれから視差ｄを
（式２）によって求め、それを出力する。 ｄ ＝ ＰＬ−Ｐ …（式２）

【００３４】なお、右画像５０１の小領域５０３の画像
と左画像の探索小領域の画像との類似度評価値Ｂを求め
た上、右画像５０１の小領域５０３の座標Ｐと左画像の
対応領域の座標ＰＬとのずれから視差ｄを求める動作
は、右画像５０１の全ての小領域５０３に対して順次行
う。

【００３５】そして、以上のような処理によって右画像
５０１の小領域５０３毎に得られた視差ｄ（Ｘ、Ｙ）に
基づいて、撮像装置から撮像されている物体までの光軸
方向の距離Ｋ（Ｘ、Ｙ）［但し、０＜Ｘ≦Ｍ、０＜Ｙ≦
Ｎ］を、（式３）によって求め、小領域５０３毎の距離
を計測する。ここで、２ａは撮像装置１０２の光軸と撮
像装置１０３の光軸との間隔を表し、ｆは撮像装置１０
２および撮像装置１０３のレンズの焦点距離を表す。 Ｋ（Ｘ、Ｙ）＝２ａｆ／ｄ（Ｘ、Ｙ） …（式３）

【００３６】次に、ステップＳ３０４では、ステップＳ
３０３で計測された小領域毎の距離を用いて、画像中に
存在する車両を検出し、検出された車両の先頭位置を算
出する。ステップ３０４の動作を図６に示すフロー図を
用いて説明する。

【００３７】ある基準時刻においてステップＳ３０３で
計測された小領域毎の距離は、ステップＳ６０２で基準
距離として記憶される。ここで、基準時刻として、道路
上に車両が存在しない任意の時刻が選択される。

【００３８】ステップＳ６０３では、記憶されている基
準距離と、基準時刻以降にステップＳ３０３で計測され
た距離とを比較し小領域毎に物体が存在するかを判定す
る。基準時刻において得られる距離をＫ０（Ｘ、Ｙ）と
し、基準時刻以降のある時刻における距離をＫ（Ｘ、
Ｙ）とすると、（式４）を満たすとき小領域に物体が存
在すると判定する。 Ｋ（Ｘ、Ｙ）＜Ｋ０（Ｘ、Ｙ） …（式４）

【００３９】さらに、（式４）が満たされるとき、ステ
ップＳ６０４が小領域に撮像されている物体の道路面か
らの高さｈ（Ｘ、Ｙ）を（式５）により算出する。ここ
で、ＣＨは撮像装置が設置されている位置の道路面から
の高さである。 ｈ（Ｘ、Ｙ）＝ＣＨ×（１−Ｋ（Ｘ、Ｙ）／Ｋ０（Ｘ、Ｙ）） …（式５）

【００４０】なお、ステップＳ６０３で物体が存在する
かの判定をする動作、および、ステップＳ６０４で物体
の高さを算出する動作は、距離Ｋ（Ｘ、Ｙ）を用いずに
視差ｄ（Ｘ、Ｙ）を用いてもよい。この時、（式４）
は、 ｄ（Ｘ、Ｙ）＞ｄ０（Ｘ、Ｙ） …（式６） となり、（式５）は、 ｈ（Ｘ、Ｙ）＝ＣＨ×（１−ｄ０（Ｘ、Ｙ）／ｄ（Ｘ、Ｙ）） …（式７） となる。

【００４１】ステップＳ６０５では、ステップＳ６０４
により算出された物体の高さを画像上水平方向に投影し
て物体の高さ投影像を作成する。図７の物体存在小領域
７０１における物体の高さをｈ（Ｘ、Ｙ）とすると、物
体の高さ投影像７０２Ｐ（Ｙ）はある関数Ｆを用いて
（式８）のように算出される。 Ｐ（Ｙ）＝Ｆ（ｈ（０、Ｙ）、ｈ（１、Ｙ）、 ．．． 、ｈ（Ｍ、Ｙ）） …（式８） ある関数Ｆの例として、高さの平均値を用いる方法があ
る。これは、各Ｙにおいて全ての物体存在小領域７０１
の物体の高さｈ（Ｘ、Ｙ）の平均値を投影像７０２Ｐ
（Ｙ）の高さとするものである。

【００４２】そして、ステップＳ６０６では、ステップ
Ｓ６０５で作成された物体の高さ投影像７０２から車両
が存在するかを判定し、車両が存在する場合は車両先頭
の位置を算出する。

【００４３】図７のように撮像装置が走行している車両
の正面を撮像した場合には、車両の投影像７０２Ｐ
（Ｙ）中に立ち上がり位置（投影像が０から非０になる
位置）Ｙ１が存在する。また、立ち上がり位置７０３よ
り画像下方（Ｙ＞Ｙ１）には投影像７０２が存在せず、
立ち上がり位置７０３より上方（Ｙ＜Ｙ１）には投影像
が存在する。さらに、立ち上がり位置７０３には車両の
最下端の位置が撮像されているので、立ち上がり位置の
投影像７０２Ｐ（Ｙ１）は小さくなる。

【００４４】以上のような条件を満たすとき、すなわ
ち、（式９）〜（式１２）をすべて満たすとき、車両が
存在すると判定し、その立ち上がり位置Ｙ１を画像上に
おける車両の先頭位置とする。 Ｐ（Ｙ１）＞０ かつ Ｐ（Ｙ１＋１）＝０ …（式９） （Ｐ（０）〜Ｐ（Ｙ１）のうち非０の数）／（Ｙ１）＞Ｐ０ …（式１０） （Ｐ（Ｙ１＋１）〜Ｐ（Ｎ）のうち０の数）／（Ｎ−Ｙ１）＞Ｐ１ …（式１１） Ｐ（Ｙ１）＜Ｈ０ …（式１２） ここで、Ｐ０、Ｐ１、Ｈ０は予め定められた閾値であ
る。

【００４５】次に、ステップＳ３０５では、ステップＳ
３０４により検出された車両の先頭位置が所定の位置を
通過したかどうかを判定する。車両の通過は、ステップ
Ｓ３０４により検出された車両先頭位置Ｙ１が画像上の
所定の位置Ｙ０を通過したかどうかによって判定され
る。車両が通過したと判定されると、トリガ出力手段１
０６が照明手段１０７と車両先頭撮像手段１０８に対し
て同時にトリガ信号を出力する。そして、ステップＳ３
０６ではトリガ信号が入力されると、照明手段１０７が
車両に対して赤外線ストロボを発光する。また、ステッ
プＳ３０７では、トリガ信号が入力されると、車両先頭
撮像手段１０８が高速シャッタを用いて車両の先頭部周
辺の静止画像を撮影する。なお、車両先頭撮像手段１０
８には、撮像装置１０２、１０３よりも高精細の撮像装
置を用いてもよい。最後に、ステップＳ３０８は、ステ
ップＳ３０７で撮像された画像から車両のナンバプレー
トを読みとる。

【００４６】ナンバプレート読み取り方法の例として、
江尻監修「画像処理産業応用総覧」下巻、フジテクノシ
ステム発行、ｐｐ．１９５−１９９に記載の方法を図８
を用いて説明する。なお、本発明は以下に説明するナン
バプレート読み取り方法に限定されるものではない。ま
ず、ステップＳ８０１では、ステップＳ３０７で撮影さ
れた画像が入力される。すると、ステップＳ８０２で
は、入力された画像を１画素毎に閾値に従い、「白」と
「黒」に分けて２値化する。画像内の濃度むらなどに対
応するため、画像の水平方向に画像の濃度変化を計測
し、変化する明暗の中間値を計算し、１画素毎の閾値を
決める浮動２値化という方法が採られる。

【００４７】さらに、ステップＳ８０３では、２値化し
た画像から、ナンバプレートの上段文字と下段文字のそ
れぞれの幅と間隔に着目して、ナンバプレートの垂直位
置を算出する。図９に示すように画像９０１を複数のセ
クタ９０３に分割し、各セクタ毎に垂直軸方向に２値画
像を投影し、濃度ヒストグラム９０４を作成し、ナンバ
プレート上段文字および下段文字の高さ、上段文字と下
段文字との間隔に一致する部分を選び出し、プレート垂
直位置として検出する。

【００４８】次に、ステップＳ８０４では、ステップＳ
８０３でプレート垂直位置が判定されたセクタに関し
て、下段画像を投影し、濃度のヒストグラム９０５を作
成する。このヒストグラム９０５の形状から一連番号
（下段画像の４桁数字）に一致するブロックを取り出し
て、プレートの水平位置を決定する。ナンバプレートの
一連番号は、「１」「・」「１以外の数字」の３種類に
分類することができ、それぞれ特徴的な幅と高さを持
つ。下段画像のヒストグラムから、上記三種類に相当す
るものを一連番号の候補とし、さらに、文字ブロックの
間隔および配列順序による検定を行って、一連番号の位
置を決定する。また、用途コード（下段画像左端のかな
文字）は一連番号位置から計算によって決定される。そ
して、プレート垂直位置の検出と水平位置の検出の結果
からナンバプレートの輪郭位置が決定される。

【００４９】ステップＳ８０５では、上段画像の文字位
置を決定する。まず、ステップＳ８０４と同様に、上段
画像を投影し、濃度のヒストグラムを作成する。このヒ
ストグラムから文字らしい山と谷を検出し文字を分離す
る。対象とする陸支コード（上段画像漢字部）は文字が
１〜４文字であり、各々に対して文字幅と配列が異な
る。このため、各文字数ごとに標準文字列パターンを辞
書とし、この辞書パターンとのマッチングによって文字
数を決定する。そして、決定した文字数に対応した標準
文字列パターンと前処理で得た２値パターンとを比較し
て１文字ずつ位置を決定する。

【００５０】ステップＳ８０６では、ステップＳ８０
４、Ｓ８０５により１文字ずつ切り出された文字をパタ
ーンマッチングにより認識する。また、パターンマッチ
ング以外にも、輪郭方向コード特徴（文字を分割して得
られる領域毎の文字輪郭の方向ベクトル）や背景特徴
（文字枠と文字輪郭までの白画素の数）を使った特徴マ
ッチングを行い、パターンマッチングと特徴マッチング
とで得られた類似度を加算した総合類似度で決定され
る。このような手順によりナンバプレートが読みとられ
る。

【００５１】以上のように、本実施の形態によれば、ス
テレオ画像処理を用いて車両の高さで検出を行うので、
天気の良い日に車両前方に発生する影や、夜間の車両ヘ
ッドライトの路面反射などの画像中の輝度レベル変化が
あっても、精度良く車両の先頭位置を検出することがで
きナンバプレートの読み取り精度を向上させることがで
きる。

【００５２】（実施の形態２）図１０は本発明の実施の
形態２の車番認識装置のブロック図を示したものであ
る。本発明の車番認識装置は、路上の車両を撮影する複
数の撮像装置１０２、１０３から成る撮像手段１０１
と、撮像手段１０１より得られた複数の画像を用いてス
テレオ画像処理により撮像装置から撮像されている物体
までの距離を計測する距離計測手段１０４と、距離計測
手段１０４で計測された物体までの距離から画像中の車
両を検出する車両検出手段１０５と、車両検出手段１０
５で車両が検出された時に撮像手段１０１より得られた
複数の画像の中から１枚の画像を選択する画像選択手段
１００１と、画像選択手段１００１で選択された画像か
ら車両のナンバプレートを読み取る車番認識手段１０９
とを備えている。

【００５３】次に、図１１に示すフロー図を用いて上記
構成を有する車番認識装置の動作について説明する。ス
テップＳ３０１〜Ｓ３０４は、実施の形態１と同様の動
作を行い、画像中の車両を検出する。ステップＳ１１０
１では、ステップＳ３０４で車両が検出されたと判定さ
れた時に、撮像手段１０１の複数の撮像装置１０２、１
０３から得られている画像の中から任意の１枚の画像を
選択する。

【００５４】画像の選択はどのような方法で行ってもよ
い。例えば、車両が画像の水平位置中央付近に撮影され
ている画像を選択するという方法がある。つまり、ステ
ップＳ３０４で物体が存在すると判定された小領域のう
ち、左端の小領域と右端の小領域のＸ座標を算出し、そ
の中間値が画像の中央に最も近い画像を選択する。これ
により、撮像装置がナンバプレート正面から撮像した画
像を選択でき文字の歪みが少なくなるので、ナンバプレ
ートの読み取り精度を向上させることができる。また、
特に選択処理を行わず、毎回同じ撮像装置から得られる
画像が選択されるようにしてもよい。そして、ステップ
Ｓ１１０１で選択された画像が、ステップＳ３０８に入
力され、第１の実施の形態と同様の動作によりナンバプ
レートが読みとられる。

【００５５】以上のように、本実施の形態によれば、ス
テレオ画像処理を用いて車両の高さで検出を行うので、
画像中の輝度レベル変化があっても、精度良く車両の先
頭位置を検出することができナンバプレートの読み取り
精度を向上させることができる。また、車両検出用の撮
像装置で撮影した画像を使ってナンバプレート認識を行
うので、撮像装置の数を減らすことができる。さらに、
複数の画像からナンバプレート認識に用いる画像を選択
するので、認識しやすく撮像された画像を選択すること
で、ナンバプレート認識精度を向上させることができ
る。

【００５６】（実施の形態３）図１２は本発明の実施の
形態３の車番認識装置のブロック図を示したものであ
る。本発明の車番認識装置は、路上の車両を撮影する複
数の撮像装置１０２、１０３から成る撮像手段１０１
と、撮像手段１０１より得られた複数の画像を用いてス
テレオ画像処理により撮像装置から撮像されている物体
までの距離を計測する距離計測手段１０４と、距離計測
手段１０４により計測された物体までの距離から画像中
の車両を検出する車両検出手段１０５と、車両検出手段
１０５により車両が検出された時に撮像手段１０１より
得られた複数の画像から車両のナンバプレートを読み取
る車番認識手段１０９と、車番認識手段１０９により得
られた複数の認識結果を総合的に判断して最終的な結果
を決定する認識結果比較手段１２０１とを備えている。

【００５７】次に、図１３に示すフロー図を用いて上記
構成を有する車番認識装置の動作について説明する。ス
テップＳ３０１〜Ｓ３０４は、実施の形態１と同様の動
作を行い、画像中の車両を検出する。ステップＳ１３０
１では、ステップＳ３０５で車両が検出されたと判定さ
れた時に、撮像手段１０１の複数の撮像装置１０２、１
０３から得られている画像から、実施の形態１と同様の
動作で、それぞれナンバプレートを読みとる。ステップ
Ｓ１３０２では、ステップ１３０１で得られた全ての認
識結果から、総合的に判断して最終的な認識結果を決定
する。

【００５８】判断の方法の例としては、複数の認識結果
のうち最も多いものを最終的な結果とする方法がある。
このとき、２枚の画像からの認識結果が異なるものにな
った時のように最も多い認識結果が複数存在する場合
は、マッチングに用いる特徴量を増やすなどをして、別
のナンバプレート認識方法により再度認識を行い、改め
てその結果を比較してもよい。

【００５９】以上のように、本実施の形態によれば、ス
テレオ画像処理を用いて車両の高さで検出を行うので、
画像中の輝度レベル変化があっても、精度良く車両の先
頭位置を検出することができナンバプレートの読み取り
精度を向上させることができる。また、車両検出用の撮
像装置で撮影した画像を使ってナンバプレート認識を行
うので、撮像装置の数を減らすことができる。さらに、
複数の画像を使って認識を行うので、精度良くナンバプ
レートが読みとれるようになる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の影やヘッドライトの路面反射、周辺の照明条件の
変動など画像中の輝度レベル変化があっても、精度良く
車両の先頭位置を検出することができ、ナンバプレート
の読み取り精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における車番認識装置の
構成を示すブロック図

【図２】上記実施の形態における車両検出手段の構成を
示すブロック図

【図３】上記実施の形態における車番認識装置の動作を
示すフロー図

【図４】（ａ）撮像装置の設置例を示す正面図 （ｂ）撮像装置の設置例を示す平面図

【図５】上記実施の形態における画像と小領域の関係を
表す模式図

【図６】上記実施の形態における車両検出手段の動作を
示すフロー図

【図７】上記実施の形態における車両の検出方法を説明
する模式図

【図８】上記実施の形態における車番認識手段の動作例
を示すフロー図

【図９】上記実施の形態におけるナンバプレート位置の
算出方法を説明する模式図

【図１０】本発明の実施の形態２における車番認識装置
の構成を示すブロック図

【図１１】上記実施の形態における車番認識装置の動作
を示すフロー図

【図１２】本発明の実施の形態３における車番認識装置
の構成を示すブロック図

【図１３】上記実施の形態における車番認識装置の動作
を示すフロー図

【図１４】従来技術の車両検出方法を説明する模式図

【符号の説明】

１０１ 撮像手段 １０２、１０３ 撮像部 １０４ 距離計測手段 １０５ 車両検出手段 １０６ トリガ出力手段 １０７ 照明手段 １０８ 車両先頭撮像手段 １０９ 車番認識手段 ２０１ 基準距離記憶手段 ２０２ 物体判定手段 ２０３ 高さ算出手段 ２０４ 投影手段 ２０５ 車両判定手段 １００１ 画像選択手段 １２０１ 認識結果決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA16 BA02 DA07 DB03 DC02 DC30 5C054 CA05 CB04 FC00 FC12 FC15 GB00 HA26 5H180 AA01 CC02 CC04 EE07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の撮像装置で路上の車両を撮影し、
   得られた複数の画像からステレオ画像処理により撮像装
   置から撮像されている物体までの距離を計測し、計測さ
   れた物体までの距離から画像中の車両を検出し、検出さ
   れた車両の先頭位置が所定の位置を通過した時に赤外線
   ストロボを発光し、赤外線ストロボの発光と同時に車両
   先頭部周辺の静止画像を撮影し、撮像された静止画像か
   ら車両のナンバプレートを読み取ることを特徴とする車
   番認識方法。
2. 【請求項２】 複数の撮像装置で路上の車両を撮影し、
   得られた複数の画像からステレオ画像処理により撮像装
   置から撮像されている物体までの距離を計測し、計測さ
   れた物体までの距離から画像中の車両を検出し、車両が
   検出された時に撮像した複数の画像の中から１枚の画像
   を選択し、前記画像から車両のナンバプレートを読み取
   ることを特徴とする車番認識方法。
3. 【請求項３】 複数の撮像装置で路上の車両を撮影し、
   得られた複数の画像からステレオ画像処理により撮像装
   置から撮像されている物体までの距離を計測し、計測さ
   れた物体までの距離から画像中の車両を検出し、車両が
   検出された時に撮像した複数の画像からそれぞれ車両の
   ナンバプレートを読み取り、複数の読み取り結果を総合
   的に判断して最終的な読み取り結果を決定することを特
   徴とする車番認識方法。
4. 【請求項４】 基準時刻において計測された距離を記憶
   しておき、記憶されている距離と各時刻において得られ
   る距離とを比較して画像の小領域毎に物体が存在するか
   を判定し、物体が存在すると判定された小領域において
   物体の道路からの高さを算出し、物体の高さを画像上で
   水平方向に投影して物体の高さ投影像を作成し、物体の
   高さ投影像から車両の存在を判定する、ことを特徴とす
   る請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載
   の車番認識方法。
5. 【請求項５】 路上の車両を撮影する複数の撮像装置か
   ら成る撮像手段と、前記撮像手段より得られた複数の画
   像を用いてステレオ画像処理により撮像装置から撮像さ
   れている物体までの距離を計測する距離計測手段と、前
   記距離計測手段で計測された物体までの距離から画像中
   の車両を検出する車両検出手段と、前記車両検出手段で
   検出された車両先頭位置が所定の位置を通過した時にト
   リガ信号を出力するトリガ出力手段と、前記トリガ出力
   手段で出力されたトリガ信号が入力された時に赤外線ス
   トロボを発光する照明手段と、前記トリガ出力手段で出
   力されたトリガ信号が入力された時に車両先頭部周辺の
   静止画像を撮影する車両先頭撮像手段と、前記車両先頭
   撮像手段で撮像された静止画像から車両のナンバプレー
   トを読み取る車番認識手段とを備えた車番認識装置。
6. 【請求項６】 路上の車両を撮影する複数の撮像装置か
   ら成る撮像手段と、前記撮像手段より得られた複数の画
   像を用いてステレオ画像処理により撮像装置から撮像さ
   れている物体までの距離を計測する距離計測手段と、前
   記距離計測手段で計測された物体までの距離から画像中
   の車両を検出する車両検出手段と、前記車両検出手段で
   車両が検出された時に前記撮像手段より得られた複数の
   画像の中から１枚の画像を選択する画像選択手段と、前
   記画像選択手段で選択された画像から車両のナンバプレ
   ートを読み取る車番認識手段とを備えた車番認識装置。
7. 【請求項７】 路上の車両を撮影する複数の撮像装置か
   ら成る撮像手段と、前記撮像手段より得られた複数の画
   像を用いてステレオ画像処理により撮像装置から撮像さ
   れている物体までの距離を計測する距離計測手段と、前
   記距離計測手段で計測された物体までの距離から画像中
   の車両を検出する車両検出手段と、前記車両検出手段で
   車両が検出された時に前記撮像手段より得られた複数の
   画像からそれぞれ車両のナンバプレートを読み取る車番
   認識手段と、前記車番認識手段により得られた複数の認
   識結果を総合的に判断して最終的な結果を決定する認識
   結果決定手段とを備えた車番認識装置。
8. 【請求項８】 車両検出手段が、基準時刻において距離
   計測手段で得られた距離を記憶する基準距離記憶手段
   と、前記基準距離記憶手段に記憶されている距離と各時
   刻において距離計測手段で得られる距離とを比較して画
   像の小領域毎に物体が存在するかを判定する物体判定手
   段と、前記物体判定手段で物体が存在すると判定された
   小領域において物体の道路からの高さを算出する高さ算
   出手段と、前記高さ算出手段で得られた物体の高さを画
   像上で水平方向に投影し物体の高さ投影像を作成する投
   影手段と、前記投影手段で作成された物体の高さ投影像
   から車両の存在を判定する車両判定手段とを備えた請求
   項５、請求項６または請求項７のいずれかに記載の車番
   認識装置。