JP2011165005A - 撮像装置および料金収受システム - Google Patents

Abstract

【課題】フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な静止画として撮像できる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラを設け、車両のフロントガラス角度および車両位置を測定し、測定したフロントガラス角度に基づき複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する最適な撮像位置を決定し、測定された車両位置が決定された最適な撮像位置に到達した際に、選択された最適なカメラから静止画を取得する。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえば、高速道路等の有料道路の料金所において、当該有料道路を利用する車両に対し通行料金の収受処理を自動的に行なうＥＴＣ（ＥＴＣ：登録商標）システム（ノンストップ自動料金収受システム）と称される料金収受システムにおいて、料金収受車線を走行する車両内の運転者などの人物の顔画像をフロントガラス越しに静止画として撮像する撮像装置、および、この撮像装置を用いた料金収受システムに関する。

たとえば、ＥＴＣシステムにおいて、走行する車両内の運転者など人物をフロントガラス越しに撮像する方法として、ストロボ光など強い光を走行する車両の前部に照射して、車両内の運転者を撮像するとともに、画面の下側に位置するナンバプレートをも同時に撮像するものが公知である（たとえば、特許文献１、２参照）。

また、車両全体を撮像する配光特性の照明光と、車両のフロントガラス周辺を撮像する配光特性の照明光とを切換えて撮像し、フロントガラスからの反射光による画像の飽和を低減する方法が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。

さらに、ガラス反射成分を弱めた画像を取得する方法として、センサに４方向の偏光フィルタを１画素ごとに角度を変えて設置し、同時に４方向の偏光画像を撮像できるイメージセンサを用いる方法が公知であり、偏光の方向を調整することで、フロントガラスからの反射光の成分を弱くすることが知られている（たとえば、特許文献４参照）。

特開昭５７−６７９１６号公報 特開平１１−３１６４０５号公報 特開２００２−１５２５６０号公報 特開２００７−８６７２０号公報

しかしながら、特許文献１、２のように、ストロボ光など強い光を照射して車両内の運転者をフロントガラス越しに撮像する場合には、フロントガラスに反射することでカメラで捕らえた画像では飽和している場合がある。また、太陽光が存在する時間での撮像では、太陽光よりも強い光を照射することが必要となる。

また、特許文献３のように、配光特性を複数用いて車両内の運転者をフロントガラス越しに撮像する方法では、照明手段が複数必要となり、コストおよび規模が大きくなるという問題がある。

さらに、特許文献４のように、偏光フィルタを利用して撮像する方法では、車両のフロントガラスの取付け角度によって、太陽光や雲などの映り込みの低減効果は様々であり、カメラの設置位置や偏光フィルタの偏光角（回転角度）の設定方法が確立されていない。

そこで、本発明は、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な静止画として撮像できる撮像装置および料金収受システムを提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記撮像制御手段により選択された最適なカメラから静止画を取得する静止画取得手段とを具備している。

また、本発明の撮像装置は、道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラのそれぞれに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記複数のカメラから順次静止画を取得する静止画取得手段とを具備している。

また、本発明の料金収受システムは、有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに静止画として撮像する料金収受システムにおいて、前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記撮像制御手段により選択された最適なカメラから静止画を取得する静止画取得手段と、この静止画取得手段により取得された静止画を処理する画像処理手段とを具備している。

また、本発明の料金収受システムは、有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに静止画として撮像する料金収受システムにおいて、前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラのそれぞれに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記複数のカメラから順次静止画を取得する静止画取得手段と、この静止画取得手段により取得された静止画を処理する画像処理手段とを具備している。

本発明によれば、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な静止画として撮像できる撮像装置および料金収受システムを提供できる。

本発明が適用されるＥＴＣシステムと称される料金収受システムの構成を概略的に示す模式図。 撮像装置の適用例を説明する模式図。 本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を概略的に示すブロック図。 第１の実施の形態に係る各機器の配置状態を模式的に示すもので、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は上面図。 フロントガラス角度測定によるフロントガラス角度の具体的な測定方法を説明する図。 偏光撮像部における偏光撮像の原理を説明する模式図。 第１の実施の形態に係るカメラ選択テーブルを説明する模式図。 第１の実施の形態に係る動作を説明するフローチャート。 第２の実施の形態に係るカメラ選択テーブルを説明する模式図。 第２の実施の形態に係る動作を説明するフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明が適用されるＥＴＣシステム（ノンストップ自動料金収受システム）と称される料金収受システムの構成を模式的に示すものである。なお、図１の例では、説明を簡単にするため１つの料金収受車線（道路）を示しているが、料金収受車線の種類および数はこれに限定されるものではなく、一般に複数の車線が設けられている場合が多い。

図１において、たとえば、有料道路の料金所における道路（料金収受車線）１１の側部には、その入口側から順次、進入してくる車両１２を検知するとともに車種判別を行なう車両検知・車種判別装置５１、路側無線装置５２、車両１２の運転者に対し課金情報や発進／停止などの案内を行なう路側表示器５３、および、車両１２に対し発進／停止制御を行なう発進制御装置（ゲート）５４がそれぞれ設置されていて、これらは車線制御装置５５にそれぞれ接続されている。車線制御装置５５は、通信回線を介して上位装置（ホストコンピュータ）５６に接続されている。

路側無線装置５２は、外部の無線機器との間で通信を行なうための路側アンテナ５７を備えていて、車両１２に搭載された車載器５８との間で狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信によりデータの送受信を行なうもので、車載器５８から送信される車載器情報等を取得し、車線制御装置５５に送るようになっている。
車線制御装置５５は、全体的な制御を行なうとともに、路側無線装置５２から送られる車載器情報に基づき料金収受処理等を行なうようになっている。

また、道路１１の側部で発進制御装置５４よりも上流側には、以下に説明する撮像装置が設置されている。この撮像装置は、図２に示すように、道路１１を走行する車両１２内の運転者の顔画像をフロントガラス１３越しにカメラ１４で静止画として撮像するものである。

図３は、第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を概略的に示すものである。この撮像装置は、道路１１を走行する車両１２のフロントガラス１３の角度を測定するフロントガラス角度測定手段としてのフロントガラス角度測定部２１、道路１１上に設定された撮像エリア内を走行する車両１２の位置を測定する車両位置測定手段としての車両位置測定部２２、道路１１の撮像エリア内を走行する車両１２の少なくともフロントガラス１３部分を含む画像を静止画として撮像する複数のカメラからなる偏光撮像部２３、フロントガラス角度測定部２１により測定されたフロントガラス角度に基づき、偏光撮像部２３内の複数のカメラの中から車両１２のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段、および、車両位置測定部２２により測定された車両位置が決定された最適な撮像位置に到達した際に、選択された最適なカメラから静止画を取得する静止画取得手段としての撮像制御部２４、および、これらを通信可能に接続するデータバスおよびアドレスバス２５により構成されている。
データバスおよびアドレスバス２５には、撮像装置の外部に設けられた画像処理手段としての録画装置（たとえば、ハードディスク記録装置等）２６が接続されている。録画装置２６は、撮像された静止画を例えば通行履歴情報として記録するものである。

図３は、撮像装置の各機器の配置状態を模式的に示している。道路１１上には、図示矢印ａ方向に走行する車両１２を撮像する撮像エリアＥが設定されていて、その撮像エリアＥの手前に設定されたライン２７の近傍にフロントガラス角度測定部２１が配設されている。

車両１２の走行方向ａに対する撮像エリアＥの前方で、道路１１の一方の側部（たとえば、車両１２の走行方向ａに対して右側部）には、車両位置測定部２２が配設されている。この車両位置測定部２２は、所定の高さを有するポール（支持部材）２８上に設置されている。

車両１２の走行方向ａに対する車両位置測定部２２の前方で、道路１１の一方の側部（たとえば、車両１２の走行方向ａに対して右側部）には、偏光撮像部２３が配設されている。この偏光撮像部２３は、後で詳細を説明するようにそれぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを装着した３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有していて、それぞれ路面に対して高さが異なるようにポール（支持部材）２９に設置されている。
なお、以下、カメラ１４ａを単にカメラ１、カメラ１４ｂを単にカメラ２、カメラ１４ｃを単にカメラ３、と略称することもある。

以下、各部について詳細に説明する。
フロントガラス角度測定部２１は、たとえば、走行する車両１２をその側面からカメラで撮像することによりフロントガラス１３の角度を測定するものである。以下、カメラを用いたフロントガラス角度の測定の具体的な方法を説明する。道路１１の側部に設置したカメラで真横から車両１２を撮像すると、図５（ａ）に示すような画像が得られる。この得られた撮像画像を原画として以下のような画像処理を行なう。

まず、図５（ａ）の原画に対し適切な閾値を用いて２値化処理を行なうことにより、図５（ｂ）に示すような２値化画像を得る。次に、得られた図５（ｂ）の２値化画像に対しエッジ検出処理を行なうことにより、図５（ｃ）に示すようなエッジ検出画像を得る。次に、得られた図５（ｃ）のエッジ検出画像において、車両１２のフロントガラス１３の位置と考えられる一定のエリア３１内で、一定の長さ３２を持ったエッジ（線）１３ａを検出し、その線１３ａの水平線３３に対する角度θａを計算することにより、フロントガラス角度を測定する。

なお、フロントガラス角度の測定方法は、上述したカメラを用いた測定方法に限らず、たとえば、公知のレーザレーダを用いても実現可能である。すなわち、レーザユニットからのレーザ光を車両１２の側面に照射し、当該レーザ光が車両１２の側面に反射して戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、車両１２までの距離を求め、そのレーザユニットを２次元的にスキャンすることにより、車両１２の形状を計測する。次に、計測した車両１２の形状から、たとえば、フロントガラス位置と考えられる一定のエリア内で、一定の長さを持った線を検出し、その線の水平線に対する角度を計算することにより、フロントガラス角度を測定する。

車両位置測定部２２は、たとえば、公知のレーザレーダを用いて実現可能である。すなわち、レーザユニットからのレーザ光を走行してくる車両１２の前面に照射し、当該レーザ光が車両１２の前面に反射して戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、車両１２までの距離を求め、この求めた距離により車両１２の位置を測定する。

なお、車両１２の位置測定方法は、上述したレーザレーダによる測定方法に限らず、たとえば、ミリ波レーダや超音波を用いても３次元的に位置を測定できることは周知であり、これらの方法でも実現可能である。

偏光撮像部２３は、たとえば、図４に示したように、それぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを撮像面側に装着した３つのカメラ（たとえば、デジタルカメラ）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、および、これら３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを切換えるカメラ切換部（図示しない）からなり、それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、特定の車両位置における特定のフロントガラス角度に対して、フロントガラス１３からの反射光を理論上零（０）にするように設置、調整される。

以下、具体的にカメラ構成の１つについて図６を用いて偏光撮像の原理を説明する。カメラ１４の最適配置には２つの条件がある。第１の条件は、車両１２のフロントガラス１３に対する入射光θがブリュースタ角となることである。一般に知られるように、ガラスのような光学的に滑らかな物質においては、ブリュースタ角と呼ばれる角度にて光が入射した場合、その反射光のうち入射面１６上を振動するＰ波の振幅は０となり、Ｓ波のみが反射される。第２の条件として、カメラ１４側に装着する偏光フィルタ１５の偏光角（回転角）ΦをＳ波の通過がないように調整する。これによって、Ｓ波は遮断され、反射光は偏光フィルタ１５を透過しない。

なお、図６において、符号１７はフロントガラス１３に反射する（映り込む）太陽や雲などの反射物体を示している。

このように、カメラ１４の位置と偏光フィルタ１５の偏光角を調整することにより、特定のフロントガラス角度の特定の車両位置における反射光の振幅を理論上０にすることが可能である。

本実施の形態においては、異なるフロントガラス角度θ_１、θ_２、θ_３を特定車両位置Ｌ_ｍに置いてそれぞれ最適化した、それぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを撮像面側に装着した３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから構成する。これらのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対し、図示しないカメラ切換部が撮像制御部２４からのカメラ選択信号に基づき１つのカメラを選択し、撮像制御部２４からの撮像信号（シャッタオン信号）に基づき静止画を撮像する。

なお、本実施の形態では、カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃとしてデジタルカメラを用いているが、ビデオカメラを用いて静止画を取得する場合も同様に適用可能である。
また、偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、直線偏光フィルタだけではなく、円偏光フィルタも含むものとする。機能的には直線偏光フィルタでも満たすことが可能であるが、カメラの種類によっては受光素子直前に偏光特性を持つフィルタが入っている場合があり、その場合、円偏光フィルタを使用したほうが有利となる。

撮像制御部２４は、たとえば、プログラムやカメラ選択テーブルを格納するメモリとプログラムを実行するＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）からなり、フロントガラス角度測定部２１で測定されたフロントガラス角度と車両位置測定部２２で測定された車両位置とを入力とし、図７に示すようなカメラ選択テーブルを用いて最適なカメラの選択信号と最適な撮像位置（撮像ポイント）および撮像信号（シャッタオン信号）を出力するものである。

以下、最適なカメラの選択方法について具体的に説明する。カメラ選択テーブルは、たとえば、図７に示すように、任意のフロントガラス角度θに対する最適なカメラと当該最適なカメラに対する撮像エリアＥ内の最適な撮像位置（撮像ポイント）Ｌを示している。図７の例では、フロントガラス角度θおよび撮像位置Ｌを連続的に表示しているが、実際のカメラ選択テーブルではある分解能で構築する。たとえば、フロントガラス角度θは５度ごと、撮像位置Ｌは５０ｃｍごととする。本カメラ選択テーブルは、あらかじめ撮像制御部２４内のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に書込まれているものであり、作成の仕方は以下のように行なわれる。

図４に示したように、路面に対して高さの異なる３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを考える。それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの視野範囲は撮像エリアＥ全体を含むものとする。カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、フロントガラス角度θ_１、θ_２、θ_３に対し、それぞれ撮像エリアＥの中央部Ｌ_ｍの車両位置に対して、偏光撮像部２３にて述べたように幾何的に最適化したものとする。任意のフロントガラス角度θの車両１２に対するカメラと当該カメラに対する撮像エリアＥ内の撮像位置（撮像ポイント）Ｌの最適化は、偏光撮像部２３で述べた幾何的な最適条件に最も近い撮像位置とカメラの条件を１つだけ選択することにより行なう。なお、複数のフロントガラス角度の車両１２に対して車両位置を変えた実験を行なうことにより、作成する方法も考えられる。

このようにして、カメラ選択テーブルを用いて求めた最適なカメラの選択信号は、たとえば、２ビットを使用し、３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して、０（カメラ１）、１（カメラ２）、２（カメラ３）、３（出力なし）を割り当て、偏光撮像部２３へ送られる。

また、カメラ選択テーブルを用いて求めた最適な撮像位置に車両１２が到着すると、たとえば、１ビットの撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与えることにより、その撮像信号をトリガにしてシャッタをオンして静止画を取得する。

次に、上記のような構成において、図８に示すフローチャートを参照して動作を説明する。
図４に示したように、あらかじめ定められた撮像エリアＥ内にて車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を静止画としてフロントガラス越しに撮像し、それを例えば通行履歴情報として録画する場合を考える。

車両位置測定部２２が、走行する車両１２が撮像エリアＥの手前にあるライン２７に到着したことを測定すると（ステップＳ１）、同じく撮像エリアＥの手前にあるフロントガラス角度測定部２１は、当該車両１２のフロントガラス１３の角度θを測定し（ステップＳ２）、たとえば、角度θ_４という測定結果が得られたとする。

すると、撮像制御部２４は、図７のようなカメラ選択テーブルにしたがって最適なカメラと当該最適なカメラに対する最適な撮像位置（撮像ポイント）の決定を行なう（ステップＳ３）。図７によると、フロントガラス角度θ_４における最適なカメラはカメラ１（カメラ１４ａ）であり、当該最適なカメラ１に対する最適な撮像位置（撮像ポイント）はＬｐである（ステップＳ４）。撮像制御部２４は、決定した最適なカメラの選択信号（この例の場合はカメラ１の選択信号）を偏光撮像部２３に送る。

車両位置測定部２２は、走行する車両１２の位置の測定を開始し（ステップＳ５）、車両１２が撮像エリアＥ内の最適な撮像位置Ｌｐに到着したか否かを測定し続ける（ステップＳ６）。

車両位置測定部２２が、走行する車両１２が撮像位置Ｌｐに到着したことを測定すると、その信号を受けた撮像制御部２４は、撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与える。偏光撮像部２３は、先に送られたカメラ１選択信号に基づきカメラ１（カメラ１４ａ）を選択し、そのシャッタをオンすることにより、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を静止画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ７）。カメラ１により撮像された静止画は録画装置２６に送られ、例えば通行履歴情報として録画される。

なお、ステップＳ４で決定された最適なカメラがカメラ２（カメラ１４ｂ）であった場合、以降、前述したステップＳ５〜Ｓ７の処理と同様の処理（ステップＳ８〜Ｓ１０）を行なうことにより、カメラ２により撮像された静止画の録画が行なわれる。
また、ステップＳ４で決定された最適なカメラがカメラ３（カメラ１４ｃ）であった場合、以降、前述したステップＳ５〜Ｓ７の処理と同様の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１３）を行なうことにより、カメラ３により撮像された静止画の録画が行なわれる。

以上説明した動作により、複数のカメラの中から最適なカメラを選択し、かつ最適な撮像位置にて撮像することができるので、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者の顔画像を高画質な静止画として撮像することができる。

次に、第２の実施の形態に係る撮像装置について説明する。
なお、第２の実施の形態に係る撮像装置の構成は前述した第１の実施の形態（図３）とほぼ同じであるので図示は省略するが、撮像制御部２４の処理内容が一部異なるため、その部分のみについて述べる。

撮像制御部２４は、第１の実施の形態とは異なり、３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃそれぞれに対して最適な撮像位置（撮像ポイント）を決定し、撮像信号（シャッタオン信号）を出力するもので、図９に示すような撮像位置決定テーブルを用いて行なう。

以下、最適なカメラの選択方法について具体的に説明する。撮像位置決定テーブルは、たとえば、図９に示すように、任意のフロントガラス角度θに対する撮像エリアＥ内の最適な撮像位置（撮像ポイント）Ｌを各カメラごとに示している。図９の例では、フロントガラス角度θおよび撮像位置Ｌを連続的に表示しているが、実際の撮像位置決定テーブルではある分解能で構築する。たとえば、フロントガラス角度θは５度ごと、撮像位置Ｌは５０ｃｍごととする。

第１の実施の形態では、測定されたフロントガラス角度に対して最も設定の近いカメラと撮像位置の選定を行なったが、第２の実施の形態においては、それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して、測定されたフロントガラス角度に対して最適な撮像位置を決定する。図９の例では、フロントガラス角度がθ４の場合の最適な撮像位置（撮像ポイント）Ｌの決定を示しており、カメラ１は撮像位置Ｌ１に決定され、カメラ２は撮像位置Ｌ２に決定され、カメラ３は撮像位置Ｌ３に決定され、それぞれの撮像位置で最も反射光が低減される。

このようにして、撮像位置決定テーブルを用いて決定した各カメラごとの最適な撮像位置Ｌに車両１２が到着すると、たとえば、１ビットの撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与え、対応するカメラのシャッタをオンすることにより、静止画を取得する。

以下、図１０に示すフローチャートを参照して動作を説明する。
車両位置測定部２２が、走行する車両１２が撮像エリアＥの手前にあるライン２７に到着したことを測定すると（ステップＳ２１）、同じく撮像エリアＥの手前にあるフロントガラス角度測定部２１は、当該車両１２のフロントガラス１３の角度θを測定し（ステップＳ２２）、たとえば、角度θ_４という測定結果が得られたとする。

すると、撮像制御部２４は、図９のような撮像位置決定テーブルにしたがって、それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して、測定されたフロントガラス角度θに対して最適な撮像位置を決定する（ステップＳ２３）。図９によると、フロントガラス角度θ_４における最適な撮像位置（撮像ポイント）は、撮像エリア開始位置Ｌ_ｓから順にカメラ３がＬ３、カメラ２がＬ２、カメラ１がＬ１である。

車両位置測定部２２は、走行する車両１２の位置の測定を開始し（ステップＳ２４）、車両１２が撮像エリアＥ内のカメラ３の撮像位置Ｌ３に到着したか否かを測定し続ける。

車両位置測定部２２が、走行する車両１２がカメラ３の撮像位置Ｌ３に到着したことを測定すると（ステップＳ２５）、その信号を受けた撮像制御部２４は、カメラ３（カメラ１４ｃ）に対する撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与える。偏光撮像部２３は、受取った撮像信号に基づきカメラ３（カメラ１４ｃ）のシャッタをオンすることにより、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を静止画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ２６）。カメラ３により撮像された静止画は録画装置２６に送られ、例えば通行履歴情報として録画される。

次に、車両位置測定部２２が、走行する車両１２がカメラ２の撮像位置Ｌ２に到着したことを測定すると（ステップＳ２７）、その信号を受けた撮像制御部２４は、カメラ２（カメラ１４ｂ）に対する撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与える。偏光撮像部２３は、受取った撮像信号に基づきカメラ２（カメラ１４ｂ）のシャッタをオンすることにより、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を静止画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ２８）。カメラ２により撮像された静止画は録画装置２６に送られ、例えば通行履歴情報として録画される。

次に、車両位置測定部２２が、走行する車両１２がカメラ１の撮像位置Ｌ１に到着したことを測定すると（ステップＳ２９）、その信号を受けた撮像制御部２４は、カメラ１（カメラ１４ａ）に対する撮像信号（シャッタオン信号）を偏光撮像部２３に与える。偏光撮像部２３は、受取った撮像信号に基づきカメラ１（カメラ１４ａ）のシャッタをオンすることにより、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を静止画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ３０）。カメラ１により撮像された静止画は録画装置２６に送られ、例えば通行履歴情報として録画される。

なお、図１０のフローチャート中におけるカメラｎ１，ｎ２，ｎ３はカメラ１，２，３のいずれかであり、これらは上述したようにステップＳ２３の処理において対応付けされる。

以上説明した動作により、第１の実施の形態と同様な作用効果が期待できる。

なお、前記実施の形態では、偏光撮像部２３として３つのカメラを配置して説明を行なったが、満たすべきフロントガラス角度の範囲があらかじめ判っている場合は、より少ない数のカメラで実施することが可能である。

また、カメラや偏光フィルタの性能により、カメラが３つよりも少なくてすむ場合や、多くする必要がある場合がある。
さらに、前記実施の形態では、カメラからの画像を選択し録画したが、人物の顔画像を切り出して認識するなどの画像処理を後段の構成として設けてもよい。この場合も、最適なカメラを選択することによって、画像処理の負荷が低減できるという効果がある。

１１…道路、１２…車両、１３…フロントガラス、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…カメラ、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…偏光フィルタ、１６…入射面、２１…フロントガラス角度測定部（フロントガラス角度測定手段）、２２…車両位置測定部（車両位置測定手段）、２３…偏光撮像部、２４…撮像制御部（撮像制御手段、静止画取得手段）、２６…録画装置（画像処理手段）、Ｅ…撮像エリア、５１…車両検知・車種判別装置、５２…路側無線装置、５４…発進制御装置（ゲート）、５５…車線制御装置、５６…上位装置（ホストコンピュータ）、５７…路側アンテナ５７、５８…車載器。

Claims (4)

1. 道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
   前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、
   前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記撮像制御手段により選択された最適なカメラから静止画を取得する静止画取得手段と、
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
2. 道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
   前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラのそれぞれに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、
   前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記複数のカメラから順次静止画を取得する静止画取得手段と、
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
3. 有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに静止画として撮像する料金収受システムにおいて、
   前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
   前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択するとともに、当該選択したカメラに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、
   前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記撮像制御手段により選択された最適なカメラから静止画を取得する静止画取得手段と、
   この静止画取得手段により取得された静止画を処理する画像処理手段と、
   を具備したことを特徴とする料金収受システム。
4. 有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに静止画として撮像する料金収受システムにおいて、
   前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
   前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を静止画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
   前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラのそれぞれに対する前記撮像エリア内の最適な撮像位置を決定する撮像制御手段と、
   前記車両位置測定手段により測定された車両位置が前記撮像制御手段により決定された最適な撮像位置に到達した際に、前記複数のカメラから順次静止画を取得する静止画取得手段と、
   この静止画取得手段により取得された静止画を処理する画像処理手段と、
   を具備したことを特徴とする料金収受システム。

Images