JP3291873B2 - ナンバープレートの認識装置 - Google Patents

ナンバープレートの認識装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば高速道路や駐
車場における料金の収受の自動化並びに省力化に効果が
発揮されるようにする、例えば通過する車両等のナンバ
ープレートの認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速道路の料金所や駐車場における料金
徴収口において、その都度停車して料金の収受を行うこ
とは、車両の流れを著しく阻害する問題点が多い。ま
た、この種の料金の収受のために専任の人員を配置する
必要があり、経済的にも好ましいものではない。
【0003】このため、例えば高速道路や駐車場におい
て車両の流れの円滑化や料金収受の省力化を目的とし
て、通行する車両のナンバープレートを自動的に認識し
て、料金収受の自動化を図ることが、例えば特開平1−
76300号公報や特開平4−160692号公報に示
されるように種々提案されている。そして、ナンバープ
レートに記載されたナンバーを自動的に認識するため
に、例えば特開平2−196400号公報や特開平2−
226479号公報に開示されるような、画像処理やパ
ターン認識手法を用いたナンバープレートの認識方式が
提案されている。
【0004】この様に提案されている車両のナンバープ
レートを認識して読み取る手段にあっては、単一のテレ
ビカメラ等によってナンバープレートを車両と共に撮像
し、この撮像された画像イメージからナンバーを認識し
ている。このため、例えばナンバープレートに太陽の光
が直接照射していてその反射光が存在する場合、また逆
光が存在する場合、さらに他の車両等によって隠蔽され
た場合等が原因となって、読み取りナンバーに誤認が生
ずることがあり、また認識不能となることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、いかなる条件の下において
も車両に取り付けられたナンバープレートを認識し、そ
こに描かれたナンバー等が容易且つ確実に読み取り認識
できて、通過する車両それぞれをその流れに逆らうこと
なく識別できるようにした車両等のナンバープレートの
認識装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のナンバープレ
ートの認識装置は、車両の前方側の別の角度からこの車
両の同一のナンバープレートを撮像してそれぞれの画像
信号の特徴抽出を行なう。そして抽出された特徴に基づ
いて、それぞれ認識信頼度と共にそれぞれの文字認識を
行ない、文字認識結果並びにその認識信頼度に基づい
て、前記ナンバープレートの文字認識の最終結果を得る
ものである。
【0007】
【作用】この様に構成されるナンバープレートの認識装
置においては、ナンバープレートを含む車両の情景が、
複数例えば2台のTVカメラ等によってそれぞれ撮像さ
れ、例えば2つの画像信号が得られるようにする。この
2つの画像信号はそれぞれ異なる特徴抽出手段によって
別個に特徴抽出されるもので、それぞれの画像信号の中
からナンバープレート部分がそれぞれ切り出されて、そ
こに描かれた数字等の文字が読み取られ、認識される。
この場合前記複数の画像信号の品質は、撮像角度や光の
当り具合等によってそれぞれ相違するものであり、した
がってその各画像信号それぞれにおいて、認識文字と共
にその認識信頼度が出力され、判定手段においてその認
識信頼度等を基準にしてナンバープレートの文字認識が
行われる。したがって、非常に信頼度の高いナンバープ
レートの認識処理が行われ、車両の流れにしたがって車
両の識別が可能とされる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1はその構成を示すもので、車両が通過す
る道路に設けられたゲート等に対応して、複数のTVカ
メラ111 、112 、…が設置される。このTVカメラ111
、112 、…は、道路を走行する車両の全景を、それぞ
れ異なる方向から撮像しているもので、特に通過する車
両のナンバープレート部分が確実に視野に入るように、
車両を例えば前方から撮像するもので、この場合例えば
下方および上方さらに横方向の異なる角度位置から、T
Vカメラ111 、112 、…それぞれで撮像されるようにす
る。
【0009】この複数のTVカメラ111 、112 、…それ
ぞれで撮像された画像を表現する画像信号は、認識シス
テム12に入力されるもので、この認識システム12はTV
カメラ111 、112 、…それぞれからの画像信号が入力さ
れる特徴抽出部131 、132 、…を備える。そして、この
各特徴抽出部131 、132 、…それぞれにおいては、撮像
された複数の画像信号それぞれにおいてナンバープレー
トの存在を抽出し、さらにこのナンバープレートに描か
れた数字等の文字の抽出を行う。
【0010】この特徴抽出部131 、132 、…それぞれで
抽出された特徴出力は、それぞれ文字認識部141 、142
、…それぞれに入力され、この認識部141 、142 、…
それぞれにおいては入力された抽出文字の認識をそれぞ
れ実行する。判定部15においては、文字認識部141 、14
2 、…それぞれで認識された文字の中から、最も信頼性
の高い文字を認識結果として判定し、これを認識文字と
して出力する。この信頼性の判定は、例えば文字認識を
テンプレートマッチングで行った場合は、テンプレート
の一致度が最大のものを信頼性が高いと判定する。
【0011】図2は、複数のTVカメラ111 、112 、…
の設置状態の例を示すもので、例えば通行料金を徴収す
る有料道路20に対してゲート21を設け、このゲート21に
対して車両22の進行方向に向けて複数、例えば第1およ
び第2のTVカメラ111 および112 を取り付ける。この
場合、第1のTVカメラ111 はゲート21の上方に、車両
22の正面上方から撮像するように設定し、第2のTVカ
メラ112 はゲート21の側方の下部に設置し、例えば走行
する車両22の左前方の下方から撮像するように設定す
る。ここで、第1および第2のTVカメラ111 および11
2 には、少なくともナンバープレート23部を含む車両22
の全景が移る視野が設定される。
【0012】走行する車両22のナンバープレート23の認
識を行う際に、1つの角度から撮像した画像においては
光の反射や他の車両による隠蔽等の影響によって、ナン
バープレートおよびこのナンバープレートに描かれた文
字の認識ができない場合が生じ、あるいは誤認識をする
虞が多い。しかし、この実施例のように複数のTVカメ
ラ111 、112 、…をそれぞれ異なる角度位置に設定し、
この様にして得られた複数の撮像画像にそれぞれに基づ
いて認識が行われて、その中で最も信頼性の高い認識結
果が出力される。したがって、誤認識や認識不明の状況
が効果的に軽減される。
【0013】この様に構成される装置において、特徴抽
出部さらに文字認識部における処理の流れを、図3で示
すフローチャートによって説明する。この処理の流れは
1つの画像信号に対応する部分を示しているもので、ま
ずステップ201 においては車両が走行する道路の画像
が、設置されたTVカメラから入力される。この入力画
像に基づいて、ステップ202 でその画像内に車両が含ま
れているか否かを判定する。その判定手段としては、車
両の特徴である水平エッジ成分の大きさを調べる手法
や、画像の時間的変化を見る手法等が考えられる。
【0014】ステップ202 で画像中に車両の存在が確認
されたならば、ステップ203 に進んでラインコピーを行
う。このラインコピーの処理においては、TVカメラが
例えばインターレース(飛び越し操作)方式である場合
には2フィールドの画像で位置ずれが生ずるものである
ため、1ライン毎にコピーすることによりその影響を軽
減する。
【0015】ステップ204 では、入力された画像信号の
中から垂直エッジを抽出する。通常ナンバープレートに
対して描かれた文字数字においては、多くの垂直エッジ
が存在する。ステップ205 においてはナンバープレート
の特徴に合致する領域を検出することにより、ナンバー
プレートの位置の検出と共にその切り出しを行う。検出
するナンバープレートにあっては、その垂直エッジの濃
度が大きいもので、またこのナンバープレート内には2
段に文字が並んでいるものであるため、垂直エッジも2
段で表現されるもので、これらの特徴に基づいてナンバ
ープレート部の切り出しが行われる。
【0016】次のステップ206 においては、ステップ20
5 で検出されたナンバープレート領域において水平エッ
ジの抽出を行い、さらにステップ207 では水平エッジの
射影ヒストグラムから文字の位置検出および切り出しを
行う。そして、ステップ208ではステップ207 で切り出
した文字の2値化を行い、その後テンプレートマッチン
グや特徴量マッチング等によって認識を行う。
【0017】ステップ209 ではステップ208 におけるマ
ッチングレベルから文字の認識が成功したか否かを判定
し、成功していない場合は文字が存在しない、すなわち
プレートの切り出しに失敗したものと判断して、ステッ
プ205 に戻って再度のプレートの切り出しを行う。
【0018】ステップ209 で文字の認識が成功したと判
断されたならば、ステップ210 に進んで認識すべき文字
が全て読まれたか否かを判定し、全部の文字が読まれて
いないと判断されたときはステップ211 に進んで既読文
字の位置から未読文字の位置を推定し、その未読文字の
切り出しを行う。そして、ステップ212 で2値化を行っ
た後、テンプレートマッチングや特徴量マッチングによ
って未読文字の認識を行う。
【0019】これらのステップ208 および211 における
文字認識に際して、その認識結果の信頼度が計算される
もので、ステップ213 において認識結果を信頼度と共に
出力する。
【0020】信頼度の計算方式は、基本的にマッチング
処理における一致度の高い方が信頼度が高いと考える。
2値画像のテンプレートマッチングの場合において、入
力画像をIjkとすると共に、テンプレートをTjkとする
と、信頼度Rは例えば次のような式によって計算され
る。ここで、画像の大きさを横(j)方向がX画素、縦
(k)方向がY画素とすると、“R=XY”のときに信
頼度が最大となる。
【0021】
【数1】
【0022】また、テンプレートマッチングの場合は画
素毎に、特徴量マッチングの場合は特徴量の種類によっ
て重み付けを行ってもよい。この様な方式によって図1
で示した複数のTVカメラ111 、112 、…の各系統にお
いて認識処理が実行されるもので、判定部15においては
その各系統から送られてきた結果の中で最も信頼度の高
いものを最終認識結果として出力する。次の第1表はそ
の判定内容の1つの例を示している。
【0023】
【表1】
【0024】なお、実施例においては複数のカメラによ
る認識を車両のナンバープレートの検出に応用している
例を示しているものであるが、環境条件のコントロール
できない自然環境下での認識、例えば道路標識を構成す
るプレートの文字認識等に対しても同様のアルゴリズム
で適用できる。
【0025】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係るナンバープ
レートの認識装置によれば、複数のカメラによってそれ
ぞれ異なった方向からナンバープレートを撮像すると共
に、その各画像を認識処理することによって得られる複
数の認識結果から、最終的な判断が行われるようにして
いる。もし1つの角度から撮像された画像において、自
然界の現象等の影響によって認識が行われなかったり、
あるいは誤認識が行われたりするような状況において
も、それ以外の角度からの撮像画像が使用できるもので
あるため、正確な認識が可能とされる。また、各文字毎
に信頼度が判断されるようにしているものであるため、
1つのカメラではプレートの右半分しか読み取れず、他
方ではプレートの左半分しか読み取れないような場合に
おいても、全体のプレート面を認識することが可能とさ
れ、1台のカメラを用いる場合に比較して、認識結果の
不明や誤りを著しく軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るナンバープレートの
認識装置を説明する構成図。
【図2】上記実施例におけるカメラの配置状況を説明す
る図。
【図3】上記認識装置の認識処理の流れを説明するフロ
ーチャート。
【符号の説明】
111 、112 、…TVカメラ、12…認識システム、131 、
132 、…特徴抽出部、141 、142 、…文字認識部、15…
判定部、20…道路、21…ゲート、22…車両、23…ナンバ
ープレート。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−189598(JP,A) 特開 平5−35912(JP,A) 特開 昭62−121586(JP,A) 実開 平3−25959(JP,U) 植田敏弘 山中良久 米田均,画像処 理式車両ナンバー読取装置,日新電機技 報,日本,日新電機株式会社,1992年11 月27日,第37巻 第3号,p.24−27 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 9/00 - 9/72 G06T 1/00 280 G08G 1/017 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の前方側の別の角度からこの車両の
    同一のナンバープレートを撮像してそれぞれ画像信号に
    変換する複数の撮像手段と、 この複数の撮像手段それぞれからの画像信号が供給さ
    れ、前記画像信号それぞれの特徴抽出を行なう複数の特
    徴抽出手段と、 この複数の特徴抽出手段それぞれで抽出された特徴に基
    づいて、それぞれ認識信頼度と共にそれぞれの文字認識
    を行なう複数の文字認識手段と、 この複数の文字認識手段の文字認識結果並びにその認識
    信頼度に基づいて、前記ナンバープレートの文字認識の
    最終結果を得る判定手段とを具備し、 この判定手段からの出力によって、前記車両の識別が行
    なわれるようにしたことを特徴とするナンバープレート
    の認識装置。
JP29296693A 1993-11-24 1993-11-24 ナンバープレートの認識装置 Expired - Fee Related JP3291873B2 (ja)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
植田敏弘 山中良久 米田均,画像処理式車両ナンバー読取装置,日新電機技報,日本,日新電機株式会社,1992年11月27日,第37巻 第3号,p.24−27

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