JPH07105340A - 表示プレート検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、例えば車両画像の中からナンバー
プレートの位置を検出して、有料道路や駐車場における
料金収受業務が自動化して行えるようにするナンバープ
レート等の表示プレート検出装置を提供することを目的
とする。 【構成】車両を撮影した撮像部11からの画像信号をＡ／
Ｄ変換部でデジタル情報に変換し、多値メモリ13に格納
する。この格納されたディジタル画像情報から微分フィ
ルタを用いて垂直エッジ抽出部14で垂直エッジを抽出す
ると共に、ペアエッジ抽出部15で特定される距離範囲に
あるアップエッジおよびダウンエッジの対からなるペア
エッジを抽出して、このペアエッジをナンバープレート
の特徴量として用いて、プレート位置検出部16で、ナン
バープレートの形状等を参考にしてナンバープレートを
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば有料道路や駐
車場の料金収受の自動化さらに省力化等に対して応用で
きるようにして、車両を撮像した画像からナンバープレ
ート領域を検出する装置、あるいは走行する車両から撮
像した画像から道路標識の位置等を検出する表示プレー
ト検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路や駐車場において、その使用料
金の自動徴収を行うに際しては、有料道路や駐車場に進
入した車両を識別する必要があり、そのために車両に取
り付けられたナンバープレートの番号を読取り認識する
必要がある。この様なナンバープレートの認識を行うこ
とによって、有料道路や駐車場における料金収受業務の
自動化並びに省力化が図れるようになるもので、このた
めの画像処理技術およびパターン認識技術を用いたナン
バープレートの認識方式が、例えば特開平２−１９６４
００号公報や特開平２−２２６４７９号公報に示される
ように、数多く提案されている。

【０００３】さらに、車両画像からナンバープレートの
領域を検出する手段としては、例えば特開昭６０−１９
３０８４号公報に示されるように、空間微分を行って一
定の範囲内にあるレベル以上のエッジ点が含まれていれ
ば、これをナンバープレートとみなす検出方法が提案さ
れている。しかし、この様なナンバープレートの検出方
法では、車両画像においてナンバープレート以外の部分
でもエッジ点が多く存在するものであるため、プレート
以外の部分をナンバープレート領域と誤認識することが
ある。

【０００４】

【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、例えば自動車のナンバープ
レート部分を含み撮像された画像の中から、この前記ナ
ンバープレート等の表示プレートに描かれた文字等の特
徴を利用して、安定してそのプレート領域が認識され
て、そのこのプレートに描かれたナンバー読取り作業等
が確実に行われるようにする、例えば自動料金収受シス
テム等に対して応用できるようにしたナンバープレート
等の表示プレート検出装置を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る表示プレ
ート検出装置は、垂直エッジ検出手段で車両の撮像画像
から水平の方向に大きく明るさの変化する垂直エッジ部
を抽出し、前記抽出された垂直エッジの中から、前記明
るさの変化方向に基づいてアップエッジおよびダウンエ
ッジを分類するもので、このアップエッジとダウンエッ
ジとの間隔が設定された範囲内であることでペアエッジ
と認定する。そして、プレート位置検出手段によって前
記ペアエッジの抽出領域に対応してナンバープレート等
の表示プレート位置を認定する。

【０００６】

【作用】例えばナンバープレート領域には、基本的には
特定される幅の線によって構成された数字が描かれてい
るもので、この様な数字図形は垂直の線分を多く含んで
構成される。したがって、このナンバープレート部分の
画像を水平方向に走査した場合には、数字文字の垂直線
部分に交差する毎に明るさが大きく変化し、数字文字の
垂直線分の１つの縁部が検出される。この場合、明るさ
が変化する方向によって垂直文字線の前縁と後縁、すな
わちアップエッジおよびダウンエッジが判別できるもの
であり、したがってこの両エッジ部の間隔によって、こ
の検出部分が文字図形の一部であるか否かが判定でき、
このペアエッジ検出によってナンバープレートの領域が
認識される。

【０００７】

【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は自動車に取り付けられたナンバープレ
ートの位置を検出する場合の構成を示すもので、ＴＶカ
メラ等による撮像部11によってナンバープレート部分を
含むようにした車両画像が撮像される。この撮像部11に
よって撮像された画像信号は、Ａ／Ｄ変換部12において
ディジタル化された画像信号に変換され、このディジタ
ル画像情報は多値メモリ13に記憶格納される。

【０００８】多値メモリ13の格納された画像情報に基づ
いて、垂直エッジ抽出部14で垂直線画像のエッジ部分を
抽出するもので、画像情報の中の１つの水平走査線に対
応する画像信号において、明るさが大きく変化している
部分を垂直エッジとして抽出する。ナンバープレートの
描かれた数字等においては、多くの垂直方向に延びる線
分を含んでいる。

【０００９】この様な垂直線分に対応する部分の水平走
査線においては、例えば白地に緑色の文字が描かれてい
る場合、線分の前縁において明るい絵素から暗い絵素に
変化し、また後縁では逆に暗い絵素から明るい絵素に変
化するもので、この明るさの変化部分を抽出することに
よって、文字図形の前縁もしくは後縁に対応するエッジ
が抽出される。このとき、明るさが増加しているものを
アップエッジ、逆の場合をダウンエッジとして区別する
もので、白地に緑の文字が描かれている場合には、その
文字図形の前縁がダウンエッジ、後縁がアップエッジと
して抽出されるようになる。

【００１０】図２で示すようにナンバープレート20の領
域においては、この様な垂直エッジが多く現れる。しか
し、通常の車両画像にあっては、車体の周辺部やライ
ト、グリル等においても多くの垂直エッジが存在する。
したがって、垂直エッジを抽出するのみでは、ナンバー
プレート20だけを安定して検出することはできない。そ
こで、エッジ抽出部14において抽出されたエッジ情報
は、ペアエッジ抽出部15に供給し、水平方向の一定範囲
内に存在するアップエッジとダウンエッジの対を、ペア
エッジとしてより強い特徴を抽出する。

【００１１】図２の（Ａ）に示すように、ナンバープレ
ート20には漢字と共に多くの数字文字21が描かれている
もので、これらの文字21は一定の太さの線分によって描
かれている。したがって、このナンバープレート20上に
は多くのペアエッジが存在する。図２の（Ｂ）は文字21
におけるアップエッジ22を示し、同じく（Ｃ）はダウン
エッジ23を示しているもので、この様なアップエッジ22
およびダウンエッジ23によるペアエッジ24が、同図の
（Ｄ）に示すように存在する。

【００１２】これに対してナンバープレート20の領域外
においては、垂直エッジは多く現れるが、これらはペア
エッジとはならない。したがって、このペアエッジを特
徴量として用いることにより、ナンバープレート位置検
出部16において、ナンバープレート20の存在領域が安定
して検出されるようになる。

【００１３】次に、この様なナンバープレート20の領域
を検出するために重要なペアエッジ抽出部15についてさ
らに説明する。図３の（Ａ）はこのペアエッジ抽出部15
における抽出処理の流れを示すもので、まずステップ30
1 において微分フィルタによる処理を行う。このステッ
プ301 においては、例えば同図の（Ｂ）で示すような水
平方向に対する微分フィルタを、多値メモリ部13に格納
された多値ディジタル画像情報に作用させ、微分画像を
生成する。

【００１４】ステップ302 ではこの様にフィルタ処理の
行われた画像情報に対してしきい値処理を行う。このス
テップ302 では出力された微分画像の画素値をＸijとす
ると共に、一定のしきい値Ｔh を設定し、“Ｘij＞Ｔh
”と判定された場合は、暗から明に変化するアップエ
ッジと判断し、また“Ｘij＜Ｔh ”と判定された場合に
は明から暗に変化するダウンエッジと判断して、アップ
エッジ22およびダウンエッジ23を抽出する。

【００１５】ステップ303 においては、画面の各水平走
査線毎に水平方向にエッジを探索して、ステップ204 で
アップエッジ22またはダウンエッジ23が発見されたか否
かを判定する。このステップ304 でアップエッジ22もし
くはダウンエッジ23が発見されたことが確認されたなら
ば、ステップ305 に進んで最接近ペアの距離を計算す
る。すなわち、このステップ305 では同一走査線上にお
いて最も距離の近いアップエッジ22とダウンエッジ23の
組みをペアとして、そのエッジ相互間の距離を求める。
ただし、１つのアップもしくはダウンエッジに対して複
数のペアを作らないようにする。

【００１６】ステップ306 においては、ステップ305 に
おいて計算したアップエッジ22とダウンエッジ23の間の
距離Ｌが、設定された最大距離Ｌmax と最小距離Ｌmin
の間にあるか否かを判断するもので、計算された距離が
この範囲内にあると判断されたときは、ステップ307 に
進んでペアエッジとして抽出する。そして、ステップ30
8 では、ペアエッジが抽出された後、および距離Ｌが所
定範囲内にないと判断されたときに１ラインが終了した
が否かを判定し、まだ終了していなければステップ303
に戻ってさらにエッジ検出の処理が継続される。ここ
で、エッジ間距離の判断を行うＬmax およびＬmin は、
撮像を行うカメラの画角とナンバープレート20に描かれ
た数字文字21の太さから決定される。

【００１７】ステップ308 で１ラインが終了したと判断
されたならば、ステップ309 に進んで全画面のエッジ探
索が終了したが否かを判定し、まだ全画面の探索が終了
していないと判断されたときは、ステップ310 に進んで
次の水平ラインの処理に移行させ、ステップ303 に戻
る。ステップ309 で全画面探索終了が確認されたならば
ステップ311 でこの処理が終了される。

【００１８】ナンバープレート位置検出部16において
は、この様な処理により得られたペアエッジに基づいて
ナンバープレート20の位置を検出するものであるが、図
４はこのナンバープレート位置検出部16における処理の
流れを示している。

【００１９】まずステップ401 で画面の右下、すなわち
走査線方向と逆方向にペアエッジを探索する。ステップ
402 ではステップ401 においてペアエッジが発見された
か否かを判定し、ペアエッジが発見されたことが確認さ
れたならば、このペアエッジが一定濃度以上含まれた部
分画像をナンバープレートとして抽出するもので、ステ
ップ403 においてこの抽出されたナンバープレートの縦
横比を計算する。ステップ404 ではペアエッジ分布から
ナンバープレート20内の文字が２段になっているか否か
をチェックし、これらの情報に基づいてステップ405 で
ナンバープレート20であるか否かを判断する。

【００２０】ステップ406 においてナンバープレートで
あることが確認されたならば、ステップ407 でナンバー
プレート20の位置を検出し、ステップ408 で全画面の探
索が終了したことが確認されたときに、この処理が終了
される。

【００２１】以上の実施例の説明においては、撮像画像
からペアエッジを抽出することによって、車両に取り付
けられたナンバープレートの位置を検出して、以後のナ
ンバー読取り等の処理に移行できるようにしているもの
であるが、例えば複雑背景下の文字検出、例えば道路標
識の文字検出処理等に際しても、このナンバープレート
に相当する道路標識位置の検出のために効果的に適用で
きる。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る表示プレー
ト位置検出装置によれば、ナンバープレート等の表示プ
レートの位置を検出するためのプレート抽出の特徴量と
して、単純な微分画像ではなくペアエッジを用いてい
る。単純な微分画像を用いると、ノイズや車両のボディ
等背景画像における表示プレート以外のエッジ部分が抽
出されるようになり、誤認識の原因となると共に処理速
度が低下する。これに対してペアエッジを用いることに
より、ナンバー等を描いた表示プレートに存在する特徴
のみが効率的に抽出され、例えば車両画像の中からナン
バープレート位置が容易且つ確実に検出されて、以後の
ナンバーによる車両識別等の処理が効率的に行われるよ
うになる。

【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位
置検出装置を説明するための構成図。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）はナンバープレーおよびこのナ
ンバープレートに描かれた文字のエッジの状況を説明す
る図。

【図３】（Ａ）は上記実施例のエッジ抽出処理の流れを
説明するフローチャート、（Ｂ）はこの処理において使
用される微分フィルタを説明する図。

【図４】同じくプレート位置検出処理の流れを説明する
フローチャート。

【符号の説明】

11…撮像部、12…Ａ／Ｄ変換部、13…多値メモリ部、14
…垂直エッジ抽出部、15…ペアエッジ抽出部、16…プレ
ート位置検出部、20…ナンバープレート、21…文字、22
…アップエッジ、23…ダウンエッジ、24…ペアエッジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｋ 9/36 Ｇ０８Ｇ 1/017 7531−3Ｈ 1/14 7531−3Ｈ // Ｂ６０Ｒ 13/10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像画像から水平の方向に大きく明るさ
   の変化する垂直エッジ部を抽出する垂直エッジ検出手段
   と、 前記抽出された垂直エッジの中から、前記明るさの変化
   方向に基づいてアップエッジおよびダウンエッジを分類
   し、このアップエッジとダウンエッジとの間隔が設定さ
   れた範囲内であることでペアエッジと認定してこれを抽
   出するペアエッジ抽出手段と、 前記ペアエッジの抽出領域に対応して表示プレート位置
   を認定するプレート位置検出手段と、 を具備したことを特徴とする表示プレート検出装置。