JPH06111177A - ナンバープレート自動認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラ設置時の視野調整が容易で、設置作業
が短時間ですみ、障害物等の影響で車線をはみ出して走
行する車両のナンバープレートも正確に認識し得るナン
バープレート自動認識装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 車線内を走行する車両を撮像するカメラ１
と、カメラ１で撮像された画像からプレートの文字を認
識する認識手段２と、認識手段２で認識された文字の位
置からプレートの中心の画面水平方向のアドレスを求め
る文字位置計算手段３と、この文字位置計算手段３で算
出されたプレートの中心のアドレスの過去数台の平均を
求め、この平均値に応じ、画面上のプレートの中心が画
面水平方向の中央にくるようにカメラ１の視野を自動制
御する視野制御手段４とから成ることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のナンバープレ
ート自動認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のナンバープレート自動認識装置
は、例えば高速道路等の車線を横切る水平支柱にカメラ
を設置する。車両が走行してくると、カメラが車両を撮
像する。この撮像された画像から、認識部が車両ナンバ
ープレートの文字（車両番号）を認識する。そして、こ
の認識されたナンバープレートの文字が記録される。こ
のナンバープレート自動認識装置は、例えば高速道路の
各インター間の旅行時間（通過所要時間）の計測、及び
後続車両に対する通行所要時間情報として利用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のナンバープレー
ト自動認識装置では、水平支柱に対しカメラを固定設置
し、固定された視野内を通過する車両のナンバープレー
トを認識している。従って、カメラの固定設置に際し、
カメラの視野が車線幅に適正に対応するように、厳密な
位置決め調整が必要となる。ところが、このカメラ設置
時の視野の調整が面倒であり、設置固定作業に長時間を
要する不利がある。また、仮にカメラの視野内或いはそ
の近辺に障害物（例えば故障車）があった場合は、車線
内を大きくはみ出して走行する車両が増加する。この場
合、カメラが適正にナンバープレートを認識し得ない場
合があり、認識できる車両の台数が減少する等の不利が
あった。

【０００４】この発明は、以上のような課題を解消さ
せ、カメラ設置時の視野の調整が容易で、設置作業が短
時間ですみ、障害物等の影響で車線をはみ出して走行す
る車両のナンバープレートも正確に認識し得るナンバー
プレート自動認識装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】この出願の特許
請求の範囲の請求項１記載のナンバープレート自動認識
装置は、道路を走行する車両を撮像するカメラと、カメ
ラで撮像された画像からナンバープレートを認識する認
識手段と、認識手段で認識された複数の車両のナンバー
プレートの位置の分布を求める手段と、求めた分布に応
じてカメラの視野を自動制御する視野制御手段とから構
成されている。

【０００６】このナンバープレート自動認識装置では、
走行してくる車両毎に、カメラで撮像され、その画像よ
り認識手段によりナンバープレートが認識される。そし
て各ナンバープレートの位置の分布が求められ、この位
置の分布に応じて、最もナンバープレートの多い領域に
視野中央が来るように視野制御手段によって制御され
る。

【０００７】この出願の請求項４記載のナンバープレー
ト自動認識装置は、道路を走行する車両を撮像するナン
バープレート認識用の第１のカメラと、この第１のカメ
ラより広い視野を持つ第２のカメラと、この第２のカメ
ラで撮像した車両を検出し、車両の進行路を追跡する車
両追跡手段と、追跡された車両の行跡より、その車両の
所定時の位置を予測する位置予測手段と、予測された位
置に向けて第１のカメラの視野を自動制御する視野制御
手段と、第１のカメラで撮像された画像からナンバープ
レートを認識する認識手段とから構成されている。

【０００８】このナンバープレート自動認識装置では、
第２のカメラで撮像した画像で車両が検出されると、追
跡手段でその後の車両の行跡が追跡される。そして、そ
の行跡より、所定時の車両の位置が予測される。視野制
御手段は、予測された車両の位置が第１のカメラ視野が
入るように制御し、第１のカメラで、その車両を撮像
し、得られた画像からナンバープレートを認識手段によ
って認識する。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明の一実施例ナンバープレー
ト自動認識装置の回路構成例を示すブロック図である。
ナンバープレート自動認識装置は、水平支柱５（図２参
照）に設置されるカメラ１と、カメラ１で撮像された画
像から車両の車番を認識する認識部（認識手段）２と、
認識部２で認識されたナンバープレートＹ上の文字（車
番）の位置から、プレートＹの中心の画面水平方向のア
ドレスを求める文字位置計算部（文字位置計算手段）３
と、文字位置計算部３で計算されたプレートＹの中心の
アドレスの過去数台の平均を求め、プレートＹ中心の平
均が画面水平方向の中央にくるようにカメラ１の視野を
移動制御させる視野制御部（視野制御手段）４とから成
る。

【００１０】カメラ１は、例えば図２で示すように、高
速道路等の車線を横切る水平支柱５に設置され、走行し
てくる車両Ｘを撮像する。このカメラ１の設置は、例え
ばカメラ１が水平支柱５に対し適当長さ（例えば５０ｃ
ｍ長さ）スライド移動可能に、スライドレール等を介し
て配備され（図示せず）、正逆回転モータの駆動でカメ
ラ１がレール上を水平往復移動するように設置する。或
いは、このカメラ１の水平移動方式に代えて、カメラ１
を水平支柱５に対しカメラ１の視野角度を変位可能に、
回転テーブル等を介して配備し（図示せず）、回転テー
ブルの駆動でカメラ１が回転するように設置しても良
い。

【００１１】上記認識部２は、公知の認識手段であり、
カメラ１で撮像された画像から、２値化、文字切出し等
の処理を行い、ナンバープレートＹ上の文字（車番・一
連番号）を認識する。また、文字位置計算部３では例え
ば、認識した一連番号の中心のアドレスをプレートＹ中
心のアドレスとして求める。また、視野制御部４は、文
字位置計算部３で算出されたプレートＹの中心のアドレ
スの過去、数台の平均を求め、プレートＹの中心の平均
が画面水平方向の中央にくるように、カメラ１の視野を
移動させる。図２及び図３で示すように、カメラ１の視
野を水平ｄ（ｍ）とし、水平方向の画素数をｎ個とした
場合、１画素当たりの水平距離はｄ／ｎ（ｍ）となる。
カメラ１の視野が、図２及び図３の視野Ａであるとき、
認識したプレートＹの中心の平均が画面の中央からＫ画
素、左へずれている。この時、カメラ１の視野をｄ／ｎ
×Ｋ（ｍ）左に移動させ、視野ＢとすればプレートＹが
画面の中央になる（図４参照）。

【００１２】カメラ１の視野を移動させる方式として
は、前述したように、カメラ１自体を水平支柱５に対し
水平方向へ移動させる方式と、カメラ１の角度を変位さ
せる方式とが考えられる。カメラ１を水平方向に移動さ
せる場合には、図２で示す支柱５上を、ｄ／ｎ×Ｋ
（ｍ）移動させればよい。また、カメラ１の角度を変位
させる場合は、レンズの焦点距離をｍ（ｍ）とすると、
回転角αを

【００１３】

【数１】

【００１４】とすればよい。このような構成のナンバー
プレート自動認識装置では、図２で示すように、車線内
に故障車Ｚが停車しており、走行する車両Ｘが車線を大
きくはみ出して通過する場合、この車両Ｘのナンバープ
レートＹは図３で示すように、画面中心から大きく左へ
ズレる（画面中心からＫ画素ずれる）こととなり、適正
に車番を認識し得ない事態が発生する虞れが生じる。カ
メラ１で撮像される複数のナンバープレートＹの中心
が、いずれも画面中心からズレている場合、文字位置計
算部３では例えば、認識した一連番号の中心のアドレス
をプレートＹ中心のアドレスとして求める。そして、視
野制御部４は、複数のプレートＹの中心の平均を求め、
この中心平均が画面水平方向の中央にくるように、カメ
ラ１の視野を移動させる。つまり、カメラ１の視野をｄ
／ｎ×Ｋ（ｍ）左に移動させ、視野Ｂとすればプレート
Ｙが画面の中央になる（図４参照）。

【００１５】なお、上記実施例では、プレートの基準位
置を車番の中央としたが、基準位置は、画面上のプレー
トが、画面の水平方向中心より、どの程度ずれている
か、算出するためのものであるから、予め定めておけ
ば、プレートのいずれの位置であってもよい。図５は、
この発明の他の実施例ナンバープレート自動認識装置の
構成を示すブロック図である。この実施例ナンバープレ
ート自動認識装置は、カメラ１と、カメラ１の向きを変
更するための制御用モータ１１と、カメラ１で撮像され
た画像よりナンバープレート認識のための処理を行う画
像処理部１２とから構成されている。

【００１６】このナンバープレート自動認識装置では、
カメラ１の視野として、例えば図７に示す道路の車線
Ａ、Ｂ、…、Ｉの車線が入るものとすると、一定時間内
に視野内を通過する車両の通行車線（領域）を車線毎に
累積記憶し、常に視野の中央に車両が通過するように、
カメラ１の向きを制御用モータ１１で制御するようにし
ている。

【００１７】ここで、カメラ１が標準位置（カメラが車
線に平行）の場合に、図７のように車線Ｅが中央の最適
エリアに来るものとすると、車線Ｄは、カメラを左方向
に５°、車線Ｃは左方向に１０°、車線Ｂは左方向に２
０°、車線Ａは左方向に３０°、また車線Ｆは右方向に
５°、車線Ｇは右方向に１０°、車線Ｈは右方向に２０
°、車線Ｉは右方向に３０°、それぞれ動かすことによ
り、各車線を画面の最適エリアに移動することができ
る。

【００１８】次に、この実施例ナンバープレート自動認
識装置の動作を図６に示すフローチャートを参照して説
明する。先ず、カメラ１で路面を撮像して、画像を取込
み、画像内に車両が存在すれば、ナンバープレートを読
取り、認識処理を行う（ステップＳＴ１）。次に、認識
に成功したか否かの判別を行い（ステップＳＴ２）、判
定ＹＥＳの場合には、通過エリア（通過車線）に＋１の
記憶を行う（ステップＳＴ３）。例えば認識された車両
が車線Ｆを通過したものであるとすると、車線Ｆに＋１
のカウントが行われる。そして、ステップＳＴ４で一定
時間のタイミングか、つまり一定時間が経過したか判別
され、一定時間が経過するまで、ステップＳＴ１に戻
り、ステップＳＴ１〜ＳＴ４の処理が繰り返される。一
定時間が経過すると、いずれの車線を最も多く車両が通
過したかをチエックし、その車線が車両の最適エリアに
来るように、制御モータ１１によってカメラ１の角度を
制御する（ステップＳＴ５）。そして累積カウンタをク
リアして（ステップＳＴ６）、次の処理に備える。

【００１９】今、図８の（ａ）に示す、画面状態で、一
定時間の処理を行い、その結果、車線Ｉを通過する車両
が最も多く、車線Ｈを通過する車両が２番目に多かった
とすると、先ず、車線Ｈが最適エリアとなるように、カ
メラ１が動かされ、視野は図８の（ｂ）に示すようにな
る。この場合、車線Ｉが視野内に入ってくるので、次に
車線Ｉが最適エリアとなるようにカメラ１が動く。この
ように視野外にナンバープレートが存在する場合でも、
その領域が視野内の最適エリアになるようにカメラを動
かすことができる。これは、車線Ｉを通過する車両が最
も多い場合は、その近くの領域を通る車両も多くなると
いう傾向があることを利用している。

【００２０】なお、上記実施例で車線＝領域として説明
したが領域毎に計数する領域は、車線と対応する必要は
なく、車線より細かく区分した領域であってもよい。図
９は、この発明のさらに他の実施例ナンバープレート自
動認識装置の構成を示すブロック図である。この実施例
ナンバープレート自動認識装置は、認識用のカメラ１
と、このカメラ１の向きを変更するための制御モータ１
１と、カメラ１よりも視野の広いカメラ１３と、カメラ
１３で検出する車両の行跡を追跡し、その行跡から、所
定時の車両の位置を予測し、制御モータ１１によりカメ
ラ１の視野を制御し、かつカメラ１からの画像によりナ
ンバープレートの認識処理を行う画像処理部１２とを備
えている。

【００２１】次に、この実施例ナンバープレート自動認
識装置の動作を図１１に示すフローチャートを参照して
説明する。先ず、車両検出用のカメラ１３からの画像入
力を行い（ステップＳＴ１１）、入力された画像に背景
差分手法を用いて車両有りか否か判定する（ステップＳ
Ｔ１２）。車両有りの場合は、追跡手法を用いて、同一
車両を認識し、その車両の位置の重心を求める。そし
て、求めた位置をスプライン関数により曲線近似を行う
（ステップＳＴ１３）。そして求められている最後の重
心位置の接線を求める（ステップＳＴ１４）。次に、こ
の求めた接線と、カメラ１３内の認識用カメラ１の画像
取り込みトリガラインとの交点を求め、この交点を基
に、カメラ１の向きを決定し、制御モータ１１により、
カメラ１の向きを、決定した向きとなるように制御する
（ステップＳＴ１５）。続いて、現在の車両重心位置が
トリガラインより、下にあるかを判定し（ステップＳＴ
１６）、下にある場合に、カメラ１から画像を取り込み
（ステップＳＴ１７）、取り込んだ画像で文字認識処理
を行う（ステップＳＴ１８）。

【００２２】なお、図１０に、この場合の車両検出用の
カメラ１３の視野を示しており、図中、丸印は、移動す
る車両の重心位置を、破線は認識用のカメラ１の画像取
り込みトリガラインを、三角印はトリガラインと重心の
軌跡の交点を示している。この実施例ナンバープレート
自動認識装置によれば、車両を追跡し、常にカメラの視
野を走行する車両に向けるので、視野の狭いカメラで
も、あるいは幅の広い道路であっても、取り逃がしを防
止することができる。

【００２３】

【発明の効果】この出願の請求項１記載の発明によれ
ば、認識された複数のナンバープレートの位置の分布を
求め、求めた分布に応じてカメラの視野を自動制御する
ものであるから、カメラ設置時の視野の調整が簡単容易
で、設置作業が短時間ですむ。また、カメラの持ってい
る視野より範囲をカバーでき、障害物等の影響で車線を
はみ出して走行する車両のナンバープレートも正確に認
識し得る。

【００２４】また、請求項４記載の発明によれば、視野
の広い第２のカメラで車両を検出し、行跡を追跡し、そ
の行跡から所定時点の車両の位置を予測し、その予測位
置に合わせて認識用の第１のカメラの視野を制御するも
のであるから、認識用のカメラのカメラが非常に狭い場
合、あるいは道路の幅が非常に大きい場合でも、車両を
常に視野用に入れることができ、常に取り逃がしなく認
識を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例ナンバープレート自動認識
装置の回路構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例ナンバープレート自動認識装置を設置
した状態を示す説明図である。

【図３】同実施例ナンバープレート自動認識装置のカメ
ラの視野Ａで撮像されたナンバープレートを示す説明図
である。

【図４】同実施例ナンバープレート自動認識装置のカメ
ラの視野Ｂで撮像されたナンバープレートを示す説明図
である。

【図５】この発明の他の実施例ナンバープレート自動認
識装置の構成を示すブロック図である。

【図６】同実施例ナンバープレート自動認識装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図７】同実施例ナンバープレート自動認識装置のカメ
ラの視野に対応する画面例を示す図である。

【図８】同実施例ナンバープレート自動認識装置におい
て、視野と領域との関係を説明する図である。

【図９】この発明のさらに他の実施例ナンバープレート
自動認識装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】同実施例ナンバープレート自動認識装置にお
ける視野及び重心位置の移動を説明する図である。

【図１１】同実施例ナンバープレート自動認識装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ カメラ ２ 認識手段 ３ 文字位置計算手段 ４ 視野制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 剛 京都市中京区烏丸通蛸薬師下ル手洗水町 678番地 オムロンソフトウエア株式会社 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路を走行する車両を撮像するカメラと、
   カメラで撮像された画像からナンバープレートを認識す
   る認識手段と、認識手段で認識された複数の車両のナン
   バープレートの位置の分布を求める手段と、求めた分布
   に応じてカメラの視野を自動制御する視野制御手段とか
   らなるナンバープレート自動認識装置。
2. 【請求項２】前記認識手段は、ナンバープレートの文字
   を認識するものであり、前記ナンバープレートの位置の
   分布を求める手段は、認識手段で認識された文字の位置
   からプレートの基準位置の画面水平方向のアドレスを求
   めるプレート位置計算手段と、このプレート位置計算手
   段で算出されたプレートのアドレスの過去数台の平均を
   求める平均値算出手段とからなり、前記視野制御手段
   は、前記平均値に応じ、画面上のプレートの中心が画面
   水平方向の中央にくるようにカメラの視野を自動制御す
   るものである請求項１記載のナンバープレート自動認識
   装置。
3. 【請求項３】前記ナンバープレートの位置の分布を求め
   る手段は、視野を複数個の領域に分割し、各領域毎に認
   識したナンバープレートの数を計数する計数手段であ
   り、前記視野制御手段は、前記計数手段の計数値に応じ
   てカメラの視野を自動制御するものである請求項１記載
   のナンバープレート自動認識装置。
4. 【請求項４】道路を走行する車両を撮像するナンバープ
   レート認識用の第１のカメラと、この第１のカメラより
   広い視野を持つ第２のカメラと、この第２のカメラで撮
   像した車両を検出し、車両の進行路を追跡する車両追跡
   手段と、追跡された車両の行跡より、その車両の所定時
   の位置を予測する位置予測手段と、予測された位置に向
   けて第１のカメラの視野を自動制御する視野制御手段
   と、第１のカメラで撮像された画像からナンバープレー
   トを認識する認識手段とからなるナンバープレート自動
   認識装置。