JPH0670834B2 - ナンバ−プレ−ト読取り装置 - Google Patents

ナンバ−プレ−ト読取り装置

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JPH0670834B2
JPH0670834B2 JP61268262A JP26826286A JPH0670834B2 JP H0670834 B2 JPH0670834 B2 JP H0670834B2 JP 61268262 A JP61268262 A JP 61268262A JP 26826286 A JP26826286 A JP 26826286A JP H0670834 B2 JPH0670834 B2 JP H0670834B2
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秀雄 上原
誉司 日南
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、有料道路の料金収受システムあるいは有料駐
車場における料金収受システムに利用して好適なナンバ
ープレート読取り装置に関するものである。
[従来の技術] 近年、有料道路の料金収受システムとして、車両のナン
バープレートを読取り、この読取り情報から車種を判別
し、この車種情報に基いて通行料金を算出するシステム
が考えられている。ここで、車両のナンバープレートの
読取りはコンピュータによるソフトウェア処理を利用し
て次の如く行なわれる。すなわち、テレビカメラなどの
撮像手段により車両の前面形状を撮像し、この画像情報
をA/D変換したのちフレームメモリに取込み、所定の
プログラム手順にしたがって画像処理を施すことにより
ナンバープレートの大小判別またはプレート番号のコー
ド化を行なって車種判別情報としている。
[発明が解決しようとする問題点] しかるに、上述したように、従来のナンバープレート読
取り装置においては、フレームメモリ内の全画像に対し
予めコンピュータに組込まれたプログラム手順にしたが
って画像処理を行なっていた。このため、全体の処理が
終了するまでに長時間を要していた。有料道路の料金収
受システムの一例として入口ゲート無人化システムに本
ナンバープレート読取り装置を適用する場合、ナンバー
プレート読取り装置の設置位置から自動通行券発行装置
の設置位置まで車両が進行する間に車種を判別しなけれ
ばならない。したがって、ナンバープレート読取り装置
の処理時間がかかることは入口ゲートの無人化をはかる
上で大きな問題となっていた。また、フレームメモリに
記憶された車両前面画像にはナンバープレート以外にヘ
ッドライトやその他の部分が含まれて撮像されているた
め、ナンバープレート部分の画像処理の精度劣化を招い
ており、ナンバープレートを誤解読するおそれがあっ
た。
本発明はこのような事情に基いてなされたものであり、
その目的とするところは、処理時間の短縮化,および読
取り精度の向上をはかり得るナンバープレート読取り装
置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記問題点を解決し目的を達成するために、
車両の車輪踏圧によって感応する輪距計測装置からの出
力により車両の輪距と通過位置と計測し、これら計測値
情報に基いて車両のナンバープレート取付位置を推定
し、この推定された位置情報に基いて撮像手段により撮
像された車両の画像情報の一部を切出して、この切出し
た画像について所定の画像処理を行なうことによりナン
バープレート情報を読取るようにしたものである。
[作用] このような手段を講じたことにより、ナンバープレート
は車両の中心位置に取付けられていることから、車両に
対するナンバープレート取付位置が速やかに推定され、
この推定位置にしたがって車両前面像の中からナンバー
プレート部分のみが抽出されて画像処理が行なわれるの
で、ナンバープレートの読取りに不必要な部分の画像処
理を行なわないで済む。
[実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は同実施例のナンバープレート読取り装置を有料
道路の料金所ゲートに設置した場合の配置例を示す状態
図である。同図においてナンバープレートNを少なくと
も前面に取付けた車両1は料金所ゲート入口車線2を図
中矢印F方向に進行するものとなっており、上記車線2
を挟んで、車種判別装置3の車両分離器4,4とシャッタ
ー装置5,5がそれぞれ対向配置されている。また、上記
車種判別装置3の輪距計測装置6が車線2に埋設されて
いる。車両分離器4,4は複数の光電管の投受光器から構
成され車両の通過を1台毎に検知して車両検知信号を出
力するものであり、輪距計測装置6は車両の車輪踏圧に
よって感応し、当該車両の輪距および車輪の踏圧位置を
計測するものである。また、シャッター装置5,5は前記
車両分離器4,4と同一構造,同一作用をなすものであ
り、車両検知信号が車線2上の料金所ゲートの屋根7に
取付けられたテレビカメラ8のシャッターオンを指令す
るタイミング信号となる。上記テレビカメラ8は図中A
で示す視野範囲を有しており、この視野範囲A内に少な
くとも車両1のナンバープレートNが入るように設定さ
れている。また、上記テレビカメラ8には人間では視認
できない長波長の光が放射されるようにフィルタがかけ
られた赤外線フラッシュ9が具備されており、上記テレ
ビカメラ8は赤外線領域で特に感度の良い撮像素子を利
用している。10はナンバープレート判別装置であり、前
記車種判別装置3,シャッター装置5およびテレビカメラ
8からの各出力信号に基いて通行車両1の前面に取付け
られたナンバープレートNを判別するものとなってい
る。
ここで、本装置に対する車両1のナンバープレートNの
取付け位置と通過位置との位置関係は、第2図に示すよ
うになる。すなわち、車両1の輪距をW,輪距検知器6の
両端部つまり路肩から車輪両側面までの距離をそれぞれ
l1およびl2,路肩からテレビカメラ8の視野Aの端部ま
での距離をl3,テレビカメラ8の視野端部から車両1の
中央部分までの距離をXnとしたならば、 l3+Xn=l1+(W/2) …(1) の関係がある。したがって、ナンバープレートNが車両
1の中央部分に取付けられていると仮定したならば、テ
レビカメラ8の視野Aの一端Pを基準点とすると、ナン
バープレートNの位置すなわちXnは Xn=(l1+W/2)−l3 …(2) で表わされる。
また、車両1に対するナンバープレートNの位置関係は
第3図に示すようになる。すなわち、車体に対する縦方
向の座標軸をY,横方向の座標軸をXとし、第2図におけ
るテレビカメラ8の視野Aの一端Pにおける車線2上を
基準点(0,0)とすると、ナンバープレートNの位置は
(Xn,Yn)で表わされる。
ここで、一般に、ナンバープレートNの取付け位置は第
4図に示す如く車種によって異なる。すなわち、普通乗
用車のナンバープレートは第4図中範囲α内に存在して
おり、大型車のナンバープレートは同図中範囲β内に存
在している。これらを前述した座標関係で表わすと、普
通乗用車のナンバープレート存在領域は (X1,Y1)=(Xn1±x1,Yn1±y1) …(3) となる。また、大型車のナンバープレート存在領域は (X2,Y2)=(Xn2±x2,Yn2±y2) …(4) となる。
一方、前記輪距計測装置5は、第5図に示す如く、左右
の接点体50,50′から構成され、各接点体50,50′はステ
ンレスなどの平型金属で形成された2枚の上部接点51,5
1′と、これら上部接点51,51′の直下にそれぞれ所定間
隔をあけて複数個配置される金属性の下部接点52,52′
と、各下部接点52,52′において相隣り合う接点を電気
的に接続する抵抗素子53,53′とからなる。
しかして、車両1の左右の車輪T,T′が各接点体50,50′
を押圧していない場合の当該接点体50,50′のa,b間およ
びa′,b′間の抵抗値をRとすると、車輪T,T′が各接
点体50,50′を押圧して上部接点51,51′が変形し、所定
の下部接点52,52′と短絡した場合の抵抗値はそれぞれ
(R−r1),(R−r2)で表わされる。ただしr1,r2は
それぞれ短絡により電流が通らなくなった部分の抵抗素
子53,53′の合計値である。したがって、車輪T,T′の両
側面から路肩までの距離l1,l2および輪距Wは次の
(5)〜(7)式で表わされる。
l1=G(R−r1) …(5) l2=G(R−r2) …(6) W=G(r1+r2) …(7) (ただしGは定数) 第6図は前記ナンバープレート判別装置10の制御ブロッ
ク図である。同図においてA/D変換器61はテレビカメ
ラ8からのアナログ画像信号を例えば512×512×8ビッ
ト階調のディジタル画像信号に変換するものであり、こ
こで変換されたディジタル画像信号は分配器62によりフ
レームメモリ63と微分回路64とに分配される。フレーム
メモリ63は8ビット階調の原画像を記憶するものであ
る。一方、微分回路64は水平方向に隣合う画素の濃度の
差分をとってその絶対値を出力するものであり、この絶
対値出力は2値化回路65にて2値化される。すなわち、
1画素8ビットの値を所定のしきい値と比較して、しき
い値よりも大きな値であれば「1」,小さな値であれば
「0」とし、1画素1ビットの2値画像データに圧縮す
る。また、2値化回路65の出力は分配器66にて微分2値
画像メモリ67と特徴抽出回路68とに分配される。微分2
値画像メモリ67は2値化された微分2値画像を記憶する
ものである。一方、特徴抽出回路68は微分2値画像の
「1/0」変化の多いところすなわち原画像の濃度変化
の多いところを抽出するものであり、具体的にはナンバ
ープレートの位置情報が抽出され、この抽出信号は特徴
メモリ69に記憶される。なお、フレームメモリ63,微分
2値画像メモリ67,特徴メモリ69は同一の記憶素子で構
成されている。
同図において、CPU回路70はナンバープレートの判別に
必要な演算処理制御を司るものであって、バスライン71
を介して前記フレームメモリ63,微分2値画像メモリ67,
特徴メモリ69を接続し、さらに、縦方向ヒストグラムメ
モリ72,横方向ヒストグラムメモリ73,ナンバープレート
処理部74,ナンバープレート位置メモリ75および入出力
インタフェース回路76を接続している。縦方向ヒストグ
ラムメモリ72は、特徴メモリ69の記憶画像のうちナンバ
ープレート位置メモリ75に記憶されたナンバープレート
位置情報によって切り出されたナンバープレートを含む
画像に対し、座標X方向およびY方向に走査し縦方向の
黒レベル「1」の度数を計数記録するメモリである。横
方向ヒストグラムメモリ73は、同じく特徴メモリ69内の
ナンバープレートを含む画像に対し、座標X方向および
Y方向に走査し横方向の黒レベル「1」の度数を計数記
録するメモリである。また、ナンバープレート判別処理
部74は、予めナンバープレートの基準値およびコード化
されたナンバープレート番号の基準値等を格納する記憶
領域を有しており、前記CPU回路70の制御により所定の
処理プログラムにしたがって上記各基準値と各メモリ6
3,67,69,72,および73の記憶内容との比較を行ない、通
行車両1のナンバープレートNの大小判別およびプレー
ト番号のコード化を行なうものである。ナンバープレー
ト位置メモリ75は前記車種判別装置3からの出力信号に
基いて得られたナンバープレート位置情報を入出力イン
タフェース回路76を介して取込み記憶するものである。
上記入出力インタフェース76は、CPU回路70と車種判別
装置3およびシャッター装置5との間の信号授受を行な
うものであり、すなわち、車種判別装置3からは車両検
知情報,輪距および車両通行位置情報が与えられ、CPU
回路70からはナンバープレートの大小判別情報およびプ
レート番号のコード化情報が与えられるものとなってい
る。
次に、本実施例のナンバープレート読取り装置の動作に
ついて第7図に示す流れ図を参照しながら説明する。
今、通行車両1が料金所に進入し、車両分離器4,4の設
置位置に差掛かると、車両分離器4,4から車両検知信号
がナンバープレート判別装置10の入出力インタフェース
回路76に送出される(ST1)。そして、この車両検知信
号に応じて輪距計測装置6に対して車両の通過位置およ
び輪距の計測開始が通知される(ST2)。次に、車両1
がシャッター装置5,5に差掛かると、シャッター装置5,5
から車両検知信号が入出力インタフェース回路76に送出
される(ST3)。そして、この車両検知信号に応じてテ
レビカメラ8に対して車両前面部撮影開始が通知され
る。(ST4)。そうすると、テレビカメラ8にて車両1
の前面画像が撮像され、この撮像画像はナンバープレー
ト判別装置10に取込まれる。(ST5)。なお、このと
き、赤外線フラッシュ9は視野Aを照明する。
一方、シャッター装置5,5からの車両検知信号に応じて
輪距計測装置6に対して輪距等の測定動作打切りが通知
される(ST6)。その後、輪距計測装置6からナンバー
プレート判別装置10の入出力インタフェース回路76に対
して車両1の輪距Wと通過位置情報lが送出される(ST
7)。これにより、ナンバープレート判別装置10ではナ
ンバープレート判別処理部74に予め定められたプログラ
ムに従って、CPU70の演算処理により各計測値に基いて
ナンバープレートNの位置が算出され、この算出値と輪
距Wによって前記(3)式(普通車の場合)または前記
(4)式(大型車の場合)から当該車両1のナンバープ
レートNの位置が推定され、ナンバープレート位置メモ
リ75に格納される(ST8)。
一方、テレビカメラ8により撮像され取込まれたナンバ
ープレートNを含む車両前面部のアナログ映像信号はA
/D変換器61によりディジタル値に変換され、フレーム
メモリ63と微分回路64とに分配される。フレームメモリ
63においては、例えば512×512×8ビットの視野Aの領
域を示すディジタル画像が1画面に記憶される。なお、
この画面は新たに画像が入力されない限りは書換わらな
いようになっている。一方、微分回路64においては、デ
ィジタル画像の水平方向に隣合う画素の濃度の差分がと
られ、その絶対値が2値化回路65に出力される。これは
公知の技術で容易に構築できるものであり、この出力デ
ータは512×512×8ビットとなる。
2値化回路65においては、1画素8ビットの値が所定の
しきい値と比較され、しきい値よりも大きな値であれば
「1」,小さな値であれば「0」となって1画素1ビッ
トの2値画像データに圧縮された後、微分2値画像メモ
リ67と特徴抽出回路68とに分配される。特徴抽出回路68
においては、微分2値画像の「1/0」変化の大きなと
ころ、すなわち、原画像の濃度変化の大きいところが抽
出され、特徴メモリ69に格納される。
しかして、CPU70においては、ナンバープレート位置メ
モリ75に記憶されたナンバープレート位置情報に基い
て、特徴メモリ69からの微分2値画像からナンバープレ
ート部分のみが抽出され(ST9)、この部分のみのメモ
リ内容に対して所定のメモリ走査が行なわれる(ST1
0)。その結果、座標の縦方向と横方向の2値画像のヒ
ストグラムがそれぞれ縦方向ヒストグラムメモリ72と横
方向ヒストグラムメモリ73とに記憶され(ST11)、これ
らメモリの記憶内容によってナンバープレート判別処理
部74によりナンバープレートNの大小判別およびプレー
ト番号のコード化が行なわれる(ST12)。
かくして、ナンバープレートNが認識され、車種判別情
報としてデータ処理装置等の上位機種に通知される(ST
13)。
このように構成された本実施例によれば、テレビカメラ
8の視野Aの全ての領域にわたって画像処理を行なうこ
とによりナンバープレート情報を読取るものではなく、
輪距計測装置6,6によって通行車両1の輪距と通過位置
とを測定し、これらの情報からナンバープレート位置を
推定して、ナンバープレート部分の限定された画像のみ
を処理することによりナンバープレート情報を読取って
いるので、画像処理を高速で行なうことができる。ま
た、ヘッドライトなどのノイズ部分が切捨てられるの
で、高精度な読取りが可能となる。このため、本実施例
を有料道路の料金収受システムに適用することにより、
料金収受業務の高速化および高精度化がはかられ、料金
所ゲートの無人化を実現可能なものとしうる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば有料駐車場にも適用できるのは勿論である。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば、車両に対するナ
ンバープレート取付位置が速やかに推定され、この推定
位置にしたがって車両前面画像の中からナンバープレー
ト部分のみが抽出されて、画像処理が行なわれるので、
処理時間の短縮化,および読取り精度の向上をはかり得
るナンバープレート読取り装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第7図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第1図は本装置の料金所に対する設置状況を示す模
式図、第2図はナンバープレートと車両との通過位置関
係を示す図、第3図は車両とナンバープレートとの位置
関係を示す図、第4図は車種別のナンバープレート取付
け位置を示す図、第5図は輪距計測装置の具体的構成を
示す模式図、第6図はナンバープレート判別装置の制御
ブロック図、第7図は本装置の動作説明用の流れ図であ
る。 1……車両、3……車種判別装置、4……車両分離器、
5……シャッター装置、6……輪距計測装置、8……テ
レビカメラ、10……ナンバープレート判別装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像手段により撮像された車両の画像情報
    に所定の画像処理を行なってナンバープレート情報を読
    取る装置において、前記車両の車輪踏圧によって感応す
    る輪距計測装置と、この輪距計測装置からの出力により
    前記車両の輪距と通過位置とを計測する計測手段と、こ
    の計測手段による計測値情報と予め設定された車種別の
    ナンバープレート存在領域情報とに基いて前記車両のナ
    ンバープレート取付位置を推定する位置推定手段と、前
    記撮像手段により撮像された車両の画像情報から前記位
    置推定手段により推定されたナンバープレート取付位置
    に一致する一部を切出す画像切出し手段と、この切出し
    手段により切出した画像についてのみ所定の画像処理を
    行なうことによりナンバープレート情報を読取る画像処
    理手段とを具備したことを特徴とするナンバープレート
    読取り装置。
JP61268262A 1986-11-11 1986-11-11 ナンバ−プレ−ト読取り装置 Expired - Lifetime JPH0670834B2 (ja)

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