JPH07302304A - イメージの文字を解析する装置 - Google Patents

イメージの文字を解析する装置

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JPH07302304A
JPH07302304A JP7061161A JP6116195A JPH07302304A JP H07302304 A JPH07302304 A JP H07302304A JP 7061161 A JP7061161 A JP 7061161A JP 6116195 A JP6116195 A JP 6116195A JP H07302304 A JPH07302304 A JP H07302304A
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JP
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character
image
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JP7061161A
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English (en)
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Rafael C Gonzalez
ゴンザレス，ラファエル・シー
Juan A Herrera
ハーリラ，ジュアン・アントニオ
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Perceptics Corp
Original Assignee
Perceptics Corp
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Publication date
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    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • G—PHYSICS
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  • Image Processing (AREA)
  • Pinball Game Machines (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、自動的に、正確にナンバープレート
の文字を認識する装置を提供する。 【構成】 イメージの背景強度レベルを定める背景装置
と、イメージ上の文字の縁部の第１の識別を行う縁部フ
ァインダ装置と、縁部の強度レベル間を識別して縁部強
度レベルより小さく範囲内の強度レベル範囲を有する縁
部の選択部分を位置決めし、該選択部分の強度レベルに
基いて限界強度レベルを定める縁部識別装置と、該縁部
識別装置によって定めた限界強度レベルを使用して可能
文字の輪郭をトレースする輪郭トレース装置とを含むこ
とを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
【０００２】
【技術分野】本発明はナンバープレート読取装置と方法
に関し、所定の基準の組を使用してナンバープレートの
イメージを識別し確認し、次にナンバープレート文字と
州のマークを解析して番号を読み、州を識別するナンバ
ープレート読取装置と方法に関し、特にイメージの文字
を解析する装置に関する。
【０００３】
【背景技術】大部分の州、地方、国（本明細書では州と
総称する）では車両にナンバープレート番号とナンバー
プレート文字組と称されるアルファベットの識別符号が
付されたナンバープレートを取付ける。各車両はこの番
号で識別されるため、司法当局及び私有会社で車両を識
別するために使用され、ナンバープレートのナンバーは
大型データベースに記憶されて特定の番号の身元は直に
得られる。ナンバープレートの番号の使用が多いため、
自動的にナンバープレートを読取る方法装置が開発され
た。本明細書ではナンバープレートの読取とは広くナン
バープレートの位置決め、認識、識別を含む。好適に
は、ナンバープレート読取はナンバープレートの文字と
州の名とを計算機入力可能ディジタル形式に変換するこ
とを含む。
【０００４】自動ナンバープレート読取器は例えば国境
等を通過する車両の監視に有効であり、自動ナンバープ
レート読取器があれば駐車場に出入する車両の監視に便
利である。このナンバープレート読取器は番号板の番号
と州の名を読み、意味のあるデータとして計算機に供給
可能とすべきである。かくして、人間を介在してナンバ
ープレートを読むことは省略され多数のナンバープレー
トの番号と州の名が急速容易に計算機に入力可能とな
る。
【０００５】
【発明の開示】本発明はナンバープレート読取器であ
り、ナンバープレートを読んで好適な例でディジタルに
変換して計算機に供給して次の処理を行う。ナンバープ
レート読取に際し、ナンバープレートの環境に独特な問
題があり読取を困難にする。例えば、ナンバープレート
読取の困難な理由はフレームがナンバープレートの番号
又は州のマークに接触又は一部遮蔽し、ナンバープレー
ト上の文字の形式がナンバープレートの州（ナンバープ
レートを発行する場所）によって相違する。かくして、
本発明の目的とするナンバープレート読取器はフレーム
の遮蔽及び各種の形式に対応する必要がある。ナンバー
プレートは車両上で曲がっている場合があり、ナンバー
プレート読取器は曲りを修正し又は曲がった線に適合す
る必要がある。ナンバープレートは塵で覆われる場合が
ありナンバープレートの色彩は各種であり背景も明色暗
色共にある。これらの因子がナンバープレート読取を困
難にする。結局、ナンバープレートは独特な多くの環境
上の問題点があり、本発明はこれを認識し、克服する。
【０００６】本発明の特徴によって、車両に取付けたナ
ンバープレートの読取装置はイメージ装置例えばビデオ
カメラ装置を含みナンバープレートの部分を含むイメー
ジを発生する。処理装置はイメージを走査し、ブロック
がナンバープレートであり得ることを示す第１の基準に
合致するイメージのブロックが配置されている。ブロッ
クは処理装置によって第２の基準と比較され、この判断
はブロックがナンバープレートか否かを決定する。好適
な例で、第１の基準は生起基準の所定周波数に合致する
強度遷移の計量である。第１第２の基準によってブロッ
クがナンバープレートであると決定した時は、好適な例
で、信頼検査セクションがナンバープレート数字の上下
所定の位置を走査して州のマークの存在を検査してこの
決定を検査する。マークを検出すればナンバープレート
数字の存在が確認される。
【０００７】本発明の他の特徴によって、抽出装置がナ
ンバープレート数字の文字を見出し、第１に背景を明暗
の何れかに分類し、次にナンバープレートを走査する間
にイメージ強度の勾配を探して文字の縁部を見出す。文
字の縁部に沿って、イメージの強度は一方のレベルから
他方に急速に変化する。例えば、明るい背景の場合は文
字の縁部は強度レベルが急速に低下し、この勾配が文字
の縁部を識別させる。文字の縁部が位置決めされれば、
縁部の内部はラプラシア演算を使用して定める。例え
ば、明るい背景の場合は、ラプラシア演算によって縁部
の部分が最も暗いと識別する。限界値選択を行い、文字
の内縁に基いて限界レベルを定める。明るい背景の場合
は、選択した限界値は文字の縁部の内部に沿って最もひ
んぱんい生起する強度レベルである。次に縁部の内部、
即ち限界値を使用して文字の輪郭をトレースする。
【０００８】有効検査セクションは抽出装置の一部であ
り、輪郭を検査して有効性を確認する。ナンバープレー
ト上の文字の概略の寸法は既知であるため、輪郭の長
さ、文字の高さ、文字の巾に関する基準を作成する。有
効検査セクションは輪郭の長さ、文字の高さ、文字の巾
を基準に対して比較して各パラメータが選択範囲内であ
ることを確認する。輪郭が基準外である場合は不合格と
し、更に解析する。
【０００９】他の抽出装置の部分は文字アライメントセ
クションであり、ナンバープレートの番号の文字を解析
して、文字のアライメントを確認する。文字アライメン
トセクションでは、第１に文字の底部線と頂部線とを定
める。底部線頂部線の外の文字の部分は無視される。更
に、抽出装置の修正セクションは文字を解析してナンバ
ープレートフレームが文字の一部を遮蔽したことを補正
し、フレームに一部遮蔽された文字も抽出する。
【００１０】文字が抽出されれば、文字認識セクション
は文字を認識し、構造解析として文字の凸面外殻、凹
部、孔を考慮し、パラメータの数、位置、形状を解析し
て各文字を識別する。文字を認識した後に、州識別セク
ションによって州のマークを位置決めして読取って州を
識別し、確認セクションは識別した州の使用する形式の
知識を使用して番号が正当に正確に読取られたことを確
認する。
【００１１】
【発明を実施する最良の形態】各図において同じ符号に
よって同様の部分又は部品を示す。図１はナンバープレ
ート読取器１０の線図とした平面図を示す。車両１２が
矢印１３の方向に走行し、ナンバープレート１４は車両
１２の中央後部に固着される。車両センサ１６が車両の
存在と不在を感知し、イメージサブシステム１８を作動
させて車両の後部を見てイメージを発生させる。車両１
２とナンバープレート１４のイメージはイメージサブシ
ステム１８からプロセスサブシステム２０に供給されて
ナンバープレートの位置決め読取を行う。
【００１２】図２において、イメージサブシステム１８
とプロセスサブシステム２０の詳細を示す。サブシステ
ム１８はビデオカメラ２２によって図１に示すナンバー
プレート１４上に焦点を結び、サブシステム１８はラン
プモジュール２４を含み、偏光器２６を介してナンバー
プレート１４を照明する。ビデオカメラ２２は開の時に
偏光される電子シャッター２８を含み、開のシャッター
２８は偏光器２６によって横偏光される。
【００１３】イメージプロセスを開始するために、サブ
システム１８はプロセスサブシステム２０から導線３
０，３２に発生する信号によって作動する。図１，２に
おいて、センサ１６が車両１２の存在と次の不在を感知
した時に、車両後部を所定の位置決めとして導線３０に
作動信号が発生する。導線３０上の信号はシャッタース
トロボタイミング回路３４が受けてストロボ作動回路３
６とシャッター制御回路３８に信号を供給する。作動回
路３６はランプモジュール２４を作動させて閃光を発生
させる。同時に又は極めて短時間後に、シャッター制御
回路３８が電子シャッター２８をランプモジュール２４
の閃光間に約１／１００００ｓｅｃ開閉する。導線３２
に供給される作動開始信号はプロセスサブシステム２０
によってビデオカメラ２２に供給され、ランプモジュー
ル２４の閃光の直前に、電子シャッター２８の開の直前
に新しいフレームの走査を開始させる。
【００１４】ビデオカメラ２２の得たイメージは導線４
０を経てプロセスサブシステム２０のビデオ入力モジュ
ール４２に伝達される。次にイメージはモジュール４２
からデータ母線４４に伝達され、母線には同期発振器４
６、イメージメモリー４８、パイプライン計算機５０、
マイクロプロセッサ基準制御装置５２が接続される。好
適な例で、イメージメモリー４８はパーセプティクス社
のＭＥＭ−１６型とし、マイクロプロセッサ基準制御装
置５２はモトローラ社の６８０１０型を使用する。制御
装置５２はＰＤＰ−１１／７３型等の外部計算機５４、
操作者入出力端子５６、保守開始端子５８、記録収容装
置６０、ハードコピー印刷機６２に相互接続する。車両
後部のイメージがイメージメモリー４８に捕捉された時
はプロセサー５４、制御装置５２によって処理してナン
バープレートを位置決めして読取る。
【００１５】プロセサー２０の作動は図５のブロック線
図と、図３の車両後部のイメージと、図４のナンバープ
レートのイメージとを組合せて理解される。図５のナン
バープレート読取器はナンバープレート発見セクション
（すなわち、ナンバープレートファインダーセクショ
ン）１００を含み、図３のイメージ７０からナンバープ
レート１２を発見する。ナンバープレート１２が位置決
めされれば、この情報は文字抽出セクション１０２に伝
送されて図４に示す文字８９とその輪郭を見出す。各文
字８９を次に文字認識セクション１０４で認識し、その
後に州又は国を州認識セクション１０６で定める。最終
作業は認識セクション１０８であり、各州のナンバープ
レートの特性に関する情報を利用して再読取を行い、ナ
ンバープレート文字８９が正しく読取られたことを確認
する。
【００１６】ナンバープレート発見器１００は遷移検出
セクション１１０を有し、ナンバープレートの数字８５
によって生ずる周波数基準に合致する遷移を探索する。
この技法は図３のナンバープレート数字８５を横切る走
査線７１によって理解される。走査線７１が番号８５を
横切る時にイメージ７０上の強度遷移の周波が急速に変
化する。即ち、走査線７１がナンバープレートの数字８
５を通過し、数字８５の間及び背景８３を通過する間
に、強度レベルは急速に変化する。文字８９によって生
ずる強度遷移は種々のナンバープレート１４上の文字の
寸法、文字間隔、ナンバープレートに使用される文字数
字の形式、背景８３と文字８９の明度によって異なる。
更に、強度遷移の周波数はナンバープレートを見るイメ
ージサブシステム１８の角度、ナンバープレートのイメ
ージの寸法によって変化する。ナンバープレート１４の
イメージ寸法はナンバープレート１４とイメージサブシ
ステム１８との距離と、光学的又は電子的の拡大度によ
って定まる。遷移検出セクション１１０においては各種
の基準を導入して検出された強度遷移がナンバープレー
トの文字に相当するかどうかを定め、好適な例で、持続
時間（画素長）によって特定寸法パルスを探索し、走査
線上の所定の窓内で得られる１７のようなパルスの最少
数を探索する。走査が文字８９の一部を横切るため、４
−２４画素の範囲の長さを有するパルスが発生され、何
れのナンバープレート上数字８５は少なくとも１１２画
素の走査長（窓）内で８−１８パルスを発生する。これ
を好適な例での基準に使用する。
【００１７】遷移検出セクション１１０が所定の周波数
基準に合致する窓を確認する間に、遷移ブロック抽出セ
クション１１２は遷移周波数基準に合致するイメージか
らブロックを抽出する。ナンバープレートの数字８５が
走査質問の目的物である場合は、遷移ブロック抽出セク
ション１１２と称されるブロック１１２は、ナンバープ
レート数字８５の高さに等しい高さとナンバープレート
数字８５の全長に等しい長さを有する。抽出セクション
と称されるブロック１１２はナンバープレート上の数字
と見做されたブロックである。
【００１８】遷移ブロック抽出セクション１１２はナン
バープレートの数字８５に相当するイメージのブロック
を選択し、これは第１に数字８５の高さの窓を求める。
高さを定めるには、抽出セクション１１２は第１に一時
に１本の線を上に動き強度遷移基準に合致する線の数を
数える。次にセクション１１２は、強度遷移基準に合致
しない線に達するまで下方に数える。ブロックの頂部か
ら底部までの走査線の数が高さを示す。数字８５の全長
即ち巾を見出すには遷移基準に合致する３本の走査線の
窓３個を平均する。ブロックが抽出されれば、板判断セ
クション１１４がブロックを判断してナンバープレート
数字８５であるか否かを定める。ナンバープレート数字
８５又はそのイメージは所定範囲内の高さと巾とを有す
る。ナンバープレート数字８５の巾は州によって又は州
内で大きな差異があるがナンバープレート数字８５の高
さはほぼ一定である。ナンバープレート数字８５の最大
最少巾とナンバープレート数字の最大最少巾を選択する
ことによって、板判断セクション１１４はこのナンバー
プレート数字８５が実際のナンバープレート文字である
か否かの第１の決定を行う。好適な例で、ナンバープレ
ート数字８５の高さは３２−６０画素であり巾は４−１
８画素の範囲である。ブロックがこの基準に合致すれば
ナンバープレート数字８５と見做す。イメージサブシス
テム１８とナンバープレート１４との距離と光学特性と
を選択してイメージ内のナンバープレート数字８５を上
述の範囲内とする。数字８５の光学的、幾何的即ち予期
寸法が変化すれば、上述の範囲も相応して変更する。
【００１９】信頼検査セクション１１６は板判断セクシ
ョンの二重検査を行いナンバープレート数字８５の上下
を走査する。これは州のマーク、例えば図４に示す州マ
ーク８４を検査し、このマーク８４は通常はナンバープ
レート数字８５の上又は下の所定の位置にある。所定位
置を走査することによって信頼検査セクションはナンバ
ープレート数字８５に対してマーク８４が所定位置か否
かを定める。好適な例でマーク８４は強度遷移基準の周
波数によって確認する。マーク８４は通常は数字８５よ
りも小さい字で表示されるため、数字８５を位置決めす
る場合とは異なる基準を使用する必要がある。好適な例
で、信頼検査セクション１１６は指定の窓内の文字間の
選択された数の間隙を走査する。即ちセクション１１６
は強度レベルが背景強度に等しい強度を有するパルス、
５６画素内の７パルスで１−４画素の長さのパルスを探
索する。更に、好適な例で信頼検査セクションはナンバ
ープレート数字の頂部から１０−１８画素に位置され
た、かつナンバープレート数字の底部から１０−１８画
素に位置された長さ５６画素の窓を走査する。上述の位
置はマーク８４の存在し得る所定位置であり、窓の寸法
範囲はマーク８４の存在すべき範囲である。マークが窓
よりも大きい時はマークとして不合格である。
【００２０】図４に示す番号板イメージ８０はナンバー
プレート１２を囲むフレーム８１を含む。記号“Ｆｉｒ
ｓｔ Ｔｏｙｏｔａ Ｄｅａｌｅｒ”は番号板フレーム
８１の頂部に書かれ、記号８２として示す。この場合は
ナンバープレート１４の背景８３は明色であり、州マー
ク８４は記号“ＣＡＲＩＦＯＲＮＩＡ”の形式である。
マーク８４の下のナンバープレート数字８５は“１ＧＷ
Ｚ９５６”である。数字８５の直下にフレーム８１の下
縁８６が接触し、数字８５の下縁の少なくとも一部を不
明確にする。更に、数字８５の下にナンバープレートフ
レーム上に記号“ＲＯＳＥ ＴＯＹＯＴＡ”が書かれ記
号８７とする。信頼検査セクション１１６は図４に示す
ナンバープレート数字８５の上下を走査する。マーク８
４は数字８５の直上の所定の位置であるため、信頼検査
セクション１１６はナンバープレート数字８５が位置決
めされたことを確認する。
【００２１】好適な例で、信頼検査セクション１１６は
数字８５に対して所定の位置を走査し、州マークの存在
を示す所定強度遷移周波数が発生か否かを定める。図４
に示すナンバープレート１４ではナンバープレートフレ
ーム８１の頂部に記号“Ｆｉｒｓｔ Ｔｏｙｏｔａ Ｄ
ｅａｌｅｒ”がある。この記号は州マークとは認定され
ない。この理由は全体巾が過長であり、５６画素の長さ
基準に適合しない。更に、記号“Ｆｉｒｓｔ Ｔｏｙｏ
ｔａ Ｄｅａｌｅｒ”は州マークとして適切な垂直位置
にない。
【００２２】同様にして、数字８５の直下にある記号
“ＲＯＳＥ ＴＯＹＯＴＡ”は記号が過長であり、許容
位置内でないため信頼検査セクション１１６を混乱させ
ることはない。即ち、この州記号はマークの存在を予期
させる板内位置でない。
【００２３】図５において、信頼検査セクション１１６
の後にナンバープレート数字８５の中心を中央セクショ
ン１１８によって見出す。中央セクション１１８はナン
バープレート数字８５を水平に複数の線に沿って走査
し、最遠端、即ち各線の最外方点を見出す。次に最外点
を平均して水平方向のナンバープレート数字８５の中央
を計算する。好適な例で、中央セクション１１８は３本
り線を走査するが、多くの線を走査することもできる。
【００２４】文字抽出器１０２の第１のセクションは背
景分類セクション１２０であり、ナンバープレートの背
景８３の明暗を定める。背景分類セクション１２０はナ
ンバープレート数字８５を含むイメージの選択した部分
の強度レベルのヒストグラムを参照する。この選択部分
は数字８５の寸法以上とし、ナンバープレート１４の予
定寸法よりも小さくする。暗い部分が明るい部分よりも
強度レベルが低いとすれば、中央強度が平均強度よりも
低い場合は背景８３は明るいとし、中央強度レベルが平
均強度よりも大きい場合は背景８３は暗いとする。背景
８３が分類された時は、縁部検出セクション（すなわ
ち、縁部ファンイダセクション）１２２がナンバープレ
ート数字８５の走査の際の勾配を検討して各文字８９の
縁部を見出す。換言すればナンバープレート数字８５を
水平に走査する時に、走査が文字８９の縁部に達した時
に強度レベルが背景８３の強度レベルから文字８９の強
度レベルに急激に変化する。かくして、文字８９の縁部
を囲む強度レベルの急激な変化は大きな勾配を生じ、縁
部の存在を示す。好適な例で、２５６最大のグレーレベ
ルより大きな絶対勾配が縁部で生ずる。縁部識別セクシ
ョン１２４はラプラシア変換を使用して文字８９の縁部
の内部を定め、内部は文字８９の主部分に最も近い部分
である。縁部識別セクション１２４は背景８３に関する
情報を使用する。背景８３が明るい時は、縁部の内部は
縁部の暗い部分である。同様にして、背景８３が暗い時
は縁部の内部は縁部の最も明るい部分である。縁部の内
部は背景が暗い時はラプラシアが正であり、背景が明る
い時は負になる。限界選択セクション１２６は縁部の内
部で最もひんぱんに生ずる強度レベルに等しい限界値を
選択する。かくして、限界レベルは文字縁部の内部の大
多数グレーレベルである。
【００２５】限界値を定めた後は、限界値に合致する強
度レベルを有するナンバープレート数字８５内の部分は
文字の一部として見做す。この情報を使用して、輪郭ト
レースセクション１２８は各文字の輪郭をトレースす
る。好適な例で、輪郭のトレースはある画素の付近の３
×３画素を検査する。輪郭内の画素であるためには、８
個の周囲の画素が限界強度レベルによって定める如き背
景点である必要がある。即ち限界基準に合致しない強度
レベルを有さなければならない。
【００２６】有効検査セクション１３０はセクション１
２８のトレースした輪郭を検査する。ナンバープレート
の場合には、ナンバープレート上の文字寸法は既知であ
る。この寸法は州毎に相違があるが所定文字寸法範囲が
ある。輪郭内トレースセクション１２８が輪郭を正確に
トレースしたことを確認するには、有効性の検査とし
て、輪郭の全長、文字高さ、文字巾を検査する。このパ
ラメータを各パラメータの所定選択範囲と比較する。輪
郭長、文字高さ、文字巾が許容寸法範囲にあればセクシ
ョン１２８は正確にトレースしたと見做す。しかし、何
れかのパラメータが誤差とされた時は文字は落第として
更に解析する。好適な例で、輪郭長は３０−２５５画素
の範囲とし、文字巾は４−１８画素内とし、文字高さは
３２−６０画素以内とする。この範囲は見る距離、ナン
バープレートの物理的寸法によって変化する。
【００２７】文字輪郭の有効性を検査した後に、文字ア
ライメントセクション１３２がナンバープレート数字８
５の文字を解析して文字の組８５の頂部線と底部線を見
出す。この頂部底部線は好適な例で、各文字輪郭の上下
点を求めこの点を通る直線を引く。次に、頂部線と底部
線が上下点に適合する測定のためには、最少二乗誤差を
使用して線の適合の精度を計算する。この数値が所定基
準に対して充分に小さくない時は、線の適合を最も妨害
する文字を除外して頂部線又は底部線を再計算する。最
も妨害する輪郭の点の除外を繰返して所定基準に合致す
る線を得る。点の除去と再計算とは頂部線と底部線では
別個に行い、線の適合が許容される基準は特定の規範に
よって定める。好適な例で、線の適合の許容規範は、最
少二乗誤差が１．５以下の場合とする。この線を引いた
後は底部線頂部線の外にある輪郭は誤差と見做す。例え
ば、図６のナンバープレート９０の数字“３−Ａ１３２
８”の場合に底部線９１頂部線９２を数字“３−Ａ１３
２８”の上下点を通る最良線として計算した。この場合
に障害物９３が数字“Ａ”“１”の一部を汚損する。文
字の正確な抽出を補助するために、実際に障害物９３の
一部となる“Ａ”“１”の一部を無視し又は除去する。
即ち、文字抽出のために底部線９１の下の障害物９３は
無視する。
【００２８】ナンバープレートフレーム等の障害物問題
による誤差を修正するために修正セクション１３４は妨
害するナンバープレートフレーム等の存在を検出し、フ
レーム８１に無関係に文字８９の輪郭を抽出する。図６
のフレーム８１等のナンバープレートフレームは、フレ
ーム８１が部分的にナンバープレート数字８５を覆う時
に文字の輪郭のトレースを妨害する。図７は数字８５の
各文字８９をトレースする時の点線８８を示し、フレー
ム８１のために輪郭のトレースが開放線となる。この開
放線が生じて輪郭トレース作業が有効な輪郭をトレース
しない時は、修正セクション１３４の数字８５の中央か
ら輪郭のトレースを行う。この輪郭のトレースが再び開
放線となっても、セクション１３４は部分的最大最小点
を記録する。輪郭をトレースする試みが最大を超え、又
は最少以下となる位置にトレースした場合はフレームに
妨害されたと見做し、最大最小の外側にある輪郭部分は
無効データとする。部分的最大最小を使用して文字の頂
部線底部線を定め、文字の頂部と底部との取得された知
識を使用して文字の輪郭を正確に再トレースする。図７
では、底部線がフレーム８１の上縁８６に一致し、頂部
線は文字８９の頂部によって画成される。輪郭を抽出す
るためには、最大より上、最少より下の凡てはフレーム
８１と見做し、この位置にある数値は輪郭抽出の目的上
は背景８３の数値と見做す。
【００２９】セクション１０２によって文字８９が抽出
された後に、文字８９はセクション１０４によって認識
される。文字認識の最初の段階は構造解析セクション１
３６によって行い、凸面外殻の形状、凹部の数と位置と
形状、孔の形状と位置と数を各文字について定める。こ
のパラメータを定めた後に、文字認識セクション１３８
は凸面外殻、凹部、孔に関して構造解析を行い、各文字
の正体を定める。構造解析セクション１３６と文字認識
セクション１３８との機能は構造文字認識方法論を基本
とする。
【００３０】州認識セクション１０６では、走査セクシ
ョン１４０が第１にナンバープレート１４の州マーク８
４のある部分を走査する。マーク８４は前に信頼検査セ
クション１１６によって位置決めされた。州マーク８４
を走査する時に、前述した通りセクション１４０は文字
間の間隙の数を計数する。走査セクション１４０は州マ
ーク８４の文字間の間隙の数の他にマークの長さを測定
する。マークの長さを測定するには強度遷移基準の周波
数を適用し基準に合致した窓を見出す。好適な例で７０
画素に少なくとも４パルスとし、各パルスの持続時間は
１−５とし、強度は背景強度レベルから２標準偏差とす
る。マーク８４が強度遷移基準の周波数と長さ基準に適
合した時は州認識セクション１４２はマーク８４の長
さ、番号板文字の組とマークの距離、板１４上のマーク
８４の位置、背景のレベル（色彩）から州を確認する。
この認識は照合テーブルで行い、テーブルには背景の
色、州のマークの文字との距離、長さと位置、間隙の数
が各州に関して入力される。ある場合にはこのパラメー
タでは２州の区別が不可能であり、この場合には読取器
を使用する地区で推量する。例えば、読取器をメキシコ
国境で使用する場合には第１はカリフォルニアとなる。
即ち、マークのパラメータがカリフォルニアか他の州か
に適用される時はメキシコ国境に近いカリフォルニアを
選択する。
【００３１】好適な例で、プロセスサブシステム２０は
州マークの特性を習得し、独自なデータベースを発生す
る。習得にはシステム２０が習得指令を受けナンバープ
レートのイメージを形成する。所定の位置を走査して上
述の通りにマークを見出す。次に、マークの長さと位置
を州、国、地区毎にデータベースに記憶させる。サブシ
ステム２０のこの習得能力は所要に応じて新しいマーク
のデータを付加することが可能になる。
【００３２】州を認識すれば、確認セクション１０８が
ナンバープレート数字を再解析して正確に解読されたこ
とを確認する。確認セクション１０８はナンバープレー
トの状態に応じてナンバープレートの文字の認識を調整
する。各州はナンバープレート上の文字に関して僅かに
異なる様式を使用する。例えば文字“Ｉ”と数字“１”
は垂直棒で代表できる。このため、州の特定の様式を知
らない場合には区別ができない。例えば、ある州では図
８の様式を使用し、文字９３が数字“１”であり、文字
９５が文字“Ｉ”である。この州を確認すれば、確認セ
クション１０８は文字認識を再解析し、文字９３がナン
バープレート数字に確認された時は前に曖昧な文字とさ
れた字は１となる。確認セクション１０８はナンバープ
レート読取器の適用条件に応じて変化させる。例えば、
ナンバープレート読取器が少数の州のみを対象とする場
合には、確認セクション１０８は数種の形式のみを有
し、照合テーブルは各州に関して曖昧な数字文字の特徴
を区別可能とする。最も一般的な形式は確認セクション
１０８より前の凡ての作業に適用するが、特定の州の組
合せに関しては曖昧な文字は既知であり、落第としてセ
クション１０８で再解析する。確認セクション１０８の
作業の後にナンバープレート数字８５は読取られ、正確
のために再読取され、この数字を図２の制御計算機５４
に州名と共に供給されて次の処理が行われる。
【００３３】好適な実施例について説明したが、本発明
は各種の変形、組合せ、代替が発明の精神を阻害せずに
可能である。各種の範囲の数値、基準を記載したが、夫
々の場合及び達成すべき精度に応じて異なる。従って、
実施例は例示であって発明を限定するものではない。
【００３４】また、本発明は、（１） 車両に取付けら
れ文字を有する所定クラスのナンバープレートのイメー
ジを見出し識別する装置であって、ナンバープレートを
含むイメージを生ずる装置と、イメージを走査してナン
バープレートの文字のイメージであり得るブロックを示
す所定基準に合致したイメージのブロックを識別する装
置とを含み、該所定の基準とは選択した零でない限界値
より上の所定周波数で生ずる強度変化のパターンであ
り、限界値とは所定クラスのナンバープレートの文字を
横切る走査によって生じ得る周波数に対応して選択さ
れ、ブロックを第２の基準と比較してブロックがナンバ
ープレートのイメージか否かを決定し表示する装置とを
備えることを特徴とするナンバープレート読取装置に適
する。
【００３５】（２）上述（１）の発明において、前記決
定装置が、ブロックの高さと巾を所定の基準に合致する
イメージの面積に基いて決定する装置と、ブロックの高
さと巾を所定の高さと巾の範囲と比較してブロックがナ
ンバープレートの文字識別のイメージか否かを決定し表
示する比較装置とを備えることを特徴とする装置に適す
る。
【００３６】（３）上述（１）の発明において、更に文
字ファインダ装置を備えて、文字ファインダ装置が、ナ
ンバープレートのイメージ中の識別されたブロック内の
文字の両縁の第１の識別を行う縁部検出装置と、縁部の
強度レベル間を識別し縁部の内部の強度レベルに基いて
限界強度レベルを選択し画成する縁部識別装置と、限界
強度レベルを使用して文字の輪郭をトレースする輪郭ト
レース装置を含むことを特徴とする装置に適する。
【００３７】（４）上記（３）の発明において、更に、
前記輪郭の長さを測定する有効検査装置と、輪郭の長さ
を所定の長さ基準と比較して所定の長さ基準に合致しな
い輪郭を識別する比較装置とを含むことを特徴とする装
置に適する。
【００３８】（５）上述（１）の発明において、更に文
字ファインダ装置を含み、この文字ファインダ装置が、
ナンバープレートのイメージの識別されたブロック内に
最もひんぱんに発生する強度レベルに相当するイメージ
の強度レベルを決定する背景装置と、ナンバープレート
のイメージ上の可能文字の第１の識別を行うために勾配
演算を使用し、強度レベル勾配が所定値を超え縁部強度
レベル範囲を含む部分によって縁部を画成する縁部検出
装置と、選択した縁部強度レベルを有する縁部の選択部
分を識別するためにラプラシア演算を使用する縁部識別
装置とを含み、選択した縁部強度レベルは縁部強度レベ
ルの範囲内であり背景強度レベルより選択した割合だけ
高くし、縁部の部分に基いて可能文字の輪郭をトレース
する輪郭トレース装置を含むことを特徴とする装置に適
する。
【００３９】（６）上述（１）の発明において、更に、
ナンバープレートの識別されたブロック内の文字を認識
し抽出する装置を含むことを特徴とする装置。
【００４０】（７）前記（６）の発明において、更に、
ナンバープレートの各文字の高さと巾を測定する有効検
査装置と、文字の高さと巾を所定の高さと巾基準に比較
して所定の高さと巾基準に合致しない文字を識別する比
較装置とを含むことを特徴とする装置に適する。
【００４１】（８）上述（２）の発明において、更に、
文字の最下点および最上点にそれぞれ基づく直線の底部
線と頂部線とを画成する文字アライメント装置を含み、
文字の一部は底部線頂部線の外となり得るようにし、該
アライメント装置は部分的に底部線頂部線の外にある文
字部分を除去し、文字の一部が底部線と頂部線の外にあ
っても底部線と頂部線を文字の縁部と定める作動を行う
ことを特徴とする装置に適する。
【００４２】（９）上述（１）の発明において、文字認
識装置を備え、文字を解析して各文字の凸面外殻、凹
部、孔を識別する構造解析装置と、文字の凸面外殻、凹
部、孔に基いて文字を認識し識別する装置とを含むこと
を特徴とする装置に適する。
【００４３】（１０） 本件発明は、車両に取付けられ
文字を有する所定クラスのナンバープレートのイメージ
を見出し識別する装置であって、ナンバープレートを含
むイメージを生ずる装置と、イメージを走査してナンバ
ープレートの文字のイメージであり得るブロックを示す
所定基準に合致したイメージのブロックを識別する装置
とを含み、ブロックを第２の基準と比較してブロックが
ナンバープレートの文字のイメージであり得ることを示
す決定装置と、文字の最下点及び最上点にそれぞれ基づ
く直線の底部線と頂部線とを画成する文字アライメント
装置を含み、文字の一部は底部線と頂部線の外となり得
るようにし、該アライメント装置は部分的に底部線と頂
部線の外にある部分を除去し、文字の一部が底部線と頂
部線の外にあっても底部線と頂部線を文字の縁部と定め
る作動を行い、該文字アライメント装置は更に、各文字
の最上点と最下点を識別する装置と、最上点を通るに適
合した最良の直線である頂部線を計算する装置と、最下
点を通るに適合した最良の直線である底部線を計算する
装置と、頂部線と底部線の最上点と最下点へのそれぞれ
の適合の第１の概算を定め、第１の概算を許容適合線の
所定の基準と比較する装置と、線の適合を最も妨害する
文字の最上点と最下点を一度に１点繰返し除去し、第１
の概算が許容適合線の所定基準に適合するまで頂部線と
底部線を再計算する装置とを含むことを特徴とする装置
に適する。
【００４４】（１１）本発明は、識別文字と、州、地方
又は国のマークを有するナンバープレートを検出し感知
する装置であって、ナンバープレートを含むイメージを
発生しイメージに相当するディジタルイメージデータを
発生し記憶する装置と、イメージを走査して識別文字を
含むイメージのブロックを識別する装置と、ブロック内
の識別文字の輪郭を定める装置と、輪郭の構造解析によ
って各文字を認識する認識装置と、識別文字に関連して
位置決めされた少なくとも１つの選択部分内の少なくと
も１つのイメージの二次ブロックに相当するディジタル
イメージデータを走査して二次ブロックが所定の基準に
合致する強度パターンを有するか否かを定めるマークフ
ァインダ装置と、二次ブロックが所定の基準に合致した
時に二次ブロックに対応するディジタルイメージデータ
の解析によって州マークを認識する認識装置とを備える
ことを特徴とするナンバープレート読取装置に適する。
【００４５】（１２）本発明は、ナンバープレート上の
複数の予期位置の何れかの位置にある州、地方又は国の
名とを有する車両に取付けられたナンバープレートのイ
メージを見出す装置であって、ナンバープレートとナン
バープレートを取付けた車両の少なくとも一部とのイメ
ージを発生させる装置と、イメージを走査して強度遷移
が所定の生起基準の周波数に合致しナンバープレートの
識別文字のイメージを構成し得る少なくとも１つのイメ
ージのブロックを識別する装置と、生起基準の所定の周
波数に合致したイメージのブロックの高さと巾を定める
装置と、イメージのブロックの高さと巾を所定高さと巾
の範囲に比較してブロックがナンバープレート上の識別
文字を示すか否かを定める決定装置と、ブロックに関連
する位置内の少なくとも１つの選択された部分内のイメ
ージを走査する第２の装置とを含み、該選択された部分
は少なくとも１つの州、地方又は国の名を生じ得る位置
を含み、第２の走査装置の選択した部分内の強度遷移を
検出し、強度遷移が選択した部分内で州、地方又は国の
名を示す第２の所定基準に合致するか否かを決定する検
査装置を含み、イメージのブロックがナンバープレート
の識別文字のイメージであることを確認する検査を行う
ことを特徴とするナンバープレート読取装置に適する。
【００４６】（１３）本発明は、ナンバープレートフレ
ームによって一部的に遮蔽されたナンバープレート上の
文字の組の読取装置であって、ナンバープレートを含む
イメージを発生する装置と、イメージを走査してブロッ
クがナンバープレート文字の組であり得ることを示す所
定基準に合致した少なくとも１つのイメージのブロック
を識別する装置と、 文字の組を一部遮蔽するナンバー
プレートフレームの存在を定める装置と、少なくとも文
字の組の一部にかぶさって配置されたナンバープレート
フレームの遮蔽縁を位置決めする装置と、ナンバープレ
ートフレームの遮蔽縁を使用して文字の組から個々の文
字を抽出する装置とを含むことを特徴とするナンバープ
レート読取装置に適する。
【００４７】（１４）前記（１３）の発明において、前
記置決め装置は文字の輪郭をトレースし、フレームの遮
蔽縁を定めるために輪郭の局部的最大最小を使用するこ
とを特徴とする装置に適する。
【００４８】（１５）前記（１３）の発明において、前
記抽出装置はフレームの遮蔽縁を文字の縁部として使用
して文字を決定することを特徴とする装置に適する。
【００４９】（１６）本発明は、車両のナンバープレー
ト上の個々の文字で形成されたナンバープレート文字の
組を読取る方法であって、ナンバープレートを含むイメ
ージを発生させ、イメージを走査してナンバープレート
文字の組であり得るブロックを示す所定基準に合致した
イメージの少なくとも１つのブロックを識別し、該所定
基準は選択した零でない限界値より上の所定の周波数で
生ずる強度変化パターンとし、該限界値は所定のクラス
のナンバープレートの文字を横切る走査によって生じ得
る周波数に相当して選択し、ナンバープレートの文字の
組から個々の文字を抽出し、ナンバープレートの文字の
組の各文字を認識し識別することを特徴とするナンバー
プレート読取方法に適する。
【００５０】（１７）前記（１６）の発明において、前
記抽出過程は、ナンバープレート数字の文字の縁部を識
別し、縁部の内部と縁部の残部とを識別して縁部の内部
が残部よりも文字に近いとし、該内部を文字の輪郭とす
る過程を含むことを特徴とする方法に適する。
【００５１】（１８）本発明は、車両のナンバープレー
ト上の個々の文字で形成されたナンバープレート文字の
組を読取る方法であって、ナンバープレートを含むイメ
ージを発生させ、イメージを走査してナンバープレート
文字の組であり得るブロックを示す所定基準に合致した
イメージの少なくとも１つのブロックを識別し、ナンバ
ープレートの文字の組から個々の文字を抽出し、ナンバ
ープレートの文字の組の各文字を認識し識別し、抽出過
程は更に、ナンバープレートの文字の組の底部線と頂部
線を定め、底部線より下にある文字の部分を無視し頂部
線より上にある文字の部分を無視する過程を含むことを
特徴とするナンバープレート読取方法に適する。
【００５２】（１９）上述（１６）の発明において、前
記抽出過程は、ナンバープレートの文字の組を一部遮蔽
するナンバープレートフレームの存在を検出し、ナンバ
ープレートフレームを無視してナンバープレートフレー
ムから文字を抽出する過程を含むことを特徴とする方法
に適する。
【００５３】（２０）前記（１９）の発明において、前
記無視する過程は、ナンバープレートの文字の組に隣接
したナンバープレートフレームの縁部を識別し、文字の
縁部をフレームに隣接した縁部に基いて画成し、文字と
番号板フレームとを区別する、過程を含むことを特徴と
する方法に適する。
【００５４】（２１）前記（１６）の発明において、前
記抽出過程は、イメージの背景強度レベルを定め、文字
の縁部を見出し、背景強度レベルの決定と縁部見出し後
に、背景強度レベルと縁部の強度レベルに基いて限界強
度レベルを設定し、限界強度レベルを文字を抽出するた
めに使用する過程を含むことを特徴とする方法に適す
る。
【００５５】（２２）本発明は、車両のナンバープレー
ト上のナンバープレート文字の組を読取る方法であっ
て、ナンバープレートは州を識別する州マークとナンバ
ープレート文字の組内に曖昧な文字を有する場合に、ナ
ンバープレートを含むイメージを発生し、イメージに相
当するディジタルイメージデータを発生し記憶し、イメ
ージを走査してナンバープレートの文字の組であり得る
ブロックを示す所定の基準に合致した少なくとも１つの
イメージのブロックを識別し、ナンバープレートの文字
の組から個々の文字を抽出し、ナンバープレート文字の
組の各文字を認識識別し、イメージデータを走査して州
のマークを認識しナンバープレートの州を認識すること
を特徴とするナンバープレートの文字の組を読取る方法
に適する。
【００５６】（２３）前記（２２）の発明において、州
のマークを認識する過程は所定の基準に合致した少なく
とも１つのイメージのブロックを識別した後に行うこと
を特徴とする方法に適する。
【００５７】（２４）本発明は、車両のナンバープレー
ト上のナンバープレート文字の組を読取る方法であっ
て、ナンバープレートは州を識別する州マークとナンバ
ープレート文字の組内に曖昧な文字を有する該読取る方
法において、ナンバープレートを含むイメージを発生
し、イメージを走査してナンバープレートの文字の組で
あり得るブロックを示す所定の基準に合致した少なくと
も１つのイメージのブロックを識別し、ナンバープレー
トの文字の組から個々の文字を抽出し、ナンバープレー
ト文字の組の各文字を認識識別し、 識別した州のナン
バープレートの形状形式を定め、ナンバープレートの文
字の組を解析して識別した州の形状形式に基いてナンバ
ープレートの文字の組内の曖昧な文字を識別することを
特徴とするナンバープレートの文字の組を読取る方法に
適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はナンバープレート読取器が車両のナンバ
ープレートを読取る過程を示す線図、
【図２】図２はナンバープレート読取器のイメージ装置
とイメージを処理してナンバープレートの番号を定める
装置を示す線図、
【図３】図３は車両の後部のナンバープレート部分のイ
メージ、
【図４】図４は代表的ナンバープレートのイメージ、
【図５】図５はナンバープレート読取器の１実施例を示
すブロック線図、
【図６】図６はナンバープレートのイメージと底部線頂
部線を示す図
【図７】図７はナンバープレートフレームによって一部
遮蔽された文字の輪郭のトレースの試みを示すナンバー
プレートイメージの一部の図である。
【図８】州の様式の説明図。
【符号の説明】
１２ 車両、１４ ナンバープレート、１６ 車両
センサ、４８ イメージメモリ、５０ パイプライ
ン計算機、５２ マイクロプロセサ基準制御装置、
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 Ｓ 9289−5Ｌ 9/46 Ｄ 9289−5Ｌ Ｇ０８Ｇ 1/017 1/04 Ｄ (72)発明者 ハーリラ，ジュアン・アントニオ アメリカ合衆国テネシー州37919，ノック スヴィル，レイク・ブルック・ブルバード 3150

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 イメージの文字を解析する装置であっ
    て、 イメージの背景強度レベルを定める背景装置と、 イメージ上の文字の縁部の第１の識別を行う縁部ファイ
    ンダ装置とを含み、縁部は背景強度レベルと異なる強度
    レベルを有しかつ強度レベルの範囲を有することと、 縁部の強度レベル間を識別して縁部強度レベルより小さ
    く範囲内の強度レベル範囲を有する縁部の選択部分を位
    置決めし、該選択部分の強度レベルに基いて限界強度レ
    ベルを定める縁部識別装置と、 該縁部識別装置によって定めた限界強度レベルを使用し
    て可能文字の輪郭をトレースする輪郭トレース装置とを
    含むことを特徴とするイメージの文字を解析する装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記背景
    装置はイメージの選択された部分に最もひんぱんに生起
    する強度レベルに相当する背景強度レベルを定める作動
    を行うことを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の発明において、前記縁部
    ファインダ装置は勾配演算を使用してイメージの文字の
    第１の識別を行い、強度レベル勾配が所定値を超えた部
    分を縁部と定めることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の発明において、前記縁部
    識別装置はラプラシア演算を使用して縁部の内部部分を
    識別することを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 イメージの文字を解析する装置であっ
    て、 ナンバープレートのイメージ内の文字の輪郭をトレース
    する装置と、 輪郭の長さを測定した輪郭の長さを所定の長さ基準と比
    較して文字でない輪郭を拒絶する有効検査装置とを含む
    ことを特徴とするイメージの文字を解析する装置。
  6. 【請求項６】 イメージの文字を解析する装置であっ
    て、 文字であり得る部分を示す所定基準に合致した部分を位
    置決めしその部分の輪郭を定める装置と、 イメージの輪郭の高さと巾を測定する有効検査装置と、 輪郭の高さと巾を所定高さと巾基準に比較して所定高さ
    と巾基準に合致しない輪郭を拒絶して文字でない輪郭を
    拒絶する比較装置とを含むことを特徴とするイメージの
    文字を解析する装置。
  7. 【請求項７】 イメージの文字の線を解析する装置であ
    って、 頂部線と底部線を発生する文字アライメント装置を含
    み、底部線は各文字の最下点の少なくとも一部によって
    画成し頂部線は各文字の最上点の少なくとも一部によっ
    て画成し、これにより一部の文字の一部は底部線頂部線
    の外となり得るようにし、 底部線の下頂部線の上にある文字の部分を除去して文字
    を再画成する再画成装置を含むことを特徴とするイメー
    ジの文字の線を解析する装置。
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