JPH0765283A - ナンバープレート抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ナンバープレート抽出方法を、ナンバープレ
ート相当部の横方向中心位置の両側に所定幅の処理領域
Ｒ´を決定し(S10) 、垂直方向に数字部相当領域を決定
し(S11〜S13)、この数字部相当領域の垂直方向位置と垂
直方向幅との、大型車及び普通車毎に定まる対応関係か
ら車種を判別し(S14) 、車種毎に定まる数字部相当領域
（または漢字部相当領域）の垂直方向幅（または垂直方
向位置）とナンバープレート水平方向幅の対応関係から
現在処理対象のナンバープレートの縦幅と横幅を決定す
る(S15) との上記順の各過程から構成する。 【効果】 車種による実際のナンバープレートの大きさ
の差異や、入力画像中での車両位置に影響されることな
く、過不足なく適切なナンバープレート相当部分を抽出
し、以降の車両番号の認識等をより正確に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等により
車両を撮像し、車両登録番号の識別等を行うために、得
られた映像信号を画像処理して車両のナンバープレート
部分を抽出するナンバープレート抽出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮像手段にて道路を含み領域の映像信号
を得てこの信号を処理し車両のナンバープレート部分を
抽出して適宜画像処理し該車両の速度を求めたりナンバ
ープレートに記された車両登録番号を識別したりする画
像処理は例えば交通制御に用いられている。一例をあげ
ると、例えば図８に示すように道路側傍上方約６ｍに設
置されたＴＶカメラ１を使用して道路を撮影しその画像
をホスト装置（画像処理装置）１０で処理して走行車両
９を検知しそのナンバープレートの登録番号を認識する
もので交通量の把握、旅行時間の算出や速度違反車両の
識別に成果を上げている。なお、照度の不足する夜間に
も画像処理に好適な明瞭な影像信号を得るために、赤外
線を利用した画像撮像用の照明装置１１がＴＶカメラ１
と一体に取り付けられている。

【０００３】このような装置は例えば、本出願人により
特願平２−３１８９９２号（画像式車両感知器）として
提案されており車両検出用の画像処理方法についても触
れられている。ＴＶカメラ１は、例えばＣＣＤを利用し
た半導体カメラで、既述した如くに道路を俯瞰してこれ
を撮像する。

【０００４】画像処理装置１０は、ＴＶカメラ１から得
られる映像信号を一度デジタル化してこのデジタルデー
タを処理し、撮像範囲内にある車両を検出し、その前景
あるいは後景からナンバープレート部を抽出し、更に当
該車両の車両登録番号を認識する。認識された車両登録
番号は中央へ送信され旅行時間等が計測される。その
他、駐車場での入退場する個々の車両を識別するために
も車両登録番号の認識が必要となる。

【０００５】この場合には、番号認識等の前にナンバー
プレート部分を含む車両の前面画像また後面画像を得た
後、ナンバープレート部分を抽出する必要がある。この
ナンバープレート抽出は、ナンバープレートの特徴を利
用して水平方向微分の密度の高い矩形領域を抽出する等
している。例えば、画像を下方から１ライン毎に水平方
向に微分した値の絶対値の最大値が先に求められた基準
値をある回数続けて越えた場合に、この部分にナンバー
プレートが存在するとし、この部分を含む適切なエリア
をナンバープレートエリアとして抽出する手法が知られ
ている。この場合、処理速度との兼ね合いで、ある時点
の画像を静止画像として一旦記憶してこの記憶画像を処
理することが多い。

【０００６】図９は、このような画像処理装置の一例を
示すブロック図で、詳細な説明は省略するが、要は、画
像入力部１で得た車両を含む映像信号を画像記憶部２に
静止画として記憶したのち、デジタル数値化しナンバー
プレート抽出部３にてナンバープレート相当部を抽出
し、２値化処理部４で適切に２値化した後、文字切出部
５で文字相当部を抽出し、文字認識部６にてこれら文字
相当部に対応する文字を文字認識する。なお、モニタ７
はこれら各過程を監視するために設けられている。各処
理部は実際には独立した部分ではなく一体のＣＰＵ装置
として構成される。図１０は、このような装置で得られ
る画像の一例、即ち処理前の画像（Ａ）及び、この画像
に基づき得られる２値画像（Ｂ）を示している。

【０００７】なお、上述のナンバープレート抽出のため
の装置は各種提案されており、例えば、本出願人により
特願平４−１３７８７３号（画像処理装置）として提案
されている。また、ナンバープレート抽出方法について
も、例えば本出願人により特願平３−３３２５５２号と
して提案されている。なお車両登録番号の認識方法につ
いては、例えば本出願人により特願平４−１３７８７４
号（数字等認識方法）の提案がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のナンバ
ープレート抽出方法においては、ナンバープレート相当
部分とするエリアが常に一定であった。然るに、実際の
運用にあたっては、入力画像中の車両の位置、また車種
によりナンバープレートの大きさが異なるのが実情で、
一定エリアを抽出するとナンバープレートが小形な普通
車の場合には不必要部分が多く含まれ、一方で大型車で
は必要な部分が欠けることがあり、車両番号等の認識精
度を低下させており問題であった。なお、ナンバープレ
ート部の検出に微分値の最大値だけを用いていると、一
部分が光っているものを間違ってナンバープレートとし
て抽出してしまう場合があるなどの不都合があった。

【０００９】本願発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、ナンバープレート領域を抽出するだけでな
く、車種による実際のナンバープレートの大きさの差異
や、入力画像中での車両位置に影響されず、過不足なく
適切なナンバープレート相当部分を抽出することが可能
なナンバープレート抽出方法を新規に提案することを目
的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願第一発明のナンバープレート抽出方法は、画像中
で画像処理により求めたナンバープレート相当部の横方
向中心位置の両側に所定幅の処理領域を決定し、この処
理領域内の各画素を２値化し、水平方向に連続する各画
素毎の水平積算値を順次求め、各水平積算値を所定基準
値により２値化して垂直方向に数字部相当領域を決定
し、決定された数字部相当領域の垂直方向位置と垂直方
向幅とから、予め用意された大型車及び普通車毎に定ま
る数字部相当領域の垂直方向位置と垂直方向幅の対応関
係から現在処理対象のナンバープレートが大型車のもの
か普通車のものかを判別し、予め用意された大型車及び
普通車毎に定まる数字部相当領域の垂直方向幅（または
垂直方向位置）とナンバープレート水平方向幅及び垂直
方向幅の対応関係から現在処理対象のナンバープレート
の画像中での横幅及び縦幅を決定するとの上記順の各過
程から構成される。

【００１１】また、本願第二発明のナンバープレート抽
出方法は、上記第一発明のナンバープレート抽出方法に
おいて、上記ナンバープレートの横方向中心位置を決定
する過程を、映像信号からナンバープレート部を含む所
定矩形領域に対応する画素の個々の輝度データ（Ｄｘ
ｙ）を得て、水平方向に並ぶ各画素毎の各輝度データを
水平方向に微分して微分値を求め、各画素の微分値を所
定スレッシュホールド値（Ｌｓ）に基づき２値化し、矩
形領域内で水平方向座標が同一の各画素の微分値を積算
して水平方向座標毎の投影値を求め、各投影値を基に水
平座標毎に水平方向両側に所定幅内の投影値を合計して
水平座標毎のデータ圧縮値を求め、各圧縮値を基に所定
幅に設定したウィンド区間に水平方向位置を分割し、順
次、各ウィンド区間内の圧縮値を加算して当該ウィンド
区間に対応するウィンド値とし、求めたウィンド値のう
ち最大のウィンド値を持つウィンド区間の中央位置をナ
ンバープレートの横方向中心座標と決定するとの上記順
の各過程からなるようにする。

【００１２】

【作用】第一発明では、適宜求めたナンバープレート相
当部の横方向中心位置を基に、処理領域を決定しこの処
理領域内の各画素を画像処理して垂直方向に数字部相当
領域を決定し、この数字部相当領域の垂直方向位置と垂
直方向幅との大型車及び普通車毎に定まる関係からナン
バープレートが大型車のものか普通車のものかを判別
し、車種毎に予め定まる数字部との対応関係からナンバ
ープレートの画像中での横幅及び縦幅を決定する。これ
により、車種や画像中の位置に依らず的確なナンバープ
レート抽出が行える。

【００１３】また、第二発明では、上記ナンバープレー
トの横方向中心位置を、所定矩形領域に対応する画素を
水平方向に微分して２値化し、水平方向座標毎の投影値
からデータ圧縮値を求め、所定ウィンド区間内の圧縮値
を加算しウィンド値を求め、最大のウィンド値を持つウ
ィンド区間の中央位置をナンバープレートの横方向中心
座標とする。これにより適切に横方向中心座標を求め、
後続する第一発明の過程を経て車種や画像中の位置に依
らず的確なナンバープレート抽出が行える。

【００１４】

【実施例】以下、本願各発明を図面をもとに詳細に説明
する。本願発明の車両画像処理には、既に図９に示し説
明した様な既知の画像処理装置を用いることができる。
図１と図２は、本願発明のナンバープレート抽出方法の
一実施例を示すフローチャートである。なお、第一発明
は後述する方法或いは適宜の方法でナンバープレート候
補部分の横方向中心座標（後述）が得られた後にこの横
方向中心座標を用いてナンバープレート相当部を抽出す
る方法（過程）であり、第二発明は入力された映像信号
から横方向中心座標を求めるまでの過程を含めた提案で
ある。従って、図１は本願第二発明における前半の処理
過程の一実施例を示すフローチャートであり、図２は第
二発明の後半の処理過程であると同時に本願第一発明の
一実施例を示すフローチャートとなっている。

【００１５】以下、実施例のナンバープレート抽出方法
の各過程を順に説明する。実施例では、制御部のプログ
ラムにより従来の方法同様に、先ず映像信号より図１０
（Ａ）の如き静止画像を取り込む（Ｓ１）。次いで、静
止画像からナンバープレート部を含む所定の矩形領域
（二次領域Ｒ）を決定する（Ｓ２）。この、二次領域
（処理エリア）Ｒは、既存の画像処理方法でナンバープ
レート部が必ず含まれるように、おおまかに決定すれば
良い。この二次領域Ｒの画像中左上の頂部を座標原点
（ｘ_0,ｙ₀ ）とし、所定垂直方向幅（高さ）及び水平方
向の幅が決められる。

【００１６】そして、先ず矩形領域Ｒに対応する画素の
個々の輝度データ（Ｄｘｙ）を得て、水平方向に並ぶ各
画素毎の各輝度データを水平方向に微分して微分値を求
める（図１のＳ３：図３（ｂ）参照）。各画素の微分値
を所定スレッシュホールド値に基づき２値化し（Ｓ
４）、矩形領域内で水平方向座標が同一の各画素の微分
値を積算（または必要に応じては更に正規化）して水平
方向座標毎の投影値を求める（Ｓ５）。図３（ｃ）〜
（ｄ）はこの間の処理を図に表したものである。

【００１７】各投影値を基に水平座標毎に水平方向両側
に所定幅内の投影値を合計（または必要に応じて正規
化）して水平座標毎のデータ圧縮値を求める（Ｓ６）。
各圧縮値を基に所定幅（略ナンバープレート幅相当に選
定する）に設定したウィンド区間に水平方向位置を分割
し（Ｓ７）、順次、各ウィンド区間内の圧縮値を加算し
て当該ウィンド区間に対応するウィンド値とし（Ｓ
８）、求めたウィンド値のうち最大のウィンド値を持つ
ウィンド区間の中央位置をナンバープレートの横方向中
心座標（ｘ_M ）として決定する（Ｓ９：図３（ｅ）〜
（ｆ）参照）。

【００１８】実施例では以上の各過程を経て、先ずナン
バープレート領域の横方向中心座標（ｘM ）を決定して
いる。言わば、仮のナンバープレートの候補部分を見出
し、その中心部を特定したことになる。なお、上述の横
方向中心座標（ｘM ）は勿論上述した以外の別の方法に
依っても求めることが可能である。

【００１９】続いて、上述の横方向中心座標（ｘM ）を
用いて、ナンバープレート部をより正確に抽出する過程
（本願第一発明）を説明する（図２：フローチャート、
図４説明図参照）。先ず、求められた（ナンバープレー
ト相当部の）横方向中心位置の両側に所定幅（ｃ1,ｃ2
）の処理領域（三次領域）Ｒ' を決定し（Ｓ１０）、
この処理領域Ｒ' 内の各画素を文字部の対応値が“１”
となるように２値化する（Ｓ１１）。

【００２０】続いて、水平方向に連続する各画素毎の水
平方向積算値（投影値）を順次求め（Ｓ１２）、各水平
方向積算値（投影値）を所定基準値により２値化して、
垂直方向に数字部相当領域（数字エリア）と漢字部相当
領域（漢字エリア）を決定する（Ｓ１３）。実施例では
値“１”が垂直方向に連続する部分がこの領域に相当す
る。

【００２１】次いで、決定された数字部相当領域の垂直
方向位置Ｈと垂直方向幅ｈとから、予め用意された大型
車及び普通車毎に定まる数字部相当領域の垂直方向位置
と垂直方向幅の対応関係から現在処理対象のナンバープ
レートが大型車のものか普通車のものかを決定する（Ｓ
１４）。なお、漢字相当領域は車種による差が無いため
車種決定に用いることはできない。

【００２２】上記対応関係は、理論的に求めることもで
きるし、実際の現場にて事前に実車データを収集して決
定しても良い。図６は、実際に得られた大型車及び普通
車による数字部相当領域の垂直方向位置と垂直方向幅の
対応関係の一例を示すグラフで、大型車により得られた
測定データ群をプロットすると図中の直線Ａ上に分布
し、普通車による測定データ群は直線Ｂ上に分布する。
従って、例えばスレッシヨルド値として直線Ｃを決定し
ておきこれを基準に判別対象車を大型車であるか普通車
であるかを判定することができる。

【００２３】次いで、予め用意された大型車及び普通車
毎に定まる数字部相当領域の垂直方向幅（高さ）とナン
バープレート水平方向幅の対応関係から現在処理対象の
車両のナンバープレートの画像上での横幅等を決定する
（Ｓ１５）。この時の対応関係も、理論的に求めること
もできるし、実際の現場にて事前に実車データを収集し
て決定しても良い。なお、上記垂直方向幅（高さ）に替
えて、数字部相当領域の垂直方向位置とナンバープレー
ト水平方向幅の対応関係から横幅等を決定するようにし
ても良い。

【００２４】図７は、実際に得られた大型車及び普通車
毎の数字部相当領域の垂直方向幅（文字高さ）とプレー
ト相当部の横幅の対応関係の一例を示すグラフで、大型
車では直線Ａ' を基に文字高さｈよりプレートの横幅Ｌ
を決定し、普通車に対しては直線Ｂ' を基に文字高さｈ
よりプレートの横幅Ｌを決定する。なお、実際に使用さ
れているナンバープレートの大きさには２種類のものが
あり、普通車両（軽自動車を含む）には３３０ｍｍ×１
６５ｍｍのものが、また大形車両には４４０ｍｍ×２２
０ｍｍのものが使用されている。従って、撮像装置の設
置状態に応じて、得られる画像中に占める数字等の高さ
と横幅の関係も自ずと決まるから、理論的に演算により
求めることもできる。

【００２５】なお、ナンバープレートの横幅の他にも、
ナンバープレートの画面中での垂直方向幅（高さ）も求
めてナンバープレート部を抽出し、その後改めて文字部
の切出し等の処理を行ってもよいが、文字部の垂直方向
位置等は、これまでの過程で判っているから、個々の文
字の水平方向に占める位置を算定して、各文字の認識過
程に入っても良い。本願では、文字相当部を特定する意
味を含めナンバープレートの抽出と表現する。

【００２６】以上説明したように、本願第二発明に対応
するナンバープレート抽出方法では、上述の各過程を順
次行いナンバープレート相当部分を車種や画像中の位置
に影響されることなく適切に抽出するものである。ま
た、本願第一発明に対応するナンバープレート抽出方法
では、適宜の方法で横方向中心座標を求め（勿論、上述
の過程Ｓ１からＳ９によっても良い）、横方向中心座標
を基に、上述の過程Ｓ１０からＳ１５を順に行うことで
ナンバープレート相当部分を適切に抽出するものであ
る。

【００２７】なお、数字部相当領域を基に車種を決定し
た後には、前述したナンバープレート抽出には数字部相
当領域に替えて漢字部相当領域の位置あるいは垂直方向
高さを用いることもできる。ナンバープレート抽出後
は、必要に応じて例えば対象車両の速度を求めたり、車
両登録番号の識別等の処理が行われる。車両登録番号を
読み取るためには決定されたナンバープレート対応部分
を構成するデータをさらにきめ細かに画像処理して、車
両登録番号を構成する各文字を夫々識別する。この識別
内容は、交通量の調査、旅行時間の測定、速度違反車両
の特定等に利用される。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したとおり本願第１の発明のナ
ンバープレート抽出方法は、画像処理によって求めたナ
ンバープレートの横方向中心位置を基に、その両側に所
定幅の処理領域を決定し、この処理領域内の各画素を２
値化し、水平方向に連続する各画素毎の水平積算値を順
次求め、各水平積算値を所定基準値により２値化して垂
直方向に数字部相当領域を決定し、決定された数字部相
当領域の垂直方向位置と垂直方向幅とから、予め用意さ
れた大型車及び普通車毎に定まる数字部相当領域の垂直
方向位置と垂直方向幅の対応関係から現在処理対象のナ
ンバープレートが大型車のものか普通車のものかを判別
し、予め用意された大型車及び普通車毎に定まる数字部
相当領域垂直方向幅（または垂直方向位置）とナンバー
プレート水平方向幅の対応関係から現在処理対象のナン
バープレートの横幅を決定するとの上記順の各過程から
なるから、車種による実際のナンバープレートの大きさ
の差異や、入力画像中での車両位置に影響されることな
く、過不足なく適切なナンバープレート相当部分を抽出
することが可能となり、ひいては以降の車両番号の認識
等がより正確に行えるとの効果を奏する。

【００２９】また本願第二発明のナンバープレート抽出
方法は、第一発明のナンバープレート抽出方法であっ
て、特にナンバープレートの横方向中心位置を決定する
一連の過程が、映像信号からナンバープレート部を含む
矩形領域に対応する画素の個々の輝度データ（Ｄｔ）を
得て、水平方向に並ぶ各画素毎の各輝度データを水平方
向に微分して微分値を求め、各画素の微分値を所定スレ
ッシュホールド値（Ｌｓ）に基づき２値化し、矩形領域
内で水平方向座標が同一の各画素の微分値を積算 また
は必要に応じては更に正規化 して水平方向座標毎の投
影値を求め、各投影値を基に水平座標毎に水平方向両側
に所定幅内の投影値を合計して水平座標毎のデータ圧縮
値を求め、各圧縮値を基に 所定幅に設定したウィンド
区間に水平方向位置を分割し、順次、各ウィンド区間内
の圧縮値を加算して当該ウィンド区間に対応するウィン
ド値とし、求めたウィンド値のうち最大のウィンド値を
持つウィンド区間の中央位置をナンバープレートの横方
向中心座標と決定するものであるから、的確に横方向中
心座標を求めることができ、以降の上述したと同様処理
により車種による実際のナンバープレートの大きさの差
異や、入力画像中での車両位置に影響されることなく、
過不足なく適切なナンバープレート相当部分を抽出する
ことが可能となり、ひいては以降の車両番号の認識等が
より正確に行えるとの上述発明同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のナンバープレート抽出方法の一実施
例の前半部を示すフローチャートである。

【図２】本願発明のナンバープレート抽出方法の一実施
例を示すフローチャートである。

【図３】本願発明のナンバープレート抽出方法の各処理
を説明する図である。

【図４】本願発明のナンバープレート抽出方法の各処理
を説明する図である。

【図５】本願発明に係る、画像処理範囲を説明する図で
ある。

【図６】本願発明に係る、大型車及び普通車毎に定まる
数字部相当領域垂直方向位置とその垂直方向幅（高さ）
の対応関係の一例を示す図である。

【図７】本願発明に係る、大型車及び普通車毎に定まる
数字部相当領域垂直方向幅（高さｈ）とナンバープレー
ト水平方向幅の対応関係の一例を示す図である。

【図８】本願発明に係る画像処理装置の一例を示す外観
斜視図である。

【図９】本願発明に係る画像処理装置の一例を示すブロ
ック図である。

【図１０】本願発明に係る入力画像及び２値化画像の一
例を示す図である。

【符号の説明】

１…画像入力部（ＴＶカメラ）、 ８…ナンバープレート、 ９…車両、 １０…画像処理装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｄ 7531−3Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像処理によるナンバープレート抽出方
   法であって、 画像中で画像処理により求めたナンバープレート相当部
   の横方向中心位置の両側に所定幅の処理領域を決定し(S
   10) 、 この処理領域内の各画素を２値化し(S11) 、 水平方向に連続する各画素毎の水平積算値を順次求め(S
   12) 、 各水平積算値を所定基準値により２値化して垂直方向に
   数字部相当領域を決定し(S13) 、 決定された数字部相当領域の垂直方向位置と垂直方向幅
   とから、予め用意された大型車及び普通車毎に定まる数
   字部相当領域の垂直方向位置と垂直方向幅の対応関係か
   ら現在処理対象のナンバープレートが大型車のものか普
   通車のものかを判別し(S14) 、 予め用意された大型車及び普通車毎に定まる数字部相当
   領域の垂直方向幅（または垂直方向位置）とナンバープ
   レート水平方向幅及び垂直方向幅の対応関係から現在処
   理対象のナンバープレートの画像中での横幅及び縦幅を
   決定する(S15)との上記順の各過程からなるナンバープ
   レート抽出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のナンバープレート抽出
   方法であって、 上記ナンバープレートの横方向中心位置を決定する過程
   が、 映像信号からナンバープレート部を含む所定矩形領域に
   対応する画素の個々の輝度データ（Ｄｘｙ）を得て(S1,
   S2) 、 水平方向に並ぶ各画素毎の各輝度データを水平方向に微
   分して微分値を求め(S3)、 各画素の微分値を所定スレッシュホールド値（Ｌｓ）に
   基づき２値化し(S4)、 矩形領域内で水平方向座標が同一の各画素の微分値を積
   算して水平方向座標毎の投影値を求め(S5)、 各投影値を基に水平座標毎に水平方向両側に所定幅内の
   投影値を合計して水平座標毎のデータ圧縮値を求め(S
   6)、 各圧縮値を基に所定幅に設定したウィンド区間に水平方
   向位置を分割し(S7)、 順次、各ウィンド区間内の圧縮値を加算して当該ウィン
   ド区間に対応するウィンド値とし(S8)、 求めたウィンド値のうち最大のウィンド値を持つウィン
   ド区間の中央位置をナンバープレートの横方向中心座標
   と決定する(S9)との上記順の各過程からなるナンバープ
   レート抽出方法。