JPH08320990A - 車番読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像入力された車番を構成する文字等の画像
を切り出すのに先立ち、車番領域画像を補正することで
車番をより正確に読み取ることのできる車番読み取り装
置を提供する。 【構成】 撮影された画像データから車番標識を示す車
番領域画像の座標値を検出する車番座標検出回路４と、
検出した座標値で形成される領域中の車番の傾き量を推
定する車番傾き検出回路２０と、検出された傾き量に従
って補正用マトリクスを算出するマトリクス算出回路２
２と、補正用マトリクスを用いて画像の線形変換を行い
歪みの修正及び切り出し先のバッファメモリ２３の大き
さに拡大する歪み修正回路２１と、文字切り出し回路６
によって切り出された画像を、車番に使用されることが
ある所定種類の文字又は記号を示す辞書パターンと比較
し、その結果に基づき車番の判定を行う文字読み取り回
路７と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路上を走行する車両
に付せられた車番標識（ナンバープレート）から車番
（ナンバー）を自動的に読み取る車番読み取り装置、特
にその読み取り精度の向上を図る車番読み取り装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車番読み取り装置としてはいくつかの構
成が知られている。その内で代表的なものとしては、図
５に示されるような構成を示すことができる。

【０００３】この従来の車番読み取り装置においては、
道路上を走行する車両がテレビカメラ１によって撮影さ
れる。図６は、車両画像を入力するテレビカメラの設置
場所の例を示した図であるが、テレビカメラ１は、図６
（ａ）に示されるように道路上方に設けられたり、ある
いは図６（ｂ）に示されるように路側に設けられる。道
路上を走行する車両１５は、このような位置に配設され
たテレビカメラ１によって撮影される。テレビカメラ１
によって撮影された画像は、車両検出センサ２の出力に
応じ、画像メモリ３上に格納される。車両検出センサ２
は、テレビカメラ１の視野を車両１５が通過することを
検出するセンサであり、車両検出センサ２の出力に応じ
て画像メモリ３上に画像を格納することにより、当該車
両１５に付けられた車番標識を含む画像データを画像メ
モリ３上に格納することができる。従来において車番標
識を備えた車両を撮影する撮影手段は、以上のような構
成を有している。

【０００４】車番座標検出回路４は、画像メモリ３上に
格納されている画像データから、車番標識を表す車番領
域画像を検出し、この領域を画像メモリ３上から切り出
すための切り出し座標値を決定する。２値化回路５は、
車番座標検出回路４により決定された切り出し座標に基
づき、画像メモリ３上のデータから車番領域画像を切り
出し２値化する。２値化回路５によって２値化された車
番領域画像は、文字切り出し回路６に供給される。文字
切り出し回路６は、切り出された画像を構成する各画素
の画素値などの情報に基づき、車番を構成する文字又は
記号を各々切り出し、その結果を文字読み取り回路７に
供給する。

【０００５】図７（ａ）には、車番標識を真正面から撮
影した場合に得られるべき車番領域画像１０を２値化し
た結果の一例が示されている。この図に示されるよう
に、車番領域を示す車番領域画像１０には、車番を構成
するいくつかの文字及び記号が含まれる。これらの文字
のうち、Ｘ座標Ｘ３−Ｘ６及びＹ座標Ｙ０−Ｙ１で区画
される領域に存在しているのは登録された陸運局支局名
を示す陸支コードである。また、Ｘ座標Ｘ８−Ｘ９、Ｘ
１１−Ｘ１２及びＹ座標Ｙ０−Ｙ１で区画される領域に
存在しているのは自家用か事業用か等の区別を示す車種
番号である。更に、Ｘ座標Ｘ０−Ｘ１及びＹ３−Ｙ４に
区画される領域に存在しているのは車両の種別及び用途
に係わる分類である用途コードである。そして、Ｘ座標
Ｘ２−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ７、Ｘ１０−Ｘ１３、Ｘ１４−Ｘ
１５及びＹ座標Ｙ２−Ｙ５で区画される領域に存在して
いるのは車両特定のための通し番号である一連番号であ
る。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した車番領域画像１
０を文字切り出し回路６により切り出された車番上に記
入された各コードの例であり、「品川」は陸支コード１
１、「５」、「２」は車種番号１２ａ、１２ｂ、「あ」
は用途コード１３、「２」、「０」、「４」、「６」は
一連番号１４ａ〜１４ｄである。このように切り出され
た各々の文字及び記号は、文字読み取り回路７に入力さ
れる。文字切り出し回路６は、具体的には、これら陸支
コード１１、車種番号１２ａ及び１２ｂ、用途コード１
３、ならびに一連番号１４ａ〜１４ｄを示すと見られる
塊（クラスタ）をそれぞれ切り出す。

【０００６】文字読み取り回路７は、文字切り出し回路
６によって切り出された切り出し文字画像が、車番とし
て使用され得る文字等のうちいずれの文字等に該当する
かを判定する。判定結果は、車番に記された情報として
図示しない装置などへ供給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車番読み取り装置によって車番読み取りを行う場合、実
際には、正確な車番読み取りを実行することができない
場合がある。すなわち、図６（ｂ）に示されるように、
テレビカメラ１が路側に配置されている場合で、車両を
撮影する計測線までの角度１６が大きく、撮影対象とな
る車番が垂直に取り付けられていない場合、入力される
車番は図８（ａ）に示すように平行四辺形に歪んだ画像
となる。この例のように入力された時点での歪みが小さ
い場合は、かろうじて文字切り出し回路６による文字の
切り出しを行えるものの、切り出された文字又は記号は
斜めに歪んでいるため、文字読み取り回路７の処理で読
み取り誤りを発生してしまう場合があった。特に、この
ような原因の読み取り誤りはひらがなで記入されている
用途コードに多く発生することがわかっている。

【０００８】また、図８（ｂ）のように、より大きな歪
みを持った車番画像が入力されてしまうと、文字切り出
し回路６で文字及び記号を切り出す処理を行うにあた
り、あらかじめ記憶されている書式に合致しなくなるた
め文字を切り出すことができなくなってしまう場合があ
った。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、画像入力された車
番を構成する文字等の画像を切り出すのに先立ち、入力
された車番領域画像を補正することで、車番をより正確
に読み取ることのできる車番読み取り装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、画像入力された車番標識から検出した車
番を自動的に読み取る車番読み取り装置において、画像
入力された車番標識から検出した車番の歪み量を検出す
る車番歪み検出手段と、前記車番歪み検出手段が求めた
歪み量に基づいて、画像入力された車番の歪み補正を行
う歪み補正手段と、を有し、歪み補正後の車番と予め記
憶している文字又は記号パターンとを比較することで車
番を自動的に読み取ることを特徴とする。

【００１１】また、前記車番歪み検出手段は、撮影され
た画像から車番標識を示す車番領域画像の座標値を検出
する車番座標検出回路と、検出した座標値で形成される
領域中の車番の傾き量を推定する車番傾き検出回路と、
を有することを特徴とする。また、前記歪み補正手段
は、検出された歪み量に従って補正用マトリクスを算出
するマトリクス算出回路と、算出された補正用マトリク
スを用いて画像の線形変換を行う歪み修正回路と、を有
することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明においては、まず、道路上を走行する車
番標識を備えた車両が撮影される。車番座標検出回路
は、この撮影により得られた車両の影像から当該車番領
域画像を代表する座標値、例えば車番領域画像の左上部
の座標値とその縦方向・横幅が検出される。車番傾き検
出回路は、決定された車番領域中に一連番号の撮像から
車番の傾き量を検出する。マトリクス算出回路は、検出
された傾き量を補正する働きを行うマトリクスを算出す
る。歪み修正回路は、検出した座標値と、算出した補正
マトリクスを用いて画像の線形変換を行い、入力撮像か
ら車番領域をバッファメモリ領域へ拡大切り出し処理を
行いながら同時に歪み補正を行う。そして、切り出され
た車番画像から車番上に記入された各々の文字又は記号
を示すと見られる部分が切り出され、切り出された文字
及び記号があらかじめ記憶してあるパターンと比較され
ることで記入されている文字が読み取られる。従って、
本発明においては、平行四辺形に歪んだ車番画像が入力
されても、最終的な文字読み取り処理に影響がないよう
に画像を補正した後に処理を行うため、従来読み取りを
誤っていた車番画像においても正確に読み取ることがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図５に示される従来例と同様又
は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。図１は、本発明に係る車番読み取り装置の一実施例
を示したブロック構成図である。本実施例における車番
読み取り装置は、テレビカメラ１、車両検出センサ２、
画像メモリ３、２値化回路５、文字切り出し回路６及び
文字読み取り回路７に、車番座標検出回路４及び車番傾
き検出回路２０で構成され、画像入力された車番標識か
ら検出した車番の歪み量を検出する車番歪み検出手段
と、マトリクス算出回路２２及び歪み修正回路２１で構
成され、車番傾き検出回路２０が求めた歪み量に基づい
て画像入力された車番の歪み補正を行う歪み補正手段
と、を付加して構成される。

【００１４】本実施例において特徴的なことは、画像入
力された車番の歪み量を検出し、その歪み量に基づいて
画像入力された車番の歪みを補正した後に文字切り出し
回路６により文字を切り出すようにしたことである。こ
れにより、車番の読み取り精度を向上させることができ
る。

【００１５】以下、本実施例における動作について説明
する。本実施例においては、図６（ｂ）に示されるよう
な位置に設定されたテレビカメラ１により車両１５を撮
影した場合で説明する。

【００１６】車両検出センサ２によって車両１５の通過
が検出されると、テレビカメラ１によって撮影された画
像が画像メモリ３上に画像データとして格納される。こ
の画像データには、車両の車番標識に画像が含まれてい
ることになる。画像メモリ３上にデータが格納される
と、車番座標検出回路４は、この画像データから車番領
域として車番標識を探索し、発見された車番領域の４隅
の座標値を検出し、これを車番傾き検出回路２０に送
る。車番傾き検出回路２０は、車番座標検出回路４から
得られた座標情報を基に、その車番領域に撮影されてい
る車番の歪み量を推定し算出する。

【００１７】図２にその概念図を示すが、歪み量の算出
は、入力された検出領域を２値化し、検出された車番領
域中の一連番号を構成する画素の座標情報からその分布
の向きを示す回帰直線２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ
を算出しその傾きを車番の歪み量とする。

【００１８】ここで算出される回帰直線は、公知のもの
であり、数字を構成している画素分布の片寄り方向を表
している。回帰直線を算出する具体的な方法としては、
検出した車番領域の一連番号のある数字を構成する全て
の画素のｘ座標の平均値、分散値、Ｙ座標の平均値、ｘ
ｙ間の共分散値を各々算出し、以下の式で表される回帰
直線の方程式を求める。

【００１９】

【数１】 以上の方法でその車番に記入されている一連番号の桁数
（１〜４桁）分の回帰直線の傾きを全て求め、数字の種
類による傾き算出の誤差を減らすために、それらを平均
した値を推定傾き歪み量としてマトリクス算出回路２２
に供給する。

【００２０】マトリクス算出回路２２は、検出された歪
み量に従ってその傾き歪みを修正しながら、車番画像領
域を切り出すための線形画像変換に必要な補正用の座標
変換マトリクスを算出する。

【００２１】画像の修正は、以下に示す式（２）に表さ
れる公知の技術線形画像変換（Ａｆｉｎ変換）を用いて
後述する歪み修正回路２１で行われるが、マトリクス算
出回路２２は、その際に使用されるマトリクスの６要素
を算出する。

【００２２】

【数２】 図３に示すように、車番座標検出回路４で検出された座
標３０ａ〜３０ｄを推定された傾きの斜辺からなる平行
四辺形の座標３１ａ〜３１ｄに変換する。その際、入力
画面上に存在する推定平行四辺形車番領域を切り出し先
のバッファメモリ２３の大きさに拡大する作用をも同時
に行なわせる。

【００２３】図４は、画像メモリ３からバッファメモリ
２３上に歪み修正と、領域サイズの拡大を施しながら切
り出す動作を説明するための概念図である。車番座標検
出回路４で検出された車番画像が車番傾き検出回路２０
で算出された傾きＡだけ傾いた斜辺を持つ平行四辺形で
あると推定して求められた領域の座標４０ａがバッファ
メモリ２３上の座標４１ａに、同様に座標４０ｂが座標
４１ｂに、座標４０ｃが座標４１ｃに、座標４０ｄが座
標４１ｄに各々対応する。そこで、それぞれ対応関係に
ある座標を式（２）に代入した形の連立方程式を解くこ
とで、入力された画像メモリ３中の平行四辺形である車
番領域領域１０をバッファメモリ２３の大きさ（Ｗｂ，
Ｈｂ）に等しい長方形に修正・拡大する作用を行うため
の線形変換マトリスクの６要素を算出することができ
る。

【００２４】この作用の中では、連立方程式を公知の手
法Ｇａｕｓｓ Ｊｏｒｄａｎ法で解いて線形変換マトリ
クスの６要素を算出したが、この作用の目的はあくまで
も修正・拡大作用を行う線形変換を行うためのマトリク
ス算出であり、その解法や算出手法まで特定するもので
はない。

【００２５】歪み修正回路２１は、マトリクス算出回路
２２で算出された補正用の座標変換マトリクスを用いて
式（２）で表される公知の技術である線形画像変換（Ａ
ｆｉｎ変換）を実行し、バッファメモリ２３上に傾き修
正と拡大を同時に行った結果の画像を作成する。

【００２６】ここで使用されている線形画像変換には、
変換作用を表すマトリクスにいくつかの表記方法があ
る。本提案で表記した式（２）もその中のひとつである
が、ここでは、目的とする領域に歪み修正・拡大を行っ
た画像を生成すれば良いのであるから、線形画像変換の
その具体的な方法を特定するものではない。

【００２７】ここで、バッファメモリ２３上のすべての
画素に対応する入力画像上の座標を算出する際に、式
（２）を用いて算出された原画像側の座標値ｘ´，ｙ´
がともに整数の場合は、バッファメモリ２３上の座標
（ｘ，ｙ）点に対応する入力画像座標（ｘ´，ｙ´）点
が存在する。しかし、多くの場合、バッファメモリ２３
の画素に対応する座標値ｘ´，ｙ´は実数となるため、
入力画像の画素に完全な対応点Ｑ（ｘ´，ｙ´）は存在
しない。

【００２８】そこで、座標値が整数でない場合には、切
り出し画像の画素値Ｑ（ｘ，ｙ）を原画の画素値Ｐ（ｘ
´，ｙ´）の周辺４画素の値から以下に示す式（３）で
算出する。

【００２９】

【数３】 一般に上記の作用は、線形内挿と呼ばれ、求める座標の
周辺４画素の値を各々の画素と求める座標までの距離に
応じて加算し、必要とする画素値を推定する作用であ
る。

【００３０】最終的な読み取り性能は、上記提案の「線
形内挿処理」を施した場合がもっとも良いことがわかっ
ているが、場合によっては２次曲線近似で変換後の座標
値を決定する手法や、あるいは内挿を行わないで最近点
の画素値をそのまま使用して車番画像のサイズ変更を行
ったとしても、必要な領域を事前に決定した大きさに変
形しながらデータを切り出すという本発明の請求範囲を
越えるものではない。

【００３１】歪み修正回路２１によりバッファメモリ２
３上に再構成された画像入力された車番は、２値化回路
５により２値化され、そのうえで文字切り出し回路６に
供給される。文字切り出し回路６は、従来と同様の手順
で切り出し画像を切り出し、文字読み取り回路７に供給
する。

【００３２】文字読み取り回路７は、文字切り出し回路
６によって切り出された画像を、車番に使用されること
がある所定種類の文字又は記号を示す辞書パターンと比
較し、その結果に基づき車番の判定を行う。

【００３３】従って、本実施例によれば、テレビカメラ
１で撮影された撮像中の車番部分が、その取り付け角度
の影響によって平行四辺形に歪んで入力されてしまった
場合でも、その車番を構成する一連番号から傾き量を推
定し、それを補正する線形画像変換を施しながら画像中
からの車番領域切り出しを行うようにしたため、従来の
装置では正確に文字切り出しを行えなかったような撮像
でも、確実に文字切り出し処理を行うことができるよう
になり、かつ、最終的な文字判定精度をより正確に行う
ことができるようになる。

【００３４】なお、本実施例における車番座標検出回路
４の動作アルゴリズムは、特に限定を要するものではな
い。この車番座標検出回路４の動作アルゴリズムとして
は、公知の各種の手法、例えば車番の外枠を検出する方
法、文字の並びを検出する方法、文字部の輝度変化を検
出する方法、車両の中心線を基準として検出する方法等
いずれの手法を用いても本発明の提案主旨からはずれる
ものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影により得られた画像から車番領域画像を切り出す際
に、撮影された車番の傾き量を検出し、文字切り出し用
バッファメモリ上にその傾きを補正する画像変換を行い
ながら切り出すようにしたため、傾きをもって入力され
た車番から切り出された文字及び記号の読み取り時に
も、その読み取り誤りをおこすことなく車番読み取りを
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法を用いた車番読み取り装置の実
施例を示すブロック図である。

【図２】 本実施例において車番領域に撮影されている
車番の歪み量を算出方法を説明するための用いる概念図
である。

【図３】 本実施例において車番の傾きの修正を説明す
るための概念図である。

【図４】 本実施例において画像メモリからバッファメ
モリ上に車番領域を切り出す動作を説明するための概念
図である。

【図５】 従来の車番読み取り装置を示したブロック構
成図である。

【図６】 車両画像を入力するテレビカメラの設置場所
の例を示した図である。

【図７】 （ａ）は車番標識を真正面から撮影した場合
に得られるべき車番領域画像を２値化した後の車番画像
を、（ｂ）は車番領域が像から車番を切り出した文字パ
ターンを示した図である。

【図８】 平行四辺形に歪んで入力された車番画像例を
示した図である。

【符号の説明】

１ テレビカメラ、２ 車両検出センサ、３ 画像メモ
リ、４ 車番座標検出回路、５ ２値化回路、６ 文字
切り出し回路、７ 文字読み取り回路、２０車番傾き検
出回路、２１ 歪み修正回路、２２ マトリクス算出回
路、２３ バッファメモリ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，
２４ｄ 回帰直線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像入力された車番標識から検出した車
   番を自動的に読み取る車番読み取り装置において、 画像入力された車番標識から検出した車番の歪み量を検
   出する車番歪み検出手段と、 前記車番歪み検出手段が求めた歪み量に基づいて、画像
   入力された車番の歪み補正を行う歪み補正手段と、 を有し、 歪み補正後の車番と予め記憶している文字又は記号パタ
   ーンとを比較することで車番を自動的に読み取ることを
   特徴とする車番読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車番読み取り装置におい
   て、 前記車番歪み検出手段は、 撮影された画像から車番標識を示す車番領域画像の座標
   値を検出する車番座標検出回路と、 検出した座標値で形成される領域中の車番の傾き量を推
   定する車番傾き検出回路と、 を有することを特徴とする車番読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車番読み取り装置におい
   て、 前記歪み補正手段は、 検出された歪み量に従って補正用マトリクスを算出する
   マトリクス算出回路と、 算出された補正用マトリクスを用いて画像の線形変換を
   行う歪み修正回路と、 を有することを特徴とする車番読み取り装置。