JPS63122000A - ナンバ−プレ−ト読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 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シ、この読取シ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
読取シ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だ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。

［発明が解決しよりとする問題点コ しかるに、上述したように、従来のナンバープレート読
取シ装置においては、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ｆ−）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
プレート読取シ装置の設置位置が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。したかつて、ナンバーグレート読取シ装置
の処理時間がかがることは入口ダ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グレート以外にヘ
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
ておシ、ナンバープレートを誤解読するおそれがおった
。

本発明はこのような事情に基いてなされたものであり、
その目的とすふところは、処理時間の短縮化、および読
取υ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を計測し、とれら計測
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。

［作用コ このような手段を講じたことによυ、ナンバーグレート
は車両の車輪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、ナンバープレートの読取シに不必要な部分の
画像処理を行なわないで済む。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例て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・々−グレート読取υ装置を有
料道路の料金所ダートに設置した場合の配置例を示す状
態図である。同図におりてナンバープレー）Ｎを少々く
とも前面に取付は九車両１は料金所ダート入口車線２を
図中矢印Ｆ方向に進行するものとなっておシ、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５，６がそれぞれ対向配置されてｂる。また
、上記車種判別装置ｔ３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シ、車両検知
信号が車＠２上の料金所ｙ　−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は図中人で示す視野
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）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には入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
線フラッジ５．９が具備されておシ、上記テレビカメラ
８は赤外線領域で特に感度の食込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
たナンバーフレート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のナンバーグレートＮの
取付は位置と通過位置との位置関係は、第２図に示すよ
５ＶＣなる。すなわち、車両１０輪距をＷ９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ｔｌおよびｔ２゜路肩からテレビカメラ８の視野Ａ
の端部までの距離をｔＳ、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、ｔ
　３　＋　Ｘｎ　＝ｔ　ｌ　＋　（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の視野人の一端Ｐを基
準点とすると、ナンバーグレートＮの位置すなわちＸｎ
は Ｘｎ＝（１１＋Ｗ／２　’）　−１３−（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）トスると、ナンバーグレートＮの位
置は（Ｘｎ。

Ｙｌｌ　）で表わされる。

ここで、一般に、ナンバーグレートＮの取付は位置は第
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
おシ、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 （ＸＩ　、Ｙｌ　）＝ （Ｘｎｌ±ｘ　１　、　Ｙｌｌ±ｙＪ）　　　　＋＋・
（３）となる。また、大型車のナンバープレート存在領
域は （Ｘ２．Ｙ、？　）＝ （Ｘｎ２±ｘ　２　、　Ｙｎ２士ｙ　２　）　　　・・
・（４）となる。

一方、前記軸距計測装置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ｓ　ｏ
　、　ｓ　ｏ’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　、５１’と、これら上部接点５
１．５１’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Ｅｌ　、　５２’と、各下部
接点５２　、５２’において相隣力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問および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−ｒｌ　）　、　（Ｒ−ｒｌ　）で表わされる
。

ただしｒｌ、ｒｌ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ｔ１．ｔ２および輪距Ｗは次の（５）〜（７）式で
表わされる。

ｔｘ＝ＧｃＲ−ｒｌ　）　　　　　　　　−（５）Ｌ　
２　＝Ｇ　（Ｒ−ｒ　２　）　　　　　　　　・・−（
６）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５１２Ｘ５１２Ｘ８ビット階調のディジタル画像信
号に変換するものであシ、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ピツ
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シ、この絶対値出力は２値化
回路６５釦で２値化される。すなわち、１画素８ビツト
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ピツトの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ｒｔ
１０Ｊ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はナンバーグレートの判
別【必要な演算処理制御を司るものであって、パスライ
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７
３．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−グレート位置メモリ
７５に記憶されたナンバープレート位置情報によって切
シ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
おシ、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＋）６３，６
７．６９゜７２、および７３の記憶内容との比較を行な
い、通行車両ｌのナンバーグレート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。

ナンバーグレート位置メモリ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グレート位置
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７ｏ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）、すなわち、
車種判別装置３からは車両検知情報１輪距および車両通
行位置情報が与えられ、ＣＰＵ回路７ｏからはナンバー
グレートの大小判別情報およびグ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シ装置の動作に
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
号がナンバーグレート判別装置１０の入出力インタフェ
ース回路７６に送出される（ＳＴＪ）、　　そして、こ
の車両検知信号に応じて軸距計測装置６に対して車両の
通過位置および軸距の計測開始が通知される（ＳＴＪ）
。

欠如、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（ＳＴ、？）。

そして、この車両検知信号に応じてテレビカメラＢＶＣ
対して車両曲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、この撮影画像はナンバーグレート
判別装置１０に取込まれる。（ＳＴ５）。

なお、このとき、赤外線フラッジ−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
て軸距計測装置６に対して軸距等の測定動作打切シが通
知される（ＳＴ５）、その後、軸距計測装置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の軸距Ｗと通過位置情報ｔノが送出
される（ＳＴ７）。

、これにより、ナンバープレート判別装置１ｏ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、ＣＰＵ　７０の演算処理にょシ各計測値に
基いてナンバープレートＮの位置カ算出され、この算出
値と軸距Ｗとによって前記（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
ンバーグレートＮの位置が推定されて、ナンバープレー
ト位置メモリ７５に格納される（ＳＴ８）６ 一方、テレビカメラ８Ｖｃより撮像され取込まれ走ナン
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６ノ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５１２Ｘ５１２Ｘ８ビ
ツトの視野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シは書換
わらないようになっている。一方、微分回路６４におり
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、
この出力データけ５１２Ｘ５１２Ｘ８ビツトとなる。

２値化回路６５においては、１画素８ピツ）（７）値が
所定のしきい値と比較され、しきい値よ勺も大きな値で
あれば「１」　、小さな値であれば「０」となりて１画
素１ピツトの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ｒＬ１０Ｊ
変化の大きなところ、すなわち、原画偉の濃度変化の大
きいところが抽出され、特徴メモリ６９Ｖｃ格納される
。

しかして、　ＣＰＵ　７０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（ｓＴＩＯ）。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（ＳＴＪＪ）、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）Ｎ
の大小判別およびグレート番号のコード化が行なわれる
（　ＳＴ　Ｊ　、？　）。

かくして、ナンバープレートＮが認識され、車種判別装
置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の視野人の全ての領域にわたりて画像処理を行なうこ
とによりナンバープレート情報全読取るものではなく、
軸距計測装置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・ぐ−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、高精度な読取シが可能となる。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ｒ−トの無人化を実現可能なものとしうる。

麦お、本発明は前記実施例に限定されるものではなく１
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。

および読取シ精度の向上をはかシ得るナンバープレート
読取シ装置を提供できる。

【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
は位置を示す図、第５図は軸距計測装置の具体的構成を
示す模式図、第６図はナンバーグ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・・・軸距計測装置
、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. 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、この推定手段により
   推定された位置情報に基いて前記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。