説明

ナンバープレート読取装置

【課題】 近赤外照明は、照明の発光部分がランプやLEDで構成されており、ランプが寿命となった場合に交換する必要があった。また、照明を発光させるために電力を消費するため、電気代が必要であった。これらのランニングコストを低減する必要があった。
【解決手段】 カメラユニットを信号灯火に組み込み、光量センサを各々の信号のLEDユニットに取り付け、各々の灯火光量のばらつきを測定する。カメラユニットは低照度時に信号灯火の光で照らした車両を撮影し、撮影した画像を認識ユニットで画像処理をしてナンバープレートの記載情報を読取る。認識ユニットは制御ユニットから伝送されたLEDユニットの点灯状態と輝度測定器から出力されるLEDユニットの輝度測定結果に基き、カメラユニットの絞り制御及びカメラのゲインコントロールを行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、道路上を走行する車両をカメラ等により撮像し、得られた画像データから当該車両に付されたナンバープレートの番号等のナンバープレート情報を生成するナンバープレート読取装置に関するものである。より詳しくは、夜間などに車両を撮影する際の照明として信号灯火の光を用いたナンバープレート読取装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、ナンバープレート読取装置は、旅行時間計測提供システムや駐車場の出入り管理システムなど多方面で利用が進んでおり、そのシステム構成に関して様々なものが実現されていることは周知のところである。このようなシステムの一例として、近赤外照明を用いる従来技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平07−121794号公報(図4)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
然るに、近赤外照明は、照明の発光部分がランプやLEDで構成されており、ランプが寿命となった場合に交換する必要があった。また、照明を発光させるために電力を消費するため、電気代が必要であった。これらのランニングコストを低減する必要があった。
【0005】
ランニングコストを削減する方法として、照明の高効率化や長寿命化、カメラの高感度化などの方法があるが、これらの方法によりコストの軽減は可能だが軽減できる幅にも限度がある。
また、車両検出装置と組み合わせて、車両を検出に連動して照明を点灯させ、運用期間を延ばす方式もあるが、車両検出装置が増えるため機器費増や工事費増の問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明のナンバープレート読取装置は、道路を走行する車両のナンバープレートに記載されたナンバープレート情報を読取るナンバープレート読取装置であって、設定した撮影条件でナンバープレートを含む車両を撮影するカメラユニットと、前記カメラユニットに対して撮影条件を設定し、前記カメラユニットが前記撮影条件で撮影した画像からナンバープレートを検出して当該ナンバープレートに示されたナンバープレート情報を読取る認識部とを備え、前記認識部は、前記車両が走行する進行方向に設置された信号器のいずれのランプが灯火しているかを示す信号灯火情報を得て、当該信号灯火情報に基づき前記撮影条件を設定する。
【発明の効果】
【0007】
この発明のナンバープレート読取装置によれば、従来撮像用に設けていた近赤外照明装置が不要となり、ナンバープレート読取装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】この発明の実施の形態によるナンバープレート読取装置を説明するための図である。
【図2】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の構成を説明するための図である。
【図3】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の同期を説明するための図である。
【図4】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置の処理を説明するための図である。
【図5】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のIRIS制御を説明するための図である。
【図6】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のLEDユニットの発光強度について説明するための図である。
【図7】この発明の実施形態によるナンバープレート読取装置のカメラユニットの分光感度について説明するための図である。
【図8】従来の形態によるナンバープレート読取装置を説明するための図である。
【図9】従来の形態によるナンバープレート読取装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
まず、従来例として、近赤外照明を照射して道路上を走行する車両を撮像した画像から車両登録番号の認識を行うナンバープレート読取装置について説明した後、本発明の実施例について説明する。
【0010】
図8、図9は従来のナンバープレート読取装置112と信号機116の運用形態及び構成を説明する図である
【0011】
ナンバープレート読取装置112は、撮像部101と認識部106から構成される。
撮像部101はカメラユニット102と照明用LEDユニット103を内蔵し、道路上方にあって信号灯火部107が取り付けられているポール80に固定されている。認識部106は車道脇に設置され、撮像部101とナンバー読取中央装置15と接続される。
認識部106は認識ユニット113と伝送ユニット14を内蔵し、認識ユニット113はカメラユニット102から出力された画像を画像処理し、ナンバープレート記載情報を読み取り、結果を伝送ユニット114からナンバー読取中央装置15に送信する。
【0012】
信号機116は信号灯火部107と制御部111から構成される。
信号灯火部107は、車道脇に立てられた柱から車道の上方に略垂直に張り出されたポール80の先に設置されており、LEDユニット8〜10により左から青、黄、赤の信号が灯火される。
制御部111は車道脇に設けられており、信号灯火部107と信号中央装置19と接続されて信号灯火部107のLEDユニット8〜10を各々点灯/滅灯させ、信号機の動作を制御している。
【0013】
次に動作について説明する。ナンバープレート読取装置112のカメラユニット102は進行方向4の方向に走行する車両5の前面を撮影し、その撮影結果を認識部106に出力する。夜間など照度が低い時には、照明用LEDユニット103で近赤外光を車両5の方向に向けて照射し、カメラユニット102は近赤外光で照らされた車両5を撮影する。
【0014】
一方、信号機116は予め制御ユニット117に設定されたシーケンスに従って、信号灯火107を点灯/滅灯させる。伝送ユニット18を通じて信号機中央装置19と伝送を行い、装置の異常の伝達やシーケンスの更新、信号機中央装置19からの遠隔制御を行う。
【0015】
このように従来、ナンバープレート読取装置112と信号機116とは各々独立して動作するものであり、ナンバープレート読取装置が信号機と連携して車道を走行する車両を撮像し車両ナンバーを読み取るような処理は実施していなかった。
【0016】
実施の形態1.
以下、この発明に係る実施の形態1のナンバープレート読取装置について、図を用いながら説明する。
図1、図2は、実施の形態1に係るナンバープレート読取装置12と信号機16の運用形態及びその構成を示すブロック図である。
【0017】
ナンバープレート読取装置12は、従来のナンバープレート読取装置112と比較し、構成として照明用LEDユニット103が無くなっている点で特徴を有する。なお、従来と同等の機能を有する構成には同一番号を付してその説明を省略する。
ナンバープレート読取装置12は、カメラユニット2と、輝度測定部22〜24と、外光センサ25と、認識部6から構成される。認識部6は、認識ユニット13と伝送ユニット14からなる。
【0018】
信号機16は、交通信号である青、黄、赤色を発光するランプとして機能するLED(Light Emitting Diode)ユニット8(青色)、9(黄色)、10(赤色)と制御部11から構成される。青、黄、赤のLEDユニット8〜10は信号灯火部21に実装される。信号灯火部21は車道脇に立てられた柱から車道の上方に略垂直に張り出されたポール先に設置されて、走行車両に対して青、黄、赤色の交通信号を表示する。
【0019】
信号灯火部21にはLEDユニット8〜10のほかに、輝度測定器22、23、24と外光センサ25とカメラユニット20が組み込まれている。輝度測定器22、23、24の各輝度測定器はLEDユニット8、9、10のそれぞれの下方位置に設けられて、LEDユニット8、9、10が灯火したとき、あるいは消灯のときの光量が計測できるようになっている。また、各々の灯火の光量のばらつきを測定することも可能である。外光センサ25は信号灯火部21の上端に設けられ、周囲の光量が計測できる。外光センサ25が計測した光量により、昼/夜の判断が可能である。カメラユニット20は、信号灯火部21のLEDユニット8、9、10が並ぶ横列と同じ列に設けられ、認識部6からの指示信号により、車道を走行する車両5を撮影する。制御部11は制御ユニット17と伝送ユニット18からなる。
ナンバープレート読取装置12の認識ユニット13と信号機27の制御部28連接している。
【0020】
このように本実施の形態のナンバープレート読取装置は、カメラユニット20と認識部6とからなり、このカメラユニット20はLEDユニット8〜10と輝度測定部22〜24と外光センサ25と共に、信号灯火部21に搭載される。
【0021】
次に動作を説明する。
ナンバープレート読取装置12のカメラユニット2は、昼間などで周囲が明るいとき(高照度時)では進行方向4の方向に走行する車両5の前面を周期的に撮影し、その撮影結果を認識部6に出力する。
一方、夜間などで周囲が暗いとき(低照度時)においては、カメラユニット2は、信号灯火部21のLEDユニット8、9、10で照らされた車両5を撮影する。撮影した画像は認識ユニット13に送信し、認識ユニット13において画像処理を行い車両5のナンバープレートの記載情報を読取る。なお、カメラユニット2が信号灯火部21のLEDユニット8、9、10で照らされた車両5を撮影する動作については、後に説明する。
認識ユニット13と制御ユニット17とは電気的に接続されており、制御ユニット17はLEDユニット8〜10のどのLEDユニットが点灯しているかを示す信号を認識ユニット13に出力する。
【0022】
認識ユニット13は、制御ユニット17から伝送されたLEDユニット8〜10の点灯状態に基づき、カメラユニット2の絞り制御及びカメラのゲインコントロールを行う。絞り制御を行うとは、撮影時の絞り値を設定することである。絞り値の設定は撮影条件の1つである。
カメラユニット2が行う絞り制御のフロー及びカメラのゲインコントロールについては、後で別途説明する。
【0023】
認識ユニット13は、カメラユニット2からの画像が入力された時点で信号灯火部21のLEDユニット8、9、10のどのLEDユニットが点灯しているかを判定し、その判定結果とカメラユニット2からの画像とを合わせて画像処理を行い車両5のナンバープレートの記載情報を読取る。
認識ユニット13は、読み取ったナンバープレートの記載情報を伝送ユニット14に出力する。
伝送ユニット14は、ナンバープレート読取中央装置15に対して、撮影時のLEDユニットの点灯情報結果とナンバープレート記載情報の読み取り結果を出力する。
【0024】
図3は、実施形態1によるナンバープレート読取装置と信号機の同期を説明する図である。横軸は時刻を表わし、信号機16の制御ユニット17が発する発光制御信号33に合わせた発光タイミング34で、信号機LEDユニットが発光する。また、発光制御信号33に合わせた画像読込タイミング35で、認識ユニット13はカメラユニット2が撮像したナンバープレートの画像の取込を実行する。このようにして、LEDユニット8〜10とカメラユニット2が撮像した画像取込の同期が可能となる。
【0025】
図4は、実施形態1に係るナンバープレート読取装置における制御部11内の制御ユニット17と、認識部6内の認識ユニット13と、信号灯火部21内のカメラユニット2の動作を示したフローチャートである。
図4において、制御ユニット17は信号灯火制御を実行する(図4のステップS001)。具体的には、制御ユニット17が出力する発光制御信号33により信号機16の灯火の切り替えを行う。発光制御信号33を受信するとLED発光制御を実行する(S002)。例えば、発光制御信号33によって信号器16の灯火を青(LEDユニット8灯火)から黄色(LEDユニット9灯火)への切り替えを行う。制御ユニット17は、LED発光制御を実行すると、発光しているLEDユニットを表わすLED発光信号36をカメラユニット2に出力する。また、制御ユニット17は、同時に、発光制御信号33を認識ユニット13に出力し、点灯及び消灯させたLEDユニット8〜10を知らせる。
【0026】
信号灯火部21の輝度測定器22〜24の各々は輝度測定を行い、輝度測定結果を認識ユニット13に出力する。
外光センサ25は信号灯火部21周囲の明るさを測定する外光測定を行い、外光測定結果を同じく認識ユニット13に出力する。
認識部6の認識ユニット13は、カメラユニット2の絞り値の設定やゲイン制御などのIRIS制御を実行し(S101)、カメラユニット2が絞り制御を行うための絞り制御値とゲイン調整を行うためのゲイン制御値を、カメラユニット2に対して出力する。
なお、IRIS制御の詳細については図5を用いて後で説明する。
【0027】
カメラユニット2は、認識ユニット13のIRIS制御(S101)の結果を受けて、ゲイン制御(S201)、絞り制御(S202)を行う。
その後、制御ユニット17からのLED発光信号36に同期して、画像取得を行い(S203)、その画像を認識部6の認識ユニット13に出力する(S204)。
【0028】
認識部6では画像出力52で出力された画像を受信し(S102)、その受信画像に対して、二値化処理(S103)、プレート切り出し(S104)、プレート輝度測定(S108)、文字切り出し(S105)、文字読取(S106)、認識結果出力(S107)の処理を行い、受信画像からナンバープレートに記載されている文字を読み取る。なお、ステップS102〜S108の処理については従来から行われている処理と同等の処理であり、詳細は省略する。
【0029】
次に、認識ユニット13が実行するIRIS制御の処理内容について説明する。図5は、IRIS制御(S101)の制御動作の動作フローを説明する図である。
認識ユニット13はIRIS制御が開始されると、信号灯火部21に設けられた外光センサ25が周囲の明るさを測定した外光センサ値を入力する(S101-1)。
認識ユニット13は、外光センサ値に基いて、予め設定した外光センサ値とIRIS制御値とを対応付けたテーブル、あるいは所定の計算式から、カメラユニット2のゲイン設定値や絞り値などのIRIS制御初期値を計算する(S101-2)。
認識ユニット13は、制御ユニット17から信号灯火制御(S001)による発光制御信号33を取り込む(S101-3)。発光制御信号33に基きどの信号が灯火しているか、すなわちLEDユニット8〜10の中で現在どのLEDユニットが灯火しているかの情報を得た認識ユニット13は、現在灯火しているLEDユニットに対応したIRIS値を算出する(S101-4)。そして、カメラユニットのゲインを制御するゲイン制御値を求め、カメラユニット2に対してこのゲイン制御値を出力する(S101-5)。また、カメラの絞りを制御する絞り制御値を求め、カメラユニット2に対してこの絞り制御値を出力する(S101-6)。カメラユニット2では、先に説明したように、これらのゲイン制御値と絞り制御値を受信して、画像撮影用の条件を設定する。
【0030】
その後は、プレート輝度測定(S108)で測定したプレート輝度を入力し(S101-7)、外光センサ値を入力し(S101-8)、輝度測定器の測定値を入力する(S101-9)。これらのプレート輝度測定値、外光センサ値、輝度測定値に基きIRIS制御の要否を所定の手順で実施し(S101-10)、IRIS制御値を計算する(S101-11)。
次に認識ユニット13は、制御ユニット17から信号灯火制御(S001)による発光制御信号33を取り込む(S101-3)。以下、ステップS101-3〜ステップS101-11の工程を繰り返す。
【0031】
図6は、LEDユニット8〜10の周波数と発光強度を説明するための図である。
横軸が波長、縦軸が発光強度である。青色LEDの発光強度分布65、黄色LEDの発光強度分布66、赤色LEDの発光強度分布67であり、青色LEDの発光強度分布65のピーク値Iにおける周波数は周波数λB、黄色LEDの発光強度分布66のピーク値Iγにおける周波数は周波数λγ、赤色LEDの発光強度分布67のピーク値Iにおける周波数は周波数λである。
【0032】
図7は、カメラユニットの20の周波数と分光感度を説明するための図である。横軸が波長、縦軸が分光感度であり、波長に対応した分光感度の分布が分布74である。青色LEDの発光強度分布65のピーク値Iの周波数λBのときのカメラユニット20の分光感度は分光感度Sであり、黄色LEDの発光強度分布66のピーク値Iγの周波数λγのときのカメラユニット20の分光感度は分光感度Sγであり、赤色LEDの発光強度分布67のピーク値Iの周波数λのときのカメラユニット20の分光感度は分光感度Sである。
【0033】
認識ユニット13は、灯火対応IRIS値計算の処理(S101-4)において、LEDユニット8〜10の各々に対して、各々のピーク周波数λB、λγ、λ及び各々の分光感度S、Sγ、Sを変数とした関数として計算し、更に輝度測定値入力処理(S101-9)で入力された値で補正する。
【0034】
認識ユニットは灯火対応IRIS値計算(S101-4)において、例えば次式により、各LEDユニット灯火時のIRIS値を算出する。
ここで、LEDユニット8〜10の光量の経時変化の影響が小さい場合は、式(1)によりIRIS値を算出する。
【0035】
【数1】

【0036】
また、LEDユニット8〜10の光量の経時変化の影響が大きく、経時変化の影響を補正する場合は、式(2)によりIRIS値を算出する。
【0037】
【数2】

【0038】
なお本実施の形態では、LEDユニット8〜10の発光を間欠的な発光とし消費電力を少なくするようにしているが、連続発光としてもよい。
【0039】
以上のように本発明のナンバープレート読取装置によれば、ナンバープレート読取装置の照明用装置として信号機の灯火光(LED光)を使用することができ、ナンバープレート読取装置から照明用装置を省くことができる。
これにより、ナンバープレート読取装置の諸費用、例えば機器費用や工事費用、消耗部品費用、電気代等を削減でき、大幅なライフサイクルコストの削減となって資源の節約や二酸化炭素排出削減に寄与できる。
また、ナンバープレート記載情報の読み取り時の信号機の燈火状況を判定することにより、車両が通行している時点の信号機の信号灯火部の色を得ることができ、車両の信号遵守状況、信号灯火制御と車両通行の関係、信号無視常習車両などの情報を得ることができ、ナンバープレート読取装置の機能向上、有効利用が可能となる。
【符号の説明】
【0040】
1 撮像部、2 カメラユニット、3 LEDユニット、4 進行方向、5 車両、6 認識部、7 信号灯火部、8、9,10 LEDユニット、11 制御部、12 ナンバープレート読取装置、13 認識ユニット、14 伝送ユニット、15 ナンバープレート読取中央装置、16 信号機、17 制御ユニット、18 伝送ユニット、19 信号機中央装置、21 信号灯火部、22、23、24 輝度測定器、25 外光センサ、33 発光制御信号、34 発光タイミング、35 画像読込タイミング、36 LED発光信号、65 青色LEDの発光強度分布、66 黄色LEDの発光強度分布、67 赤色LEDの発光強度分布、74 分光感度分布、80 ポール、101 撮像部、102 カメラユニット、103 照明用LEDユニット、106 認識部、107 信号灯火部、111 制御部、112 ナンバープレート読取装置(従来)、116 信号器(従来)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
道路を走行する車両のナンバープレートに記載されたナンバープレート情報を読取るナンバープレート読取装置であって、
設定した撮影条件でナンバープレートを含む車両を撮影するカメラユニットと、
前記カメラユニットに対して撮影条件を設定し、前記カメラユニットが前記撮影条件で撮影した画像からナンバープレートを検出して当該ナンバープレートに示されたナンバープレート情報を読取る認識部と、
を備え、
前記認識部は、前記車両が走行する進行方向に設置された信号器のいずれのランプが灯火しているかを示す信号灯火情報を得て、当該信号灯火情報に基づき前記撮影条件を設定することを特徴とするナンバープレート読取装置。
【請求項2】
前記ランプは、LED(Light Emitting Diode)であることを特徴とする請求項1記載のナンバープレート読取装置。
【請求項3】
前記カメラユニットは、前記LEDの発光タイミングと同期して撮影することを特徴とする請求項2記載のナンバープレート読取装置。
【請求項4】
前記信号器の赤、青、黄色の各々のランプの輝度を測定する輝度測定器を備え、
前記認識部は、前記輝度測定器が測定した輝度情報を用いて前記撮影条件を設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のナンバープレート読取装置。
【請求項5】
前記撮影条件として絞り値を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載のナンバープレート読取装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−242982(P2011−242982A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−114213(P2010−114213)
【出願日】平成22年5月18日(2010.5.18)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】