JP6524721B2 - Recognition device, recognition system, recognition program and recognition method - Google Patents
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Description
本発明は、認識装置、認識システム、認識プログラムおよび認識方法に関する。 The present invention relates to a recognition device, a recognition system, a recognition program and a recognition method.
撮像装置により撮像した画像から文字等を認識する技術が存在する。例えば、車番認識システムとして、道路を走行する車両のプレート(ナンバープレート)から文字を自動的に読み取ることが行われている。 There is a technology for recognizing characters and the like from an image captured by an imaging device. For example, as a car number recognition system, it is performed to automatically read characters from a plate (a number plate) of a vehicle traveling on a road.
車両のような高速に移動する物体の撮像画像を扱う場合においては、露光時間内での撮像素子上の露光点の移動に起因するモーションボケによる認識精度の低下が問題となりやすい。露光時間は、動画像を出力する撮像装置では、シャッターを備える場合はシャッタースピードにより決まり、シャッターを備えていない場合は1フレームの時間により決まる。静止画像を出力する撮像装置では、露光時間はシャッタースピードにより決まる。 When handling a captured image of a fast moving object such as a vehicle, a decrease in recognition accuracy due to motion blur caused by the movement of the exposure point on the imaging device within the exposure time tends to be a problem. The exposure time is determined by the shutter speed when the shutter is provided in the imaging apparatus that outputs a moving image, and is determined by the time of one frame when the shutter is not provided. In an imaging apparatus that outputs a still image, the exposure time is determined by the shutter speed.
図1はモーションボケの例を示す図であり、(a)(b)(c)は露光時間が短い場合、(d)(e)(f)は露光時間が長い場合を示している。図1(a)(d)において、各格子(セル)は撮像素子の画素を示しており、灰色の線71は撮像素子上での物体の一点の像の動きであり、黒色の線72は露光時間内での動きである。露光時間が短い(a)の場合は、(b)に示すように、1つの画素に明確な露光量の違いとして検出される。しかし、露光時間が長い(d)の場合は、(e)に示すように、移動方向に伸びた形で複数の画素にわたって露光量が検出され(色の濃さは露光量に対応)、モーションボケが発生する。車両全体を撮像した場合、露光時間が短い場合、車両は(c)に示すように鮮明に撮像されるが、露光時間が長い場合、車両は(f)に示すように全体が移動方向に沿ってボケて撮像される。 FIG. 1 is a view showing an example of motion blur, and (a), (b) and (c) show cases where the exposure time is short, and (d), (e) and (f) show cases where the exposure time is long. In each of FIGS. 1A and 1D, each lattice (cell) indicates a pixel of the image pickup device, and a gray line 71 indicates the movement of an image of one point of the object on the image pickup device. It is movement within the exposure time. In the case of (a) where the exposure time is short, as shown in (b), one pixel is detected as a clear difference in exposure. However, when the exposure time is long (d), as shown in (e), the exposure amount is detected over a plurality of pixels in a form extending in the moving direction (the color density corresponds to the exposure amount) A blur occurs. When the entire vehicle is imaged, when the exposure time is short, the vehicle is clearly imaged as shown in (c), but when the exposure time is long, the vehicle is generally along the movement direction as shown in (f) And the image is blurred.
撮像画像に含まれる文字等の認識にあたり、撮像画像は予め用意された辞書画像と照合が行われ、一致率から特定の文字であると認識される。図2は辞書画像との照合の例を示す図であり、(a)はモーションボケがない場合、(b)はモーションボケがある場合を示している。なお、撮像画像は、辞書画像との照合を行う前に、斜め方向から撮像された歪んだ画像である場合、正面から見た画像に変換される。 In recognition of characters and the like included in the captured image, the captured image is collated with a dictionary image prepared in advance, and is recognized as a specific character from the matching rate. FIG. 2 shows an example of matching with a dictionary image, where (a) shows the case where there is no motion blur and (b) shows the case where there is motion blur. In addition, a captured image is converted into the image seen from the front, when it is the distorted image imaged from the diagonal direction, before collating with a dictionary image.
モーションボケがない(a)の場合、撮像画像の白枠で囲んだ文字を認識するにあたり、辞書画像の「A」に明確に合致し、「B」には明確に合致しないと判断される。モーションボケがある(b)の場合、モーションボケにより辞書画像との差異が大きくなるため、辞書画像の「A」に合致するとも、「B」に合致しないとも判断がつかなくなる場合があり、認識精度の低下を招く。 In the case of (a) where there is no motion blur, it is determined that the character “A” in the dictionary image clearly matches and “B” does not clearly match in recognizing the character enclosed by the white frame of the captured image. If there is motion blur (b), the motion blur will increase the difference from the dictionary image, so even if it matches “A” in the dictionary image, it may not be possible to determine if it does not match “B”. Incurs a decrease in accuracy.
上述したモーションボケの発生を防止するためには、撮像時の露光時間を短くすることが有効である。しかし、露光時間を短くすることで露光量が減少するため、特に夜間における撮像時に露光量不足となる問題がある。露光量不足を防止するためには、撮像装置の感度を高めるか、照明装置の光量を増大させることが考えられる。しかし、撮像装置の感度向上にはコスト的にも限界があり、照明装置の光量増大のためには照明装置の台数や消費電力の増大を伴うことになって、いずれも困難である。 In order to prevent the occurrence of the motion blur described above, it is effective to shorten the exposure time at the time of imaging. However, since the exposure amount is reduced by shortening the exposure time, there is a problem that the exposure amount is insufficient particularly at the time of imaging at night. In order to prevent an insufficient amount of exposure, it is conceivable to increase the sensitivity of the imaging device or to increase the light amount of the illumination device. However, there is a cost limit to improving the sensitivity of the imaging device, and it is difficult to increase the light quantity of the lighting device because the number of lighting devices and the power consumption increase.
本発明は、一つの側面では、撮像画像にモーションボケが発生している状態でも文字等の認識精度の低下を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is, in one aspect, to suppress a decrease in recognition accuracy of characters and the like even in a state where motion blur occurs in a captured image.
一つの態様では、認識装置は、認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定する推定部と、辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成する生成部と、前記複数の画像のいずれかと前記生成部によって生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う認識部と、を備える。 In one aspect, the recognition device calculates the moving direction on the image of the recognition target from a plurality of images obtained by capturing the recognition target at different imaging times, and generating the motion blur generating the movement direction on the image An estimation unit for estimating a direction, a generation unit for generating a dictionary image in which a blur of a predetermined size with respect to the generation direction is added to the dictionary image, any of the plurality of images and the dictionary image generated by the generation unit And a recognition unit that recognizes the recognition target.
一つの側面として、撮像画像にモーションボケが発生している状態でも文字等の認識精度の低下を抑制することができる。 As one aspect, even in a state where motion blur occurs in a captured image, it is possible to suppress a decrease in recognition accuracy of characters and the like.
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
<構成>
図3は一実施形態にかかるシステムの構成例を示す図である。図3において、車両2が走行する道路1に対し、車両2とそのプレート3を視野とする所定の位置に照明装置4と撮像装置5が配置され、撮像装置5の撮像画像は認識装置6に入力され、認識装置6は所定の処理を経て認識結果を出力するようになっている。照明装置4は例えばLED(Light Emitting Diode)照明装置であり、撮像装置5は例えば動画像デジタルカメラである。認識装置6は例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。
<Configuration>
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a system according to an embodiment. In FIG. 3, the lighting device 4 and the imaging device 5 are disposed at predetermined positions with the vehicle 2 and the plate 3 as a field of view with respect to the road 1 on which the vehicle 2 travels. After being input, the recognition device 6 is configured to output the recognition result through predetermined processing. The illumination device 4 is, for example, a light emitting diode (LED) illumination device, and the imaging device 5 is, for example, a moving image digital camera. The recognition device 6 is, for example, an information processing device such as a personal computer.
図4は認識装置6の構成例を示す図である。図4において、認識装置6は、車両検出部601と、プレート検出部603と、プレート検出部603を構成するプレート候補抽出部604と画像変換部605と一連番号認識部607とプレート判定部609とを備えている。また、認識装置6は、モーションボケ量推定部610とモーションボケフィルタ生成部611と一時辞書生成部612と小文字認識部614と認識結果出力部615とを備えている。 FIG. 4 is a view showing a configuration example of the recognition device 6. In FIG. 4, the recognition device 6 includes a vehicle detection unit 601, a plate detection unit 603, a plate candidate extraction unit 604, an image conversion unit 605, a serial number recognition unit 607, and a plate determination unit 609 which constitute the plate detection unit 603. Is equipped. The recognition device 6 further includes a motion blur amount estimation unit 610, a motion blur filter generation unit 611, a temporary dictionary generation unit 612, a small letter recognition unit 614, and a recognition result output unit 615.
車両検出部601は、撮像装置5から動画像(静止画像のフレームが連続する画像)の撮像画像を入力する機能を有している。また、車両検出部601は、撮像画像に外観から車両と判断される物体が含まれる場合に、撮像時刻情報を伴う少なくとも2枚の静止画像を撮像画像602として一時的に保持する機能を有している。なお、撮像時刻情報を伴う少なくとも2枚の静止画像は、連続したフレームの静止画像または数フレームおきにピックアップしたフレームの静止画像である。また、車両検出部601は、車両を検出した旨の車両検出結果を出力する機能を有している。なお、撮像装置5は、シャッターを備える場合と備えない場合とがある。また、車両検出は、後続のプレート検出等の処理を効率的に行うためのものであり、処理効率をさほど考慮しなくてよい場合には撮像画像から車両検出を経ずに直接にプレート検出等を行うこともできる。 The vehicle detection unit 601 has a function of inputting a captured image of a moving image (image in which frames of a still image are continuous) from the imaging device 5. In addition, the vehicle detection unit 601 has a function of temporarily holding at least two still images accompanied by imaging time information as the imaged image 602 when the imaged image includes an object determined to be a vehicle from the appearance. ing. Note that at least two still images accompanied by imaging time information are still images of continuous frames or still images of frames picked up every few frames. Moreover, the vehicle detection part 601 has a function which outputs the vehicle detection result to the effect of having detected the vehicle. The imaging device 5 may or may not include the shutter. In addition, vehicle detection is intended to efficiently carry out subsequent processing such as plate detection etc. If it is not necessary to consider the processing efficiency so much, plate detection etc directly without passing through vehicle detection from the captured image etc. You can also do
プレート検出部603は、車両検出結果により車両検出部601が車両を検出した場合に、撮像画像602に基づいて車両のプレートを検出(プレート位置を特定)する機能を有している。 The plate detection unit 603 has a function of detecting the plate of the vehicle (specifying the plate position) based on the captured image 602 when the vehicle detection unit 601 detects the vehicle based on the vehicle detection result.
プレート候補抽出部604は、撮像画像602からプレートである可能性のある所定の形状(例えば、矩形または平行四辺形)の輪郭の画像部分を候補として抽出し、その画像上の座標位置(例えば、プレート下部の中央部の座標位置)をプレート候補位置として出力する機能を有している。 The plate candidate extraction unit 604 extracts an image portion of an outline of a predetermined shape (for example, a rectangle or a parallelogram) having a possibility of being a plate as a candidate from the captured image 602, and coordinates positions on the image (for example, The coordinate position of the central part of the lower part of the plate is output as a plate candidate position.
画像変換部605は、プレート候補抽出部604から入力したプレート候補位置に基づき、撮像画像602からプレート候補画像を切り出す機能を有している。また、画像変換部605は、輪郭の傾きと縦横比等に基づいてアフィン変換等により正面画像に変換してプレート候補画像606として一時的に保持する機能を有している。また、画像変換部605は、プレート候補画像を生成した旨を示す画像変換結果を出力する機能を有している。一般に、車両の斜め方向から撮像することになるため、プレート部分は平行四辺形状に歪んだものとなるが、正面画像に変換することで、正面画像に基づいて作成されている辞書画像との照合が可能となる。 The image conversion unit 605 has a function of cutting out a plate candidate image from the captured image 602 based on the plate candidate position input from the plate candidate extraction unit 604. Further, the image conversion unit 605 has a function of converting into a front image by affine conversion or the like based on the inclination of the contour, aspect ratio, etc. and temporarily holding it as a plate candidate image 606. Further, the image conversion unit 605 has a function of outputting an image conversion result indicating that a plate candidate image has been generated. Generally, since the image is taken from the oblique direction of the vehicle, the plate portion is distorted in a parallelogram shape, but by converting it into a front image, matching with the dictionary image created based on the front image Is possible.
一連番号認識部607は、画像変換部605から画像変換結果を入力した場合に、プレート候補画像606から一連番号用の辞書608を用いてプレート中央のサイズの大きな数字である一連番号を認識し、認識された一連番号または認識できなかった旨を示す一連番号認識結果を出力する機能を有している。なお、この構成例では、サイズの大きな数字である一連番号については、モーションボケの影響が少ないとして、辞書画像の加工は行っていない。 When the image conversion result is input from the image conversion unit 605, the serial number recognition unit 607 recognizes from the plate candidate image 606 the serial number, which is a large number at the center of the plate, using the dictionary 608 for serial numbers. It has a function of outputting a recognized serial number or a serial number recognition result indicating that it could not be recognized. In this configuration example, processing of the dictionary image is not performed on the sequence number which is a large number, on the assumption that the influence of motion blur is small.
プレート判定部609は、一連番号認識部607から入力した一連番号認識結果に基づき、プレートにおける一連番号の形式(例えば、4桁の数字列等)によりプレートであるか否か判定し、その旨を示すプレート判定結果を出力する機能を有している。 The plate determination unit 609 determines whether the plate is a plate according to the format (for example, a 4-digit number string etc.) of the plate based on the serial number recognition result input from the serial number recognition unit 607, and indicates that It has a function of outputting the plate determination result shown.
モーションボケ量推定部610は、プレート判定結果がプレートであると判定したことを示す場合に、正面画像への変換後の撮像画像上に存在するモーションボケの発生方向および大きさを推定し、モーションボケパラメータとして出力する機能を有している。モーションボケの発生方向および大きさは、モーションボケの発生方向および大きさの両方をまとめて「モーションボケ量」または単に「ボケ量」とも呼ぶ。この推定は、プレート候補抽出部604の出力するプレート候補位置(プレートであると判定されたことにより「プレート位置」となる)および画像変換部605の画像変換に用いたパラメータ(アフィン変換の行列値等)に基づいて行われる。なお、対象となる車両の代表的な速度からモーションボケの大きさを既定値として与えることができる場合には、モーションボケの発生方向のみを推定するようにしてもよい。 The motion blur amount estimation unit 610 estimates the direction and size of occurrence of motion blur present on the captured image after conversion to the front image, when it indicates that the plate determination result is determined to be a plate. It has a function to output as a blur parameter. The occurrence direction and the magnitude of motion blur collectively refer to both the occurrence direction and the magnitude of motion blur, also referred to as “motion blur amount” or simply “blur amount”. In this estimation, the plate candidate position output by the plate candidate extraction unit 604 (which is “plate position” when it is determined to be a plate) and parameters used for image conversion of the image conversion unit 605 (matrix value of affine transformation Etc.). If the magnitude of motion blur can be given as a predetermined value from the representative velocity of the target vehicle, only the direction of motion blur occurrence may be estimated.
モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610から入力したモーションボケパラメータに基づき、コンボリューション行列等によるモーションボケフィルタを生成して出力する機能を有している。 The motion blur filter generation unit 611 has a function of generating and outputting a motion blur filter based on a convolution matrix or the like based on the motion blur parameter input from the motion blur amount estimation unit 610.
一時辞書生成部612は、モーションボケフィルタ生成部611から入力したモーションボケフィルタを小文字用の辞書613の辞書画像に適用(コンボリューション演算等)することにより一時辞書を生成して出力する機能を有している。 The temporary dictionary generation unit 612 has a function of generating and outputting a temporary dictionary by applying the motion blur filter input from the motion blur filter generation unit 611 to the dictionary image of the dictionary 613 for lower case (convolution operation etc.) doing.
小文字認識部614は、一時辞書生成部612により生成された一時辞書を用い、プレート候補画像606から一連番号の部分を除いた小文字の部分から小文字を認識し、認識された小文字または認識できなかった旨を示す小文字認識結果を出力する機能を有している。 The lower case recognition unit 614 uses the temporary dictionary generated by the temporary dictionary generation unit 612 to recognize lower case letters from lower case parts excluding the serial number part from the plate candidate image 606, and recognized lower case letters or could not be recognized It has a function to output a lower case recognition result indicating that.
認識結果出力部615は、一連番号認識部607の一連番号認識結果と小文字認識部614の小文字認識結果とを含むプレート全体の認識結果を出力する機能を有している。 The recognition result output unit 615 has a function of outputting the recognition result of the entire plate including the serial number recognition result of the serial number recognition unit 607 and the small letter recognition result of the small letter recognition unit 614.
図5は認識装置6の他の構成例を示す図である。図4に示した認識装置6では、サイズの大きな数字である一連番号については、モーションボケの影響が少ないとして、辞書画像の加工は行っていなかったが、図5の構成例では、モーションボケによる影響で一連番号についても認識できない場合に備え、一連番号の認識に際しても辞書画像の加工を行うようにしている。実装として、図4または図5のいずれかの構成としてもよいし、両者の構成を含めておき、ユーザに選択させるようにしてもよいし、プレート検出の失敗頻度等に応じて自動的に切り替えるようにしてもよい。 FIG. 5 is a view showing another configuration example of the recognition device 6. In the recognition device 6 shown in FIG. 4, processing of the dictionary image is not performed on the sequence number having a large size, since the influence of motion blur is small, but in the configuration example of FIG. In preparation for the case where the serial number can not be recognized because of the influence, the dictionary image is also processed when recognizing the serial number. As the implementation, either the configuration of FIG. 4 or FIG. 5 may be used, or the configuration of both may be included and may be selected by the user, or automatically switched according to the frequency of plate detection failure or the like. You may do so.
図5において、図4の構成と異なるのは、図4におけるモーションボケ量推定部610とモーションボケフィルタ生成部611を画像変換部605の直後に移動し、一連番号認識部607の直前に一時辞書生成部612−1を設けた点である。図4における一時辞書生成部612は、新たに設けた一時辞書生成部612−1と区別するために、一時辞書生成部612−2としてある。 5 differs from the configuration of FIG. 4 in that the motion blur amount estimation unit 610 and the motion blur filter generation unit 611 in FIG. 4 are moved immediately after the image conversion unit 605 and the temporary dictionary is This is a point at which the generation unit 612-1 is provided. The temporary dictionary generation unit 612 in FIG. 4 is a temporary dictionary generation unit 612-2 to distinguish it from the newly provided temporary dictionary generation unit 612-1.
図5において、モーションボケ量推定部610とモーションボケフィルタ生成部611は処理のタイミングが異なるだけで、図4と機能は同様である。一時辞書生成部612−1は、モーションボケフィルタ生成部611から入力したモーションボケフィルタを一連番号用の辞書608の辞書画像に適用(コンボリューション演算等)することにより一時辞書を生成して出力する機能を有している。一連番号認識部607は、一時辞書生成部612−1により生成された一時辞書を用い、プレート候補画像606から一連番号を認識し、認識された一連番号または認識できなかった旨を示す一連番号認識結果を出力する機能を有している。 In FIG. 5, the motion blur amount estimation unit 610 and the motion blur filter generation unit 611 have the same functions as those in FIG. 4 except that the processing timing is different. The temporary dictionary generation unit 612-1 generates and outputs a temporary dictionary by applying the motion blur filter input from the motion blur filter generation unit 611 to the dictionary image of the dictionary 608 for serial numbers (convolution operation etc.) It has a function. The serial number recognition unit 607 recognizes the serial number from the plate candidate image 606 using the temporary dictionary generated by the temporary dictionary generation unit 612-1, and recognizes the serial number recognized or the serial number recognition indicating that it could not be recognized. It has a function to output the result.
なお、図5では一連番号の認識によりプレートを検出し、プレートが検出された後に小文字の認識を行っているが、プレートの検出を省略し、一連番号と小文字を逐次または同時に認識することもできる。 In FIG. 5, the plate is detected by the recognition of the serial number, and the small letters are recognized after the plate is detected. However, the detection of the plate can be omitted and the serial number and the small letters can be sequentially or simultaneously recognized. .
図6は認識装置6のハードウェア構成例を示す図である。図6において、認識装置6は、システムバス6001に接続されたCPU(Central Processing Unit)6002、ROM(Read Only Memory)6003、RAM(Random Access Memory)6004、NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)6005を備えている。また、認識装置6は、I/F(Interface)6006と、I/F6006に接続された、I/O(Input/Output Device)6007、HDD(Hard Disk Drive)6008、NIC(Network Interface Card)6009と、I/O6007に接続されたモニタ6010、キーボード6011、マウス6012等を備えている。I/O6007にはCD/DVD(Compact Disk/Digital Versatile Disk)ドライブ等を接続することもできる。図示のハードウェア上ではOS(Operating System)が動作し、その上で図4および図5に示した各部がコンピュータプログラム等に基づいて動作する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the recognition device 6. In FIG. 6, the recognition device 6 includes a central processing unit (CPU) 6002, a read only memory (ROM) 6003, a random access memory (RAM) 6004, and a non-volatile random access memory (NVRAM) 6005 connected to the system bus 6001. Is equipped. The recognition device 6 also includes an I / F (Input / Output Device) 6007, an HDD (Hard Disk Drive) 6008, and an NIC (Network Interface Card) 6009 connected to the I / F (Interface) 6006 and the I / F 6006. And a monitor 6010 connected to the I / O 6007, a keyboard 6011, a mouse 6012 and the like. A CD / DVD (Compact Disk / Digital Versatile Disk) drive or the like can also be connected to the I / O 6007. An OS (Operating System) operates on the illustrated hardware, and the units shown in FIGS. 4 and 5 operate based on a computer program or the like.
<動作>
図7は上記の実施形態の処理例を示すフローチャートであり、図4に示した認識装置6の処理例である。
<Operation>
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the process of the above embodiment, which is an example of the process of the recognition device 6 shown in FIG.
図7において、車両検出部601は、撮像装置5から撮像画像を入力すると(ステップS101)、撮像画像に外観から車両と判断される物体が含まれるか否かにより車両を検出したかどうか判断する(ステップS102)。車両を検出していないと判断した場合(ステップS102のNo)、撮像画像の入力(ステップS101)に戻る。車両を検出したと判断した場合(ステップS102のYes)、撮像時刻情報を伴う少なくとも2枚の静止画像(連続したフレームの静止画像または数フレームおきにピックアップしたフレームの静止画像)を撮像画像602として一時保存する(ステップS103)。そして、車両を検出した旨(併せて一時保存した撮像画像へのハンドルを持たせてもよい)の車両検出結果を出力し(ステップS104)、撮像画像の入力(ステップS101)に戻る。図8は車両検出により一時保持される撮像画像602の例を示す図であり、(a)は時刻Tにおける撮像画像、(b)は時刻T+dtにおける撮像画像を示している。 In FIG. 7, when the vehicle detection unit 601 receives a captured image from the imaging device 5 (step S101), the vehicle detection unit 601 determines whether the vehicle is detected based on whether the captured image includes an object that is determined to be a vehicle from the appearance. (Step S102). When it is determined that the vehicle is not detected (No in step S102), the process returns to the input of the captured image (step S101). When it is determined that a vehicle is detected (Yes in step S102), at least two still images (still images of continuous frames or still images of frames picked up every several frames) accompanied by imaging time information are set as the imaged image 602 It temporarily stores (step S103). Then, the vehicle detection result indicating that the vehicle has been detected (the steering wheel may be provided to the captured image temporarily stored together) is output (step S104), and the process returns to the input of the captured image (step S101). FIG. 8 is a view showing an example of a captured image 602 temporarily held by vehicle detection, where (a) shows a captured image at time T, and (b) shows a captured image at time T + dt.
図7に戻り、プレート検出部603は、車両検出部601の車両検出結果により車両を検出したか否か判断し(ステップS105)、車両を検出していない場合(ステップS105のNo)は待機する。車両を検出している場合(ステップS105のYes)、プレート候補抽出部604は、撮像画像602からプレートである可能性のある所定の形状(例えば、矩形または平行四辺形)の輪郭の画像部分を候補として抽出し、その画像上の座標位置(例えば、プレート下部の中央部の座標位置)をプレート候補位置として出力する(ステップS106)。図9はプレート候補の抽出の例を示す図であり、(a)の時刻Tにおける撮像画像と(b)の時刻T+dtにおける撮像画像のそれぞれにつき、プレートの下部中央の画像上の座標値x、yをプレート候補位置として抽出している。 Referring back to FIG. 7, the plate detection unit 603 determines whether or not the vehicle is detected based on the vehicle detection result of the vehicle detection unit 601 (step S105), and when not detecting the vehicle (No in step S105), stands by . When a vehicle is detected (Yes in step S105), the plate candidate extraction unit 604 extracts an image portion of an outline of a predetermined shape (for example, a rectangle or parallelogram) which may be a plate from the captured image 602. It is extracted as a candidate, and the coordinate position on the image (for example, the coordinate position of the central part of the lower part of the plate) is output as a plate candidate position (step S106). FIG. 9 is a view showing an example of extraction of a plate candidate, and for each of the captured image at time T in (a) and the captured image at time T + dt in (b), the coordinate value x on the image at the lower center of the plate y is extracted as a plate candidate position.
次いで、図7に戻り、画像変換部605は、プレート候補抽出部604の出力したプレート候補位置に基づき、撮像画像602からプレート候補画像を切り出す。また、画像変換部605は、輪郭の傾きと縦横比等に基づいてアフィン変換等により正面画像に変換してプレート候補画像606として一時的に保持し、プレート候補画像を生成した旨を示す画像変換結果を出力する(ステップS107)。図10は画像変換の例を示す図であり、(a)の撮像画像602に含まれる歪んだプレートの画像から、(b)の正面から見た矩形の画像に変換した様子を示している。 Next, referring back to FIG. 7, the image conversion unit 605 cuts out a plate candidate image from the captured image 602 based on the plate candidate position output from the plate candidate extraction unit 604. Further, the image conversion unit 605 converts the image into a front image by affine conversion or the like based on the inclination of the contour, aspect ratio, etc. and temporarily holds the image as a plate candidate image 606, and indicates that the plate candidate image is generated. The result is output (step S107). FIG. 10 is a diagram showing an example of image conversion, and shows a state in which the image of the distorted plate included in the captured image 602 of (a) is converted into a rectangular image seen from the front of (b).
次いで、図7に戻り、一連番号認識部607は、画像変換部605から画像変換結果を入力した場合に、プレート候補画像606から一連番号用の辞書608を用いてプレート中央のサイズの大きな数字である一連番号を認識し、認識された一連番号または認識できなかった旨を示す一連番号認識結果を出力する(ステップS108)。図11は一連番号の認識の例を示す図であり、「2345」という一連番号が認識された状態を示している。 Next, referring back to FIG. 7, when the image conversion result is input from the image conversion unit 605, the sequence number recognition unit 607 uses the dictionary 608 for the sequence number from the plate candidate image 606 and uses the large number in the plate central size. A certain serial number is recognized, and a recognized serial number or a serial number recognition result indicating that it could not be recognized is output (step S108). FIG. 11 is a diagram showing an example of recognition of the serial number, and shows a state in which the serial number "2345" is recognized.
次いで、図7に戻り、プレート判定部609は、一連番号認識部607の一連番号認識結果に基づき、プレートにおける一連番号の形式(例えば、4桁の数字列等)によりプレートであるか否か判定し、その旨を示すプレート判定結果を出力し、プレートでなかった場合(ステップS109のNo)、車両検出の待機(ステップS105)に戻る。 Next, referring back to FIG. 7, based on the serial number recognition result of the serial number recognition unit 607, the plate judgment unit 609 judges whether the plate is a plate according to the format of the serial number in the plate (for example, 4-digit numerical string etc.) If the plate is not a plate (No in step S109), the process returns to the vehicle detection standby (step S105).
プレートであると判定した場合(ステップS109のYes)、モーションボケ量推定部610は、正面画像への変換後の撮像画像上に存在するモーションボケの発生方向および大きさを推定する。この推定は、プレート候補抽出部604の出力するプレート候補位置(プレート位置)および画像変換部605の画像変換に用いたパラメータ(アフィン変換の行列値等)に基づいて行われる。また、モーションボケ量推定部610は、推定結果であるモーションボケの発生方向および大きさをモーションボケパラメータとして出力する(ステップS110)。なお、対象となる車両の代表的な速度からモーションボケの大きさを既定値として与えることができる場合には、モーションボケ量推定部610においてモーションボケの発生方向のみを推定するようにしてもよい。撮像画像からモーションボケの大きさも推定すれば、より認識精度を向上させることができる。 If it is determined to be a plate (Yes in step S109), the motion blur amount estimation unit 610 estimates the direction and size of occurrence of motion blur present on the captured image after conversion to the front image. This estimation is performed based on the plate candidate position (plate position) output from the plate candidate extraction unit 604 and the parameter (affine transformation matrix value, etc.) used for image conversion of the image conversion unit 605. Also, the motion blur amount estimation unit 610 outputs, as a motion blur parameter, the generation direction and the size of the motion blur which is the estimation result (step S110). If the magnitude of motion blur can be given as a default value from the representative speed of the target vehicle, the motion blur amount estimation unit 610 may estimate only the direction of motion blur occurrence. . If the size of the motion blur is also estimated from the captured image, the recognition accuracy can be further improved.
図12は車両の移動量およびモーションボケ量の例を示す図である。図12(a)は説明のために時刻Tにおける撮像画像と時刻T+dtにおける撮像画像とを重ねて示しており、時刻Tにおけるプレート位置(図9(a))と時刻T+dtにおけるプレート位置(図9(b))との差から、時間dtにおける画像上のx方向の移動量dxとy方向の移動量dyとが算出される。全体としての移動方向と移動距離の両方を包含したものが移動量である。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the amount of movement of the vehicle and the amount of motion blur. FIG. 12 (a) shows the captured image at time T and the captured image at time T + dt overlapped for the sake of explanation, and the plate position at time T (FIG. 9 (a)) and the plate position at time T + dt (FIG. 9) From the difference from (b), the amount of movement dx in the x direction on the image at time dt and the amount of movement dy in the y direction are calculated. The amount of movement includes both the movement direction as a whole and the movement distance.
そして、シャッター値(例えば、シャッタースピードが「1/1000」という場合には「1000」がシャッター値。シャッター値は露光時間の逆数)をsとした場合、図12(b)に示すように、x方向のボケの大きさはdx/(s・dt)、y方向のボケの大きさはdy/(s・dt)により算出(推定)される。なお、ボケの発生方向は、x方向のボケの大きさとy方向のボケの大きさの比に対するアークタンジェント(tan-1)から算出(推定)できる。 Then, if the shutter value (for example, if the shutter speed is "1/1000", the shutter value is "1000"; the shutter value is the reciprocal of the exposure time) is s, as shown in FIG. The magnitude of blur in the x direction is calculated by dx / (s · dt), and the magnitude of blur in the y direction is calculated (estimated) by dy / (s · dt). The blur generation direction can be calculated (estimated) from the arc tangent (tan −1 ) with respect to the ratio of the blur size in the x direction to the blur size in the y direction.
なお、上記のボケ量は画像変換前の画像上の値であるため、辞書画像と照合する際の正面画像上での値に変換する。図13は移動量またはモーションボケ量に対するアフィン変換の例を示す図であり、(a)に示す画像変換前の画像上でのボケ量ベクトルに画像変換部605での画像変換に用いたのと同じパラメータによるアフィン変換を施すことで、(b)に示すような正面画像上でのボケ量ベクトル(p,q)を得ることができる。ボケ量ベクトルの成分p,qはモーションボケパラメータとして出力される。 Note that the above-mentioned blur amount is a value on the image before image conversion, so it is converted to a value on the front image at the time of matching with the dictionary image. FIG. 13 is a diagram showing an example of affine transformation with respect to movement amount or motion blur amount, which is used for image transformation in the image transformation unit 605 to blur amount vector on the image before image transformation shown in (a) By applying an affine transformation using the same parameters, it is possible to obtain a blur amount vector (p, q) on the front image as shown in (b). The components p and q of the blur amount vector are output as motion blur parameters.
なお、上述の説明では撮像画像上の物体(プレート)の位置から移動量を求めるものとしたが、より精度を高めるために、実空間への逆投影を用いることができる。図14において、位置Aにあるプレートの画像と位置Bにあるプレートの画像とから移動量を算出する場合、位置Aと位置Bは撮像装置からの距離が異なるため、厳密な移動量とはならない。そこで、予め、撮像装置と視野内の各位置との物理的な距離と角度を測定しておき、位置A、Bを実空間に逆投影し、実空間上で移動量を算出し、それを画像空間に投影することで、より正確な移動量を算出することができる。移動量を算出した後の処理は前述したのと同様である。 In the above description, the movement amount is obtained from the position of the object (plate) on the captured image, but in order to further improve the accuracy, back projection to the real space can be used. In FIG. 14, when the movement amount is calculated from the image of the plate at position A and the image of the plate at position B, since the positions A and B are different in distance from the imaging device, they are not exact movement amounts. . Therefore, the physical distance and angle between the imaging device and each position in the field of view are measured in advance, the positions A and B are back-projected to the real space, and the movement amount is calculated in the real space. By projecting onto the image space, it is possible to calculate a more accurate amount of movement. The process after calculating the movement amount is the same as that described above.
次いで、図7に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610の出力するモーションボケパラメータに基づき、コンボリューション行列等によるモーションボケフィルタを生成して出力する(ステップS111)。モーションボケフィルタの生成手法について以下に説明する。 Next, referring back to FIG. 7, the motion blur filter generation unit 611 generates and outputs a motion blur filter such as a convolution matrix based on the motion blur parameters output from the motion blur amount estimation unit 610 (step S111). The motion blur filter generation method will be described below.
図15はモーションボケフィルタの生成の例を示す図である。図15において、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610からモーションボケパラメータ(x方向ボケ量p、y方向ボケ量q)を入力する(ステップS211)。 FIG. 15 is a diagram showing an example of generation of a motion blur filter. In FIG. 15, the motion blur filter generation unit 611 inputs a motion blur parameter (x-direction blur amount p, y-direction blur amount q) from the motion blur amount estimation unit 610 (step S211).
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケパラメータからモーションボケの大きさに相当する長さWと発生方向に相当する角度θ を算出する(ステップS212)。それぞれの算式は図示の通りである。 Next, the motion blur filter generation unit 611 calculates the length W corresponding to the size of the motion blur and the angle θ 1 corresponding to the generation direction from the motion blur parameter (step S212). Each equation is as illustrated.
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、仮想上のxy平面上に、長さWの線分Lを、中点が原点と重なり、x軸との傾きが角度θとなる直線を設定する(ステップS213)。仮想上のxy平面上に線分Lを引いた状態の例を図16に示している。 Next, the motion blur filter generation unit 611 sets a straight line on the virtual xy plane such that the line segment L of length W overlaps the origin with the middle point and the angle θ with the x axis (step S213). An example of a state in which a line segment L is drawn on a virtual xy plane is shown in FIG.
次いで、図15に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、xy平面上の座標値が整数となる点を中心とする縦横のサイズが1の格子を設定する(ステップS214)。図16において破線で囲まれる最小の矩形が格子となる。格子の一例をGとして示している。 Next, referring back to FIG. 15, the motion blur filter generation unit 611 sets a grid whose size in the vertical and horizontal directions is 1 around a point whose coordinate value on the xy plane is an integer (step S214). The smallest rectangle surrounded by a broken line in FIG. 16 is a grid. An example of the grid is shown as G.
次いで、図15に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、各格子(中心(m,n))と線分Lが重なる長さw(m,n)を算出する(ステップS215)。 Next, referring back to FIG. 15, the motion blur filter generation unit 611 calculates the length w (m, n) where each grid (center (m, n)) and the line segment L overlap (step S215).
そして、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケフィルタB(m,n)を
B(m,n)=w(m,n)/W
により生成して出力する(ステップS216)。
Then, the motion blur filter generation unit 611 sets the motion blur filter B (m, n) to B (m, n) = w (m, n) / W.
Are generated and output (step S216).
図17は各格子と線分が重なる長さの算出例を示す図であり、m、nで特定される各格子につき、xについてはm−0.5〜m+0.5、yについてはn−0.5〜n+0.5の値域とし、線分L上で1、それ以外では0となる関数δを用いて数値計算を行うことで、w(m,n)を算出している。 FIG. 17 is a diagram showing an example of calculation of the overlapping length of grids and line segments, and m-0.5 to m + 0.5 for x and n- for y for each grid specified by m and n. W (m, n) is calculated by performing numerical calculation using a function δ that has a value range of 0.5 to n + 0.5, and is 1 on the line segment L and 0 otherwise.
次に、図18はモーションボケフィルタの生成の他の例を示す図である。図18において、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610からモーションボケパラメータ(x方向ボケ量p、y方向ボケ量q)を入力する(ステップS221)。 Next, FIG. 18 is a view showing another example of generation of a motion blur filter. In FIG. 18, the motion blur filter generation unit 611 inputs a motion blur parameter (x-direction blur amount p, y-direction blur amount q) from the motion blur amount estimation unit 610 (step S221).
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケパラメータからモーションボケの大きさに相当する長さWと発生方向に相当する角度θ を算出する(ステップS222)。それぞれの算式は図示の通りである。 Next, the motion blur filter generation unit 611 calculates the length W corresponding to the size of the motion blur and the angle θ 1 corresponding to the generation direction from the motion blur parameter (step S222). Each equation is as illustrated.
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、仮想上のxy平面上に、長さWの線分Lを、中点が原点と重なり、x軸との傾きが角度θとなる直線を設定する(ステップS223)。仮想上のxy平面上に線分Lを引いた状態(線上の白抜きの十字と白抜きの○を除く)の例を図19(a)に示している。 Next, the motion blur filter generation unit 611 sets a straight line on the virtual xy plane such that the line segment L of length W overlaps the origin with the middle point and the angle θ with the x axis (step S223). An example of a state in which the line segment L is drawn on the virtual xy plane (except for the white cross and white circle on the line) is shown in FIG.
次いで、図18に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、線分Lを等間隔で区切った点(線分Lの片端点を含む)をli(i=0,…,N)に設定する(ステップS224)。liの座標値は、((i・W/N−W/2)cosθ,(i・W/N−W/2)sinθ))となる。図19(a)において、7等分(N=6)した場合のliを白抜きの十字で示している。 Next, returning to FIG. 18, the motion blur filter generation unit 611 sets points (including one end point of the line segment L) obtained by dividing the line segment L at equal intervals as l i (i = 0,..., N). (Step S224). The coordinate value of l i is ((i · W / N−W / 2) cos θ, (i · W / N−W / 2) sin θ)). In FIG. 19 (a), l i in the case of seven equal divisions (N = 6) is indicated by a white cross.
次いで、図18に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、liの座標値を四捨五入した値を(mi,ni)に設定する(ステップS225)。四捨五入した値の示す座標位置を図19(a)において白抜きの○で示している。なお、四捨五入する座標値として、片端点および各区切った点の座標値ではなく、各区切った線分の中点の座標値としてもよい。 Then, returning to FIG. 18, the motion blur filter generation unit 611 sets a value obtained by rounding off the coordinate values of l i the (m i, n i) (step S225). The coordinate position indicated by the rounded value is indicated by an open circle in FIG. 19 (a). Note that the coordinate values to be rounded off may not be coordinate values of one end point and each divided point, but may be coordinate values of the middle point of each divided line segment.
次いで、図18に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、m=mi,n=niとなる数をカウントし、結果をC(m,n)に設定する(ステップS226)。図19(b)にC(m,n)の例(図19(a)に対応)を示している。 Next, referring back to FIG. 18, the motion blur filter generation unit 611 counts the number of m = m i and n = n i and sets the result to C (m, n) (step S226). FIG. 19 (b) shows an example of C (m, n) (corresponding to FIG. 19 (a)).
次いで、図18に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、C(m,n)を分割数(N+1)で割ることでモーションボケフィルタを生成し出力する(ステップS227)。 Next, returning to FIG. 18, the motion blur filter generation unit 611 generates a motion blur filter by dividing C (m, n) by the number of divisions (N + 1) and outputs the motion blur filter (step S227).
次に、図20はモーションボケフィルタの生成の更に他の例を示す図である。図20において、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610からモーションボケパラメータ(x方向ボケ量p、y方向ボケ量q)を入力する(ステップS231)。 Next, FIG. 20 is a diagram showing still another example of generation of a motion blur filter. In FIG. 20, the motion blur filter generation unit 611 inputs a motion blur parameter (x-direction blur amount p, y-direction blur amount q) from the motion blur amount estimation unit 610 (step S231).
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケパラメータからモーションボケの大きさに相当する長さWと発生方向に相当する角度θ を算出する(ステップS232)。それぞれの算式は図示の通りである。 Next, the motion blur filter generation unit 611 calculates the length W corresponding to the size of the motion blur and the angle θ 1 corresponding to the generation direction from the motion blur parameter (step S232). Each equation is as illustrated.
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、仮想上のxy平面上に、長さWで幅Hの線分Lを、中点が原点と重なり、x軸との傾きが角度θとなる直線を設定する(ステップS233)。幅Hは、1×1のサイズの格子の対角線の長さよりも若干大きめに予め設定されたものである。仮想上のxy平面上に線分Lを引いた状態の例を図21に示している。 Next, the motion blur filter generation unit 611 sets a straight line having a length W and a width H at a virtual line on the virtual xy plane, the middle point overlapping the origin, and the inclination with the x axis being the angle θ (Step S233). The width H is preset to be slightly larger than the diagonal length of the 1 × 1 size grid. An example of a state in which a line segment L is drawn on a virtual xy plane is shown in FIG.
次いで、図20に戻り、モーションボケフィルタ生成部611は、xy平面上の座標値が整数となる点を中心とする縦横のサイズが1の格子を設定する(ステップS234)。 Next, referring back to FIG. 20, the motion blur filter generation unit 611 sets a grid whose size in the vertical and horizontal directions is 1 around a point whose coordinate value on the xy plane is an integer (step S234).
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、各格子(中心(m,n))と線分Lが重なる面積S(m,n)を算出する(ステップS235)。 Next, the motion blur filter generation unit 611 calculates an area S (m, n) where each grid (center (m, n)) and the line segment L overlap (step S235).
そして、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケフィルタB(m,n)を
B(m,n)=S(m,n)/WH
により生成して出力する(ステップS236)。
Then, the motion blur filter generation unit 611 sets the motion blur filter B (m, n) to B (m, n) = S (m, n) / WH.
Are generated and output (step S236).
図22は、W=7、θ=45°として生成したモーションボケフィルタの例を示す図であり、右上から左下に向かう対角線上の要素が1/7となり、その他の要素が0となっている。なお、長さWは基本格子の対角の長さを説明の都合上1としている。 FIG. 22 is a diagram showing an example of a motion blur filter generated with W = 7 and θ = 45 °, and elements on the diagonal from top right to bottom left are 1/7, and other elements are 0 . The length W has a diagonal length of the basic grid of 1 for convenience of explanation.
次いで、図7に戻り、一時辞書生成部612は、モーションボケフィルタ生成部611から入力したモーションボケフィルタを小文字用の辞書613の辞書画像に適用(コンボリューション演算等)することにより一時辞書を生成して出力する(ステップS112)。図23は一時辞書の生成の例を示す図である。原画の辞書画像にモーションボケフィルタを適用することにより一時辞書画像を生成した状態を示している。 Next, referring back to FIG. 7, the temporary dictionary generation unit 612 generates a temporary dictionary by applying the motion blur filter input from the motion blur filter generation unit 611 to the dictionary image of the dictionary 613 for lower case (convolution operation etc.) And output (step S112). FIG. 23 is a diagram showing an example of generation of a temporary dictionary. A state in which a temporary dictionary image is generated by applying a motion blur filter to the dictionary image of the original image is shown.
次いで、図7に戻り、小文字認識部614は、一時辞書生成部612により生成された一時辞書を用い、プレート候補画像606から一連番号の部分を除いた小文字の部分から小文字を認識し、認識された小文字または認識できなかった旨を示す小文字認識結果を出力する(ステップS113)。図24はモーションボケを加えた一時辞書画像との照合の例を示す図であり、撮像画像(プレート画像)上の白枠で囲んだ文字を一時辞書との照合により認識するにあたり、両者とも同じボケが生じた状態となっているため、一時辞書画像の「A」に明確に合致し、「B」には明確に合致しないと判断される。 Next, referring back to FIG. 7, the lower case recognition unit 614 recognizes and recognizes lower case letters from lower case parts excluding the serial number part from the plate candidate image 606 using the temporary dictionary generated by the temporary dictionary generation unit 612. And a lower case recognition result indicating that the upper case has not been recognized (step S113). FIG. 24 is a diagram showing an example of matching with a temporary dictionary image to which motion blurring has been added, and in recognizing characters surrounded by white frames on a captured image (plate image) by matching with a temporary dictionary, both are the same Since blurring has occurred, it is determined that the temporary dictionary image “A” is clearly matched and “B” is not clearly matched.
次いで、図7に戻り、認識結果出力部615は、一連番号認識部607の一連番号認識結果と小文字認識部614の小文字認識結果とを含む認識結果を出力し(ステップS114)、車両検出の待機(ステップS105)に戻る。 Next, referring back to FIG. 7, the recognition result output unit 615 outputs a recognition result including the serial number recognition result of the serial number recognition unit 607 and the small letter recognition result of the small letter recognition unit 614 (step S114). It returns to (step S105).
次に、図25は、図5に示した構成の認識装置6における処理例を示すフローチャートである。 Next, FIG. 25 is a flow chart showing an example of processing in the recognition device 6 having the configuration shown in FIG.
図25において、車両検出部601は、撮像装置5から撮像画像を入力すると(ステップS301)、撮像画像に外観から車両と判断される物体が含まれるか否かにより車両を検出したかどうか判断する(ステップS302)。車両を検出していないと判断した場合(ステップS302のNo)、撮像画像の入力(ステップS301)に戻る。車両を検出したと判断した場合(ステップS302のYes)、撮像時刻情報を伴う少なくとも2枚の静止画像(連続したフレームの静止画像または数フレームおきにピックアップしたフレームの静止画像)を撮像画像602として一時保存する(ステップS303)。そして、車両を検出した旨(併せて一時保存した撮像画像へのハンドルを持たせてもよい)の車両検出結果を出力し(ステップS304)、撮像画像の入力(ステップS301)に戻る。 In FIG. 25, when the vehicle detection unit 601 receives a captured image from the imaging device 5 (step S301), the vehicle detection unit 601 determines whether the vehicle is detected based on whether the captured image includes an object that is determined to be a vehicle. (Step S302). When it is determined that the vehicle is not detected (No in step S302), the process returns to the input of the captured image (step S301). When it is determined that a vehicle is detected (Yes in step S302), at least two still images (still images of continuous frames or still images of frames picked up every few frames) accompanied by imaging time information are taken as the imaged image 602 It temporarily stores (step S303). Then, the vehicle detection result indicating that the vehicle has been detected (the steering wheel may be provided to the captured image temporarily stored together) is output (step S304), and the process returns to the input of the captured image (step S301).
一方、プレート検出部603は、車両検出部601の車両検出結果により車両を検出したか否か判断し(ステップS305)、車両を検出していない場合(ステップS305のNo)は待機する。車両を検出している場合(ステップS305のYes)、プレート候補抽出部604は、撮像画像602からプレートである可能性のある所定の形状(例えば、矩形または平行四辺形)の輪郭の画像部分を候補として抽出し、その画像上の座標位置(例えば、プレート下部の中央部の座標位置)をプレート候補位置として出力する(ステップS306)。 On the other hand, the plate detection unit 603 determines whether or not the vehicle is detected based on the vehicle detection result of the vehicle detection unit 601 (step S305), and when the vehicle is not detected (No in step S305), stands by. When a vehicle is detected (Yes in step S305), the plate candidate extraction unit 604 extracts an image portion of an outline of a predetermined shape (for example, a rectangle or parallelogram) which may be a plate from the captured image 602. It is extracted as a candidate, and the coordinate position on the image (for example, the coordinate position of the central portion of the lower part of the plate) is output as a plate candidate position (step S306).
次いで、画像変換部605は、プレート候補抽出部604の出力したプレート候補位置に基づき、撮像画像602からプレート候補画像を切り出す。また、画像変換部605は、輪郭の傾きと縦横比等に基づいてアフィン変換等により正面画像に変換してプレート候補画像606として一時的に保持し、プレート候補画像を生成した旨を示す画像変換結果を出力する(ステップS307)。 Next, the image conversion unit 605 cuts out a plate candidate image from the captured image 602 based on the plate candidate position output from the plate candidate extraction unit 604. Further, the image conversion unit 605 converts the image into a front image by affine conversion or the like based on the inclination of the contour, aspect ratio, etc. and temporarily holds the image as a plate candidate image 606, and indicates that the plate candidate image is generated. The result is output (step S307).
次いで、モーションボケ量推定部610は、正面画像への変換後の撮像画像上に存在するモーションボケの発生方向および大きさを推定する。この推定は、プレート候補抽出部604の出力するプレート候補位置(プレート位置)および画像変換部605の画像変換に用いたパラメータ(アフィン変換の行列値等)に基づいて行われる。また、モーションボケ量推定部610は、推定結果であるモーションボケの発生方向および大きさをモーションボケパラメータとして出力する(ステップS308)。なお、対象となる車両の代表的な速度からモーションボケの大きさを既定値として与えることができる場合には、モーションボケ量推定部610においてモーションボケの発生方向のみを推定するようにしてもよい。 Next, the motion blur amount estimation unit 610 estimates the occurrence direction and the size of the motion blur present on the captured image after conversion to the front image. This estimation is performed based on the plate candidate position (plate position) output from the plate candidate extraction unit 604 and the parameter (affine transformation matrix value, etc.) used for image conversion of the image conversion unit 605. In addition, the motion blur amount estimation unit 610 outputs, as a motion blur parameter, the generation direction and the size of the motion blur which is the estimation result (step S308). If the magnitude of motion blur can be given as a default value from the representative speed of the target vehicle, the motion blur amount estimation unit 610 may estimate only the direction of motion blur occurrence. .
次いで、モーションボケフィルタ生成部611は、モーションボケ量推定部610の出力するモーションボケパラメータに基づき、コンボリューション行列等によるモーションボケフィルタを生成して出力する(ステップS309)。 Next, the motion blur filter generation unit 611 generates and outputs a motion blur filter based on a convolution matrix or the like based on the motion blur parameter output from the motion blur amount estimation unit 610 (step S309).
次いで、一時辞書生成部612−1は、モーションボケフィルタ生成部611の出力するモーションボケフィルタを一連番号用の辞書608の辞書画像に適用(コンボリューション演算等)することにより一時辞書を生成して出力する(ステップS310)。 Next, the temporary dictionary generation unit 612-1 generates a temporary dictionary by applying the motion blur filter output from the motion blur filter generation unit 611 to the dictionary image of the dictionary 608 for serial numbers (convolution operation etc.) It outputs (step S310).
次いで、一連番号認識部607は、一時辞書生成部612−1により生成された一時辞書を用い、プレート候補画像606から一連番号を認識し、認識された一連番号または認識できなかった旨を示す一連番号認識結果を出力する(ステップS311)。 Next, the serial number recognition unit 607 recognizes the serial number from the plate candidate image 606 using the temporary dictionary generated by the temporary dictionary generation unit 612-1, and displays a recognized serial number or a series indicating that the recognition could not be made. The number recognition result is output (step S311).
次いで、プレート判定部609は、一連番号認識部607の一連番号認識結果に基づき、プレートにおける一連番号の形式(例えば、4桁の数字列等)によりプレートであるか否か判定し、その旨を示すプレート判定結果を出力し、プレートでなかった場合(ステップS312のNo)、車両検出の待機(ステップS305)に戻る。 Next, based on the serial number recognition result of the serial number recognition unit 607, the plate judgment unit 609 judges whether the plate is a plate according to the format of the serial number (for example, a 4-digit numeral string etc.) on the plate. The plate determination result shown is output, and when it is not a plate (No in step S312), the process returns to the vehicle detection standby (step S305).
プレートであると判定した場合(ステップS312のYes)、一時辞書生成部612−2は、モーションボケフィルタ生成部611から入力したモーションボケフィルタを小文字用の辞書613の辞書画像に適用(コンボリューション演算等)することにより一時辞書を生成して出力する(ステップS313)。 When it is determined to be a plate (Yes in step S312), the temporary dictionary generation unit 612-2 applies the motion blur filter input from the motion blur filter generation unit 611 to the dictionary image of the dictionary 613 for small letters (convolution operation Etc.) to generate and output a temporary dictionary (step S313).
次いで、小文字認識部614は、一時辞書生成部612−2により生成された一時辞書を用い、プレート候補画像606から一連番号の部分を除いた小文字の部分から小文字を認識し、認識された小文字または認識できなかった旨を示す小文字認識結果を出力する(ステップS314)。 Next, the lower case recognition unit 614 recognizes a lower case character from the lower case part excluding the serial number part from the plate candidate image 606 using the temporary dictionary generated by the temporary dictionary generation unit 612-2, and recognizes the lower case The lower case recognition result indicating that the recognition could not be made is output (step S314).
そして、認識結果出力部615は、一連番号認識部607の一連番号認識結果と小文字認識部614の小文字認識結果とを含む認識結果を出力し(ステップS315)、車両検出の待機(ステップS305)に戻る。 Then, the recognition result output unit 615 outputs a recognition result including the serial number recognition result of the serial number recognition unit 607 and the small letter recognition result of the small letter recognition unit 614 (step S315), and waits for vehicle detection (step S305). Return.
<総括>
以上説明したように、本実施形態によれば、撮像装置により撮像した画像から文字等を認識する場合に、モーションボケが発生している状態でも文字等の認識精度の低下を抑制することができる。なお、撮影画像にモーションボケフィルタの逆フィルタをかける方法では、逆フィルタのサイズが大きくなり、データ処理負荷が高くなる。
<Summary>
As described above, according to the present embodiment, when characters and the like are recognized from an image captured by an imaging device, it is possible to suppress a decrease in recognition accuracy of characters and the like even in a state in which motion blur occurs. . In the method of applying the inverse filter of the motion blur filter to the captured image, the size of the inverse filter becomes large, and the data processing load becomes high.
以上、好適な実施の形態により説明した。ここでは特定の具体例を示して説明したが、特許請求の範囲に定義された広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により限定されるものと解釈してはならない。 Hereinabove, the preferred embodiments have been described. Although specific embodiments have been shown and described herein, it is apparent that various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broad spirit and scope as defined in the claims. . That is, it should not be construed as being limited by the details of the specific example and the attached drawings.
なお、モーションボケ量推定部610は、推定部の一例である。一時辞書生成部612は、生成部の一例である。小文字認識部614は、認識部の一例である。 The motion blur amount estimation unit 610 is an example of an estimation unit. The temporary dictionary generation unit 612 is an example of a generation unit. The small letter recognition unit 614 is an example of a recognition unit.
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
(付記1) 認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定する推定部と、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成する生成部と、
前記複数の画像のいずれかと前記生成部によって生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う認識部と、
を備えたことを特徴とする認識装置。
(付記2) 付記1に記載の認識装置において、
前記推定部は、前記複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向および移動量を算出し、撮像の露光時間を用いてモーションボケの発生方向および大きさを推定し、
前記生成部は、辞書画像に前記発生方向に対する前記モーションボケの大きさのボケを加えた辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識装置。
(付記3) 付記1または2のいずれか一項に記載の認識装置において、
前記生成部は、前記発生方向および前記大きさに対応したコンボリューション行列を生成し、辞書画像に前記コンボリューション行列によるコンボリューション演算を施すことで辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識装置。
(付記4) 付記3に記載の認識装置において、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる長さを前記線分の長さで除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。
(付記5) 付記3に記載の認識装置において、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の座標値、または前記線分を等間隔に区切った各区切線分の中点の座標値を四捨五入して、前記四捨五入した座標値の点の数を対応する格子の中心となる整数の格子座標値毎にカウントし、カウントした値を、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の数の合計値、または前記線分を等間隔に区切った数で、除した値を、各格子座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。
(付記6) 付記3に記載の認識装置において、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さで所定の幅の線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる面積を前記線分の面積で除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。
(付記7) 付記1乃至6のいずれか一項に記載の認識装置において、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号については原画の辞書画像による認識を行い、
プレートと認識された後の小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識装置。
(付記8) 付記1乃至6のいずれか一項に記載の認識装置において、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号および小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識装置。
(付記9) 撮像装置と照明装置と文字認識装置とを備え、
前記文字認識装置は、
認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定する推定部と、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成する生成部と、
前記複数の画像のいずれかと前記生成部によって生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う認識部と
を備えたことを特徴とする認識システム。
(付記10) 付記9に記載の認識システムにおいて、
前記推定部は、前記複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向および移動量を算出し、撮像の露光時間を用いてモーションボケの発生方向および大きさを推定し、
前記生成部は、辞書画像に前記発生方向に対する前記モーションボケの大きさのボケを加えた辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識システム。
(付記11) 付記9または10のいずれか一項に記載の認識システムにおいて、
前記生成部は、前記発生方向および前記大きさに対応したコンボリューション行列を生成し、辞書画像に前記コンボリューション行列によるコンボリューション演算を施すことで辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識システム。
(付記12) 付記11に記載の認識システムにおいて、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる長さを前記線分の長さで除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識システム。
(付記13) 付記11に記載の認識システムにおいて、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の座標値、または前記線分を等間隔に区切った各区切線分の中点の座標値を四捨五入して、前記四捨五入した座標値の点の数を対応する格子の中心となる整数の格子座標値毎にカウントし、カウントした値を、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の数の合計値、または前記線分を等間隔に区切った数で、除した値を、各格子座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識システム。
(付記14) 付記11に記載の認識システムにおいて、
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さで所定の幅の線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる面積を前記線分の面積で除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識システム。
(付記15) 付記9乃至14のいずれか一項に記載の認識システムにおいて、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号については原画の辞書画像による認識を行い、
プレートと認識された後の小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識システム。
(付記16) 付記9乃至14のいずれか一項に記載の認識システムにおいて、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号および小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識システム。
(付記17) 認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定し、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成し、
前記複数の画像のいずれかと前記生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う、
処理をコンピュータに実行させる認識プログラム。
(付記18) 付記17に記載の認識プログラムにおいて、
前記推定する処理は、前記複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向および移動量を算出し、撮像の露光時間を用いてモーションボケの発生方向および大きさを推定し、
前記生成する処理は、辞書画像に前記発生方向に対する前記モーションボケの大きさのボケを加えた辞書画像を生成する、
認識プログラム。
(付記19) 付記17または18のいずれか一項に記載の認識プログラムにおいて、
前記生成する処理は、前記発生方向および前記大きさに対応したコンボリューション行列を生成し、辞書画像に前記コンボリューション行列によるコンボリューション演算を施すことで辞書画像を生成する、
認識プログラム。
(付記20) 付記19に記載の認識プログラムにおいて、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる長さを前記線分の長さで除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
認識プログラム。
(付記21) 付記19に記載の認識プログラムにおいて、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の座標値、または前記線分を等間隔に区切った各区切線分の中点の座標値を四捨五入して、前記四捨五入した座標値の点の数を対応する格子の中心となる整数の格子座標値毎にカウントし、カウントした値を、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の数の合計値、または前記線分を等間隔に区切った数で、除した値を、各格子座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
認識プログラム。
(付記22) 付記19に記載の認識プログラムにおいて、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さで所定の幅の線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる面積を前記線分の面積で除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
認識プログラム。
(付記23) 付記17乃至22のいずれか一項に記載の認識プログラムにおいて、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号については原画の辞書画像による認識を行い、
プレートと認識された後の小文字について前記生成された辞書画像による認識を行う、
認識プログラム。
(付記24) 付記17乃至22のいずれか一項に記載の認識プログラムにおいて、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号および小文字について前記生成された辞書画像による認識を行う、
認識プログラム。
(付記25) 認識装置が、
認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定し、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成し、
前記複数の画像のいずれかと前記生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う、
ことを特徴とする認識方法。
(付記26) 付記25に記載の認識方法において、
前記推定する処理は、前記複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向および移動量を算出し、撮像の露光時間を用いてモーションボケの発生方向および大きさを推定し、
前記生成する処理は、辞書画像に前記発生方向に対する前記モーションボケの大きさのボケを加えた辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識方法。
(付記27) 付記25または26のいずれか一項に記載の認識方法において、
前記生成する処理は、前記発生方向および前記大きさに対応したコンボリューション行列を生成し、辞書画像に前記コンボリューション行列によるコンボリューション演算を施すことで辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識方法。
(付記28) 付記27に記載の認識方法において、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる長さを前記線分の長さで除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識方法。
(付記29) 付記27に記載の認識方法において、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の座標値、または前記線分を等間隔に区切った各区切線分の中点の座標値を四捨五入して、前記四捨五入した座標値の点の数を対応する格子の中心となる整数の格子座標値毎にカウントし、カウントした値を、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の数の合計値、または前記線分を等間隔に区切った数で、除した値を、各格子座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識方法。
(付記30) 付記27に記載の認識方法において、
前記生成する処理は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さで所定の幅の線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる面積を前記線分の面積で除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識方法。
(付記31) 付記25乃至30のいずれか一項に記載の認識方法において、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号については原画の辞書画像による認識を行い、
プレートと認識された後の小文字について前記生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識方法。
(付記32) 付記25乃至30のいずれか一項に記載の認識方法において、
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号および小文字について前記生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識方法。
The following sections will be further disclosed regarding the above description.
(Supplementary Note 1) Estimated by calculating the moving direction on the image of the recognition target from a plurality of images obtained by imaging the recognition target at different imaging times, and estimating the moving direction as the occurrence direction of motion blur occurring on the image Department,
A generation unit configured to generate a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the generation direction to the dictionary image;
A recognition unit that collates any one of the plurality of images with the dictionary image generated by the generation unit, and recognizes the recognition target;
A recognition device characterized by comprising.
(Supplementary Note 2) In the recognition device described in Supplementary Note 1,
The estimation unit calculates a movement direction and a movement amount on the image to be recognized from the plurality of images, and estimates a generation direction and a size of motion blur using an exposure time of imaging.
The generation unit generates a dictionary image obtained by adding a blur of the magnitude of the motion blur with respect to the generation direction to the dictionary image.
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 3) In the recognition device according to any one of supplementary notes 1 or 2,
The generation unit generates a convolution matrix corresponding to the generation direction and the size, and generates a dictionary image by performing a convolution operation using the convolution matrix on the dictionary image.
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 4) In the recognition device described in Supplementary Note 3,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and the line segment within a lattice centered on a coordinate value which is an integer The convolution matrix is generated by setting the overlap length divided by the length of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 5) In the recognition device described in Supplementary Note 3,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and divides the line segment at equal intervals and one end point of the line segment Integer coordinate value of the center of the lattice corresponding to the center of the corresponding lattice, rounding off the coordinate value of or the coordinate value of the midpoint of each dividing line segment dividing the line segment at equal intervals, and rounding off the number of points of the rounded off coordinate value The value obtained by counting each value and dividing the line segment by the total value of the number of points obtained by dividing the line segment at equal intervals and the number of one end points of the line segment, or the number obtained by dividing the line segment at equal intervals The convolution matrix is generated by setting the matrix position corresponding to each lattice coordinate value.
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 6) In the recognition device described in Supplementary Note 3,
The generation unit sets a line segment of a predetermined width at an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and in a grid centered on coordinate values that are integers The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the area overlapping the line segment by the area of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 7) In the recognition device according to any one of supplementary notes 1 to 6,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
The plate number of the plate is recognized by a dictionary image of the original image,
Recognize the lower case after being recognized as a plate using the dictionary image generated by the generator
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 8) In the recognition device according to any one of supplementary notes 1 to 6,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
Recognize the serial number and the lower case of the plate with the dictionary image generated by the generator
A recognition device characterized by
(Supplementary Note 9) An imaging device, a lighting device, and a character recognition device are provided.
The character recognition device
An estimation unit that calculates a moving direction on the image of the recognition target from a plurality of images at different times of imaging, which are obtained by imaging the recognition target, and estimating the movement direction as the occurrence direction of motion blur occurring on the image;
A generation unit configured to generate a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the generation direction to the dictionary image;
A recognition system comprising: a recognition unit that collates any one of the plurality of images with a dictionary image generated by the generation unit and performs recognition of the recognition target.
(Supplementary Note 10) In the recognition system described in Supplementary Note 9,
The estimation unit calculates a movement direction and a movement amount on the image to be recognized from the plurality of images, and estimates a generation direction and a size of motion blur using an exposure time of imaging.
The generation unit generates a dictionary image obtained by adding a blur of the magnitude of the motion blur with respect to the generation direction to the dictionary image.
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 11) In the recognition system according to any one of supplementary notes 9 or 10,
The generation unit generates a convolution matrix corresponding to the generation direction and the size, and generates a dictionary image by performing a convolution operation using the convolution matrix on the dictionary image.
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 12) In the recognition system described in supplementary note 11,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and the line segment within a lattice centered on a coordinate value which is an integer The convolution matrix is generated by setting the overlap length divided by the length of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 13) In the recognition system described in supplementary note 11,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and divides the line segment at equal intervals and one end point of the line segment Integer coordinate value of the center of the lattice corresponding to the center of the corresponding lattice, rounding off the coordinate value of or the coordinate value of the midpoint of each dividing line segment dividing the line segment at equal intervals, and rounding off the number of points of the rounded off coordinate value The value obtained by counting each value and dividing the line segment by the total value of the number of points obtained by dividing the line segment at equal intervals and the number of one end points of the line segment, or the number obtained by dividing the line segment at equal intervals The convolution matrix is generated by setting the matrix position corresponding to each lattice coordinate value.
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 14) In the recognition system described in supplementary note 11,
The generation unit sets a line segment of a predetermined width at an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and in a grid centered on coordinate values that are integers The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the area overlapping the line segment by the area of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 15) In the recognition system according to any one of supplementary notes 9 to 14,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
The plate number of the plate is recognized by a dictionary image of the original image,
Recognize the lower case after being recognized as a plate using the dictionary image generated by the generator
A recognition system characterized by
(Supplementary Note 16) In the recognition system according to any one of supplementary notes 9 to 14,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
Recognize the serial number and the lower case of the plate with the dictionary image generated by the generator
A recognition system characterized by
(Supplementary note 17) A movement direction on the image of the recognition target is calculated from a plurality of images of the recognition target imaged at different imaging times, and the movement direction is estimated to be a generation direction of motion blur occurring on the image
Generating a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the direction of occurrence to the dictionary image;
Collating any of the plurality of images with the generated dictionary image to recognize the recognition target;
A recognition program that causes a computer to execute a process.
(Supplementary Note 18) In the recognition program described in supplementary note 17,
The estimation process calculates the movement direction and movement amount on the image to be recognized from the plurality of images, and estimates the generation direction and size of motion blur using the exposure time of imaging,
The generating process generates a dictionary image in which a blur of the magnitude of the motion blur with respect to the generation direction is added to the dictionary image.
Recognition program.
(Supplementary Note 19) In the recognition program according to any one of supplementary notes 17 or 18,
The generation processing generates a convolution matrix corresponding to the generation direction and the size, and generates a dictionary image by performing a convolution operation using the convolution matrix on the dictionary image.
Recognition program.
(Supplementary Note 20) In the recognition program described in supplementary note 19,
The generation process sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and the line segment within a lattice centered on a coordinate value which is an integer The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the overlapping length by the length of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
Recognition program.
(Supplementary Note 21) In the recognition program described in supplementary note 19,
In the processing to be generated, a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size is set on a virtual xy plane, and a point obtained by dividing the line segment at equal intervals and a piece of the line segment Round off the coordinate value of the end point or the coordinate value of the midpoint of each dividing line segment dividing the line segment at equal intervals, and the number of points of the rounded coordinate value is an integral number of grid coordinates that is the center of the corresponding grid A value obtained by counting for each value and dividing the counted value by the total value of the number of points obtained by dividing the line segment at equal intervals and the number of one end points of the line segment, or by the number obtained by dividing the line segment at equal intervals To generate the convolution matrix by setting the matrix positions to matrix positions corresponding to respective lattice coordinate values,
Recognition program.
(Supplementary Note 22) In the recognition program described in supplementary note 19,
The processing for generating sets a line segment of a predetermined width at an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and in a grid centered on coordinate values that are integers The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the area overlapping the line segment by the area of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each lattice.
Recognition program.
(Supplementary Note 23) In the recognition program according to any one of supplementary notes 17 to 22,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
The plate number of the plate is recognized by a dictionary image of the original image,
Recognize the lower case after being recognized as a plate with the generated dictionary image
Recognition program.
(Supplementary Note 24) In the recognition program according to any one of supplementary notes 17 to 22,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
Recognize the sequence number and lower case of the plate with the generated dictionary image
Recognition program.
(Supplementary Note 25)
The moving direction on the image of the recognition target is calculated from a plurality of images of the recognition target imaged at different imaging times, and the movement direction is estimated as the occurrence direction of motion blur occurring on the image,
Generating a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the direction of occurrence to the dictionary image;
Collating any of the plurality of images with the generated dictionary image to recognize the recognition target;
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 26) In the recognition method described in Supplementary Note 25,
The estimation process calculates the movement direction and movement amount on the image to be recognized from the plurality of images, and estimates the generation direction and size of motion blur using the exposure time of imaging,
The generating process generates a dictionary image in which a blur of the magnitude of the motion blur with respect to the generation direction is added to the dictionary image.
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 27) In the recognition method according to any one of supplementary notes 25 or 26,
The generation processing generates a convolution matrix corresponding to the generation direction and the size, and generates a dictionary image by performing a convolution operation using the convolution matrix on the dictionary image.
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 28) In the recognition method described in supplementary note 27,
The generation process sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and the line segment within a lattice centered on a coordinate value which is an integer The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the overlapping length by the length of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 29) In the recognition method according to supplementary note 27,
In the processing to be generated, a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size is set on a virtual xy plane, and a point obtained by dividing the line segment at equal intervals and a piece of the line segment Round off the coordinate value of the end point or the coordinate value of the midpoint of each dividing line segment dividing the line segment at equal intervals, and the number of points of the rounded coordinate value is an integral number of grid coordinates that is the center of the corresponding grid A value obtained by counting for each value and dividing the counted value by the total value of the number of points obtained by dividing the line segment at equal intervals and the number of one end points of the line segment, or by the number obtained by dividing the line segment at equal intervals To generate the convolution matrix by setting the matrix positions to matrix positions corresponding to respective lattice coordinate values,
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 30) In the recognition method according to supplementary note 27,
The processing for generating sets a line segment of a predetermined width at an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and in a grid centered on coordinate values that are integers The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the area overlapping the line segment by the area of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each lattice.
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 31) In the recognition method according to any one of supplementary notes 25 to 30,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
The plate number of the plate is recognized by a dictionary image of the original image,
Recognize the lower case after being recognized as a plate with the generated dictionary image
A recognition method characterized by
(Supplementary Note 32) In the recognition method according to any one of supplementary notes 25 to 30,
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
Recognize the sequence number and lower case of the plate with the generated dictionary image
A recognition method characterized by
1 道路
2 車両
3 プレート
4 照明装置
5 撮像装置
6 認識装置
601 車両検出部
602 撮像画像
603 プレート検出部
604 プレート候補抽出部
605 画像変換部
606 プレート候補画像
607 一連番号認識部
608 辞書
609 プレート判定部
610 モーションボケ量推定部
611 モーションボケフィルタ生成部
612、612−1、612−2 一時辞書生成部
613 辞書
614 小文字認識部
615 認識結果出力部
Reference Signs List 1 road 2 vehicle 3 plate 4 illumination device 5 imaging device 6 recognition device 601 vehicle detection unit 602 captured image 603 plate detection unit 604 plate candidate extraction unit 605 image conversion unit 606 plate candidate image 607 serial number recognition unit 608 dictionary 609 plate determination unit 610 motion blur amount estimation unit 611 motion blur filter generation unit 612, 612-1, 612-2 temporary dictionary generation unit 613 dictionary 614 lower case recognition unit 615 recognition result output unit
Claims (11)
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成する生成部と、
前記複数の画像のいずれかと前記生成部によって生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う認識部と、
を備えたことを特徴とする認識装置。 An estimation unit that calculates a moving direction on the image of the recognition target from a plurality of images at different times of imaging, which are obtained by imaging the recognition target, and estimating the movement direction as the occurrence direction of motion blur occurring on the image;
A generation unit configured to generate a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the generation direction to the dictionary image;
A recognition unit that collates any one of the plurality of images with the dictionary image generated by the generation unit, and recognizes the recognition target;
A recognition device characterized by comprising.
前記推定部は、前記複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向および移動量を算出し、撮像の露光時間を用いてモーションボケの発生方向および大きさを推定し、
前記生成部は、辞書画像に前記発生方向に対する前記モーションボケの大きさのボケを加えた辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識装置。 In the recognition device according to claim 1,
The estimation unit calculates a movement direction and a movement amount on the image to be recognized from the plurality of images, and estimates a generation direction and a size of motion blur using an exposure time of imaging.
The generation unit generates a dictionary image obtained by adding a blur of the magnitude of the motion blur with respect to the generation direction to the dictionary image.
A recognition device characterized by
前記生成部は、前記発生方向および前記大きさに対応したコンボリューション行列を生成し、辞書画像に前記コンボリューション行列によるコンボリューション演算を施すことで辞書画像を生成する、
ことを特徴とする認識装置。 The recognition device according to any one of claims 1 or 2.
The generation unit generates a convolution matrix corresponding to the generation direction and the size, and generates a dictionary image by performing a convolution operation using the convolution matrix on the dictionary image.
A recognition device characterized by
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる長さを前記線分の長さで除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。 In the recognition device according to claim 3,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and the line segment within a lattice centered on a coordinate value which is an integer The convolution matrix is generated by setting the overlap length divided by the length of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition device characterized by
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さの線分を設定し、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の座標値、または前記線分を等間隔に区切った各区切線分の中点の座標値を四捨五入して、前記四捨五入した座標値の点の数を対応する格子の中心となる整数の格子座標値毎にカウントし、カウントした値を、前記線分を等間隔に区切った点および前記線分の片端点の数の合計値、または前記線分を等間隔に区切った数で、除した値を、各格子座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。 In the recognition device according to claim 3,
The generation unit sets a line segment of an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and divides the line segment at equal intervals and one end point of the line segment Integer coordinate value of the center of the lattice corresponding to the center of the corresponding lattice, rounding off the coordinate value of or the coordinate value of the midpoint of each dividing line segment dividing the line segment at equal intervals, and rounding off the number of points of the rounded off coordinate value The value obtained by counting each value and dividing the line segment by the total value of the number of points obtained by dividing the line segment at equal intervals and the number of one end points of the line segment, or the number obtained by dividing the line segment at equal intervals The convolution matrix is generated by setting the matrix position corresponding to each lattice coordinate value.
A recognition device characterized by
前記生成部は、仮想的なxy平面上に前記発生方向および前記大きさに対応した角度および長さで所定の幅の線分を設定し、整数となる座標値を中心とした格子内での前記線分と重なる面積を前記線分の面積で除した値を、各格子の座標値に対応する行列位置に設定することで、前記コンボリューション行列を生成する、
ことを特徴とする認識装置。 In the recognition device according to claim 3,
The generation unit sets a line segment of a predetermined width at an angle and a length corresponding to the generation direction and the size on a virtual xy plane, and in a grid centered on coordinate values that are integers The convolution matrix is generated by setting the value obtained by dividing the area overlapping the line segment by the area of the line segment at a matrix position corresponding to the coordinate value of each grid.
A recognition device characterized by
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号については原画の辞書画像による認識を行い、
プレートと認識された後の小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識装置。 The recognition apparatus according to any one of claims 1 to 6.
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
The plate number of the plate is recognized by a dictionary image of the original image,
Recognize the lower case after being recognized as a plate using the dictionary image generated by the generator
A recognition device characterized by
前記認識対象は車両のプレート上の文字であり、
前記プレートの一連番号および小文字について前記生成部によって生成された辞書画像による認識を行う、
ことを特徴とする認識装置。 The recognition apparatus according to any one of claims 1 to 6.
The recognition object is a character on a plate of a vehicle,
Recognize the serial number and the lower case of the plate with the dictionary image generated by the generator
A recognition device characterized by
前記文字認識装置は、
認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定する推定部と、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成する生成部と、
前記複数の画像のいずれかと前記生成部によって生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う認識部と
を備えたことを特徴とする認識システム。 An imaging device, a lighting device, and a character recognition device;
The character recognition device
An estimation unit that calculates a moving direction on the image of the recognition target from a plurality of images at different times of imaging, which are obtained by imaging the recognition target, and estimating the movement direction as the occurrence direction of motion blur occurring on the image;
A generation unit configured to generate a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the generation direction to the dictionary image;
A recognition system comprising: a recognition unit that collates any one of the plurality of images with a dictionary image generated by the generation unit and performs recognition of the recognition target.
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成し、
前記複数の画像のいずれかと前記生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う、
処理をコンピュータに実行させる認識プログラム。 The moving direction on the image of the recognition target is calculated from a plurality of images of the recognition target imaged at different imaging times, and the movement direction is estimated as the occurrence direction of motion blur occurring on the image,
Generating a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the direction of occurrence to the dictionary image;
Collating any of the plurality of images with the generated dictionary image to recognize the recognition target;
A recognition program that causes a computer to execute a process.
認識対象を撮像した、撮像時期が異なる複数の画像から前記認識対象の画像上の移動方向を算出し、該移動方向を、画像上に発生するモーションボケの発生方向と推定し、
辞書画像に前記発生方向に対する所定の大きさのボケを加えた辞書画像を生成し、
前記複数の画像のいずれかと前記生成された辞書画像とを照合し、前記認識対象の認識を行う、
ことを特徴とする認識方法。 The recognition device
The moving direction on the image of the recognition target is calculated from a plurality of images of the recognition target imaged at different imaging times, and the movement direction is estimated as the occurrence direction of motion blur occurring on the image,
Generating a dictionary image obtained by adding a blur of a predetermined size to the direction of occurrence to the dictionary image;
Collating any of the plurality of images with the generated dictionary image to recognize the recognition target;
A recognition method characterized by
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