JP7329981B2

JP7329981B2 - ナンバープレート認識装置、圧縮方法、及びプログラム

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Publication number: JP7329981B2
Application number: JP2019115304A
Authority: JP
Inventors: 博之中山; 伸行尾張; 直哉山西; 洋平小島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2023-08-21
Anticipated expiration: 2039-06-21
Also published as: JP2021002192A

Description

本発明は、ナンバープレート認識装置、圧縮方法、及びプログラムに関する。

有料道路の料金所には、車両が備えるナンバープレートを撮影して車両番号を認識するナンバープレート認識装置が設けられている場合がある。ナンバープレート認識装置は、料金所の車線に車両が進入したことを検知すると、カメラにより車両の前面部を撮影して、画像メモリに格納する。そして、ナンバープレート認識装置は、画像メモリ内に格納された画像に所定の画像処理を施すことにより、ナンバープレート内の文字認識を行う。これにより、ナンバープレート認識装置は、車線に進入した車両のナンバープレート情報を取得することができる（例えば、特許文献１を参照）。

特開平６－２７４７８８号公報

カメラにより撮影された画像は、ナンバープレート認識装置により文字認識ができなかった場合、料金所の係員による目視確認、認識率向上のための分析等に用いる場合がある。そうすると、ナンバープレート認識装置は、文字認識処理を行った後もこれら画像を保持しておく必要があるので、画像メモリの容量を十分大きくする必要があった。このため、画像メモリの容量の増大を抑制するために、画像サイズを削減させることが望まれていた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、画像サイズを削減することができるナンバープレート認識装置、圧縮方法、及びプログラムを提供する。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
本発明の第１の態様によれば、車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置（１０）は、前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理部（１１０）と、前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理部（１１１）と、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部（１１２）と、を備える。前記圧縮処理部（１１２）は、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置は、ナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域の圧縮率を低くして劣化を抑制するとともに、ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域の圧縮率を高くして画像サイズを効果的に削減することができる。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係るナンバープレート認識装置（１０）において、前記区分け処理部（１１１）は、過去に取得した前記画像に基づいて、前記撮影処理部（１１０）が取得した前記画像における前記ナンバープレートの推定位置を求め、当該推定位置を含む所定の範囲を前記第１領域として設定する。
ナンバープレート認識装置が撮影する画像内におけるナンバープレートの位置は、撮影対象となる車線の幅、形状、車両の走行位置等に応じて変化する可能性がある。しかしながら、ナンバープレート認識装置は、過去に取得した複数の画像から、当該車線を走行する車両のナンバープレートの位置を推定することができるので、どのような車線を撮影対象としても、第１領域と第２領域とを精度よく区分けすることができる。

本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係るナンバープレート認識装置（１０）において、前記区分け処理部（１１１）は、前記推定位置を中心とした水平方向における所定の範囲を前記第１領域として設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置は、ナンバープレートの推定位置を基準として、第１領域の水平方向における範囲を容易に設定することができる。

本発明の第４の態様によれば、第２又は第３の態様に係るナンバープレート認識装置（１０）において、前記区分け処理部（１１１）は、前記推定位置を中心とした垂直方向における所定の範囲を前記第１領域として設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置は、ナンバープレートの推定位置を基準として、第１領域の垂直方向における範囲を容易に設定することができる。

本発明の第５の態様によれば、第１から第４の何れか一の態様に係るナンバープレート認識装置（１０）において、前記区分け処理部（１１１）は、前記画像のうち前記車両が含まれる可能性が低い第３領域を更に区分けし、前記圧縮処理部（１１２）は、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置は、画像から車両が含まれない不要な領域を削除することができるので、画像サイズを更に削減させることができる。

本発明の第６の態様によれば、車線のアイランド上に設置され、前記車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置（１０）は、前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理部（１１０）と、前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理部（１１１）と、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部（１１２）と、を備える。前記圧縮処理部（１１２）は、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置は、車両が含まれる可能性が低い第３領域を削除することにより、画像サイズを大きく削減することができる。

本発明の第７の態様によれば、圧縮方法は、車両の到来タイミングに応じて当該車両のナンバープレートを含む画像を取得する撮影処理ステップと、前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理ステップと、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、を有する。前記圧縮処理ステップにおいて、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する。

本発明の第８の態様によれば、圧縮方法は、車両の到来タイミングに応じて当該車両のナンバープレートを含む画像を取得する撮影処理ステップと、前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理ステップと、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、を有する。前記圧縮処理ステップにおいて、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する。

本発明の第９の態様によれば、車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置（１０）のコンピュータ（９００）を機能させるプログラムは、前記コンピュータ（９００）に、前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理ステップと、前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理ステップと、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、を実行させる。前記圧縮処理ステップにおいて、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する。

本発明の第１０の態様によれば、車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置（１０）のコンピュータ（９００）を機能させるプログラムは、前記コンピュータ（９００）に、前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理ステップと、前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理ステップと、前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、を実行させる。前記圧縮処理ステップにおいて、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する。

本発明に係るナンバープレート認識装置、圧縮方法、及びプログラムによれば、画像サイズを削減することができる。

第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の概略図である。第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能構成を示す図である。第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の処理の一例を示すフローチャートである。第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。第２の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の概略図である。第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の処理の一例を示すフローチャートである。第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。少なくとも一の実施形態に係るナンバープレート認識装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置１０について、図１～図４を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る料金所の上面図である。
本実施形態では、ナンバープレート認識装置１０が有料道路の料金所に設けられている態様を例として説明する。料金所は、有料道路の入口又は出口に設けられ、有料道路を走行する車両から通行料金を収受するための施設である。図１に示すように、料金所は、有料道路と一般道路とを接続される車線Ｌと、車線Ｌの路側に敷設されたアイランドＩとを有している。なお、以下の説明において、車線Ｌの延在方向（図１の±Ｘ方向）を「車線方向」、車線方向と水平に直交する方向（図１の±Ｙ方向）を「車線幅方向」とも記載する。

また、図１に示すように、料金所のアイランドＩ上には、車両Ａから通行料金を収受する際に用いる機器として、ナンバープレート認識装置１０と、車両検知器２０とが設置されている。

車両検知器２０は、車線Ｌの最も上流側の検知位置Ｘ１に設けられ、車両Ａの車線Ｌへの進入を検知する。例えば、本実施形態に係る車両検知器２０は、車線幅方向の一方側（＋Ｙ側）のアイランドＩ上に設置された投光塔と、車線幅方向の他方側（－Ｙ側）のアイランドＩ上に設置された受光塔との一対から構成される、いわゆる透過型の車両検知器である。車両検知器２０は、投光塔の投光素子から投光された光を受光塔の受光素子が受光した否かに応じて、車両Ａが車線Ｌ上の検知位置Ｘ１に存在するか否かを検知する。なお、他の実施形態では、車両検知器２０は、反射型の車両検知器であってもよい。

ナンバープレート認識装置１０は、アイランドＩ上に設置され、車線Ｌを走行する車両Ａのナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報（ナンバープレートのサイズ及び色、ナンバープレート上の文字等）を読み取る。

図１に示すように、ナンバープレート認識装置１０は、車線幅方向の他方側（＋Ｙ側）のアイランドＩ上において、検知位置Ｘ１よりも車線方向下流側（＋Ｘ側）の位置に設置される。ナンバープレート認識装置１０は、車線方向上流側（－Ｘ側）の検知位置Ｘ１を向くカメラ１２を有している。具体的には、カメラ１２は、その光軸ＡＸが車線Ｌの路面から所定の高さにおいて、車線Ｌの幅方向中央付近で検知位置Ｘ１と交差するように配置されている。これにより、カメラ１２は、検知位置Ｘ１に到来した車両Ａのナンバープレートを含む前面を撮影することができる。

また、ナンバープレート認識装置１０は、カメラ１２により撮影されて取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、ナンバープレートの色、サイズ、ナンバープレート上に記された文字等を含むナンバープレート情報を読み取る。

（機能構成）
図２は、第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能構成を示す図である。
図２に示すように、ナンバープレート認識装置１０は、ＣＰＵ１１と、カメラ１２と、入出力部１３と、記憶媒体１４と、を備えている。

ＣＰＵ１１は、ナンバープレート認識装置１０の全体の動作を司るプロセッサであり、所定のプログラムに従って撮影処理部１１０、区分け処理部１１１、圧縮処理部１１２、認識処理部１１３としての機能を発揮する。

撮影処理部１１０は、車両Ａの到来タイミングに応じて当該車両Ａのナンバープレートを含む画像を取得する。具体的には、撮影処理部１１０は、車両検知器２０から車両Ａが存在することを示す検知信号を受信すると、車両Ａが検知位置Ｘ１に到来したと判断して、当該車両Ａの前面の画像をカメラ１２により撮影して取得する。

区分け処理部１１１は、撮影処理部１１０が取得した画像のうち、当該車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、第１領域よりもナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする。

圧縮処理部１１２は、撮影処理部１１０が取得した画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する。本実施形態に係る圧縮処理部１１２は、第１領域の圧縮率が、第２領域の圧縮率よりも低くなるように、第１領域及び第２領域の圧縮率を設定する。

認識処理部１１３は、撮影処理部１１０が取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、車両Ａのナンバープレート情報（ナンバープレートのサイズ及び色、ナンバープレート上の文字等）を読み取る。

入出力部１３は、外部機器との間で各種情報の入出力を行う。例えば、本実施形態に係る入出力部１３は、車両検知器２０から車両Ａの存在を検知したか否かを示す検知信号の入力を受け付ける。また、入出力部１３は、圧縮処理部１１２により圧縮された画像、認識処理部１１３により読み取られたナンバープレート情報等を他の機器（例えば不図示のサーバ等）に出力してもよい。

記憶媒体１４には、圧縮処理部１１２により圧縮された画像等が記憶される。

ここで、ナンバープレート認識装置１０が取得した画像は、認識処理部１１３によりナンバープレート情報の読み取りに用いられる他、後に車両Ａの視覚的特徴（ナンバープレート等の文字情報、車高、車幅、形状、搭乗者の顔等）を目視確認する目的、ナンバープレートの認識失敗の原因を解析する目的等のために利用される場合がある。このため、ナンバープレート認識装置１０が取得する画像は、ナンバープレート周辺のみならず、車両Ａの前面が含まれていることが望ましい。

また、ナンバープレート認識装置１０が正しくナンバープレート上の文字を読み取るために、ナンバープレート上の文字が画像に鮮明に表れている必要がある。例えば、ナンバープレートの文字線幅が「４ｍｍ」である場合、ナンバープレートを含む画像の水平方向における解像度は、その倍の解像度の「２ｍｍ／画素」であることが望ましい。このため、本実施形態では、「２ｍｍ／画素」を規定の解像度として設定する。

本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、撮影した画像を、規定の解像度を満たした状態で、且つ、画像の記憶容量が増大しないように規定の画像サイズで記憶、出力する。なお、規定サイズは、例えば「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」であるとする。

しかしながら、例えば、本実施形態では、カメラ１２の光軸ＡＸは、図１に示すように車線方向（±Ｘ方向）に対し傾斜している。したがって、カメラ１２により検知位置Ｘ１を撮影したとき、カメラ１２から見た水平方向の視野幅（図１の視野幅ＨＲ１）に対して、車線方向（±Ｘ方向）から見た水平方向の視野幅（図１の視野幅ＨＲ２）は大きくなっている。そうすると、撮影した画像を水平方向における規定サイズ（例えば、１０００画素）に単純に圧縮した場合、視野幅ＨＲ１では規定の解像度を満たしていたとしても、視野幅ＨＲ２では規定の解像度を下回ってしまい、ナンバープレート情報を正確に読み取れなくなる可能性がある。

ところで、カメラ１２の画素数は任意に設定できず、且つ、車両Ａの走行位置が変動することを考慮すると、撮影された画像には車両Ａが存在する部分と、車両Ａが存在しない部分（道路等の背景）との両方が含まれることとなる。例えば、車両Ａの前面について車体上端まで撮影されるように垂直方向の範囲（視野高さ）を基準として撮影領域を設定したとする。そうすると、画像の水平方向の外側には、車両Ａが存在しない部分が含まれることが想定される。したがって、画像の車両Ａが存在しない範囲を圧縮して、水平方向における画像サイズを削減することが考えられる。このような考察のもと、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、記憶媒体１４に記憶する前に、以下に説明する処理を実行して、撮影した画像を規定サイズに圧縮する。

（処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の処理の一例を示すフローチャートである。
図４は、第１の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。
以下、図３～図４を参照しながら、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０が実行する一連の処理について説明する。

図３に示すように、まず、撮影処理部１１０は、車両Ａが検知位置Ｘ１に到来したか否かを判断する（ステップＳ１）。

撮影処理部１１０は、車両検知器２０から車両Ａが存在することを示す検知信号を受信していない場合、車両Ａが検知位置Ｘ１に到来していない判断する（ステップＳ１：ＮＯ）。この場合、撮影処理部１１０は、車両検知器２０から次の検知信号を受信するまで待機する。

一方、撮影処理部１１０は、車両検知器２０から車両Ａが存在することを示す検知信号を受信すると、車両Ａが検知位置Ｘ１に到来したと判断し（ステップＳ１：ＹＥＳ）、カメラ１２に車両Ａを撮影させて、図４に示すような車両Ａのナンバープレートを含む画像Ｄ１を取得する（ステップＳ２）。ここで、撮影処理部１１０が取得する画像のサイズは、規定サイズ（「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」）よりも水平方向に大きくなっている。

次に、区分け処理部１１１は、画像Ｄ１の水平方向におけるナンバープレートの推定中心位置Ｃ１（図４）を求める（ステップＳ３）。例えば、記憶媒体１４には、画像の水平方向及び垂直方向におけるナンバープレートの中心位置の初期値が予め記憶されているとする。区分け処理部１１１は、記憶媒体１４に画像が蓄積されていない場合、当該初期値をナンバープレートの推定中心位置Ｃ１として設定する。また、記憶媒体１４に過去に取得された複数の画像が蓄積されている場合、区分け処理部１１１は、複数の画像それぞれのナンバープレートの水平方向における中心位置を特定し、図４に示すように画像Ｄ１のこの中心位置の出現頻度を表すナンバープレート統計情報Ｆ１を作成する。そして、区分け処理部１１１は、出現頻度の最も高い位置を、ナンバープレートの水平方向における中心位置であると推定し、推定中心位置Ｃ１を更新する。なお、区分け処理部１１１は、図３の一連の処理とは別に、ナンバープレート統計情報Ｆ１を作成する処理を予め行っておくようにしてもよい。

次に、区分け処理部１１１は、図４に示すように、ナンバープレートの推定中心位置Ｃ１を基準として、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を区分けする（ステップＳ４）。具体的には、区分け処理部１１１は、推定中心位置Ｃ１を中心とした所定の幅Ｗ１、高さＨ１の範囲を、ナンバープレートが含まれる可能性が高いナンバープレート撮影領域ＮＰとして設定する。そして、区分け処理部１１１は、画像Ｄ１のうち、ナンバープレート撮影領域ＮＰを含む水平方向内側の範囲（推定中心位置Ｃ１を中心とした幅Ｗ１の範囲）を第１領域とし、ナンバープレート撮影領域ＮＰよりも水平方向外側（左右）の範囲を第２領域として設定する。上述のように、推定中心位置Ｃ１は可変となるので、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は画像Ｄ１を取得する毎に動的に変化する。これにより、車線Ｌの幅、形状、車両Ａの走行位置等に応じて適切な第１領域Ｒ１及び第２領域が設定されることとなる。

次に、圧縮処理部１１２は、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ１を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する（ステップＳ５）。本実施形態の例では、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ１を、規定サイズである「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」に圧縮する。本実施形態に係る圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１については規定の解像度（「２ｍｍ／画素」）を維持するために圧縮を行わず、第２領域Ｒ２については既知の圧縮処理技術を用いて、規定サイズを超過した分の圧縮を行う。即ち、第１領域Ｒ１の圧縮率は、第２領域Ｒ２の圧縮率よりも低く設定されることとなる。なお、画像Ｄ１が規定の解像度よりも高い解像度を有する場合、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１についても圧縮を行うようにしてもよい。この場合、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１の解像度が規定の解像度を下回らないように、第１領域Ｒ１の圧縮率を第２領域Ｒ２の圧縮率よりも低く設定する。これにより、圧縮処理部１１２は、第１領域の劣化を最低限に抑制しつつ、画像全体を更に効果的に圧縮することができる。

また、圧縮処理部１１２は、圧縮後の画像を記憶媒体１４に記憶する（ステップＳ６）。このとき、圧縮処理部１１２は、圧縮後の画像に、ナンバープレート認識装置１０が画像Ｄ１から読み取ったナンバープレート情報及び画像Ｄ１の取得日時を関連付けて記憶するようにしてもよい。

なお、認識処理部１１３は、上述の区分け処理部１１１及び圧縮処理部１１２の処理（ステップＳ３～Ｓ６）と並行して、ステップＳ２において撮影処理部１１０が取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、車両Ａのナンバープレート情報を読み取る処理を行う（ステップＳ７）。認識処理部１１３により読み取られたナンバープレート情報は、入出力部１３を介して他の機器（サーバ等）に出力される。

ナンバープレート認識装置１０は、上述の一連の処理を繰り返し実行することにより、料金所に到来する車両Ａのナンバープレート情報を読み取るとともに、ナンバープレートを含む画像Ｄ１を規定サイズに圧縮した上で記憶する。

なお、上述の解像度、画像サイズ等の数値は、一例であり、ナンバープレート認識装置１０の性能等に応じて任意に変更可能である。

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、車両Ａの到来タイミングに応じて画像Ｄ１を取得する撮影処理部１１０と、画像Ｄ１のうち、車両Ａのナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりもナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域Ｒ２と、を区分けする区分け処理部１１１と、画像Ｄ１を、当該画像Ｄ１のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部１１２と、を備える。圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１の圧縮率が、第２領域Ｒ２の圧縮率よりも低くなるように第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の圧縮率を設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１０は、ナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域Ｒ１の圧縮率を低くして劣化を抑制するとともに、ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域Ｒ２の圧縮率を高くして画像サイズを効果的に削減することができる。

また、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１を圧縮せず、第２領域Ｒ２のみを圧縮するようにしてもよい。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１０は、ナンバープレートが含まれる第１領域Ｒ１を、圧縮前の画像Ｄ１から変化させることがないので、ナンバープレートの読み取り精度が劣化することを更に抑制できる。また、例えば圧縮後の画像を用いてナンバープレート読取失敗時の原因の解析を行うとしても、ナンバープレートが含まれる第１領域は劣化していないので、解析への影響を抑制することができる。

また、区分け処理部１１１は、過去に取得した複数の画像に基づいて、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ１におけるナンバープレートの推定中心位置Ｃ１を求め、当該推定中心位置Ｃ１を含む所定の範囲を第１領域Ｒ１として設定する。
ナンバープレート認識装置１０が撮影する画像Ｄ１内におけるナンバープレートの位置は、撮影対象となる車線Ｌの幅、形状、車両Ａの走行位置等に応じて変化する可能性がある。しかしながら、ナンバープレート認識装置１０は、過去に取得した複数の画像から、車線Ｌを走行する車両Ａのナンバープレートの中心位置を推定することができるので、どのような車線を撮影対象としても、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを精度よく区分けすることができる。

また、区分け処理部１１１は、推定中心位置Ｃ１を中心とした水平方向における所定幅Ｗ１の範囲を第１領域Ｒ１として設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１０は、ナンバープレートの推定中心位置を基準として、第１領域Ｒ１の水平方向における範囲を容易に設定することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係るナンバープレート認識装置１０について、図５を参照しながら説明する。
第１の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態における例と同様に、カメラ１２により撮影された画像は、基準の解像度が「２ｍｍ／画素」であるとする。また、本実施形態では、視野幅を基準として規定の解像度を満たす画像サイズを設定する。そうすると、撮影された画像は、規定サイズ（「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」）よりも視野高さ方向のサイズ（画素数）が大きくなる可能性がある。ここで、例えば画像の垂直方向の上方における領域は、車両Ａのナンバープレートの読み取りには用いられないので、画像を記憶するための記憶媒体１４の容量の増大を抑制するために、垂直方向における画像サイズを削減することが望ましい。

しかしながら、単純に垂直方向全体のサイズを規定サイズに圧縮してしまうと、ナンバープレートが含まれる領域の解像度が規定を下回ってしまい、ナンバープレート情報が正確に読み取れなくなる可能性がある。

上述のような課題を踏まえ、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、図３のステップＳ３～Ｓ５に代えて、以下の処理をそれぞれ実行する。なお、上述のように、本実施形態に係る撮影処理部１１０は、ステップＳ２において「垂直方向に１５５０画素、水平方向に１０００画素」のサイズの画像Ｄ２（図５）を取得する。

図５は、第２の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。
まず、区分け処理部１１１は、図５に示すように、画像Ｄ２の垂直方向におけるナンバープレートの推定中心位置Ｃ１を求める（図３のステップＳ３）。例えば、記憶媒体１４には、画像の水平方向及び垂直方向におけるナンバープレートの中心位置の初期値が予め記憶されているとする。区分け処理部１１１は、記憶媒体１４に画像が蓄積されていない場合、当該初期値をナンバープレートの推定中心位置Ｃ１として設定する。また、記憶媒体１４に過去に取得された複数の画像が蓄積されている場合、区分け処理部１１１は、複数の画像それぞれのナンバープレートの垂直方向における中心位置を特定し、図５に示すように画像Ｄ２のこの中心位置の出現頻度を表すナンバープレート統計情報Ｆ２を作成する。そして、区分け処理部１１１は、出現頻度の最も高い位置を、ナンバープレートの垂直方向における中心位置であると推定し、推定中心位置Ｃ１を更新する。なお、区分け処理部１１１は、図３の一連の処理とは別に、ナンバープレート統計情報Ｆ２を作成する処理を予め行っておくようにしてもよい。

次に、区分け処理部１１１は、図５に示すように、ナンバープレートの推定中心位置Ｃ１を基準として、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を区分けする（図３のステップＳ４）。具体的には、区分け処理部１１１は、推定中心位置Ｃ１を中心とした所定の幅Ｗ１、高さＨ１の範囲を、ナンバープレートが含まれる可能性が高いナンバープレート撮影領域ＮＰとして設定する。そして、区分け処理部１１１は、画像Ｄ１のうち、ナンバープレート撮影領域ＮＰを含む垂直方向内側の範囲（推定中心位置Ｃ１を中心とした高さＨ１の範囲）を第１領域とし、ナンバープレート撮影領域ＮＰよりも垂直方向外側（上下）の範囲を第２領域として設定する。なお、区分け処理部１１１は、図５に示すように、ナンバープレート撮影領域ＮＰを含む垂直方向下側の範囲を第１領域とし、ナンバープレート撮影領域ＮＰよりも垂直方向上側の範囲を第２領域として設定してもよい。

次に、圧縮処理部１１２は、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ２を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する（図３のステップＳ５）。本実施形態の例では、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ２を、規定サイズである「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」に圧縮する。本実施形態に係る圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１については規定の解像度（「２ｍｍ／画素」）を維持するために圧縮を行わず、第２領域Ｒ２については既知の圧縮処理技術を用いて、規定サイズを超過した分の圧縮を行う。即ち、第１領域の圧縮率は、第２領域の圧縮率よりも低く設定されることとなる。なお、画像Ｄ２が規定の解像度よりも高い解像度を有する場合、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１についても圧縮を行うようにしてもよい。この場合、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１の解像度が規定の解像度を下回らないように、第１領域Ｒ１の圧縮率を第２領域Ｒ２の圧縮率よりも低く設定する。これにより、圧縮処理部１１２は、第１領域の劣化を最低限に抑制しつつ、画像全体を更に効果的に圧縮することができる。

（作用効果）
以上ように、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０において、区分け処理部１１１は、推定中心位置Ｃ１を中心とした垂直方向に所定高さの範囲を第１領域Ｒ１として設定する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１０は、ナンバープレートの推定中心位置Ｃ１を基準として、第１領域Ｒ１の垂直方向における範囲を容易に設定することができる。

また、区分け処理部１１１は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を設定する際、第１の実施形態における方法と、第２の実施形態における方法とを組み合わせてもよい。即ち、区分け処理部１１１は、図３のステップＳ３において、ナンバープレート統計情報Ｆ１、Ｆ２に基づいて、ナンバープレートの水平方向及び垂直方向における中心位置を推定して、推定中心位置Ｃ１を更新してもよい。また、区分け処理部１１１は、図３のステップＳ４において、ナンバープレート撮影領域ＮＰを第１領域Ｒ１とし、ナンバープレート撮影領域ＮＰよりも外側の範囲を第２領域Ｒ２として設定するようにしてもよい。
このようにすることで、圧縮率が高い第２領域Ｒ２の面積が増加するので、画像を更に圧縮することができる。これにより、規定の画像サイズを更に小さくすることが可能となる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置１０について、図６～図８を参照しながら説明する。
上述の各実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

図６は、第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の概略図である。
図６に示すように、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、二つの車線Ｌ１、Ｌ２の間のアイランドＩ上において、車線Ｌ、Ｌ２を走行する車両Ａの正面から画像を撮影できるように、カメラ１２の光軸ＡＸが車線方向と水平に上流側（－Ｘ側）を向くように配置される。なお、本実施形態に係るカメラ１２は、検知位置Ｘ１における車線Ｌ１の幅方向（±Ｙ方向）全域が撮影領域に含まれるように、第１及び第２の実施形態に係るカメラよりも水平画素数の大きいカメラである。例えばカメラ１２の光軸ＡＸから車線Ｌ１の幅方向一方側（+Ｙ側）のアイランドＩまでの距離に合わせて、カメラ１２の光軸ＡＸを中心とした左右の視野幅ＨＲ３がそれぞれ設定されるとする。このとき、カメラ１２により撮影される画像の水平方向における総視野幅は、規定サイズ（「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」）を大きく上回ってしまう。

このような課題を踏まえ、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０において、区分け処理部１１１及び圧縮処理部１１２はそれぞれ上述の各実施形態とは異なる機能を有している。

区分け処理部１１１は、撮影処理部１１０が取得した画像のうち、車両Ａが含まれる可能性が高い第１領域と、第１領域よりも車両Ａが含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする。

圧縮処理部１１２は、第３領域を削除して画像を圧縮する。

図７は、第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の処理の一例を示すフローチャートである。
図８は、第３の実施形態に係るナンバープレート認識装置の機能を説明するための図である。
以下、図７～図８を参照しながら、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０が、車線Ｌ１を走行する車両Ａのナンバープレートを含む画像を取得及び記憶する処理の一例について説明する。

ここでは、車線Ｌ１を走行する車両Ａを撮影対象としているので、撮影処理部１１０は、車線Ｌ１を監視対象として予め決めておく。そして、図７に示すように、まず、撮影処理部１１０は、車両Ａが車線Ｌ１の検知位置Ｘ１に到来したか否かを判断する（ステップＳ１１）。

撮影処理部１１０は、車線Ｌ１の車両検知器２０から車両Ａが存在することを示す検知信号を受信していない場合、車両Ａが車線Ｌ１の検知位置Ｘ１に到来していない判断する（ステップＳ１１：ＮＯ）。この場合、撮影処理部１１０は、車両検知器２０から次の検知信号を受信するまで待機する。

一方、撮影処理部１１０は、車線Ｌ１の車両検知器２０から車両Ａが存在することを示す検知信号を受信すると、車両Ａが車線Ｌ１の検知位置Ｘ１に到来したと判断し（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、カメラ１２に車両Ａを撮影させて、図８に示すような車両Ａのナンバープレートを含む画像Ｄ３を取得する（ステップＳ１２）。ここで、撮影処理部１１０が取得する画像のサイズは、規定サイズ（「垂直方向に１４００画素、水平方向に１０００画素」よりも大きい。

次に、区分け処理部１１１は、図８に示すように、画像Ｄ３のうち、車両Ａが含まれる可能性が高い第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも車両Ａが含まれる可能性が低い第３領域Ｒ３と、を設定する（ステップＳ１３）。具体的には、区分け処理部１１１は、画像Ｄ３のうち、車線Ｌ１側（図８の右側）において所定の高さＨ２及び幅Ｗ２の範囲を第１領域Ｒ１とし、それ以外の範囲を第３領域Ｒ３として設定する。なお、高さＨ２及び幅Ｗ２は、規定サイズに合わせてそれぞれ「１４００画素」及び「１０００画素」に設定される。また、記憶媒体１４には、車線Ｌ１及び車線Ｌ２それぞれにおける車両Ａの中心位置の初期値が予め記憶されており、区分け処理部１１１は、この初期値を中心とした高さＨ２及び幅Ｗ２の範囲を第１領域Ｒ１として設定する。なお、区分け処理部１１１は、記憶媒体１４に蓄積された複数の画像から、統計的に車両Ａの中心位置を推定して初期値を上書きするようにしてもよい。

次に、圧縮処理部１１２は、撮影処理部１１０が取得した画像Ｄ３を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する（ステップＳ１４）。本実施形態では、圧縮処理部１１２は、第３領域を削除することにより、画像Ｄ３を規定サイズに圧縮する。

また、圧縮処理部１１２は、圧縮後の画像を記憶媒体１４に記憶する（ステップＳ１５）。このとき、圧縮処理部１１２は、圧縮後の画像に、ナンバープレート認識装置１０が画像Ｄ１から読み取ったナンバープレート情報及び画像Ｄ１の取得日時を関連付けて記憶するようにしてもよい。

なお、認識処理部１１３は、上述の区分け処理部１１１及び圧縮処理部１１２の処理（ステップＳ１３～Ｓ１５）と並行して、ステップＳ１２において撮影処理部１１０が取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、車両Ａのナンバープレート情報を読み取る処理を行う（ステップＳ１６）。認識処理部１１３により読み取られたナンバープレート情報は、入出力部１３を介して他の機器（サーバ等）に出力される。

ナンバープレート認識装置１０は、上述の一連の処理を繰り返し実行することにより、料金所に到来する車両Ａのナンバープレート情報を読み取るとともに、ナンバープレートを含む画像Ｄ３を規定サイズに圧縮した上で記憶する。なお、説明は省略するが、ナンバープレート認識装置１０は、車線Ｌ２を走行する車両Ａに対しても同様の処理を行う。

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０は、撮影処理部１１０により撮影された画像Ｄ３のうち、車両Ａが含まれる可能性が高い第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも車両Ａが含まれる可能性が低い第３領域Ｒ３と、を区分けする区分け処理部１１１と、画像Ｄ３を、当該画像Ｄ３のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部１１２と、を備える。圧縮処理部１１２は、第３領域Ｒ３を削除して画像Ｄ３を圧縮する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１０は、車両Ａが含まれる可能性が低い第３領域Ｒ３を削除することにより、画像サイズを大きく削減することができる。また、圧縮処理部１１２は、第１領域Ｒ１は圧縮しないので、車両Ａ全体の鮮明な画像を残しておくことができる。

また、区分け処理部１１１は、第１及び第２の実施形態における方法を用いて、画像Ｄ３を第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、及び第３領域Ｒ３の三つに区分けしてもよい。例えば、区分け処理部１１１は、図７のステップＳ１３において画像Ｄ３を第１領域Ｒ１及び第３領域Ｒ３に区分けした後、ナンバープレート統計情報Ｆ１、Ｆ２に基づいて推定中心位置Ｃ１及びナンバープレート撮影領域ＮＰを求める。そして、区分け処理部１１１は、第１領域Ｒ１のうち、ナンバープレート撮影領域ＮＰの外側の領域を第２領域Ｒ２として更に区分けしてもよい。
このようにすることでナンバープレート認識装置１０は、ナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域Ｒ１の劣化を抑制しつつ、画像全体を更に圧縮することが可能となる。

＜ハードウェア構成＞
図９は、少なくとも一の実施形態に係るナンバープレート認識装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図９を参照して、本実施形態に係るナンバープレート認識装置１０のハードウェア構成について説明する。

コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。

上述のナンバープレート認識装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述したナンバープレート認識装置１０の各部の動作は、プログラムの形式でそれぞれのコンピュータ９００が有する補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１（ＣＰＵ１１）は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理に伴い取得、生成した各種情報を記憶するための記憶領域（記憶媒体１４）を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

なお、コンピュータ９００は、インタフェース９０４を介して、外部記憶装置９１０と接続されており、上記記憶領域は、外部記憶装置９１０に確保されてもよい。

なお、少なくとも一つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。例えば、上述の各実施形態において、ナンバープレート認識装置１０の撮影処理部１１０が車両検知器２０から検知信号を受信したタイミングで撮影を行う態様について説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、ナンバープレート認識装置１０のカメラ１２は常時撮影を行うようにしてもよい。この場合、撮影処理部１１０は、カメラ１２により撮影された画像に既知の画像処理を行い、車両Ａ及びナンバープレートが含まれると判断した場合、車両Ａが到来したと判断し、この画像をナンバープレート認識用の画像として取得するようにしてもよい。この場合、車両検知器２０を省略してもよい。

１０ナンバープレート認識装置
１１ＣＰＵ
１１０撮影処理部
１１１処理部
１１２圧縮処理部
１２カメラ
１３入出力部
１４記憶媒体
２０車両検知器

Claims

車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置であって、
前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理部と、
前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理部と、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部と、
を備え、
前記区分け処理部は、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、ナンバープレートの中心位置の出現頻度が最も高い位置をナンバープレートの推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理部は、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する、
ナンバープレート認識装置。
前記区分け処理部は、前記推定位置を中心とした水平方向における所定の範囲を前記第１領域として設定する、
請求項１に記載のナンバープレート認識装置。
前記区分け処理部は、前記推定位置を中心とした垂直方向における所定の範囲を前記第１領域として設定する、
請求項１又は２に記載のナンバープレート認識装置。
前記区分け処理部は、前記画像のうち前記車両が含まれる可能性が低い第３領域を更に区分けし、
前記圧縮処理部は、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する、
請求項１から３の何れか一項に記載のナンバープレート認識装置。
車線のアイランド上に設置され、前記車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置であって、
前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理部と、
前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理部と、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理部と、
を備え、
前記区分け処理部は、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、車両の中心位置の出現頻度が最も高い位置を車両の推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理部は、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する、
ナンバープレート認識装置。
車両の到来タイミングに応じて当該車両のナンバープレートを含む画像を取得する撮影処理ステップと、
前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理ステップと、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、
を有し、
前記区分け処理ステップにおいて、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、ナンバープレートの中心位置の出現頻度が最も高い位置をナンバープレートの推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理ステップにおいて、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する、
圧縮方法。
車両の到来タイミングに応じて当該車両のナンバープレートを含む画像を取得する撮影処理ステップと、
前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理ステップと、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、
を有し、
前記区分け処理ステップにおいて、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、車両の中心位置の出現頻度が最も高い位置を車両の推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理ステップにおいて、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する、
圧縮方法。
車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理ステップと、
前記画像のうち、前記車両のナンバープレートが含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記ナンバープレートが含まれる可能性が低い第２領域と、を区分けする区分け処理ステップと、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、
を実行させ、
前記区分け処理ステップにおいて、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、ナンバープレートの中心位置の出現頻度が最も高い位置をナンバープレートの推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理ステップにおいて、前記第１領域の圧縮率が、前記第２領域の圧縮率よりも低くなるように前記第１領域及び前記第２領域の圧縮率を設定する、
プログラム。
車線を走行する車両のナンバープレートを含む画像を取得してナンバープレート情報を読み取るとともに、当該画像を保管可能とするナンバープレート認識装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
前記車両の到来タイミングに応じて前記画像を取得する撮影処理ステップと、
前記画像のうち、前記車両が含まれる可能性が高い第１領域と、前記第１領域よりも前記車両が含まれる可能性が低い第３領域と、を区分けする区分け処理ステップと、
前記画像を、当該画像のサイズより小さい、予め規定されたサイズに圧縮する圧縮処理ステップと、
を実行させ、
前記区分け処理ステップにおいて、過去に取得した複数の前記画像に基づいて、車両の中心位置の出現頻度が最も高い位置を車両の推定位置として推定し、前記推定位置を中心とした所定の範囲を前記第１領域として設定し、
前記圧縮処理ステップにおいて、前記第３領域を削除して前記画像を圧縮する、
プログラム。