用于控制攝像機成像的設備及其系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制光學攝像機成像的設備以及設有該設備的系統(tǒng)，并且具體地講，涉及一種追蹤從場所入口進入場所(地點、位置)的車輛并且拍攝車輛牌照的光學圖象的設備及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]常規(guī)地，已知這樣一種系統(tǒng):當顧客駕車訪問商店時，就在顧客停放車輛的場所(例如停車場)內(nèi)獲取到顧客信息。例如，按照日本專利公開N0.4038232的描述，已知一種根據(jù)顧客汽車(車輛)的在牌照上所標識的牌照號碼(車牌號)識別顧客的系統(tǒng)。在諸如此類的系統(tǒng)中，攝像機拍攝從入口進入場所的車輛的牌照號的圖像，并且從所拍攝的圖像識別車牌號(例如參見日本專利公開N0.4038232)。
[0003]然而，在上述常規(guī)技術中，當入口的側向?qū)挾容^寬時，在嘗試通過單個攝像機對入口整體進行成像的情況下，可能無法獲得進行車牌號識別所需的分辨率(像素數(shù))的拍攝圖像。針對這種問題，可以考慮用多個攝像機對整個入口進行成像的方法或使用單云臺變焦(PTZ)攝像機移動成像方向以便追蹤移動車輛的方法。
[0004]然而，在前一種方法中，需要提供用于拍攝車牌圖像的多個專用攝像機，導致的問題是因此增加了系統(tǒng)成本。此外，在后一種方法中，當進入場所的車速很高時，PTZ控制無法跟上車輛的運動，并且車牌號圖像拍攝失敗的可能性增大。
[0005]鑒于上述情況完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種攝像機控制設備，這種攝像機控制裝置在通過單個攝像機拍攝車輛的車牌號的圖像的同時能拍攝具有車牌號識別所需的分辨率的拍攝圖像并且降低成像失敗的風險。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]根據(jù)實例的攝像機控制設備包括:成像控制單元，其控制攝像機的操作，該攝像機拍攝從入口進入場所的車輛的牌照的圖像；檢測區(qū)域設置單元，其設置用于檢測車輛位置的平面檢測區(qū)域；車輛檢測單元，其基于所述檢測區(qū)域設置單元設置的檢測區(qū)域檢測所述車輛的位置。所述攝像機被配置成能改變其成像方向。所述檢測區(qū)域設置單元將檢測區(qū)域組設置成從入口到場所內(nèi)部的多個級，每一個檢測區(qū)域組由在入口的寬度方向上對齊的多個檢測區(qū)域構成。所述成像控制單元在根據(jù)所述車輛檢測單元檢測到的車輛位置改變所述攝像機的成像方向的同時進行成像。
[0007]換句話講，當在該等檢測區(qū)域組中的最靠近入口的第一級檢測區(qū)域組的檢測區(qū)域中檢測到車輛時，成像控制單元執(zhí)行例如以下的定位操作。在定位操作中，首先，成像控制單元將攝像機的成像方向的位置改變?yōu)槌虻谝患墮z測區(qū)域組中檢測到車輛的位置(檢測區(qū)域)。然后，當在下一級檢測區(qū)域組中檢測到車輛時，成像控制單元將攝像機的成像方向的位置改變?yōu)槌蛳乱患墮z測區(qū)域組中檢測到車輛的位置。諸如此類的定位操作相繼執(zhí)行直到在距離入口最遠的最終級檢測區(qū)域組中檢測到車輛為止。然后，當在最終級檢測區(qū)域組中檢測到車輛時，成像控制單元將在最終級檢測區(qū)域組中檢測到車輛的檢測區(qū)域確定為攝像機的最終成像方向，并且對車輛進行成像。
[0008]以此方式，當車輛檢測單元檢測到車輛從入口進入場所時，成像控制單元開始攝像機的定位操作，并且在進行車輛的成像之前相繼改變攝像機的成像方向以匹配(追蹤)由車輛檢測單元檢測到的車輛的位置變化。在這種情況下，在該等檢測區(qū)域組中的最靠近入口的第一級檢測區(qū)域組由兩個或兩個以上檢測區(qū)域構成，并且后續(xù)級檢測區(qū)域組由比前一級檢測區(qū)域組中的檢測區(qū)域的數(shù)量更多的檢測區(qū)域構成。換句話講，設置成多個級的該等檢測區(qū)域組中的檢測區(qū)域在數(shù)量上從入口朝著場所內(nèi)增加，并且單個檢測區(qū)域的寬度方向尺寸變得越來越小(用于車輛位置檢測的分辨率增加)。因此，在攝像機的上述定位操作中，隨著車輛從入口朝著場所內(nèi)部移動，或者換句話說，隨著逐漸接近進行車輛成像的時間，攝像機的成像方向的變化量(運動量)變得越來越小。因此，即使當攝像機的成像方向的變化速度(運動速度)較低，并且車輛的速度較高等時，可以追蹤正在進入場所的車輛的運動并且可以在適當?shù)某上穹较蜻M行成像。
[0009]此外，在這種情況下，不需要包括入口的整個區(qū)域來作為攝像機的成像區(qū)域。成像區(qū)域可以僅僅是包括最終級檢測區(qū)域組的單個檢測區(qū)域。因此，拍攝的圖像的分辨率不會顯著減小。因此，在本發(fā)明中，即使在例如入口寬度較寬的汽車銷售店的商店的情況下，也可以在通過單個攝像機拍攝正在從入口進入場所的車輛的牌照的圖像的同時獲得具有用于車牌號識別所需分辨率的拍攝的圖像，并且可以減小成像失敗的風險。
【附圖說明】
[0010]在附圖中:
[0011]圖1是第一實施例的示意圖，示出了構成車牌號識別系統(tǒng)的各功能；
[0012]圖2是車牌號識別系統(tǒng)的示意性配置圖；
[0013]圖3A至圖3C是用于說明定位操作和成像操作的詳細實例的示意圖；
[0014]圖4是最終級檢測區(qū)域與攝像機的視角之間的關系的示意圖；
[0015]圖5是概述第一實施例中的由成像控制單元執(zhí)行的定位操作的流程圖；
[0016]圖6是與圖2對應的第二實施例的示意圖；并且
[0017]圖7是概述第二實施例中的由成像控制單元執(zhí)行的定位操作的流程圖；
[0018]圖8是與圖2對應的第三實施例的示意圖；以及
[0019]圖9是概述第三實施例中執(zhí)行的檢測區(qū)域的移位調(diào)整的局部流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將參照附圖描述本發(fā)明的多個實施例。實施例中相同或本質(zhì)上相同的構造具有相同的附圖標記。將省略或簡化相同構造的冗余描述。
[0021](第一實施例)
[0022]以下參照圖1至圖5描述本發(fā)明的第一實施例。
[0023]圖1所示的車牌號識別系統(tǒng)I用于例如汽車經(jīng)銷商的商店中，并且識別訪問商店的顧客的車輛(或汽車，由圖2的附圖標記2表示)的牌照號碼(車牌號)。當根據(jù)諸如此類車牌號識別系統(tǒng)I所識別的車牌號參照存儲顧客信息的數(shù)據(jù)庫時，可以查閱有關訪問顧客的信息(顧客信息)，從而允許迅速提供各種類型的適當服務，而無需讓到訪的顧客等待。
[0024]車牌號識別系統(tǒng)I包括區(qū)域傳感器3、光學攝像機4 (諸如可見光攝像機或紅外光攝像機)和圖像處理設備5。區(qū)域傳感器3包括例如激光雷達裝置，該激光雷達裝置在檢測方向上旋轉的同時間歇地輻射激光束(在這種情況下是沿著水平方向的掃描平面的激光束掃描)，并且接收激光束的反射光。區(qū)域傳感器3的距離測量單元3a基于從輻射激光束到接收反射光的時間量測量到反射激光束的物體的距離。
[0025]除了如上所述測量與物體的距離的距離測量單元3a之外，區(qū)域傳感器3還包括:設置檢測區(qū)域的檢測區(qū)域設置單元3b，檢測車輛2的位置的車輛檢測單元3c，以及控制用于成像的攝像機4的成像操作(包括視角的取向和成像時間)的成像控制單元3d。在本實施例中，單元3b-3d在功能上通過計算機系統(tǒng)SY的操作來實現(xiàn)，計算機系統(tǒng)SY設有圖中未示的CPU(中心處理單元)以及諸如RAM(隨機存取存儲器)和ROM(只讀存儲器)的各種類型的存儲器(圖中未示出)。因為預定類型的軟件程序(應用程序)被預先存儲到ROM中，所以CPU從該ROM中讀取此類程序，并與RAM協(xié)同來執(zhí)行由這些程序所指示的處理，從而在功能上實現(xiàn)單元3b-3d。當然，因為距離測量單元3a配備有計算和控制部分，該部分也可以通過計算機系統(tǒng)SY的操作在功能上實現(xiàn)。根據(jù)本實施例，攝像機控制設備6由檢測區(qū)域設置單元3b、車輛檢測單元3c和成像控制單元3d構成。由攝像機控制設備6提供的功能未必要求由區(qū)域傳感器3來提供，并且可以通過使用與區(qū)域傳感器3分開的外部設備來實現(xiàn)。
[0026]檢測區(qū)域設置單元3b將用于檢測從入口 G進入場所(或地點、位置)的車輛2的位置(與車輛對應)的檢測區(qū)域虛擬地設置為由存儲器存儲的數(shù)據(jù)。該檢測區(qū)域由水平方向上的平面(水平面)上虛擬設置的XYZ座標系限定，水平方向是區(qū)域傳感器3的檢測方向。具體地講，如圖2所示，檢測區(qū)域設置單元3b將檢測區(qū)域組7至9虛擬地設置成真實空間RS中的從入口 G朝向場所內(nèi)的多個級(本實施例為三個級)。在各檢測區(qū)域組7至9中，多個矩形檢測區(qū)域在入口 G的寬度方向(圖2中的左/右方向)上對齊。三個檢測區(qū)域組7至9均設置成在寬度方向上覆蓋入口 G的整個區(qū)域。用于指示XYZ座標系和該XYZ座標系中的檢測區(qū)域組7至9的位置信息被提前存儲在計算機系統(tǒng)SY的圖中未示出的ROM中。該XYZ座標系的原點可以被設置在真實空間RS中的恰當?shù)膮⒄瘴恢锰?。關于檢測區(qū)域組7至9的位置信息也可以是在XYZ座標系中從原點到各個檢測區(qū)域的角度和距離。
[0027]第一級中的檢測區(qū)域組7 (與第一級檢測區(qū)域組對應)被配置成使得兩個檢測區(qū)域Ell和E12在入口 G的寬度方向上對齊。第一級檢測區(qū)域組7設置在靠近入口 G的位置，使得車輛2進入場所時被迅速檢測到。第二級檢測區(qū)域組8被配置成使得四個檢測區(qū)域E21至E24在入口 G的寬度方向上對齊。各檢測區(qū)域E21至E24的寬度是第一級檢測區(qū)域Ell或E12的寬度的一半(寬度方向的尺寸是一半)。
[0028]第三級檢測區(qū)域組9 (與最終級檢測區(qū)域組對應)被配置成使得八個檢測區(qū)域E31至E38在入口 G的寬度方向上對齊。各檢測區(qū)域E31至E38的寬度是第二級檢測區(qū)域E21至E24的寬度的一半