آشنایی با دوربین مداربسته پلاک خوان

دوربین مداربسته پلاک خوان یکی از فناوری های بزرگ دنیای امروز محسوب می شود و عمدتا در کنترل و تردد جاده ای و کنترل ورود و خروج در مراکز دولتی،پادگان ها،دوربین های مدار بسته ی ساختمان ها و … مورد استفاده قرار می گیرد.

این نوع دوربین های مداربسته تصاویری از خودروها ضبط می کنند و شماره پلاک آن ها را توسط نرم افزارهای مخصوصی ثبت می کنند.قبل از آشنایی با دوربین پلاک خوان باید با تکنولوژی جدیدی به نام LPR یا  Licence Plate Recognition Camera آشنا شوید.

تاریخچه ی دوربین مداربسته پلاک خوان

برای نخستین مرتبه در سال ۱۹۷۶، دوربین پلاک خوان یا همان Automatic Number Plate Recognition در قسمت توسعه علوم پلیس انگلستان اختراع و معرفی شد. سیستم‌های اولیه تولید شده تا سال هزار و نهصد و هفتاد و نه کار می‌کردند تا اینکه بالاخره قرارداد تولید صنعتی سیستم‌های دوربین پلاک خوان صادر شد. اولین بار در سال ۱۹۸۱، یک خودروی سرقت شده با استفاده از دوربین پلاک خوان ANPR شناسایی شد. عمومیت یافتن استفاده از این دوربین‌ها در دهه ۱۹۹۰ بعلت کاهش بها و پیشرفت‌های زیاد آن بود و استفاده از آن گسترش یافت. در ماه نوامبر سال ۲۰۰۵، نخستین پرونده با استفاده از دوربین‌های ANPR ثبت شد که باعث محکومیت قاتل‌های شارون بسنیفسکی (Sharon Beshenivsky) شد.

تکنولوژی LPR یا Licence Plate Recognition Camera

فناوری LPR با تشخیص و شناسایی کارکتر های اپیتیکی (نوری) در عکس ها،پلاک های خودرو را می خواند.

با این تکنولوژی پلیس می تواند اهداف قانونی متفاوتی مانند فهرست بندی حرکات ترافیک،تشخیص ثبت و مشمولیت مجوز خودرو،جمع آوری عوارض الکترونیکی برای جاده ها و … استفاده می کند.

این فناوری با استفاده از نور مادون قرمز (Infrared) به صورت شبانه روز و 24 ساعت کار می کند تا کاربر بتواند نوشتار پلاک‌ها و عکس راننده را در صورت نیاز ثبت کند.

حوزه های کاربرد دوربین مداربسته پلاک خوان 

• در ساختمان های مسکونی یا هتل ها یا مغازه ها که امکان دزدی با خودرو بسیار بالاست
• کنترل تردد پارکینگ های عمومی، پارکینگ های سازمانها، پارکینگ های مجتمع های تجاری
• کنترل تردد در ایستگاه های عوارضی، مرزها، گمرک، فرودگاه ها
• کنترل تردد در تقاطع ها، اتوبان ها و خیابان های اصلی
• کنترل تردد محدوده طرح ترافیک، زوج و فرد
• کنترل تردد خطوط ویژه اتوبوس (BRT)، خطوط ویژه تونل ها برای وسایل امدادی
• کنترل تردد در باسکول ها و مراکز توزین، کارواش ها
• اخذ عوارض جاده ها و بزرگراه ها به صورت خودکار
• ردیابی و شناسایی خودروهای سرقتی و تحت تعقیب
• اندازه گیری تعداد خودروها (ترددشماری) و جریان ترافیکی مسیرهای داخل و خارج شهر

نحوه ی تشخیص دوربین مداربسته پلاک خوان با استفاده از الگوریتم پیشرفته

الگوریتم تشخیص و شناسایی در دوربین‌های پلاک خوان شامل هفت مرحله بصورت زیر می‌باشد:

• مکان‌یابی پلاک یا همان  Plate Localization:

در این مرحله پلاک پیدا شده و در تصویر جداسازی می‌شود.

• جهت‌یابی و سایز بندی پلاک یا همان  Plate Orientation and Sizing:

در مرحله دوم عملیات تصحیح انحرافات زاویه‌ای پلاک و تصحیح اندازه آن در ابعاد مورد نیاز انجام می‌شود.

• نرمالایز کردن یا همان Normalization:

نرمالایز یا نرمال کردن تصویر که همان کنترل و تنظیم روشنایی و کنتراست تصویر است در مرحله سوم انجام خواهد شد.

• تقسیم‌بندی کاراکترها یا همان Character Segmentation:

همانطور که می‌دانید یک پلاک از چند حرف و شماره تشکیل شده است. سیستم دوربین پلاک خوان می‌تواند در این مرحله هرکدام از کاراکترها را جداسازی و تقسیم‌بندی کند.

• شناسایی کاراکترها بصورت اپتیکی یا همان OCR:

در مرحله پنجم سیستم پلاک خوان، از OCR استفاده می‌کند تا کاراکترهای جداسازی شده را شناسایی کند. آنگاه بصورت حروف آلفانومریک ذخیره خواهند شد.

• تجزیه تحلیل ژئومتریک یا همان Geometrical Analysis :

در مرحله ششم، کاراکترها و موقعیت‌های ثبت شده براساس قوانین مخصوص همان کشور تحلیل خواهند شد.

• میانگین گیری از چندین مقدار شناسایی شده از چندین فیلد یا همان The Averaging:

در مرحله پایانی الگوریتم کار دوربین پلاک خوان برای  اطمینان از صحت پلاک شناسایی شده، از چندین مقدار، میانگین گیری می‌شود.

کاربرد دوربین مداربسته پلاک خوان در شب و تاریکی

این دوربین در بسیاری از مدل ها قابلیت پلاک خوانی در تاریکی و شب را داراست.

این عامل نیز به بودجه و هزینه ی شما بر میگردد که با در نظر گرفتن بودجه  ی بیشتر می توانید از این امکان نیز استفاده کنید.نمونه هایی از این پلاک خوانی در شب را مشاهده کنید.

نحوه ی عملکرد دوربین مداربسته پلاک خوان در هنگام برخورد با خودرو های با سرعت زیاد

در خودروهایی با سرعت بالا دوربین های مداربسته پلاک خوان در کمتر از یک ثانیه 15 عکس متوالی و پیوسته را می گیرند.پس از آن نرم افزار به طور خودکار عکس ها را با یکدیگر مقایسه می کند و عکسی را انتخاب می کند که واضح تر باشد و آن را  برروی صفحه نمایش نشان  می دهد. سپس آن را به اعداد و حروف تبدیل می کند و ذخیره می نماید.

در سیستم های پلاک خوان اگر از دوربین هایی با لنز با کیفیت استفاده شود دیگر لازم نیست در ورودی هایی مانند پارکینگ اپراتور پلاک ها را دستی وارد کند. بدان صورت که می توان اپراتور را کاملا حذف کرد و دوربین مدار بسته  را برروی درب برقی و یا سیستم راه بند متصل کرد.البته در بسیاری مواقع با تابش پروژکتورهای مادون قرمز دوربین ها می توانند اطلاعات پلاک ها را با خطای کمتر از 4 درصد ثبت کنند.برای حداقل رساندن میزان خطا در قرائت پلاک ها، از دوربین های پلاک خوان ترکیبی CCD های حساس به IR و رنگی، استفاده می شود.به همین دلیل مادون قرمز تصویر واضح تری جهت پلاک خوانی ارائه می دهد  وتصویر مرئی به عنوان تصویر کمکی مورد استفاده قرار می گیرد.این روش مناسب درسیستم های هوشمند ترافیکی می باشد.

این نوع سیستم ها به دلیل عدم نیاز به هرگونه تگ برای نصب برروی خودروها، از نظر هزینه بسیار مرقون به صرفه می باشد.

با توجه به توضیحات فوق سیستم های پلاک خوان دارای سه اجزای اصلی می باشند که عبارت اند از:

1)دوربین پلاک خوان:که وظیفه ثبت تصاویر را دارد.

2)نرم افزار:که الگوریتم تشخیص پلاک در تصاویر را برعهده دارد.

3)سخت افزار:شامل پردازنده، متعلقات  و پایه دوربین می باشد، که برای پشتوانه عملکرد الگوریتم ها می باشد.

توضیح PPF

PPF مخفف اصطلاح Pixel Per Foot به معنای تعداد پیکسل در هر فوت عرض است. (در صورتی که نمی دانید هر فوت حدود 30 سانتی متر است). این واحد کاربردی بسیار زیاد در تشخیص جزئیات تصویر می کند.

در یک تصویر ممکن است اجسام با اندازه های متفاوت در فواصل متفاوت از دوربین وجود داشته باشند. از آنجایی که نوع لنز دوربین میتواند زاویه دید دوربین و در نتیجه اندازه اجسام را در تصویر تغییر دهد نمی توانیم فرمولی با توجه به فاصله برای تشخیص صورت استفاده کنیم و باید از PPF  برای این کار استفاده کنیم.PPF میزان تراکم پیکسلی در پلاک خودرو را نشان میدهد. برای مثال در دوربینی با رزولوشن ثابت هر قدر پلاک به دوربین نزدیک تر شوند PPF آن بالاتر می رود. به همین صورت هر قدر زاویه دید دوربین کمتر شود (لنز زوم شود) PPF بیشتر می شود.

PFF لازم برای خواندن پلاک

به صورت استاندارد برای تشخیص پلاک خودرو ، شما به تصویری با 40PPF  نیاز دارید. اندازه پلاک استاندارد خودرو 1.7 فوت است این یعنی عرض پلاک خودرو باید حداقل 68 پیکسل داشته باشد. ممکن است پلاک خودرو با 30 PPF نیز قابل تشخیص باشد اما تشخیص صورت با کمتر از این مقدار بسیار مشکل خواهد بود.

محدودیت های دوربین های مداربسته پلاک خوان

• پایین بودن وضوح تصویر هنگام گرفتن عکس از راه دور در برخی از دوربین ها
• پایین بودن کیفیت دوربین
• تار بودن برخی از تصاویر به علت در حرکت بودن وسیله ی نقلیه
• کنتراست کم برخی از تصاویر به علت سایه ی خیلی زیاد و انعکاس نور زیاد
• درست عمل نکردن برخی از دوربین ها هنگام مواجه با فونت خاصی از پلاک ها

با خواندن این مقاله توانستین به آشنایی مناسبی از دوربین های مداربسته پلاک خوان برسید.برای عموم افراد که دارای منازل مسکونی یا مغازه های پر رفت و آمد هستند خرید و نصب این دوربین مداربسته ها پیشنهاد می شود.