Распознавание автономеров: советы по применению

Активное распространение искусственного интеллекта привело к тому, что аппаратным решениям по безопасности все чаще находятся программные или «интеллектуальные» аналоги. Специалисты по проектированию и инсталляции систем безопасности нередко сталкиваются с задачей организовать контроль движения транспорта с применением видеоаналитики.

На западе системы автоматического распознавания государственных регистрационных знаков автомобилей (automatic number plate recognition, ANPR) получили довольно широкое распространение, в то время как в России пока применяются только в отдельных отраслях, а потому продолжают вызывать вопросы. Ответы на часть из них вы сможете найти в этой статье.

Организация места распознавания номеров

Начнем с того, что система ANPR включает несколько устройств: это видеокамера, направленная на полосу движения транспорта, устройство записи и устройство или программа с аналитическими функциями (в ряде случаев – это сама камера).  Качество определения госномера автомобиля, таким образом, зависит от
- правильной установки камеры
- ее технических возможностей
- возможностей аналитического модуля 

По первому пункту, для эффективной работы аналитики необходимы:
1. установка камеры на высоте 3-4 метра;
2. направление съемки – навстречу транспорту;
3. угол наклона камеры – до 20° по горизонтали и до 30° по вертикали. Если речь идет о въезде на территорию, отгороженную шлагбаумом, то угол наклона камеры должен быть таким, чтобы стрела не создавала помех;
4. ориентация съемки – слева или справа от полосы движения (но не прямо над ней),  в пределах допустимых углов наклона;
5. дальность до контролируемой линии – не более 11-12 метров.

Отдельно стоит рассмотреть вопрос освещенности объекта: для распознавания госномеров необходима не только достаточная видимость, но и устранение «засветки» фарами транспорта. Согласно требованиям уже существующих систем фиксации номеров, минимально необходимый уровень освещенности находится в диапазоне от 20 до 50 лк для разных типов объектов, что в разы превышает свет среднестатистического уличного фонаря или прожектора.

Оптимальным решением стали ИК-прожекторы: они распространяют свет, невидимый человеческому глазу. Таким образом, освещение становится достаточным для видеонаблюдения, при этом не привлекает внимания водителей. 

Требования к видеокамерам, используемым в системе распознавания

Разрешение

Как правило, производители систем ANPR устанавливают требования к минимальному размеру изображения номерного знака на экране, исходя из которого можно рассчитать требуемое разрешение видеокамеры. Следует заметить, что минимальные разрешения не способны предоставить качества изображения, достаточного для анализа, в то время как высокое разрешение не рекомендуется из-за высокой нагрузки на процессор. Оптимальными для фиксации автономеров будут камеры с разрешением 2 Mp или 3 Mp. 

Видеокамера АйТек ПРО IPr-OPZ 3 Mp Starvis – оптимальное решение для систем ANPR

Количество кадров в секунду

Для определения номера аналитическому модулю необходимо зафиксировать несколько кадров и сравнить их между собой. Количество кадров в секунду влияет на то, сколько кадров с присутствием номера будет считано и сопоставлено. Отсюда – чем выше скорость движения автомобиля, тем больше кадров  в секунду  требуется.  На участках, где скорость движения транспорта находится в пределах 100 км/ч, оптимальной будет скорость 25 к/с.

Объектив

В подборе объектива есть два альтернативных сценария:
а) выбрать камеру с фиксированным объективом, рассчитав фокусное расстояние. Зная размер наблюдаемого объекта и расстояние до него, можно воспользоваться онлайн-калькулятором;
б) выбрать вариофокальный объектив и настроить оптимальный фокус вручную. Однако стоит учесть более высокую стоимость и меньшую светосилу в сравнении с вариофокальным объективом.
Делать выбор также стоит, опираясь на то, насколько хорошо специалист знаком с местом монтажа: если нет возможности точно рассчитать объектив, лучше избежать рисков и выбрать настраиваемый механизм.

Шумоподавление

Возвращаясь к вопросу о засветке номеров светом фар, стоит учитывать еще один параметр – возможность камеры распознать изображение, несмотря на слишком светлые или темные участки. Специалисты-инсталляторы рекомендуют выбирать устройства с аппаратным WDR (real WDR) – именно такие камеры применяются в условиях съемки напротив света, окна и т.д.  Фактически они снимают один кадр дважды, таким образом повышая точность распознавания картинки. 

 

Система Domination AUTO – принципы и возможности работы

Специалистами ITTechLab разработано собственное решение ANPR - Интеллектуальный модуль распознавания автомобильных номеров Domination. Модуль предназначен для определения автономеров и определения направления движения автомобилей. Система распознает 18 типов российских автономеров, отдельно фиксируются автомобили с неразличимым номерным знаком и без номера.

В систему распознавания номеров Domination включено несколько компонентов:

Видеокамера		Видеосервер Domination		сервер Domination + ПО «Domination AUTO Клиент»

Схема построения сети

Камера, направленная на точку проезда транспорта, подключается к видеосерверу Domination, который осуществляет запись изображения и передает видеопоток до сервера с определением номерных знаков по компьютерной сети. Камера при этом может быть как IP, так и аналоговой.

Программное обеспечение «Domination AUTO Клиент» распознает номер автомобиля и сохраняет всю нужную информацию о событии в журнал. При этом определяется принадлежность автономера к определенной группе, созданной в программе. В зависимости от принадлежности вызывается определенное событие - это может быть визуальное, звуковое предупреждение и/или управление какими-то внешними устройствами (шлагбаум, автоматические ворота, маяк световой индикации и т.п.). 

Управление шлагбаумом или воротами

Для управления исполнительными устройствами контроля доступа используются выходные контакты IP-устройств или контакты  гибридного видеосервера Domination.

У каких устройств поддерживаются выходные контакты? Это могут быть IP-камеры со встроенными выходными контактами, трансляторы TFortis Teleport, контакты видеоэнкодеров. Видеосервер позволяет использовать сценарии управления исполнительными устройствами.  

На деле автоматическое управление выглядит следующим образом: к линии проезда приближается автомобиль, изображение с камеры попадает на видеосервер Domination  и передается  серверу с программой, где происходит распознавание номерного знака. Если зафиксированный номер принадлежит группе с разрешенным доступом на объект, у оператора отображается информация об автомобиле, а видеосервер выполняет сценарий открытия шлагбаума.  

Где это может применяться?

Система распознавания автономеров Domination позволяет дистанционно контролировать сразу несколько точек въезда-выезда и просматривать записи проезда транспорта из архива видеосервера. Количество пользователей при этом неограниченно. Благодаря этим возможностям, система может применяться:

1. На предприятиях. По описанной выше схеме на предприятиях с большим потоком транспортных средств может быть установлен автоматический пропуск или, наоборот, запрет на проезд для определенных групп транспортных средств. Та же схема может применяться на территории офисных центров или жилых домов.

2. На платных автостоянках. Отмечая время прибытия и отъезда автомобиля, можно с точностью рассчитать время пребывания автомобиля на парковке – эта информация может понадобиться как для расчета оплаты, так и для расследования инцидентов.

3. Для поиска автомобилей. Номера похищенных автомобилей или транспортных средств, подозреваемых в нарушениях.

В качестве заключения отметим, что системы ANPR нашли широкое применение благодаря не только удобству, но и экономичности: ее установка позволяет сократить издержки и на устройства доступа, и на работу службы охраны объекта. В случае автоматического контроля доступа она также сокращает влияние «человеческого фактора» и работает по установленному сценарию.