مجله هوش مصنوعی شهاب
تشخیص اتوماتیک پلاک خودرو یا به اختصار فناوری ANPR که در ایران به عنوان پلاک خوان شناخته می شود، ابزار بسیار خوبی برای اجرای قوانین راهنمایی و رانندگی، مدیریت پارکینگ ها، نظارت بر بزرگراه ها، بازرسی های معمول، مدیریت عوارض و موارد دیگر است. با این حال، هم برای افرادی که به صورت حرفه ای در این زمینه فعال اند و هم افرادی که علاقه مند به این فناوری اند، چندین نکته یکسان در مورد تنظیم دوربین های پلاک خوان وجود دارد که رعایت نکردن آن ها مانع صحت و دقیق بودن تشخیص پلاک توسط این دوربین ها می شوند. اگر میزان دقت دوربین پلاک خوان شما به جای ۹۸ درصد ۶۸ درصد باشد، در این صورت می توان امیدوار بود که با در نظر گرفتن نکات گفته شده در این آموزش، بتوان اثربخشی سیستم را افزایش داد.
در این مقاله سعی شده با ارائه چند تغییر در تنظیمات دوربین های پلاک خوان ، راهکار های اثبات شده ای را در مورد چگونگی بهبود میزان دقت دوربین های پلاک خوان در اختیار خواننده قرار گیرد.
پلاک خوان چیست؟
ANPR فناوری تشخیص اتوماتیک شماره ی پلاک خودروست، همچنین در برخی از کشورها با عنوان فناوری تشخیص اتوماتیک پلاک خودرو ( ALPR ) نیز شناخته می شود. این فناوری سیستمی است که قادر به خواندن پلاک خودرو وسایل نقلیه از تصاویر ضبط شده توسط دوربین هاست.
با گسترش این صنعت، توجه به این نکته ضروری شده است که عواملی وجود دارد که بر دقت و موفقیت آن تأثیر می گذارند. معمولا هنگامی که میزان دقت پلاک خوانی پایین تر از حد بهینه است، موتور تشخیص پلاک مورد انتقاد واقع می شود.
۳ عامل مهم تأثیرگذاری بر موفقیت سیستم های پلاک خوان
سه مؤلفه اساسی وجود دارد که موجب بهبود عملکرد سیستم های پلاک خوان می شوند:
- دوربین
- راه اندازی دوربین
- موتور تشخیص پلاک
از میان این سه مورد، مشاهده شده است که راه اندازی دوربین بیشترین پتانسیل را برای بهبود نتایج و عملکرد سیستم های پلاک خوان هم برای شرکت ها و هم برای مصرف کنندگان دارد تا بتوانند نتایج بدست آمده از این سیستم را بطور چشمگیری تقویت کنند.
این نتیجه گیری از این رو بدست آمده است که موتور های سیستم پلاک خوان مورد مطالعه در این مقاله به طور کامل آزمایش شده و بهینه شده اند تا بتواند تصاویر تار ، تصاویر با رزولوشن کم و تار و همچنین سایر جنبه های محیط واقعی را کنترل کنند. همچنین، برخلاف ادعاهای تولید کنندگان دوربین، مشاهده شده است که یک دوربین IP متوسط، کارایی و عملکردی یکسان با یک دوربین گران قیمت و پرمصرف دارد. اما باید در نظر داشت که استفاده از دوربین های کلاس پلاک خوان تفاوت بسیار زیادی در کیفیت تصویر ایجاد می کند. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهند که چطور تنظیم مناسب دوربین به همراه موتور قوی پلاک خوان می تواند یک راه حل مؤثر برای تشخیص و ثبت پلاک خودرو باشد.
در این مقاله نکات و پیشنهادات خاصی در مورد چگونگی تنظیم دوربین به منظور به حداکثر رساندن نتایج پلاک خوانی ارائه شده است. تلاش شده نکات مد نظر به صورت یک لیست اولویت بندی شوند که در آن لیست مهم ترین و تاثیر گذار ترین عوامل در صدر این لیست قرار دارند.
میزان بزرگنمایی دوربین برای کسب نتیجه ی بهتر از سیستم های پلاک خوان
برای افرادی که تازه می خواهند به حوزه سیستم های پلاک خوان ورود پیدا کنند، یک تصور غلط رایج وجود دارد که یک شات با زاویه دید عریض بهترین زاویه ی ممکن برای دوربین است. آن ها تصور می کنند وقتی دوربین ها به جای هدف قرار دادن ورودی یا خروجی، به دنبال هدف قرار دادن محوطه ی گسترده در پارکینگ ها هستند که به آنها امکان می دهد پلاک ها را انتخاب کنند و آن ها را به خوبی تشخیص داده و بخوانند.
اگر بدانید چه مواردی در تنظیمات دوربین پلاک خوان اهمیت دارد، تنظیم کردن دوربین کار ساده ای خواهد بود. اگر موقعیت دوربین و عرض فوکوس را طوری تنظیم کنید که پلاک در مرکزیت عکس گرفته شود، دقت بیشتری خواهید داشت. به جای اینکه منظره وسیعی از خیابان با تمام خانه های اطراف آن داشته باشید بهتر است فقط به خود خیابان توجه کنید.
در عکس زیر می توانید پلاک را در تصویری که با علامت قرمز نشان داده شده است، ببینید. اگر دوربین نزدیکتر به ورودی زوم شود، فوکوس بهبود می یابد. مواظب باشید که بیش از اندازه بزرگنمایی نکنید زیرا حداقل ۴۰ تا ۵۰ پیکسل عرضی برای تشخیص و خواندن خوب پلاک به صورت مطلوب نیاز هست.
میزان فاصله دوربین برای داشتن سیستم پلاک خوان بهتر
حداکثر فاصله توصیه شده بین دوربین و وسیله نقلیه ۳۵ متر است. در واقع معمولا در صورت امکان ترجیح داده می شود که فاصله به حداقل رسانده شود. چرا؟ از آنجا که به حداقل رساندن فاصله بین دوربین و وسیله نقلیه کمک می کند تا دوربین بدون نیاز به بزرگنمایی به راحتی به وسیله نقلیه هدف متمرکز شود. این به کاهش مات شدن و تاری تصویر کمک می کند.
زاویه دوربین برای بهبود عملکرد سیستم های پلاک خوان
در حالی که سیستم های تشخیص پلاک برای پشتیبانی از طیف گسترده ای از زوایای پلاک خودرو تنظیم شده اند، همیشه ایده آل این تست که این دوربین ها را به صورت مناسب تنظیم کرد. از نظر زاویه، تنظیم دوربین پلاک خوان می تواند به صورت شیب دار در دو زاویه نسبت به خط عمود و افق قرار گیرد. برای هر دو مورد توصیه می شود حداکثر ۴۵ درجه زاویه از پلاک خودرو برای تشخیص و خواندن مناسب آن داشته باشید.
حداقل وضوح لازم برای عملکرد بهتر سیستم پلاک خوان
در حالی که دوربین های تشخیص پلاک با هر دوربین IP کار می کنند توصیه می شود پلاک ثبت شده در تصویر دارای حداقل ۵۰-۱۰۰ پیکسل عرض باشد. در غیر این صورت، موتور تشخیص پلاک ممکن است نتواند پلاک را به درستی بخواند.
این بدان معنی است که بسته به نوع استفاده شما، ممکن است به دوربین با تعداد معینی مگاپیکسلی احتیاج داشته باشید. در اینجا برخی از دستورالعمل ها یا پیشنهادات ما بر اساس نوع استفاده از سیستم های پلاک خوان آورده شده است:
- دوربین ۲ مگاپیکسلی برای مدیریت پارکینگ و پروژه های پلاک خوان مناسب است.
- دوربین ۴ مگاپیکسلی برای پروژه های لجستیک یا تعمیر خودرو مناسب است.
- دوربین ۸ مگاپیکسلی برای نظارت بر بزرگراه یا خیابان مورد نیاز است.
موارد فوق فقط دستورالعمل های کلی ای هستند. اگر مطمئن نیستید چه دوربینی مناسب کار شماست، کافیست چند فریم از دوربین خود بگیرید یا با گوشی موبایل خود چند عکس با تنظیمات مبتنی بر مگاپیکسل دوربینی که می خواهید نصب کنید بگیرید. پس از آن، موتور نشخیص پلاک را بر روی برخی از آن تصاویر اجرا کنید تا ببینید که آیا پلاک ها به درستی تشخیص داده شده اند یا خیر.
نرخ فریم دوربین ممکن است بر روی سیستم های پلاک خوان تأثیر بگذارد
نرخ فریم دوربین ( همان دوربین پلاک خوان شما ) تا حد زیادی بستگی به سرعت خودرو ها دارد. اگر شما به دنبال ثبت پلاک هایی هستید که ثابت هستند در مقایسه با وقتی که پلاک های در حال حرکت هستند (به آن “جریان آزاد” نیز گفته می شود) ، مشخصات مربوط به تنظیمات دوربین شما متفاوت خواهد بود.
شما باید تفاوت خالص سرعت را محاسبه کنید. اگر دوربین شما در موقعیت ثابتی قرار دارد ، سرعت خالص، سرعت وسیله نقلیه است. اگر دوربین روی وسیله نقلیه شما تعبیه شده است ( به عنوان مثال ماشین پلیس )، و شما در همان سمتی که وسیله نقلیه مورد نظر در حال حرکت است رانندگی می کنید، سرعت خالص، اختلاف سرعت شما و سرعت وسیله نقلیه هدف است. توجه به این مسئله شما را از ثبت تصاویر غیرقابل استفاده به دلیل این که برای تجهیز دوربین مناسب برای سرعت مناسب وقت نگذاشته اید، رها می کند.
به عنوان مثال ، اگر وسیله نقلیه با سرعت حدود ۲۰ در ساعت حرکت کند (مکان هایی که سرعت گیر یا راهبند دارند)، می توانید با ۱۰ تا ۱۵ فریم در ثانیه نتایج خوبی از سیستم پلاک خوان خود بدست آورید. با داشتن وسیله نقلیه با سرعت ۵۰ کیلومتر در ساعت، گرفتن تصاویر با سرعت ۱۵ تا ۲۵ فریم در ثانیه کافی است. در سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت، به ۳۰ تا ۴۰ فریم در ثانیه نیاز دارید. این پیشنهادات ممکن است بسته به کیفیت دوربین و سطح زوم بسیار متفاوت باشد ، بنابراین همیشه بهتر است دوربین های خود را بسته به شرایط خود تست و اصلاح کنید.
علاوه بر این، هرچه وسیله نقلیه سریعتر حرکت کند باید تصاویر بیشتری به موتور تشخیص پلاک ارسال شود. به این ترتیب وقتی وسیله نقلیه از یک نقطه خاص عبور می کند موتور سیستم پلاک خوان فرصت های بیشتری برای ارزیابی و تشخیص حروف پلاک خودرو دارد. در سرعت ۲۰ کیلومتر در ساعت گرفتن ۱ یا ۲ تصویر از لحظه ای که حرکت خودرو تشخیص داده شده و ۰٫۵ ثانیه پس از آن ضبط می شود، کافی خواهد بود. در سرعت ۵۰ کیلومتر در ساعت، شما بهتر است ۳ الی ۵ تصویر را با فواصل ۰٫۲ تا ۰٫۴ ثانیه به موتور سیستم پلاک خوان خود ارسال کنید. با سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت، ارسال ۵ الی ۱۰ تصویر با فواصل ۰٫۱ تا ۰٫۲ ثانیه نتیجه ی بهتری دارد.
میزان روشنایی لازم دوربین برای گرفتن نتایج بهتر از سیستم های پلاک خوان
در حالی که سیستم تشخیص دهنده ی پلاک الگوریتم های خود را برای پشتیبانی از تصاویر تاریک تا حد زیادی بهبود داده است، با این وجود بهتر است تا از تنظیم دوربین در شرایط مناسب نوری اطمینان حاصل کنید. می توانید سرعت شاتر دوربین را بر این اساس تنظیم کنید تا تصویر بیش از حد در معرض نور دهی یا در معرض نور کم قرار نگیرید. به عنوان مثال اگر هوای بیرون روشن است سرعت شاتر را طوری تنظیم کنید تا در ۱/۵۰۰۰ ثانیه ضبط شود. هنگام شب سرعت شاتر را بر روی ۰٫۷۵ تا ۱ ثانیه تنظیم کنید.
اگر دوربین سرعت شاتر را بر اساس شرایط روشنایی بیرونی تنظیم نکرده باشد می توانید سعی کنید یک پروژکتور نوری به سمت وسیله نقلیه ورودی قرار دهید. به این ترتیب همیشه روشنایی کافی بر روی وسیله نقلیه وجود خواهد داشت.
نکات اضافی در ارتباط با بهبود سیستم های پلاک خوان
در حالی که کارهای زیادی وجود دارد که باید انجام دهید، موارد زیادی نیز هست که نباید انجام دهید. دوربین ها دارای تنظیمات زیادی هستند و به راحتی می توانید مجموعه ای از تنظیمات را روشن کنید که یا نمی دانید به چه دردی میخورند یا نیازی به آن ها ندارید و فراموش کرده اید که آن ها را فعال کرده اید. در اینجا به ذکر نکاتی می پردازیم که باید در نظر داشته باشید:
کنترل خودکار بهره ( AGC ) ، کاهش نویز دیجیتال ( DNR ) ، فوکوس اتوماتیک و جبران نور پس زمینه ( BLC ) همه ویژگی هایی هستند که بهتر است هنگام فعال کردن دوربین پلاک خوان ، غیرفعال شوند. غیر فعال کردن این گزینه ها به این دلیل است که بهترین شانس تشخیص شماره پلاک خودرو وسیله نقلیه متحرک با استفاده از سیستم پلاک خوان در صورتی فراهم می شود که این گزینه ها غیر فعال شوند.
AGC (گزینه ی کنترل خودکار بهره ( گین )) باعث ایجاد مشکلاتی می شود زیرا افزایش بهره باعث ایجاد نویز دیجیتالی و کاهش دقت تشخیص پلاک در تصویر می شود. خاموش کردن این ویژگی ها کار با سیستم را بسیار ساده تر می کند. گزینه ی کاهش نویز دیجیتال ( DNR ) بهتر است خاموش باشد زیرا با از بین بردن پیکسل ها بر اساس مقایسه دو فریم انجام می شود. اگرچه فعال کردن این گزینه ممکن است بی ضرر به نظر برسد، اما غالباً این طور نیست به این دلیل که پیکسل هایی که می تواند در آینده شما مفید باشد را به راحتی حذف می کند. در مرحله بعد می توانید فوکوس اتوماتیک خود را غیر کنید زیرا تغییر در تنظیمات تیزی لبه ها ( Sharpness ) اغلب کیفیت تشخیص پلاک در تصویر را کاهش می دهد. سرانجام ، BLC ( جبران نور پس زمینه ) می تواند باعث ایجاد مشکلاتی در تصویر شود زیرا غالباً وقتی یک منبع نور وارد یک قاب می شود اجرا می شود. وقتی پیکسل ها زمان کافی برای تنظیم صحیح نداشته باشند دوربین قادر به گرفتن تصویر خوب نخواهد بود.
و با اینکه ممکن است این امر واضح به نظر برسد، می بینیم که حتی بهترین سیستم های پلاک خوان نیز به جای ثبت تصاویر در حالت Portrait ، تصاویر را در حالت Landscape ثبت می کنند. این مسئله از لحاظ شهودی نیز منطقی به نظر می رسد زیرا خود پلاک خودرو نیز بیشتر حالت Landscape دارد تا Portrait . و درست مانند تماشای تلویزیون، ما ( و همچنین موتور سیستم تشخیص پلاک ) عادت داریم دنیا را با فرمت Landscape ببینیم.
نتیجه
دنبال کردن بهترین تنظیمات مورد بحث در این مقاله می تواند تفاوت دقت در سیستم های پلاک خوان را از ۵۵ درصد به ۹۹٫۵ درصد برساند. در بسیاری از موارد دانستن این که چه کاری باید انجام دهیم به اندازه دانشستن این که چه کاری نباید انجام دهیم اهمیت دارد. با ارتفاع ، عرض و فاصله دوربین شروع کنید و بعد از آن قادر خواهید بود به روزرسانی تنظیم دوربین پلاک خوان خود را انجام دهید بنابراین تصاویر شما برای اهدافی چون ایمنی و نظارت قابل استفاده و دقیق خواهند بود.
آی پلاک ، نرم افزاری جامع و تخصصی در زمینه ی مدیریت و کنترل هوشمند تردد است که با اتصال به دوربین های نظارتی و شناسایی پلاک خودرو های در حال تردد می تواند کنترلی دقیق و آنی از تردد خودرو ها را ارائه داده و اطلاعات کامل هر تردد را ثبت کند. همچنین آی پلاک قابلیت فرمان مستقیم به راهبند و گیت ها را دارد و با اتصال به آن ها، می تواند به صورت خودکار و هوشمند رفت و آمد را مدیریت کند.
نرم افزار آی پلاک از کتابخانه تشخیص پلاک ساتپا ، اولین و قدرتمند ترین موتور پردازش پلاک ایران بهره می برد. کتابخانه ساتپا نزدیک به ۱۵ سال توسط بزرگ ترین ارگان های نظارتی و امنیتی کشور مورد استفاده قرار گرفته و در این مدت، با به روز رسانی های متعدد، ضمن هماهنگی با آخرین استاندارد های اعداد، حروف و علانم پلاک های کشور، بالا ترین میزان دقت تشخیص پلاک های ایرانی را ارائه می دهد.
از نسخه آزمایشی کتابخانه پلاک خوان ساتپا یا نسخه آزمایشی رایگان نرم افزار آی پلاک ، می توانید برای تنظیم و بهینه سازی سیستم پلاک خوان خود استفاده کنید تا بتوانید تصاویر گرفته شده را روی برترین موتور تشخیص پلاک فارسی پردازش کرده و نتیجه را ببینید. می توانید از آن به عنوان روشی برای تنظیم دقیق و تشخیص تنظیمات دوربین استفاده کنید. و در صورت لزوم برای بهینه سازی بیشتر سیستم، با کارشناسان تیم فنی شهاب جهت مشاوره تماس بگیرید.
بیشتر بخوانید:
- گوگل ساختار سازمانی خود را جهت تمرکز بر هوش مصنوعی اصلاح می کند
- پلاک خوان های شهر گرینزبوروی آمریکا فعلاً قرار نیست افزایش پیدا کنند
- فرماندار اوکلند از پلاک خوان ها حمایت می کند اما مخالفان در اثربخشی آن تردید دارند
- لبنان استفاده از پلاک خوان های خودکار را تایید کرد
- چالش های مدیریت کلاس با ابزار جدید تشخیص چهره هوش مصنوعی
یک نظر
دنبال کنید : تا چه میزان باید به افزایش دقت مدل های یادگیری ماشین ادامه دهیم؟ - مجله شهاب