راهنمای نصب و تنظیم دوربین مداربسته برای پلاک خوانی
سیستم پلاک خوانی دوربین مداربسته کاربردهای مختلفی دارد، از جمله ی این کاربردها کنترل تردد، مدیریت پارکینگ و شناسایی تخلف از سرعت در بزرگراه ها می باشد.
سیستم پلاک خوانی (LPR) از اواسط دهه 1970 در دسترس بوده و تا همین اواخر محدود به سیستم های بزرگ و گران قیمت بود. با توسعه سریع دوربین های مداربسته تحت شبکه، سیستم های پلاک خوانی ارزانتر شده و انعاف پذیری بیشتری پیدا کرده است، در نتیجه کاربردهای گسترده تری پیدا کرده است.
تفاوت بین ثبت پلاک (License plate Capture) و شناسایی پلاک
(License Plate Recognition)
گاهی مشتریان با ما تماس گرفته و برای ثبت پلاک وسایل نقلیه در ورودی پارکینگ خود، دوربین مداربسته پلاک خوان را درخواست می کنند. اما در واقع مشتری در این سناریو، دوربین مداربسته ای با امکان ثبت پلاک را در نظر دارد.
"ثبت پلاک" و "پلاک خوانی" دو مقوله جدا از هم می باشد. ثبت پلاک پروسه ثبت تصویری واضح از پلاک خودرو است. این در حالیست که پلاک خوانی ثبت و استفاده از تصویر دوربین برای شناسایی پلاک و جستجوی آن در دیتابیس است.
سیستم پلاک خوانی
سیستم پلاک خوانی، همانطور که در تصویر بالا نمایش داده شده است، از یک یا چند دوربین مداربسته تشکیل شده که تصویر پلاک را ثبت می کنند. تصاویر به وسیله ی آنالیتیک پلاک خوانی که یا بر روی دوربین مداربسته وجود داشته و یا در سرور اجرا می شود، پردازش خواهد شد.
تشخیص پلاک
اغلب این سوال در ذهن مشتریان شکل می گیرد که پلاک خوانی دوربین مداربسته چقدر دقیق است؟ در جواب می توان گفت که دقت پلاک خوانی به شدت وابسته به کیفیت ویدئو است. اگر چشم انسان قادر به تشخیص حروف پلاک در ویدئو نباشد، نرم افزار پلاک خوانی نیز با مشکل مواجه خواهد شد.
برای تعیین اینکه آیا دوربین مداربسته شما قادر به کار با سیستم LPR است، تصویر دوربین مداربسته را حین گذر یک وسیله نقلیه نگه داشته و سعی کنید پلاک آن را بخوانید. اگر به آسانی قادر به انجام این کار نباشید، سیستم LPR نیز موفق نخواهد شد. حتی اگر شماره پلاک برای شما خوانا باشد، این امکان وجود دارد که دوربین مداربسته برای پلاک خوانی به خوبی تنظیم نشده باشد. دلیل آن این است که مغز انسان در شناسایی الگوهای تصویری بطور قابل توجهی خوب است، این در حالیست که کامپیوتر نیازمند یک تصویر شفاف و ایده آل است.
برای مثال در تصویر زیر چشم انسان قادر به تشخیص “GFP 3054” است. اما حروف کنتراست و تضاد رنگی خوبی با پس زمینه ندارند. سایه های خاکستری که بین حروف در پس زمینه افتاده اند، باعث ادغام حروف در یکدیگر شده است. کامپیوتر در چنین شرایطی قادر به شناسایی دقیق پلاک نمی باشد.
همان پلاک در تصویر زیر، با افزایش نوردهی (exposure) وضوح بیشتری دارد.
مهمترین عوامل موثر در دقت پلاک خوانی، محل قرار گرفتن دوربین مداربسته و کیفیت ویدئو است. برای دستیابی به بالاترین عملکرد ممکن برای سیستم پلاک خوانی دوربین مداربسته ، متغیر های زیر را تنظیم کنید:
• روشنایی
• زاویه دید
• تعداد پیکسل های مورد نیاز
• تنظیمات تصویر دوربین مداربسته
سرعت شاتر
دوربین های مداربسته به صورت خودکار براساس نور محیطی، سرعت شاتر خود را تنظیم می کنند. در ظهر یک روز آفتابی، شاتر دوربین مداربسته، برای گرفتن یک فریم کامل ممکن است فقط 1/10000 ثانیه باز شود. دلیل آن اینست که نور محیطی آنقدر زیاد است که اگر شاتر دوربین مداربسته مدت زمان بیشتری باز بماند، تصویر بیش از حد روشن می افتد. در یک شب تاریک، شاتر دوربین مداربسته، برای جذب نور مورد نیاز ممکن است به مدت یک ثانیه باز بماند.
سرعت شاتر بسیار مهم است، چرا که با وضوح تصویر ثبت شده از یک وسیله ی نقلیه در حال حرکت، ارتباط مستقیم دارد. در مثال بالا، اگر شاتر به مدت 1/10000 ثانیه باز بماند، ماشینی که سرعت 60 مایل در ساعت (حدودا 96 کیلومتر در ساعت) دارد فقط 2.79 سانتی متر حرکت می کند، بنابراین پلاک ماشین به وضوح ثبت می شود. اما اگر شاتر به مدت یک ثانیه باز بماند، همان ماشین 26 متر حرکت خواهد کرد، در حالت دوم، پلاک برای کامپیوتر و انسان ناخوانا خواهد بود.
بنابراین سرعت ماشین، حداکثر سرعت شاتر را تعیین می کند. اگر در سناریو شما گیتی وجود داشت که ماشین ها در جلوی آن مجبور به توقف بودند، می توانید سرعت شاتر را بر روی 1/500 ثانیه قرار دهید. اگر نیاز به ثبت پلاک در بزرگراه ها بود، سرعت شاتری بین 1/1750s یا 1/2500s مناسب تر است.
روشنایی
متاسفانه، افزایش سرعت شاتر به تنهایی باعث بهبود نتایج نخواهد شد. اگر نور کمی به سنسور برسد، تصاویر ممکن است کاملا سیاه شوند. در عوض شما مجبور به افزایش نور هستید.
روشنایی کافی برای گرفتن تصاویر واضح، از پلاک وسیله ی نقلیه در حال حرکت، بسیار حیاتی است. در بعضی از شرایط، این کار مستلزم نصب یک منبع روشنایی خارجی است. میزان روشنایی مورد نیاز برای گرفتن تصویر مناسب از پلاک وسایل نقلیه در سرعت بالا (در نبود نور مستقیم خورشید)، اغلب بیشتر از حد انتظار شماست.
اگر دوربین مداربسته قابلیت روز/شب را داشته و مجهز به فیلتر IR cut باشد (برای فیلتر نور مرئی) می توانید یک چراغ مادون قرمز خارجی را در جهت عبور وسایل نقلیه قرار دهید. مزیت این چراغ، نامرئی بودن نور آن برای چشم غیر مسلح است. فیلتر، نور متساعد شده از چراغهای جلوی ماشین را حذف کرده و تصویر پلاک را واضح تر ثبت خواهد کرد. گزینه ی دیگر استفاده از چراغ های LED سفید است.
زاویه دید
سعی کنید تا جایی که امکان دارد، دوربین مداربسته را با زاویه دید مستقیم نسبت به پلاک ماشین نصب کنید. دقت دوربین مداربسته در زوایایی بیش از 30 درجه افقی یا عمودی، کاهش می یابد. اگر امکان دارد دوربین مداربسته را به اندازه کافی بالا نصب کرده و سر آن را به سمت پایین قرار دهید تا از تابش مستقیم نور چراغ های جلو و یا عقب ماشین جلوگیری شود.
راه دیگری برای کاهش زاویه، استفاده از دوربین های مداربسته دور برد برای زوم کردن در میدان دید است. می توانید از دوربین مداربسته هایی با زوم اپتیکال استفاده کرده و یا دوربین هایی با امکان تغییر لنز به کار ببرید. برای مثال، قرار دادن دوربین مداربسته زوم شده به صورت موازی با جاده، نسبت به دوربین لنز واید نتایج بهتری را خواهد داشت.
تعداد پیکسل های مورد نیاز
کیفیت تصویر دوربین مداربسته وابسته به چگالی پیکسلی آن است. واحد اندازه گیری چگالی پیکسلی ppm (پیکسل در متر است). عموما برای پلاک خوانی وسایل نقلیه با پلاک اروپا به 110ppm و برای پلاک خوانی وسایل نقلیه با پلاک خاورمیانه به تعداد پیکسل بیشتری نیاز است (تقریبا دو برابر).
افزایش رزولوشن و فاصله کانونی دوربین مداربسته، چگالی پیکسلی آن را بالا می برد. تصاویر زیر مقایسه ای بین دوربینی با میدان دید وسیع در مقابل دوربین مداربسته زوم شده بر روی محدوده ی پلاک خودرو است.
نرخ فریم دوربین مداربسته
سرعت تصویر برداری یک دوربین مداربسته با واحد فریم در ثانیه (fps) سنجش می شود. هرچه نرخ فریم بالاتر باشد، احتمال ثبت تصویر واضح از پلاک وسیله نقلیه در سرعت بالا بیشتر می شود. برای پلاک خوانی وسایل نقلیه در جاده ها ، دوربین های مداربسته 60 فریم و برای پلاک خوانی وسایل نقلیه در پارکینگ ها دوربین های مداربسته 30 فریم نیز کفایت می کنند.
تنظیمات بهینه سازی تصویر دوربین مداربسته یونی ویو
رسیدن به تنظیمات مناسب برای پلاک خوانی روندی آزمون و خطاست، چرا که هیچ دو منظره ای شبیه به هم نیستند. با استفاده از آدرس IP دوربین مداربسته، وارد رابط کاربری تحت وب شده و در قسمت image> Scenes ترجیحا در دو پروفایل برای تنظیمات تصویری خود بسازید. یک پروفایل برای پلاک خوانی در روز و پروفایل دوم برای پلاک خوانی در شب.
در قسمت Image Enhancement با تغییر میزان Brightness می توان تا حدودی روشنایی محیط را جبران کرد و همچنین با تغییر میزان Saturation می توان غلظت رنگ ها را کنترل کرد.
بعد از انجام این تنظیمات در صورت مورد قبول نبودن تصویر به بخش Exposure رجوع کنید و طبق شکل زیر Exposure Mode را از حالت Automatic به حالت Manual یا Custom تغییر دهید و به همین ترتیب با تغییر (Shutter(s و همچنین به تناسب آن مقدار دهی به Gain و در برخی موارد Slowest Shutter می تواند به بهینه سازی تصویر کمک کند.
نکته هرچه سرعت تغییر (Shutter(s کمتر باشد میزان نور بیشتری به حسگر تصویر وارد می شود و برعکس آن با افزایش سرعت شاتر، میزان نور کمتری به حسگر وارد می شود و برای تقویت همان میزان نور از عددی که به Gain اختصاص می یابد استفاده می شود .در اینجا ما سرعت شاتر را از 1/100s به 1/25s کاهش دادیم.
برای افزایش نور ورودی Gain را از عدد 0 به 10 افزایش دادیم.
نکته در پلاک خوانی قابلیت WDR دوربین را خاموش کنید چرا که باعث افتادن نویز بر روی تصاویر می شود و دقت را در شرایط کم نور کاهش می دهد.