Detectie Numerelor de Inmatriculare

SISTEME BAZATE PE RECUNOATEREA AUTOMAT A NUMERELOR DE NMATRICULARE

A AUTOVEHICULELOR O ANALIZ SINTETIC A CTORVA PRODUSE ANPR

ing. Mihnea Horia Vrejoiu [email protected]

Institutul Naional de Cercetare-Dezvoltare n Informatic, ICI - Bucureti

Rezumat: Fr a-i propune s fie o monografie exhaustiv n domeniu, lucrarea de fa prezint ntr-un mod sintetic rezultatele analizei ctorva dintre cele mai reprezentative produse LPR / ANPR existente pe pia astzi. Sunt trecute n revist, ncercndu-se pstrarea unei ct mai mari obiectiviti, 17 studii de caz viznd tot atia productori, prezentndu-se aspecte legate de caracteristicile funcionale i tehnice, precum i de aria de aplicabilitate, cerinele i restriciile specifice acolo unde este cazul pentru produsele (gamele de produse ale) acestora, aa cum sunt ele formulate chiar de productorii respectivi. Lucrarea se ncheie cu cteva concluzii i o list de referine.

Cuvinte cheie: Machine Vision, License Plate Recognition (LPR), Automatic Number Plate Recognition (ANPR), Image Processing, Image Analysis, Optical Character Recognition (OCR)

Abstract: Without aiming to be an exhaustive monography in the domain, this paper presents in a synthetical manner the results of the analysis of some of the most representatives LPR / ANPR products on the market nowadays. While trying to keep an as high as possible objectivity, 17 case studies are reviewed concerning as many producers, presenting aspects related to the functional and technical characteristics, and also the applicability area, specific requirements and constraints where it is the case for their products (product families), as they are stated by the respective manufacturers themselves. The paper ends with some conclusions and a list of references.

Keywords: Machine Vision, License Plate Recognition (LPR), Automatic Number Plate Recognition (ANPR), Image Processing, Image Analysis, Optical Character Recognition (OCR)

1. Introducere

Se poate afirma c, n momentul de fa, exist o gam larg de sisteme bazate pe LPR n funciune, incluse n diverse aplicaii n timp real [18] - de la cele mai simple i de dimensiuni mici, la unele deosebit de complexe i mari -, localizate n numeroase ri de pe toate continentele. Este vorba att de cazul identificrii vehiculelor staionare, ct i a celor n deplasare, cu viteze diferite, ajungnd chiar pn la 250 km/h. Prezentm n cele ce urmeaz, ntr-o ordine arbitrar, fr a ncerca un clasament ntre acestea, dar selectnd totui cu predilecie creatorii i productorii de tehnologie n dauna integratorilor, cteva dintre cele mai cunoscute i utilizate astzi pe plan mondial sisteme bazate pe recunoaterea automat a numerelor de nmatriculare (ANPR).

2. Cteva studii de caz

Studiu de caz #1

Productor: Recogniform Technologies [1] SpA, Italy - Via Edison 22, 87036 Rende, CS

Expertiz: Cercetare-dezvoltare unelte software de nalt tehnologie pentru captur de date i imagini, procesare i recunoatere de imagini, precum i unelte de dezvoltare software.

Produs: Autovehicle License Plates Reader

Sistemul de baz este compus din:

- computer gazd: un PC cu Windows9x/NT/2000/Xp, pe care se instaleaz motorul i aplicaia software;

Revista Romn de Informatic i Automatic, vol. 20, nr. 1, 2010 55

- dou dispozitive de intrare: o camer CCD pentru capturarea imaginilor i un senzor (o fotocelul) pentru procesele de comand;

- motorul software: software-ul de captur i recunoatere;

- aplicaia software: software-ul particularizat pentru aplicaia utilizatorului;

- cteva accesorii: lmpi pentru mbuntirea condiiilor de iluminare la captura imaginilor, supori pentru montarea diferitelor componente, carcas pentru protejarea computerului gazd, etc.

Operarea are loc n civa pai:

- un semnal de la un senzor (fotocelul) comand nceperea procesului;

- camera CCD folosind un filtru IR captureaz o imagine n 256 nivele de gri care va fi analizat de sistem;

- sistemul proceseaz i analizeaz imaginea capturat pentru a localiza plcua cu numrul de nmatriculare, evitnd elementele de fundal;

- zona din imagine coninnd plcua este convertit n alb-negru folosindu-se o tehnic de stabilire dinamic a pragului de binarizare;

- fiecare caracter alfanumeric este segmentat i recunoscut folosindu-se un clasificator neuronal special antrenat anterior pe tipul respectiv de semne grafice;

- irul recunoscut este validat pe baza unui vector de abloane permise;

- irul recunoscut cu un grad de ncredere peste un anumit prag este furnizat mpreun cu imaginea original aplicaiei software specifice;

- aplicaia software verific existena irului respectiv ntr-o list predefinit i decide dac s comande sau nu execuia unei comenzi (deschiderea unei bariere / pori, schimbarea culorii unui semafor, tiprirea unui tichet de acces, etc.).

Cu toate c procesul este destul de complex, performanele sunt destul de bune, sistemul necesitnd circa 5 secunde pentru a recunoate plcuele de nmatriculare cu o acuratee de peste 90% n identificarea corect a acestora.

Aplicaia software trebuie particularizat n funcie de procesrile necesare dup faza de recunoatere.

Studiu de caz #2

Productor: Appian Technology [2] PLC, UK - Appian House, 4 Wessex Road, Bourne End, Buckinghamshire SL8 5DT

Expertiz: Productor i furnizor de sisteme ANPR / ALPR de nalt performan i acuratee.

Produs: Talon ANPR

Produsele Appian au la baz un motor de recunoatere neuronal proprietar, denumit Talon. Acesta este disponibil att n variant software (Talon SP), ct i implementat hardware ca plac PC specializat. Talon poate fi livrat nsoit de o gam variat de aplicaii software pentru a oferi soluii ANPR complete. Dezvoltarea Talon a fost nceput de cunoscuta companie Racal Electronics n 1993, cu o investiie de 10 milioane de lire sterline, suferind ulterior numeroase rafinri, mbuntiri i adugiri.

Caracteristici Talon:

- procesri neuronale paralele;

- declanare automat captur imagine (prin analiza on-line a cadrelor succesive);


- corecii geometrice automate pentru nclinri, turtiri i/sau rotaii;

- segmentare automat a caracterelor din plcua de nmatriculare i normalizare dimensional a acestora;

- acuratee mare la recunoatere, tipic peste 97%;

- pretabilitate la vehicule n micare, cu vitez de peste 195 km/h;

- funcionare continu independent de condiiile meteo;

- antrenare manual i sintetic;

- capacitate de a recunoate numere specifice diferitor ri;

- verificare automat existen numr ntr-o baz de date i sisteme de alarmare dac este cazul;

- operare pe orice platform standard PC;

- furnizare a imaginii autovehiculului i a numrului acestuia ca ieire pentru arhivare.

Att n varianta software ct i n cea hardware, au loc procesri complexe i complete:

Achizie continu de imagini ===> Analiz prezen autovehicul

i comand captur imagine

||

V

Corecii geometrice Normalizare dimensional

||

V

Validare ir recunoscut Furnizare ir ieire

Cnd este detectat prezena unui autovehicul se declaneaz automat captura imaginii respective i se iniiaz o succesiune de algoritmi software de recunoatere. Acetia localizeaz plcua de nmatriculare n imaginea capturat, extrag zona de imagine corespunztoare pe care aplic compensri ale unor eventuale distorsiuni geometrice dac este cazul i segmenteaz caracterele componente. Fiecare astfel de caracter este aplicat unei reele neuronale software. Reeaua produce o estimare pentru fiecare caracter de intrare, furniznd un ir care reprezint cea mai bun estimare pentru numrul respectiv. Se fac procesri paralele multiple pe mai multe uniti de procesare asigurndu-se analiza mai multor imagini pentru un acelai vehicul, ceea ce conduce la o acuratee deosebit prin alegerea celui mai bun rezultat dintre cele obinute, pe baza gradului de ncredere obinut pentru fiecare caracter n parte de fiecare proces de recunoatere. irul astfel obinut este reinut ntr-un jurnal mpreun cu data i ora, un grad de certitudine i un identificator al camerei care a realizat achiziia.

Sistemele ANPR Talon sunt disponibile pentru diferite platforme PC:

- sisteme fixe, putnd procesa pn la 32 de linii de intrare per unitate,


- sisteme mobile n main, cu tehnologie touch screen, care pot procesa pn la 4 linii,

- sisteme transportabile, pentru pn la 4 linii,

- sisteme pentru laptop, pentru pn la 2 linii.

Aceste sisteme pot fi furnizate nsoite de o gam larg de aplicaii software pentru:

- supraveghere / monitorizare,

- control acces,

- management parcri sau trafic,

- taxare, amendare.

Sistemele ANPR Talon pot folosi practic orice tip de camer, att monocrom ct i color. De asemenea, pentru obinerea unor imagini cu contrast bun pe zona numrului independent de tipul acestuia i de condiiile de iluminare, pot fi folosite camere monocrome sensibile n spectrul infrarou, cu surs suplimentar de lumin IR ataat.

Pentru varianta software Talon SP este necesar i o plac de achiziie (frame grabber) care se instaleaz n PC n slot PCI, sau se conecteaz la laptop pe port USB.

Studiu de caz #3

Productor: GeoVision [3], Taipei, Taiwan P.R.C - 9Fl., No. 246, Sec. 1, Neihu Rd., Neihu Chiu

Expertiz: Productor i furnizor de sisteme de supraveghere automat.

Produs: GV-LPR

GV-LPR este un sistem de recunoatere digital a plcuelor de nmatriculare a autovehiculelor care folosete o tehnologie de reele neuronale. Sistemul conine: o plac de captur de imagini, un motor software de recunoatere de caractere, un set de module de I/O pentru integrarea cu senzori i alarme, precum i o baz de date (Microsoft Access) pentru stocarea imaginilor (n format JPEG), cu scopul regsirii evenimentelor i/sau analiz. Pot fi supravegheate i nregistrate 1, 2 sau 4 linii de intrare.

Recunoaterea poate fi declanat n dou moduri: fie prin detectarea automat prin software a micrii i apariiei vehiculelor n zona pe care sunt focalizate camera i sistemul de iluminare, fie prin detectarea unui semnal de la un senzor auxiliar (magnetic loop detector, overhead laser scanner, sau IR sensor), sau chiar a comenzii operatorului prin apsarea unei taste. Odat recunoaterea efectuat, sistemul poate transmite un semnal de comand ctre un dispozitiv cum ar fi un controler pentru deschiderea unei pori sau a unei bariere, o alarm, etc.

Prin exportarea bazei de date care stocheaz jurnalul numerelor identificate, GV-LPR poate fi integrat n alte aplicaii (de exemplu n sisteme de ticketing sau de monitorizare).

Sistemul recunoate plcue de nmatriculare din Marea Britanie, Italia, Spania, Taiwan i Japonia, urmnd a fi implementate i faciliti pentru alte ri n viitor.

Aplicaii:

- management parcri,

- taxare sau amendare automat,

- supraveghere/monitorizare puncte de trecere frontier,

- semnalare apariie vehicule furate.

Caracteristici:

- rat de recunoatere de pn la 99% (n condiii optime),

- vitez de recunoatere de sub 0,3 secunde,


- tehnologie de recunoatere multipl, pn la obinerea unui rezultat,

Cerine pentru camerele de achiziie de imagini:

- 30 fps.,

- sensibile la iluminri sub 0,05 lux,

- rezoluie minim de 480 de linii,

- timpi de captur de 1/60 - 1/100.000 secunde,

- auto white balance compensation,

- backlight compensation.

Studiu de caz #4

Productor: Asia Vision Technology [4] Ltd. (AVT), Hong Kong - Unit 2308, 23/F., Skyline Tower, 39 Wang Kwong Road, Kowloon Bay, Kowloon

Expertiz: Productor i furnizor de sisteme ALPR software i dispozitive de achiziie integrate (camer + sistem de iluminare IR) pentru parcri i trafic (i containere).

Produse: Linia VECON-VIS (VECON-JANITOR pentru management parcri)

VECON-VIS detecteaz, recunoate i verific automat numerele de nmatriculare ale vehiculelor staionare sau n micare. Sistemul poate citi att caractere alfanumerice ct i nealfanumerice (caractere chinezeti, coreene) din plcue de nmatriculare multinaionale (permind nglobarea de motoare LPR pentru diferite ri), fiind o soluie inteligent pentru aplicaii din aria transporturilor, managementului parcrilor, a securitii vehiculelor i al flotelor auto.

Beneficii:

- permite supravegherea/monitorizarea vehiculelor la faa locului sau la distan,

- permite regsirea i revederea imaginilor live oricnd i oriunde,

- mbuntete securitatea zonei prin verificarea / compararea imaginilor capturate cu unele arhivate anterior n baza de date a clientului,

- mbuntete i crete eficiena fluxului de trafic prin procesarea fiecrei imagini n timpi de sub 0,5 secunde,

- minimizeaz munca manual i reduce costurile de operare, oferind recunoatere continu nonstop a numerelor de nmatriculare 24/24h,

- furnizeaz date pentru statistici de trafic.

Caracteristici:

- recunoatere cu acuratee mare (peste 98%) a numerelor de nmatriculare specifice diferitor ri,

- folosete o soluie OCR patentat n Statele Unite ale Americii,

- flexibilitate, moduri de operare definibile de utilizator i modul de interfa utilizator standard,

- interfaare opional cu modulul de management de sistem pentru camere, senzori i sistem de iluminare a fluxului,

- modul de management de baze de date integrat, capabil s stocheze, caute i ordoneze informaia despre vehicule i s genereze rapoarte regulate,


- integrare opional cu alte sisteme software de management de baze de date i/sau locaie.

Aplicaii:

- parcri / garaje publice i/sau private pentru asigurare securitate i/sau control acces,

- control poart la terminale de containere,

- puncte de control pentru colectare automat taxe,

- control trafic n vmi i/sau puncte de trecere frontier,

- management flot pentru staii de autobuze de tip navet i/sau depouri/garaje de vehicule,

- monitorizare, management i/sau control trafic.

Specificaii tehnice (recomandri):

- sistem de achiziie (camer) cu: 480/560 linii orizontale, peste 50dB raport semnal/zgomot, sensibil pn la 0,2 lux, color, monocrom sau IR, declanator captur cu vitez ajustabil ntre 1/250 si 1/1.000 secunde, unghi de nclinare la poziionarea camerei de maxim 25 de grade pe vertical i orizontal;

- declanarea capturii i analizei de imagine are loc la comanda unui dispozitiv de tip bucl magnetic inductiv, instalat subteran, sau, recomandat doar pentru situaia n care un astfel de element nu este disponibil, a unui senzor IR; de asemenea, sunt disponibile i variante cu declanare continu;

- computer PC: peste PIII/600MHz, plac de achiziie (frame grabber) de calitate (PAL: 768x576, sau NTSC: 600x480) cu 2 intrri video, Windows, module de interfaare I/O cu diferii senzori i/sau dispozitive (de ticketing, comand barier, poart, semafor, etc.).

Observaii: VECON-VIS este utilizat de diferii integratori de sisteme, ntre care i de:

Groupe Techna Inc., Canada - 400 Boul Henri, Bourassa E, Suite #150, Montreal QC, H3L 1C4 (http://www.gtechna.com/f/software/plate_rec/index.html), furnizor de soluii integrate de mobile computing i mangement de date.

Studiu de caz #5

Productor: AutoVu Technologies [5] Inc., Canada - 300 St. Sacrement #415, Montreal QC, H2Y 1X4

Expertiz: Productor i furnizor de produse ALPR - fixe i mobile - pentru parcri, securitate i poliie.

Produse: GateKeeper, AutoTrace, AutoFind, AutoPatrol

AutoVu ofer o suit complet de soluii att fixe ct i mobile care permit creterea gradului de colectare, creterea eficienei n operare, mbuntirea securitii i combaterea criminalitii n sens larg. Investind intens n activitile de cercetare-dezvoltare i propunndu-i s acopere toate aspectele legate de implementare in house, AutoVu a devenit repede recunoscut ca inovatoare n aceste domenii, fiind printre liderii pieei nord americane n domeniul sistemelor LPR instalate la aeroporturi. AutoVu este singurul furnizor de sisteme complet operaionale n domeniul inventarierii mobile a plcuelor de nmatriculare (mobile license plates inventories). De asemenea, sistemele LPR mobile AutoVu n domeniul parcrilor au devenit practic o referin n America de Nord. AutoVu este i un pionier n ce privete sistemele mobile de amendare a nclcrilor legii legate de trafic. Avnd n permanen n atenie utilizatorul, produsele complete AutoVu, n ciuda faptului c nglobeaz tehnologii sofisticate i ofer o gam larg de faciliti, sunt deosebit de simplu de utilizat. AutoVu deine i un sistem propriu de localizare/poziionare pe care l nglobez n soluiile sale mobile cnd este cazul.

GateKeeper este o soluie LPR fix, destinat creterii securitii i controlului accesului pe


baza capturii imaginilor i citirea plcuelor de nmatriculare ale tuturor autovehiculelor care se deplaseaz pe un culoar. Folosete o tehnologie independent de font. Imaginea figurii conductorului auto este reinut de asemenea, existnd i opiunea interfarii cu un sistem de detectare a feelor. Ofer opiunea reinerii i a altor vederi ale autovehiculului. Permite interfaarea uoar cu senzori i dispozitive (bucle magnetice inductive, controlere, senzori, dispozitive de comand bariere / pori, cititoare de cartele, video recordere, etc.). Asigur verificarea/validarea n timp real a numerelor de nmatriculare folosind o baz de date a celor nregistrate / autorizate. Ofer soluii de back-office complete pentru revederea i auditarea imaginilor, furnizarea de rapoarte, etc.

AutoTrace este o soluie automat LPR, destinat controlului ncasrii taxelor n parcri urbane i la aeroporturi. Folosete o tehnologie independent de font. Tehnologia de matching proprietar permite identificarea corect a plcuelor de nmatriculare chiar i n situaii cnd acestea apar incomplet n imagine, datorit murdriei, zpezii, sau deteriorrii. Ofer acuratee mare att pe numere reflective ct i nereflective. Realizeaz procesri eficiente pentru eliminarea umbrelor i a reflexiilor, oferind n acelai timp faciliti pentru eliminarea distorsiunilor geometrice datorate rotaiei sau nclinrii, filtrrii elementelor parazite i a efectelor de nceoare a imaginii datorit micrii. Timpii de analiz sunt de sub 0,15 secunde. Permite rate de recunoatere acceptabil de pn la 99%. Prin recunoatere acceptabil n acest caz se consider situaia n care cel mult dou caractere din tot numrul au fost recunoscute greit sau omise. AutoTrace este uor integrabil cu diverse echipamente hardware standard on-the shelf. Soluiile AutoTrace sunt bazate pe platforme client-server Windows NT.

AutoFind este un sistem LPR mobil, montat pe main, care include o tehnologie sofisticat de localizare / poziionare n timp real proprietar pentru a permite citirea numerelor din mers. Include de asemenea tehnologie touch screen pentru interfaa utilizator. Permite citirea numerelor la diferite unghiuri (perpendicular, nclinat sau paralel). Poate fi folosit la viteza normal de trafic fr a se compromite performana. Pot fi scanate sute de plcue pe or.

AutoPatrol este un sistem LPR mobil proiectat pentru citirea automat i cu acuratee a numerelor de nmatriculare ale vehiculelor parcate sau n micare, cu viteze de pn la 140 mph (peste 200 km/h), din mainile de patrulare ale poliiei aflate att din micare ct i staionnd pe marginea drumului. Este dotat cu dou camere care permit citirea simultan a numerelor pe amble laturi ale mainii de poliie, la diferite unghiuri (0, 45, 90 de grade). Numerele recunoscute sunt verificate la bord cu o baz de date a vehiculelor cutate. AutoPatrol este singurul sistem mobil LPR configurat cu un sistem proprietar de localizare/poziionare n timp real, care permite obinerea de informaii privind localizarea chiar i n situaii unde sistemele GPS tradiionale nu fac fa, cum ar fi aglomerrile urbane dense. Combinarea LPR cu o poziionare precis este critic pentru aplicaii de data-mining eficiente. AutoPatrol ofer i un sistem de raportare final detaliat. Sunt folosite camere cu 60 fps. cu dispozitive speciale de iluminare, care opereaz n orice condiii de iluminare zi-noapte.

Studiu de caz #6

Productor: Adaptive Recognition [6] Hungary - Kiralzhago ter 8-9, 1126 Budapest

Expertiz: Productor i furnizor de produse LPR software i hardware.

Produse: CARMEN (Parking / Freeflow)

CARMEN ofer o tehnologie LPR flexibil i cu ntreinere redus, dar n acelai timp inteligent i eficient pentru operare n parcri (varianta Parking), sau supraveghere / monitorizare i/sau mangement al traficului, ori taxare automat (varianta Freeflow). Asigur reducerea costurilor i creterea securitii i eficienei.

CARMEN este mai degrab un nucleu dect o aplicaie complet, fiind proiectat i dezvoltat pentru a permite o integrare uoar n aplicaii complexe de control i/sau monitorizare a accesului n parcri, supraveghere/monitorizare i/sau mangement al traficului, ori taxare automat, etc. Fiind un sistem flexibil, poate fi adaptat / particularizat pentru diferite


cerine specifice. Pachetul ANPR CARMEN (n variantele Parking sau Freeflow) conine:

- motor de recunoatere automat a numerelor (independent de ar, inclusiv coninnd caractere arabe, chineze sau chirilice),

- plac de achiziie de imagini special FXVD4mc_s, care conine i un controler neuronal, destinat prelurii unor procesri specifice LPR, fr care motorul de recunoatere nu funcioneaz,

- bibliotec de funcii specifice (ANSI C/C++, MSVB, Delphi, VB.NET, C# i Java),

- aplicaii demo i de test,

- tutorial i exemple (n cod surs i executabil).

Opional este livrat i camera alb-negru de nalt rezoluie, sensibil la iluminri slabe, FXCAM IBW_2000, echipat cu un flash special IR sincronizat.

Ca alternativ la placa de achiziie FXVD4mc_s, poate fi utilizat orice alt frame grabber, cu condiia s fie folosit ns n conjuncie cu un controler neuronal din familia FXMC (PCI, PC104+, USB), furnizat tot de AR Hungary.

CARMEN necesit (n general) dispozitive de comand a declanrii achiziiei. Folosete la intrare formate video PAL sau NTSC i formate de imagine n nivele de gri, RGB16, RGB24, RGB32, sau YUV, sau fiiere BMP i JPEG (pentru varianta Freeflow). Viteza de procesare depinde de mai muli factori (coninutul i dimensiunea imaginii, puterea de calcul - viteza/frecvena CPU, setrile parametrilor). Furnizeaz la ieire irul ASCII coninnd numrul recunoscut, poziiile plcuei i ale caracterelor coninute de aceasta, alternativele i gradul de ncredere al acestora la recunoaterea fiecrui caracter.

Sistemul poate fi utilizat pe orice arhitectur PC peste PIII/1GHz cu 128 MB RAM, sub Windows 200x/Xp, sau Linux n cazul Freeflow.

CARMEN este inclus cu succes n aplicaii de control automat flexibil al accesului n parcri, de management i/sau monitorizare vehicule n acestea, de supraveghere / monitorizare i/sau mangement al traficului, ori taxare automat, fiind astfel folosit de aproximativ 1000 de integratori din peste 60 de ri.

Studiu de caz #7

Productor: Prime Vision [7] BV., Netherlands - Olof Palmestraat 16-18, 2616 LR Delft

Expertiz: Soluii de recunoatere optic de caractere.

Produs: License Plates Vision

License Plate Vision este un sistem integrat de recunoatere vizual destinat citirii numerelor de main, bazat pe tehnologia proprietar HYCR (High Yield Character Recogniser), utilizat cu succes i n alte aplicaii (citire automat de adrese potale, cmpuri din formulare, etc., chiar completate de mn). Aceast tehnologie permite reducerea costurilor mbuntind substanial calitatea, eficiena i performana proceselor de recunoatere de caractere. License Plate Vision este o unealt rapid, precis i de ncredere utilizabil n aplicaii de taxare automat, de monitorizare i control al accesului i de amendare a nclcrilor regulilor n trafic. Permite identificarea vehiculelor staionate sau n micare la diferite viteze (chiar mari), n diferite condiii de mediu nconjurtor (inclusiv cea, zpad, etc.). Motorul de recunoatere a plcuelor de nmatriculare folosete imagini ale vehiculelor staionate sau n micare, achiziionate de o camer, sau preluate de pe un echipament video. Aplicaia localizeaz automat numrul i citete caracterele inscripionate pe acesta, oferind o vitez mare de citire i rat mic de erori. Sistemul permite ajustri i reglaje fine, pentru obinerea de performane optime de la caz la caz. License Plates Vision este disponibil att ca aplicaie Windows de sine stttoare, ct i ca sistem complet instalat i integrat, incluznd i camere de achiziie a imaginilor adecvate i reglate corespunztor.


Studiu de caz #8

Productor: Hi-Tech Solutions [8], Israel 3 Shimon Israeli Str., New Industrial Zone, Rishon Lezion, 75144

Expertiz: Produse hardware i software bazate pe procesare de imagini i OCR, pentru aplicaii de securitate i transport.

Produse: linia SeeCar (SeeLane, SeeWay, SeeRoad, SeeYardCar)

Linia de produse SeeCar reprezint un set de sisteme LPR de nalt tehnologie i performan, care detecteaz i citesc automat numerele autovehiculelor pentru: controlul accesului, taxare automat, monitorizare trafic, sau aplicaii de securitate. Produsele software i hardware SeeCar, precum i accesoriile furnizate, sunt recunoscute i utilizate n diverse astfel de aplicaii n ntreaga lume, existnd o reea internaional impresionant de parteneri, integratori i furnizori de soluii.

SeeLane este un sistem LPR puternic ce poate fi folosit att de sine stttor, ct i ca bloc constructiv n aplicaii mai complexe de control i/sau monitorizare a accesului (trecerii). Este destinat situaiilor n care autovehiculele staioneaz, sau se deplaseaz cu vitez mic pn la medie. Astfel, de exemplu, sistemul poate: controla o poart/barier de intrare-ieire, pstra un jurnal al evenimentelor la aceasta, stoca imaginile vehiculelor la intrare / ieire, precum i ale conductorului auto, poate afia mesaje de ntmpinare sau de rmas bun.

SeeLane ruleaz pe un PC, ca aplicaie Windows (2000 sau Xp) n background, i se interfaeaz printr-o plac de achiziie special (frame grabber) cu un set de pn la 6 uniti compacte dedicate, fiecare ncapsulnd o camer (CCD, alb-negru, 570 linii) i un sistem propriu de iluminare (aproape de spectrul IR), denumite SeeCarHead, care asigur captura calitativ a numerelor de main n aproape orice condiii. Aplicaia controleaz i comand senzori i alte dispozitive I/O prin intermediul unei plci de I/O dedicate, la care acestea sunt conectate centralizat printr-un bloc terminal, compus din conectori i led-uri indicatoare. Rezultatele pot fi transmise prin interfaa serial RS232, sau informaia poate fi raportat prin mesaje DDE la eventuale alte aplicaii client. De asemenea, informaia este stocat ntr-o baz de date local i/sau, opional, prin reea, n alte baze de date la distan.

Principalele caracteristici SeeLane:

- poate fi uor integrat ntr-o gam larg de aplicaii de trafic i control al accesului,

- poate opera pe 1 pn la 6 culoare simultan, fiecare avnd caracteristici specifice, uor configurabile printr-un meniu protejat cu parol,

- ofer posibilitatea unor ajustri i reglaje uoare pentru: comunicaie, interfaare cu diferite dispozitive i/sau senzori, moduri de captur a imaginii i iluminare,

- ofer posibilitatea selectrii unor scheme predefinite de iluminare i captur de imagini (pentru optimizarea rezultatelor obinute pe diferite caliti ale plcuelor de nmatriculare, aplicaia comut automat ntre 3 moduri de iluminare i furnizeaz rezultatul recunoaterii conform unor algoritmi preimplementai),

- poate rula n background (ca black box) i furniza mesaje DDE unei aplicaii client (fiind oferite exemple i cod surs documentat),

- permite dezvoltarea rapid a unor aplicaii particulare care s rspund unor cerine specifice,

- asigur simplificarea interfarii motorului de recunoatere SeeCar cu o baz de date relaionale, sau cu un sistem LPR distribuit,

- ofer facilitatea de nregistrare opional a imaginilor (pentru verificri de securitate i depanare),


- include un kit hardware complet (plac de achiziie - frame grabber, plac I/O i interfa, interfa pentru senzori, unitate compact camer - sistem de iluminare).

SeeWay este un sistem sofisticat LPR care identific i citete numerele de nmatriculare ale autovehiculelor n deplasare cu diferite viteze (pn la 160-200 km/h), destinat aplicaiilor de supraveghere-monitorizare a traficului, taxare automat, sau semnalare/amendare a infraciunilor de circulaie. Sistemul poate integra mai multe culoare i mai multe camere pentru fiecare culoar pe un singur PC standard. Inima sistemului o reprezint camerele de luat vederi alb-negru, cu scanare progresiv, de nalt rezoluie (1 megapixel) i performan, dotate cu sistem propriu de iluminare IR. Acestea captureaz i transmit imaginea digital printr-o reea Ethernet Gigabit.

SeeWay ruleaz pe un PC, ca aplicaie Windows (2000 sau Xp) n background, i se interfaeaz printr-o reea Ethernet Gigabit cu un set de uniti compacte dedicate, fiecare ncapsulnd o camer i un sistem propriu de iluminare (cte o unitate pentru fiecare autovehicul), care asigur captura calitativ a numerelor de main n aproape orice condiii. Opional, printr-o plac de achiziie (frame grabber), poate fi conectat i o camer color, pentru vederi de ansamblu. Aplicaia controleaz i comand senzori i alte dispozitive I/O prin intermediul unei plci de I/O dedicate, la care acestea sunt conectate centralizat printr-un bloc terminal, compus din conectori i led-uri indicatoare. Ieirea principal a aplicaiei este reprezentat de un mesaj de recunoatere, care poate fi integrat cu uurin ntr-o aplicaie client (vezi SeeLane), local sau n reea. SDK-ul furnizat de ctre Hi-Tech Solutions ofer o varietate de astfel de aplicaii client prefabricate, care pot fi utilizate direct, sau ca baz pentru alte aplicaii specifice. SeeWay folosete un sistem de declanare a capturii imaginii i iniiere a recunoaterii bazat pe senzori externi (de tip bucl magnetic inductiv, sau senzori laser). Declanarea se poate produce fie cnd vehiculul activeaz senzorul (pentru citirea numrului din fa al acestuia), fie cnd el prsete zona de detecie (pentru citirea numrului din spate). Exist i posibilitatea de lucru stereo, ambele numere fiind citite n acest caz pentru un grad mai mare de ncredere. Varianta derivat SeeRoad folosete un mecanism de declanare software, bazat pe semnalarea apariiei unui vehicul ntr-o anumit zon predefinit din imaginile reprezentate de cadre succesive capturate la un anumit interval (setabil) de timp, fiind n acelai timp destinat monitorizrii unui singur culoar odat. Poate fi utilizat n cazul unor instalri temporare, sau atunci cnd, din diverse motive, nu este posibil montarea unor senzori, de exemplu n aplicaii de semnalare a apariiei unui vehicul dat n urmrire, pe baza unei liste negre, care poate fi o baz de date cu pn la 500.000 de intrri.

Studiu de caz #9

Productor: Zamir Recognition Systems [9] Ltd., Israel Manachat (Jerusalem) Technology Park, Building 1/21, IL-96951 Jerusalem

Expertiz: Productor i furnizor de tehnologie software i hardware LPR.

Produs: InSignia (Lane Controller)

InSignia este un sistem LPR complet integrat de tip all-in-one (LPRware), care permite identificarea automat n timp real a autovehiculelor pe baza numerelor de nmatriculare ale acestora.

In Signia folosete o tehnologie avansat electro-optic care asigur recunoateri rapide i de ncredere, aproape de perfeciune. Funcioneaz la fel de bine n diverse condiii exterioare (vreme, iluminare), precum i la variate viteze de deplasare ale autovehiculelor, oferind un raport pre / performan excelent. Este utilizat cu succes n ri ca: Israel, Taiwan, Italia, Spania, Olanda i Frana, n aplicaii private i publice de control al accesului, monitorizare, taxare automat, control la frontier, sancionare-amendare infraciuni de trafic, semnalare apariie numr dat n urmrire.

InSignia integreaz ntr-o singur unitate dedicat supravegherii unui culoar, camera de Revista Romn de Informatic i Automatic, vol. 20, nr. 1, 2010 64

achiziie dotat cu sistem propriu de iluminare n spectru apropiat de IR, procesorul incluznd motorul LPR proprietar i detectorul virtual de apariie a unui vehicul. Sunt capturate i analizate mai multe imagini ale aceluiai vehicul care se apropie de unitate, pentru a permite motorului LPR, care este inima sistemului, s obin rezultate optime la recunoatere. Exist i un mod special de antrenare a acestuia din urm, care poate fi utilizat pentru nvarea practic a oricrei noi plcue de nmatriculare cu resurse minime.

Funcionare:

- apropierea unui autovehicul este perceput automat odat cu intrarea acestuia n cmpul vizual i este declanat capturarea mai multor imagini ale sale;

- imaginile sunt analizate automat, realizndu-se localizarea i extragerea zonei numrului de nmatriculare, segmentarea acestuia n caracterele componente i recunoaterea individual a celor din urm;

- irul recunoscut, mpreun cu imaginea i alte informaii despre eveniment sunt stocate local, putnd fi de asemenea transmise i unui alt sistem;

- pentru aplicaii n reea, numrul recunoscut poate fi transmis unui computer gazd printr-un protocol standard (TCP/IP, RS-232, RS-485);

- pot fi activate de asemenea comenzi pentru diverse dispozitive (deschidere barier / poart).

Zamir mai ofer i un software de management (InSignia Console) destinat facilitrii integrrii n aplicaii de control al accesului, securitate i nregistrare. Programul conine baze de date referitoare la parcare/garaj, accese prin poart/barier, drepturi i autorizri de acces, termene i limitri. De asemenea, permite editarea i setarea legturilor i comenzilor pentru controlul unor dispozitive externe (pori, bariere, semnale).

Studiu de caz #10

Productor: ALPHATECH [10] Inc., Signal and Imaging Processing Division, USA - 50 Mall Road, Burlington, MA 01803-4562

Expertiz: Soluii tehnologice pentru guvern i industrie bazate pe procesarea imaginilor i semnalului, LPR pentru parcri / garaje.

Produs: License Plate Reader

Sistemul ALPHATECH LPR captureaz numerele de nmatriculare la intrrile n parcri/garaje i asociaz numrul recunoscut n acestea cu tichetul eliberat oferului. La ieiri, numrul autovehiculului este de asemenea citit automat i este asociat tichetului prezentat de ofer, verificndu-se c este acelai cu cel asociat la intrare. Este asigurat astfel evitarea problemelor ce pot aprea n cazul pierderii, furtului sau schimbului de tichete. De asemenea, permite o monitorizare statistic mai complet, generarea de rapoarte diverse, precum i o colectare mai corect i mai eficient a taxelor i evitarea tentativelor de fraud. Poate semnala n acelai timp apariia unor vehicule date n urmrire. n situaiile n care gradul de ncredere n recunoaterea automat nu depete un anumit prag, semnaleaz operatorului uman acest fapt, permindu-i acestuia completarea / introducerea manual a numrului vehiculului respectiv.

Descriere:

- utilizeaz camere de captur a imaginilor plcuelor de nmatriculare de nalt calitate, cu sistem de iluminare propriu, capabile s furnizeze imagini clare chiar i n condiii dificile (de mediu nconjurtor, praf, iluminare), att la culoarele de intrare n, ct i la cele de ieire din, parcare / garaj;

- folosete un motor OCR software propriu, dintre cele mai avansate, pentru interpretarea imaginilor;

- imaginile i informaia textual interpretat sunt stocate ntr-o baz de date, mpreun cu identificatorul tichetului emis la intrare i momentul emiterii / accesului i, respectiv, al ieirii;


Sistemul ALPHATECH LPR are 4 componente principale:

- ansamblu de achiziie,

- procesoare de captur a imaginii,

- o baz de date centralizat (Oracle),

- staii de lucru pentru verificarea / revederea imaginilor.

Poate fi integrat complet cu echipamente de management al parcrilor (dispozitive de eliberare de tichete, de plat direct, etc.) - de exemplu cele furnizate de Scheidt & Bachmann -, mbuntind operarea acestora pentru o varietate de tranzacii.

Utilizeaz n general componente hardware (camere 640x480, color sau alb-negru, cu scanare progresiv sau ntreesut, computer PC cu Windows / Linux, Oracle, etc.) standard (COTS - commercial off-the shelf), ceea ce permite costuri reduse, scalabilitate i ntreinere uoar.

Dintre instalrile sistemului amintim aplicaiile utilizate n facilitile de parcare de la:

- Phoenix Sky Harbour International Airport (SHIA), Phoenix, AZ,i

- Birmingham International Airport, Birmingham, AL.

Se afirm c SHIA dispune de cea dinti i cea mai mare facilitate din Statele Unite (i din lume) care are instalat o soluie LPR complet funcional i operaional, integrat n sistemul IBIS (Image Based Inventory System).

Studiu de caz #11

Productor: The ANPR Company [11], part of Pathfinder Systems, UK - Link House, 5 Bath Road Business Centre, Bath Road, Devizes, Wiltshire

Expertiz: Productor i furnizor de soluii integrate software + hardware ANPR pentru parcri (i autostrzi / osele).

Produs: CheckPlate

CheckPlate este cel mai recent sistem de recunoatere de la ANPR Company, care instituie noi standarde pentru sisteme eficiente i economice de detecie a vehiculelor i de management. Sistemele ANPR sunt construite n jurul unor echipamente hardware dedicate furnizrii de imagini video n timp real (live), software-ul analiznd continuu imaginile n cutarea unei plcue de nmatriculare. Odat o astfel de plcu identificat, localizat i recunoscut folosindu-se o serie de algoritmi compleci de potrivire de abloane (template-matching), irul extras este reinut ntr-o baz de date. Un sistem poate cuprinde mai multe camere de achiziie, iar pentru sisteme mari, pot fi necesare mai multe computere. Sunt folosite uniti duale specializate, compuse dintr-o camer monocrom cu surs de lumin IR proprie, pentru capturarea imaginii numrului, i o camer color, pentru vedere de ansamblu/context.

Cteva dintre cele mai uzuale aplicaii:

- monitorizare i/sau control acces,

- management trafic,

- monitorizare vitez.

Aplicaia de management pentru parcri este folosit att n locaii private ct i publice, cu sau fr plat, care necesit control al utilizrii parcului auto. Aplicaia ANPR pentru parcri const practic din dou aplicaii, una de control automat al accesului i una de management pentru parcri, care pot fi combinate pentru operaii complexe, oferind o metod comprehensiv de control al accesului i de managerizare a resurselor n parcare pentru autoriti locale, incinte


rezideniale, sau ali operatori de parcri / garaje. Astfel, permite automatizarea intrrii / ieirii autovehiculelor, precum i utilizarea numerelor recunoscute n scopul mangementului i inventarierii. Cte o camer monitorizeaz fiecare culoar de acces (intrare/ieire), imaginile video fiind transmise unui centru de control pentru recunoatere i procesare de ctre sistemul de control automat al accesului.

Caracteristici ale sistemului:

- are o structur modular, putnd fi adaptat uor cerinelor specifice fiecrei instalri;

- este scalabil, pentru unul sau mai multe culoare de acces;

- ofer o interfa utilizator comod, care permite informarea operatorului, dar i intervenia manual a acestuia atunci cnd este nevoie;

- furnizeaz ca ieire un semnal pentru comanda unei bariere de exemplu;

- este robust n recunoatere, permind rate bune chiar i n cazul imaginilor unor numere incomplete sau avnd o calitate mai slab;

- permite importarea datelor din baze de date compatibile ODBC deja existente (mai ales n etapa de configurare iniial).

Avantaje ale folosirii aplicaiei ANPR pentru parcri:

- control i management al parcrii folosind ALPR;

- control acces selectiv flexibil, pe baza unei liste de autorizare editabile;

- pstrare jurnal de acces al autovehiculelor;

- securitate sporit, att pentru administratori ct i pentru clieni;

- eliminare necesitate telecomenzi, senzori de apropiere, i n unele cazuri dispozitive de eliberare tichete;

- nu necesit nici o aciune special a oferului sau modificare a mainii;

- permite mbuntirea fluxului de trafic n momente de vrf ale acestuia;

- este un sistem software aprobat i susinut naional n UK.

Studiu de caz #12

Productor: LPReditor [12], France - CAP OMEGA, rond point Benjamin Franklin, CS 39521-34960, Montpellier Cedex 02 / Parc scietifique George Besse, Site EERIE 30000, Nmes

Expertiz: Productor i furnizor de sisteme ALPR software i integrate software + hardware pentru parcri.

Produs: PhotoPark Manager

Sistemul asigur identificarea automat a unui autovehicul dintr-o imagine a acestuia pe baza recunoaterii numrului su de nmatriculare, permite asocierea tuturor datelor aferente acestuia i comanda unei aciuni corespunztoare.

Caracteristici:

- motorul software LPR folosind o tehnologie de reele neuronale (VisioCar vezi http://raphael.poulenard.free.fr/index-fr.html) lucreaz pe un PC sub Windows (NT, 2000, Xp);

- poate fi interfaat prin plci dedicate de I/O cu o serie de senzori (bucle magnetice inductive, fotocelule, etc.), i cu dispozitive de acces (barier, poart, semafor, etc.);

- poate controla, printr-o plac frame grabber special, pn la 8 camere cu iluminare proprie IR per PC;

- poate fi adaptat pentru practic orice fel de cerine specifice unei parcri;


- ofer o interfa utilizator atractiv i uor de folosit, care poate fi adaptat i este evolutiv;

- numerele de nmatriculare sunt recunoscute i afiate n timp real (sub 0,5 secunde), cu o rat medie de succes de circa 95%.

Cum funcioneaz:

Un senzor extern (bucl magnetic inductiv, fotocelul, etc.), sesizeaz apariia unui vehicul la intrare / ieire i declaneaz achiziia imaginii sale de ctre o camer de luat vederi i pornirea analizei pentru gsirea i recunoaterea numrului. irul de caractere obinut este folosit fie pentru validarea accesului/trecerii, pe baza unei liste de autorizare, fie pentru nregistrarea ntr-o baz de date jurnal, cu asocierea momentului respectiv (de intrare / ieire) i a unui identificator al culoarului, precum i pentru calcularea duratei de edere (la ieire). Sistemul furnizeaz de asemenea un semnal de comand pentru un dispozitiv de acces (barier / poart) i poate lucra i n conjuncie cu un sistem preexistent de emitere de tichete.

Beneficii:

- securitate sporit;

- automatizare control acces i fluidizare flux;

- eficientizare i posibiliti sporite de monitorizare i management;

- cretere a profitabilitii.

LPReditor furnizeaz alternativ i un SDK, configurabil pe 3 nivele (pentru recunoaterea unui singur cadru achiziionat i ncrcat n memorie de aplicaia principal, pentru recunoaterea de cadre multiple din fluxul video, achiziionate i ncrcate n memorie de aplicaia principal, sau incluznd i partea de comand i management a achiziiei).

LPReditor a mai realizat i o variant mobil (PhotoPark Assistant), montat pe o main i compus din 2 camere, un PC cu touch screen, comunicaie cu un server central, care permite citirea numerelor de nmatriculare a vehiculelor existente la un moment dat ntr-o facilitate de parcare/garaj, pentru localizare, monitorizare/supraveghere, etc.

Studiu de caz #13

Productor: NeuriCam [13] SpA., Italy Via Grazioli 71, 38100 Trento

Expertiz: Productor i furnizor de tehnologie i sisteme ALPR software i integrate software + hardware (PC + camer + sistem de iluminare IR) pentru parcri i trafic.

Produs: Number Plate Recognition System

Caracteristici:

Sistemul NeuriCam NPR este destinat mbuntirii securitii mpotriva fraudelor i furturilor n parcri, precum i altor aplicaii care necesit o recunoatere automat, cum ar fi la: staii de taxare pe autostrzi, poduri, zone cu circulaie restrictiv. Detectarea i extragerea plcuei de nmatriculare sunt realizate utilizndu-se tehnici robuste de procesare de imagini, care permit sistemului citirea numerelor chiar n condiii grele (de iluminare i/sau cnd acestea sunt parial acoperite de murdrie sau umbre). Motorul OCR are la baz o tehnologie neuronal proprietar. O interfa utilizator ergonomic permite antrenarea sistemului pentru a recunoate diferite fonturi i simboluri. Modulul LPR poate fi combinat i cu unul de identificare a tipului autovehiculului, dac este necesar. ntr-o astfel de situaie, la intrare, mpreun cu numrul recunoscut, este memorat i un vector de caracteristici descriptive ale mainii. Acelai vector, dar obinut la ieire, este comparat cu cel reinut la intrarea vehiculului cu numrul respectiv, iar cazurile de nepotrivire sunt semnalate operatorului. Imaginile vehiculelor sunt i ele stocate ntr-o baz de date (ca prob / martor). Software-ul ruleaz pe un PC standard (peste PIII), sub Windows, fiind furnizat ca DLL ce poate fi uor integrat n diferite aplicaii specifice. Poate fi utilizat n sisteme pretabile la dou tipuri de instalri: cu acces controlat (cnd vehiculele sunt obligate s ncetineasc sau chiar s se opreasc n faa unei pori / bariere de acces), sau n flux


liber (cnd vehiculele se pot deplasa fr vreo restricie). Cerinele de configuraie hardware difer pentru cele dou situaii.

Un sistem ALPR tipic este compus din:

- sistem de achiziie de imagini, dublat de un sistem propriu de iluminare;

- procesor pentru analiza imaginilor, control i comunicaie;

- software LPR (care localizeaz numrul, i citete caracterele din acesta);

- software de control (care managerizeaz dispozitivele externe, comunicaia i stocarea datelor).

Studiu de caz #14

Productor: CitySync [14] Ltd., UK - Turpin Court 124a, Great North Road, Hatfield, Hertfordshire, AL9 5JN

Expertiz: Productor i furnizor de tehnologie i soluii ANPR / LPR software i integrate software + hardware.

Produse: linia Jet (Base, Stream, Watch, Analysis)

CitySync ofer soluii globale (complete) bazate pe ANPR / LPR pentru o gam larg de aplicaii:

- Poliie, Vam, Siguran, Aprare i Antiterorism;

- Securitate locaii i control acces;

- Monitorizare i management parcri/garaje;

- Taxare i managerizare aglomerri de trafic.

Produsele Jet reprezint o suit de module de aplicaii software centrate pe motorul software de recunoatere proprietar Jet ANPR. Acesta realizeaz localizarea numrului de nmatriculare n imagini, l citete i interpreteaz ca ir de caractere. Aplicaiile software au rolul de a efectua operaiile ulterioare, cum ar fi, de exemplu, nregistrarea ntr-un jurnal a prezenei / trecerii vehiculului, verificarea existenei acestuia ntr-o list de autorizare i comanda unor aciuni.

JetBase este un sistem avansat de gestiune de baze de date de imagini bazat pe LPR, destinat aplicaiilor de control acces, monitorizare i management pentru parcri / garaje, sau incinte securizate. Sistemul este complet interactiv i poate furniza operatorilor alerte audio i video (i chiar i SMS) cu mesaje de aciune. Poate de asemenea comanda o barier / poart, sau un panou de afiaj cu led-uri. Lucreaz bine att n cazul accesului controlat (cu vehicul cvazistaionar n faa unei bariere / pori), ct i n cazul fluxului de trafic liber al vehiculelor, cu condiia ca sistemul de achiziie s fie adecvat acoperirii culoarului de trafic respectiv. JetBase monitorizeaz traficul n timp real cu ajutorul unor camere ANPR i nregistreaz orice vehicul care trece, mpreun cu momentul respectiv. Folosete un sistem intern de baze de date proprietar, pentru regsirea oricrui numr capturat i recunoscut la apropierea unui vehicul, afind informaiile asociate acestuia (date proprietar, marc vehicul, model, culoare, observaii, etc.), dac sunt disponibile. Este stocat de asemenea i imaginea numrului, aa cum a fost achiziionat de camera ANPR, dar i (la nevoie) una sau mai multe imagini de ansamblu (color) ale vehiculului, achiziionate n acelai moment de camere CCTV standard auxiliare. Astfel de imagini pot fi utilizate ulterior pentru identificarea oferului, sau verificarea potrivirii mrcii, modelului i culorii vehiculului cu datele existente n baza de date, pentru depistarea folosirii unui numr fals, ceea ce asigur un nivel de securitate suplimentar sistemului. Jetbase permite importarea unei baze de date create anterior n Excel sau Access de exemplu pentru utilizatorii permaneni ai parcrii. Pot fi efectuate cutri pe criterii multiple (bazate pe numrul ntreg sau parial, intervale de timp, etc.).

JetStream este un plug-in care completez modulul JetBase cu faciliti de conectivitate IP n reea, permind ca output-ul de la mai multe staii PC ce opereaz camere ANPR s fie


colectat, procesat, vizualizat i eventual stocat centralizat pe un singur sistem server. Fiecare staie client poate procesa pn la 200 de vehicule pe minut, iar serverul poate accepta pn la 800 n funcie de lrgimea de band a reelei i opiunilor de transfer al imaginilor setate de operator. Ca msur de siguran n cazul ntreruperii comunicaiei, este asigurat un mecanism de memorie tampon care permite totui colectarea temporar a informaiei furnizate de clieni, i livrarea acesteia ctre server odat cu restabilirea conexiunii.

JetAnalysis este o alt aplicaie anex la JetBase, care permite producerea de rapoarte i grafuri ale micrilor vehiculelor, obinuinelor i abloanelor de trafic, pe baza jurnalelor stocate. Pot fi astfel deduse statistic concluzii importante n ce privete orele de vrf ca aglomerare, abloane individuale i globale de utilizare a resurselor de parcare.

JetWatch este o aplicaie de tip watchdog, care ruleaz n spatele JetBase i testeaz dac toate componentele sunt funcionale. n cazul unor cderi accidentale, JetWatch fie asigur repornirea imediat a componentei respective dac aceasta este posibil, fie trimite mesaje de alertare a operatorilor, astfel nct timpii de nefuncionare s fie minimizai la maxim. De asemenea, o facilitate avansat oferit este aceea de monitorizare a apariiei unor modificri importante n abloanele obinuite de trafic. Pot fi semnalate astfel operatorului situaii speciale de aglomerare datorate unor accidente sau defectrii unei pori de acces, sau pur i simplu ntmpltoare, permindu-i acestuia s decid msurile optime de aciune n fiecare caz n parte.

Studiu de caz #15

Productor: Roke Manor Research [15] Ltd., A Siemens Company, UK - Roke Manor, Romsey, Hampshire SO51 0ZN

Expertiz: Cercetare-dezvoltare, productor i furnizor de tehnologie i aplicaii software LPR.

Produs: Iris - ALPR engine

Sistemul Iris este unul din primele aprute i cele mai performante motoare software de recunoatere a numerelor de nmatriculare. Proceseaz imaginile achiziionate de una sau mai multe camere, localizeaz numrul i citete caracterele coninute de acesta.

Caracteristici:

- este flexibil i adaptabil pentru aplicaii specifice;

- recunoate numere cu nclinri n imagini de pn la 45 de grade;

- asigur o automonitorizare a bunei funcionri;

- ofer posibilitatea marcrii numerelor predefinite atunci cnd sunt recunoscute;

- asigur un vot prin consens, ceea ce permite reinerea celei mai bune recunoateri din mai multe imagini ale aceluiai vehicul;

- vitez mare de procesare, care permite recunoaterea ctorva imagini chiar n cazul vehiculelor ce se deplaseaz cu viteze mari (125 mph / 200 km/h);

- rate de detecie mari, respectiv anse mici de plcue ratate;

- poate lucra cu i fr dispozitive externe de declanare a achiziiei;

- poate calcula viteza instantanee a vehiculelor din cteva imagini;

- poate opera pe un PC / laptop standard;

- accept input de la mai multe camere (maxim 12 n cazul accesului controlat, respectiv 3 n cazul fluxului liber) pe acelai PC;

- rate de recunoatere de peste 90-95%;

- multinaional, recunoate numere din peste 25 de ri.


Iris este utilizat n numeroase aplicaii dezvoltate i/sau integrate de teri n ntreaga lume, pentru:

- monitorizare - supraveghere trafic;

- control la frontier;

- control acces, monitorizare i management parcri/garaje;

- control al vitezei.

Un exemplu este gama de aplicaii ANPR de control acces i monitorizare din seria AutoRead, dezvoltate / integrate de compania Videcom Security Ltd., Waltham Abbey, Essex UK (http://videcom.co.uk/index.php?view=anpr_product), care n cele mai multe cazuri utilizeaz motorul software LPR de la Roke.

Studiu de caz #16

Productor: Dacolian [16] BV., Netherlans P.O. Box 180, 9410 AD / Eursing 2, 9411 XC, Beilen

Expertiz: Productor i furnizor de tehnologie i aplicaii software de analiz video, clasificare i recunoatere n timp real.

Produse: linia de produse bazate pe biblioteca Intrada ALPR

Biblioteca (de tip SDK) Intrada ALPR este un motor ALPR care poate fi utilizat n dezvoltarea aplicaiilor care necesit recunoaterea automat a plcuelor de nmatriculare ale autovehiculelor. Este utilizat de numeroi integratori ca o component OEM n sisteme inteligente de monitorizare a traficului, echipamente pentru sancionare-amendare nclcare a regulilor de circulaie, aplicaii pentru faciliti de parcare / garaje, etc. De asemenea, este inima unor sisteme software dedicate, dezvoltate de ctre Dacolian, cum sunt: Intrada Handheld i Intrada Parking.

Intrada ALPR ofer o interfa de programare de aplicaii (API) extrem de flexibil, pretabil la condiii variate de achiziie a imaginilor, permind balansarea compromisurilor n ce privete gradul de complexitate a recunoaterii, obinerea unor rate de eroare mici, timpii de procesare i gradul de ncredere n rezultatele recunoaterii. Este disponibil pentru diferite platforme (Windows 2000, NT, Xp, Windows CE pentru dispozitive mobile de tip Palm, UNIX Hp, Sun, QNX, sau Linux).

Motorul de recunoatere Intrada necesit reglaje minimale pentru punerea la punct a unui sistem specific, ceea ce l face extrem de util pentru aplicaii mobile unde condiiile de operare sunt cunoscute deabea la momentul rulrii, aplicaii de tip back-office n care sunt procesate imagini de la surse multiple, sau pentru alte produse ALPR la care reglajele utilizatorului nu constituie o opiune valabil. Setrile / reglajele Intrada ofer posibilitatea exploatrii constructive a caracteristicilor specifice ale unui sistem anume, permind obinerea unor performane optime n ce privete viteza i acurateea la recunoatere. Aceste reglaje se refer exclusiv la proprieti direct legate de caracteristicile i calitatea imaginilor i respectiv de setarea dispozitivelor de achiziie a acestora (a camerelor). De asemenea pot fi precizate coordonatele zonei de interes din imagine (sau a zonelor care pot fi exceptate din aceasta).

SDK-ul ofer i o serie de unelte conexe bibliotecii, reprezentate de mici aplicaii rulabile independent, avnd propriile interfee grafice utilizator, care pot fi de ajutor n ajustarea reglajelor parametrilor utilizai de aceasta, precum i pentru testarea performanelor pentru diferite configuraii ale acestora (Intrada ALPR Settings Editor, Intrada Visualizer, Intrada Performance Analyser - IPA, Intrada Recognize Dir - IRD).

Intrada Parking ofer o soluie software flexibil pentru toate situaiile n care este necesar nregistrarea i monitorizarea autovehiculelor i este particularizat pentru aplicaii utilizate n faciliti de parcare urbane i/sau de corporaii. Asigur accesul supervizat al autovehiculelor, cu separarea clienilor nregistrai de cei ocazionali.


Sunt prevzute funcii de monitorizare / supervizare i management, precum i de interfaare cu alte aplicaii. O serie extins de opiuni flexibile asigur stocarea micrii vehiculelor nregistrate la porile de acces i permit regsirea rapid a momentelor de intrare / ieire a celor selectate, mpreun cu imaginile martor asociate.

Avantajele utilizrii Intrada Parking:

- nu sunt necesare carduri de acces, subscrierea fiind legat de un vehicul, nu de un card, ceea ce duce la scderea posibilitilor de fraudare (prin schimb de carduri), permite un grad mai nalt de automatizare i, pe de alt parte, nu solicit nici o aciune special din partea clientului;

- pot fi uor editate subscrieri temporare; - posibilitatea mpririi facilitii de parcare respective n zone multiple, cu definire de

grupuri de utilizatori i monitorizare per seciune; - posibilitatea obinerii de rapoarte variate referitoare la activitatea autovehiculelor n parcare

pe anumite perioade de timp; - stocarea-regsirea de imagini martor utile pentru soluionarea litigiilor legate de durata

staionrii n parcare, sau pierderea tichetelor; - prevenirea furturilor prin monitorizarea video permanent; - identificarea vehiculelor figurnd pe o list neagr, cu diferite posibiliti de rspuns

programabile; - estimarea cu acuratee a numrului de vehicule prezente n facilitate (sau ntr-o anumit

seciune a acesteia) la un moment dat, precum i posibilitatea unor estimri statistice privind gradul de ocupare (eventual per seciune) n anumite intervale / ferestre predefinite de timp;

- reducerea costurilor de operare a facilitii respective.

Aplicaiile Intrada sunt dezvoltate pentru a permite extensii modulare. La baz este un server central (master unit), care stocheaz baza de date cu toate informaiile necesare pentru operarea software-ului pe toate unitile client. Comunicaia se realizeaz prin conexiuni TCP/IP, care permit la nevoie distane mari ntre server i uniti, acestea din urm putnd fi oricnd adugate cu uurin.

Camerele de achiziie pot fi aezate n poziii variate, la diferite nlimi (ntre 0,5 i 5 m) i distane fa de vehicul (ntre 2 i 19 m), sub diverse unghiuri de inciden cu acesta. Sistemul poate opera n condiii variate de iluminare, att n lumin din spectrul vizibil ct i infrarou, fiind independent fa de schimbrile de vreme i de luminile proprii ale autovehiculelor. Calitatea imaginii poate fi controlat prin setri software. Camere recomandate:

- Bosch/Philips LTC 500: alb-negru (nivele de gri), 570 linii orizontale (BoschSecurity.com); n combinaie cu sisteme de iluminare n infrarou Derwent, poate opera n condiii severe de iluminare;

- Bosch/Philips - LTC 600: color, 490 linii orizontale;

- Ikegami ICD 828P: color, 490 linii orizontale;

- Linia de produse (camere) Derwent REG: infrarou (DerwentCCTV.com).

Intrada Parking poate stoca cel puin 100.000 de micri ale vehiculelor n mai puin de 15 MB pe hard disc.

Studiu de caz #17

Productor: PIPS Technology [17] Inc., USA - 10511 Hardin Valley Road, Bldg C Knoxville, TN 37932

Expertiz: Productor i furnizor de tehnologie i sisteme ALPR complete (software + hardware).

Produse: gam variat de aplicaii bazate pe sistemul PIPS ALPR (AutoPlate Secure i


Minder soluii pentru control acces)

Tehnologia PIPS ALPR are la baz mai multe componente:

- Platefinder un firmware sofisticat (a crui tehnologie este patentat de PIPS technology) dedicat scanrii continue a cmpului vizual al camerei avnd ca scop detectarea unei plcue de nmatriculare n imaginea respectiv;

- Camer de achiziie PIPS cu lentil dual odat detectat o plcu, aceasta primete comanda de declanare i realizeaz o dubl captur: a unei imagini color i a uneia n IR a vehiculului i numrului acestuia. Imaginea IR permite vederea numrului independent de condiiile de mediu i iluminare.

- Tehnologia triple flash de asemenea patentat, asigur captura n rafal a trei imagini ale numrului, fiecare cu setri diferite ale nivelului de iluminare IR, timpului de expunere/declanare i ctigului camerei, numai imaginea avnd calitatea cea mai bun urmnd a fi procesat mai departe.

- Motorul OCR este particularizat pentru diferite tipuri de numere specifice diferitor ri/regiuni, fiind foarte tolerant la: dimensiunile, tipul, nclinrile i rotaiile acestora n imagini. Citete numrul din imaginea IR i l convertete ntr-un fiier de date.

- Procesoarele n afara faptului c gzduiesc tehnologiile patentate pathfinder i triple flash, efectueaz OCR-izarea propriu-zis i pot utiliza informaia extras n o varietate de moduri prin aplicaiile software PIPS, sau alte soluii de la teri.

- Aplicaia software reprezint interfaa specific ce permite utilizatorului sistemului s vizualizeze i s managerizeze datele.

Tehnologia PIPS ALPR este utilizat n o serie de tipuri de aplicaii fixe i mobile:

- supraveghere i monitorizare trafic,

- semnalare apariii vehicule cu numere specificate n diferite liste negre,

- management de parcri/garaje,

- control al accesului,

- sisteme de taxare.

Sistemul AutoPlate Secure a fost dezvoltat pentru aplicaii de control al accesului i management al parcrilor / garajelor. n momentul n care un autovehicul se apropie de punctul de acces, imaginile capturate de camere PIPS sunt procesate, numrul de nmatriculare este recunoscut i ncadrat ntr-una din categoriile cunoscut - necunoscut, sau, respectiv, de alertare de un anumit tip conform setrilor valabile. Aceast informaie, mpreun cu data i ora, un identificator al camerei / culoarului de achiziie i imaginile vehiculului i numrului sunt furnizate n timp real fie operatorului, fie unui sistem integrat care comand eliberarea unui tichet i/sau deschiderea unei bariere. Pentru parcri, nregistrrile evenimentelor capturate conin momentul intrrii i respectiv al ieirii, precum i imaginile vehiculului i numrului. Aceast baz de date poate fi utilizat pentru diverse tipuri de cutri i/sau raportri dup dat, perioad, frecven de utilizare, numr i durat de staionare, etc. Sistemul poate fi integrat cu alte procesoare de control al accesului i/sau comand de dispozitive de tip barier / poart. Poate monitoriza mai multe culoare / locaii i permite administrarea bazei de date (de) la distan.

3. Concluzii

n momentul de fa exist n lume o gam larg de sisteme bazate pe LPR / ANPR n funciune, incluse n diverse aplicaii n timp real [18] viznd controlul accesului, managementul i/sau emiterea tichetului de plat n parcri i/sau garaje, precum i pe anumite sectoare de drum / autostrad, monitorizarea, fluidizarea i controlul traficului, semnalarea i/sau


sancionarea nclcrii regulilor de circulaie, a apariiei unui autovehicul dat n urmrire, sau pentru care nu s-a pltit impozitul / asigurarea / taxa de drum (vigneta), etc.

n lucrarea de fa au fost prezentate n mod sintetic, prin 17 studii de caz, rezultatele analizei ctorva dintre cele mai reprezentative produse LPR / ANPR existente astzi pe pia. Au fost trecute n revist, pentru fiecare, aspecte legate de caracteristicile funcionale i tehnice, precum i de aria de aplicabilitate, cerinele i restriciile specifice acolo unde este cazul aa cum sunt ele formulate i fcute publice chiar de productorii respectivi.

REFERINE

1. *** http://www.recogniform .com

2. *** http://www.appian-tech.com

3. *** http://www.geovision.com.tw/002/en/product.asp

4. *** http://www.asiavision.com.hk/

5. *** http://www.autovu.com/website/indexEng.html

6. *** http://www.arhungary.hu/

7. *** http://www.primevision.com/?pageID=12

8. *** http://www.htsol.com/

9. *** http://www.zamir.co.il/about.html

10. *** http://www.alphatech.com/secondary/techpro/ISD/index.html

11. *** http://www.anpr.com/index.html

12. *** http://www.lpreditor.com/english/societe_uk.php

13. *** http://www.neuricam.com/

14. *** http://www.citysync.co.uk/

15. *** http://www.roke.co.uk/anpr/

16. *** http://www.dacolian.nl/

17. *** http://www.pipstechnology.com/home_us/

18. VREJOIU, M. H.: Sistem pentru control automat acces autovehicule, bazat pe identificarea plcuelor de nmatriculare, folosind tehnici i algoritmi de vedere artificial i OCR, faza I: Evaluare situaie pe plan mondial. Definire arhitectur sistem, Raport de cercetare, Institutul Naional de Cercetare-Dezvoltare n Informatic ICI Bucureti, Romnia, proiectul PN06-19 0207, dec. 2006.


Detectie Numerelor de Inmatriculare

Documents

Transcript of Detectie Numerelor de Inmatriculare