Automatické rozpoznávání poznávacích značek (ALPR)je současnost, nikoli budoucnost vývoje technologií, která má širokou škálu aplikací, od vynucování provozu až po sledování odcizených vozidel. Tato technologie prošla každým rokem zlepšováním, dokud strojové učení (ML) a hluboké učení (DL) neobjevily nové způsoby pokroku.

vzhledem k tomu, že se celosvětově předpokládá technologie rozpoznávání poznávacích značek, americký trh uvidí významný růst. Předpokládá se, že do roku 2023 dosáhne 3, 57 miliardy dolarů.

vlastnit individuálně přizpůsobené řešení ALPR znamená pro vaše podnikání injekci technologie v tradičních přístupech. Tech-based přístup vám může poskytnout pokročilé možnosti zpracování dat, metody pro optimalizaci rutinních úkolů, a state-of-the-art nástroje pro urychlení výstupu a přidanou hodnotu pracovních postupů.

jak tedy funguje rozpoznávání poznávací značky? Čtěte dále a dozvíte se, jak to jde a kde použít vlastní řešení ALPR pro lepší návratnost.

ALPR spočívá na hardwarových a softwarových komponentách

ALPR umožňuje skenování desek ze všech registrovaných vozidel v daném stavu. A analytický software je pak potřebný pro klasifikaci poznávacích značek podle kódu poznávací značky každého státu (například v případě Massachusetts bude kód M). Data pak mohou být použita pro různé účely: bezpečnost a dohled, řízení dopravy, výběr mýtného, řízení parkování nebo umístění vozidla na mapě.

důležitou součástí systému ALPR je kamera. Kamera zachycuje například poznávací značku zastaveného nebo jedoucího vozidla a pomáhá identifikovat podezřelé vozidlo. Tato kamera může být umístěna na stacionárním objektu nebo namontována na vozidle.

stacionární Alpr kamery

zdroj: Commons.wikimedia.org

stacionární kamery ALPR, umístěné na pevných místech, mohou zaznamenávat všechna auta vstupující do určité oblasti vozovky. To může být obzvláště těžké při sledování silnice, která má dva nebo více pruhů s protichůdným provozem v každém z nich. S pouze jednou kamerou zachycující data najednou může řidič snadno projít dopravní kamerou bez povšimnutí a kamera nezachytí žádnou nehodu. Nejlepším řešením tohoto problému je mít více kamer ALPR na různých místech, které všechny zaznamenávají současně.

kromě toho jsou kamery ALPR schopny dostat vozidlo na krátké video. Toto video lze okamžitě nahrát na centrální server, aby byly všechny informace na jednom místě k dispozici pro pozdější prohlížení.

mobilní ALPR kamery

zdroj: Flickr

mobilní ALPR kamery lze často vidět připojené k policejním hlídkovým vozům. Například, mohou zachytit poznávací značky, čas, a datum, kdy je auto zaparkováno, nebo mohou pomoci policii sledovat městské oblasti, pokud jsou občané znepokojeni. Kamery mohou nahrávat kdykoli během dne a za jakýchkoli povětrnostních podmínek. Mají tedy víceúčelové aplikace, které zahrnují řízení provozu a dálnic, prevenci a sledování kriminality, detekci odcizených vozidel, vymáhání odcizených nebo ztracených poznávacích značek a další.

údaje ALPR zaznamenané kamerami nejsou soukromé a neposkytují žádné osobní údaje žádné třetí straně. Doba ukládání dat v databázi ALPR je obvykle pět let.

počítačové vidění a OCR pro technologii rozpoznávání poznávacích značek

analytický software převádí statické obrázky a videa do strojově čitelných znaků. Modely ML, včetně těch, které pohánějí technologii rozpoznávání poznávacích značek, vyžadují obrovské množství dat. Systémy ALPR poskytují dostatek dat z modelového výcviku. A algoritmy optického rozpoznávání znaků (OCR) podporují vlastní řešení ALPR.

zdroj:

OCR je výkonná, ale složitá technologie. Záleží na kvalitní obrazové databázi, kde se shromažďuje více obrázků, což algoritmu umožňuje najít shodu mezi těmito dvěma obrázky. Špičkový software schopný zpracovat konkrétní písma, barvy, dva nebo více řádků a rozmazané obrázky je skvělý způsob, jak urychlit práci lidských operátorů, protože algoritmus může provádět operace mnohonásobně efektivnější. Proces OCR se skládá ze šesti algoritmů, které v kombinaci zajišťují přesný výstup.

• snímání obrazu

existuje rozdíl mezi snímáním SPZ a rozpoznáváním obrazu. Pro rozpoznávání obrazu kamerou je zodpovědná technika počítačového vidění. Jedná se o metodu, která umožňuje automatické zpracování statických obrázků nebo videí a identifikaci objektů v rámečku obrázku nebo videa na základě jejich umístění ve scéně. Nástroje počítačového vidění pracují na základě sady předdefinovaných pravidel a vyrovnávají se s hledáním vzorů nebo identifikací objektů v obraze vozidla. Pokud je například na obrázku několik vozidel, uprostřed a nahoře počítač identifikuje dvě poznávací značky.

pokud jde o tech stack, v InData Labs běžně používáme knihovnu Python a OpenCV, která nám umožňuje trénovat algoritmy strojového vidění pro rozpoznávání SPZ.

• lokalizace obrazu

pro každý snímek ve videu existuje lokalizační funkce (matematický vzorec), která určuje, co konkrétní oblast v obrázku znamená. Záleží na vzdálenosti od kamery, úhlu a směru, kterým vozidlo v době zachycení cestuje. Vše, co lze použít k určení, zda se vozidlo pohybuje nebo například na semaforu.

poznávací značky obdélníkového tvaru jsou mnohem snazší identifikovat. Na vozidle však může být několik obdélníkových objektů. Aby bylo možné je všechny identifikovat, algoritmus bere v úvahu speciální funkce, které pomáhají rozpoznat objekt jako poznávací značku.

• velikost, orientace a normalizace obrazu

zkreslení obrazu je další výzvou pro algoritmus rozpoznávání poznávací značky. Úkolem je přinést obraz na optimální velikost a správné proporce.

algoritmus detekuje několik vozidel z více úhlů najednou. Počet vozidel, které technologie umožňuje zachytit, závisí na velikosti zachyceného obrazu.

algoritmus také potřebuje regulovat kontrast a jas zachyceného obrazu SPZ. K řízení těchto parametrů se používají prahové hodnoty.

obraz automobilu v pohybu je obvykle složitější než obraz stojícího automobilu. A co víc, počasí a denní a noční podmínky okolního světla vedou k zachycení mnoha rozmazaných snímků. Použití pokročilého vlastního softwaru ALPR však může pomoci vyřešit všechny výše uvedené výzvy.

• segmentace znaků

segmentace znaků funguje dobře pro detekci všech složek různých druhů. Algoritmus rozděluje obraz poznávací značky na kousky. Fragmentuje číslo na talíři na písmena a čísla a segmentové znaky na základě takových parametrů, jako je barva, vzdálenost mezi znaky, písmo, struktura atd.

• OCR

tímto bodem je zachycený obraz připraven k překladu do alfanumerického textu. Text lze poté použít jako vstup pro algoritmus, jehož úkolem je ověřit informace porovnáním rozpoznaného čísla s tím, co je uloženo v databázi.

• syntaktická a geometrická analýza

analýzou každého rozpoznaného čísla nebo písmene je algoritmus může klasifikovat do odpovídajících tříd. Jaká jsou kritéria pro formování těchto tříd, bude záviset na složitosti zachycené poznávací značky.

takové jsou fáze práce algoritmů, které krok za krokem přibližují uživatele k výsledku, který lze použít k dosažení různých obchodních cílů.

Rozšiřte své podnikání o vlastní řešení ALPR

systémy ALPR na míru jsou celosvětově populární pro pomoc s mnoha souvisejícími procesy. Úspěšná implementace takových řešení závisí na zemi, specifikách umístění a standardech používaných pro poznávací značky.

mezi aplikace ALPR, které můžete zvážit pro své podnikání, patří:

• Správa parkovacích zařízení. Ovládání bran pomocí automatizovaného řešení může usnadnit sledování vjezdu/výstupu vozidla a platebních operací. Taky, některá uvedená vozidla mohou být omezena z parkování.
• elektronický výběr mýtného. Vlastní systémy ALPR lze použít k dohledu nad zpoplatněnými silnicemi, mosty, tunely atd., a účtovat řidičům obcházení související manuální práce.
• řízení přístupu. Bude snazší dohlížet na povolení ke vstupu na letištích a na místech omezených pro některé kategorie vozidel.
• řídí pohyb provozu. ALPR je schopen číst poznávací značky a sbírat údaje o poloze vozidla, například, pro potřeby dálničních agentur.
• dostávat upozornění a předcházet trestným činům. Tyto systémy zasílají automatická oznámení o zachycení vozidel, která jsou na seznamu sledovaných.
• vynucování provozu. ALPR usnadňuje kontrolu nad dodržováním dopravních pravidel ze strany řidičů a pomáhá zachytit poznávací značky vozidel, která projíždějí na červenou nebo porušují rychlostní limit.

závěr

Automatické rozpoznávání poznávacích značek nebo poznávacích značek vyžaduje vysoce kvalitní kamery navržené a přizpůsobené různým podmínkám. Kamery by měly být namontovány bezpečně, buď na vozidle, nebo na pevném místě, tak, jak vidí silnice a okolní prostředí.

špičkový klientsky orientovaný software ALPR umožní kamerám číst poznávací značky během dne nebo v noci, za dobrých nebo špatných podmínek viditelnosti a za každého počasí. Software pracuje s předzpracovanými obrazy, když je obraz připraven k použití pro optické rozpoznávání znaků. Takové systémy pracují také s videi a stejně úspěšně řeší videozáznamy.

v InData Labs vám rádi pomůžeme s vývojem softwaru pro rozpoznávání poznávacích značek přizpůsobeného vašim požadavkům. Rozhodnete-li se pro naše služby, vyberete si kvalitu, spolehlivost a efektivitu vašeho nového řešení vytvářejícího hodnotu.

Začněte svůj průlomový projekt s InData Labs

máte na mysli projekt, ale potřebujete pomoc s jeho implementací? Napište nám linku na [email protected], rádi bychom diskutovali o tom, jak s vámi můžeme pracovat.