Comment Fonctionne la Reconnaissance des Plaques d’immatriculation ?

21 Novembre 2019
 Technologie de reconnaissance de plaque d'immatriculation
Auteur Katrine Spirina

La reconnaissance automatique des plaques d’immatriculation (ALPR) est le présent, et non l’avenir du développement technologique, qui a un large éventail d’applications, de l’application de la loi sur la circulation à la recherche de véhicules volés. La technologie a connu des améliorations d’année en année jusqu’à ce que l’apprentissage automatique (ML) et l’apprentissage profond (DL) aient découvert de nouveaux moyens de progresser.

Comme il est prévu à l’échelle mondiale pour la technologie de reconnaissance des plaques d’immatriculation, le marché américain connaîtra une croissance significative. Il devrait atteindre 3,57 milliards de dollars d’ici 2023.

Pour votre entreprise, posséder une solution ALPR personnalisée signifie l’injection de technologie dans les approches traditionnelles. L’approche basée sur la technologie peut vous offrir des capacités avancées de traitement des données, des méthodes pour optimiser les tâches de routine et des outils de pointe pour accélérer la production et ajouter de la valeur aux flux de travail.

Alors, comment fonctionne la reconnaissance des plaques d’immatriculation? Lisez la suite pour savoir comment cela se passe et où appliquer des solutions ALPR personnalisées pour de meilleurs rendements.

ALPR Repose sur des composants matériels et logiciels

ALPR permet de scanner les plaques de tous les véhicules immatriculés dans un état donné. Et un logiciel analytique est ensuite nécessaire pour classer les plaques d’immatriculation en fonction du code de plaque d’immatriculation de chaque État (par exemple, dans le cas du Massachusetts, le code sera M). Les données peuvent ensuite être utilisées à diverses fins : sécurité et surveillance, gestion du trafic, perception des péages, contrôle du stationnement ou localisation des véhicules sur la carte.

Une partie importante d’un système ALPR est une caméra. Une caméra capture le numéro de plaque d’immatriculation d’un véhicule arrêté ou en mouvement et aide à identifier un véhicule suspect, par exemple. Cette caméra peut être placée sur un objet fixe ou montée sur le véhicule.

Caméras ALPR fixes

 Caméra ALPR stationnaire
Source: Commons.wikimedia.org

Les caméras ALPR fixes, placées à des endroits fixes, peuvent enregistrer toutes les voitures entrant dans une zone particulière de la chaussée. Cela peut être particulièrement difficile lors de la surveillance d’une route comportant deux voies ou plus avec une circulation opposée dans chacune d’elles. Avec une seule caméra capturant les données à la fois, un conducteur peut facilement passer inaperçu devant une caméra de circulation et une caméra ne capturera aucun accident. La meilleure solution à ce problème est d’avoir plusieurs caméras ALPR à différents endroits qui enregistrent toutes en même temps.

En plus de cela, les caméras ALPR sont capables d’obtenir un véhicule sur une courte vidéo. Cette vidéo peut être instantanément téléchargée sur un serveur central afin de conserver toutes les informations au même endroit, disponibles pour une visualisation ultérieure.

Caméras ALPR mobiles

 Caméra ALPR mobile
Source: Flickriver

Les caméras ALPR mobiles peuvent souvent être vues attachées aux voitures de patrouille de police. Par exemple, ils peuvent capturer les plaques d’immatriculation, l’heure et la date à laquelle la voiture est garée, ou ils peuvent aider la police à surveiller les zones de la ville lorsque les citoyens sont alarmés. Les caméras peuvent enregistrer à tout moment de la journée et dans toutes les conditions météorologiques. Ainsi, ils ont des applications polyvalentes, impliquant la gestion de la circulation et des autoroutes, la prévention et le suivi de la criminalité, la détection des véhicules volés, la récupération des plaques d’immatriculation volées ou perdues, etc.

Les données ALPR enregistrées par les caméras ne sont pas privées et ne fournissent aucune information personnelle à des tiers. La période de stockage des données dans la base de données ALPR est normalement de cinq ans.

Vision par ordinateur et OCR pour la technologie de reconnaissance de plaque d’immatriculation

Le logiciel analytique traduit des images fixes et des vidéos en caractères lisibles par machine. Les modèles ML, y compris ceux alimentant la technologie de reconnaissance de plaque d’immatriculation, nécessitent d’énormes quantités de données. Les systèmes ALPR fournissent suffisamment de données provenant de la formation des modèles. Et des algorithmes de reconnaissance optique de caractères (OCR) sous-tendent des solutions ALPR personnalisées.

 Lots de plaques de voiture

Source:

L’OCR est une technologie puissante mais complexe. Cela dépend d’une base de données d’images de qualité où plusieurs images sont rassemblées, ce qui permet à l’algorithme de trouver une correspondance entre les deux images. Un logiciel de premier ordre capable de gérer des polices, des couleurs, deux lignes ou plus et des images floues spécifiques est un excellent moyen d’accélérer le travail des opérateurs humains, car l’algorithme peut effectuer des opérations beaucoup plus efficaces. Le processus OCR se compose de six algorithmes qui, combinés, garantissent une sortie précise.

  • Acquisition d’image

Il existe une différence entre la capture d’image de plaque d’immatriculation et la reconnaissance d’image. Pour reconnaître une image par une caméra, la technique de vision par ordinateur est responsable. C’est une méthode qui permet le traitement automatique d’images fixes ou de vidéos et l’identification d’objets dans une image ou une image vidéo en fonction de leur emplacement dans la scène. Les outils de vision par ordinateur fonctionnent sur la base d’un ensemble de règles prédéfinies et permettent de trouver des motifs ou d’identifier des objets dans une image d’un véhicule. Par exemple, s’il y a plusieurs véhicules dans l’image, au milieu et en haut, un ordinateur identifiera deux plaques d’immatriculation.

En ce qui concerne la pile technologique, chez InData Labs, nous utilisons couramment la bibliothèque Python et OpenCV qui nous permet de former des algorithmes de vision industrielle pour la reconnaissance de plaques d’immatriculation.

  • Localisation de l’image

Pour chaque image de la vidéo, il existe une fonction de localisation (une formule mathématique) qui détermine ce que signifie une zone particulière de l’image. Ce qui compte, c’est la distance de la caméra, l’angle et la direction que le véhicule parcourt au moment de la capture. Tout ce qui peut être utilisé pour savoir si le véhicule est en mouvement ou, par exemple, à un feu stop.

Les plaques d’immatriculation de forme rectangulaire sont beaucoup plus faciles à identifier. Cependant, il peut y avoir plusieurs objets rectangulaires sur un véhicule. Afin de tous les identifier, l’algorithme prend en compte des caractéristiques spéciales qui aident à reconnaître un objet comme une plaque d’immatriculation.

  • Taille, Orientation et normalisation de l’image

La distorsion de l’image est un autre défi pour l’algorithme de reconnaissance de plaque d’immatriculation. La tâche consiste à amener une image à une taille optimale et à des proportions correctes.

L’algorithme détecte plusieurs véhicules sous plusieurs angles en même temps. Le nombre de véhicules que la technologie permet de capturer dépend de la taille de l’image capturée.

L’algorithme doit également réguler le contraste et la luminosité de l’image de la plaque d’immatriculation capturée. Des seuils sont utilisés pour contrôler ces paramètres.

L’image d’une voiture en mouvement est généralement plus complexe que celle d’une voiture à l’arrêt. De plus, la météo et les conditions de lumière ambiante diurne et nocturne entraînent la capture de nombreuses images floues. Cependant, l’utilisation d’un logiciel ALPR personnalisé avancé peut aider à relever tous les défis ci-dessus.

  • Segmentation des caractères

La segmentation des caractères fonctionne bien pour détecter toutes les parties constitutives de différents types. L’algorithme divise une image de plaque d’immatriculation en morceaux. Il fragmente le nombre sur une plaque en lettres et chiffres et segmente les caractères en fonction de paramètres tels que la couleur, la distance entre les caractères, la police, la structure, etc.

  • OCR

À ce stade, l’image capturée est prête à être traduite en texte alphanumérique. Le texte peut ensuite être utilisé comme entrée pour l’algorithme, dont la tâche est de vérifier les informations en comparant le nombre reconnu à ce qui est stocké dans une base de données.

  • Analyse syntaxique et géométrique

En analysant chaque nombre ou lettre reconnu, l’algorithme peut les classer dans les classes correspondantes. Les critères de mise en forme de ces classes dépendront de la complexité d’une plaque d’immatriculation capturée.

Telles sont les étapes de travail des algorithmes qui, étape par étape, rapprochent un utilisateur du résultat qui peut être utilisé pour atteindre différents objectifs commerciaux.

Augmentez votre activité avec une solution ALPR personnalisée

Les systèmes ALPR sur mesure sont populaires dans le monde entier pour aider de nombreux processus connexes. La mise en œuvre réussie de telles solutions dépend du pays, des spécificités de l’emplacement et des normes utilisées pour les plaques d’immatriculation.

Parmi les applications d’ALPR que vous pouvez envisager pour votre entreprise, figurent:

  • Gérer les installations de stationnement. Le contrôle des portes à l’aide d’une solution automatisée peut faciliter la surveillance des opérations d’entrée/ sortie des véhicules et de paiement. En outre, certains véhicules répertoriés peuvent être interdits de stationnement.
  • Télépéage. Les systèmes ALPR personnalisés peuvent être utilisés pour superviser les routes à péage, les ponts, les tunnels, etc., et pour charger les conducteurs en contournant le travail manuel associé.
  • Contrôle d’accès. Il sera plus facile de surveiller les permis d’entrée dans les aéroports et les lieux restreints pour certaines catégories de véhicules.
  • Contrôlez le mouvement du trafic. ALPR est capable de lire les plaques d’immatriculation et de collecter des données de localisation des véhicules, par exemple, pour les besoins des agences routières.
  • Recevez des alertes et prévenez les crimes. Ces systèmes envoient des notifications automatiques sur la capture de véhicules figurant sur une liste de surveillance.
  • Application de la circulation. ALPR facilite l’exercice du contrôle du respect des règles de circulation par les conducteurs et aide à capturer les plaques d’immatriculation des véhicules qui passent par un feu rouge ou dépassent la limite de vitesse.

Conclusion

La reconnaissance automatique des plaques d’immatriculation ou la reconnaissance des plaques d’immatriculation nécessite des caméras de haute qualité conçues et ajustées à différentes conditions. Les caméras doivent être montées en toute sécurité, soit sur un véhicule, soit à un endroit fixe, de la manière dont elles peuvent voir les routes et l’environnement environnant.

Un logiciel ALPR de premier ordre axé sur le client permettra aux caméras de lire les plaques d’immatriculation de jour comme de nuit, dans de bonnes ou de mauvaises conditions de visibilité et par tous les temps. Le logiciel fonctionne avec des images prétraitées lorsque l’image est prête à être utilisée pour la reconnaissance optique de caractères. Ces systèmes fonctionnent également avec des vidéos et s’attaquent aux enregistrements vidéo avec autant de succès.

Chez InData Labs, nous serons heureux de vous aider dans le développement d’un logiciel de reconnaissance de plaques d’immatriculation adapté à vos besoins. En optant pour nos services, vous choisissez la qualité, la fiabilité et l’efficacité de votre nouvelle solution génératrice de valeur.

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