Come funziona il riconoscimento delle targhe?

21 novembre 2019
License plate recognition tecnologia
Autore Katrine Spirina

Automatico di riconoscimento targhe (ALPR) è il presente, non il futuro dello sviluppo tecnologico, che ha una vasta gamma di applicazioni, dal traffico di applicazione per il tracciamento dei veicoli rubati in giù. La tecnologia è passata attraverso miglioramenti di anno in anno fino a quando machine learning (ML) e deep learning (DL) hanno scoperto nuovi modi per il progresso.

Come previsto a livello globale per la tecnologia di riconoscimento delle targhe, il mercato statunitense vedrà una crescita significativa. Si prevede di raggiungere billion 3.57 miliardi entro l’anno 2023.

Per la tua azienda, possedere una soluzione ALPR personalizzata significa l’iniezione di tecnologia negli approcci tradizionali. L’approccio basato sulla tecnologia può garantire funzionalità avanzate di elaborazione dei dati, metodi per ottimizzare le attività di routine e strumenti all’avanguardia per accelerare l’output e aggiungere valore ai flussi di lavoro.

Quindi, come funziona il riconoscimento della targa? Continua a leggere per scoprire come funziona e dove applicare soluzioni ALPR personalizzate per rendimenti migliori.

ALPR poggia su componenti hardware e software

ALPR consente la scansione delle lastre da tutti i veicoli immatricolati in un determinato stato. E il software analitico è quindi necessario per classificare le targhe in base al codice della targa di ogni stato (ad esempio, nel caso del Massachusetts, il codice sarà M). I dati possono quindi essere utilizzati per una varietà di scopi: sicurezza e sorveglianza, gestione del traffico, riscossione dei pedaggi, controllo del parcheggio o posizione del veicolo sulla mappa.

Una parte importante di un sistema ALPR è una telecamera. Una telecamera cattura il numero di targa di un veicolo fermato o in movimento e aiuta a identificare un veicolo sospetto, per esempio. Questa fotocamera può essere posizionata su un oggetto fisso o montata sul veicolo.

Telecamere fisse ALPR

 Telecamere fisse ALPR
Fonte: Commons.wikimedia.org

Le telecamere ALPR fisse, collocate in posizioni fisse, possono registrare tutte le auto che entrano in una particolare area della carreggiata. Ciò può essere particolarmente difficile quando si monitora una strada con due o più corsie con traffico opposto in ciascuna di esse. Con una sola telecamera che cattura i dati alla volta, un guidatore può facilmente passare inosservato da una telecamera del traffico e una telecamera non catturerà alcun incidente. La soluzione migliore a questo problema è avere più telecamere ALPR in posizioni diverse che registrano tutte allo stesso tempo.

Inoltre, le telecamere ALPR sono in grado di ottenere un veicolo su un breve video. Questo video può essere immediatamente caricato su un server centrale in modo da mantenere tutte le informazioni in un unico luogo, disponibile per la visualizzazione successiva.

Telecamere mobili ALPR

Telecamere mobili ALPR
Fonte: Flickriver

Le telecamere mobili ALPR possono essere spesso viste attaccate alle auto di pattuglia della polizia. Ad esempio, possono catturare targhe, ora e data in cui l’auto è parcheggiata, oppure possono aiutare la polizia a monitorare le aree cittadine in cui i cittadini sono allarmati. Le telecamere possono registrare in qualsiasi momento della giornata e in qualsiasi condizione atmosferica. Pertanto, hanno applicazioni polivalenti, che coinvolgono la gestione del traffico e delle autostrade, la prevenzione e il monitoraggio della criminalità, il rilevamento di veicoli rubati, il recupero di targhe rubate o perse e altro ancora.

I dati ALPR registrati dalle telecamere non sono privati e non forniscono alcuna informazione personale a terzi. Il periodo di conservazione dei dati nella banca dati ALPR è normalmente di cinque anni.

Computer Vision e OCR per la tecnologia di riconoscimento targhe

Il software analitico traduce immagini fisse e video in caratteri leggibili dalla macchina. I modelli ML, compresi quelli che alimentano la tecnologia di riconoscimento delle targhe, richiedono enormi quantità di dati. I sistemi ALPR forniscono dati sufficienti dalla formazione del modello. E gli algoritmi di riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) sono alla base delle soluzioni ALPR personalizzate.

Un sacco di auto piatti

Fonte:

OCR è una tecnologia potente ma complessa. Dipende da un database di immagini di qualità in cui vengono raccolte più immagini, che consente all’algoritmo di trovare una corrispondenza tra le due immagini. Un software di prim’ordine in grado di gestire font specifici, colori, due o più righe e immagini sfocate è un ottimo modo per accelerare il lavoro degli operatori umani poiché l’algoritmo può completare operazioni molte volte più efficienti. Il processo OCR è costituito da sei algoritmi che, in combinazione, garantiscono un output accurato.

  • Acquisizione di immagini

C’è una differenza tra l’acquisizione di immagini della targa e il riconoscimento delle immagini. Per riconoscere un’immagine da una telecamera, la tecnica di visione artificiale è responsabile. È un metodo che consente l’elaborazione automatica di immagini fisse o video e l’identificazione di oggetti in un’immagine o in un fotogramma video in base alle loro posizioni nella scena. Gli strumenti di visione artificiale funzionano sulla base di una serie di regole predefinite e si occupano di trovare modelli o identificare oggetti in un’immagine di un veicolo. Ad esempio, se ci sono diversi veicoli nell’immagine, nel mezzo e nella parte superiore, un computer identificherà due targhe.

Per quanto riguarda lo stack tecnologico, in InData Labs, usiamo comunemente Python e la libreria OpenCV che ci permette di addestrare algoritmi di visione artificiale per il riconoscimento delle targhe.

  • Localizzazione delle immagini

Per ogni fotogramma del video, esiste una funzione di localizzazione (una formula matematica) che determina il significato di una particolare area nell’immagine. La distanza dalla telecamera, dall’angolo e dalla direzione in cui viaggia il veicolo al momento della cattura è ciò che conta. Tutto ciò che può essere utilizzato per dire se il veicolo è in movimento o, per esempio, a un semaforo.

Le targhe di forma rettangolare sono molto più facili da identificare. Tuttavia, ci possono essere diversi oggetti rettangolari su un veicolo. Per identificarli tutti, l’algoritmo tiene conto di caratteristiche speciali che aiutano a riconoscere un oggetto come targa.

  • Dimensionamento, orientamento e normalizzazione delle immagini

La distorsione delle immagini è un’altra sfida per l’algoritmo di riconoscimento delle targhe. Il compito è portare un’immagine a una dimensione ottimale e proporzioni corrette.

L’algoritmo rileva diversi veicoli da più angolazioni allo stesso tempo. Il numero di veicoli che la tecnologia consente di catturare dipende dalla dimensione dell’immagine catturata.

L’algoritmo deve anche regolare il contrasto e la luminosità dell’immagine della targa catturata. Ci sono soglie utilizzate per controllare tali parametri.

L’immagine di un’auto in movimento è solitamente più complessa di quella di un’auto ferma. Inoltre, il tempo e le condizioni di luce ambientale diurne e notturne consentono di catturare molte immagini sfocate. Tuttavia, l’uso di software ALPR personalizzato avanzato può aiutare ad affrontare tutte le sfide di cui sopra.

  • Segmentazione dei caratteri

La segmentazione dei caratteri funziona bene per rilevare tutte le parti costituenti di diversi tipi. L’algoritmo divide un’immagine della targa in blocchi. Frammenta il numero su una piastra in lettere e numeri e caratteri di segmento in base a parametri come il colore, la distanza tra caratteri, font, struttura e così via.

  • OCR

A questo punto, l’immagine catturata è pronta per la traduzione in testo alfanumerico. Il testo può essere quindi utilizzato come input per l’algoritmo, il cui compito è verificare le informazioni confrontando il numero riconosciuto con ciò che è memorizzato in un database.

  • Analisi sintattica e geometrica

Analizzando ogni numero o lettera riconosciuta, l’algoritmo può classificarli nelle classi corrispondenti. Quali sono i criteri per modellare queste classi dipenderà dalla complessità di una targa catturata.

Tali sono le fasi di lavoro degli algoritmi che, passo dopo passo, avvicinano un utente al risultato che può essere impiegato per raggiungere diversi obiettivi di business.

Aumenta la tua attività con la soluzione ALPR personalizzata

I sistemi ALPR personalizzati sono popolari in tutto il mondo per aiutare con molti processi correlati. L’implementazione di successo di tali soluzioni dipende dal paese, dalle specifiche della posizione e dagli standard utilizzati per le targhe.

Tra le applicazioni di ALPR che puoi considerare per la tua attività, ci sono:

  • Gestire i parcheggi. Il controllo dei cancelli con l’aiuto di una soluzione automatizzata può facilitare il monitoraggio delle operazioni di entrata/uscita del veicolo e di pagamento. Inoltre, alcuni veicoli elencati possono essere limitati dal parcheggio.
  • Riscossione dei pedaggi elettronici. I sistemi ALPR personalizzati possono essere utilizzati per sorvegliare strade a pedaggio, ponti, gallerie, ecc., e caricare conducenti che bypassano lavoro manuale associato.
  • Controllo di accesso. Sarà più facile sorvegliare i permessi di ingresso negli aeroporti e nei luoghi limitati per alcune categorie di veicoli.
  • Controllare il movimento del traffico. ALPR è in grado di leggere targhe e raccogliere dati sulla posizione dei veicoli, ad esempio, per le esigenze delle agenzie autostradali.
  • Ricevere avvisi e prevenire i crimini. Questi sistemi inviano notifiche automatiche sui veicoli di cattura che si trovano in una lista di controllo.
  • Controllo del traffico. ALPR facilita l’esercizio del controllo sul rispetto delle regole del traffico da parte dei conducenti e aiuta a catturare le targhe dei veicoli che passano attraverso una luce rossa o infrangono il limite di velocità.

Conclusione

Il riconoscimento automatico della targa o il riconoscimento della targa richiedono telecamere di alta qualità progettate e adattate alle diverse condizioni. Telecamere devono essere montati in modo sicuro, sia su un veicolo o in una posizione fissa, il modo in cui possono vedere le strade e l’ambiente circostante.

Il software ALPR di prim’ordine orientato al cliente consentirà alle telecamere di leggere le targhe durante il giorno o la notte, in condizioni di buona o scarsa visibilità e in qualsiasi condizione atmosferica. Il software funziona con immagini pre-elaborate quando l’immagine è pronta per essere utilizzata per il riconoscimento ottico dei caratteri. Tali sistemi funzionano anche con i video e affrontano i record video con altrettanto successo.

A Indata Labs, saremo felici di aiutarvi con lo sviluppo del software di riconoscimento della targa su misura ai vostri requisiti. Optando per i nostri servizi, scegli la qualità, l’affidabilità e l’efficienza della tua nuova soluzione che genera valore.

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