مطالب خواندنی و جالب

 

 

دوربین مداربسته پلاک خوان (License Plate Recognition Camera) که اصطلاحا دوبین LPR نامیده می شود. تکنولوژی جدیدی است که با استفاده از شناسایی کارکترهای اپتیکی موجود در تصاویر، پلاک های وسایل نقلیه را می خواند. این سیستم می تواند از دوربین های مداربسته ساختمان ها، دوربین های اجرایی جاده ها و یا دوربین های مخصوص این امر استفاده نماید.

 

سیستم های دوربین مداربسته پلاک خوان یا LPR در سرار جهان توسط سازمان پلیس برای اهداف قانونی متفاوتی استفاده می شود. که در ذیل به تعدای از آن ها اشاره می کنیم:

 

تشخیص ثبت بودن و مشمولیت مجوز خودرو

جمع آوری عوارض الکترونیکی برای جاده های مشمول عوارض

فهرست بندی حرکات ترافیک

و غیره

دوربین مداربسته پلاک خوان اتوماتیک قابلیت ثبت نوشتار پلاک ها و همچنین عکس راننده را در اختیار کاربر قرار می دهد. این دوربین ها اغلب از نور مادون قرمز (Infrared) استفاده می کنند تا بتوانند بصورت شبانه روزی کار کنند.

 

تاریخچه

دوربین مداربسته پلاک خوان (Automatic Number Plate Recognition) برای اولین بار در سال 1976 در بخش توسعه علوم پلیس انگلستان اختراع شد.

 

این سیستم های اولیه تا سال 1979 کار می کردند. تااینکه قرارداد تولید صنعتی سیستم ها صادر گردید.

 

در سال 1981 اولین خودروی به سرقت رفته با استفاده از سیستم دوربین مداربسته ANPR شناسایی گردید.

 

 در طول دهه 1990 به دلیل کاهش در بهای این نوع از دوربین ها و همچنین پیشرفت های چشم گیری که داشت استفاده از آن ها به صورت چشم گیری افزایش یافت.

 

اولین پرونده ثبت شده با استفاده از دوربین های ANPR مربوط می شود به نوامبر سال 2005 که منجر به محکومیت قاتلین شارون بسنیفسکی (Sharon Beshenivsky) گردید.

 

نرم افزار دوربین مداربسته پلاک خوان

جنبه نرم افزاری سیستم را می توان روی سخت افزارهای کامپیوتری خانگی نیز پیاده کرد و قابلیت لینک به سایر اپلیکشن ها و دیتابیس ها را داراست. عملکرد دوربین بدین صورت است که ابتدا با استفاده از مقداری تکنیک های ویژه تصویر شماره پلاک را شناسایی، نرمالایز (Normalize) و بهبود می بخشد. سپس از سیستم شناسایی کاراکتر اپتیکی (Optical Character Recognition) برای استخراج حروف آلفانومریک پلاک استفاده می نماید.

 

الگوریتم عملکرد دوربین مداربسته پلاک خوان

الگوریتم شناسایی دوربین مداربسته پلاک خوان شامل 7 استپ است که عبارتند از:

 

1) مکان یابی پلاک (Plate Localization)

این سرویس به سیستم کمک می کند تا پلاک را پیدا کرده و در تصویر جداسازی نماید.

 

2) جهت یابی و سایز بندی پلاک (Plate Orientation and Sizing)

تصحیح انحرافات زاویه ای پلاک و تصحیح ابعاد آن در سایز مورد نیاز در این قسمت صورت می گیرد.

 

3) نرمالایز کردن (Normalization)

نرمالایز کردن تصویر به عبارتی همان کنترل و تنظیم روشنایی و کنتراست موجود در تصویر است.

 

4) تقسیم بندی کاراکترها (Character Segmentation)

هر پلاک از تعدادی حروف و شماره های خاص تشکیل یافته است. سیستم دوربین مداربسته پلاک خوان قادر است هرکدام از این کاراکتر ها را بصورت مجزا جداسازی و تقسیم بندی کند.

 

5) شناسایی کاراکترها بصورت اپتیکی (OCR)

بااستفاده از سیستم OCR کاراکترهای جداسازی شده شناسایی می شوند. سپس بصورت حروف آلفانومریکی ذخیره می گردند.

 

 

 

 

6) تجزیه و تحلیل ژئومتریک (Geometrical Analysis)

کاراکترها و موقعیت های ثبت شده براساس قوانین خاص کشور موردنظر آنالیز می شوند.

 

7) میانگین گیری از چندین مقدار شناسایی شده از چندین فیلد (The Averaging)

این گام که در واقع آخرین استپ از الگوریتم دوربین مداربسته پلاک خوان است، جهت حصول اطمینان از صحت پلاک ثبت شده است. پیچیدگی هرکدام از این گام ها دقت سیستم دوربین مداربسته پلاک خوان را مشخص می کند.

 

در گام سوم (نرمالایز کردن) برخی از سیستم ها از تکنیک های شناسایی مرز (Edge Detection) برای افزایش اختلاف حروف و سپس زمینه استفاده میکنند. بهره گیری از یک فیلتر میانی (Median Filter) نیز ممکن است برای کاهش نویزهای موجود در تصویر مفید باشد.

 

محدودیت ها

مشکلات و محدودیت های خاصی وجود دارند که نرم افزار دوربین مداربسته پلاک خوان باید قادر به مقابله با آن ها باشد:

 

وضوح تصویر پائین (Poor File Resolution)

معمولا به این علت که تصاویر از فواصل دوری ثبت می شوند، وضوح تصاویر پائین است. هرچند ممکن است پائین بودن کیفیت دوربین نیز در این محدودیت دخیل باشد.

 

تصاویر تار (Blurry Images)

به ویژه در زمان حرکت امکان ثبت تصاویر بصورت تار بسیار زیاد است.

 

روشنایی اندک و کنتراست کم (Poor Lighting and Low Contrast)

درصورتیکه میزان سایه خیلی زیاد باشد و یا انعکاس صورت گیرد، کنتراست تصویر پائین خواهد بود.

 

 

 

 

موانع موجود روی پلاک یا بخشی از آن

گاهی ممکن است موانعی نظیر گردوغبار یا اشیای خارجی مانع ثبت کامل و واضح تصویر پلاک توسط دوربین مداربسته پلاک خوان شوند.

 

عدم تناسب پلاک جلو و عقب خودرو

تغییر لاین خودرو هنگام خوانده شدن پلاک توسط دوربین

استفاده از فونت های خاص

که البته برخی از کشورها اجازه صدور چنین پلاک هایی را به کاربران نمی دهند.

 

و اختلاف در نوع پلاک های کشورهای مختلف

بطوریکه ممکن است دو پلاک از دو کشور متفاوت باشند و دوربین قادر به تشخیص و تمییز این اختلاف نباشد.

 

سخت افزار دوربین مداربسته پلاک خوان

دستگاه ثبت تصاویر می تواند نقش مهمی در عملکرد کلی سیستم داشته باشد. چراکه تصویر ارسالی به نرم افزار به سخت افزار ثبت آن وابسته است.

 

 با وجود اینکه نرم افزارهای پلاک خوانی سایر دوربین های تحت شبکه (IP) را نیز پشتیبانی می کنند، اما ثبت تصاویر به منظور پلاک خوانی از طریق دوربین های مخصوص این هدف صورت می گیرد.

 

درحال حاضر بسیاری از کشورها از پلاک های رترورفلکتیو (Retroreflective) استفاده می نمایند. در این پلاک ها میزان کنتراست خیلی بهتر و بیشتر است. همچنین برخی از کشورها با انتخاب کاراکترهای غیر انعکاسی میزان کنتراست تصویر را بهبود بخشیده اند.

 

استفاده از نور مادون قرمز در دوربین مداربسته پلاک خوان سیستم را قادر می سازد که حتی در شرایط بدون نور نیز عمل کند. حال آنکه سیستم های ساده دیگر صرفا به نرم افزارهای مربوطه متکی هستند. عملکرد یک دوربین مادون قرمز و یک دوربین نرمال (رنگی) در کنار هم می تواند شرایطی ایده آل برای ثبت تصویر پلاک وسایل نقلیه باشد.

 

سرعت شاتر

سرعت شاتر (Shutter Speed) برای اینکه از تار بودن تصویر جلوگیری شود، در دوربین های ویژه معادل 1/1000 ثانیه گرفته می شود. به دلیل در حرکت بودن خودرو استفاده از سرعت شاتر پائین، تصویری تار در اختیار سیستم شناسایی کاراکتر اپتیکی (OCR) قرار می دهد. بخصوص اگر ارتفاع دوربین نسبت به خودرو خیلی زیاد باشد. درحالیکه سطوح خودرو و دوربین در یک رنج است و سرعت خودرو نیز پائین است (مثلا در حدود 64 کیلومتر بر ساعت)، می توان از سرعت شاتر کمتری در حدود 1/500 ثانیه نیز استفاده کرد. اما در حالت کلی این دوربین ها قادرند تا سرعت (190 کیلومتر بر ساعت) را بدون هیچ گونه محدودیتی ثبت نمایند.

 

کاربردهای دوربین مداربسته پلاک خوان

بخش ملی

نوآوری های اخیر در مورد دوربین مداربسته پلاک خوان در راستای برنامه های امنیتی کشورها یا به عبارتی امنیت ملی (Homeland Security) تمامی فرودگاه ها، مدارس، سفارشخانه ها، بنادر دریایی، ساختمان های نظامی و فدرال و مراکز حمل و نقل شامل محدوده استفاده از این سیستم هستند.

 

 

 

 

بخش خصوصی

علاوه بر امکانات دولتی، بسیاری از صنایع بخش خصوصی نیز متقاضی استفاده از سیستم دوربین مداربسته پلاک خوان هستند.

 

کنترل ترافیک (Traffic Control)

یکی از مهم ترین کاربردهای دوربین مداربسته پلاک خوان کنترل عبور و مرور وسایل نقلیه و جلوگیری از جرایم جاده ای و ترافیک است.

 

کنترل عبور از مرز (Border Crossing)

ایستگاه های بنزین (Petrol Stations)

کمپانی های پارکینگ اتومبیل (Car Parking)

هتل ها و …