A technológiában gyakran tapasztalunk „számháborúkat”. Amellyel a legtöbben a leginkább azonosulni tudnak, az valószínűleg a mobiltelefonjaink fejlődése. Először a megapixelek csatája zajlott, egyre többet, többet és még többet követelve. A végén azonban kiderült, hogy ez csak egy a sok tényező közül, amely valóban hozzájárul a képminőséghez, és a gyártók inkább az objektívre kezdtek fókuszálni. Aztán jött a kijelzők csatája: egyre nagyobbak és nagyobbak. Majd az érintőképernyők olyan nagyok lettek, hogy már nem is tudtuk őket kényelmesen használni. Ma ezek a paraméterek kiegyensúlyozódtak, és azt mondhatjuk, az ilyen háborúk véget értek – de ez nem történt meg azonnal.
Valami hasonló még az olyan réstechnológiákban is megtörténhet, mint az ANPR-alapú forgalomfigyelő kamerák; ezekben az években a megapixelek folyamatos emelkedése figyelhető meg. A kérdés az, hogy ez hozzájárul-e az ANPR teljesítményéhez… vagy csupán a gyártók képfelbontásról szóló hidegháborújának eredménye?
Az ANPR kameragyártók legfőbb oka a felbontás növelésére a kamera sávlefedettsége. Ahogy ők állítják, a nagyobb felbontás lehetővé teszi, hogy egyetlen kamera több sávot fedjen le – így ugyanahhoz a projekthez kevesebb kamerát kell használni. Természetesen ez ügyfél szemszögből nagyszerűen hangzik, hiszen egyszerre tűnik csúcstechnológiásnak és költséghatékonynak. Mi azonban gyártóként az árnyoldalát is látjuk – ezért úgy döntöttünk, hogy rávilágítunk erre a témára, és végre lerántjuk a leplet az ANPR „megapixel-mítoszról”.
Kapcsolják be az öveket, mélyre ásunk az ANPR-ben! Ha figyelmesen hallgat, az biztosan megtérül a következő projektjénél.
Hogyan befolyásolja a képfelbontás az ANPR teljesítményét
Általánosságban elmondható, hogy a nagyobb felbontás jobb felismerést jelent. Ez nyilvánvaló: a szoftvernek több bemenete (adata) van feldolgozásra, ezért nagyobb megbízhatósággal tud teljesíteni. Valószínűleg Ön is tapasztalta ugyanezt, amikor fontos döntést kellett hoznia: több információ birtokában magabiztosabban tud jobb döntéseket hozni.
Miért nem alkalmazható az okostelefonos logika az ANPR esetében
Amikor az emberek azt hallják, hogy „5 megapixel”, gyakran azt feltételezik, hogy ez korlátozást jelent. Végül is sok okostelefon 50 MP-es vagy még nagyobb érzékelőkkel büszkélkedhet. Az ANPR-kamerák azonban különböznek a fogyasztói kameráktól: feladatuk nem lenyűgöző, nagy felbontású fényképek készítése, hanem a rendszámtáblák tiszta és hatékony olvasása.
A megapixelek cél nélküli halmozása előnyök helyett csak kihívásokat okoz.
Minimális képfelbontás ANPR-hez
A gyakorlatban a rendszámon lévő karaktersor minimális szélességének 2 pixelnek kell lennie – ez a professzionális ANPR szoftverek, például Carmen® követelménye. Ez alatt az ANPR meglehetősen bizonytalanná válik – amit senki sem szeretne egy forgalmi projektben.
Tehát annak kiszámításához, hogy mekkora felbontásra van szükségünk a minimum 2 pixeles karaktervonal-szélesség eléréséhez – végezzük el a számítást:
Tények:
- egy sáv 3.5 méter széles (európai utakon)
- egy rendszámtábla-karakter vonalának szélessége 10 mm.
Számítás:
- ahhoz, hogy egy karaktervonalhoz legalább 2 pixelünk legyen, 10 mm-enként 2 pixelre van szükségünk
- egy 3500mm széles sáv 350 darab ilyen 10mm-es szakaszból áll
- ezért 2 * 350 = legalább 700 pixelre lesz szükség.
Fontos hangsúlyozni, hogy ez a szám egy tisztán elméleti minimum, amely csak akkor megfelelő, ha a képeken nincs elmosódás, torzítás stb. – és ez a valós életben nem jellemző forgatókönyv.
Optimális képfelbontás ANPR-hez
30 évnyi tapasztalatunk alapján azt találtuk, hogy a felbontás akkor lesz optimális ANPR-hez, ha ezt a számot megduplázzuk. Ezért még a belépő szintű Vidar kameráink is HDx felbontással (1440 x 1080 pixels) érkeznek. Az ilyen szenzorokkal történő forgalomrögzítés európai utakon 4 pixeles karaktervonal-szélességet, az USA és a Közel-Kelet rendszámtábláin pedig 2-3 pixelt eredményez.
Amikor ANPR kamerákat értékel, mindig emlékeztesse magát a matematikára. Ha azt olvassa, hogy egy 1920 x 1080-as kamera három sávot tud lefedni, tartsa szem előtt, hogy ez sávonként csak 640 pixel, ami alacsonyabb a legszigorúbb minimumnál is.
Nem csak a megapixelekről van szó: mi más számít még
Az alacsonyabb megapixelszám okos optimalizálásokkal párosítva gyakran felülmúlja a nagy felbontású érzékelőt. Íme, mi számít ennél is jobban:
- Infravörös megvilágítás a megbízható éjszakai rendszámolvasás érdekében.
- A záridő szinkronizálása a jármű mozgásával a mozgás miatti elmosódás megelőzése érdekében.
- Az adott helyi rendszámformátumokra hangolt algoritmusok.
Ezek a tényezők éles, jól olvasható rendszámtáblákat biztosítanak — jóval hatékonyabban, mint a felbontás egyszerű növelése.
Többsávos ANPR
Ha eljutottál a cikkünknek ehhez a részéhez, már tudod: minél nagyobb felbontású egy kamera, annál több sávot tud lefedni. De tényleg ilyen egyszerű? Valójában nem. Több sáv lefedése egyetlen kamerával számos kihívással jár – és ezek közül néhányat nem lehet leküzdeni. Olvass tovább, hogy megtudd, miért.
A többsávos ANPR öt tipikus problémája
Tegyük fel, hogy rendelkezel a több sáv lefedéséhez szükséges felbontással, és elkezdesz egy ANPR kamerát három, vagy akár négy sávhoz használni. Bár jól hangzik, az ANPR eredmények nem fognak annyira ragyogni. A javaslatunk, hogy ne menj két sáv fölé. Íme öt ok, ami ezt bizonyítja.
Kitakart nézet
A nagyobb járművek kitakarhatják a szomszédos sávban elhaladó kisebbek látványát, ami elmulasztott események lehetőségéhez vezethet.
Feldolgozási teljesítmény
Minél több sávot fed le, annál nagyobb feldolgozási teljesítményre lesz szüksége. Az elmulasztott események, késések és hálózati túlterhelés esélye nő, ahogy a sávok száma növekszik.
Nagy felbontás
Amikor ALPR-rendszerekről van szó, a képlet egyszerű: minél nagyobb a képfelbontás, annál nagyobb a fájl — és annál több adatot kell a rendszernek kezelnie. Ez terheli a sávszélességet, lassítja a tárolást, és nagyobb feldolgozási kapacitást igényel, különösen mobil, valós idejű vagy edge telepítések esetén.
A forgalomfigyelő kamerákat azonban úgy tervezték, hogy szélsőséges körülmények között is helytálljanak, miközben költséghatékonyak maradnak. Emiatt gyakran olyan CPU-kat használnak, amelyek a nyers számítási teljesítménnyel szemben inkább a tartósságot és a hatékonyságot helyezik előtérbe. A korlátozott feldolgozási képességek azt jelentik, hogy ha a kamerának túlméretezett, nagy felbontású képeket kell feldolgoznia, az lelassíthatja a valós idejű teljesítményt. Mivel ilyen körülmények között kevesebb képkocka dolgozható fel, a pontos triggerelés minden eddiginél fontosabbá válik.
Íme, miért ronthatja a túlzott megapixelszám az ANPR teljesítményét:
- Nagyobb adatmennyiség
A nagyobb felbontás nagyobb képfájlokat jelent, ami terheli az adatátvitelt, a feldolgozást és a tárolást – ezek pedig kulcsfontosságú tényezők a sávszélességben vagy memóriában korlátozott környezetekben. - Lassabb feldolgozási idő
Az optikai karakterfelismerésnek (OCR) képkockánként több pixelt kell elemeznie, ami növeli a késleltetést, és annak kockázatát hordozza, hogy a mozgó járművek rendszámait nem sikerül leolvasni. - Elpazarolt erőforrások
A rendszámfelismerés során a képnek valójában csak egy kis része – maga a rendszám – számít. Felesleges háttérpixelek millióinak feldolgozása értékes erőforrásokat pazarol el anélkül, hogy javítaná a felismerés teljesítményét.
Az Adaptive Recognition zászlóshajója, a Vidar ALPR-kamera elegánsan kezeli ezeket a kihívásokat.
5 MP-es érzékelőt használ – nem korlátozásból, hanem tervezési megfontolásból. A célzottan kialakított optikának, képfeldolgozásnak és szoftverhangolásnak köszönhetően a Vidar autópálya-sebességnél is következetesen éles rendszámképeket rögzít, miközben a feldolgozás gyors, a memóriahasználat pedig minimális marad. Emellett a Vidar három nagy teljesítményű triggerelési módszert ötvöz – a Plate Findert, a virtuális hurkot és az iparágban elsőként beépített lézeres triggert –, hogy a rendszámok még kihívást jelentő körülmények között is hatékonyan észlelhetők legyenek. Az ANPR területén az okos mérnöki megoldások minden alkalommal felülmúlják a nyers pixelszámot.
A hagyományos kialakításoktól eltérően a Vidar architektúrája két különálló processzort tartalmaz: egy kétmagos CPU-t a rendszerfeladatokhoz, valamint egy négymagos CPU-t, amely teljes egészében az ANPR-feladatoknak van dedikálva. Ez a munkamegosztás lehetővé teszi, hogy a Vidar szükség esetén nagy felbontású képfeldolgozást végezzen, miközben továbbra is gazdaságos működést, iparági szabványnak megfelelő tartósságot és kompromisszummentes felismerési pontosságot biztosít.
Lencseaberrációk
Még a legjobb lencséknek is vannak úgynevezett aberrációik: különbség van a képminőségben a kép közepe és széle között. A szélek felé haladva a kép kevésbé éles, kissé fakó és torz lesz, ami negatívan befolyásolja az ANPR teljesítményét.
Bizonyíték
Sok országban a forgalmi felvétel a bíróságon elfogadható bizonyíték, ha csak egy jármű látható rajta. A több járművet ábrázoló képeket ilyen jogi eljárásokban nem fogadják el. Tehát hacsak nincs olyan funkciója, amely kivágja az egyes járműveket, ez is problémát jelenthet.
Három tipp a többsávos ANPR-hez
Ajánlásunk, hogy sávonként egy kamerát használjon, vagy legfeljebb két sávra – azonban, ha a kamerája több sávot rögzít, mindenképpen kövesse szakmai útmutatásunkat. Összegyűjtöttünk három tippet a lehető legjobb teljesítmény eléréséhez.
- A minimális képfelbontásnak sávonként legalább 700 pixelnek kell lennie, vagy ideális esetben 1440 pixelnek sávonként (egy HDx kamerában).
- A laterális elhelyezés helyett kizárólag a felülnézeti telepítést használja. Így minimalizálhatja a kihagyott eseményeket (a kitakart látómező miatt) és a torzítást.
- Használja ki a dedikált ANPR kamerái szinkronizált és fókuszált megvilágítási funkcióit. A legkorszerűbb modellek, például a Vidar, azonban ennél is tovább mennek. Azáltal, hogy képes egyszerre automatikusan beállítani a fényerőt a páratlan és páros képkockákhoz, a Vidar további megvilágítás nélkül is tud ANPR-kompatibilis képeket készíteni a fényvisszaverő és a nem fényvisszaverő rendszámtáblákról.
Reméljük, hasznosnak találja ezt az útmutatót. Ha még mindig bizonytalan abban, hogyan pozicionálja a kameráját, és milyen paraméterekre van szüksége a legjobb teljesítményhez, nyugodtan vegye fel velünk a kapcsolatot – szakértőink mindig örömmel osztják meg tudásukat.
