Nie da się zaprzeczyć, że automatyczne rozpoznawanie tablic rejestracyjnych (ANPR) jest jednym z cudów technologicznych końca XX wieku. Rozwiązanie zdolne rozpoznawać litery i cyfry z obrazu lub pojedynczej klatki wideo przedstawiającej tablicę rejestracyjną i przekształcać je w zwykły tekst to ogromne wsparcie w wielu obszarach — od bezpieczeństwa ruchu drogowego, systemów opłat drogowych i kontroli dostępu, po transport, logistykę, a nawet handel detaliczny.
Użytkownicy widzą jedynie, że rozwiązanie ANPR pobiera obraz lub klatkę wideo, a następnie zwraca je wraz z danymi tablicy rejestracyjnej w formie tekstowej. To, co dzieje się „pod maską”, rzadko jest ujawniane — mimo że jest równie interesujące jak sam proces ekstrakcji tekstu ze statycznego obrazu. Ten artykuł uchyla maskę rozwiązań ANPR — konkretnie rodziny oprogramowania Carmen® firmy Adaptive Recognition — i przygląda się z bliska ich sercu: silnikowi.
Co rozumiemy przez rozpoznawanie tablic rejestracyjnych?
Aby zrozumieć, jak przebiega proces rozpoznawania tablic rejestracyjnych, musimy najpierw określić, co właściwie oznacza rozpoznawanie tablic. W zasadzie jest to specjalny segment optycznego rozpoznawania znaków (OCR), w którym wyznaczone narzędzie wykonuje rozpoznawanie obrazu, koncentrując się na cechach liter i cyfr znajdujących się na tablicach rejestracyjnych, a następnie przekształca je w znaki ASCII, które komputer może interpretować. Najczęściej takim narzędziem jest program komputerowy, oprogramowanie lub zestaw algorytmów, ale zdarzają się również przypadki, w których oprogramowanie ANPR jest zintegrowane bezpośrednio ze sprzętem — specjalną kamerą przemysłową.
Chociaż istnieją pewne różnice między rozpoznawaniem tablic realizowanym przez oprogramowanie a rozpoznawaniem zintegrowanym w sprzęcie, ich podstawowe zasady są zawsze takie same. We wszystkich przypadkach wejściem do procesu rozpoznawania jest zawsze obraz — nawet w przypadku strumieni wideo, gdzie moduł rozpoznawania analizuje poszczególne klatki — natomiast wyjściem jest surowy tekst tablicy w opisanym formacie ASCII oraz informacja o kraju rejestracji.
Skoro omówiliśmy już podstawy, zobaczmy teraz główne etapy rozpoznawania tablic rejestracyjnych i przez jakie kroki zazwyczaj musi przejść tego typu oprogramowanie.
ANPR krok po kroku
Rozpoznawanie
Algorytm rozpoznawania tablic rejestracyjnych wyszukuje na obrazie znaki — cyfry i litery. Jeśli silnik ANPR stwierdzi, że na obrazie znajduje się znak, uruchamiany jest proces optycznego rozpoznawania znaków (OCR).
Gdy silnik zakończy rozpoznawanie pierwszego znaku, automatycznie zaczyna wyszukiwać kolejne znaki, a proces rozpoznawania powtarza się tak długo, jak długo silnik znajduje na obrazie kolejne czytelne cyfry i litery.
Warto zauważyć, że jeśli tablica jest brudna, znaki są zbyt blisko siebie, znajdują się na niej śruby lub występują silne efekty świetlne, takie jak cienie, silnik może nie rozpoznać znaków prawidłowo. Jednak z wyjątkiem zabrudzenia — sytuacji siły wyższej — powyższe problemy można wyeliminować dzięki prawidłowej konfiguracji oprogramowania ANPR. Więcej o tych ustawieniach można znaleźć tutaj.
Tworzenie sekwencji
Gdy wszystkie znaki zostaną poprawnie rozpoznane, silnik tworzy sekwencję przypominającą rzeczywistą tablicę rejestracyjną. Silnik uruchamia wiele narzędzi opartych na sieciach neuronowych, dopasowując nowo uzyskaną sekwencję do podobnych tablic, które zna. Proces kończy się, gdy zostanie znaleziony typ najlepiej pasujący do sekwencji albo gdy nie znaleziono żadnego dopasowania.
Na przykład format węgierskich tablic rejestracyjnych to XXX-YYY — od lipca 2022 r. XX XX-YYY — gdzie „X” oznacza literę, a „Y” cyfrę. Jeśli silnik uzyska wymaganą liczbę znaków z analizowanego obrazu, tworzy możliwą sekwencję na podstawie tych znaków. Następnie silnik wyszukuje podobne tablice na podstawie atrybutów, takich jak pozycja, składnia, relacje kolorystyczne, krój pisma itp. Jeśli znajdzie dopasowanie — w naszym przypadku tablicę w starym lub nowym formacie — silnik zwróci wynik oraz narodowość, Węgry.
Zdjęcie tablicy rejestracyjnej dzięki uprzejmości Węgierskiego Dziennika Urzędowego (Magyar Közlöny).
Jeśli sekwencja nie pasuje do żadnego typu tablicy znanego silnikowi ANPR, tekst tablicy może mimo to zostać zwrócony bez typu, o ile silnik został skonfigurowany do rozpoznawania także typów nieznanych.
Prezentacja
Na końcu procesu oprogramowanie ANPR prezentuje obraz, znaki tablicy w żądanym formacie ASCII (czytelnym dla człowieka i komputera) oraz narodowość tablicy jako pakiet danych, który następnie jest przekazywany do odpowiednich serwerów lub baz danych.
Oprogramowanie czy nie?
Warto zauważyć, że gdy mówimy o rozwiązaniu ANPR jako „oprogramowaniu”, nie mamy na myśli samodzielnego programu. Słowo „oprogramowanie” odnosi się do silnika rozpoznawania — biblioteki funkcji, którą można zintegrować z kompletnymi systemami rozpoznawania tablic rejestracyjnych.
Innymi słowy, twórcy systemów muszą stworzyć połączenie między rozwiązaniem ANPR a swoim systemem poprzez integrację, aby dane były prezentowane w odpowiednim formacie. Z tego powodu moduły ANPR są często oferowane jako SDK — zestaw narzędzi programistycznych z dokumentacją, przykładowymi kodami i narzędziami programistycznymi — który stanowi kluczowy element dla integratorów, czyli API (application programming interface). Nasz flagowy produkt, Carmen® ANPR Image „software”, jest oferowany dokładnie w tym formacie.
Zdarzają się sytuacje, w których integracja nie wchodzi w grę z powodu braku funduszy, czasu lub uprawnień systemowych. Na szczęście dostępne są rozwiązania Plug’n’Play, takie jak Carmen® ANPR Stream oraz Carmen® ANPR Cloud SaaS, które wymagają minimalnej lub zerowej integracji po stronie użytkowników systemu.
Dobrą wiadomością jest to, że jeśli chodzi o kroki, w których wykonywany jest ANPR — o czym wspomnieliśmy wcześniej — nie ma żadnej różnicy między gotowym oprogramowaniem a bibliotekami SDK. W rzeczywistości te drugie rozwiązania często zawierają oprogramowanie demonstracyjne, idealne do testowania możliwości ANPR w kontrolowanym środowisku — np. na obrazach testowych z kamer podłączonych do intranetu — zanim zacznie się pracować z kodem i dostosowywać oprogramowanie do indywidualnych potrzeb klienta.
Podsumowując, niezależnie od tego, czy jest to gotowy program, czy rozwiązanie wymagające odrobiny kodowania, wynik będzie zawsze taki sam: szybkie i niezawodne rozwiązanie ANPR, które — przy właściwej konfiguracji — zapewni wymagane dane z tablicy rejestracyjnej.
Masz pytania lub zapytania? Jesteśmy tu, aby wspierać cię na każdym kroku:"
