Wprowadzenie do systemów ALPR
Od momentu, gdy optyczne rozpoznawanie znaków (OCR) zaczęło obejmować również odczyt i rozpoznawanie tablic rejestracyjnych pojazdów, pojawiła się szeroka gama inteligentnych systemów transportowych. Wiele procesów, które kiedyś wymagały żmudnej pracy ręcznej, może być dziś całkowicie zautomatyzowanych dzięki technologii automatycznego rozpoznawania tablic rejestracyjnych (ANPR), której nazwy będę nadal używać w tym artykule.
W tym artykule przyglądamy się bliżej niektórym z tych obszarów zastosowań i przedstawiamy przykłady rozwiązań opartych na ALPR oferowanych przez Adaptive Recognition.
ALPR vs. ANPR: Jaka jest różnica?
Terminy Automatic License Plate Recognition (ALPR) i Automatic Number Plate Recognition (ANPR) są często używane zamiennie, jednak mają określone różnice regionalne i kontekstowe. ALPR jest terminem dominującym w Ameryce Północnej, natomiast ANPR częściej używa się w Europie i innych częściach świata.
Pomimo różnic w nazewnictwie, obie technologie działają w ten sam sposób — przechwytując i przetwarzając informacje z tablic rejestracyjnych na potrzeby takich zastosowań jak egzekwowanie prawa, monitorowanie ruchu, pobór opłat drogowych czy zarządzanie parkowaniem.
Jak działają systemy ALPR?
Systemy automatycznego rozpoznawania tablic rejestracyjnych (ALPR) opierają się na kombinacji specjalistycznych kamer, oprogramowania OCR oraz algorytmów przetwarzania danych w celu przechwytywania, interpretacji i przechowywania informacji z tablic rejestracyjnych. Proces zazwyczaj obejmuje następujące kroki:
- Rejestrowanie obrazu – Kamery o wysokiej rozdzielczości wykonują zdjęcia lub nagrania przejeżdżających pojazdów.
- Wstępne przetwarzanie – System poprawia jakość obrazu, aby zapewnić jego czytelność i dokładność.
- Rozpoznawanie znaków – Technologia OCR wyodrębnia znaki alfanumeryczne z tablicy.
- Przetwarzanie danych – Wyodrębnione informacje są analizowane i porównywane z bazami danych dla różnych zastosowań, takich jak egzekwowanie prawa, pobór opłat drogowych czy zarządzanie parkowaniem.
- Przechowywanie i integracja – Systemy ALPR integrują się z bazami danych backend, zapewniając alerty w czasie rzeczywistym oraz funkcje raportowania.
Typy kamer ALPR
Technologia ALPR jest wysoce elastyczna i dostępna w różnych konfiguracjach kamer, aby obsługiwać szeroki zakres zastosowań. Oto główne typy kamer ALPR używanych obecnie:
1. Stacjonarne kamery ALPR typu „all-in-one
Stacjonarne kamery ALPR są przeznaczone do trwałej instalacji w kluczowych lokalizacjach, takich jak autostrady, przejścia graniczne i punkty poboru opłat. Zapewniają całodobowy monitoring i mogą efektywnie obsługiwać duże natężenie ruchu.
- Vidar: zaawansowana kamera ALPR typu all-in-one firmy Adaptive Recognition. Integruje obrazowanie w wysokiej rozdzielczości, OCR oparty na AI oraz przetwarzanie brzegowe, zapewniając precyzyjne rozpoznawanie w czasie rzeczywistym. Vidar idealnie sprawdza się w monitorowaniu autostrad, egzekwowaniu opłat drogowych oraz zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem.
2. Kamery ALPR do parkowania i kontroli dostępu pojazdów
Kamery te są specjalnie zaprojektowane dla zautomatyzowanych systemów parkingowych, osiedli zamkniętych oraz rozwiązań kontroli dostępu pojazdów. Zapewniają płynny wjazd i wyjazd pojazdów bez konieczności ingerencji człowieka.
- Einar: Kompaktowa, ale bardzo wydajna kamera ALPR przeznaczona do parkowania i kontroli dostępu. Dzięki wbudowanemu silnikowi OCR i przetwarzaniu w czasie rzeczywistym Einar zapewnia dokładne rozpoznawanie tablic, nawet w trudnych warunkach oświetleniowych. Kamera może być objęta 10-letnią gwarancją.
3. Mobilne kamery ALPR dla policji i operacji tajnych
Mobilne kamery ALPR montowane są na pojazdach, umożliwiając służbom mundurowym i zespołom bezpieczeństwa przechwytywanie i analizowanie tablic rejestracyjnych w trakcie jazdy. Kamery te są kluczowe dla patroli, operacji tajnych oraz śledzenia pojazdów.
- Mobilna kamera ALPR Lynet – Kamera najnowszej generacji zaprojektowana do pracy w ruchu. Jej kompaktowa konstrukcja oraz potężne możliwości rozpoznawania sprawiają, że jest doskonałym wyborem do radiowozów i operacji tajnych.
4. Kamery ALPR do egzekwowania przepisów drogowych
Kamery do kontroli prędkości wykorzystują technologię ALPR do monitorowania prędkości pojazdów, rejestrowania wykroczeń drogowych oraz poprawy bezpieczeństwa na drogach.
- Vidar Speed: stacjonarna kamera do kontroli prędkości – Wysokowydajna kamera ALPR zaprojektowana do zastosowań związanych z egzekwowaniem przepisów drogowych. Zapewnia pomiar prędkości w czasie rzeczywistym oraz rozpoznawanie tablic rejestracyjnych, dzięki czemu idealnie nadaje się do monitorowania ruchu i pracy służb mundurowych.
5. Przenośne kamery do kontroli prędkości
W przeciwieństwie do stacjonarnych kamer prędkości, przenośne rozwiązania ALPR zapewniają większą elastyczność, pozwalając funkcjonariuszom na ich rozmieszczanie w różnych lokalizacjach w zależności od potrzeb.
- Przenośna kamera S1, opracowana przez Adaptive Recognition. Łączy technologię ALPR z pomiarem prędkości w lekkiej, mobilnej jednostce, co czyni ją skutecznym narzędziem do tymczasowej lub zdalnej kontroli prędkości.
Komponenty systemu ALPR
Kamery ALPR
Podstawowym elementem każdego systemu ALPR jest kamera. Kamery te rejestrują wysokiej jakości obrazy tablic rejestracyjnych w różnych warunkach, w tym przy słabym oświetleniu i dużej prędkości pojazdów. Nowoczesne kamery ALPR, takie jak Vidar i Einar firmy Adaptive Recognition, posiadają wbudowane funkcje przetwarzania obrazu, co ogranicza potrzebę zewnętrznego przetwarzania danych.
Silnik OCR (optyczne rozpoznawanie znaków)
Silnik OCR odpowiada za wyodrębnianie znaków z tablic rejestracyjnych zarejestrowanych na obrazach. Oprogramowanie OCR oparte na sztucznej inteligencji zapewnia wysoką dokładność nawet w przypadku tablic zdeformowanych lub częściowo zasłoniętych. Rozwiązania takie jak Carmen® FreeFlow wykorzystują zaawansowane modele AI, aby zwiększyć skuteczność rozpoznawania.
Przetwarzanie i przechowywanie danych
Systemy ALPR muszą efektywnie przetwarzać i przechowywać duże ilości danych. Edge processing zmniejsza opóźnienia, wykonując analizę danych bezpośrednio w urządzeniu, natomiast rozwiązania chmurowe zapewniają skalowalność i zdalny dostęp do danych ALPR.
Integracja z systemami backend
Aby zmaksymalizować funkcjonalność, rozwiązania ALPR integrują się z systemami zewnętrznymi, takimi jak policyjne bazy danych, sieci poboru opłat czy oprogramowanie do zarządzania parkingami. Integracja oparta na API umożliwia płynną wymianę danych, podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym oraz automatyzację procesów.
Łączność i sieć
Systemy ALPR opierają się na solidnej infrastrukturze sieciowej do przesyłania danych w czasie rzeczywistym. Łączność bezprzewodowa, w tym 4G, 5G i Wi-Fi, zapewnia niezawodną komunikację między kamerami ALPR a serwerami backend, zwiększając efektywność operacyjną.
Globalne zastosowania systemów ALPR
Pobór opłat w systemie Pay-by-Plate (Videotolling)
Czasy, w których kierowcy musieli czekać w pozornie niekończących się kolejkach przy bramkach, dawno minęły. Obecnie wystarczy rozbudowana sieć kamer rozmieszczonych w różnych sekcjach autostrady — zazwyczaj przy wjazdach i zjazdach — aby zarejestrować tablice rejestracyjne pojazdów i sprawdzić, czy właściciel uiścił opłatę. To szybkie, automatyczne, niezawodne, wygodne i ekonomiczne.
W większości krajów Europy opłaty autostradowe są płacone z góry i potwierdzane naklejką na przedniej szybie. Jednak w bardziej zaawansowanych systemach, takich jak ten na moście księżnej Marii w Frederikssund w Danii, kierowcy w ogóle nie potrzebują naklejek. Mogą zarejestrować się na stronie internetowej, podać dane swojej karty płatniczej, a system automatycznie pobiera odpowiednią kwotę, gdy pojazd zostanie zarejestrowany przez kamery na autostradzie.
Zaletą technologii pay-by-plate stosowanej w takich systemach jest możliwość jej adaptacji do innych zastosowań. Na przykład — kto nie marzył o tym, by zatrzymać się na stacji benzynowej, zatankować i odjechać, a płatność odbyłaby się automatycznie? Szybkie stanowiska tankowania dostępne na niektórych stacjach w Nowej Zelandii spełniły to marzenie.
Automatyzacja i przyspieszenie procesów
Wyobraź sobie, że nie musisz wysiadać z auta po zakupy; zostają dostarczone prosto do twojego pojazdu. Przyjeżdżasz do portu promowego i możesz natychmiast wjechać na statek, bez ani sekundy oczekiwania.
Jak to możliwe? To proste: dzięki połączeniu technologii ALPR oraz systemu rezerwacji, który zapisuje numery rejestracyjne pojazdów oraz opcjonalnie dane karty płatniczej do natychmiastowej płatności. Nie ma potrzeby angażowania dużej liczby pracowników do monitorowania i rejestrowania pojazdów jeden po drugim; system oparty na ALPR robi to automatycznie.
Monitorowanie i analiza ruchu drogowego
Co łączy wszystkie duże miasta? Korki. Wszystkie metropolie mogłyby w tym momencie wywiesić znak „brak miejsc”. W tym obszarze pomagają inteligentne systemy transportowe wykorzystujące automatyczne rozpoznawanie tablic rejestracyjnych: monitorując ruch, władze miejskie mogą określić godziny szczytu i kierować pojazdy na mniej uczęszczane trasy, aby wyeliminować lub przynajmniej złagodzić zatory drogowe.
Oprócz uczynienia miast bardziej przyjaznymi do życia, zebrane dane mogą być wykorzystywane również do innych celów, takich jak tworzenie statystyk czy identyfikacja pojazdów będących w kręgu zainteresowań — jak w przypadku naszego projektu w Kairze w Egipcie, realizowanego we współpracy z firmą 6SS.
Dane ALPR można także wykorzystać do tworzenia stref wolnych od samochodów, aby piesi mogli wreszcie w pełni cieszyć się swoimi miastami.
Systemy ważenia
Ważenie pojazdu, zwłaszcza dużej ciężarówki, nigdy nie jest łatwe. Istnieje jednak wiele sposobów na automatyczne ważenie pojazdów — zarówno tych zatrzymanych, jak i jadących. Do ważenia w ruchu stosuje się czujniki weigh-in-motion. Jeśli pojazd musi się zatrzymać — na przykład przy bramie — używa się wag najazdowych.
W obu przypadkach, gdy do systemu zostanie dodane ALPR, cały proces ważenia może zostać częściowo lub nawet całkowicie zautomatyzowany, jak w przypadku tego systemu stop-n-go z opłatą zależną od masy na wysypisku w Nowej Zelandii.
Zaawansowane parkowanie i kontrola dostępu
Wraz z rosnącą popularnością rozwiązań bezbiletowych — szczególnie w świecie post-COVID — nikogo nie dziwi, że obszarami, które najbardziej korzystają z technologii ALPR, są systemy parkingowe i systemy kontroli dostępu. Dzięki pozyskaniu danych z tablic rejestracyjnych odpowiednią technologią, wprowadzeniu ich do dedykowanego systemu i porównaniu zgodnie z głównym celem systemu, całe procedury można w pełni zautomatyzować i praktycznie wyeliminować kontakt fizyczny.
Koniec z unikaniem opłat parkingowych; wystarczy samochód patrolowy wyposażony w mobilną kamerę ALPR MicroCAM lub telefon z aplikacją Carmen® Mobile ANPR na Androida, którego można używać w samochodzie, na rowerze/hulajnodze lub pieszo — patrolując teren parkingu i sprawdzając, czy opłaty zostały uregulowane.
W przypadku stałych systemów kontroli dostępu pojazdy można łatwo filtrować według różnych kryteriów, np. czy mają pozwolenie na wjazd do specjalnych stref handlowych lub przestrzeni wystawowych. Systemy kontroli dostępu oparte na ALPR mogą sięgać jeszcze dalej, łącząc technologię z jednostkami do skanowania podwozia, aby uniemożliwić wjazd pojazdom z podłożonymi ładunkami wybuchowymi na teren obiektów rządowych.
Zwiększanie bezpieczeństwa i zapobieganie kradzieżom dzięki ALPR
Choć monitorowanie ruchu, pobór opłat i systemy kontroli dostępu oparte na ALPR mogą przynosić ogromne korzyści, niektórzy podają w wątpliwość ogólne bezpieczeństwo takich rozwiązań. W końcu, jak zapobiegać kradzieżom, jeśli na parkingach czy stacjach paliw nie ma fizycznej ochrony?
Na szczęście ALPR potrafi zadbać także o to. Wystarczy połączenie dobrej technologii rozpoznawania tablic rejestracyjnych oraz bazy danych, która wysyła alert, gdy coś jest nie tak — na przykład gdy nieznany kierowca próbuje ukraść samochód z garażu. Nasz partner z Nowej Zelandii, Focus Digital Security Solutions, stworzył skuteczny system, który praktycznie wyeliminował zjawisko znane jako kradzież paliwa przez odjazd („drive-off”), tworząc system alertów oparty na bazie danych znanej platformy zajmującej się analizą przestępczości detalicznej.
ALPR we współczesnych praktykach organów ścigania
Bezpieczeństwo na drogach jest priorytetem w każdym kraju. Wypadki spowodowane przez osoby popełniające wykroczenia drogowe — w tym, ale nie tylko, przekroczenie prędkości, jazdę buspasem, niedozwolone skręty czy brak ważnego ubezpieczenia — muszą zostać powstrzymane, zanim do nich dojdzie. Funkcjonariusze policji raczej nie są w stanie spisywać numerów rejestracyjnych podczas pościgu. Najlepiej więc korzystać z rozwiązania, które jest wystarczająco szybkie, aby uchwycić tablice rejestracyjne, i w razie potrzeby może działać dyskretnie, umożliwiając operacje tajne, takie jak pomiar prędkości.
Wszechstronność technologii ALPR pozwala służbom porządkowym szybko przemieszczać się po kraju i wykonywać rozpoznawanie tablic oraz pomiary prędkości za pomocą bardzo precyzyjnych mobilnych jednostek ALPR. ALPR może stanowić podstawę niezwykle złożonych systemów obejmujących stacjonarne kamery do kontroli prędkości oraz przenośne kamery połączone z rozpoznawaniem tablic — takich jak technologiczna duma Adaptive Recognition, węgierski system VÉDA do monitorowania ruchu i egzekwowania przepisów dotyczących prędkości.
Korzyści z wdrażania systemów ALPR
Wdrożenie systemów ALPR przynosi liczne korzyści operacyjne i strategiczne w różnych branżach. Jedną z kluczowych zalet jest zwiększona efektywność — automatyzacja rozpoznawania tablic rejestracyjnych znacząco redukuje pracę manualną, usprawnia identyfikację pojazdów i poprawia automatyzację procesów w zastosowaniach takich jak zarządzanie parkingami czy pobór opłat. Kolejną istotną korzyścią jest poprawa bezpieczeństwa, ponieważ systemy ALPR pomagają służbom porządkowym szybko identyfikować skradzione pojazdy, śledzić podejrzanych oraz egzekwować przepisy drogowe.
Technologia ALPR odgrywa również kluczową rolę w mobilności miejskiej i inicjatywach smart city, wspierając optymalizację ruchu i zarządzanie korkami. Firmy i samorządy mogą czerpać korzyści z podejmowania decyzji opartych na danych, ponieważ systemy ALPR dostarczają cennych informacji o wzorcach przemieszczania się pojazdów, umożliwiając lepszą alokację zasobów i planowanie. Dzięki postępom w dziedzinie AI i edge computingu nowoczesne rozwiązania ALPR oferują szybsze i dokładniejsze przetwarzanie, co czyni je niezbędnymi w obszarach bezpieczeństwa publicznego, transportu i zastosowań komercyjnych.
Wszechstronność systemów ALPR: Rozwiązanie na każdą potrzebę
Choć dwa główne atuty systemu opartego na automatycznym odczycie tablic rejestracyjnych to automatyzacja i bezpieczeństwo, od systemu ALPR oczekuje się jeszcze jednej rzeczy: wszechstronności. Na szczęście ALPR z łatwością spełnia to oczekiwanie, spełniając poniższe kryteria:
ALPR jako część większego ekosystemu
Jedną z głównych zasad każdego inteligentnego systemu transportowego jest to, że ALPR jest jedynie elementem składowym, a nie samodzielnym rozwiązaniem. Dzięki temu końcowy system uwzględnia wszystkie korzyści wynikające z rozpoznawania tablic i doskonale dostosowuje się do unikalnych potrzeb użytkownika końcowego. Chociaż rozwiązanie ALPR może stanowić rdzeń całego systemu, zazwyczaj jest równorzędnym elementem większego, złożonego ekosystemu.
Elastyczne rozwiązania ALPR dla każdego zastosowania
Ponieważ automatyczne rozpoznawanie tablic rejestracyjnych jest jedynie częścią większego systemu, deweloperzy i użytkownicy końcowi mają szeroki wybór możliwości przy tworzeniu własnych rozwiązań opartych na ALPR. W tym zakresie najczęściej wybierane są zestawy SDK do oprogramowania ALPR, takie jak Carmen® FreeFlow firmy Adaptive Recognition, ponieważ przypominają składanie mebli z IKEA: otrzymujesz wszystkie elementy, a efektem końcowym jest rozpoznawanie tablic. Jednak ostateczny montaż i przeznaczenie oprogramowania zależą całkowicie od użytkownika końcowego.
Integratorzy, którzy nie chcą poświęcać dużo czasu na proces integracji, również nie są pozostawieni bez wsparcia. Dzięki swojej wszechstronności oprogramowanie ALPR jest dostępne w różnych formach, bez utraty kluczowych funkcjonalności. Najlepszymi przykładami są rozwiązania typu „pod klucz”, takie jak Carmen® GO, usługi SaaS w chmurze, takie jak Carmen® ANPR Cloud, oraz — całkiem niedawno — aplikacje mobilne, takie jak Carmen® Mobile.
Ponieważ oprogramowanie ALPR jest tak wszechstronne, nic dziwnego, że zostało wdrożone w wielu różnych inteligentnych systemach transportowych. Aby pokazać, co automatyczne rozpoznawanie tablic może zaoferować światu — i jednocześnie zainspirować osoby myślące o podobnych projektach — prezentujemy kilka przykładowych systemów opartych na ALPR, w których nasza firma Adaptive Recognition uczestniczyła poprzez oprogramowanie ALPR lub inteligentne kamery ALPR.
Poszerzanie horyzontów: przyszłe możliwości technologii ALPR
Wymienione powyżej obszary zastosowań i projekty to jedynie niewielka próbka możliwości inteligentnego systemu monitorowania ruchu opartego na ALPR. Ponieważ ALPR jest narzędziem niezwykle wszechstronnym, można z całą pewnością powiedzieć, że żaden system ALPR nie jest identyczny, nawet jeśli jego główne komponenty są podobne. I to właśnie jest jego siła: niezależnie od tego, jak wygląda Twój system, ALPR można dostosować tak, aby idealnie się w niego wkomponował.
Więcej przykładów zastosowania naszych produktów ALPR znajdziesz na naszej stronie z case studies.
Czy interesuje Cię inny obszar zastosowania, którego nie wymieniliśmy w tym artykule?
