سامانه کنترل تردد با استفاده از پلاک خوان اتومبیل
تکنولوژی دوربین پلاک خوانANPR ، که مخفف عبارت Automatic Number Plate Recognition می باشد، فناوری کارآمد و پر استفاده ای است که با استفاده از شناسایی نوری کاراکترها در تصاویر (Optical Character Recognition)، شماره پلاک ثبت شده وسیله نقلیه را می‌خواند تا موقعیت و مکان وسیله نقلیه مشخص شود.
این فناوری از دوربین مداربسته، دوربین ثبت تخلفات راهنمایی و رانندگی، یا دوربین‌هایی استفاده می‌کند که مشخصاً برای این کار طراحی شده‌اند.
سیستم پلاک خوان
از کاربردهای فناوری ANPR می‌توان به نظارت بر ترافیک جاده‌ای و کنترل ورود و خروج اشاره کرد.
سیستم پلاک خوان خودرو، تصاویر ثبت شده با دوربین‌ها و متن پلاک خودرو را ذخیره می‌کند، همچنین با اعمال تنظیماتی می‌تواند تصویر/عکس راننده را هم ذخیره کند.
سیستم‌های پلاک خوان عمدتاً با استفاده از نور مادون قرمز در ساعات مختلف شبانه‌روز عکس می‌گیرند.
فناوری ANPR باید تفاوت پلاک شهرهای مختلف را درنظر بگیرد.
مسائل امنیتی و حریم شخصی از جمله ردیابی حرکات ترافیکی، اشتباه گرفتن افراد، نرخ بالای خطا، و بالا رفتن هزینه‌ها و مخارج از دغدغه‌های اصلی استفاده از این سیستم‌ها بشمار می‌آیند.
در گیت ها برای کنترل ورود و خروج خودرو با استفاده از دوربین و نرم افزار پلاک خوان، فقط با قرار گرفتن ماشین در جلوی دوربین مشخصات ثبت می شود.
دوربین پلاک خوان
- سخت افزار دوربین پلاک خوان
در رأس تمام سیستم‌های تشخیص خودکار شماره پلاک خودرو، سخت‌افزار دوربین پلاک خوان که همان بخش عکسبرداری است قرار گرفته که عکس پلاک خودرو را می‌گیرد.
عکسی که گرفته می‌شود بخش بسیار مهمی از سیستم دوربین پلاک خوان است که بر اساس اصل رایانشی عملکرد کلی سیستم را مشخص خواهد کرد.
معمولاً از دوربین‌های پلاک خوان خاصی که مشخصاً برای این کار طراحی شده‌اند برای عکسبرداری از پلاک خودرو استفاده میکنند، هر چند که امروزه با تکنیک‌های نرم‌افزاری که استفاده می‌شوند دوربین‌های پایشی تحت شبکه IP را پوشش داده و از ANPR برای امنیت محیطی استفاده میکنند.
عوامل مشکل‌ساز برای دوربین‌های عکاسی از پلاک خودرو عبارتند از سرعت خودروهای عبوری، میزان نور محیطی متغیر، نور چراغ جلو ماشین و شرایط محیطی و آب و هوایی بد و نامناسب.
بیشتر دوربین‌های مخصوص عکسبرداری از پلاک خودرو از نور مادون قرمز برای حل مسئله نورپردازی و بازتاب (شکست) نور پلاک استفاده میکنند.
دوربین‌های عکسبرداری از پلاک خودرو می‌توانند از وسایل نقلیه‌ای عکس بگیرند که با سرعت 120 مایل در ساعت (190 کیلومتر بر ساعت) عبور میکنند.
دوربین‌های بکار رفته در سیستم تشخیص خودکار پلاک خودرو از نوع دوربین‌های کنترل ترافیک جاده‌ای و دوربین‌های مداربسته هستند.
برخی سیستم‌ها از دوربین‌های مادون قرمز برای عکسبرداری واضح‌تر از پلاک استفاده میکنند.
نرم افزار دوربین پلاک خوان
تصاویری که از پلاک خودرو ثبت می شوند، تنها قابلیت مشاهده را دارند و امکان جستجو و یا ذخیره سازی متن پلاک را ندارند. لذا جهت ثبت متن پلاک که بتوانیم آن را در پایگاه داده ذخیره کرده و روی آنها عملیات گزارشگیری، جستجو و ویرایش را انجام دهیم نیازمند یک نرم افزار هوشمند هستیم که تصاویر دریافتی از دوربین ثبت پلاک را پردازش کرده و متن پلاک را از روی آن استخراج نماید.
نرم افزار پلاک خوان در واقع یک نرم افزار هوشمند است که وظیفه آن شناسایی پلاک خودرو از روی تصویر دریافتی از دوربین های ثبت پلاک می باشد. در واقع ورودی این نرم افزار تصویر، و خروجی آن متن پلاک و بریده پلاک می باشد.
مشخصات نرم افزار پلاک خوان:
- دقت بالای ۹۵% در شناسایی پلاک
- دقت بالای ۹۸% در شناسایی اعداد و حرف پلاک
- زمان پردازش و شناسایی پلاک در روز کمتر از ۱۲۰ میلی ثانیه و در شب کمتر از ۸۰ میلی ثانیه
- توانایی شناسایی پلاک در روز و شب
- قابلیت اتصال به انواع دوربین های آنالوگ و IP
- شناسایی پلاک های خصوصی، عمومی و تاکسی، دولتی
بخش نرم‌افزاری سیستم دوربین پلاک خوان در یک کامپیوتر استاندارد اجرا می‌شود که می تواند به سایر اپلیکیشن‌ها یا پایگاه‌های داده وصل شود. سیستم ابتدا با چند تکنیک دستکاری تصویر، عکس پلاک را شناسایی، بهنجارسازی و تقویت می‌کند، و در مرحله بعد، با استفاده از تشخیص نوری کاراکتر (OCR) اعداد و حروف پلاک خودرو را شناسایی می‌کند.
مراحل کار سیستم پلاک خوان
سیستم‌های پلاک خوان معمولاً به این روش استفاده می‌شوند:
کل فرایند در محل در زمان واقعی اجرا می‌شود، زمانی که شناسایی در همان محل انجام می‌گیرد، اطلاعات حروفی-عددی پلاک، تاریخ، ساعت، محل و سایر اطلاعات مورد نیاز تقریباً در 250 میلی‌ثانیه تکمیل می‌شوند.
در صورت نیاز به پردازش بیشتر، اطلاعات بلافاصله به نرم افزار دوربین پلاک خوان کامپیوتر مرکز کنترل از راه دور ارسال شده، یا برای بازیابی بعدی در اطلاعات همان مسیر ذخیره می‌شوند.
- مشکلات نرم افزار دوربین پلاک خوان
مشکلاتی در این مسیر وجود داشته که این نرم‌افزار باید از پس آنها بربیاید. مشکلاتی از قبیل:
- رزولوشن پایین عکس، که معمولاً بخاطر فاصله زیاد از حد پلاک است، اما گاهی هم بخاطر استفاده از دوربین‌های بی‌کیفیت.
- تصویر تار و محو، بخصوص تصاویری که حین حرکت تار افتاده‌اند.
- نور نامناسب و کنتراست پایین عکس بخاطر ضدنور، بازتاب نور، یا سایه افتادن.
- شی یا جسمی (بخشی) از پلاک را پوشانده باشد.
- طناب یدک‌کش
- کثیفی و آلودگی روی پلاک.
- خواندن پلاک‌هایی که در جلو و عقب باهم فرق دارند.
- تغییر مسیر وسیله نقلیه در زاویه دید دوربین در طول پلاک خوانی.
- فونت متفاوت برای پلاک‌های تجملاتی (نمره ویژه) (برخی کشورها اجازه استفاده از این پلاک‌ها را نمی‌دهند.)
الگوریتم‌ها باید تمام متغیرهای تاثیرگذار بر توانایی ANPR در خواندن صحیح پلاک مثل زمان روز، آب و هوا، و زوایای بین دوربین و پلاک خودرو را درنظر بگیرند. طول موج نور سیستم هم تأثیر مستقیمی بر رزولوشن و دقت خوانش در این شرایط می‌گذارد.
برای آنکه عکس بهتری از پلاک خودرو بگیرید، باید حین نصب به محل قرارگرفتن دوربین نسبت به محدوده عکسبرداری هدف توجه کنید. اگر زاویه تابش بین لنز دوربین و پلاک خودرو رعایت نشود، احتمال گرفتن عکس خوب و قابل استفاده بخاطر بدشکلی و دفرمه شدن پایین می‌آید.
- تشخیص خودکار شماره پلاک خودرو
تشخیص خودکار شماره پلاک خودرو از سیستم تشخیص نوری کاراکتر (OCR) در تصاویر گرفته شده با دوربین استفاده می‌کند.
عملکرد پلاک خوانی
اندازه نوشته‌های روی پلاک و محل قرار گرفتن حروف‌ها در پلاک‌های مختلف باهم فرق میکنند، بنابراین سیستم‌های ANPR خوب باید تمام این تفاوت‌ها را درنظر بگیرند.
- الگوریتم های نرم افزار دوربین پلاک خوان کنترل تردد
هفت الگوریتم اصلی داریم که نرم‌افزار برای شناسایی پلاک اتومبیل به آنها نیاز دارد:
- مکان‌یابی پلاک: این الگوریتم مسئول شناسایی و تفکیک پلاک روی عکس است.
- جهت و اندازه پلاک: انحراف پلاک را درنظر گرفته و ابعاد را با سایز موردنظر وفق می‌دهد.
- بهنجارسازی: روشنایی (نور) و کنتراست تصویر/عکس را تنظیم می‌کند.
- تقسیم‌بندی/افرازبندی کاراکترها: تک‌تک حروف روی پلاک را شناسایی می‌کند.
- شناسایی نوری کاراکتر
- تحلیل ترکیبی/هندسی: کاراکترها (حروف/اعداد) و جایگاه‌شان را نسبت به قوانین خاص کشور بررسی می‌کند.
- میانگین/متوسط مقدار شناسایی شده در عکس‌ها/میادین مختلف برای رسیدن به نتیجه موثق‌تر یا مطمئن. بخصوص به این خاطر که در یک عکس ممکن است بازتاب و شکست نور اتفاق افتاده باشد، و بخشی از تصویر معلوم نباشد یا هر چیز دیگری.
پیچیدگی هرکدام از این بخش‌های برنامه است که دقت سیستم را تعیین می‌کند. در مرحله سوم یعنی بهنجارسازی، برخی از سیستم‌ها از تکنیک تشخیص لبه/کناره برای بالا بردن تفاوت عکسی بین حروف و پس‌زمینه پلاک استفاده میکنند. می‌توان از فیلتر میانه استفاده کرد تا پارازیت‌های بصری روی عکس را کمتر کرد.
- نرم افزار مدیریت اطلاعات و گزارش گیری سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو
این نرم افزار وظیفه مدیریت اطلاعات و بررسی داده هایی که از تردد خودروها در سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو ثبت شده اند را بر عهده دارد.
فهرست قابلیت های این نرم افزار به شرح زیر می باشد:
- ثبت اطلاعات ورودی و خروجی خودرو شامل (پلاک خودرو ، شماره کارت خودرو، زمان تردد، مسیر و جهت حرکت خودرو)
- ثبت تصاویر لازم از خودرو شامل تصویر خودرو، تصویر پلاک، تصویر راننده و در صورت لزوم تصاویر خاص دیگر
- ارسال اطلاعات ترافیکی خودروها روی سرور مرکزی ثبت اطلاعات و وبسایت سامانه جهت نمایش تردد خودروها
- امکان ورود اطلاعات کامل خودرو و راننده به ازای هر خودرو و هر راننده (مشتمل بر ۱۵ فیلد اطلاعاتی: نام راننده، نوع خودرو، ملاقات شونده، درجه، رتبه، مقام تأیید کننده، دعوت کننده و …)
- سفارشی سازی خودروها جهت تردد از معابر مورد نظر و پارکینگ، شامل :
- تعیین خودروهایی که امکان ورود به منطقه مورد نظر و یا خروج از آنجا را دارند بر مبنای پلاک و یا شماره کارت آن
- تعیین محدودیت زمانی تردد خودروها به ازای تمامی خودروها و یا به صورت جداگانه بر مبنای ساعت تردد، تاریخ انقضای تردد، محدودیت تردد در ایام هفته
- تعیین محدودیت تردد خودروها بر مبنای تعداد تردد آنها
- تعیین ممنوعیت استفاده خودروها از مکان های خاص در منطقه مورد نظر به ازای هر خودرو
- تعیین سطح استفاده خودرو ها شامل میهمان، ملاقات کننده و عمومی
- امکان تعریف استفاده کنندگان از یک پارکینگ خاص
- قابلیت کنترل تک خودرویی (در صورت ورود یکی از خودروهای مربوط به یک پارکینگ سایر خودروهای مربوطه امکان ورود نخواهند داشت)
- مدیریت کاربری و ارائه انواع گزارش
مدیریت کاربری شامل :
- تعیین تعداد کاربر نامحدود
- ثبت تمامی عملکرد کاربرهای سامانه
- تعیین سطح دسترسی هر کاربر
ارائه انواع گزارش های لازم از تردد خودروها شامل :
- گزارش تردد خودروها به صورت گروهی و انفرادی
- سابقه تردد یک خودرو در محدوده عملکرد سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو
- نمایش و چاپ تمامی اطلاعات خودروها به صورت گروهی و انفرادی
- گزارش آماری و نموداری تردد خودروها به صورت ساعتی، روزانه، هفتگی، ماهیانه، سالیانه
- ارائه گزارش آماری تردد خودروها به صورت تجمعی
- تهیه بسته بندی اطلاعاتی شامل فایل اکسل از نتایج جستجو، تصاویر ذخیره سازی شده به تفکیک راننده، خودرو و پلاک
- پنل آخرین تردد خودروها برای دسترسی انتظامات (نمایش ترددهای آخر با تمامی اطلاعات و همچنین نمایش افرادی که مجوز ورود ندارند)
- نمایش زنده تصاویر مربوط به دوربین های OVERVIEW و راننده
- امکان پشتیبان گیری از کلیه اطلاعات و همچنین نمایش فایل های پشتیبان
- نصب مستقل نرم افزار به صورت نامحدود در شبکه محلی سامانه و یا از طریق اینترنت
نما و انواع امکانات گزارش گیری نرم افزار سیستم پلاک خوان
- نرم افزار مرکزی کنترل هوشمند
این نرم افزار در واقع هسته اصلی سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو می باشد و به صورت مستقل از سایر اجزاء سامانه نصب شده که اطلاعات استخراجی خود را در اختیار نرم افزار مدیریت و همچنین وبسایت نمایش اطلاعات قرار می دهد.
قابلیت های این نرم افزار به شرح زیر است :
- پلاک خوانی دائمی
- دریافت تحریک پلاک خوانی از طریق سنسور های خطی، لوپ الکترومغناطیسی، حرکتی نرم افزاری و حرکتی سخت افزاری
- دریافت تحریک پلاک خوانی از طریق کارت خوان و تگ RFID
- اتصال سامانه به انواع کارت خوان برد بلند و کوتاه و دریافت اطلاعات کارت از آنها
- اتصال سامانه به ۲ دوربین به ازای هر مسیر پارکینگ جهت ثبت پلاک، تصویر کل خودرو و یا تصویر راننده
- پشتیبانی از انواع دوربین های آنالوگ، تحت شبکه، ترافیک
- کنترل هوشمند ۱۶ عدد دستگاه جانبی ترافیکی مانند چراغ راهنمایی، راهبند، مسدود کننده مسیر، درب ساختمان و موارد مشابه
- تطبیق همزمان یک کارت با پلاک
- اعلام اخطار صوتی در صورت رویت یک پلاک و یا کارت مشخص
- کنترل اطلاعات سفارشی سازی شده در نرم افزار مدیریت اطلاعات
- رهگیری یک پلاک خاص در مسیر حرکت خودرو جهت بهبود کیفیت پلاک خوانی
- امکان ارسال اطلاعات پشتیبان روی بستر وب
- تنظیم فاصله زمانی بین رویت پلاک و کارت با بازگشایی و بستن خودکار راهبند (دروازه و مسدود کننده مسیر)
- امکان نصب به صورت پرتابل
- نصب و کاربری بسیار ساده به همراه دفترچه راهنما
- وبسایت سامانه
به جهت اینکه کاربرهای خاص سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو بتوانند از راه دور نیز اطلاعات مربوط به کنترل تردد خودروهای عبوری از معابر مورد نظر خود را داشته باشند، برای این سامانه یک وبسایت کامل طراحی شده و قابل استفاده می باشد. در واقع این وبسایت، نرم افزار تحت وب مدیریت اطلاعات و گزارش گیری می باشد و امکانات این وبسایت مشابه همان نرم افزار است.
- نرم افزار موبایل (Mobile App)
برای کاربری ساده تر و در دسترس تر سامانه پلاکخوان و کنترل تردد خودرو، نرم افزار موبایل این سامانه نیز در اختیار کاربران قرار گرفته است. این نرم افزار بر روی گوشی های هوشمند با سیستم عامل های Android و iOS قابل نصب و اجرا می باشد.
از جمله امکانات این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- امکان مشاهده ترددهای ثبت شده در بانک اطلاعاتی سامانه
- امکان ثبت ترددهای سفارشی (به عنوان مثال دعوت مهمان و مراجعه کننده)
- امکان دریافت اخطار از تردد خودروهای غیر مجاز به صورت آنلاین
- نصب بر روی تبلت انتظامات برای کنترل ورود و خروج گیت ها به صورت هوشمند
- برد کنترل کننده تجهیزات جانبی
به جهت اینکه سامانه پلاک خوان و کنترل تردد خودرو بتواند به صورت کامل تمامی تجهیزات ترافیک و کنترلی تردد را در اختیار بگیرد یک برد کنترل ورودی و خروجی برای سامانه طراحی شده است که در داخل رایانه مدیریت هوشمند نصب شده و تمامی تجهیزات جانبی از طریق کابل کشی به آن متصل می شوند.
ارتباط این برد با رایانه از طریق USB یا شبکه می باشد بنابراین می توان آن را در هر فضای دیگر غیر از رایانه نیز نصب کرده و مسیر کابل کشی ها را کوتاه نمود.
از قابلیت هایی که این برد در کنار نرم افزار مدیریت هوشمند در اختیار کاربر قرار می دهد می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- کنترل راهبند: بدین ترتیب که راهبند تنها برای خودروهای خاصی باز شود و یا اینکه کنترل آن به نرم افزار سپرده شود و موارد کنترلی مشابه که از طریق نرم افزار مدیریت هوشمند قابل تعریف است.
- کنترل چراغ راهنمایی: امکان تعریف و کنترل ترافیک با سبز، زرد و قرمز شدن چراغ راهنمایی
- کنترل آژیر اخطار برای خروج غیرقانونی یک خودرو
اتصال به انواع سنسورهای حرکتی و خطی برای اطلاع از حضور یک خودرو در معبری مشخص