Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Системы распознавания номерных знаков автотранспортных средств

Министерство Внутренних Дел

Центр профессиональной подготовки по Республике Татарстан

РЕФЕРАТ

по дисциплине Специальная техника

на тему: «Системы распознавания номерных знаков автотранспортных средств»

Выполнила:

Проверил:

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

Технология распознавания автомобильных номеров давно перестала быть экзотикой и постепенно становится частью нашей будничной жизни, так же, как когда-то это произошло с автомобилем. Постоянно растущее число транспортных средств требует от разработчиков эффективных решений для обеспечения безопасности и комфорта автовладельцев.

Одним из результатов интенсивных исследований в этой области стали современные интеллектуальные системы для «считывания» номерных знаков, которые могут успешно применяться практически во всех сферах, так или иначе связанных с автотранспортом.

С помощью системы распознавания автомобильных номеров вы без труда автоматизируете въезд на любую территорию, будь то стоянка у торгового центра, территория промышленного предприятия или платная автострада.

Система распознавания автомобильных номеров может быть успешно использована как на станциях техобслуживания, автомойках и АЗС, чтобы клиент не смог уехать, не оплатив предоставленные услуги, так и в гаражных комплексах и на парковках с ограниченным доступом, где требуется предупредить проезд «чужих» автомобилей.

Актуальной задачей, решаемой с помощью систем считывания государственных регистрационных знаков, является мониторинг дорожно-транспортной обстановки. Интеграция систем распознавания с комплексами видеофиксации нарушений ПДД обеспечивает надежный контроль над транспортными магистралями: идентификация нарушителей по номеру позволяет автоматически подготавливать квитанции для оплаты штрафов, а также выявлять в потоке автомобили, представляющие интерес для правоохранительных органов (например, находящиеся в розыске).

Мобильные комплексы, установленные в патрульных автомобилях и оборудованные системой распознавания номеров и измерителями скорости (радарами), успешно используются сотрудниками дорожной инспекции для проверки соблюдения скоростного режима и оперативного обнаружения угнанных транспортных средств. Таким образом, актуальность данных систем очевидна.

1 История «придорожных» камер

Первые камеры видеофиксации выпустила голландская компания Gatsometer BV в 1950-х, а впервые на дорогах они появились в Великобритании десятилетием позже. Тогда же обычная выдержка изменила английским автовладельцам - именно они первыми начали выводить дорогостоящие приборы из строя, чем и предопределили появление антивандальных кожухов.

В свое время системы видеофиксации получили название "SPEED CAMERA", "SAFETY CAMERA" или коротко "SPEED CAMS". В Европе они приносят миллионную прибыль в казну за счет штрафов, которые платят нарушители правил дорожного движения.

В России первые камеры видеофиксации появились на Дмитровском и Минском шоссе, на магистрали Москва - Нижний Новгород, и постепенно распространились по всей стране.

Камеры видео- и фотофиксации нарушений ПДД бывают как стационарные, так и передвижные. Некоторые модели передвижных камер настолько мобильны, компактны и автономны, что могут использоваться в любом удобном месте, при этом лишь очень незначительно уступая стационарным системам видеофиксации. Исходя из публикаций сетевых СМИ, все системы видеонаблюдения, которые имеются на сегодня в арсенале ГАИ, произведены нашими соотечественниками:

2 Распознавание номеров для контроля дорожно-транспортной обстановки

В составе аппаратно-программных комплексов мониторинга дорожно-транспортной обстановки система распознавание номеров решает две основные задачи: идентифицирует нарушителей ПДД, помогая автоматизировать выписку квитанций для оплаты штрафов, и обеспечивает выявление в транспортном потоке автомобилей, объявленных в розыск.

Определение факта нарушения ПДД (выезда на встречную полосу, проезда на красный сигнал светофора, остановки в неположенном месте и т. п.) осуществляется специализированными системами с помощью обзорной видеокамеры, область видимости которой включает, как правило, несколько полос автомагистрали. Для надежной оценки скорости движения транспортных средств к таким комплексам дополнительно подключаются сертифицированные измерители скорости (радары). Однако просто детектировать нарушение недостаточно — важно идентифицировать того, кто не выполнил предписания ПДД. С этой задачей успешно справится система распознавания государственных регистрационных знаков транспортных средств.

Видеокамеры для распознавания номеров устанавливаются на фермах над контролируемыми полосами движения или, при невозможности такого размещения, на обочине, например, на мачтах уличного освещения. Поступающие от них видеопотоки обрабатываются на сервере, после чего данные о результатах распознавания передаются во внешнюю интегрированную систему и синхронизируются с информацией от обзорной камеры и радара. Это позволяет формировать подробную карточку нарушения, включающую результаты идентификации автомобиля-нарушителя по государственному регистрационному знаку и скорость его передвижения, а также сохранять видеозапись происшествия.

Подключение к комплексу мониторинга внешних баз данных, например, базы данных угнанных автомобилей, помогает сотрудникам дорожно-патрульной службы оперативно выявлять злоумышленников — как только автомобиль, числящийся в угоне, появится в поле зрения одной из установленных камер распознавания, оператору будет выдано предупреждение, и он сможет предпринять все необходимые для перехвата действия.

Интеграция системы распознавания государственных регистрационных знаков «Авто-Номер» с комплексом мониторинга транспортной обстановки позволит муниципальным властям и службам обеспечения безопасности дорожного движения решить следующие задачи:

автоматизировать подготовку квитанций для оплаты штрафов, используя распознанный номер автомобиля-нарушителя для определения личных данных его владельца и категории транспортного средства;

обеспечить высокий процент выявления автомобилей, не зарегистрированных в установленном порядке (в том числе имеющих поддельные регистрационные знаки), не прошедших государственного технического осмотра или находящихся в розыске.

3 Комплексы фото- и видеофиксации транспортных средств

Комплекс АРЕНА

Формат данных: JPG файл, содержащий фотографию с разрешением не менее 640х480 пикселей. Диапазон измерения скорости от 20 до 250 км/ч.

Стационарно устанавливаемые «Арены» комплектуются кронштейнами, блоками питания от сети 220 В и устройствами грозозащиты. Длина зоны контроля не более 8 м, ширина - не более 10 м. Одновременно может контролировать до 2-х полос движения.

Фотографии с нарушениями могут передаваться в центр сбора данных с помощью проводной или радиосети. Возможен перенос данных на носителе информации (ноутбуке). Фотографии содержат изображение автомобиля, дату и время снимка, скорость движения. Дополнительно сохраняется информация о месте контроля и разрешенной скорости движения.

Для оперативного реагирования на нарушения, рубеж контроля скорости может передавать данные с помощью радиоканала на мобильный пост ДПС, удаленный от рубежа на расстояние до 1.5 км. Дополнительно, каждая Арена может быть оснащена устройством подсветки для обеспечения работы в темное время суток и специальным программным обеспечением для автоматического распознавания государственных регистрационных знаков

АРЕНА 2 - стационарный комплекс. Принципиальное отличие от предыдущего - вандалозащитный бокс, так что инспектору необязательно находиться рядом с прибором.

АРЕНА - передвижной комплекс. Арена устанавливается на треноге, на обочине дороги, в 3-5 м от края контролируемой проезжей части.

Питание прибора производится от аккумулятора, размещенного в специальном боксе. Все превысившие установленный порог скорости транспортные средства автоматически фотографируются. Технические характеристики не уступают стационарным комплексам.

Беркут-Виза (не выпускается с 1 января 2008 года)

Сочетает в себе возможности видеокамеры и радара. Видеофиксатор может работать как совместно с измерителем скорости, так и без него, например, для контроля за нарушениями, не связанными с превышением скорости. Монтируется в салон автомобиля при помощи специального кронштейна.

Способен запечатлеть нарушение при скорости патрульного автомобиля от 30 до 150 км/ч. Максимальная фиксируемая скорость ТС 250 км/ч. Продолжительность видеозаписи до 60 с. Имеется возможность архивирования на локальном компьютере. Максимальная дальность фиксации (по видимости ГНЗ) до 100 м. Оптическое увеличение объектива видеокамеры - от 1 до 22. Управление, запись, хранение и просмотр результатов осуществляется с помощью персонального компьютера.

Видеофиксатор обеспечивает вывод на экран видеоизображения дорожной обстановки в реальном масштабе времени. Видеозапись содержит дату, время и номер протокола. При работе совместно с измерителем скорости, видеофиксатор позволяет задавать порог скорости, при превышении которого прибор переходит в состоянии фиксации нарушения.

ВИЗИР - видеозаписывающий скоростемер

Не только измеряет скорость движущихся транспортных средств, но и позволяет делать фото и видеозапись нарушителей, что является неоспоримым доказательством при решении конфликтных ситуаций. Радар позволяет измерять скорость в стационарном и патрульном режимах, на расстоянии не менее 400 м.

Прецизионный объектив с 10-кратным оптическим увеличением обеспечивает чистое, детализированные, высококонтрастное изображение с отличной цветопередачей и малыми искажениями. Чувствительная ПЗС матрица SuperHAD CCD от SONY позволяет работать при низкой освещенности от 2,5 люкс и обеспечивает разрешение 480 ТВЛ. 2.5 дюймовый ЖК-дисплей обеспечивает яркое и четкое изображение в режиме съемки и при просмотре полученных снимков и видеозаписей. "ВИЗИР" может работать в двух режимах: контроль с измерением скорости и контроль без измерения скорости. В первом случае, с помощью функции "Радар", инспектором задается порог скорости. Прибор обеспечивает внесение в кадр информацию о дате, времени и скорости ТС.

Прибор выполнен в малогабаритном корпусе, вес менее 2 кг. Может легко помещаться в руке инспектора ГИБДД, работает от встроенной батареи 2-3 часа.

Искра - видеокомплекс

В состав входит измеритель скорости движения "Искра -1", монитор, телекамера и пульт дистанционного управления.

Комплекс предназначен для визуального контроля дорожной обстановки, регистрации и документирования фактов нарушений ПДД. Оперативно устанавливается в автомобиле. Работает во время движения патрульного автомобиля и в стационарном режиме.

Дальность измерений до 800 м (три уровня). Диапазон измеряемых скоростей 20- 240 км/час. Время хранения данных в памяти не менее 10 минут.

Среди основных преимуществ, которые выделяют производители: многократное фотографирование дорожной ситуации; автоматическое измерение и внесение в кадр скорости движения нарушителя, даты и времени, направления движения ТС; объектив с трансфокатором и регулировка дальности измерений радара; различимость номерного знака автомобиля при дальности до 100 метров (в зависимости от фокусного расстояния объектива); 2-х кратное увеличение части кадра; управление с помощью пульта дистанционного управления на ИК-лучах.

Крис-1

Осуществляет автоматизированный контроль скорости и распознавание номеров автотранспорта. Передача изображений и данных по цифровым каналам связи на центральный и мобильные посты. Автоматическое внесение в кадр скорости движения, даты и времени нарушения.

Диапазон измеряемых скоростей 20-240 км/ч. Фокусное расстояние объектива 4,0 - 88,0 мм. Минимальная освещенность цели в зоне контроля (не менее) 80 люкс. Разрешающая способность телекамеры 480 твл. Один датчик комплекса может контролировать одну полосу.

Особенности: возможность создания базы данных повторных нарушений, автоматизированной подготовки извещений с фотографиями автомобилей-нарушителей для рассылки по почте. Возможность поэтапного наращивания и объединения комплексов в единую региональную или федеральную сеть.

РАПИРА - радиоэлектронная система

Радары с камерами могут быть установлены на расстоянии десятков километров от стационарного поста - на трудноконтролируемых, отдаленных участках трасс, участках с высокой аварийностью - взамен и в дополнение к выездным постам ГАИ. Диапазон измеряемых скоростей от 20 до 250 км/ч. При этом камерами фиксируются: номерные знаки (одновременно осуществляется поиск автомобиля по базам данных и фиксация данных проезжающего автомобиля в базе данных), различные виды нарушений, загруженность трасс на удаленных участках.

Выигрыш - своевременное реагирование на ДТП и ситуации, требующие выезда регулировщика. «Рапира» также позволяет удаленно управлять светофорами, шлагбаумами, в т.ч. в автоматическом режиме - с целью задержания ТС либо с целью регулирования потоков на загруженных транспортных узлах.

Поток-С (стационарный), Поток- М, Поток- Д (передвижные)

Считывают номерные знаки автомобилей, проезжающих через зону контроля со скоростью до 150 км/ч. Проверяют считанные номерные знаки автомобилей по любым базам розыска, как по полному символьному ряду, так и по отдельным его элементам (по частично известному номерному знаку).

Формируют и хранят базы данных распознанных номерных знаков автомобилей с указанием даты и времени фиксации, направления и полосы движения, а также видеоизображения самого автомобиля. Ширина зоны контроля одной видеокамеры 3.5 м при фронтальной установке. Обеспечивают мультизонное распознавание регистрационных знаков - до 16 в одном кадре, всего распознают 180 типов регистрационных знаков при освещенности в зоне контроля не менее 50 люкс.

Программно-аппаратный комплекс Auto-TRASSIR

Предназначен для распознавания (при скорости движения транспорта до 150 километров в час и освещенности наблюдаемой сцены не менее 50 люкс) и сохранения российских и украинских государственных регистрационных автомобильных знаков (номеров). Над дорожной полосой, движение автомобилей по которой необходимо контролировать, устанавливается видеокамера.

Видеокамера подключена к программно-аппаратному комплексу Auto-TRASSIR, аппаратная часть которого служит для захвата видеосигнала и его оцифровки, а программное обеспечение осуществляет обработку полученного изображения, обнаруживая появление в кадре автомобиля и при этом выбирая наиболее удачные для распознавания кадры.

Далее специальный алгоритм "отыскивает" на изображении автомобиля номерной знак и распознает его в сотые доли секунды (номерной знак может быть расположен в некотором диапазоне углов по отношению к оси зрения видеокамеры). В результате этих операций, в базе данных регистрируется стоп-кадр этого автомобиля, а также распознанный номер, дата и точное время проезда.

Есть возможность проверки распознанных номеров на совпадение с номерами, содержащимися в базе данных. Изображение может транслироваться по cети Internet одновременно на несколько удаленных станций мониторинга.

Оборудование TRASSIR обеспечивает сжатие H.264, максимальное разрешение - 704х576, максимальную скорость передачи 25Fps, чувствительность от 4 до 0,4 лк. Имеется аудио, телеметрия, двусторонний звук, тревожные входы\выходы, поддерживает карты SD для локальной записи.

VOCORD Traffic

Программный комплекс контроля транспортного потока VOCORD Traffic создан на основе цифровой камеры высокого разрешения VOCORD NetCam. Она выполняет функцию обнаружения и распознавания государственных регистрационных знаков транспортных средств в условиях низкой освещенности (в том числе, в вечернее и ночное время) и позволяет полностью контролировать участок дороги шириной до 7 метров (2 полосы движения), а также частично контролировать третью полосу движения.

При разрешении 2048х1536 пикс и частоте 12 кадров/сек, камера имеет прогрессивную развёртку, интерфейсы для подключения «тревожных» датчиков, а также для управления объективом и исполнительными устройствами. Полученная информация с камеры поступает на ноутбук с установленным программным комплексом VOCORD Traffic, который находится в салоне автомобиля ГИБДД.

VOCORD Traffic может автоматически детектировать ДТП, нарушения ПДД, измерять скорость автомобиля, идентифицировать тип транспортного средства, его цвет и даже марку. В сопряжении с центральной базой данных, эта система позволяет автоматически проводить проверку транспортных средств, что повышает эффективность работы сотрудников ДПС. Все компоненты системы VOCORD Traffic могут быть установлены в салоне патрульного автомобиля ГИБДД.

4 Можно ли обмануть камеру?

Не так давно в сетевых СМИ появился анонс спрея, который может "спрятать" автомобили от милицейских радаров. Звукоизоляционный полимерный материал распыляется на поверхность автомобиля, включая стекла. Затем на воздухе состав этого аэрозоля быстро полимеризуется и образует тончайшую, прозрачную, и, соответственно, невидимую пленку. Таким образом, спрей делает машину "невидимой" для милицейских радаров.

В американских интернет-магазинах есть и специальные рамочки для номерных знаков. Внешне они выглядят как защитный чехол на номер, но стоит нажать на кнопку, как активируются электроэлементы, находящиеся внутри, и "картинка" становится нечитаемой.

Также существуют специальные поляризационные фильтры. Они представляют собой пластиковую накладку, которая искажает одну или несколько цифр номера, а если смотреть на регистрационный знак сверху, то и вовсе его скрывают.

Однако если кто-нибудь захочет воспользоваться одним из зарубежных изобретений с целью обмануть камеру ГИБДД, не забывайте, что за попытку скрыть номерные знаки вам грозит наказание, предусмотренное статьей 12.2 ч. 2 "Управление ТС без государственных регистрационных знаков", а именно: штраф в размере 5 тысяч рублей или лишение прав на срок от 1 до 3 месяцев.

Заключение

Любопытно, что, судя по заявлениям представителей ГИБДД, основное предназначение всех технических нововведений - держать нарушителей ПДД в страхе и тем самым призвать их к порядку. Думается, даже несмотря на опубликованные в Интернете карты расположения средств видеонаблюдения на дорогах, с этой задачей многочисленные фиксаторы скорости, камеры и их муляжи справятся. А вот высокоэффективными средства фото- и видеофиксации, состоящие сегодня на вооружении ГИБДД, никак не назовешь.

При условии хорошей освещенности с задачей зафиксировать номера несущегося авто, они, вероятно, справятся, а вот в сумерках и ночью, скорее всего, большинство из них окажутся бесполезными. Подобный вывод можно сделать даже при поверхностном изучении технических характеристик вышеупомянутых фото- и видеофиксаторов.

Сегодня во всем мире идеальным решением для организации наблюдения на дорогах считаются мегапиксельные камеры, по сравнению с которыми используемые у нас аналоговые устройства - даже не день вчерашний. Однако в России повсеместное «мегапиксельное наблюдение» на дорогах, скорее всего, перспектива далекого будущего.