Υλοποιώντας έργα με συστήματα αναγνώρισης πινακίδων – LPR

Όλο και πιο συχνά βλέπουμε να κερδίζουν έδαφος εφαρμογές συστημάτων αναγνώρισης πινακίδων. Ποια είναι όμως τα μυστικά που κρύβονται πίσω από μια επιτυχημένη υλοποίηση ενός τέτοιου έργου; Ακολουθούν χρήσιμες συμβουλές.

Του Αριστοτέλη Λυμπερόπουλου

Σε συζητήσεις στελεχών και ανθρώπων της αγοράς που ασχολούνται με την ασφάλεια, γίνονται πολλές φορές αναφορά στις εφαρμογές συστημάτων αναγνώρισης πινακίδων. Ενώ η συγκεκριμένη τεχνική έχει καθιερωθεί και χρησιμοποιείται με επιτυχία σε πολλές εφαρμογές εδώ και αρκετά χρόνια, όπως στους ιδιωτικούς χώρους στάθμευσης, υπάρχουν δυστυχώς και περιπτώσεις όπου η εγκατάσταση της δεν έχει συνοδευτεί από την ανάλογη επιτυχία. Ειδικά σε χώρους όπου δεν γίνεται εμπορική αξιοποίηση του χρόνου στάθμευσης (εμπορικά κέντρα, μισθωμένοι χώροι στάθμευσης) αλλά σε πιο εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως η εγκατάσταση σε ένα εργοστάσιο, υπάρχουν περιπτώσεις μη επιτυχημένης υλοποίησης ή παραδείγματα στα οποία η διάρκεια εγκατάστασης και παράδοσης σε πλήρη λειτουργία κράτησε πάρα πολύ χρόνο.

Σε ένα σύστημα αναγνώρισης πινακίδων LPR (License plate recognition) ή ANPR (Automatic Number Plate Recognition), το πιο σημαντικό στοιχείο είναι η κάμερα, η οποία θα πρέπει να ανταποκρίνεται σε συγκεκριμένες προδιαγραφές και να εγκαθίσταται σωστά ώστε να διασφαλίζει το βέλτιστο αποτέλεσμα για το έργο. Τόσο η επιλογή της κάμερας, όσο και η εγκατάσταση της απαιτούν την προσοχή σε ορισμένες παραμέτρους. Αν αυτές εφαρμοσθούν σύμφωνα με τα προβλεπόμενα τότε είμαστε πολύ πιο κοντά στη λειτουργία, ενός πετυχημένου συστήματος αναγνώρισης πινακίδων. Πρώτα από όλα όμως εκείνο που πρέπει να δούμε είναι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία αυτά τα συστήματα. Να γνωρίσουμε δηλαδή τις πραγματικές τους εφαρμογές και στην συνέχεια μπορούμε να εξετάσουμε τα μυστικά που κρύβονται πίσω από την επιλογή της κάμερας και την εγκατάσταση του συστήματος.

Εφαρμογές και υλοποίηση έργων

• Συστήματα ελέγχου πρόσβασης: Οι εφαρμογές ελέγχου πρόσβασης θεωρούνται από τις πιο δημοφιλείς, στις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία ένα σύστημα LPR. Ένα πετυχημένο έργο αυτής της κατηγορίας, διασφαλίζει την ελεγχόμενη πρόσβαση ενός οχήματος σε μια εγκατάσταση και μετέπειτα την εξίσου ελεγχόμενη αποχώρηση του οχήματος. Αυτήν τη στιγμή κυρίως χρησιμοποιείται με μεγάλη επιτυχία σε χώρους στάθμευσης αυτοκινήτων, αλλά μπορεί να αξιοποιηθεί και σε άλλους είδους εγκαταστάσεις για την ελεγχόμενη είσοδο εργαζομένων ή συχνών επισκεπτών.

• Υπηρεσίες επιβολής νόμου: Με τον όρο υπηρεσίες επιβολής του νόμου χαρακτηρίζουμε μια ευρεία κατηγορία εφαρμογών, που χρησιμοποιούνται από τις αστυνομικές αρχές με σκοπό τον έλεγχο παραβατικών πράξεων. Παραδείγματος χάρη, τα συστήματα επιτήρησης που είναι τοποθετημένα σε δημόσιους χώρους και δρόμους και δεν ελέγχονται από ιδιώτες ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία. Ειδικά, στις μεγαλουπόλεις του εξωτερικού, η χρήση αυτών των συστημάτων είναι ιδιαίτερα ευρεία. Σε αυτά τα συστήματα μπορεί να γίνει –σχετικά εύκολα- ενσωμάτωση τεχνολογιών αναγνώρισης πινακίδων με σκοπό να εντοπίζονται πολύ γρήγορα οχήματα που έχουν κλαπεί και να προλαμβάνονται διάφορες παραβατικές ενέργειες. Είναι πολύ συνηθισμένο άλλωστε τόσο τρομοκράτες, όσο και παραβάτες του κοινού ποινικού δικαίου, να χρησιμοποιούν κλεμμένα οχήματα για τη διάπραξη των παραβατικών ενεργειών τους. 

• Δημοτικοί χώροι στάθμευσης: Η διαχείριση των θέσεων στάθμευσης στα μεγάλα αστικά κέντρα αποτελεί μια πολύ μεγάλη πρόκληση για όλους τους εμπλεκόμενους. Η τεχνολογία LPR μπορεί να βοηθήσει σημαντικά σε αυτήν την προσπάθεια. Μπορεί να συνδυαστεί με εφαρμογές κινητών τηλεφώνων και να απλοποιήσει σημαντικά την όλη διαδικασία, βοηθώντας τόσο τους πολίτες στην καθημερινή προσπάθεια τους να εντοπίσουν μια θέση στάθμευσης, αλλά μειώνοντας σημαντικά και το λειτουργικό κόστος παρακολούθησης του συστήματος πληρωμής των ανάλογων ποσών για τη διασφάλιση της θέσης και του εντοπισμού όσων παραβαίνουν τις οδηγίες για τη στάθμευση σε κοινόχρηστους χώρους.

• Διαχείριση κυκλοφοριακού φόρτου: Τα δεδομένα που δημιουργεί ένα σύστημα LPR μπορούν να αποτελέσουν πολύτιμο εργαλείο στα στελέχη που ασχολούνται με την αποτελεσματική διαχείριση του κυκλοφοριακού φόρτου, ειδικά σε ώρες αιχμής. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση του τρόπου κίνησης των οχημάτων μέσα στους αστικούς δρόμους. Επίσης, μπορούν να αξιοποιηθούν για τον ακριβέστερο προσδιορισμό του χρόνου του οποίου απαιτείται ένα όχημα να μεταφερθεί από ένα σημείο σε ένα άλλο και να εντοπιστούν γρηγορότερα προβλήματα, όπως ένα ατύχημα, που διαταράσσουν την ομαλή κυκλοφοριακή κίνηση των οχημάτων.

Όμως δεν είναι μόνο οι παραπάνω εφαρμογές στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα συστήματα LPR. Το φάσμα των εφαρμογών είναι απεριόριστο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνοριακούς ελέγχους, σε επιτήρηση της κυκλοφορίας μέσα σε τούνελ (κάτι πολύ σημαντικό για τις χώρες της Κεντρικής Ευρώπης αλλά πλέον και για την Ελλάδα καθότι και εδώ πλέον αυξάνεται συνεχώς ο αριθμός των τούνελ στις κύριες εθνικές οδούς). Επίσης μπορεί η τεχνολογία να χρησιμοποιηθεί σε εξειδικευμένες εφαρμογές ασφάλειας αλλά και σε εφαρμογές που έχουν να κάνουν με τον κλάδο της επιχειρηματικής ευφυΐας (business intelligence).

Επιλογή κάμερας

Τα βασικά στοιχεία που συνθέτουν ένα σύστημα LPR είναι μια ή περισσότερες κάμερες (ανάλογα με τα σημεία εισόδου/ εξόδου), μια πλατφόρμα λογισμικού υπεύθυνη για την εκτέλεση της εφαρμογής, ένα μέσο αποθήκευσης και κάποια άλλα μέρη που μπορεί να είναι είτε προαιρετικά, όπως παραδείγματος χάρη κατάλληλα IP relay. Προφανώς, ανάμεσα σε όλα αυτές τις συσκευές και εξαρτήματα, η κάμερα είναι η πιο σημαντική. Πρέπει να λειτουργεί συνεχώς (24/7) και πολλές φορές σε δύσκολες συνθήκες και να μπορεί να εντοπίζει με επιτυχία τους αριθμούς των πινακίδων. Για το λόγο αυτό, μια κάμερα που θα χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές LPR οφείλει να διαθέτει συγκεκριμένα τεχνικά χαρακτηριστικά:

• Ο αισθητήρας της κάμερας πρέπει να μπορεί να διαχειρίζεται συνθήκες χαμηλού φωτισμού – Θα πρέπει κατά τη διάρκεια της επιλογής οι προμηθευτές να δώσουν τον τύπο του αισθητήρα. Οι τελευταίας γενιάς αισθητήρες με πυκνότητα pixel στο 1/3 της ίντσας δίνουν πολύ καλύτερα αποτελέσματα από τους παλιότερους των ½ ίντσας.
• Συμπίεση και ανάλυση – Η ανάλυση της εικόνας είναι ένας άλλος πολύ σημαντικός παράγοντας. Σε καμία περίπτωση δεν θα πρέπει να είναι χαμηλότερη των 1080p. Ένα σημείο στο οποίο πρέπει να δίνεται προσοχή είναι ότι δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται πάντα πολύ υψηλή ανάλυση καθότι έτσι δημιουργούνται αρχεία μεγάλου μεγέθους. Η αναγνώριση μιας στάνταρ Ευρωπαϊκής πινακίδας απαιτεί περίπου 256 pixels ανά μέτρο στο πλάτος της λωρίδας κίνησης των οχημάτων. Τρία μέτρα, που αντιστοιχούν συνήθως σε μια μέση λωρίδα κίνησης οχημάτων, απαιτούν δηλαδή 768 pixels. Εάν λοιπόν, έχετε στη διάθεση σας μια ολοκαίνουρια κάμερα με ανάλυση 4k η που εστιάζει μόνο σε μια λωρίδα, τότε ορίστε την ανάλυση σε 1020p ή το πολύ σε 1280 καθότι οι μεγαλύτερες τιμές δεν θα προσφέρουν τίποτα ουσιαστικό απλώς θα επιβαρύνουν άσκοπα το δίκτυο.

Εγκατάσταση κάμερας

Εκτός όμως της επιλογής σωστής κάμερας, πολύ σημαντικό ρόλο παίζει και η σωστή εγκατάσταση της. Η ποιότητα της καταγραφόμενης εικόνας καθορίζει την απόδοση και αποτελεσματικότητα του συστήματος. Κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης λοιπόν υπάρχουν ορισμένοι κανόνες των οποίων η τήρηση βοηθάει στην καλύτερη λειτουργία της κάμερας.

Περιβάλλον λειτουργίας: η κάμερα λειτουργεί υπό δυσμενείς συνθήκες συνεχώς (24/7) οπότε θα πρέπει να είναι προστατευμένη. Ακόμα και αν το μοντέλο που έχει επιλεχτεί μπορεί να λειτουργήσει σε αυτές τις δυσμενείς συνθήκες, μια επιπρόσθετη προστασία πάντα βοηθάει. Ειδικά προστατευτικά με δυνατότητες αερισμού βοηθούν σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας ενώ υπάρχουν και συστήματα προστασίας από τον ήλιο ή από τη βροχή. 

Απόσταση: η απόσταση μεταξύ του οχήματος και της κάμερας είναι προφανές ότι διαφέρει από εγκατάσταση σε εγκατάσταση και από εφαρμογή σε εφαρμογή. Ένας γενικός κανόνας είναι ότι μια κάμερα ALPR μπορεί να διαβάζει αποστάσεις μέχρι και 30 μέτρα, αλλά είναι εύλογο ότι όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ κάμερας και οχήματος τόσο περισσότερες παράμετροι εμπλέκονται στη λειτουργία της κάμερας. Παραδείγματος χάρη, η ουρά των αυτοκινήτων είναι ένας λόγος δυσλειτουργίας, ενός συστήματος και όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση τόσο πιθανότερο είναι η κάμερα να προσπαθεί να διαβάσει πινακίδες από περισσότερα οχήματα. 

Γωνία: η γωνία με την οποία μια κάμερα στοχεύει σε ένα όχημα είναι εξίσου πολύ σημαντική παράμετρος. Ειδικότερα, δύο είναι οι γωνίες που έχουν σημασία στην εγκατάσταση της κάμερας. Η γωνία μεταξύ του κατακόρυφου καθ΄ ύψος άξονα που είναι τοποθετημένη η κάμερα και του άξονα στον οποίο κινείται το όχημα (σχήμα 1).

Η δεύτερη γωνία σχηματίζεται μεταξύ του άξονα που κινείται το όχημα και του οριζόντιου άξονα που τέμνει κάθετα τον άξονα κίνησης του οχήματος (σχήμα 2).

Ο βασικός κανόνας είναι ότι καμία από αυτές τις γωνίες δεν πρέπει να είναι πάνω από 30 μοίρες.

σχήμα 2

Τοποθέτηση κάμερας: η τοποθέτηση μιας κάμερας κοντά σε μια μπάρα θα πρέπει πάντα να είναι πίσω από τη μπάρα και ποτέ μπροστά της. Διότι αν το αυτοκίνητο περάσει γρήγορα για κάποιο λόγο από το σημείο καταγραφής δεν θα υπάρχει τίποτα να το εμποδίσει ώστε η κάμερα να καταγράψει πάλι την πινακίδα.

Επίσης θα πρέπει να είναι τοποθετημένη κατά τέτοιο τρόπο ώστε όταν ανασηκώνεται η μπάρα να μην εμποδίζει την κάμερα.

 Φωτισμός: μια άλλη σημαντική παράμετρος είναι ο φωτισμός. Υπάρχουν δύο είδη φωτισμού. Ο συνεχής σταθερής φωτισμός (constant) και ο στιγμιαίος (pulsed). H διαφορά τους είναι εύκολα κατανοητή από την ονομασία τους. Ο σταθερής φωτισμός είναι ανοιχτός συνέχεια και με όλη την ένταση των φωτιστικών. Ο στιγμιαίος φωτισμός υλοποιείται με την στιγμιαία χρήση ενός φωτιστικού το οποίο μάλιστα πρέπει να συγχρονίζεται με το άνοιγμα του διαφράγματος της κάμερας. Ποια είναι όμως τα πλεονεκτήματα κάθε είδους φωτισμού. Ο συνεχής φωτισμός είναι εύκολος στην εγκατάσταση και διασφαλίζει ότι πάντα θα υπάρχει ένα σταθερό αποτέλεσμα. Ο στιγμιαίος φωτισμός είναι πιο δύσκολος στην εγκατάσταση καθώς απαιτείται συγχρονισμός μεταξύ του χρόνου έναυσης του φωτιστικού και της κίνησης του διαφράγματος. Όμως το μεγάλο πλεονέκτημα του στιγμιαίου φωτιστικού είναι η μεγάλη εξοικονόμηση σε κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να προσεγγίσει ακόμα και το 95%.

Συμπερασματικά θα λέγαμε ότι ένα σύστημα αναγνώρισης πινακίδων, μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στην καλύτερη λειτουργία ενός οργανισμού: Βελτιώνει τα επίπεδα ασφάλειας και μειώνει τα λειτουργικά κόστη καθώς χρειάζεται μικρότερος αριθμός προσωπικού. Όμως η επιλογή του συστήματος και η εγκατάσταση θα πρέπει πάντα να γίνεται με την εφαρμογή σωστών κανόνων που προκύπτουν από γνώση των τεχνικών και την αξιοποίηση της εμπειρίας.