Какие нужны камеры для распознавания номеров автомобилей
Современное видеонаблюдение позволяет собирать информацию о потоке движения автомобилей и пешеходов, а также предоставляет различные возможности видеоаналитики.
Функции определения количества посетителей, идентификации лиц, распознавания и фиксирования номеров стали востребованы среди частных организаций и предпринимателей.
Рассмотрим подробней важную функцию определения номерных знаков. Системы видеонаблюдения могут совмещаться с системой управления доступом. Видеокамера определяет номер, а система аналитики ищет совпадение в перечне номеров базы данных и при его наличии, дает разрешение системе контроля доступа на въезд транспортного средства.
При планировании установки системы видеонаблюдения нужно отделить задачу определения номеров от функции наблюдения за транспортом и пешеходами. Видеокамеры для распознавания номерных знаков имеют ограничения на места установки, а также они нуждаются в особой настройке. Камера должна быть сфокусирована только на участке, где проезжают транспортные средства. Поэтому лучше устанавливать камеры, у которых неподвижный объектив. У них есть дополнительное преимущество в характеристиках светочувствительности.
Разрешение камеры
Высокое разрешение камеры еще не означает качественное выполнение поставленной задачи по распознаванию номеров. Расчетное оптимальное разрешение может дать даже лучший результат. Чем выше разрешение, тем хуже светочувствительность, а это ухудшает определение номеров при плохом освещении.
При расчете требуемого разрешения используют следующую формулу: (w/n)*p, где w – ширина осмотра зафиксированного номерного знака; n – размер номерного знака; p – предлагаемая ширина отображаемого номера, измеряемая в пикселях.
Рассмотрим расчет на следующем примере: средний размер знака – 0,52 м, ширина контролируемой зоны – 3 м, а рекомендуемый размер обычно принимают в 200 пикселей. Получаем такой ответ:
(w/n)*p = (3/0,52)*200 = 1154 пикселя.
Из расчета видно, что подходящим вариантом будет камера со стандартным HD форматом съемки (1280*720 пикселей). Но это справедливо если расстояние от камеры до номера 3-5 метров. Если расстояние больше, то и разрешение камеры необходимо выше. Если это расстояние превышает 20м, то необходима камера с вариофокальным объективом. Она позволит сузить угол обзора, тем самым увеличив фиксируемый объект на экране монитора.
Характеристики видеокамер для распознавания номеров
Нужно принимать во внимание размер самой матрицы. Большая матица обладает большей светочувствительностью. Чтобы распознавать номера, матрица должна быть не меньше 1/3 дюйма. Но для качественного определения номеров необходима матрица от 1/2 дюйма и больше. Например IP камера BL2-SUNR-4-02 с матрицей Sony IMX 185 размером 1/1.8.
Не менее важна и характеристика светосилы. Этот показатель определяет объектив видеокамеры и обозначается как число F. Оно характеризуется отношением фокусного расстояния к значению раскрытия диафрагмы. Характеристика сигнал/шум будет лучше при большей светосиле, так как на матрицу поступает больше света. С увеличением светосилы уменьшается и количество цифровых шумов. Определение номеров требует значение светосилы от F/1,4 и выше.
Даже самые лучшие камеры неспособны определить номер автомобиля, находящегося в полной темноте. Поэтому нужно сразу позаботиться о нормальном освещении. Большая часть современных камер обладает ИК-подсветкой, но эта функция вынуждает переходить в режим черно-белой съемки. При ИК-подсветке происходит дополнительный нагрев камеры, что может вызвать перегрев в жаркое время года, а это создаст лишние помехи.
Имеет значение и показатель числа кадров в секунду. Рекомендуются камеры с частотой 25 к/с. На участках с малой скоростью движения транспортного потока видеокамеры переключают в режим 12 к/с или ниже. Это позволяет уменьшить нагрузку на устройство, чтобы лучше обрабатывать поступающие объемы информации.
Расположение видеокамеры
Для получения ожидаемого результата оборудование нужно размещать с четким соблюдением всех условий
Чтобы автоматически фиксировать номера в базе данных, необходима специальная программа для камеры либо ПК, распознающая номерные знаки. Сейчас появились в продаже и камеры, которые сами распознают номера автомобилей.
Зима в этом году теплая, слякотная, и некоторые водители не заботятся о чистоте номеров машины, надеясь, что камеры не разглядят под слоем грязи и снега буквы и цифры, чтобы выписать штраф. Причем кто-то прибегает к искусственному загрязнению, чтобы спрятаться от наказания. Но эксперты советуют не надеяться на силу грязи – современные дорожные камеры умеют разглядеть номер и в такой ситуации. Как?
Да, если номер сплошь залеплен грязью, снегом, еще и всё это замерзло, то тогда и камера может не справиться, констатируют эксперты. Правда, всегда есть «но». Бывает, что сквозь грязь виден рельеф, благодаря которому можно прочитать буквы и цифры. Если хорошая освещенность участка, то камера это увидит. Ее «взор» можно сравнить с взглядом человека – если наши глаза увидят очертания и распознают буквы и цифры, то и камера сможет это сделать. Когда камера считывает грязный номер, рождается ассоциативный ряд – электроника полагает, что этот символ похож на 8.
Эксперты приходят к выводу, что передовые комплексы фиксации нарушений ПДД могут считывать и грязные номера, пусть и с некоторыми ограничениями. Искусственный интеллект анализирует изображение, но если вероятность ошибки – более 20 процентов, то такой снимок просто отбракуют, так как его нельзя использовать в качестве доказательной базы. Он может сопоставить полученные данные с маркой и моделью машины, пробить по доступных информационным базам и сделать вывод, что кроется под грязью на госномере авто.
Также улучшает «зрение» камеры инфракрасные блоки, которые особенно хорошо себя показали при распознавании номеров в темное время суток или при плохой погоде. В любом случае водителям не стоит увлекаться и специально пачкать номера, чтобы уйти от штрафа. Дорожные полицейские часто проводят рейды и проверяют машины на предмет чистоты номеров, особенно осенью и весной. И если они поймают машину с грязными номерами и смогут доказать умысел водителя, тогда он может лишиться прав.
«Грязь может запутать камеры». Как распознают нечитаемые номера
Аномально теплая зима принесла на российские дороги грязь, лужи и жижу из мокрого снега. Все это налипает на автомобильные номера и накрепко примерзает. Но водители не спешат протирать таблички, надеясь, что камеры фотовидеофиксации в случае нарушения ПДД их просто не увидят. А иногда специально наносят искусственную грязь, чтобы обмануть комплексы фиксации нарушений. Эксперты предупреждают, что в таких случаях инспекторы ГИБДД могут лишить прав.
Если автомобильный номер плотно покрыт грязью или залеплен снегом, его не распознает ни одна камера, уверен руководитель компании «Астралаб» Сергей Ласкин. По его словам, точность работы комплексов зависит от освещенности участка и ракурса, под которым проезжают объекты, но грязь — это главная преграда.
«Грязь иногда дает читаемый рельеф. Но если вы сами, глядя на номер, не можете прочитать цифры и буквы, то и камера этого сделать не сможет, — признался Ласкин. — Особенно если все происходит в темное время суток, а на дорогах много автомобилей — в таких условиях статистика выявления нарушителей обычно падает. Конечно, если госномера лишь немного покрыты грязью, нельзя говорить, что в 100% случаев распознать номер не получится, но чем толще слой грязи, тем ниже процент распознавания».
По словам эксперта, у всех камер работает алгоритм, который в случае сомнений автоматически отбраковывает сомнительные материалы. Тогда они просто не попадают в центры обработки информации. Это делается для того, чтобы избежать ошибочных постановлений. Иногда камера думает, что считала госномер, но она может ошибаться, поскольку все ГОСТы для работы подобных комплексов создавали под автомобили с чистыми номерами.
«Грязь может запутать камеры, ведь их «зрение» очень похоже на человеческое, — объяснил Ласкин. — Так, камера видит цифру, создается некий ассоциативный ряд, принимается решение, что цифра похожа на 8, а это на самом деле 0 с комком грязи посередине. Поэтому в наших камерах алгоритм такой: если устройство номер распознало, но вероятность ошибки выше 20%, эти данные просто идут в поток, например, для сбора статистических данных или же для розыскных мероприятий. В центры обработки они просто не попадут: материалы для штрафов формируются только при уверенности на уровне 99%».
Эксперт признается, что проблема езды с грязными номерами стоит остро и пока с помощью камер не получается фиксировать все нарушения. Прогрессивные технологии, которые предлагалось внедрять при создании госномеров, пока себя не оправдали. К примеру, идея устанавливать в номера специальные чипы не прошла дальше стадии обсуждения. По этой причине сотрудники ГИБДД регулярно проводят рейды и требуют у водителей удалять с табличек снег и грязь. По оценке Ласкина, вопрос грязных знаков окончательно решится только тогда, когда камеры заменят радиовизоры, способные считывать госномера.
В свою очередь, представитель компании «Технологии распознавания» (производитель комплексов «Автоураган») Сергей Кусов уверяет, что камеры могут считывать даже загрязненные знаки, хоть и с определенными ограничениями. Но в качестве доказательной базы собранные при помощи искусственного интеллекта данные использовать не получится. Информация не подойдет для оформления штрафов, поскольку камеры иногда, как мозаику, по кусочкам собирают данные о госномере автомобиля на всем пути его следования. Искусственный интеллект на этом основании делает вывод, какой у автомобиля номер, но четких фотографий, на которых виден момент нарушения, сделать не получается.
В качестве примера эксперт привел ситуацию с комплексами фиксации, которые замеряют среднюю скорость автомобилей на отдельном участке. Так, все работающие камеры по очереди фиксируют номер автомобиля-нарушителя. Если он загрязнен, искусственный интеллект все равно анализирует каждое изображение, сопоставляет их с базами данных, собирает в единую картину и таким образом «понимает», что это за номер. Камера определяет, что конкретный автомобиль нарушил ПДД, а искусственный интеллект «достраивает» для нее информацию о госномере.
Разработчики камер показали, как водители прячут номера. Примеры и фото
Дорожные камеры становятся все умнее и учатся распознавать новые нарушения ПДД. Чтобы избежать штрафов, водители придумывают новые хитрости и пытаются обманывать устройства. Большинство приемов незаконно, но водителей это не пугает. Разработчики современных комплексов и представители Центра организации дорожного движения Москвы (ЦОДД) разобрали популярные способы обмана и показали, как на них реагируют сами камеры.
Госномера необычных форм
Все современные камеры умеют распознавать госномера любых форм и даже размещенные нестандартным способом, объяснили в ЦОДД.
«В Москве все камеры распознают любые номера: квадратные, установленные с наклоном и так далее. Поэтому пытаться как-то обхитрить камеры бессмысленно», — предупредили в ЦОДД, предоставив несколько примеров, включая квадратные и «болтающиеся» номера.
Деформация номерной пластины
Водители иногда специально не меняют помятые номерные знаки. Такая деформация, которая приводит к частичному искажению символов, может произойти после ДТП. Также такие повреждения часто можно увидеть на грузовом транспорте — при откидывании заднего борта он бьет пластину. Хитрые водители решают оставить такие таблички, чтобы запутать камеры и избежать возможных штрафов.
«Любое искажение потенциально может приводить к ошибкам, особенно такие проблемы были актуальны примерно с 2010 по 2016 гг., когда еще никаких нейросетей не использовали», — рассказал Autonews.ru представитель компании «Технологии распознавания» Сергей Кусов. — Однако к текущему времени нейросети уже пропустили через себя огромное количество комбинаций и возможных видоизменений госномеров».
В итоге, по словам эксперта, проблема с ошибками постепенно сошла на нет: нейросети научились понимать и достраивать комбинации, а также получать информацию с нескольких кадров, которые были сделаны при фиксации.
«Такое искажение номера, как на примере, камеры все-таки безошибочно распознали, хотя это и наиболее проблемный пример. Цифры и буквы тут «поплыли», у них изменилось геометрическое построение, — объяснил Кусов. — Но важно понимать: если нейросеть все-таки не сможет распознать номер, всегда есть второй. Ведь контроль сейчас ведется в нескольких направлениях, а диапазон работы камер расширился с одного-двух рядов до нескольких полос сразу».
Госномер на нестандартном месте
Некоторые водители считают, что камеру можно сбить с толку, перевесив госномер со стандартного места вбок или же приделав его с наклоном вправо или влево. Однако, по словам Кусова, необычное местоположение номерной пластины камеру не смутит.
«На этом примере видно, что табличка сильно пострадала, госномер разбит и деформирован. При увеличении видно, что буква «У» поплыла. Конец буквы начинает размываться, — разобрал пример Кусов. — Еще более ухудшить такою ситуацию может грязь на номере. В таком случае мы теряем символ — тогда нейросеть его либо достраивает, либо ставит «звездочку». Но чаще всего, когда номер более мене чистый, проблем не возникает. И тут видно, что госномер потертый и помятый, но распознан все равно правильно».
Табличка под острым углом
Еще один прием автомобилистов — размещение номерной пластины под острым углом. То есть табличка приделана на машину в согнутом виде. Тут водители пытаются найти тонкую грань, чтобы странное положение госномера не привлекло внимание инспектора ГИБДД. Ведь любые манипуляции с табличкой и ее перемещения запрещены.
Эксперт в области фотовидеофиксации Григорий Шухман считает, что камеры могут справиться с распознаванием, а вот точность определения скорости может оказаться под вопросом.
«Для распознавания самое важное — чтобы программное обеспечение могло выделить символы, и чтобы они читались, — объяснил Шухман в беседе с Autonews.ru. — Но для измерения скорости оптическим способом надо измерить на фотографии размеры знака, оценить его высоту над дорогой и соответственно рассчитать расстояние от него до камеры. Когда размеры и геометрия знака соответствуют стандартам, то это не проблема. Если же геометрия нарушена, то возникает проблема корректного измерения. Поэтому, кстати, для камер нет проблем и с квадратными номерами — если они висят верно, скорость также будет рассчитана правильно».
Госномер смотрит вверх
Иногда водители при установке наклоняют рамку так, чтобы госномера смотрели чуть вверх. Как уверяют производители, такие приемы чаще всего тоже не срабатывают.
«В этом случае для камеры все сложилось идеально, — прокомментировал Кусов. — Номер тут сильно завален. Инспектор ГИБДД на дороге, мог бы и не прочитать такой номер. — А для камеры госномер оказался в идеальном горизонте, он лежит как лист для чтения. И то, что госномер двустрочный, для нас не имеет значения, камера все спокойно распознает».
Госномер повешен криво
«Номер подвешен под непонятным углом и неровно, также есть артефакты в виде креплений и болтов, который могут внести неясность при плохих условиях освещения, или же если госномер будет загрязнен, — проанализировал Кусов еще один пример. — Нейросеть может прочитать эти символы неверно. Но если на улице хорошее освещение и нет «мешающих» факторов, то камеры справятся и с такой задачей».
Затертые номера
Затертые до бела символы из номерных знаков также не составят проблем для камер, считают в компании «Технологии распознавания». Конечно с оговоркой на хорошие погодные условия. Помимо возможности достраивать нечитаемые знаки камерам помогает совершенно утилитарная вещь — в России у табличек с госномерами обязательно должен быть рельеф.
«Выпуклость, некий рельеф, создает дополнительную степень защиты, добавляя нужную контрастность. Человеческий глаз может это не распознать, а камера эти моменты увидит. Именно поэтому для ведения штрамповки госномерв нужно получать разрешение — таблички изготавливают по ГОСТам, которые нарушать запрещено, — уточнил Кусов. — Конечно, есть условия плохой видимости, пересветы, но с этим сталкиваются все производители».
Нейросети помогает рельеф и снимки с разных камер
Эксперт заверил: порядка 95% госномеров при распознавании не создает каких-либо проблем. При этом если у системы будут возникать сомнения, она будет использовать всю доступную информацию, чтобы все-таки определить номер правильно. Например, если не читаются передние госномера, обращаться к задним и наоборот. Также у нейросети есть возможность проанализировать и достроить изображение табличек по серии снимков. А чтобы нейросеть ориентировалась в разных видах госномеров, ее постоянно дообучают.
«Есть номера квадратные, номера с флагом и без флага, госномера разных стран. Чтобы нейросеть знала о самых свежих изменениях, у разработчиков работают специалисты, которые «скармливает» системе новые виды номерных знаков. У нас, например, есть возможности для распознавания 944 типов из 94 стран мира. Их могло бы быть и больше, просто нет необходимости добавлять слишком редкие серии», — рассказал Кусов.
Что грозит за нечитаемый госномер
Если водитель установит табличку с госномером в нарушение ГОСТа, ему грозит ответственность согласно ч.2 ст. 12.2 КоАП за управление автомобилем без государственных регистрационных знаков, либо без установленных на предусмотренных для этого местах номеров, либо управление автомобилем с видоизмененными или оборудованными с применением устройств или материалов знаков, препятствующих идентификации либо позволяющих их видоизменить или скрыть, объяснил Autonews.ru юрист Дмитрий Дугин. За это грозит штраф 5000 рублей или лишение прав на срок 1-3 месяца.
По словам юриста, исключение могут составить только автомобили с нестандартными, но при этом штатными бамперами. Если же госномер окажется затерт по естественным причинам, например, после ДТП или в результате износа, водителя могут лишь оштрафовать на 500 рублей по ч.1 ст. 12.2 КоАП. Дугин подчеркнул, что, решение о том, как квалифицировать каждый случай, будет решать сначала инспектор ГИБДД, а потом суд.
Что будет, если ездить с затертыми номерами. Юристы все объяснили
На автомобили с полустертыми номерами все чаще стали жаловаться водители в Москве. На некоторых машинах госномера стерты целиком, на других — затерты лишь некоторые символы. Autonews.ru пообщался с производителями дорожных комплексов и юристами и выяснил, что видит камера и как может отреагировать на такой прием инспектор ГИБДД.
При распознавании номера камеры реагируют не на черную краску, которой написаны цифры и буквы госномера, а на светоотражающую белую краску на табличке, рассказали Autonews.ru в ассоциации производителей и операторов систем распознавания и фотовидеофиксации «Око». Получается, что даже если госномер будет практически белый, камера все равно его прочитает: по словам экспертов, потертости символов номера для их автоматического распознавания не имеют никакого значения. Главное, чтобы номер был чистый. При этом на качество распознавания не влияют ни отсутствие уличного освещения, ни выключенные фары автомобиля — в темное время суток номера считываются при помощи инфракрасной подсветки.
«А вот затруднить распознавание может грязь на номере, — объяснили в «Око». — В случае, если номер частично не распознается, система сопоставляет читаемую часть номера с маркой автомобиля через базу данных всех зарегистрированных транспортных средств. Это позволяет, зная несколько символов номера, достаточно легко идентифицировать конкретный автомобиль.
Современные нейросети умеют распознавать эмблемы всех автопроизводителей, знают очертания марок автомобилей. Все подобные фотоматериалы в обязательном порядке проходят ручную проверку инспектором ГИБДД. Именно он и принимает решение о правильности идентификации и возможности корректно установить факт нарушения».
В свою очередь технический директор компании-производителя комплекса фиксаций нарушений ПДД «Садко» Александр Колесников рассказал Autonews.ru, что камера считывает ровно ту же информацию, что и глаз человека.
«Если контуры букв отлично видны, алгоритмы распознавания по этим контурам легко считают все знаки госномера без ошибок, — объяснил эксперт. — Иногда при удачном освещении эти контуры даже позволяют прочитать сильно загрязненные номера».
Колесников уточнил, что иногда госномер может распознаться частично — тогда часть нечитаемых символов в них заменяют на «звездочки» — оператор может попытаться прочесть такой номер глазами и уточнить данные в базе. Если номер так и остается неопределенным, такой материал в дальнейшую обработку не попадает.
Есть и еще один важный момент, который может усложнить жизнь изобретательным водителям. Например, некоторые дорожные комплексы работают по задним госномерам. И если табличка спереди вдруг не прочитается, а задняя окажется чистой и распознаваемой, в случае нарушения придет штраф. Если же обе таблички «случайно» окажутся затерты или одинаково видоизменены, при встрече с инспектором ГИБДД отговориться уже не получится.
«Есть такие вещи, которые точно говорят о наличии умысла: например, есть похожие буквы «О» и «С», «Х» и «У». Если получится так, что в номере стерта часть буквы «О», которая превращает ее в букву «С», особенно, если это сделано на обоих номерах, то это гарантированно наведет инспектора на мысль о намеренном желании запутать его и камеры», — считает Колесников.
В зависимости от того, как выглядит госномер, водителя могут наказать более мягко или даже предупредить, но могут и лишить прав. Не лишним тут будет и история автомобилиста, считает юрист Дмитрий Дугин.
«Читается такой затертый номер или нет, стерли краску специально или она просто облезла после ДТП — это вопрос оценочный, и ответ будет зависеть от конкретного инспектора ГИБДД, который встретится водителю такого автомобиля. Если номер просто не читается — это штраф 500 рублей, а если водителя пробьют по базе и увидят, что он не нарушает, штрафов за ним не числится, то могут и просто предупредить», — рассуждает юрист.
Но есть и другой сценарий, обращает внимание эксперт. Если же окажется, что водитель — злостный нарушитель, за ним висит 60 штрафов, а еще у него не все в порядке с госномером, у инспектора больше поводов вменить нарушение по более серьезной ч. ст.12.2 — управление автомобилем с видоизмененными номерами. А это уже либо штраф 5 тыс. руб., либо лишение прав на 1-3 мес.
«Но доказать, что добропорядочный водитель умышленно затер госномера до такой степени, что они видоизменились, инспектору в суде будет крайне тяжело. Нужно иметь неоспоримые доказательства того, что этот водитель умышленно затер цифру в госномере, чтобы это подтверждали фотоматериалы. В суде дело не выстоит. Но вот по более мягкой части статьи наказать за такой проступок более чем реально», — объяснил Дугин.
В свою очередь ведущий юрист Европейской юридической службы Юрий Тулупов уточнил, что управление автомобилем с нечитаемым знаком приравнивается по последствиям к управлению автомобилем с нестандартным знаком. Оба названных случая наказываются по ч.2 ст.12.2 КоАП. Есть даже отдельное решение Пленума Верховного суда — в нем говорится, что госномер можно отнести к нестандартному, если нарушена целостность покрытия знака.
«Разумеется, изменения можно внести путем затирания, то есть нарушения целостности покрытия. Однако доказательства умышленного совершения таких действий объективно добыть сложно. Даже экспертиза, которая назначается далеко не во всех случаях, может определить только механизм внесения изменений. Поэтому при отсутствии иных доказательств сам факт управления автомашиной со стертыми номерами следует оценивать по ч.1 ст.12.2 — как управление с нестандартными знаками», — отметил Тулупов.