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车牌识别 漫谈数位化智能道路监控系统

发布时间:2020-10-06 07:49

  道路监控系统一直是安防业界数一数二的火热话题,随着智慧化整合浪潮不断崛起,世界各地的道路监控可预见将会逐步由类比走向数位化。虽然道路监控和车牌辨识系统有相当程度的成熟,在此领域耕耘的厂商也不少,然而要成为其中的佼佼者,达到卓越的画面质量,整合各方系统以建构完整的道路监控解决方案,仍旧在挑战各家厂商的智慧与技术。究竟道路监控有何特色,作为智慧安全城市不可缺少的一环,安防厂商该如何掌握道路监控的关键和诀窍,仍然将会是未来几年安防业界不退烧的议题。

  道路监控与车牌辨识系统需要注意哪些问题?本文通过案场的外在挑战和人为挑战来解说。

  道路监控案场特性有别于一般室内案场甚至是室外案场,由于必须提供二十四小时道路不间断的监控画面;摄像机必须克服强烈的光线变化,从白天的艳阳高照到夜晚的超低照度案场,皆能维持清晰的画面方能让系统辨识各式车牌,达到道路安全控管之目的。故摄像机须搭载优异的感光技术原件或是远距离红外灯(IRLED),以弥补夜间案场的自然光源的不足,并克服噪点(noise)颗粒粗大等问题。除了日夜切换以外,特定环境条件也会有光线对比过大的可能,造成主体过暗而难以辨别的问题,例如在隧道口,或是夜间车灯照射导致车体无法看清等。摄像机若未搭载优异的硬件宽动态技术(WDR),或是强光抑制技术(HighLightSuppression),则较难取得清晰的画面。另外,像是不可预测的天气变化因素如:强风、大雨、下雪或是浓雾等等,皆会影响摄像机的运作。因此如何让摄像机的硬件规格不断加强或是通过各式认证标准,以因应变化多端的场域,使其可完成全天候完整监控,各家安控厂商的硬件条件势必将继续推升。

  此外,道路监控同时也面临另一不可控制的因素——行驶车辆的速度不一。即使在一般道路上,依据不同驾驶的驾驶习惯,时速差距往往可以达到30公里,甚至40公里;而当车速过快时,往往也会产生拖影的问题。因此摄像机的快门速度(shutterspeed)和帧率(framerate)必须赶上车辆的快速移动,才能掌握车辆的细节以及车牌号码,再让辨识系统进行辨认。除了车速难以掌控以外,车牌的不统一性也是令各家监控厂商头痛的问题。不论是英文字母的字数不同,或是各式排列不一的组合方式,皆增加了辨识系统的负担;更甚者,许多驾驶未能维持车牌的干净度,时常会有污渍遮蔽号码或是破损的问题,辨识难度不言可喻。故在各种严苛条件的综合下,道路监控与车牌辨识相对门坎比一般案场来得具挑战性。

  消费者在琳琅满目的道路监控摄像机和系统中,如何才能选择出最合适的产品,挑选时又须注意哪些细节和问题,以下为消费者归纳出几项重点。

  选择合适的道路监控系统,需从建立正确的使用观念做起。使用者必须清楚在该案场建置道路监控系统的目的为何,举例来说:此道路主要车辆为大货车或是小客车?如果车辆是以大货车为主,则摄像机架设的高度和对焦方向必须高过于一般小客车,才能准确辨识出车牌号码;若是以小客车为主则架设条件相反。再举一例来说,监控目的是要针对车辆超速照相或是交通意外事故的掌控?如果是针对车辆超速照相,摄像机的镜头便不以广角为主,监控车道的范围可能缩小至一、两线道,甚至只以内线道为主,方能确保在高速行驶的状态下,摄像机可以提供清晰的画面使系统辨识出车牌号码;若监控目的是为了掌控交通意外事故的处理进度和灾情,其摄像机镜头便须采用广角镜头,才能取得更多现场事故细节,有利于相关单位进行后续事宜,像是事故封锁范围或是车道调拨等规化。虽然道路监控系统技术日益成熟,但仍没有一套满分的系统可以包山包海满足所有不同需求,故在架设监控系统前,使用者与系统整合商需有明确的沟通并了解业主的需求;因应不同的需求,系统整合商再针对案场做客制化的摄像机架设与参数设定,如此方能提供最佳的安防品质,达到监控目的。

  鉴于道路监控案场的独特性,使用者对于摄像机和监控系统的首要要求便是高稳定度。所谓高稳定度即是指,在既定的车速范围内,摄像机即使面对诸多不利的外在条件,仍必须提供相当程度的清晰影像品质,使辨识系统可达到一定的准确率。例如在白天且万里无云的情况下,车牌辨识度应达到95%以上;若是遇上阴天或是傍晚,甚至是夜晚,搭配摄像机红外灯的应用,辨识度也应维持在90%左右。唯有优化监控系统的稳定度,才能确保道路监控的完整性。许多世界安控大厂陆续发表针对道路监控应用的摄像机,其中像是某大厂推出星光级辅助卡口摄像机,即采用了工业级或军工级电子元器件,来提升系统的可靠性和稳定性,同时也延长了摄像机的寿命。该厂商不只在电子元器件上下足了功夫,还为摄像机内建ISP图像算法,搭配CMOS顶级的图像传感器,使画面的色彩还原度提升,图像也更透彻。再配合常亮补光灯的情况下,图像中的物体和各项特征都可以完美呈现,大幅提高了安防品质和监控效果。

  一套完整的道路监控系统是由许多元素组合而成,包括最前端搜集高清影像的摄像机,到后端进行车牌辨识的比对辨识系统,甚至结合其他技术如GIS统或是POS系统等,方可成就一套完整的监控系统。不但能掌握即时的交通资讯动态,更能为意外事故提供更多资讯,协助案件得以更有效率地追查和处理。当监控系统的整合度有限时,各家系统互相无法兼容,即使是技术最先进的摄像机,仍会造成购买者在使用上遇到许多麻烦,更让搜查工作无法顺利完成,将大幅降低交通安全监控的效能。故各大安控厂商对于整合能力的提升愈发重视,期望能在安全监控的每个环节皆能完美衔接。日前某世界安控大厂便推出最新一代实时交通监控车牌辨识网络摄像机,同步整合世界知名软件大厂VIT公司所研发的Overseer车牌辨识软件,以提供准确的车牌辨识资讯。目前在安防产业,也制定了相关的标准协议,以帮助厂商进行大型整合管理平台的建置,并达到标准化。像是实体安全协定互通联盟、PSIA(PhysicalSecurityInteroperabilityAlliance)或网路协定开放标准(ONVIF,OpenNetworkVideoInterfaceForum)或HDCCTV等标准互换协定,以部分符合或全部符合的软件管理平台,整合城市道路监控、邻里、甚至是高速公路或快速道路监控于同一管理操作平台。

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