همان عواملی که باعث خوب دیده نشدن اجسام توسط چشم انسان می شوند، پلاک خوانی را نیز با چالش مواجه می کند. اگر پلاک خودرویی کثیف و یا گرد و خاک روی آن نشسته باشد، توسط چشم انسان به سختی دیده می شود. همین مسئله برای پلاک خوان نیز صدق می کند. در چنین شرایطی پلاک خواند نیز همانند چشم انسان نمی تواند پلاک خودرو را به درستی بخواند. در واقع پلاکی که توسط چشم انسان خوانده نمی شود، توسط پلاک خوان نیز قابل خواندن نیست.
اگرچه پلاک خوانی در طول روز به نور نیاز ندارد اما در طول شب برای حفظ دقت پلاک خوانی، نور کافی باید برای آن فراهم شود. پلاک خوان (ANPR) باید هر ۳۶۵ روز سال، ۷ روز هفته و ۲۴ ساعت شبانه روز کار کند. امروزه به لطف وجود دوربین هایی که دارای سنسورهایی برای تنظیم نور هستند، تامین روشنایی به منظور پلاک خوانی دقیق به صورت خودکار انجام می شود. تشخیص شب و روز به صورت خودکار توسط این سنسورها انجام می گیرد و نور کافی تامین می شود. همچنین منابع نوری مختلفی جهت تامین نور کافی برای پلاک خوانی در شرایط مختلف نیز توسعه یافته اند. در ادامه ی مقاله به روش های تامین روشنایی مورد نیاز برای عملیات پلاک خوانی می پردازیم.
چرا پلاک خوانی به نورپردازی نیاز دارد؟
در یک سیستم حمل و نقل هوشمند باید تمام عواملی که در ثبت یک تصویر با کیفیت تاثیر می گذارد را شناسایی کرد. این عوامل شامل تنظیم دوربین، لنزها، فیلترها و نورپردازی است که نورپردازی یک عامل مهم و تاثیرگذار است. در ادامه به بررسی نورپردازی و تامین نور کافی برای پلاک خوانی می پردازیم.
تعیین نور مناسب برای پلاک خوانی
همان طور که در بالا به آن اشاره کردیم، نورپردازی یکی از عوامل تاثیرگذار در ثبت تصویر مناسب از پلاک وسایل نقلیه است. در ادامه به نکاتی که برای تامین نور مناسب جهت پلاک خوانی لازم است می پردازیم.
طول موج
پایداری و قابلیت اطمینان
منبع نوری که برای پلاک خوان مورد استفاده قرار می گیرد باید پایدار باشد و در هر شرایطی به کار خود ادامه دهد. این منبع نور در شرایط آب و هوایی مختلف نصب می شود، در نتیجه باید پایداری خود را در همه ی شرایط و چالش های مختلف حفظ نماید تا عملیات پلاک خوانی با مشکلی مواجه نشود. همچنین گاهی از پلاک خوان در نقاط دور از دسترس استفاده می شود. برای اینکه این سیستم همیشه به درستی کار کند باید از یک منبع نور با عمر طولانی استفاده کند که نیاز به جایگزینی و تعمیر در آن به حداقل برسد.
یکپارچه شدن و ارتباط با دیگر اجزا
یکپارچه شدن منبع نوردهی با دیگر اجزای سیستم پلاک خوان و قابلیت کنترل آن، از قابلیت های مهم منبع نوردهی است. منبع نور اغلب با دیگر اجزا مانند دوربین در ارتباط است و از طریق شبکه های ارتباطی با دیگر اجزا ارتباط برقرار می کند. از همین شبکه های ارتباطی نیز می توان منبع نور را کنترل و تنظیم نمود.
نصب و موقعیت منبع نور
نور پالسی یا ثابت
هنگام استفاده از یک سیستم پلاک خوان می توان از نور پالسی (pulsed) یا ثابت (constant) استفاده کرد. در ادامه تفاوت این دو را بررسی می کنیم.
- نور ثابت: نور ثابت به معنی روشن بودن دائمی منبع نور است. این نوع نورپردازی در مقابل نورپردازی پالسی است که نور در آن قطع و وصل می شود و به صورت دائم روشن نیست. نور ثابت برای زمانی که خودروها با سرعت بالا حرکت می کنند، مناسب نیست. اما در بسیاری از موارد از نور ثابت استفاده می شود و لزومی ندارد که حتما از نور پالسی استفاده نمود. هنگامی که میزان نور در طول روز متفاوت است و نور باید برای پلاک خوانی در طول روز ثابت باشد، از یک منبع نور ثابت استفاده می شود. برای مثال در یک شبانه روز، در طول شب نور کافی برای پلاک خوانی وجود ندارد، در نتیجه به نور ثابت نیاز است. استفاده از یک منبع نور ثابت می تواند، وجود نور کافی را برای همه ی ساعات روز تضمین کند.
- نور پالسی: این مورد به فلاش های سریع نور اشاره دارد که مستقیما با شاتر دوربین همگام می شود و همزمان با شاتر دوربین نوردهی انجام می شود. استفاده از نور پالسی، نور مورد نیاز را برای ضبط دقیق تصاویر از اجسامی که با سرعت حرکت می کنند، را فراهم می کند. نور پالسی می تواند از طریق یک ورودی دیجیتال به شاتر دوربین همگام شود تا در صورت نیاز حداکثر نوردهی فراهم شود. استفاده از نوردهی پالسی نسبت به ثابت دارای چند مزیت است. مهمترین مزیت آن افزایش قدرت نوردهی هست. این ویژگی برای ثبت تصویر پلاک خودروهایی که با سرعت بالا حرکت می کنند ضروری است. هر چقدر سرعت حرکت خودرو زیادتر باشد، سرعت شاتر نیز بیشتر می شود و در نتیجه نور بیشتری نیاز دارد. در چنین مواردی از نور پالسی استفاده می شود.
با وجود مزایایی که نور پالسی دارد، لزومی ندارد که حتما از این منبع نور استفاده شود. اگر سرعت حرکت خودروها کم باشد و یا هنگامی که خودروها ساکن هستند(به طور مثال در داخل پارکینگ)، می توان از نور ثابت استفاده کرد. به طور کلی بنا بر محیط استفاده و کاربرد پلاک خوان، می توان از هر یک از این دو نوع منبع نور استفاده کرد.
نورپردازی داخلی یا منبع نور خارجی
گاهی ممکن است برای پلاک خوانی به نورپردازی داخلی خود دوربین ها اکتفا کنید و گاهی نیز از نورپردازی خارجی استفاده کنید. اگر فقط نیاز به پلاک خوانی دارید، استفاده از نور دوربین در بیشتر شرایط می تواند کافی باشد اما اگر نیاز به موارد دیگر از جمله شمارش تعداد مسافرین خودرو باشد نور بیشتری باید فراهم شود که معمولا از منابع نوری خارجی تامین می شود. البته باز هم بسته به اینکه در چه شرایطی قرار دارید ممکن است از هر کدام از این روش ها استفاده کنید.
استفاده از نورپردازی داخلی ساده است. می توان به راحتی از نور خود دوربین استفاده کرد. استفاده از نورپردازی داخلی این اطمینان را به ما می دهد که بیشترین تطبیق و یکپارچگی بین ناحیه ی دید دوربین و نورپردازی وجود دارد. علاوه بر این، استفاده از روشنایی داخلی می تواند نیاز به اجزای اضافی را نیز کاهش دهد.
در مقابل استفاده از نورپردازی خارجی، کنترل و انعطاف پذیری بیشتری فراهم می کند. هنگامی که از نورپردازی خارجی استفاده می کنید می تواند یک منبع نوری انتخاب کنید که دقیقا مطابق با نیازهای پلاک خوانی مورد نظر باشد. همچنین تنظیم عواملی مانند طول موج، شدت و طول عمر منبع نوردهی نیز به راحتی از طریق انتخاب منبع نور خارجی امکان پذیر است. در واقع استفاده از یک منبع خارجی امکان سفارشی سازی و تنظیمات روشنایی را به منظور دستیابی به بهترین نتایج پلاک خوانی فراهم می کند.
رنگ نور برای پلاک خوانی (سفید یا مادون قرمز)
پلاک خوانی به ترکیب دوربین و نورپردازی نیاز دارد تا عملیات شناسایی و خواندن پلاک با دقت بالایی انجام شود. به طور کلی از دو منبع نور سفید و مادون قرمز (IR) برای پلاک خوانی استفاده می شود. بکارگیری هر یک از این دو منبع نور دارای مزایا و معایب مربوط به خود است.
استفاده از نور سفید امکان تشخیص رنگ پلاک ها و رنگ خودروها را فراهم می کند که می تواند در موارد خاصی که نیاز به شناسایی رنگ پلاک یا رنگ خودرو است مفید باشد. اما نور سفید به شدت برای چشم انسان آزاردهنده است و چنین نوری برای سیستم های حمل و نقل که هدف آن به حداقل رساندن حواس پرتی راننده است، مناسب نیست.
در طرف مقابل استفاده از نور قرمز به دلیل اینکه برای چشم انسان نامرئی است، برای سیستم های پلاک خوان قابل استفاده است. استفاده از نور مادون قرمز از حواس پرتی راننده جلوگیری می کند و با کاهش بازتاب نور تصویری با کیفیت بالا فراهم می کند. اما همان طور اشاره شد قابلیت تشخیص رنگ را ندارد.
الزامات قانونی درباره ی استفاده از نور برای پلاک خوانی
استفاده از نور و روشنایی به منظور گرفتن تصاویر بهتر برای پلاک خوانی، در کشورهای مختلف دارای ملاحظات متفاوتی است. در برخی از کشورها استفاده از نور برای روشن شدن تصویر پلاک غیر قانونی است زیرا سبب پرت شدن حواس راننده می شود. در برخی از کشورها نیز استفاده از نور سفید برای تصویربرداری از پلاک ها ضروری است. در واقع هنگامی که رنگ کاراکتر یا پس زمینه ی پلاک دارای اهمیت ویژه ای باشد، از نور سفید برای ثبت تصویر استفاده می شود. دو پلاک ممکن است دارای کاراکترهای یکسانی اما رنگ پس زمینه ی متفاتی داشته باشند(مثلا استفاده از رنگ زرد برای تاکسی ها). به هر حال در بسیاری از کشورها نیاز به نور نامرئی مانند نور مادون قرمز داریم. اما استفاده از این نور همیشه کارساز نیست. مثلا اگر علاوه بر پلاک خودرو، شناسایی رنگ خودرو نیز مهم باشد، این کار با استفاده از نور مادون قرمز دشوار است زیرا این نور جز نورهای مونوکروم (تک رنگ) است.
