Plaka tanıma sistemi – ANPR , kameralar aracılığıyla geçen araçları yakalayıp, yakalanan araçların üzerindeki plakayı kamera üzerinde edge processing ile ya da video stream’in server’lara aktarılarak işlenmesi ve plakanın text’e dönüştürülme sürecidir. Plaka tanıma sistemi, bir OCR (optical character recognition) teknolojisidir.
Plaka tanıma sisteminde en önemli konu araç yakalama oranının yüksek olması ve yakalanan araçların plakasının yine yüksek oranda okunmasıdır. Plaka tanıma sisteminde başarıyı etkileyen en önemli faktörlerden biriside cihazın doğru montajı ve pozisyonlanmasıdır. ANPR üreticilerinin montaj parametreleri hemen hemen yakındır ancak ufakta olsa farklılıklar olabilir. Plaka tanıma sistemi için yaygın olarak tavsiye edilen montaj değerleri aşağıdaki gibidir.
- Plaka resminin genişliği en az 150-300 pixel aralığında olmalıdır. (en optimum değer : 150-250 pixel arasındadır)
- Dikeyde görüş açısı maksimum 30 derece olmalıdır.
- Yatayda görüş açısı maksimum 30 derece olmalıdır
Angle of View – görüş açısı lens ve sensöre bağlıdır. Yaygın görüntü sensörleri genişlik, yükseklik ve diyagonal değerleri :
| Görüntü sensörü boyutu | Genişlik (mm) | Yükseklik (mm) | Diyagonal (mm) |
| 1/1.8 inç | 7.176 | 5.319 | 8.932 |
| 1/2 inç | 6.4 | 4.8 | 8 |
| 1/2.5 inç | 5.76 | 4.29 | 7.18 |
| 1/2.7 inç | 5.37 | 4.035 | 6.72 |
| 5.27 | 3.96 | 6.59 | |
| 1/3 inç | 4.8 | 3.6 | 6 |
Sensör – lens optik bileşenleri ile field of view ilişkisinin analizi :
h – sensörün yüksekliği
H – dikey görüş alanı,
f – lensin odak uzunluğu,
z – lens ile obje arasındaki uzaklık,
Φh – vertical viewing angle,
O – lens,
m – sensörün genişliği,
M – yatay görüş alanı,
Φm – yatay görüş açısı,
Rh – sensör dikeyde çözünürlük,
Rm – sensör yatay çözünürlük,
Pm – plakayı gösteren yataydaki piksel sayısı,
Ph – plakayı gösteren dikeydeki piksel sayısı.
Elimizdeki sensör ve lens bilgilerine dikey görüş açısını hesaplayalım.
Yatayda görüş açısını hesaplamak için de yine aynı formülü kullanırız.
Dikey görüş açısı, obje ile hedef arasındaki z mesafesi üzerinden de bulunabilir.
Yatay görüş açısıda benzer şekilde z mesafesi olan lens ile obje arasındaki mesafeden hesaplanabilir.
tan(Φh/2) = (H/2*z) ve tan(Φh/2) = (h/2*f)
H= z*h/f
M = m*z/f
Türkiye’de standart plaka ölçüleri 11.07.1999 tarihi ve 23752 sayılı Resmi Gazete’de belirlenmiştir. 2 tip tanımı bulunmaktadır.
Tip1 :
Genişlik : 520mm
Yükseklik : 120mm
Tip2 :
Genişlik : 340mm
Yükseklik : 240mm
Plakayı gösteren yataydaki piksel sayısı hesaplayacan olan formül:
Not : 520mm = 0.52m
Pm= Rm*0.52/M
Plakayı gösteren dikeydeki piksel sayısını hesaplayacak olan formül :
Ph=Rh*0.12/H
Plaka tanıma işlemi kapsamında yakalanan bir aracın plaka boyutlarını ölçmek oldukça basittir. Bunun için Paint yeterlidir.
Kameranın doğru kurulumu için gerekli olan mesafeler trigonometrik fonksiyonlar kullanılarak hesaplanabilir. Kamera ekseni ile aracın hareket ettiği (yol) düzlem arasındaki dikey açı a : 30o’yi geçmemelidir. Kameranın yüksekliğini x, tespit noktasına olan mesafeyi y olarak ele alırsak, dikey açının a’nın 30o olduğunu varsayarak hesaplamalar yapalım.
Kameranın montaj yüksekliğini hesaplayalım. Hesaplama esnasında 30 derecelik açı ile baktığını varsayalım. Kamera montaj noktası ile araç tespit noktası ya da trigger line arasındaki mesafe y’dir.
X yüksekliği yani kameranın montajı için yükseklik değeri :
x=0.57*y
Varsayılan dikey açı ve kamera montaj yerinin yüksekliği ile montaj yeri ve algılama noktası arasındaki yatay mesafeyi hesaplayalım.
y=1.73*x
Şimdi de dikey açıyı yükseklik ve yataydaki mesafe ile ele alarak hesaplayalım
Önemli not : Resmin yatay kenarı ile plakanın yatay kenarı (eğim) arasındaki açı farkı +/-5°’yi geçmemelidir.
Örnek uygulama :
Görüntü sensörünün 1/3”, 1920x1080px çözünürlüklü, dikey açının 30 derece, Y mesafesinin 6 metre olduğu, f=8mm olan (odak uzaklığı) kamera görüş açısını hesaplayalım. Ayrıca gerçek z mesafesini hesaplayalım. Plaka boyutlarını Türkiye standartları olarak baz alacağız. Yatayda 0.52m, dikeyde 0.12m . Karakter boyutları 25-30px aralığında çıkacak mı, plaka genişliği 150-200 px olacak mı hesaplama yapalım.
Kamera yüksekliğini hesaplayalım
X=0.57*6 = 3.42 metre
Gerçek z mesafe değerini hesaplayalım. (kameradan tespit alanına kadar)
sin(a) = x/z
sin(30)=3.42/z
0.5 = 3.42 / z
Z = 6.84 metre
Yatay görüş açısını hesaplayalım (f=8mm, sensor : 1/3 inç)
Dikey görüş açısını hesaplayalım (f=8mm, sensor : 1/3 inç)
Kameranın yatay görüş alanının genişliği ve dikey görüş alanının yüksekliğini hesaplayalım. (H : Dikey, M : yatay)
M = m*z/f
H= z*h/f
M=4.8 *6.84/8 = 4.1metre
H=3.6*6.84/8 = 3.07 metre
Yatay görüş alanında Plakaya karşılık gelen piksel değerini hesaplayalım.
Pm= Rm*0.52/M
Plakayı gösteren dikeydeki piksel sayısını hesaplayacak olan formül :
Ph=Rh*0.12/H
Pm = Rm*0.52/M = 1920*0,52/4.1 = 243px
Dikeyde plakanın ne kadarlık bir piksel alanında gösterileceğine bakalım. (plaka içindeki karakterlerin boyutu)
Ph= Rh*0.12/H = 1080*0.12/3.07 = 42.2px
Aslında bakılırsa plaka genişliği oldukça iyi ancak karakter boyutu biraz fazla mesafeyi artırarak 30px değerlerine düşürülebilir.
İlerleyen yazılarda işin matematiksel boyutuna biraz daha fazla gireceğiz. İyi okumalar dilerim.
One Reply to “Plaka Tanıma Sisteminin Matematiği ve Poziyonlama İşlemleri”