LPR5

1. Описание модуля и его возможности

Распознаватель автомобильных номеров – детектирует на видео транспортные средства, считывает их номера и записывает их в журнал в качестве событий. Пользователь может осуществлять поиск по журналу, а также просмотреть момент в архиве, соответствующий записи в журнале.

Модуль может использоваться в системе видеонаблюдения для контроля въезда и выезда автотранспорта с территории (общественные или частные парковки, пропускные пункты) или для контроля транспортных средств на проезжей части (шоссе, автомагистрали).
Возможности модуля расширяются благодаря взаимодействию с другими системами (например, системами контроля доступа, видео- и аудио-контроля) и оборудованием (шлагбаумами, исполнительными устройствами и пр.).

1.1 Особенности модуля

Модуль AutoTRASSIR версии LPR5, отличается от предыдущих улучшенным функционалом:

• Использует две нейросети: первая для детекции транспортного средства и детекции табличек регистрационного знака,
  а вторая для распознавания текста на знаке;
• Определяет классы транспортных средств: мотоцикл, легковой автомобиль, минивэн/фургон, грузовой автомобиль, автобус;
• Распознаёт номера с сложных ракурсов, менее требователен к расположению камер;
• Обладает защитой от ложных срабатываний: надписи на кузове или стекле автомобиля не определяются как номер;
• Определяет двухстрочные номера;
• Обладает более высокой точностью распознавания номеров;
• Имеет интуитивно понятный и удобный интерфейс настройки.

1.2 Используемые алгоритмы и принципы их работы

1.2.1 Детектор транспортных средств и табличек регистрационного знака

Первая нейросеть детектирует на кадре транспортные средства и регистрационные знаки (номера).

Поскольку транспортные средства визуально могут сильно отличаться друг от друга, для повышения точности распознавания и трекинга нейросеть вычисляет вектор уникальных признаков автомобиля. Это позволяет лучше и точнее классифицировать автомобили по внешнему виду. На текущий момент детектор распознает следующие виды транспортных средств: мотоцикл, легковой автомобиль, минивэн/фургон, грузовой автомобиль, автобус.

Детектор использует картинку высокого разрешения, благодаря этому есть возможность детектировать плохо различимые (в темноте) и необычные машины (спецтехника). Одновременно детектируется транспортное средство и табличка номера, что позволяет находить и детектировать их, когда машина находится слишком близко к камере.

Нейросеть умеет точно определять координаты углов номера (даже если он расположен под углом к камере) и представлять его для детектора в прямоугольном виде (см. изображение). Это позволяет более точно распознавать текст на нём.

1.2.2 Распознаватель текста 

Вторая нейросеть отвечает за распознавание символов и "чтение" текста на табличке номера. Возможно считывание двухстрочного номера.

Умеет распознавать номера различных стран:

• СНГ: Россия, Белоруссия, Казахстан, Украина;
• Европа: Швейцария, Испания, Румыния, Польша, Нидерланды, Италия, Ирландия , Великобритания, Германия, Франция, Чехия, Бельгия, Австрия;
• Латинская Америка: Парагвай, Эквадор;
• Ближний Восток: Оман, Саудовская Аравия, Катар, Кувейт, ОАЭ - Дубай и Абу-Даби, Турция.

1.2.3 Трекинг 

LPR5 выполняет детекции с заданной частотой, после чего эти детекции объединяются в один трек. 

Трекинг необходим для того, чтобы из множества детекций выбрать самую качественную, а также сохранять в журнал только уникальные автомобили.

Алгоритм трекинга совмещает три подхода к отслеживанию автомобиля:

1. Трекинг признаков автомобиля, при котором последовательные детекции с одинаковыми признаками автомобиля объединяются в один трек;
2. Трекинг по местоположению, при котором последовательные детекции объединяются в один трек, если местоположение автомобиля в них мало отличается;
3. Трекинг "чтения" номера, при котором последовательные детекции с одинаковым номером объединяются в один трек.

2. Настройка модуля

Видеоинструкция по настройке модуля AutoTRASSIR версии LPR5

2.1 Настройка GPU сервера аналитики

Перед началом настройки модуля необходимо выбрать соответствующий режим работы GPU сервера аналитики.

Для этого необходимо сделать следующее:

1. На сервере аналитики открыть вкладку "Модули" -> "Аналитика";
2. В окне устройств выбрать GPU и активировать "Распознаватель номеров";
3. Перезагрузить сервер аналитики для применения изменений.

Так же не забыть сменить версию модуля с LPR3 на LPR5 в разделе "Модули" - "Auto TRASSIR".

2.2 Выбор стран и погрешности детекции номеров

В настройках модуля AutoTRASSIR есть возможность задать фильтр по странам, шаблоны номеров которых будут детектироваться модулем.
Для этого необходимо зайти в настройки модуля и поставить галочки напротив необходимых стран:

• С помощью функции "Порог несовпадения с записями списков" можно задать погрешность (в количестве символов номера) для сверки детекций с записями списков.

Например, у пользователя есть три списка с записями:

• БЕЛЫЙ – 12345x
• ЧЁРНЫЙ – 1234xx
• ИНФОРМАЦИОННЫЙ – 123xxx

В настройках установлен порог несовпадения = 2.
Значит, если проедет машина с номером 123456, то будет совпадение с записью в белом и чёрном списках, но не в информационном.

2.3 Активация детектора на канале. Переход к настройкам на канале

Для активации модуля на канале необходимо перейти в настройки канала, после чего в "Программных детекторах" поставить галочку в пункте "Распознаватель автомобильных номеров".

Чтобы задать настройки LPR, нужно открыть канал, на котором необходимо распознавать номера, и перейти по ссылке "Настройка AutoTrassir" из программных детекторов:

2.4 Базовые настройки детектора

2.4.1 Допустимое количество машин в кадре

Ползунок "Сколько машин может быть в кадре одновременно" задаёт максимальное количество машин, которое детектор будет одновременно обнаруживать в кадре: 

На ракурсах с парковками, шлагбаумами или одной полосой в кадре, рекомендуемое значение 1-2 машины, на крупных, оживлённых проезжих частях можно поставить значение 4-8 машин. 

2.4.2 Качество работы детектора 

Данная настройка позволяет выбрать скоростные и качественные показатели работы детектора. 

Доступны следующие варианты настройки:

• Высокое / медленно - при выборе этого значения больше шанс детекции авто вдалеке. Однако при увеличении качества увеличивается нагрузка на видеокарту.
• Среднее / оптимально - оптимальное соотношение по качеству и требуемым ресурсам, если транспортные средства расположены близко или на среднем расстоянии от камеры.

Описанные режимы отличаются размером картинки, подаваемой на вход нейросети. Для высокого качества используется картинка большего разрешения, поэтому удаленные объекты распознаются лучше, но при этом и ресурсов требуется больше.

Значение настройки "Качество" на канале должно соответствовать выбранному параметру качества в "Аналитике" в настройках GPU:

2.4.3 Режим работы детектора 

Режим работы детектора позволяет выбирать оптимальный алгоритм работы LPR для конкретного случая: 

Доступны значения:

• Облегчённый - данный режим подходит для сценариев, когда требуется максимально быстрая реакция на появление автомобиля в кадре
  (например шлагбаумы, парковки).     
• Универсальный -  подходит для всех скоростных режимов и представляет более высокое качество распознавания номеров. 
  При выборе данного режима модуль будет дольше фокусироваться на номере и детекции будут лучшего качества.

2.4.4 Когда сохранять номера автомобилей в журнал

Настройка определяет режим сохранения распознанных номеров в журнал и выбирается в зависимости от требуемой детекции:

• Сразу после распознавания  - подходит для случаев, когда машины в кадре движутся медленно, т.е. для режима парковки.
  Например, когда машины заезжают через шлагбаум, они остаются в кадре, пока им не разрешат въезд. А для того, чтобы шлагбаум открылся нужно получить детекцию номера сразу после распознавания. 
• После выезда машины из кадра - в случаях, когда машины в кадре движутся достаточно быстро (режим потока автомобилей), нужно использовать этот вариант настройки.
  Такой режим помогает добиться точности распознавания, т.к. алгоритм сравнивает все детекции за промежуток пока машина была в кадре и выдает лучшую из них.

2.4.5 Скорость движения

Допустимая скорость автомобилей, при которой детектор будет работать, определяется частотой детекции. Чем чаще происходят детекции, тем более быстро движущиеся объекты модуль успевает распознать. Допустимая скорость авто определяется в настройке "Скорость движения":

Доступные значения:

При установке меньшей частоты  получаем большую производительность, что выгодно при наблюдении за парковками, воротами, где автомобили подъезжают и уезжают довольно медленно.

Доступные значения частоты определяются лицензией:

2.4.6 Отображение машин без номеров

Чек-бокс "Показывать машины без номеров" позволяет выводить в журнале AutoTrassir события детекций транспортных средств, для которых не удалось найти/распознать номер:

В журнале будут отображаться детекции без номера.

2.5 Расширенные настройки детектора

2.5.1 Чувствительность

Значение чувствительности – это порог уверенности первых двух нейросетей (детекция машины и таблички номера на ней). 

То есть можно, повысив чувствительность, сделать так, чтобы детектор захватывал более далёкие и маленькие автомобили, которые не так хорошо видно.
И наоборот, если понизить чувствительность, детектор будет реагировать только на хорошо различимые автомобили.
На чувствительность распознавания символов регистрационного знака ползунок никак не влияет.
Обратите внимание, что чем выше чувствительность, тем больше может быть ложных распознаваний номера.

2.5.2 Направление движения

Направление может быть использовано при настройке реакций на движение транспортного средства в скриптах или правилах. В журнале AutoTrassir помимо распознанного номера указывается направление движения – вперёд или назад:

Однако ракурс может быть различным, и направление, которое мы считаем направлением "вперёд" – это может быть как направление вверх, так и направление слева направо.

С помощью ползунка "Направление движения" можно задать то направление, движение в котором мы считаем движением вперед. Значение ползунка визуально отображается на канале в виде стрелки:

2.5.3 Фильтр дублирующихся детекций

Могут возникать ситуации, когда распознанный номер исчезает из кадра, например, заслоняется другим автомобилем, а затем снова появляется в поле видимости. Чтобы избежать появление событий с одним и тем же номером можно воспользоваться настройкой "Фильтр дублирующихся детекций", она позволяет задать время, в течение которого распознанный номер не будет повторно детектироваться модулем.    

2.5.4 Анализировать нижнюю часть кузова

Настройка "Анализировать нижнюю часть кузова" позволяет справиться с ложными срабатываниями, которые происходят из-за присутствия посторонних надписей на кузове машины, помимо регистрационного знака. К примеру, если выставить значение в 30%, это будет означать, что детектор будет искать номерной знак только в нижних 30 процентах кузова автомобиля. 

Настройка работает так: детектор распознает автомобиль и ищет номер только в определенной процентами области размера кузова авто, начиная снизу.

2.6 Размеры объектов

В настройке задаётся зона, в которой будет производится обнаружение автомобиля. В нейросеть будет передаваться не всё изображение с камеры, а выделенная часть, что позволит улучшить качество распознавания. На канале задаётся одна зум-зона, при необходимости, можно изменить её размеры путём перетаскивания вершин, область зум-зоны всегда прямоугольная (в отличии от зон детектирования). Авто, не попадающее в размеченный прямоугольник, будет игнорироваться детектором.

При помощи настроек "Минимальный размер объекта" и "Максимальный размер объекта" необходимо выбрать наибольший и наименьший размеры транспортных средств, которые могут быть обнаружены на видео. В большинстве случаев рекомендуем редактировать только ползунок "максимального" размера объекта, чтобы в редактируемое окно поместилось транспортное средство целиком.

2.7 Зоны подсчёта объектов

По умолчанию на каждом канале создаётся полигональная зона, её границы совпадают с границами кадра. На канале можно создать до 16 зон подсчёта:

По умолчанию первые три зоны детектор считает "полосами" и выводит номер полосы в журнале. Если автомобиль был в нескольких зонах, то выведется последняя зона, в которой он побывал.

Треки машин, не прошедших ни по одной зоне зоне подсчёта, отбрасываются, что позволяет задать зону такой формы, чтобы в неё не попадали неинтересные для распознавания автомобили.

Модуль умеет распознавать типы транспортных средств, такие как: автомобиль, мотоцикл, автобус, грузовик, фургон. В настройке зоны можно включить или отключить определённый тип, что может пригодиться, к примеру, если требуется реакция на появление определённого типа авто в конкретной зоне. Дополнительно здесь можно указать цвет для каждого типа транспортного средства, который будет отображаться с помощью фигур поверх изображения на канале.

3. Дополнительные настройки

3.1 Включение фигур

По умолчанию, фигуры на версии LPR5 отключены. Для активации необходимо сделать следующее:

1. В меню настроек найти канал с настроенным AutoTrassir и выбрать "Распознавание номеров";
2. На клавиатуре нажать клавишу F4;
3. Сменить значение параметра "debug_figures" на 1; 
4. Ещё раз нажать на клавишу F4.

3.2 Создание шаблона для АutoTRASSIR

Проверить корректность настройки и работоспособность модуля АutoTRASSIR на версии LPR5 можно сформировав простой шаблон. 

Создание шаблона производится по типовой инструкции.

Видеоинструкция по настройке модуля AutoTRASSIR версии LPR5