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車牌辨識與路況監視的兩難
2018/02/08 08:02
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上面兩張影像都是來自所謂的路口監視器,就是馬路邊柱子高處警方設置的攝影機拍的畫面。有趣的是:一樣的攝影機拍攝的兩種畫面使用目的卻是不同的!前者是所謂的「路況監視」用攝影機,後者則是「車牌辨識」用攝影機。路況監視就是:平時看有沒有塞車,有狀況時看車禍過程或犯罪現場用的;後者當然就是想辨識並記錄經過此處的車輛車牌!

因為一般攝影機的解析度是有限的,以目前最普遍設置的路口監視器來說,大約是五十萬畫素左右。如果將視野放大到整條道路作路況監視,可以想像車牌解析度就會很低(畫素很少),所以一定是看不清楚車牌的!為了看清車牌,要作車牌辨識的攝影機就必須將視野縮小,如下圖。但是這樣就只能看到一輛車,而且即使是以車牌辨識的目的來說,隔壁車道的車就看不到了!難道必須像高速公路一樣,一車道配置一個攝影機?誰那麼有錢啊?

事實上警方需要的高標準是:全面的車牌辨識加上同時兼顧路況監視!這個理想已經想了十幾年,但其實全球各地先進大都市都還不能全面做到!很多人談到這個問題時還會想到大量車牌辨識結果的網路傳輸、儲存、與搜尋比對等等。但是那些都算是小問題,資料量與搜尋難度只能算普通尺度的網路資料系統。真正讓這個理想難產的卡關因素其實是影像品質!

僅僅是三四年前吧?「百萬畫素」就是高階攝影機的廣告詞了!現在呢?你想買百萬畫素以下的攝影機都不可得!千萬畫素的手機攝影都算是普通級而已!當影像品質大幅提升,價格大幅下降,我們用百萬甚至千萬畫素的攝影機拍攝整個道路全景時,放大來看每一張車牌都是很清楚的!

譬如我替某個處理測速照相開單業務的公司,作了一個可以辨識千萬畫素的辨識核心。如下圖,這個畫面中所有車輛的車牌其實從原始大小的影像中都是可以辨識的!

這給了你甚麼樣的想像空間呢?未來的路口監視機制一定就是這樣:只用一具高解析度(大於200萬畫素)的全景畫面攝影機,同時兼顧路況監看與車牌辨識的功能!事實上這不是新點子,一開始警方的期望就是這樣的!但是因為幾百萬畫素的攝影機在幾年前大概只會在航照或軍事領域出現,買一台大概就像買高級汽車一樣貴,誰有錢每個路口裝一台呢?裝上去也一定馬上被偷走!

就是因為攝影機不夠好不夠便宜,才會讓這個好點子延宕十幾年仍未實現,好消息是現在這個問題已經隨著時代進步解決了!硬體方面的大關卡過了,下一關呢?當然就是車牌辨識軟體了!雖然每一個車牌的解析度是足以進辨識的,但是傳統的車牌辨識核心大概都是辨識這種畫面的:

不僅畫素少,背景也相對單純,要鎖定車牌、排除雜訊,以及作基本的全圖影像處理,時間與難度都不太高。一旦影像中的車牌變成大片叢林中的小白兔?大家可以想像軟體,或者電腦效能如果不能大幅進化,辨識速度一定是會慢如牛步的!這就是我這幾年努力的主要方向!最終警方需要的一定是:「在高解析的串流影像上面作即時動態的車牌辨識!

就像這樣:

 

眾家車牌辨識研發的英雄好漢們一起來PK吧!

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