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「眼界寬」才是成功製作車載車牌辨識系統的關鍵
2018/03/07 05:39
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要製作可以掃描路邊停車車牌的辨識軟體,表面上的問題是辨識速度,因為安裝辨識系統的車子本身必須保持正常的車速,而且距離目標(路邊停車)很近,視野變得很小,不像路口監視器的視野較大,因此要辨識的車牌是以很快的速度掠過你的視野,停留在畫面中的時間可能只有零點幾秒,如果辨識速度不夠快,譬如一秒鐘辨識不到十張以上,漏掉很多車是難免的!

所以我昨天看到(夥伴公司老闆給我的)台南市警局開出的車載車牌辨識系統規格,有一項是車速「10km/hr」時可以正確抓到車牌。在警察勤務中,其實這是很不實用的!因為這樣開車就像灑水車或壓路機一樣慢,很擋路的!而且找贓車這種任務很像抽樂透,警察也不知道要掃描幾百輛車才會發現一台問題車?他們不可能為了這種事,耽誤太多可以執行例行任務的時間。

所以真正合理的使用方式是:警察執行一般任務時「順便」讓車牌辨識系統掃描路邊停車,發現可疑車輛才去處理。但是大多數的這種既有產品,一旦車子開到合理的至少30公里時速時,就幾乎完全無法辨識到路邊車牌了!警局規格定的超低車速我相信也是迫於無奈,如果規格定成30公里可能就沒有廠商達標,警方也買不到堪用系統了!

辨識速度需要多快?其實是可以用國中物理概算一下的,時速30km/hr等於3600秒內跑30000公尺,一秒鐘移動8.3公尺,每移動一公尺拍一張照片辨識的話,就是每秒需要辨識八九次!這就是基本上一定要達到的辨識速度,如果兩公尺以上拍一張,就可能漏掉某機車,完全沒拍到!如果四公尺拍一張就可能漏掉一整輛汽車!

據我所知,很多車牌辨識廣告都宣稱辨識一張車牌只要大約0.1秒!果真如此,一秒鐘辨識七八次並不算太嚴苛的條件,但是為什麼整個系統運作時還是只能用時速十公里的低速運作呢?其實還有個看不見的技術限制,就是「斜向的車牌辨識能力」!如下圖所示:

多數車牌辨識系統必須在車牌正面偏差約±30範圍內才能有較高辨識率,我就聽過一些車牌辨識系統的驗收紛爭,車辨廠商堅持40度以上偏斜的辨識率九成是不可能的!驗收單位則堅持一定要達到這個角度。有一次還剛好都是我的讀者,私下來信要我評評理?我蠻尷尬的,因為我的辨識核心常常可以辨識到五六十度的超斜角車牌!像這樣:

所以所謂辨識速度的要求,要抓到的並不是「車牌進入攝影機視野」的時段而已,而是攝影機可以拍到能辨識車牌角度」的時段!如果可辨識角度是+30度到-30度,攝影機距路邊停車兩公尺,2公尺X tan(30°) X 2 = 2.31公尺,也就是在車牌面對馬路時,警車必須在經過這輛車正後方的2.31公尺橫向距離內內拍到有效照片才能辨識。

但如果可辨識角度是+55度到-55度呢?2公尺X tan(55°) X 2 = 5.71公尺,我的拍攝範圍就可以高出不只兩倍了!這表示我的辨識軟體即使辨識速度跟其他系統完全一樣,光是辨識角度大的優勢,就能讓我可用2.5倍的車速執行一樣的任務!更何況我的辨識核心本來就有夠快,實際上的車速優勢應該大於舊系統三倍!如果人家只能跑10公里時速做辨識,我就可以跑到30公里!

前面的例子是車尾面對馬路,如果是首尾相連的路邊停車,可辨識的角度就更小,扣除被後車遮避的角度,可辨識範圍大約只有前面車尾向著馬路狀況的1/3!此時高辨識角度的能力就更重要了!因為好辨識的較正面角度大半已經被後車遮住了!如果你還挑食,不能辨識斜斜的車牌,那就等著餓死吧!

看懂了嗎?要評估整個車牌辨識軟體的能力,從核心的辨識適應能力到計算的速度,都是品質提升的關鍵!如果辨識範圍太窄,其實很多照片都是白拍、白浪費時間資源去辨識的!我不挑食的廣角辨識能力,其實才是我做車載車牌辨識系統最大的優勢!

別家作車牌辨識的都對自家技術諱莫如深,多半不願詳談,但我知道即使你看懂了這些車牌辨識研究的關鍵,真要做到廣角辨識也夠你忙好幾年的!我自己就研究了很久。只是透露這些知識,要危及我的商業利益還差得遠了!我其實只是希望大家知道我是「真的」自己研發出來的技術,在我的觀點,完全不談技術內容的廠商是可疑的!不是技術太差見不得人,就是產品來路不明?或者只是代理商,根本就不太知道自己在賣甚麼東西?

如果你有興趣,還可以更靠近一點,來麻豆找我聊聊天,我可能會教你更多!

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