Tutorial para posicionamento de câmeras de leitura de placas de automóveis com o software Digifort. - Versão 2.2-09/2012 O objetivo deste tutorial é apenas dar uma dica de como fazer o posicionamento ideal das câmeras que irão operar juntamente com o módulo opcional Digifort LPR. Nossa intenção não é torná-lo um expert nesse assunto, mesmo porque, a Digifort aconselha todos os seus integradores a fazer um curso com empresa especializada, para que seus conhecimentos, nesta infra-estrutura, possam ser aprimorados. A responsabilidade da Digifort se resume, única e exclusivamente, na operação do software DIGIFORT LPR. O Digifort trabalha com o engine CARMEN. Abaixo falaremos um pouco dessa licença. 1 - Utilização da licença INTERNACIONAL CARMEN O processo de comercialização dessa licença é POR NÚCLEO DO PROCESSADOR DO COMPUTADOR, portanto, dependendo do processo a ser utilizado, uma licença para um núcleo poderá processar uma ou diversas câmeras. Licença Carmen FreeFlow Single = para um núcleo Licença Carmen FreeFlow Dual = para dois núcleos Licença Carmen FreeFlow Quad = para quatro núcleos Esta é uma licença que exige um posicionamento adequado, é importante que a câmera não esteja torta e a placa precisa estar bem na horizontal e de forma reta para um bom resultado. Também exige-se um enquadramento conforme mostrado abaixo. Não há uma velocidade mínima exigida para leituras de carros em movimento, o que também viabiliza instalações em shoppings, estacionamentos, supermercados, onde não é possível a utilização de gatilhos. No caso de carros parados a leitura deverá ser iniciada através de um gatilho, ( laço indutivo, sensor de infra-vermelho, botões de estacionamentos, etc.. ). Quando a leitura for feita através de gatilho, é importante a utilização de um módulo de I/O ethernet que será ligado aos sensores para startar essa leitura sem atrasos. O Gatilho também pode ser feito através do evento global do Digifort, ou seja, um software externo poderá enviar o comando de leitura para o Digifort e nesse momento a placa é lida. Um exemplo disso são as operações em shoppings, supermercados e estacionamentos com cancelas. Assim que o cliente para o carro ele aperta o botão para a 1
retirada do ticket e neste momento o comando é enviado para o Digifort que automaticamente fará a leitura, mas lembramos que a empresa proprietária do software que emite os tickets na cancela deverá integrar o Digifort ao seu produto, para isso a Digifort fornece as API s. A diferença é que no caso de utilização desta licença com gatilho, uma única licença para um núcleo poderá processar mais que 6 a 10 câmeras ao mesmo tempo, desde que todas estejam na mesma net, tornando o processo mais barato. 2 - COMO A LICENÇA FUNCIONA? Vamos dar como exemplo um computador com 4 núcleos de processamento. Ao instalar a licença single, apenas um núcleo será ativado, Dual, dois núcleos ativados e Quad, quatro núcleos ativados. Se você estiver utilizando a licença Single, fazendo a leitura da placa com o carro em movimento, então esse computador, apesar de possuir 4 núcleos, poderá processar somente de uma a 4 câmeras dependendo da velocidade do automóvel e da quantidade de leitura ao mesmo tempo, isto porque leitura de placas com os automóveis em movimento exige um grande consumo de processador. Acima de 100Km/h a chance é mínima de processar 2 câmeras. Se você estiver utilizando a licença Quad, nas mesmas condições explicadas acima, então terá chance de processar até 8 câmeras neste mesmo computador. Para a licença oficial é enviado um Hard-Key single, dual ou quad. Esta licença não poderá ser utilizada em máquinas virtuais. É necessário um servidor exclusivo para LPR Por se tratar de uma licença mundial e já consolidada no mercado, não está disponível para testes. 3 - COMO POSICIONAR UMA CÂMERA PARA LPR? Alguns passos devem ser seguidos para obter o maior aproveitamento dos recursos do Módulo LPR. 3.1 - Ruas, avenidas, estradas e rodovias. Leitura com o carro em movimento sem gatilho. 2
Posicionamento da Câmera ideal em aproximadamente 3,5 a 4,80 metros de altura. Instalação do poste de fixação próximo ao meio fio da via. Instalação do poste a uma distância aproximada de 15 a 20 metros do ponto da leitura da placa para carros em movimento. Lente de 50 a 80 mm para um bom foco da área da placa sem muita poluição visual (Outras cenas que não sejam a frente ou traseira do veiculo). Assim como a foto abaixo Trabalhar com Frame Rate de 20-30fps. Utilizar câmeras com alto poder de shutter para carros em movimento. Utilizar qualidade de imagem de CIF a 4CIF em MPEG-4 ou H.264. Para carros em movimento considerar velocidade máxima de 150Km. 3.2 - Shoppings, estacionamentos, supermercados, condomínios e outros locais com cancelas. Leitura com o carro em movimento sem gatilho, velocidade inferior a 30Km. Posicionamento da Câmera ideal em aproximadamente 1,5m a 2m de altura. Instalação da câmera a uma distância aproximada de 4 a 7 metros do ponto de leitura Lente de 12 mm para um bom foco da área da placa sem muita poluição visual (Outras cenas que não sejam a frente ou traseira do veiculo). Trabalhar com Frame Rate de 20-30fps. 3
Utilizar câmeras com alto poder de shutter para carros em movimento. Utilizar qualidade de imagem de CIF a 4CIF em MPEG-4 ou H.264. 3.3 - Shoppings, estacionamentos, supermercados, condomínios e outros locais com cancelas. Leitura com o carro PARADO utilizando gatilho. Posicionamento da Câmera ideal em aproximadamente 1,5m a 2m de altura. Instalação da câmera a uma distância aproximada de 4 a 7 metros do ponto de leitura Lente de 12 mm para um bom foco da área da placa sem muita poluição visual (Outras cenas que não sejam a frente ou traseira do veiculo). Trabalhar com Frame Rate de 20-30fps. Pode-se utilizar câmeras IP para carros parados. Utilizar qualidade de imagem de CIF a 4CIF em MPEG-4 ou H.264. Utilizar módulos de I/O ethernet em conjunto com laço físico ( sensor de infravermelho, laço indutivo, botoeiras, etc.. ) para possibilitar a leitura dos carros parados, ou fazer a integração do software emissor do ticket com o Digifort, para que quando o usuário apertar o botão para emitir o ticket, o comando seja enviado para o Digifort para efetuar a leitura. OBS: O sistema permite a abertura automática de uma cancela assim que a placa for lida. Esse processo dependerá única e exclusivamente das necessidades de cada cliente. O sistema ainda permite identificar carros não autorizados, caso estes estejam cadastrados no sistema, emissão automática de email para os responsáveis e diversas outras facilidades. 4 - Comparativo de Câmeras no uso do LPR: As câmeras analógicas são mais aconselhadas para trabalhar com movimento, mas também podem ser utilizadas com veículos parados. Quando trabalhando com veículos em movimento, acima de 60Km/h, devemos optar por câmeras que tenham um bom Shutter (Obturador) para estabilizar a imagem e para que não haja rastro, ou trepidação na imagem. Porém ao utilizar uma câmera analógica temos que obrigatoriamente utilizar um Vídeo-Server, e como teremos que trabalhar com um frame rate de 20 a 30fps, não podemos utilizar um Video-Server que tenha um delay muito alto. As câmeras IP apresentam uma deficiência no seu Shutter, mesmo as testadas por nós não apresentaram boa eficiência nesse quesito, sendo assim ficando como recomendadas, por enquanto, as câmeras analógicas para trabalhar com carros em movimento, acima de 60Km/h. As câmeras IP podem ser utilizadas em condições onde o veiculo estará parado, como na entrada de um condomínio, estacionamentos, shoppings, etc., onde o veiculo para em um obstáculo, como por exemplo: cancela, portão, etc.. Câmeras IP com shutter 4
automático também podem ser utilizados para carros em movimento em velocidades em torno de 10Km/h. a 60Km/h. 4.1 - Câmeras Mega Pixel: Hoje as câmeras de alta resolução nos oferecem imagens acima de 10 Mega Pixels. Porém o LPR Digifort trabalha com uma resolução de 320 x 240, ou 352 x 240 (CIF), ou 640 x 480 mesmo se a câmera é mega pixel. Caso a imagem da câmera que esteja sendo enviada para o Digifort seja de alta resolução isso fará com que o processamento da maquina aumente pela necessidade de redimensionamento da imagem antes que a mesma seja encaminhada ao banco de dados para a análise e identificação, portanto, não é necessária a utilização de câmeras Mega Pixel neste processo. 5 - Laço Virtual e Laço Físico O Modulo Digifort LPR pode ser disparado por dois meios: O laço virtual, que é disparado pela detecção de movimento; O laço físico, que é disparado por um sensor como uma barreira infravermelha um laço magnético ou aperto de um botão de emissão de ticket. O Laço virtual dispensa o uso de um dispositivo físico para que o software possa fazer, através de detecção de movimento, o disparo da câmera, porem utiliza os recursos do processador do servidor, exigindo muito mais de sua máquina. Já com o Laço Físico é necessário o uso de um sensor, tal como os mencionados acima, e também requer o uso de um modulo de I/O ethernet, para efetuar o disparo da leitura. Não é possível utilizar os I/O das câmeras ou do vídeo-server parar efetuar esse disparo por motivo de atrasos na entrega dessa informação para o servidor. 6 - Uso de Lentes para as câmeras de leitura de placas : As lentes apropriadas para o uso nas câmeras de leitura em movimento são as de 50 a 100 mm,( ruas, avenidas, estradas, rodovias ) pois a posição da câmera em relação ao ponto de captura é muito distante, e como dito anteriormente, quanto mais focada a placa do veiculo melhor a leitura. As lentes apropriadas para o uso nas câmeras de leitura com o carro parado são as de até 16 mm,( shoppings, condomínios, estacionamentos, etc.. ) pois a posição da câmera em relação 5
ao ponto de captura não é muito distante, e como dito anteriormente, quanto mais focada a placa do veiculo melhor a leitura. 7 - Leitura noturna de placas de automóveis. Durante o dia não existe grandes problemas para se fazer a leitura da placa de um automóvel, porém a noite as condições são totalmente adversas e para que o software funcione satisfatoriamente, é necessário condições ideais de iluminação, como em qualquer processo de LPR existente. A captura dos caracteres em condições adversas ( baixa luminosidade, muita chuva, etc.. ) depende de uma boa infra-estrutura e equipamentos especiais. Câmeras com visão noturna, que se adéquam ao ambiente, câmeras que permitem diminuir a intensidade do farol ou mesmo, que permitem colocar máscaras escuras nesses farois e bons iluminadores infra-vermelho, são peças chaves para o sucesso desta operação. Há de se observar que a noite placas com fundo vermelho ( caminhões ) poderão ter um alto índice de falha, pois quando o infravermelho é ativado, poderá não haver o contraste da placa, dependendo da pintura na placa, isto é uma questão física e não técnica. 7.1 - Algumas dicas ( ruas, avenidas, estradas e rodovias ) O Iluminador deve manter uma distancia mínima de 40 cm da câmera na posição vertical e ter a capacidade de atingir a distância mínima de 20 metros. A proteção transparente frontal da caixa de proteção da câmera deve ser de cristal de quartzo, pois o vidro absorve os raios infra-vermelhos entre 60 a 70%. A câmera deverá, através de configurações preparadas, reconhecer que o iluminador entrou em ação a partir de um determinado horário. A câmera deverá ser própria para utilização noturna e com alto poder de shutter. Para leitura noturna, por enquanto, sugerimos câmeras analógicas com vídeoserver, destinadas exclusivamente a esse fim e com o poder de identificação para operação noturna, ativando os iluminadores. Para maiores informações solicitamos que procurem mais informações com os próprios fabricantes de Iluminadores no mercado. Em caso de dúvidas consulte a Digifort. 8 - Exemplos de aplicações do Digifort LPR: Podemos utilizar o LPR nas situações de carro em movimento ou parado, a seguir temos ilustrações de algumas aplicações já testadas. 6
8.1 - Carro em movimento, captura por laço virtual. Neste caso a identificação da placa do veiculo será feita onde o veiculo se encontra em movimento, exigindo que a câmera possua um Shutter de boa qualidade para melhor estabilização da imagem. O disparo para a captura da placa, nesse caso, será feito pelo Laço Virtual, ou seja, pela detecção de movimento. Nesse caso é dispensado o uso de sensores físicos como o laço magnético/indutivo ou a barreira infravermelha, porém requer muito mais do processador do servidor. 7
Nessa imagem você pode ver como deve ser feito o enquadramento, limitando o foco da câmera a pouco mais que o pára-choque do veiculo. 8.2 - Carro parado cuja captura será por laço físico. Neste próximo caso, o veiculo é obrigado a parar em um obstáculo ( barreira infra-vemelha laço magnético/indutivo, ou necessidade de apertar o botão de ticket): 8
O veiculo se aproxima de uma cancela onde é obrigado a parar, ao atingir a área do laço magnético, da barreira infra-vermelha, ou apertar o botão, então é feito o disparo através do módulo de I/o ethernet ligado nesses equipamentos ou através do software. Como esse disparo é feito a partir de um dispositivo físico ou software, utilizará bem menos recursos do processador para fazer essa captura. 8.3 - Carro parado ou em movimento, cuja captura será por laço físico ou virtual com abertura automática da cancela. Neste próximo caso, temos um exemplo de integração do Digifort com um sistema de abertura automática de cancelas. 9
O veiculo se aproxima da entrada do local com baixa velocidade, e tem sua placa identificada, a partir daí, o Digifort que possui integração com o sistema de cancelas, dispara um evento para liberar ou não a entrada do veiculo automaticamente. O mesmo processo pode ser feito utilizando-se o laço Físico. 9 - Como instalar laço indutivo. Deve ser colocado a uma profundidade de uns 4 cm ou que tenha condições de ficar totalmente abaixo da linha do piso. O fechamento pode ser feito com cimento, piche ou outro tipo de material que tenha capacidade para tampar todo o laço. OBS: o cabo que sai do laço, geralmente, não tem comprimento suficiente para a instalação e neste caso, deve-se fazer uma ligação com fios de 1.0mm. Em cada ponta deve-se soldar os fios. A nova extensão deve ter seus fios totalmente entrelaçados, desde o local da solda até a sua chegada no módulo de I/o. Como sugestão, use uma máquina de furar para entrelaçar os fios. Coloque a ponta dos fios na máquina e ligue-a. Os fios ficarão totalmente entrelaçados. De forma alguma pode-se fazer dobras ou mesmo passar o fio sobre ele mesmo. Consulte uma empresa especializada se desejar utilizar esse método. 10
10 - Dicas de Servidores LPR para o sistema Digifort LPR com Licença CARMEN Internacional. Como base, utilizaremos um servidor Intel Core I7 mod. 960. Exemplo 1 : Instalação da licença em rodovias com velocidades até 150Km sendo a leitura feita por detecção de movimento. Dependendo do tipo de licença adquirida e da velocidade de leitura, este servidor comportará de uma a 8 câmeras ( licença quad ), lembrando que a licença é para cada núcleo do processador. OBS: É aconselhável o uso de FIBRA ÓTICA entre as câmeras e a central do servidor. Outras tecnologias como rádios, 3G ou linhas de concessionárias precisam garantir a qualidade de transmissão necessária nesse processo para não dificultar a leitura do OCR. Exemplo 2 : Instalação da licença em estacionamentos, shoppings, portões, etc.. com carro em movimento. Devido a baixa velocidade, este servidor poderá comportar cerca de 4 ou mais câmeras com uma licença single, lembrando que é uma licença por núcleo.. Exemplo 3 : Instalação da licença em estacionamentos, shoppings, portões, etc.. com carro parado sendo a leitura feita por laço físico. Como a leitura será feita com o carro praticamente parado, este servidor comportará cerca de 08 ou mais câmeras com uma licença single, porém dependerá do volume de tráfego existente entre as entradas, lembrando que é uma licença por núcleo. OBS: No caso do exemplo 2 e 3, a rede que interliga as câmeras pode-ser de fibra ótica, cabo UTP, wireless, linhas de concessionárias. 11
SUGESTÃO IMPORTANTE: Em caso de instalação nas cidades, para ruas e avenidas, quando possível, sugerimos a instalação de uma lombada física no ponto da leitura da placa. Isso fará com que a leitura seja mais eficiente e utilizará menos recursos dos equipamentos devido a necessidade de diminuição da velocidade. 11 - Dicas de como adquirir o sistema Digifort LPR. O Digifort LPR é composto da licença Servidor Base ( DGFLP1000V1 ) e da licença de câmeras ( DGFLC1101V1) Para utilização do sistema de leitura de placas Digifort, é necessário que o cliente tenha o Digifort monitoramento instalado. Se o cliente não tiver o Digifort monitoramento, então ele deverá adquirir uma das seguintes versões: Standard, Professional ou Enterprise e ainda adquirir a quantidade de licenças desejadas de câmeras ( packs adicionais ) correspondentes a quantidade de licenças LPR. EXEMPLO 1 : O cliente não tem Digifort e deseja colocar 8 licenças LPR, ele adquire a versão Base Professional (DGFPR1008V6 ), além disso ele irá adquirir a Base SERVIDOR LPR ( DGFLP1000V1) e 8 licenças LPR para 8 câmeras ( 1 x DGFLC1104V1) para licenças Carmen. O exemplo foi feito com o Professional, mas é válido para o Standard e Enterprise. EXEMPLO 2 : O cliente já tem o Digifort monitoramento e deseja utilizar as câmeras fixas existentes para rodar 4 licenças de LPR, então ele deverá adquirir a licença Base SERVIDOR de LPR ( 1 x DGFLP1000V1 ) e 4 licenças LPR ( 1 x DGFLC1102V1 ) para licenças Carmen e poderá rodar essas licenças em qualquer câmera desejada. EXEMPLO 3 - O Cliente já tem o Digifort monitoramento Professional com 32 câmeras e vai adquirir mais 4 câmeras exclusivas para LPR. Neste caso o cliente deverá adquirir 4 licenças Digifort monitoramento ( 1 x DGFPR1104V6) + licença Base SERVIDOR LPR ( 1 x DGFLP1000V1) + 4 licenças LPR para câmeras ( 1 x DGFLC1102V1 ) para licenças Carmen. OBS: Todos os exemplos acima foram feitos baseados em leitura virtual, ou seja, por movimento. Caso o processo de leitura seja por laço físico, então além das licenças acima, o cliente deverá adquirir a licença de módulo do I/O, que fará o start da leitura da placa. 12
11.1 - Junto com o Servidor Base de LPR, vem gratuitamente o servidor distribuído. Caso o cliente adquira dois ou mais servidores LPR, então o sistema de servidores atuará como Fail Over, ou seja, se um cair o outro assumirá automaticamente as funções sem intervenção humana e fará o balanceamento de cargas entre eles, mas é necessário que o servidor secundário possua licenças adicionais, tantas quantas forem instaladas no servidor principal e que tenha capacidade de processamento para assumir a queda do primário. Devido a importância do processo de captura de placas para os devidos reconhecimentos, sugerimos a utilização de um servidor exclusivo para esse fim. 12 - UTILIZAÇÃO EM REDE CENTRALIZADA OU REDE DESCENTRALIZADA O sistema de LPR é muito utilizado em cidades, shoppings, estacionamentos e condomínios, e pode ser com uma infra-estrutura centralizada ou descentralizada, vamos aqui estudar as duas maneiras: 12.1 - REDE CENTRALIZADA VIA LAÇO VIRTUAL: 12.1.1 -Para condomínios, shoppings, estacionamentos, empresas, exceto rodovias, ruas e avenidas O(s) Servidor(es) de LPR fica(m) centralizado(s) em um determinado local e tem a capacidade de processar todas as câmeras instaladas. Para tanto a infra-estrutura utilizada poderá ser de fibra-ótica, cabos UTP ou rádios, desde que permitam a transmissão dos dados exigidos nesse processo. Dependendo da câmera utilizada, poderá ser necessário até 1 Mega de banda, por câmera, sem perda de pacotes, para transmissão dos dados e reconhecimento no servidor, por isso, ao utilizar rádios wireless, é necessário garantir a banda por câmera. 12.1.2 - Para rodovias, ruas e avenidas O(s) Servidor(es) de LPR fica(m) centralizado(s) em um determinado local e tem a capacidade de processar todas as câmeras instaladas. Para tanto a infra-estrutura sugerida é a de fibra-ótica, para garantir a captura das imagens. Rádios, 3G ou linhas de concessionárias poderão ser utilizadas desde que haja garantia na banda de transmissão exigida. 12.2 - REDE CENTRALIZADA VIA LAÇO FÍSICO: 13
12.2.1 - Para condomínios, shoppings, estacionamentos, empresas, exceto ruas, avenidas e rodovias O(s) Servidor(es) de LPR fica(m) centralizado(s) em um determinado local e tem a capacidade de processar todas as câmeras instaladas. Para tanto a infra-estrutura utilizada poderá ser de fibra-ótica, cabos UTP ou rádios, desde que permitam a transmissão dos dados exigidos nesse processo, PORÉM, NESTE CASO, um módulo de I/O ethernet é instalado e conectado com os sensores de infra-vermelho ou sensores magnéticos que são responsáveis pelo start da leitura, esse é o chamado gatilho. A forma de REDE CENTRALIZADA é a mais indicada para estes processos, pois utilizam menos equipamentos e sua administração e manutenção é bem mais simples e mais barata. 12.2.2 - Para rodovias, ruas e avenidas Não aconselhamos a utilização de laços físicos em ruas, avenidas, estradas. Sugerimos sempre a leitura via laço virtual.. 12.3 - REDE DESCENTRALIZADA VIA LAÇO VIRTUAL: Caso não existir possibilidades de levar a rede da câmera até um local centralizado, então, será necessário a colocação de um servidor Digifort monitoramento e LPR o mais próximo possível da câmera desejada, nem que para isto seja necessário acondicioná-lo em caixas especiais e colocá-los nos postes próximo a câmera. Neste caso, para acesso as informações, você precisará instalar neste poste, uma linha de internet de boa qualidade, possibilitando assim, o acesso remoto para receber as informações e promover as manutenções. 13 - FALHAS NA LEITURA DAS PLACAS Falhas na leitura das placas estão muito relacionadas ao posicionamento inadequado das câmeras, configurações incorretas, utilização de câmeras inadequadas, placas amassadas, 14
tortas ou ilegíveis, insuficiência de iluminação, Incidência do sol diretamente na lente e outros intempéries. 13.1 - Utilizar uma câmera para cada pista que desejar executar o processo. 13.2 - A Câmera de LPR é de uso exclusivo para este fim, não devendo NUNCA ser utilizada para monitoramento. 13.3 Utilize um iluminador para cada câmera. 13.4 - Leia o manual do Digifort LPR para aprender instalar, e operar as funcionalidades de nosso software e siga rigorosamente as instruções. Este tutorial pode ser alterado a qualquer momento sem prévio aviso. REFERÊNCIAS Iluminadores de Infravermelho: Pluscontrol - Sr. Figueira tel: 55 19-3272.4439 ou 55 19-9222.3490 Módulos de I/O Ethernet para gatilhos na leitura das placas Commbox - Sr. Marcelo tel: 55 51-3026.2300 ou 55 51-8124.4095 15