Требования и рекомендации для модуля Распознавание автономеров (Complete)

Внимание

Включение опции Использовать нейросеть для поиска номеров в ситуации, когда модуль Распознавание автономеров (Complete) запускается под управлением процессоров серии Intel Xeon, приводит к нестабильной и некорректной работе не только самого модуля, но и всех подсистем сервера видеонаблюдения Macroscop, независимо от параметров производительности и фактической загруженности процессоров.

Предупреждение

Модуль работает только в 64-битной версии Macroscop.

Для корректной работы модуля необходимо:

• правильно выбрать, расположить и настроить камеру

• настроить программный детектор движения

• настроить модуль

При выборе камеры следует руководствоваться требованиями к получаемому изображению, спецификой зоны контроля, а также условиями монтажа и эксплуатации камеры.

Внимание

Включение опции Использовать нейросеть для поиска номеров в ситуации, когда модуль Распознавание автономеров (Complete) запускается под управлением процессоров серии Intel Xeon, приводит к нестабильной и некорректной работе не только самого модуля, но и всех подсистем сервера видеонаблюдения Macroscop, независимо от параметров производительности и фактической загруженности процессоров.

Требования к получаемому изображению автомобильного номера

Предполагается, что распознаваемые автомобильные регистрационные номера соответствуют требованиям Венской конвенции о дорожном движении, в частности (Часть I: Конвенция о дорожном движении — Приложение 2):

«2. Регистрационный номер должен быть составлен и обозначен таким образом, чтобы находящийся на оси неподвижного транспортного средства наблюдатель мог его различать днем в ясную погоду с расстояния не менее 40 м...»

«3. Если регистрационный номер обозначен на табличке, то эта табличка должна быть плоской и закреплена в вертикальном или почти вертикальном положении перпендикулярно среднему продольному сечению транспортного средства».

Автомобильный номер будет распознан только в том случае, когда его изображение контрастно и размещается в кадре целиком.

Примеры изображений пластин автономеров, которые могут быть точно распознаны:

Примеры изображений пластин автомобильных номеров, которые не будут распознаваться:

Со слабым контрастом:

С низким разрешением

Неравномерно освещенные

Пересвеченные

Смазанные (из-за несоответствия длины выдержки и скорости движения транспортного средства)

Искаженные (из-за неправильного монтажа камеры)

С эффектом чересстрочной развёртки (интерлейсинга)

Загрязненные

Кроме того, существует требование к минимальной высоте символа на изображении номерной пластины в кадре (т.е. к такой высоте, при которой еще может обеспечиваться распознавание) — 30 пикселов. На рисунке ниже продемонстрировано данное ограничение, а также приведены минимально допустимые габариты для номерных пластин России и Украины (габаритная ширина приведена справочно, т.к. может пригодиться при расчете фокусного расстояния).

Примечание

Когда камера установлена на улице, естественное зашумление видеоизображения может происходить из-за неблагоприятных для распознавания погодных условий (дождя, снега). Для того, чтобы повысить процент распознавания в таких условиях, можно увеличить размер изображений номерных пластин в кадре.

Рекомендации по монтажу камеры

В данном разделе приведены рекомендации к монтажу камеры, которых следует придерживаться для обеспечения распознавания в зоне контроля. Каждое место установки имеет индивидуальные особенности, поэтому в разделе содержатся типовые схемы монтажа камеры. Их следует принять к сведенью на этапе проектирования системы видеонаблюдения транспортных потоков с учетом индивидуальных параметров объекта.

Корректно выполненный монтаж камеры должен обеспечивать:

• соответствие изображения номерной пластины в кадре приведенным в предыдущем разделе требованиям;

• максимальное время нахождения номерной пластины в кадре.

Поэтому при установке камеры (как на автотрассе, так и на контрольно-пропускном пункте) необходимо придерживаться общих требований, перечисленных далее.

Для минимизации ложных срабатываний в процессе распознавания следует установить камеру таким образом, чтобы в кадр по возможности не попадали высококонтрастные предметы (например, рекламные щиты, деревья, решетчатые ограждения).

Для исключения засветки камера не должна быть направлена непосредственно на источники света (солнце, фонари) и на предметы с высоким коэффициентом отражения.

Во избежание искажений символов на изображении номерной пластины необходимо обеспечить оптимальные углы установки камеры. При наблюдении за транспортными средствами, движущимися по спуску или на подъём, следует учитывать также угол уклона дороги.

Вертикальный угол

Горизонтальный угол

Угол наклона

При монтаже следует следить за тем, чтобы крен автомобильного номера (его наклон относительно горизонтальной плоскости камеры) на изображении не превышал 5° — как по часовой, так и против часовой стрелки. При распознавании однострочных номеров с количеством символов не менее шести можно проверить корректность выбранного наклона камеры с помощью «правила одной линии»: воображаемая горизонтальная линия должна пересекать первый и последний символы строки номерной пластины.

Расстояние от места установки камеры до начала зоны обзора определяется фокусным расстоянием объектива. И, наоборот, если известно расстояние от места монтажа камеры до центра предполагаемой зоны контроля, необходимо обеспечить соответствующее фокусное расстояние объектива.

При использовании автономного ИК-прожектора угол ИК-излучения должен соответствовать углу обзора камеры. Согласование угла излучения ИК-прожектора с углом обзора объектива особенно важно при видеонаблюдении на дальних дистанциях, когда камера работает на пределе своей чувствительности.

Ниже приведены типовые схемы установки камер для целей распознавания автономеров.

Камера на КПП

При видеонаблюдении въездов-выездов на охраняемые территории зона транспортных средств в большинстве случаев не превышает 20 км/ч, т.е. можно использовать модуль распознавания автомобильных номеров в режиме Паркинг. При этом камера обычно устанавливается у края полосы:

• Высота размещения — выше уровня автомобильных фар.

• Расстояние от места монтажа до зоны фокуса — не менее 3 м.

Размещение камеры в непосредственной близости от предполагаемого места детекции номера, а также использование короткофокусных объективов, приводит к уменьшению глубины резкости и искажению изображения по краям (дисторсии), что нельзя допускать при распознавании.

Для раздельного контроля въезда и выезда рекомендуется устанавливать отдельные камеры на въезд и на выезд. При использовании одной камеры транспортные средства, движущиеся в различных направлениях, могут перекрывать друг друга. Кроме того, при достаточной ширине проезжей части желательно разграничить полосы движения не только разметкой, но и физически.

При использовании шлагбаумов зона контроля может начинаться непосредственно перед шлагбаумом. При этом камера устанавливается на расстоянии от линии шлагбаума.

При использовании ворот зона контроля не может начинаться непосредственно перед воротами, поскольку камера устанавливается, как правило, непосредственно на уровне ворот. В таком случае, для фиксации транспортного средства в зоне контроля используется стоп-линия, знак обязательной остановки или светофор.

При обслуживании нерегулируемого пункта пропуска, для ограничения транспортных средств в зоне контроля следует использовать искусственные неровности (например, «лежачие полицейские»); также возможны дополнительные средства — знаки ограничения скорости движения (до 5 км/ч) или обязательной остановки, стоп-линии и т.п.

В следующей таблице приведены примерные параметры монтажа камер для видеонаблюдения въездов-выездов на охраняемые территории, рассчитанные для камеры с размером матрицы 1/3". Данные параметры позволяют обеспечить минимальное расстояние от места установки камеры до зоны контроля заданной ширины. При монтаже также необходимо ориентироваться на качество изображения номерной пластины в зоне фокуса.

Размер матрицы — 1/3"
Высота установки, м	1	1,5	2	2,5	3	4
Ширина зоны — 3 м
Угол по вертикали, °	18	25	30	30	30	30
Фокусное расстояние, мм	5	5	6	7	8	11
Ближняя зона, м	1,3	1,6	1,9	2,6	3,5	5
Зона фокуса, м	3,1	3,4	3,5	4,3	5,2	7
Дальняя зона, м	∞	20	8,5	9	9,6	10

Ширина зоны — 6 м
Угол по вертикали, °	9	14	19	23	28	30
Фокусное расстояние, мм	5	5	5	5	5	6
Ближняя зона, м	1,7	2,2	2,5	2,7	2,7	4
Зона фокуса, м	5,7	6	5,8	5,9	5,6	7
Дальняя зона, м	∞	∞	∞	44	21	17

Примечание

В данной таблице приведены ориентировочные параметры. Настоятельно рекомендуется производить расчет параметров монтажа камер индивидуально, с помощью CCTV-калькулятора, учитывая конструктивные и функциональные особенности конкретных камер и условия эксплуатации.

Камера на автотрассе

При видеонаблюдении автотрассы камера обычно устанавливается на Г-образной опоре у края полосы или на арке-ферме над центром полосы.

Стандартная высота размещения — 4-6 (максимум — 20) метров.

Вертикальный угол наклона камеры регламентируется базовыми требованиями.

Исходя из высоты размещения, угла наклона и ширины захвата определяется расстояние до зоны контроля и, соответственно, фокусное расстояние объектива.

Чем выше установлена камера, тем больше вероятность попадания в кадр номеров транспортных средств, движущихся с очень малым расстоянием друг от друга (например, во время автомобильных пробок). Однако следует помнить, что с увеличением высоты установки растет искажение изображений номерных пластин, а размер символов граничит с минимально допустимым (или вовсе может не соответствовать требованиям). В таких ситуациях можно, уменьшив угол наклона камеры по вертикали и сменив фокусное расстояние объектива, сместить зону интереса на дальнее расстояние, чтобы изображения номерных пластин могли быть распознаны.

Современные IP-камеры могут перекрывать несколько (до 4-х) полос движения. Таким образом, можно уменьшить количество установленных на участке контроля камер. Однако при этом следует подбирать высоту установки, угол наклона и фокусное расстояние таким образом, чтобы минимизировать оптические искажения изображения (в частности, короткофокусные объективы приводят к значительным искажениям на периферии кадра).

В следующей таблице приведены примерные параметры монтажа камер для видеонаблюдения на автотрассе, рассчитанные для камеры с размером матрицы 1/3" и вариофокальным объективом 5–50 мм. Данные параметры позволяют обеспечить минимальное расстояние от места установки камеры до зоны контроля заданной ширины. При монтаже также необходимо ориентироваться на качество изображения номерной пластины в зоне фокуса.

Размер матрицы — 1/3"
Высота установки, м	4	6	10	15	20
Ширина зоны — 3 м
Угол по вертикали, °	30	30	30	30	30
Фокусное расстояние, мм	11	17	28	42	(56)*
Ближняя зона, м	5	8,2	15	23,6
Зона фокуса, м	7	10,4	17	26	(34,6)
Дальняя зона, м	10	13,5	20	29	(37,4)

Ширина зоны — 6 м
Угол по вертикали, °	30	30	30	30	30
Фокусное расстояние, мм	6	8	14	21	28
Ближняя зона, м	4	6,5	13	21,5	30
Зона фокуса, м	7	10,4	17	26	34,6
Дальняя зона, м	17	19,2	24	32	40,4

*В данном случае значение фокусного расстояния превышает диапазон значений, обеспечиваемых рекомендуемым вариофокальным объективом 5-50 мм.

Примечание

В данной таблице приведены ориентировочные параметры. Настоятельно рекомендуется производить расчет параметров монтажа камер индивидуально, с помощью CCTV-калькулятора, учитывая конструктивные и функциональные особенности конкретных камер и условия эксплуатации.

Рекомендации по выбору и настройке камеры и объектива

При выборе IP-камеры для целей распознавания пластин автомобильных номеров следует руководствоваться приведенными выше требованиями к получаемому изображению, рекомендациями по монтажу камер, а также; следующими рекомендациями. Следует учитывать, что в описании и конструкции конкретных камер могут отсутствовать отдельные параметры и настройки.

Общие параметры

Размер кадра: рассчитывается в зависимости от требований к минимально допустимым размерам распознаваемой пластины номера, расстояния от камеры до объекта, характеристик объектива и других параметров.

Частота кадров (fps): зависит от требований, режима работы и настроек модуля.

Цветность: Монохромная — рекомендуется; Цветная — допускается при необходимости (цветные камеры должны обладать полноценным режимом День/Ночь с убираемым отсекающим ИК-фильтром).

Кодек: MJPEG, MPEG-4, H.264 или H.265.

При выборе кодека и параметров сжатия видеопотока необходимо обеспечить максимально возможное сохранение мелких деталей и отсутствие артефактов в кадре.

При выборе типа битрейта — постоянного (constant bitrate, CBR) или переменного (variable bitrate, VBR), — предпочтительным является VBR.

Фотоматрица и усиление видеосигнала

Тип: ПЗС (CCD) или КМОП (CMOS) — не имеет значения.

У ПЗС-матриц немного лучше светочувствительность и меньше шумы, чем у КМОП-матриц. Более высокая светочувствительность обеспечивает лучшее изображение при низком освещении. Однако ПЗС-матрицы дороже и могут потреблять до 100 раз больше мощности, чем КМОП. Кроме того, при использовании ПЗС-матрицы иногда может присутствовать эффект «смиринга» (smearing), мешающий распознаванию номеров:

В настоящее время КМОП-матрицы вплотную приблизились по качеству изображения к ПЗС. В то же время, КМОП-датчики снижают общую стоимость камеры, поскольку содержат всю необходимую логику для построения камеры и предоставляют, по сравнению с ПЗС, больше возможностей для интеграции и больше функций.

Физический размер: 1/3" и больше (более важным является физический размер единичного пиксела фотоматрицы).

Размер единичного пиксела: 3.75 мкм (μm) и больше.

С ростом размера пиксела увеличивается качество видеоизображения при слабой освещенности.

Для расчета размера единичного пиксела (x ₁) нужно разделить ширину матрицы в мм на ширину матрицы в пикселах:

x ₁= w/W, где w — ширина матрицы, мм; W — ширина матрицы, пикселов.

Типовые размеры матриц в мм приведены в таблице ниже. Следует учитывать, что размеры конкретных матриц могут отличаться от типовых.

Физический размер матрицы	Размеры матрицы Ш × В (w × h), мм
4/3"	17,3 × 13,0
1"	12,8 × 9,6
2/3"	8,8 × 6,6
1/1,8"	7,2 × 5,3
1/2"	6,4 × 4,8
1/2,3"	6,16 × 4,62
1/2,5"	5,8 × 4,3
1/2,7"	5,4 × 4,0
1/3"	4,8 × 3,6
1/3,2"	4,54 × 3,42
1/3,6"	4 × 3
1/4"	3,6 × 2,7

Ниже приведен пример расчета для матрицы размером 1/3" и разрешением 1024 × 768: x ₁= 4,8/1024 = 0,0047 мм.

Чувствительность: 0,1-0,01 люкс (в сочетании со светосильным объективом).

Следует с осторожностью относиться к заявленным значениям чувствительности камеры ниже 0,003 лк, поскольку такой уровень чувствительности требует дополнительной обработки сигнала. Это значительно ухудшает качество изображения и вызывает смазывание быстро движущихся объектов, что в результате мешает распознаванию автомобильных номеров.

Чувствительность в ИК диапазоне: для круглосуточного распознавания номеров (камеры «день/ночь»).

Динамический диапазон: от 60 дБ (примерный коэффициент контрастности — 1:1000).

Функция расширенного динамического диапазона (WDR — wide dynamic range): рекомендуется к использованию. WDR улучшает качество изображения в условиях высококонтрастного освещения, что в итоге позволяет фиксировать детали в темных и светлых частях области обзора.

Объектив

Если камера обладает возможностью смены объективов, то очень важно выбрать подходящий объектив. Объектив, предназначенный для работы с матрицей размером 1/2”, будет работать с датчиками размером 1/2”, 1/3 ” и 1/4”, но не с датчиком 2/3”.

Если объектив предназначен для работы с матрицей меньших размеров, чем установлена в камере, то у изображения будут черные углы. Если объектив предназначен для работы с матрицей больших размеров, чем установлена в камере, то поле зрения будет меньше, чем возможности объектива, и часть изображения будет «утеряно» за пределами матрицы, создавая эффект телеобъектива (т.е. изображение будет выглядеть увеличенным).

Тип: Существуют три основных типа объективов:

С постоянным фокусным расстоянием — фокусное расстояние не изменяется.

С переменным фокусным расстоянием (вариофокальный) — обеспечивает переменное фокусное расстояние и, следовательно, различные поля зрения. Поле зрения может быть установлено вручную. Всякий раз при изменении поля зрения необходимо сфокусировать объектив вручную.

Трансфокатор — аналогично объективу с переменным фокусным расстоянием, позволяет выбрать различные поля зрения — за исключением того, что для трансфокатора нет необходимости перефокусировать объектив при изменении поля зрения. Фокусировка сохраняется во всем диапазоне фокусного расстояния (например, от 6 до 48 мм). Перемещение объектива может осуществляться вручную или механизировано (при дистанционном управлении). Если объектив обладает возможностью увеличения, то коэффициент увеличения (кратность) соответствует отношению максимального фокусного расстояния объектива к минимальному.

Для распознавания автономеров рекомендуется использовать объективы с переменным фокусным расстоянием (в том числе. трансфокаторы).

Разрешающая способность: количество пар линий на мм должно соответствовать физическому разрешению фотоматрицы.

При ознакомлении с характеристиками объектива, который потенциально может использоваться для распознавания автономеров, необходимо учитывать количество пар линий на мм (LP/mm, line pairs per millimeter), которое он способен спроецировать на фотоматрицу. Например, 5 темных и 5 светлых линий на мм формируют разрешение 10 линий на мм — т.е. 5 пар линий на миллиметр.

Для расчета точного количества пар линий на миллиметр, визуальную различимость которых объектив должен обеспечивать при известном размере фотоматрицы, следует разделить ширину матрицы в пикселах на ширину матрицы в мм, затем результат разделить на два. Для этого можно воспользоваться одной из следующих формул:

L _mm= (W / w) / 2 = (1 / x ₁) / 2, где

L _mm— количество пар линий на мм

W — ширина матрицы, пикселов

w — ширина матрицы, мм

x ₁— размер единичного пиксела, мм

Ниже приведен пример расчета для матрицы размером 1/3" и разрешением 1024 × 768: L _mm= (1024 / 4,8) / 2 ≈ 107 пар линий на мм.

Следует обратить внимание, что разрешающая способность объектива может определяться и другими факторами. В особенности разрешение объектива варьируется при различных значениях f-чисел (минимально при полностью открытой диафрагме). Минимальное значение разрешения приводится в технических характеристиках объективов. По мере закрытия диафрагмы разрешающая способность растет.

Ошибки в фокусировке также могут снизить разрешающую способность камеры.

Диапазон фокусного расстояния: рекомендуется 5-50 мм, 7-70 мм.

Диафрагменное число (f): 1.0, 1.2, 1.3, 1.4, 1.8.

Управление диафрагмой

P-Iris — рекомендуется к использованию, особенно в условиях переменной освещенности. Позволяет избежать эффекта дифракции (размытости изображения) и повышает глубину резкости изображения, позволяя осуществлять видеонаблюдение в широком диапазоне освещенностей и расстояний — как на парковках, так и на трассах. Это достигается за счет автоматического ограничения сужения отверстия диафрагмы при сильной освещенности. Также имеется возможность через пользовательский интерфейс камеры задавать пределы автоматического регулирования диаметра диафрагмы.

В ряде камер с диафрагмой P-Iris пользовательский интерфейс позволяет выставлять отверстие диафрагмы (по индексной шкале — от максимального до минимального). Благодаря этой функции можно отрегулировать предпочтительное положение диафрагмы, которое устанавливается при автоматическом регулировании для большинства условий освещения.

DC-Iris — допускается к использованию. В отличие от P-Iris, автоматически регулирует только экспонирование фотоматрицы. При раскрытии диафрагмы происходит влияние на глубину резкости, причем автоматическое регулирование этой качественной характеристики изображения не предусмотрено

Фиксированная или ручная диафрагма — допускается к использованию только для видеонаблюдения в условиях постоянной освещенности (например, на крытых парковках), когда нет необходимости постоянно подстраивать раскрытие. Экспозиция регулируется за счет увеличения выдержки и коэффициента усиления видеосигнала, что не дает такой гибкости, как при изменении раскрытия диафрагмы. Фиксированная диафрагма задана конструктивно при изготовлении объектива, ручная — задается при настройке объектива и автоматически в процессе работы не регулируется.

ИК-коррекция — при использовании ИК-прожектора необходимо выбрать объектив с инфракрасной коррекцией (компенсацией ИК-света): в маркировке таких объективов, как правило, присутствует индекс «IR».

Фокусное расстояние

Для подбора объектива должны быть известны три значения: физический размер фотоматрицы, расстояние между камерой и объектом наблюдения, а также ширина самого объекта наблюдения. Этих трех значений достаточно, чтобы с помощью CCTV-калькулятора (CCTV calculator) узнать необходимое фокусное расстояние объектива в мм (либо, наоборот, при известном фокусном расстоянии найти ширину зоны обзора на заданном расстоянии).

Помимо механических CCTV-калькуляторов, аналогичные калькуляторы доступны онлайн (например, на сайтах производителей объективов).

Кроме того, необходимое фокусное расстояние объектива можно приблизительно рассчитать с помощью формулы:

f = d * w / W, где

f — фокусное расстояние объектива, мм;

d — расстояние от камеры до объекта видеонаблюдения, м;

w — ширина фотоматрицы, мм;

W — ширина объекта видеонаблюдения, м.

От значения фокусного расстояния зависит угол обзора объектива. При определении нужного угла обзора необходимо помнить, что чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше угол обзора, и наоборот — чем меньше физический размер фотоматрицы, тем меньше угол обзора (с тем же фокусным расстоянием объектива).

В следующей таблице приведены рассчитанные с помощью стандартного CCTV-калькулятора зависимости фокусных расстояний и углов обзора от расстояния до объекта, ширины объекта и размера матрицы.

Расстояние до объекта, м	Ширина объекта, м	Размер матрицы	Фокусное расстояние, мм	Угол обзора, °
3	4	1/3	4	85
3	4	1/2	5	65
3	3	1/3	5	65
3	3	1/2	6	55
7	4	1/3	8	40
7	4	1/2	10	35
7	3	1/3	10	35
7	3	1/2	12	25
11	4	1/3	13	28
11	4	1/2	18	22
11	3	1/3	18	22
11	3	1/2	23	16
15	4	1/3	18	22
15	4	1/2	23	16
15	3	1/3	23	16
15	3	1/2	30	12

Глубина резкости

Глубина резкости означает расстояние перед точкой фокусировки и за ней, в пределах которого объекты резкие. При распознавании автономеров глубина резкости является важной величиной.

На глубину резкости влияют три фактора: фокусное расстояние, степень раскрытия диафрагмы и расстояние от камеры до объекта. Большое фокусное расстояние, большое раскрытие диафрагмы или малое расстояние между камерой и объектом ограничивают глубину резкости.

Конструкция многих современных объективов для целей видеонаблюдения предусматривает обеспечение большой глубины резкости в широком диапазоне фокусных расстояний.

Для отдельных объективов может понадобиться ручная настройка глубины резкости. В таком случае в первую очередь нужно установить фокусное расстояние. Затем задается задний фокус. Настраивать задний фокус следует производить либо при низком уровне освещенности (вечером или ночью), либо при искусственно сниженном уровне дневного света с помощью внешнего фильтра нейтральной плотности (ND-фильтра, обычно помещается перед объективом). В случае настройки заднего фокуса при дневном ярком освещении можно получить расфокусированное изображение ночью. Регулировка заднего фокуса должна выполняться при полном раскрытии диафрагмы (максимальное раскрытие диафрагмы нужно для уменьшения глубины резкости — таким образом можно проще и точнее отрегулировать задний фокус). Иногда точно настроить задний фокус затруднительно — в таком случае рекомендуется устанавливать фокус в бесконечность.

Следует иметь в виду, что при низкой глубине резкости номер может распознаться неверно. Это обусловлено тем, что приложение использует для распознавания несколько смежных кадров, полученных во время движения транспортного средства через зону контроля. При малой глубине резкости изображение номера может выйти четким только на одном кадре, а на остальных оно будет размыто.

Объективы с автодиафрагмой могут иметь две регулировки:

• Автомат или Автоматическая компенсация освещенности (Auto light control, ALC) — задает чувствительность схемы автоматического управления диафрагмой к изменениям уровня освещенности.

• Уровень (Level) — задает среднее значение диафрагмы.

Для таких объективов рекомендуется для регулировки Автомат выставлять среднее значение, а регулировку Уровень настраивать следующим образом: установить максимальное значение и направить камеру так, чтобы в объектив попадало максимальное количество света (при этом категорически запрещается направлять объектив непосредственно на солнце — это приведет к выходу фотоматрицы из строя); затем нужно уменьшать значение до тех пор, пока не появится изображение; далее нужно прикрыть объектив камеры на 5 секунд; после открытия объектива изображение должно снова появиться — если этого не произошло, необходимо повторить настройку.

Выдержка

Выдержка (скорость затвора, время экспозиции) является одним из критичных параметров при распознавании автономеров. Для распознавания номеров настоятельно рекомендуется использовать камеры с ручным регулированием выдержки.

Важно помнить, что при слишком длинной выдержке получается эффект «смазывания» символов номерной пластины на видеоизображении. Причём, во время просмотра видеозаписи они могут казаться четкими, но при покадровом просмотре искажения видны хорошо.

Для каждого из модулей существует диапазон рекомендуемых значений, которые должны задаваться для выдержки в зависимости от максимальной скорости движения транспортных средств в зоне контроля.

Максимальная скорость транспортного средства в зоне контроля, км/ч	Выдержка, с
17	1/200
20	1/250
90	1/1000
130	1/1500
180	1/2000

Кроме того, если угол поворота камеры по горизонтали к плоскости номерного знака превышает 10°, рекомендуется уменьшить значение выдержки в два раза, поскольку изображение номера в такой ситуации «смазывается» по нескольким осям.

Инфракрасная подсветка

Для круглосуточного распознавания номеров в зоне с переменной освещенностью требуется ИК-подсветка (с помощью встроенного или автономного ИК-прожектора). При этом необходимо выбрать камеру с чувствительностью фотоматрицы в ИК-диапазоне (т.н. камеру «день/ночь»). Камера должна быть оснащена объективом с инфракрасной коррекцией (компенсацией ИК-света) — в маркировке таких объективов, как правило, присутствует индекс «IR». В результате будет обеспечиваться информативное монохромное изображение плохо освещенного пространства.

Диапазон ИК-излучения: 850–880 нм, поскольку излучение в данном диапазоне обладает достаточной дальностью обнаружения и генерирует сравнительно слабое излучение видимого спектра.

Импульсный режим ИК-излучения. Рекомендуется использовать ИК-прожектор в импульсном режиме, когда импульс излучения синхронизируется с режимом работы электронного затвора (global shutter) — так обеспечивается более рациональное применение энергетических возможностей прожектора, продлевается срок его службы и экономится электроэнергия.

Угол излучения (при использовании автономного ИК-прожектора) должен быть равен углу обзора объектива. Если угол излучения ИК-прожектора меньше угла обзора видеокамеры, в поле зрения могут попадать посторонние источники света или хорошо освещенные предметы, что заставит электронный затвор отрабатывать по усредненной освещенности кадра и уменьшит время экспозиции (т.е. снизит чувствительность камеры). Согласование угла излучения ИК-прожектора с углом обзора объектива особенно важно при видеонаблюдении на дальних дистанциях, когда камера работает на пределе своей чувствительности.

Задний фокус и глубина резкости. Поскольку ИК-свет имеет бо́льшую длину волны и меньший показатель преломления по сравнению с обычным светом, плоскость сфокусированного изображения размещается немного позади плоскости фотоматрицы. Поэтому рекомендуется настраивать задний фокус объектива при ИК-свете — в этом случае глубина резкости будет минимальна, а объекты — в фокусе. Днем зона резкости увеличится до большего диапазона, компенсируя разницу между фокусом при ИК и нормальном свете.

ND-фильтры

При видеонаблюдении в условиях переменной освещенности (в частности, на улице) может возникнуть проблема переэкспонирования изображения. В таких случаях нужное f-число достигается путем комбинации средств механической диафрагмы и оптического нейтрально-серого фильтра (ND-фильтр, neutral density). Кроме того, этот тип фильтров удобен для минимизации глубины резкости при регулировке заднего фокуса или настройке уровня автоматической диафрагмы в дневное время.

Существуют встроенные и внешние ND-фильтры. Следует отметить, что очень важна оптическая точность ND-фильтров, так как при увеличении f-числа должна сохраняться разрешающая способность объектива, которая теоретически максимальна в середине диапазона установок механической диафрагмы и уменьшается по мере увеличения/ уменьшения f-числа (это отличается от эффекта глубины резкости). При этом необходимо учитывать вероятность снижения нейтрально-серым фильтром разрешающей способности объектива.

Характеристика фильтра может быть обозначена в различных вариантах:

ND***, ***X — блокировка света, во сколько раз фильтр ослабляет свет;

*.* ND — плотность;

Сила фильтра — количество ступеней экспокоррекции (шагов диафрагмы, f-число).

Блокировка света		Плотность	Сила фильтра, f
ND2	2X	0.3 ND	1
ND4	4X	0.6 ND	2
ND8	8X	0.9 ND	3
ND16	16X	1.2 ND	4
ND32	32X	1.5 ND	5
ND64	64X	1.8 ND	6
ND100	100X	2.0 ND	6 ⅔
ND256	256X	2.4 ND	8
ND400	400X	2.6 ND	8 ⅔
ND500	500X	2.7 ND	9
ND1000	~1,000X	3.0 ND	10
ND10000	~10,000X	4.0 ND	13
ND100000	~1,000,000X	6.0 ND	20

Можно комбинировать два или три фильтра (например, ND8 и ND100 вместе дадут фильтр с затемнением в 800 раз).