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動態車牌辨識是比較難作,但是不會比較貴!
2020/03/18 07:23:07瀏覽1553|回應0|推薦10

現在大家說的車牌辨識已經是人工智慧的一種應用,光是能夠辨識字元很清楚,背景也很單純的車牌已經不夠好了!所以我們這種研發者努力的目標,就是讓辨識軟體「看車牌」的方式與準度盡量跟請人去看的結果一樣,因為客戶多半不懂影像辨識,需要的也是可以取代人工的軟體,所以多說無益,就是盡量做到更接近真人辨識的程度就對了!

所以我一開始想賣自有車牌辨識產品時,就是鎖定要開發動態辨識的軟體,要跟人一樣,張開眼就連續盯著畫面中可能出現的車牌,努力找到車牌,盡量辨識,一次看不準沒把握就繼續累積資料,一直到「看清楚」或至少根據多次資料「猜出」一個最可能正確的答案!就是想做一個最人性化的軟體!

即使是動態辨識,基礎還是單張影像的辨識,就是所謂的辨識核心,最困難複雜的研究還是在一張張全景影像中,找到並正確切割出車牌→作幾何校正到車牌的標準大小形狀→再一一辨識字元!如果我可以在更複雜的環境中辨識更模糊歪斜的車牌,當然就會讓人覺得我的軟體更有智慧了!

但是當你持續挑戰更困難的辨識時總有極限,我常常在此貼出一些很困難狀況下辨識「成功」的照片,但當然不會每次都成功,無法辨識或辨識錯誤總會發生的,車牌爛到一個程度時,連不同的人看都會有不同答案的!我怎麼可能作出百分百會對的核心呢?譬如上圖中大家可以看到,切割出來的車牌都有點馬賽克了!如果那些馬賽克哪邊多一塊或少一塊,都有可能讓我辨識錯誤的。

現在一般的停車場車辨識系統還是以靜態辨識為主,原因就是他們需要極高的辨識正確率,沒有98%大概就要退貨了!所以當然是不敢像上圖那樣邊跑邊辨識的!即使用我的辨識核心,上圖狀況的整體辨識率也不會直接超過98%。所以靜態辨識就必須讓車子停到最理想的辨識位置之後,拍一兩張非常清楚不會認錯的照片來辨識,大概像下圖這樣:

如何知道車子已經就定位了呢?就需要一些非影像辨識的觸發裝置,像是感應壓力的地線,或紅外線阻斷裝置等等。這些都需要額外的硬體與工程,日後運作時當然也要維護,一旦故障就不會自動取影像辨識車牌了!算是一堆周邊設備在服侍車牌辨識核心上班,讓他只需辨識最好辨識的車牌,以保證高辨識率。

但是顯然這和「人工智慧」的距離有點遠?一般來說,如果是一個警衛,應該在車子距離近到可以看清楚車牌時就會開始作反應了!所以我三四年前就認為動態車牌辨識才是未來大家要的東西,靜態辨識遲早會被嫌棄的!真正的競爭重點,只是我們開發的動態辨識可以逼近到多像警衛辨識車牌的程度?

如果動態辨識做得好,當然就不必觸發裝置了!既然是連續辨識,你一定可以偵測出「車子來了沒?」,也知道它目前已經跑到甚麼位置?消極面你可以作動態偵測,畫面沒動就是沒車,你不必每張影像都作完整的車牌辨識,電腦運算量就會少很多了!很多廠商不願開發動態辨識,電腦成本太大也是原因之一!

但是相對來說,現在的電腦運算速度快又便宜,不用動態也是一種浪費,我可以做到用一台電腦同時動態辨識四個車道,已經可以符合一般停車場的需要了!反正一個場地買一台電腦本來就是必須的!買一台好電腦可以用上十年,不算浪費的!

另一方面,回到十年前,攝影機當然比照相機貴,即使一樣的價錢,解析度也比數位相機低很多。所以應該是沒有人用攝影機影像來辨識車牌的!現在呢?攝影機解析度夠高又便宜,還有誰在用數位相機辨識車牌嗎?當然都是直接買攝影機一兼二顧,即使作靜態車牌辨識不需要連續影像,也會買攝影機來拍,必要時可以調錄影帶嘛!

動態的另一個無形好處,也是讓它看起來更聰明的一個特徵,就是好像它「比較遠」就能提早判斷出車牌?事實是這樣的:個種車牌辨識核心如果參數放寬,本來就都可以辨識出很小的車牌,只是越小就像我前面舉的案例一樣,車牌越不清楚,馬賽克越嚴重,辨識準確率也會比較低了!

如果你只取一個辨識結果就下定論錯誤率當然會太高!但是如果是五張連續畫面的辨識結果來投票呢?車號正確的比率就會大增!原始辨識正確率只有八九成的較遠距離辨識。經過動態統計篩選出來的答案正確率就可以達到98%了!所以我才敢早早就讓軟體報出車號,通常確認車號時,車子距離柵欄都還有一個車身以上的距離呢!

這樣感覺上就會比靜態辨識聰明了,但是要多遠的距離才會有足夠的穩定判斷結果?如果真的太遠,原始辨識正確率還沒穩定過半,這些資料選出來的答案當然也不會穩定,當然最終不能比靜態辨識產品的辨識率低,不然就GG了!那多遠算是洽當?這就要看我的原始辨識核心辨識能力有多強?我也必須作很多實驗才能調整到最理想的狀態。

所以啦!要做好動態辨識主要是軟體開發的挑戰,要做好確實不容易!需要的硬體配合主要是高畫質的攝影機和運算效能較好的電腦,以現在的環境,我以一般規格的攝影機和電腦為參考基礎開發的軟體已經很好用了!不需要超級電腦,也不必用昂貴的攝影機,又可以省下採購安裝維護觸發裝置的費用,我的動態產品對客戶的系統建置來說其實是更省錢的!我相信未來一定是動態辨識的市場。

繼續延伸話題,算是踩一下靜態辨識的痛腳吧?因為攝影機不可能裝在車輛的正前方,一定都在側面,所以車輛距離近時就會變成如下圖這個樣子,不是不能辨識,但這就要考驗車牌辨識核心的斜角辨識能力了!即使是我的辨識核心,在這樣的角度辨識也是有難度的!反之,距離遠一點,如本文第一張圖那樣,反而車牌都是正面比較好辨識的!

結論就是:遠拍的車牌較小,但角度正面不易偏斜;近拍的車牌解析度高清晰,但是角度大變形嚴重,都有不利辨識的因素。所謂的辨識甜蜜區在哪裡?如果我想找一個作靜態辨識最好的位置,其實很難的!因為開車的駕駛也不會完全配合,車頭偏左偏右,或距離太貼近攝影機,都會造成斜角的很大差異,增加辨識難度。所以還是作「普查」比作「抽查」來得好!抽查時你只有一筆資料一個機會,總有錯誤的風險,但普查都還找不到正確答案的機會就非常非常小了!

( 心情隨筆工作職場 )
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引用
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