Qu'est-ce qu'une caméra ANPR, et comment lit-elle une plaque ?

ANPR, LAPI, LPR, ALPR : une seule et même chose

Automatic number plate recognition est le terme du Royaume-Uni, de l'Europe et de l'Australie ; en France on dit lecture automatique de plaques d'immatriculation (LAPI). Aux États-Unis, le même système s'appelle license plate recognition (LPR), automatic license plate recognition (ALPR) ou license plate reader. C'est toujours une caméra plus un logiciel : la caméra fournit une image nette de la plaque, le logiciel l'y trouve et transforme les caractères en texte comparable à une liste.

C'est cette liste qui donne sa mission au système : un parking ouvre la barrière à une voiture enregistrée et chronomètre chaque séjour, une entreprise consigne qui a franchi le portail, la police compare les plaques aux véhicules recherchés. Les radars tronçons utilisent deux caméras ANPR et le temps mis par une voiture entre elles ; une caméra ANPR seule ne mesure pas la vitesse.

Pourquoi les plaques sont réfléchissantes

Une plaque d'immatriculation est recouverte d'un film rétroréfléchissant : de minuscules prismes qui renvoient la lumière vers sa source au lieu de la diffuser. C'est pourquoi une plaque s'illumine dans vos phares. 3M donne pour son film blanc 150 cd/lx/m² quand la lumière vient presque de l'endroit où se trouve l'œil. Pour paraître aussi lumineuse, une surface mate devrait être 471 fois plus claire qu'un papier parfaitement blanc. Un asphalte sombre vaut environ un dixième du blanc parfait : la plaque renvoie donc à peu près 4 700 fois plus de lumière que la route.

Une caméra dont les LED infrarouges sont juste à côté de l'objectif est exactement dans ce cas. Sa propre lumière revient directement de la plaque et beaucoup moins de tout le reste : la nuit, la plaque est de loin l'élément le plus lumineux de l'image.

3M PB Series 6750, tableau 1, film blanc, en cd/lx/m². L'angle d'observation est l'angle entre la lumière et l'objectif vu depuis la plaque : il augmente quand l'infrarouge est plus loin de l'objectif et quand la plaque est plus proche. Mesuré en lumière visible ; aucun fabricant ne publie la valeur à 850 nm, mais les prismes réfléchissent par réflexion totale interne, qui dépend à peine de la longueur d'onde.

Pourquoi une caméra ordinaire peine la nuit

La nuit, une caméra ordinaire fait l'inverse de ce dont une plaque a besoin. Pour voir une scène sombre, elle garde l'obturateur ouvert aussi longtemps que possible, souvent 1/30 s, et augmente le gain. Une voiture garée ne pose pas de problème. Une voiture qui roule, si : à 30 km/h la plaque parcourt 28 cm en 1/30 s, et vue à 20° de côté cela fait une traînée de 95 mm en travers de l'image, presque sept fois les 14 mm qu'une plaque supporte.

Sous l'infrarouge de la caméra, la plaque peut aussi se surexposer dans une image réglée pour la rue sombre, et les caractères se fondent en une tache blanche.

Ce que fait une caméra ANPR autrement

Une caméra ANPR règle son exposition sur la plaque. Elle utilise un temps de pose très court, un gain faible et son propre infrarouge, souvent pulsé au rythme de l'obturateur, et souvent un filtre qui ne laisse passer que la longueur d'onde de l'illuminateur. La plaque, qui renvoie si fortement sa lumière, sort nette ; la voiture et la rue deviennent sombres.

Beaucoup de caméras ANPR ont donc deux voies : une monochrome pour la plaque et une couleur pour la voiture et son environnement.

Temps de pose : la règle des 14 mm

Les temps de pose recommandés par Axis pour la capture de plaques suivent tous une règle : pendant que l'obturateur est ouvert, la plaque peut se déplacer d'environ 14 mm au plus en travers de l'image. Ce qui compte, c'est le mouvement perpendiculaire à la ligne de visée : une caméra qui regarde le long de la voie vers une voiture qui arrive peut poser plus longtemps qu'une caméra placée de côté.

Temps de pose le plus long qui garde la traînée sous 14 mm (Axis, livre blanc License plate capture). L'angle est celui entre l'axe de la caméra et la direction de la voiture.

Combien de pixels il faut pour une plaque

Axis place le minimum à 75 pixels sur la largeur de la plaque : en dessous, les caractères perdent du contraste. La plupart des logiciels de lecture en demandent 100 à 150. Une plaque européenne mesure 520 mm de large et une plaque américaine 12 pouces (305 mm) : la même caméra lit donc une plaque européenne de plus loin.

Distance maximale à laquelle une caméra de 1920 pixels de large (1080p) met encore 100 pixels sur la largeur de la plaque, le bas de ce que demandent les logiciels de lecture. La nuit, l'infrarouge de la caméra doit aussi porter jusque-là.

Angle et hauteur de montage

Axis recommande de garder l'angle total entre la caméra et la plaque sous 30°. Au-delà, les caractères se raccourcissent et la plaque renvoie moins de lumière : dans le tableau de 3M, elle passe de 150 de face à 26 à 30°, environ un sixième.

Le meilleur emplacement est une seule voie où les voitures ralentissent : la barrière d'un parking, un portail, un drive. La règle habituelle est une caméra par voie, car la plaque doit rester grande et face à la caméra.

Planifiez-le avant d'acheter

Dans CCTVplanner, le catalogue de caméras a un filtre pour les caméras de lecture de plaques. Placez-en une à votre portail, orientez-la le long de la voie, donnez une vitesse à la voiture et ouvrez l'aperçu caméra en 3D. Il simule la plaque sous l'infrarouge de la caméra et le flou de son obturateur, de jour comme de nuit, et indique si la plaque est lisible et, sinon, ce qui l'en empêche.

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