O que é uma câmara ANPR e como lê uma matrícula?

ANPR, LPR, ALPR, leitor de matrículas: a mesma coisa

Automatic number plate recognition é o termo usado no Reino Unido, na Europa e na Austrália. Nos EUA o mesmo sistema chama-se license plate recognition (LPR), automatic license plate recognition (ALPR) ou license plate reader. É sempre uma câmara mais um software: a câmara dá uma imagem nítida da matrícula, e o software encontra-a e transforma os caracteres em texto que pode ser comparado com uma lista.

É a lista que dá ao sistema a sua função: um parque de estacionamento abre a cancela a um carro registado e cronometra cada estadia, uma empresa regista quem entrou pelo portão e a polícia compara matrículas com veículos procurados. Os sistemas de velocidade média usam duas câmaras ANPR e o tempo que o carro demora entre elas; uma câmara ANPR sozinha não mede a velocidade.

Porque é que as matrículas são refletoras

Uma matrícula é revestida de película retrorrefletora: prismas minúsculos que devolvem a luz para a fonte em vez de a dispersar. É por isso que uma matrícula se acende com os faróis. A 3M indica para a sua película branca de matrículas 150 cd/lx/m² quando a luz vem quase de onde está o olho. Para parecer tão clara, uma superfície mate teria de ser 471 vezes mais clara do que um papel perfeitamente branco. O asfalto escuro tem cerca de um décimo do branco perfeito, por isso a matrícula devolve umas 4700 vezes mais luz do que a estrada.

Uma câmara com LED infravermelhos ao lado da objetiva é exatamente esse caso. A sua própria luz volta diretamente da matrícula e muito menos de tudo o resto, por isso à noite a matrícula é de longe o ponto mais claro da imagem.

3M PB Series 6750, tabela 1, película branca, em cd/lx/m². O ângulo de observação é o ângulo entre a luz e a objetiva visto da matrícula: cresce quanto mais longe o infravermelho estiver da objetiva e quanto mais perto estiver a matrícula. Medido em luz visível; nenhum fabricante publica o valor a 850 nm, mas os prismas refletem por reflexão interna total, que quase não depende do comprimento de onda.

Porque é que uma câmara comum tem dificuldades à noite

À noite uma câmara comum faz o contrário do que a matrícula precisa. Para ver uma cena escura mantém o obturador aberto o mais possível, muitas vezes 1/30 s, e aumenta o ganho. Um carro estacionado não é problema. Um em movimento é: a 30 km/h a matrícula percorre 28 cm em 1/30 s, e vista a 20° de lado isso é um rasto de 95 mm a atravessar a imagem, quase sete vezes os 14 mm que uma matrícula aguenta.

Sob o infravermelho da câmara, a matrícula também pode ficar sobreexposta numa imagem ajustada à rua escura, e os caracteres fundem-se numa mancha branca.

O que uma câmara ANPR faz de diferente

Uma câmara ANPR ajusta a exposição à matrícula. Usa um obturador muito rápido, ganho baixo e infravermelho próprio, muitas vezes pulsado ao ritmo do obturador, e muitas vezes um filtro que só deixa passar o comprimento de onda do iluminador. A matrícula, que devolve a luz com tanta força, sai limpa; o carro e a rua ficam escuros.

Por isso muitas câmaras ANPR têm dois canais: um monocromático para a matrícula e um a cores para o carro e o que o rodeia.

Tempo de obturador: a regra dos 14 mm

Os tempos de obturador que a Axis recomenda para captar matrículas seguem todos uma regra: enquanto o obturador está aberto, a matrícula pode mover-se no máximo cerca de 14 mm a atravessar a imagem. Conta o movimento perpendicular à linha de visão, por isso uma câmara a olhar ao longo da via para um carro que se aproxima pode usar um obturador mais lento do que uma que olha de lado.

Obturador mais lento que mantém o rasto abaixo de 14 mm (Axis, white paper License plate capture). O ângulo é entre a direção da câmara e a direção do carro.

Quantos píxeis precisa uma matrícula

A Axis põe o mínimo em 75 píxeis na largura da matrícula: abaixo disso os caracteres perdem contraste. A maioria do software de leitura pede 100 a 150. Uma matrícula europeia tem 520 mm de largura e uma americana 12 polegadas (305 mm), por isso a mesma câmara lê uma matrícula europeia de mais longe.

Maior distância a que uma câmara de 1920 píxeis de largura (1080p) ainda põe 100 píxeis na matrícula, o mínimo pedido pelo software de leitura. À noite, o infravermelho da câmara também tem de chegar até lá.

Ângulo e altura de montagem

A Axis recomenda manter o ângulo total entre câmara e matrícula abaixo de 30°. Acima disso os caracteres encurtam e a matrícula devolve menos luz da câmara: na tabela da 3M desce de 150 de frente para 26 a 30°, cerca de um sexto.

O melhor lugar é uma única via onde os carros abrandam: a cancela de um parque, um portão, um drive-through. O habitual é uma câmara por via, porque a matrícula tem de ficar grande e de frente para a câmara.

Planeie antes de comprar

No CCTVplanner o catálogo de câmaras tem um filtro para câmaras de leitura de matrículas. Coloque uma no portão, aponte-a ao longo da via, dê uma velocidade ao carro e abra a pré-visualização da câmara em 3D. Simula a matrícula sob o infravermelho da própria câmara e o rasto do obturador, de dia e de noite, e indica se a matrícula pode ser lida e, se não, o que o impede.

Simule a sua própria câmara de matrículas: planear uma câmara LPR →

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