سامانه کارابین

بخش 1: شرح کلی – دوربین پلاک خوان Embedded (کارابین)

دوربین پلاک خوان embedded یک سخخت افزار جامع و واحد (All in one) دارای دوربین های رنگی و مادون قرمز، بخش الکترونیکی با قابلیتهای پردازش تصخویر،
کنترلی، پاوری و نیز سخیسختن نورپردازی ویژه تصخویربرداری از پلاک اسخت که فرآیند پلاک خوانی توسخط آن منفردا و بدون ارتباط با پردازنده یا واحد دیگری صخورت می
پذیرد. به عبارت دیگر پیش نیاز این سیستن، تامین تغذیه الکتریکی آن و خروجی آن پلاک و تصویر خودروهای عبوری است .
دوربین پلاک خوان embedded به صخورت Plug & Play و Power Over Ethernet می باشخد یننی پ از اتصخال منبع تغذیه به دوربین پلاک خوان embedded این دسختگاه به صخورت خودکار روشخن شخده و شخرو ع به پلاک خوانی می نماید. بدین ترتیب تمامی دغدغه های منمول در بکارگیری سخیسختن های پلاک خوان سخنتی )مبتنی
بر اجزاء جداگانه( در این سخیسختن حل شخده اسخت. هم نین این سخیسختن بر طبن اسختاندارد حفاظت شخرایط محیطی IP66 تولید شخده و محدوده گسخترده دمایی 55 تا 30 –
برای آن تنریف شده است

دوربین پلاک خوان embedded این شرکت با نام تجاری ” کارابین” اولین سامانه کاملا بومی در نوع خود است که کلیه مراحل طراحی سخت افزاری، سیستم سازی و همچنین هسته پردازشی آن توسط متخصصان ایرانی و متناسب با نیاز بومی ایران طراحی شده است. بدین ترتیب موتور پلاک خوانی آن مخصوص ایران پیاده سازی گردیده است و دارای تاریخ فارسی می باشد. گفتنی است با توجه به بومی بودن محصول و تسلط کامل بر کلیه بخش های سخت افزاری و الگوریتم های بکار رفته در این دوربین، امکان هرگونه اختصاصی سازی جهت هماهنگی با سایر سامانه های مرتبط نرم افزاری و سخت افزاری فراهم می باشد.

دوربین های پلاک خوان embedded مشابه خارجی، مبتنی بر الگوریتم های عمومی طراحی شده اند، به گونه ای که قابلیت قرائت پلاک تعداد قابل توجهی از کشورها را داشته باشند لکن عمومی بودن یک الگوریتم معمولا در تضاد با تخصصی بودن آن است به عبارت دیگر یک الگوریتم جهانی و عمومی لزوما در حوزه های تخصصی جواب مناسبی نخواهد داشت. از این روست که هسته پردازشی کارابین با درنظر گرفتن ویژگی های خاص پلاک های بومی ایران طراحی گردیده است به گونه ای که عملکرد هسته پردازشی embedded در تشخیص کاراکترهای مشابه نظیر “س” و “ص” و تمایز اعداد 2 با 7 و 2 با 3 به طور خاص بهینه سازی شده است.

همچنین در ایران پلاک معتبر قانونی در چندین رنگ تعریف شده است که بازتابش نوری آن ها بعضا متفاوت می باشد، اما دوربین پلاک خوان embedded کارابین با ایجاد بهترین هماهنگی بین بخش های دوربین، نور پردازی و پردازش بر این مشکل نیز فائق آمده است. در خروجی سیستم، تصویر رنگی مناسب از خودروها تهیه می شود که برای نورپردازی این تصویر رنگی در شب می توان از فلش یا نورپردازی پالسی استفاده نمود.

برای طراحی سخت افزار embedded این سامانه، طیف وسیعی از روش ها و سخت افزارهای به روز در لبه فناوری مورد بررسی و تست قرار گرفته است و حاصل این تلاش ها شناسایی جوان ترین موج های فناوری و بکارگیری سخت افزاری است که با فراهم نمودن ملزومات الگوریتم های بومی، بهترین کارایی و کمترین مصرف توان را فراهم ساخته است. همچنین سیستم تصویربرداری این دوربین برای پلاک خوانی اختصاصی سازی شده است به گونه ای که با بهره گیری از فریم ریت و سرعت شاتر بالا امکان بکارگیری سامانه برای پلاک خوانی خودروهایی که با سرعت های بالا حرکت کنند (بیش از 200 کیلومتر بر ساعت) فراهم شده است.

به لحاظ نرم افزاری نیز هسته الگوریتم پلاک خوانی دوربین کارابین، ویژگی های فنی متمایزی را داراست که علاوه بر غلبه بر مشکلات خاص پلاک های ایران (از جمله شباهت کاراکترها مثل «س» و «ص» و وجود پلاک در رنگ های متفاوت) قابلیت های دیگری از جمله مقاومت نسبت به سایه و یا حل مشکل پرسپکتیو زیاد در حالت دید کج و زاویه دار را فراهم ساخته است.

بدین ترتیب دقت خروجی دوربین پلاک خوان embedded کارابین به نحو چشمگیری در حالت تشخیص کاراکترها 99.5 درصد و در برای کل 8 کاراکتر پلاک، 96 درصد می‏باشد. این سامانه به صورت چند پلاکه (Multi Plate) پیاده سازی شده است به گونه ای که قرائت چند پلاک در یک فریم امکان پذیر است. همچنین امکان بکارگیری روش های Machine Vision برای استخراج جهت حرکت و موقعیت سه بعدی خودرو در این سامانه امکان پذیر است.

دوربین پلاک خوان embedded کارابین در طیف وسیعی از پروژه های ITS کاربرد داشته که به اختصار در زیر به آنها اشاره شده است:

  • ثبت تخلف ورودی به محدوده طرح ترافیک و زوج و فرد
  • ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز
  • کنترل خطوط BRT و ثبت تخلف تردد غیر مجاز در مسیرهای ویژه
  • سامانه ثبت تمامی ترددها قابل استفاده برای:
  • محاسبه سرعت میانگین و ثبت تخلف بر مبنای آن
  • ثبت تردد ورود خودروهای سنگین
  • مدیریت راه از طریق محاسبه طول سفر و ترددشماری
  • کشف خودروهای تحت تعقیب
  • ثبت تخلف سرعت لحظه ای بر مبنای پلاک
  • پلاک خوان پارکینگی
  • کنترل گذرگاه یک طرفه و ورود ممنوع
  • خودروی پلاک خوان جهت ثبت تخلفات پارک حاشیه ای
  • سامانه پرداخت الکترونیکی عوارض ETC یا ORT

بخش 2: قابلیت‌های عملکردی و هسته پردازشی

پردازنده داخلی دوربین کارابین به‌صورت Embedded  فرآیند پردازش تصویر و به‌طور خاص پلاک خوانی را به عهده گرفته به‌گونه‌ای که برای عملکرد کامل سامانه به جزئی دیگر و یا پردازنده بیرونی نیاز نخواهیم داشت. این هسته پردازش تصویر، به‌طور خاص برای پلاک خوانی توسعه‌یافته و با ترکیب روش‌ها و الگوریتم‌های مختلف این حوزه شاهد نیل به بالاترین دقت عملیاتی پلاک خوانی هستیم. گفتنی است این الگوریتم با بهینه‌سازی و پیاده‌سازی مناسب به‌صورت Real Time بر روی پردازنده Embedded اجرا می‌گردد.

قدرت و دقت هسته پلاک خوانی

با افزایش قدرت پردازنده‌های اقتصادی و توسعه فناوری پردازش تصویر شاهد رایج شدن روزافزون نرم‌افزارهای ANPR هستیم لکن هر الگوریتم معمول پلاک خوانی از چالش کارکرد در شرایط عملیاتی و جدی سربلند بیرون نمی‌آید در اینجاست که هسته پردازش تصویر پلاک خوانی بکار رفته در دوربین Embedded کارابین با تکیه‌بر سال‌ها سابقه به‌کارگیری در پروژه‌های ثبت تخلف (از سال ۲۰۰۷ تاکنون) و به‌کارگیری تجربیات جهت چکش‌کاری الگوریتم‌ها هم‌اکنون به حدی از بلوغ رسیده است که رقابت باقدرت و کیفیت آن برای هر نرم‌افزار یا سامانه مشابه امکان‌پذیر نیست. این هسته ارقام و حروف معرفی‌شده به آن را درصحنه تشخیص داده و رشته متنی پلاک را استخراج می‌نماید و نیز با بکار بستن الگوریتم‌های Machin Vision مکان سه‌بعدی پلاک در دنیای سه‌بعدی را محاسبه می‌نماید. سر خط رئوس قابلیت‌های ویژه هسته ANPR دوربین کارابین به شرح زیر است:

قرائت انواع پلاک در رنگ‌های متنوع:

پلاک‌های به رنگ‌های متخلف در برخی کشورها (ازجمله کشوری ایران) تعریف‌شده و قانونی می‌باشند و این تفاوت‌ها بعضاً تا به حدی است که نور بازتابشی در انواعی از پلاک در فرکانس‌های نوری و ساعات متفاوت شبانه‌روز کاملاً متضاد بوده و قرائت موفق چنین پلاک‌های در تمامی شرایط چالشی جدی می‌باشد اما سامانه نورپردازی و تصویربرداری و همچنین هسته ANPR دوربین Embedded کارابین دقیقاً متناسب کارکرد پلاک خوانی توسعه‌یافته و به‌صورت یکپارچه عمل می‌نماید که درنتیجه دوربین Embedded کارابین قادر به تشخیص و قرائت انواع پلاک‌ها در رنگ‌ها و اشکال متنوع می‌باشد.

تفکیک کاراکترهای شبیه به یکدیگر:

 در طراحی پلاک برخی کشورها تمایز و تفکیک‌پذیری کاراکترها از ابتدا در نظر گرفته‌شده است اما برخی کاراکترها در پلاک برخی کشورها شبیه و بعضاً خیلی شبیه به هم بوده و تفکیک آن‌ها مسئله‌ای جدی می‌باشد به‌عنوان‌مثال دو کاراکتر «س» و «ص» در پلاک‌های ایران بسیار شبیه هم بوده و تفکیک آن‌ها چالشی جدی است. اهمیت این موضوع در شرایطی حیاتی می‌شود که در برخی از شهرها بخش قابل‌توجهی از پلاک‌های یک شهر از کاراکترهای «س» یا «ص» تشکیل‌شده است و اگر سامانه‌ای قادر به تفکیک این دو کاراکتر نباشد در عمل باعث افت چشمگیر دقت نهایی پلاک خوانی آن خواهد شد. هسته ANPR دوربین Embedded کارابین به‌طور خاص برای تفکیک چنین حالاتی مقاوم‌سازی شده است که درنتیجه عملاً توانمندی چشمگیری برای تفکیک این کاراکترها برای سیستم به ارمغان آورده است. در شرایط کاملاً کاربردی در شهرهایی که بخش عمده پلاک‌ها حاوی کاراکترهای «س» و «ص» است هسته ANPR دوربین کارابین در تفکیک پلاک‌ها سرافراز بیرون آمده به‌گونه‌ای که تنها در تفکیک این دو کاراکتر بسیار شبیه، دقت بالای ۹۵ درصد به‌دست‌آمده است.

مقاومت نسبت به شرایط آب و هوایی:

انتظار به‌جایی است که یک دوربین ثبت تخلف در تمامی شرایط آب و هوایی قادر به عملکرد قابل‌قبول بوده و شرایط بد محیطی تأثیری چشمگیری در عملکرد آن ایجاد ننماید. بخشی از این موضوع مربوط به مقاومت سخت‌افزاری سیستم به شرایط محیطی است اما به لحاظ عملکرد قدرت هسته ANPR است که یک سامانه را در چنین شرایطی قدرتمند می‌سازد. در کشور ایران گستره آب و هوایی بسیار وسیع است و در عمل دوربین Embedded کارابین در اقلیم‌های بسیار گرم و خشک و بیابانی، تا اقلیم‌های بسیار سرد و کوهستانی بکار گرفته‌شده است و در عمل نتایج چشمگیر عملکرد آن در تمامی شرایط موفقیت‌آمیز بوده است.

پلاک خوانی چند پلاک:

تصویربرداری دوربین کارابین به‌صورت Wide می‌باشد پس طبیعتاً قرارگیری چند خودرو در تصویر محتمل خواهد بود طراحی الگوریتم و قدرت پردازشی دوربین پلاک خوان کارابین به‌گونه‌ای است که برای خواندن پلاک هر تعداد خودرویی که در تصویر قرارگرفته باشند مشکلی نداشته و همگی به تفکیک تشخیص داده‌شده و عملیات ثبت تردد و یا احیاناً تخلف هم‌زمان صورت می‌پذیرد. همچنین اگر روی یک خودرو چند نوع پلاک نصب‌شده باشد هسته پلاک خوانی کارابین به‌صورت اتوماتیک پلاک اصلی تعریف‌شده را تشخیص داده و آن را قرائت می‌نماید.

همچنین این دوربین Embedded توانمندی ویژه‌ای دارد که چندین نوع پلاک برای آن تعریف گردد و بدین ترتیب می‌توان با یک دوربین کارابین چندین نوع پلاک تعریف‌شده با استراکچرهای مختلف را به‌طور هم‌زمان تشخیص داده و قرائت نمود.

قرائت پلاک‌های تاریک، کثیف، ضربه خورده و…

هر نرم‌افزاری که به آن پلاک خوان نام دهند طبیعتاً در شرایطی پلاک‌ها را قرائت می‌کند اما ارزش و توانمندی یک هسته ANPR در قدرت عملکرد آن در شرایط تصاویر نامناسب نمایان می‌گردد. در شرایط عملیاتی با پلاک‌های روبرو می‌شویم که به دلیل کثیفی و خاک گرفتگی بسیار تاریک دیده می‌شوند و یا براثر تغییرات فیزیکی ازجمله محل نامناسب پرچ، ضربه خوردگی و شکستگی، قرارگرفتن زیر سپر خودرو یا پشت شیشه و مشکلاتی دیگر پلاک از حالت طبیعی و واضح خارج‌شده است. در چنین مواردی است که قدرت واقعی یک هسته ANPR محک خورده و مشخص می‌گردد. نمونه‌های از عملکرد موفق دوربین کارابین در ادامه آورده شده است:

قابلیت قرائت پلاک تحت پرسپکتیو و زاویه شدید

بسیاری از الگوریتم‌ها و نرم‌افزارهای پلاک خوان فقط در شرایطی که تصویر پلاک مستقیم و بدون اثر پرسپکتیو دیده شوند عملکرد مناسبی دارند اما مرحله‌ای در هسته پردازشی دوربین کارابین پیش‌بینی‌شده است که اثر پرسپکتیو و کج و کولگی‌های پلاک را از بین برده و بدین ترتیب با این پیش‌پردازش دوربین Embedded کارابین قادر خواهد شد که پلاک خودروهایی که در حال گردش به راست و چپ هستند و یا نامناسب نصب‌شده‌اند را قرائت نماید. همچنین این توانمندی در شرایط ثبت تخلف پارک حاشیه‌ای که پلاک‌ها به‌صورت کج و با اثر پرسپکتیو زیاد دیده می‌شوند کاربرد خواهد داشت.

افزودن پلاک با ساختار جدید به هسته پردازشی

هسته پردازش تصویر ANPR دوربین کارابین به‌صورت عمومی و با آینده‌نگری طراحی‌شده است به‌گونه‌ای که در کوتاه‌ترین زمان می‌توان هر نوع استراکچر و کاراکترهای جدید را به آن افزود و بدین ترتیب دوربین کارابین برای کاربرد در کشورهای مختلف کاربردی خواهد بود. در کشور ایران نیز انواع پلاک‌های زیر مجاز می‌باشد که هم‌اکنون دوربین کارابین قابلیت قرائت هم‌زمان تمامی آن‌ها را دارد.

همان‌طور که می‌بینیم تنها در کشور ایران انواع مختلف پلاک با استراکچرها، کاراکترها و حتی رنگ‌ها و بازتابش های مختلف وجود دارد و قرائت هم‌زمان همین مجموعه پلاک (در عمل انواع پلاک دیگری نیز در ایران تردد می‌کنند که اینجا آورده نشده است) نشان از قدرت و عمومیت هسته پردازش تصویر پلاک خوانی دوربین Embedded کارابین است.

شایان ذکر است که افزودن کاراکترهای جدید و یا حتی استراکچر جدید (پلاک کشور جدید) برای تشخیص و خواندن در مدت زمان کمتر از دو هفته امکان‌پذیر می‌باشد.

تصویربرداری خاص پلاک خوانی

موفقیت نتیجه نهایی پلاک خوانی تنها به قدرت هسته پلاک خوانی ANPR آن وابسته نبوده و تهیه تصویر مناسب از پلاک نیز پیش‌نیاز این موضوع است. برای این مهم بهترین المان‌های تصویربرداری و قطعات اپتیکی مربوطه با مهندسی خاص تصویربرداری از پلاک در دوربین کارابین جمع‌آوری‌شده و با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند بازخور پذیر، بهترین تنظیمات جهت تصویربرداری از پلاک اعمال می‌شود.

پروژکتور مادون‌قرمز

به‌منظور نورپردازی در شب برای قرائت پلاک و همچنین غلبه بر شرایط نامناسب نوری (ازجمله سایه) همواره دوربین‌های پلاک خوان مجهز به پروژکتورهای مادون‌قرمز می‌باشند. اما هر چه قدر قدرت این پروژکتور قوی‌تر باشد در عمل نسبت سیگنال به نویز در ورودی پردازش تصویر بهتر شده و طبیعتاً نتیجه عملکرد نهایی بهتر خواهد بود. به عبارت دیگر صرف‌نظر از تفاوت قدرت هسته‌های پردازش تصویر پلاک خوانی، اگر تصویر مناسب‌تری برای هر الگوریتم تأمین نماییم طبیعی است که انتظار عملکرد بهتری از خروجی آن خواهیم داشت. در دوربین Embedded کارابین پروژکتور مادون‌قرمز توان بالا تعبیه‌شده است (با شار نوری Luminous Flux برابر با ۲۰۰۰۰ mW ) که به‌طور چشمگیری بالا می‌باشد.

بدین ترتیب دوربین Embedded کارابین یکسر و گردن از سایر محصولات مشابه فقط در باب تصویربرداری از پلاک که پیش‌نیاز پردازش‌های بعدی است بالاتر می‌باشد. برخی از محصولات مشابه پروژکتور مادون‌قرمز داخلی ضعیفی داشته و یا به‌طور کل فاقد این تجهیز می‌باشند لذا اجباراً پروژکتور مادون‌قرمز آن خارج از بدنه دوربین نصب‌شده است.

تنظیمات نوری:

برای تصویر ایده آل علاوه بر به‌کارگیری سخت‌افزار قوی و مناسب به تنظیم دقیق سامانه نورپردازی و تصویربرداری نیاز داریم. الگوریتم داخلی دوربین Embedded کارابین از سازوکار بازخور از تصاویر تهیه‌شده از پلاک خودروها برای تنظیم دقیق‌تر بخش‌های نورپردازی و تصویربرداری استفاده نموده و بدین ترتیب با ترکیب شرایط محیطی و بازخور از پلاک خودروهای درون صحنه بهترین تنظیمات برای تصویربرداری توسط سیستم به‌طور هوشمند اعمال می‌گردد. گفتنی است که بسیاری از سیستم‌های مشابه برای تنظیم نوری دوربین و پروژکتور خود سناریوی مشخصی ندارند و درنتیجه یا از حالت اتوماتیک بر اساس شرایط محیطی کل صحنه استفاده می‌کنند که بازتابش های شدید و حالات سایه برای سیستم نقطه ضعف خواهد بود و یا تعداد زیادی تصویر با نورگیری‌های متفاوت تهیه می‌کنند به‌گونه‌ای که امید داشته باشند که تصویر مناسب در بین این فریم‌ها باشد لکن این روش نیز هزینه پردازشی قابل‌توجهی به سیستم اعمال می‌کند که در عمل عرصه برای به‌کارگیری الگوریتم‌های قوی‌تر پردازش تصویر تنگ خواهد شد.

بخش 3: ویژگی های سخت افزاری

دوربین embedded کارابین یک سامانه صنعتی برای کاربردهای جدی ترافیکی در شرایط کاملاً عملیاتی است. بدین منظور در انتخاب سخت‌افزارها و پیاده‌سازی روش‌های تولید، سعی شده است که بهترین قطعات مناسب انتخاب شده و با روش‌های اصولی و دقیق این سامانه تولید گردد. ره‌آورد این دقت‌ها و تلاش‌ها، اخذ استاندارد  اروپا و همچنین گواهی‌نامه توانمندی فناوری سازمان تحقیقات و پژوهش‌های صنعتی ایران است.

و نیز به‌صورت عملیاتی صدها سامانه از این دوربین در اقلیم گسترده ایران نصب‌شده و از جنوبی‌ترین نقاط گرم و شرجی ایران (استان خوزستان و بوشهر) و نقاط گرم و بیابانی (یزد و کرمان) تا نقاط سرد کشور (استان همدان و کردستان) درراه‌های و شهرهای کشور نصب گردیده و پس از گذشت فصل‌ها به‌صورت عملیاتی فعال می‌باشند.

مسائل مربوط به پاور

یکی از مهمترین مزایای استفاده از تکنولوژی embedded کاهش میزان مصرف انرژی است که از این طریق گزینه های جدیدی برای تامین تغذیه الکتریکی دوربین پلاک خوان embedded فراهم شده است که سرعت عملیاتی شدن پروژه های ITS  مربوطه، به صورت چشمگیری افزایش یافته است و تهیه زیرساخت های مزبور تسهیل می گردد. البته فراموش نشود که از این راه به حفظ محیط زیست کره زمین نیز کمک می شود!

برای ولتاژ ورودی تغذیه دوربین پلاک خوان embedded کارابین محدوده ولتاژی وسیع 72-36 ولت در نظر گرفته شده است که بدین ترتیب قابلیت های زیر برای بکارگیری سیستم فراهم می شود:

Power Over Ethernet

دوربین های پلاک خوان embedded کارابین منطبق بر استاندارد (IEEE-802.3at PoE+) و (UPOE) طراحی شده است و بدین ترتیب کابل کشی سیستم به شدت تسهیل می گردد. به عبارت دیگر برای استفاده از دوربین کارابین تنها به یک سیم نیاز است که هم اطلاعات و هم تغذیه از طریق آن منتقل می گردد.

استفاده از باطری:

از  آن جایی که محدوده ولتاژ ورودی دوربین پلاک خوان embedded کارابین وسیع است به عنوان برق پشتیبان به راحتی و با کمترین هزینه می توان از باطری استفاده نمود، بدین ترتیب با موازی کردن باطری و با ورودی پاور دوربین پلاک خوان می توان در هنگام قطعی برق اصلی از باطری پشتیبان استفاده نمود که با توجه به حد پایین ولتاژ ورودی حتی با افت ولتاژ باطری تا 36 ولت نیز سیستم فعال خواهد ماند. در نتیجه به صورت مناسبی از ظرفیت باطری استفاده می گردد و حد بالای ولتاژ ورودی حفاظت از دوربین سیستم پلاک خوان embedded را در حالت شارژ باطری تضمین خواهد کرد.

همچنین گفتنی است با توجه به مصرف پایین سیستم با یک باطری ساده و کوچک تا ساعت ها می توان تغذیه پشتیبان مناسب برای سیستم فراهم نمود.

سولار:

ارمغان کاهش مصرف در دوربین پلاک خوان embedded کارابین امکان استفاده از سولار برای تامین تغذیه الکتریکی آن می باشد که بدین ترتیب بکارگیری سیستم در مکان هایی که دسترسی به زیرساخت برق دشوار و مستلزم هزینه فراوان است را امکان پذیر می نماید. بدین ترتیب می توان با غلبه بر بزرگترین گلوگاه پروژه های ITS به صورت اثربخشی در هر کجا که نیاز به بکارگیری چنین سامانه هایی باشد از آن بهره برد که با توجه به طیف گسترده سیستم هایی که بر اساس سامانه پلاک خوان embedded کارابین تعریف شده است اهمیت موضوع دوچندان می شود. گفتنی است که هم اکنون حداقل شبکه ارتباطی تلفن همراه در اکثر راه های کشور و شبکه های قوی تر WiMax در شهرها فراهم شده است و با حل مشکل تامین برق در وسط بزرگراه ها یا جاده های بین شهری، مشکل زیرساختی قابل توجه دیگری، مجری پروژه را برای بکارگیری دوربین پلاک خوان embedded کارابین محدود نخواهد کرد.

پروژکتور و تصویربرداری

برای دوربین Embedded کارابین سه پروژکتور متفاوت در نظر گرفته‌شده است که هر یک عملکرد خاص خود را دارد برای نورپردازی در دوربین پلاک خوانی پروژکتور مادون‌قرمز ۸۵۰nm باقدرت ۲۰۰w در نظر گرفته‌شده است که در عمل شار نور خروجی آن (Luminous Flux) برابر با ۲۰۰۰۰ mW می‌باشد. تمامی پروژکتورهای دوربین کارابین به‌صورت پالسی توسط بورد الکترونیکی مدیریت سامانه کنترل می‌شود پس درنتیجه میزان مصرف مؤثر الکتریکی آن‌ها به‌شدت پایین می‌باشد.

برای روشن کردن پلاک خودروها در شب و تهیه تصویری که پلاک خودرو در تمامی ساعات شبانه‌روز در آن واضح باشد چند LED با نور مرئی سفید نیز داخل کارابین تعبیه‌شده است این پروژکتور داخلی گرچه به‌صورت پالسی عمل می‌نماید لکن به چشم آدمی به‌صورت پیوسته نمایان است.

علاوه بر پروژکتورهای داخلی در کنار کارابین بر روی دکل روشنایی پروژکتور خارجی‌ای نصب می‌گردد که وظیفه روشن نمودن صحنه برای تهیه تصویر مناسب رنگی از بدنه خودرو در تمامی ساعات شبانه‌روز را بر عهده دارد. این پروژکتور نیز با استفاده از ماژول‌های LED طراحی‌شده و به‌صورت پالسی توسط بورد الکترونیکی کارابین کنترل می‌گردد. برای پروژکتور خارجی سه mode کاری پیاده‌سازی شده است

حالت پالسی:

در این حالت نور پروژکتور به‌صورت پیوسته ملایم به چشم آمده و سیستم به‌صورت نامحسوس از تمامی خودروها تصویر رنگی تهیه می‌نماید.

عملکرد به‌صورت فلش:

پروژکتور به‌صورت عادی خاموش است اما در صورت بروز تخلف پروژکتور با درخشش شدید مدت کوتاهی روشن‌شده و علاوه بر تهیه تصویر مناسب رنگی از خودروی خاطی باعث تنبه راننده متخلف نیز خواهد شد.

سازوکار ترکیبی:

در حالت معمول نور پروژکتور به‌صورت پالسی عمل می‌نماید اما با بروز تخلف، نور شدید نیز در صحنه درخشش می‌یابد. در حالت ترکیبی نیز تصویر رنگی از تمامی خودروهای حاضر در صحنه تهیه می‌شود و هم فلش زدن سیستم باعث تنبه متخلفان خواهد بود.

نصب آسان

یکی از مهم‌ترین علل کاربرد روزافزون سامانه‌های All in one سهولت در نصب و به‌کارگیری آن‌هاست. سامانه‌های ثبت تردد و یا دوربین‌های ثبت تخلف سنتی دارای اجزا متعدد و گسسته بوده که نصب و هماهنگی این اجزا با یکدیگر برای عملکرد صحیح نهایی سیستم هزینه‌بردار و مستلزم صرف زمان است. اما یک دوربین Embedded که طراحی مناسبی برای آن صورت گرفته باشد تنها به تأمین زیرساخت‌های حیاتی نیاز داشته و پس‌ازآن عملکرد کامل سامانه توسط خود دوربین All in one به‌صورت Plug and play انجام می‌شود. برای نصب آسان دوربین Embedded کارابین موارد زیر در طراحی مدنظر قرارگرفته است:

مدیریت کابل

برای ارتباط دوربین کارابین با منبع تغذیه، شبکه ارتباطی، ورودی و خروجی‌های الکترونیکی و… دو یا سه رشته کابل از گلندهای انتهایی دوربین خارج‌شده است که به‌منظور سهولت سیم‌کشی و نصب آسان سامانه دو گزینه برای مدیریت کابل‌ها طراحی گردیده است که اولین راهکار استفاده از کانکتورهای مناسب شرایط بیرونی به‌صورت آب‌بند است که کابل‌های ارتباطی از این طریق به دوربین کارابین متصل می‌شود.

راهکار دوم استفاده از جعبه مدیریت کابل و بورد الکترونیکی تقسیم سیگنال‌ها است که کابل‌های خروجی از کارابین به‌صورت مستقیم وارد این جعبه شده و در این جعبه آب‌بند، کانکتورهای استاندارد شبکه و سایر اتصالات برای برقراری ارتباط دوربین با فضای بیرونی تعبیه‌شده است.

این راه‌حل دست آورد دیگری نیز فراهم ساخته است که بر روی این بورد، المان‌های حفاظتی و ایزوله سازی پیاده شده است که اگر مشکلی در سیم‌کشی‌ها و اتصالات پیش بیاید، پیش از آسیب دیدن قطعات داخل کارابین، این قطعات و فیوزها جلوی مشکل را گرفته و خطر به داخل کارابین منتقل نگردد.

زیرساخت برق و شبکه

دوربین کارابین با بهره‌گیری از سخت‌افزار Embedded مصرف الکتریکی بسیار پایینی (کمتر از ۲۵ وات) داشته و محدوده ولتاژ ورودی آن نیز به‌طور وسیع از ۲۴ تا ۷۲ ولت در نظر گرفته‌شده است. بدین ترتیب تأمین انرژی الکتریکی این سامانه با کمترین توان و حتی با صفحات سولار امکان‌پذیر خواهد بود. همچنین با توجه به الگوریتم‌های فشرده‌سازی تصاویر و ترددها در این دوربین می‌توان با بهره‌گیری از شبکه‌های با عرض باند پایین ازجمله شبکه‌های مبتنی بر زیرساخت تلفن همراه اطلاعات تولیدشده توسط دوربین را به‌آسانی به مرکز مانیتورینگ و سرور مرکزی ارسال نمود. همچنین سازوکارهایی برای اتصال توامان از طریق دو بستر شبکه (مثلاً اینترنت و شبکه محلی رادیویی) به سرور اندیشیده شده است که بالاترین پایداری را فراهم سازد. بدین ترتیب دو چالش زیربنایی در به‌کارگیری سیستم‌های ITS برای مجریان و کارفرمایان این حوزه حل و فصل شده است.

تنظیمات و کالیبره کاربرپسند

برای عملیات پلاک خوانی دوربین کارابین وابسته به کالیبره خاصی نیست و پس از نصب سامانه فعال می‌باشد اما برای کاربردهای سرعت‌سنجی و برای افزایش دقت عملکرد کلی سامانه سازوکار کالیبره‌ای در نظر گرفته‌شده است که به‌آسانی با تهیه چند عکس مرجع می‌توان پارامترهای دوربین را استخراج نموده و سیستم را کالیبره نمود. همچنین برای تنظیمات عمومی سیستم ازجمله IP و نام و آدرس و… نیز رابط گرافیکی تحت وب کاربرپسندی طراحی‌شده است که یک تکنسین با حداقل دانش لازم از شبکه و موضوع به‌راحتی قادر به راه‌اندازی سامانه خواهد بود.

دکل

بهطور سخنتی دکل دوربینهای ثبت پلاک بهصخورت بازودار بر روی جاده یا خیابان نصخب میشخود و طبینی اسخت که تصخویر بهتر و همپوشخانی کمتری در این حالت در
تصخویر شخاهد خواهین بود. لکن به لحاظ پردازشخی با توجه به ماژول پیشپردازشخی که در هسخته پردازش تصخویر دوربین کارابین در نظر گرفتهشخده اسخت قابلیت حذ اثر
پرسخخپکتیو و قرائت پلاکهای با زاویه نیز ممکن میباشخخد. که بدین ترتیب میتوان دوربین Embedded کارابین را بر روی دکلهای بدون بازو و یا روی دیوار و تجهیزات
موجود در خیابانها و راهها نیز نصب نمود.

هم نین یک دکل اسخختاندارد خاص کاربرد ترافی کی و دوربین کارابین طراحی گردیده اسخخت که به کارفرمایان و مجریان اسخختفاده از این دکل با ارائه نقشخخه کامل
پیشخنهاد میگردد. در این طراحی تمامی کابلکشخیها از داخل دکل صخورت گرفته و در بالای بدنه دکل فضخایی برای نصخب تجهیزات جانبی ازجمله باطری و سخویچ و…
تنبیهشخده اسخت که نیاز به کافوی زمینی و یا باک روی دکل را برطر میسخازد. بدین ترتیب سخامانهای بهطور کل زیبا و شخ کیلتر
و با امنیت بالاتر نسبت به نصب کافوی زمینی و یا باک اضافه روی دکل را شاهد خواهین بود.
بنلاوه بهعنوان یک راهکار حرفهایتر، دکلی بهصخورت آسخانسخوری طراحی گردیده اسخت که دوربینها بر روی بخش متحرک
آن نصخخب گردیده و سخامانه بهوسخیله یک وینچ برقی یا دسختی، پایین میآید. بدین ترتیب نصخخب و تنظین سخامانه و از آن مهنتر
نگهداریهای دورهای بدون نیاز به خودروی بالابر صورت میپذیرد. هم نین این دکل بازوی روی جاده نداشته، و بدین ترتیب علاوه
بر زیبایی و ش کیل بودن، بازوی مزاحن برای محمولههای ترافی کی روی جاده نیز نخواهین داشت.

واحد کنترل الکترونیکی

مدارات الکترونیکی داخل دوربین Embedded کارابین علاوه بر وظایف پردازشی و عملکرد ثبت تردد و تخلف وظیفه پایش سنسورها و کنترل وضعیت داخلی سامانه را نیز بر عهده داشته که این مهم در واحد کنترل الکترونیکی کارابین رخ می‌دهد. اهم وظایفی که این واحد بر عهده دارد به شرح زیر است:

Watch Dog چندلایه

یک تجهیز ITS ازجمله دوربین Embedded کارابین ممکن است در جاده‌های دوردست و یا نواحی نصب شود که دسترسی فیزیک به آن مشکل و هزینه‌بردار باشد لذا بدیهی است که این سامانه بایستی تا حد ممکن خودگردان بوده و بتواند از پس مشکلات پیش‌بینی‌نشده برآید. برای این منظور سازوکار چندلایه نگهبان برای سامانه پیش‌بینی‌شده است که در صورت بروز مشکل سیستم را بازسازی نماید یک‌لایه از این سازوکار Watch Dog سخت‌افزاری است که در صورت بروز مشکل با عملیاتی ازجمله ریست سخت‌افزاری برای  فائق آمدن بر مشکل تلاش خواهد نمود.

ورودی خروجی‌های الکترونیکی

برای سیستم تعدادی  ( General-purpose input/output GPIO) در نظر گرفته‌شده است که دو عدد از آن‌ها Digital Input برای دریافت سیگنال‌های ورودی و چهار عدد نیز Digital Output جهت تولید سیگنال‌های خروجی است. از GPIO برای اتصال موارد زیر می‌توان بهره برد:

  • دریافت سیگنال وضعیت چراغ‌راهنمایی برای سیستم ثبت تخلفات عبور از چراغ‌قرمز
  • اتصال به راهبند برای فرمان دادن به آن و دریافت وضعیت از سنسورها
  • روشن و خاموش کردن چراغ، پروژکتور، آژیر یا چراغ‌راهنما
  • عملکرد به‌عنوان دزدگیر
  • اتصال به لوپ مغناطیسی
  • دریافت سیگنال انواع کلید یا میکرو سوئیچ و یا سنسورهای نوری
  • تولید سیگنال لازم برای فعال شدن سیستم PreSet دوربین‌های نظارتی

تمامی این ورودی و خروجی‌ها به‌صورت ایزوله شده الکترونیکی است که مشکلات اتصالی و حتی ولتاژهای ناخواسته باعث تخریب مدارات حساس داخلی دوربین کارابین نشود.

سنسورهای اندازه‌گیری دما

برای هر دوربین Embedded کارابین سه عدد سنسور دما در نظر گرفته‌شده است که دمای قسمت‌های مختلف را پایش نموده و بدین ترتیب به کاربر این امکان را می‌دهد که بر اساس این اندازه‌گیری‌ها، کنترل روی قسمت‌های مختلف سامانه جامع داشته باشد. یکی از این سنسورها داخل کارابین قرارگرفته و دمای داخلی آن را اندازه‌گیری نموده و دو سنسور دیگر برای سنجش دمای هوای بیرون و باکس بیرونی تجهیزات تعبیه‌شده است. تمامی اندازه‌گیری‌های دما در سامانه به‌منظور رجوع‌های بعدی ثبت می‌گردد.

تجهیزات جانبی

برای افزایش کارایی یا اضافه کردن قابلیت های جدید به دوربین پلاک خوان embedded کارابین تجهیزات جانبی متنوعی در نظر گرفته شده است که به شرح زیر می باشد:

GPS:

با افزودن این تجهیز، امکان اضافه کردن سامانه موقعیت یاب جهانی به دوربین embedded برای تنظیم دقیق زمان سیستم و همچنین استخراج موقعیت مکانی آن فراهم می شود. تنظیم ساعت تابستانی به صورت اتوماتیک متناسب با قانون کشور ایران در سیستم تعبیه شده است بدین ترتیب اطلاعات ارائه شده به همراه هر عکس خروجی دارای زمان و مکان کاملا معتبر و دقیق خواهد بود.

Wifi:

افزودن ماژول شبکه بی سیم wifi درون دوربین پلاک خوان embedded کارابین دسترسی محلی به سیستم را به صورت آسان امکان پذیر می‏سازد. بدین ترتیب برای تخلیه محلی دستگاه و یا دسترسی remote به تنظیمات آن می توان بدون نیاز به اتصال سیم به دوربین (که ممکن است در جایی دور از دسترس باشد) از این امکان بهره برد.

تجهیزات ارتباطی:

در بسیاری از پروژه های ITS زیرساخت شبکه از طریق فیبر نوری یا ارتباطات رادیویی ایجاد می شود که در این حالت با اتصال دوربین پلاک خوان embedded کارابین از طریق Ethernet به شبکه، ارتباط مدنظر برقرار می گردد اما در برخی پروژه ها برقراری ارتباط از طرق مذکور هزینه بردار و دشوار است. در این حالات می توان با استفاده از ارتباطات بی سیم مبتنی بر شبکه تلفن همراه از جمله GPRS ،  3G، EDGE ، 4G و WiMax از دوربین فوق بهره گرفت. بدین ترتیب با غلبه بر مشکل تهیه پاور سیستم از طریق سولار و حل مشکل ارتباطات از طریق شبکه موبایل که امروزه علاوه بر شهرها در بسیاری از راه ها نیز فعال می باشد می توان ادعا نمود که مشکل بغرنج دیگری برای بکارگیری سامانه های ITS و هوشمندسازی جاده ها باقی نمانده است.

بورد توسعه ورودی و خروجی

یک بورد الکترونیکی تحت شبکه با رابط ارتباطی Ethernet در کنار دوربین کارابین طراحی گردیده است که در مواقعی که نیاز به کنترل تعداد بیشتری ورودی و خروجی داشته باشیم و یا نیاز به اعمال و دریافت سیگنال‌های ورودی و خروجی بافاصله قابل‌توجه از محل نصب دوربین باشند و یا قصد برقراری ارتباط وایرلس از نقطه عمل سیگنال‌ها تا دوربین کارابین را داشته باشیم کاربرد خواهد داشت. توانایی این بورد دریافت سیگنال‌های های ورودی و اعمال سیگنال‌های خروجی دیجیتال به‌صورت محافظت‌شده است که برقراری ارتباط جهت مدیریت این فرآیند از طریق بستر مبتنی بر شبکه صورت می‌پذیرد. تمامی ورودی و خروجی‌های این بورد به‌صورت ایزوله الکتریکی بوده و خروجی‌ها به دو صورت قابل تنظیم سطح ولتاژ و یا تحریک رله و ورودی‌های نیز قابل تنظیم به حالت حساس به سطح ولتاژ و یا کلید سویچ می‌باشد.

حافظه جانبی اضافه

برای ذخیره‌سازی تصاویر و اطلاعات در دوربین پلاک خوان embedded قابلیت استفاده از حافظه SSD در نظر گرفته‌شده است که به‌طور پیش‌فرض۱۲۸GB  فضای ذخیره‌سازی در نظر گرفته‌شده است اما می‌توان با افزایش این مقدار تا ۱TB تعداد بسیار بیشتری تردد و یا تخلف را در فضای داخلی سامانه ذخیره نمود.

وایپر:

با توجه به فلسفه سیستم embedded که بناست با کمترین زحمت، نصب و نگهداری شود نیاز به سیستم تمیزکننده خودکار معنا پیدا می کند. بدین منظور علاوه بر امکان استفاده از محلول های مبتنی بر فناوری نانو برای خود تمیز شوندگی پنجره جلوی دوربین می توان از وایپر مخصوص نیز بهره گرفت.

حفاظت محیطی

هوسینگ و بدنه سیستم پلاک خوان embedded کارابین منطبق بر بالاترین استانداردهای حفاظت محیطی می باشد به گونه ای که اطمینان لازم برای کارکرد مناسب سیستم در طول زمان در شرایط مختلف محیطی فراهم گردد. درجه حفاظت محیطی این سیستم IP66 می‏باشد که به معنی عدم نفوذ گرد و غبار در آن و مقاومت به افشانه جت آب از هر جهت است.

جدول درجه حفاظت محیطی

علاوه بر محافظت در مقابل شرایط محیطی برای حفاظت از سیستم در مقابل تابش خورشید برای آن سایه بان (sunshield) مناسب در نظر گرفته شده است که از تابش مستقیم نور خورشید جلوگیری شود. همچنین بدنه دوربین از آلومینیوم extrude شده تهیه شده است که سیستم را ضد ضربه و ضد خرابکاری نموده است. برای حفظ ظاهر مناسب سیستم در طول زمان، بدنه توسط رنگ اپکسی پلی استر کوره ای رنگ آمیزی شده است و تمامی پیچ های آن از استیل ضد زنگ انتخاب شده است. جهت ارتباط کابل های رابط نیز از گلند مناسب بهره گرفته‏ایم.

به لحاظ دمایی نیز کلیه تجهیزات و بوردهای الکترونیکی دوربین پلاک خوان embedded کارابین بر اساس استانداردهایی تولید شده است که در محدوده دمایی 55 تا 30- دستگاه بدون مشکل کار کند.

بخش 4: مدل های دوربین پلاک خوان embedded کارابین:

کارابین در حقیقت یک پلت فرم است که بنا بر فراخور می‌توان تغییراتی در آن ایجاد نمود. به‌طورکلی مدل کارابین را در قدم اول، نوع کاربرد آن مشخص می‌کند بنابراین به‌طورکلی سه دسته کارابین بنا بر کارکرد کلی تعریف می‌گردد که به شرح زیر است:

  1. کارابین رادار به‌عنوان دوربین سرعت‌سنج و ثبت تخلف سرعت
  2. کارابین ثبت تخلف چراغ قرمز (عبور و توقف روی خط عابر)
  3. کارابین ثبت تردد (پلاک خوان و ثبت تخلف)

فاکتور دیگری که معرف تعریف یک دوربین کارابین است، تعداد لاین مورد پوشش آن است. لکن به‌صورت معمول کارابین با پوشش دو لاین عرضه می‌گردد و پوشش مسیرهای با عرض بیشتر، از دو کارابین توامان استفاده می‌شود. بدین ترتیب برای پوشش یک مسیر چهار لاین دو کارابین به همراه یک رادار ارائه می‌شود.

مدل های Discontinue شده

اما برای کارابین ثبت تردد، به فراخور مسیرهای با عرض کم، کارابین تک لاین نیز تولید و عرضه می‌گردد که اقتصادی‌تر می‌باشد. و نیز برای کارابین های با کارکرد Access control مدل بدون دوربین رنگی نیز ارائه می‌شود.

به‌عنوان‌مثال دوربین KARABIN-RED-M-2L-CW یک سامانه دو لاین برای ثبت تخلف چراغ قرمز است که شامل دوربین رنگی و  مادون قرمز پلاک خوانی است. گفتنی است مطابق قانون برای تمامی سامانه‌های ثبت تخلف دوربین رنگی اجباری می‌باشد.

و یا به‌عنوان مثال دیگر، دوربین کارابین KARABIN-SPD-M-2L-CW ، دوربین متصل به رادار در یک سامانه چهار لاین سرعت است که دیتای رادار را با دوربین KARABIN-SPD-S-2L-CW که در این سامانه به رادار متصل نبوده به اشتراک می‌گذارد. این دو دوربین باهم، یک سامانه چهار لاین سرعت‌سنج کارابین رادار را تعریف می‌کنند.

با توجه به اینکه تمامی مراحل طراحی سخت‌افزاری و سیستم سازی دوربین Embedded کارابین توسط متخصصان این شرکت صورت پذیرفته است لذا به‌آسانی امکان تغییر در مشخصات سخت‌افزاری دوربین و تولید کارابین های سفارشی ممکن می‌باشد. به‌عنوان‌مثال افزایش رزولوشن دوربین تا ۱۲MP برای سامانه ممکن می‌باشد همچنین قابلیت افزایش فریم ریت دوربین‌ها تا نرخ بیش از ۲۰۰ فریم بر ثانیه در دوربین‌های Full HD ممکن می‌باشد.

بخش 5: امکانات نرم افزاری

به‌غیراز مباحث مربوط به پلاک خوانی و سرعت سنجی برای تکمیل چرخه مورد نیاز یک سامانه پایش ترافیکی و کنترل تخلفات نیاز به نرم‌افزارهای متعدد دیگر است که اکوسیستم یک سامانه ثبت تخلف را کامل نماید.

نرم‌افزارهای غیر پردازشی شامل موارد زیر می‌باشد:

·          نرم‌افزار کنترلی تحت وب دوربین

·          برنامه انتقال اطلاعات

·          نرم‌افزار گزارشگیری مرکزی

·          برنامه ارسال به اجراییات

·          برنامه به‌روزرسانی دکل‌ها

·          برنامه مدیریت برخط و نظارت سامانه‌ها

نرم‌افزار کنترلی تحت وب دوربین
کلیت نرم‌افزار و اهداف

این نرم‌افزار برای مشاهده وضعیت و انجام تنظیمات مربوط به دوربین می‌باشد. این برنامه به‌صورت تحت وب و به‌صورت کاربر پسند برای انجام تمامی مراحل چه در حین نصب و چه در زمان بهره‌برداری طراحی شده است. برای استفاده از این برنامه تنها لازم است کهIP کارابین را از طریق Browser دستگاه متصل به شبکه کارابین (لپ‌تاپ، تبلت و…) وارد نموده و وارد این نرم‌افزار شویم.

سطوح کاربری و صفحه ورود

سطوح کاربری سه‌گانه برای این سیستم به تفکیک

  • Viewer
  • Operator
  • Administrator

وجود دارد. کاربر Viewer صرفاً مجاز به مشاهده وضعیت سامانه ، آخرین ترددها  وتصویر زنده دوربین می‌باشد. کاربر Operator علاوه بر دسترسی‌های Viewer قابلیت تعریف کاربر Viewer و نیز تعریف لیست پلاک‌های خاص و راه اندازی مجدد سامانه و نیز مشاهده تنظیمات سیستمی می‌باشد. کاربر Administrator تمامی قابلیت‌های نرم‌افزار از جمله تغییر نوع عملکرد سامانه تنظیمات کالیبراسیون و … را داره می‌باشد همچنین این کاربر قابلیت حذف یا تعریف سایر کاربران را دارا می‌باشد.

نظیمات سیستم

این بخش اصلی‌ترین بخش در تنظیمات سامانه می‌باشد که توسط کاربر Administrator برای انجام تنظیمات و کالیبراسیون و راه‌اندازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تنظیمات در دودسته تنظیمات کلی و تنظیمات عملکردی دسته‌بندی می‌شوند که برخی از آن‌ها به شرح زیر می‌باشند:

تنظیمات کلی

·          نام سامانه

·          شهر

·          محل نصب سامانه (نام خیابان و جهت نصب)

·          موقعیت جغرافیایی سامانه N,E

·          تنظیمات زمان

·          تنظیمات شبکه از جمله IP و IP سرور و subnet mask و…

تنظیمات عملکردی

·          تنظیم نوع سامانه

·          تنظیم لاین ها

·          تنظیم خطوط مربوط به تخلفات چراغ قرمز

·          تنظیم ماسک

·          و سایر کالیبراسیون‌های محلی و …

مشاهده وضعیت سامانه

در این بخش اطلاعات کلی سامانه شامل موارد زیر قابل مشاهده است:

  • وضعیت فضای ذخیره سازی
  • دمای سامانه
  • وضعیت پروژکتورها
  • وضعیت ورودی و خروجی‌های سامانه
  • وضعیت ارتباط با سرور
  • تعداد ترددهای ثبت شده و ارسال شده و…
مشاهده تصویر زنده

یکی از بخش‌های این سامانه بخش مشاهده تصویر دوربین می‌باشد که در این قسمت امکان مشاهده تصویر زنده به‌دست‌آمده از دوربین‌ها وجود دارد. از تصویر زنده برای تنظیم زاویه دوربین در فرآیند نصب و همچنین برای مشاهده شهودی وضعیت فضای تحت پوشش دوربین استفاده می‌گردد.

صفحه آخرین ترددها

یکی از عملکردهای اصلی دوربین embedded کارابین ثبت ترددهاست و در این صفحه لیستی از آخرین ترددهای صورت گرفته در اختیار کاربر قرار داده می‌شود و کاربر با کلیک بر روی هر کدام از این ترددها قادر به مشاهده تصاویر مربوط به آن خواهد بود.

مشاهده آمار عملکرد (System statistics)

در این بخش می‌توان به تفکیک روزهای ماه و روزهای هفته و یا ساعات یک روز اطلاعات

مهم مربوط به دوربین را مشاهده کرد از جمله این اطلاعات:

  • تعداد ترددهای ثبت شده
  • تعداد ترددهای ارسال شده به سرور
  • تعداد تخلفات ثبت شده
  • میانگین سرعت خودروهای عبوری
  • وضعیت پینگ اجزا و سرور و …
نگهداری

در این بخش قابلیت‌های زیر از سامانه قابل دسترسی می‌باشد:

  • مشاهده ورژن برنامه‌ها
  • مشاهده لیست ایرادات اخیر شناسایی شده توسط دوربین
  • راه اندازی مجدد نرم‌افزار
  • راه‌اندازی سخت‌افزاری سامانه
  • تهیه نسخه پشتیبان از firmware
  • بروز رسانی firmware

از دیگر بخش‌های این نرم‌افزار می‌توان به قابلیت خروجی گرفتن از تصاویر ذخیره شده ، جستجوی پلاک یا بخش از آن ، تعریف ماسک و محدوده‌های عملیاتی ، تعریف لاین و خطوط مربوط به چراغ قرمز و همچنین در مد پارکینگی انجام تعاریف و مدهای کاری مختلف دوربین و نیز اضافه کردن خودروهای مجاز برای کنترل راهبند اشاره کرد.

برنامه انتقال اطلاعات

برای انتقال مطمئن اطلاعات ترددها از دوربین به دیتا بیس سرور، درون دوربین برنامه‌ای تعبیه شده است. این برنامه به‌صورت کاملاً خاص برای ارتباط قابل اطمینان و انتقال اطلاعات ترددها در شرایط مختلف ارتباطی طراحی شده است. از قابلیت‌های این برنامه می‌توان به عملکرد تحت بسترهای رادیو، GPRS و … اشاره کرد. این زیرساخت قابلیت بروز رسانی firmware دوربین‌ها حتی در حالتی که ارتباط رادیویی قطع می‌باشد مهیا می‌کند، همچنین اطلاعات توسط این برنامه به‌صورت کاملاً فشرده انتقال می‌یابد و در آن قابلیت ازسرگیری ارسال پکت های داده به‌صورت بخش‌بندی شده و بافر دار برای مواردی که ارتباط به‌صورت مکرر قطع و وصل می‌شود تعبیه شده است.

لازم به ذکر است در پروژه‌های خاص که نیازی به در نظر گرفتن پیچیدگی‌های ارتباطی نیست (شبکه پایدار و قابل اطمینان است مانند کاربردهای پارکینگی) و عموماً دوربین به‌عنوان سنسور در سناریوی Acces Control بکار گیری می‌شود امکان استفاده از پروتکل‌های ( مبتنی بر Socket , Rest API) دیگر برای دریافت سریع اطلاعات مربوط به هر یک از ترددها درون خود دوربین تعبیه شده که ازجمله موارد پیاده سازی شده در این خصوص پروتکل سامانه Nedap و دیگری پروتکل اختصاصی Karabin می‌باشد.

سامانه مدیریت و تجمیع اطلاعات ترافیکی (سمتات)

بخش سرور این سامانه به صورت یکپارچه شده با سامانه مدیریت و تجمیع اطلاعت ترافیکی میباشد.

سمتات یک سامانه یک پارچه تحت وب می باشد که ذینفعان آن می‏توانند با توجه به ماموریت خود و سطح دسترسی خود انواع سامانه های هوشمند ترافیکی را به صورت یکپارچه مدیریت کند

برنامه به‌روزرسانی دکل‌ها

هنگامی‌که تعداد زیادی سامانه در نقاط مختلف جغرافیایی داریم، به یک برنامه ضروری برای آپدیت اتوماتیک سامانه‌ها نیاز داریم. به‌منظور بروز رسانی firmware دوربین‌ها و مثلاً اضافه کردن قرائت یک نوع پلاک جدید به‌راحتی می‌توان از این نرم‌افزار قدرتمند برای انجام مطمئن فرایند آپدیت بهره جست. این نرم‌افزار قابلیت به‌کارگیری در بستر فیبر، رادیو و حتی GPRS را داراست و می‌تواند باحوصله! firmware را به تمامی دوربین‌ها ارسال و آن‌ها را آپدیت نماید. از دیگر قابلیت‌های این نرم‌افزار بهینه‌سازی و کم حجم سازی فایل ارسالی و نیز بکاپ گیری از اطلاعات حساس دوربین قبل از بروز رسانی می‌باشد. همچنین درصورتی‌که به هر دلیل فرایند بروز رسانی با موفقیت تمام نشود firmware به آخرین نسخه سالم بازگرداننده خواهد شد.

برنامه مدیریت برخط و نظارت سامانه‌ها

نرم‌افزار کارابات (برنامه مدیریت برخط و نظارت سامانه‌ها) یک نرم‌افزار سمت سرور می‌باشد که وضعیت عملکرد سرور، دوربینها و سامانه راهداری یا پلیس راهور را به‌صورت مداوم چک می کند و لاگ می گیرد در صورت مشاهده ایراد قابلیت ارسال پیام در قالب ایمیل، پیامک و تلگرام به نفر مربوطه را دارا می‌باشد. همچنین این نرم‌افزار در پایان هر روز گزارشات مربوطه را به‌صورت خودکار برای مدیران مرتبط ارسال می‌کند. همچنین کاربر دارای مجوز، در هرزمانی از روز امکان دریافت گزارش مورد نظر خود از سامانه را دارا خواهد بود. از دیگر موارد در نظر گرفته شده در سامانه می‌توان به دریافت نمونه تصاویر دوربین‌ها و بخش‌های عیب‌یابی و آموزش در نظر گرفته شده در سامانه اشاره نمود، همچنین از طریق پنل وب بیس سامانه و در صورت دسترسی به سرور امکان مشاهده جزییات لاگهای ثبت شده توسط نرم‌افزار و نیز گزارشات و نمودارهای مختلف نیز مهیا می‌باشد.

این نرم‌افزار به‌منظور اخذ گزارش‌های متعدد از سطوح کلان مدیریتی تا تیم‌های نگهداری زیرساخت‌ها می‌توان بهره جست، این نرم‌افزار علاوه بر پنل تحت وب، به‌صورت کامل از طریق بستر شبکه اجتماعی مانند تلگرام نیز امکان دسترسی و اطلاع از وضعیت کاری دوربین‌ها و خرابی‌های به وجود آمده را در اختیار کاربران در سطوح مختلف قرار می‌دهد. از قابلیت‌های کلی این نرم‌افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

گزارش‌های روزانه

·          گزارش کلی

·          آخرین گزارش روزانه شبکه

·          آخرین گزارش روزانه ترددها

·          جزئیات وضعیت سرور

·          آخرین گزارش عکس‌های شب

استعلام وضعیت جاری

·          وضعیت فعلی ارتباطات

·          وضعیت یک ساعت اخیر ترددها

پایگاه آموزش

·          دریافت راهنما

·          عیب‌یابی

·          فیلم‌های آموزشی

همچنین در صورت رخداد موارد خاص در وضعیت دوربین و سرور یا شبکه، کارابات به‌صورت خودکار از طریق پیامک، تلگرام یا ایمیل مورد را به مسئول مربوطه ارسال می‌کند.

این سامانه زیرساخت پایش وضعیت کلی و جزئی و دسترسی به جزییات، راهنماها و ویدئوهای آموزشی برای تیم‌های مدیریتی، نگهداری و حتی نصب و راه‌اندازی تأمین می‌نماید. بسیاری از موارد موردنیاز در قالب فیلم‌های کوتاه از قبل در سامانه تعبیه‌شده و به فراخور درخواست کاربر در بستر تلگرام در اختیار قرار می‌گیرد.

بخش 6: کاربردهای دوربین پلاک خوان embedded

  • کارابین بر اساس سرعت لحظه‏ای
  • ثبت تخلف ورودی به محدوده طرح ترافیک و زوج و فرد
  • ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز
  • کنترل خطوط BRT و ثبت تخلف تردد غیر مجاز در مسیرهای ویژه
  • سامانه ثبت تمامی ترددها قابل استفاده برای:
    • محاسبه سرعت میانگین و ثبت تخلف بر مبنای آن
    • ثبت تردد ورود خودروهای سنگین
    • مدیریت راه از طریق محاسبه طول سفر و ترددشماری
    • کشف خودروهای تحت تعقیب
  • پلاک خوان پارکینگی
  • کنترل گذرگاه یک طرفه و ورود ممنوع
  • خودروی پلاک خوان جهت ثبت تخلفات پارک حاشیه ای
  • سامانه پرداخت الکترونیکی عوارض ETC یا ORT

 سیستم پلاک خوانی محور اصلی طیف گسترده ای از پروژه های حمل و نقل هوشمند و ثبت تخلفات است. بدین ترتیب دوربین پلاک خوان embedded کارابین می تواند هسته کلیدی انجام پروژه های متنوعی باشد و مجریان محترم با خیال آسوده از این بخش می توانند توجه خود را به سایر قسمت های پروژه معطوف دارند. به صورت کلی این سامانه در پروژه های زیر کاربرد دارد:

ثبت تخلف سرعت‌سنج لحظه‌ای

با اندازه‌گیری پارامترهای خارجی نصب دوربین پلاک خوان embedded کارابین ازجمله زاویه و ارتفاع و بکار بستن روش‌های Machine vision می‌توان موقعیت فیزیکی خودرو را در فضای سه‌بعدی به دست آورد و پس‌ازآن اندازه‌گیری سرعت حرکت خودرو از طریق مشتق‌گیری از مکان نسبت به زمان امکان‌پذیر می‌باشد. بدین ترتیب یکی از مهم‌ترین کاربردهای دوربین Embedded کارابین عملکرد آن به‌عنوان دوربین سرعت‌سنج Embedded است. اما برای ارتقا عملکرد سامانه به لحاظ کارایی، دقت و پایداری می‌توان یک ماژول رادار و یا استریو ویژن را به سامانه افزود که بدین ترتیب سامانه‌ای ترکیبی خواهیم داشت که تشخیص و سرعت سنجی هر خودرو از طریق چند فناوری به‌صورت هم‌زمان صورت پذیرفته و طبیعتاً شاهد افزایش کارایی و پایداری نهایی سامانه خواهیم بود.

هسته پردازش تصویر داخلی کارابین قدرت تشخیص و سرعت سنجی تمامی خودروها را بر اساس پردازش تصویر تک دوربین داراست و در این سطح دوربین کارابین یک تجهیز باقیمت مناسب برای ثبت سرعت لحظه‌ای به شمار می‌رود اما ذات پردازش تصویر مبتنی بر تک دوربین دارای نکات و مسائل خاصی است که از محدودیت‌های تکنولوژیک ناشی شده و به لحاظ علمی راهی برای گریز از آن‌ها وجود ندارد مگر با اضافه نمودن سخت‌افزار و ماژول‌های دیگر به‌کل سامانه. از این باب است که به‌کارگیری یک ماژول که قابلیت تشخیص و سرعت سنجی خودروها را مستقل از عملیات پلاک خوانی و پردازش تصویر تک دوربین فراهم سازد باعث ارتقا عملکرد نهایی کل سامانه خواهد شد.

با توجه به قابلیت ثبت پلاک تمامی خودروهای عبوری توسط سامانه کارابین، بدیهی است که از این دوربین برای ثبت تخلف سرعت میانگین نیز می‌توان بهره گرفت:

کارابین رادار

اگر یک ماژول رادار Multi target را به کارابین اضافه نماییم دوربین Embedded سرعت‌سنج راداری خواهیم داشت که سرعت وسایل نقلیه عبوری را از طریق پدیده داپلر اندازه‌گیری نموده و بدین ترتیب عوامل عمرانی و فیزیکی محیط و همچنین مکان و نحوه نصب پلاک، موفقیت و دقت پلاک خوانی، سایه  و سایر عواملی که از ذات پردازش تصویر تک دوربین و پلاک خوانی ناشی می‌شود بر عملکرد نهایی سامانه اثری نخواهد داشت.

اما ترکیب صحیح فناوری پردازش تصویر و رادار در عمل کارایی کارابین رادار را به سطحی بالاتر از عملکرد هر فناوری به‌تنهایی ارتقا می‌دهد به‌عنوان مثال یک معضل در سامانه‌های راداری امکان استفاده از Jammer و یا Detector برای شناسایی و یا اختلال در عملکرد رادار است اما هنگامی‌که در سامانه کارابین رادار دو فناوری را ترکیب کرده‌ایم اگر به‌صورت موردی مشکلی در عملکرد رادار براثر Jammer پیش بیاید پردازش تصویر همچنان سرعت متخلف را شناسایی نموده و برای وی عملیات ثبت تردد و تخلف همچنان با موفقیت صورت پذیرفته و تصاویر مربوطه نیز تهیه می‌گردد.

کارابین به همراه ماژول استریو

به‌کارگیری ماژول استریو نیز یک راهکار برای اضافه نمودن زیر سیستمی به سامانه جامع است که مکان و سرعت خودروها را مستقل از عملکرد تنهای دوربین کارابین تشخیص داده و درنتیجه این دو بخش عملکرد یکدیگر را تکمیل نمایند. دوربین استریو ویژن بر اساس اصل اختلاف منظر، مختصات سه‌بعدی XYZ هر نقطه از تصویر را اندازه‌گیری نموده و بدین ترتیب سرعت و مکان سه‌بعدی هر متحرک درصحنه به دست می‌آید و با تلفیق مجموعه استریو ویژن با دوربین کارابین می‌توان وظایف پلاک خوانی و تهیه تصاویر رنگی مناسب در روز و شب را بر عهده کارابین گذاشته و با در دست داشتن سرعت و مکان اعلامی از بخش دید سه‌بعدی به کارایی و دقت بالاتری دست یافت. به‌عنوان مثال فناوری استریو ویژن حجم سه‌بعدی هر خودرو را اندازه‌گیری نموده و دقیق‌ترین روش برای کلاسه بندی خودروها می‌باشد که طبیعتاً این قابلیت با تلفیق دو فناوری در سامانه نهایی منعکس می‌گردد.

دست آوردهای تلفیق فناوری

تلفیق دوربین embedded کارابین که به‌تنهایی خود قابلیت تشخیص و سرعت سنجی خودروها را دارد با یک ماژول مبتنی بر فناوری دیگر، دست آورد ویژه‌ای برای سامانه ترکیبی فراهم می‌سازد. فرض کنیم دو سامانه داریم (اولی دوربین کارابین و دومی رادار یا استریو ویژن) که هر یک به‌تنهایی خودروها را تشخیص داده و سرعت سنجی می‌نمایند درنتیجه امکان اینکه هر دو سامانه که مبتنی بر دو فناوری مجزا هستند برای یک خودروی مشخص به یک صورت خطا نمایند در عمل محال بوده و بدین ترتیب پایداری و دقت سامانه تلفیقی کارابین رادار یا کارابین استریو به‌طور چشمگیری بالا خواهد بود.

دست آورد دیگر تلفیق دو فناوری فرآیند خود کالیبره شوندگی است که با توجه به حساسیت بالای روش پردازش تصویر مبتنی بر تک دوربین به زاویه نصب دوربین و شرایط عمرانی، فیزیکی محل و نوع و نحوه نصب پلاک خودرو اهمیت کالیبره اتوماتیک در عمل دوچندان می‌شود. به‌گونه‌ای که اگر سامانه تنها مبتنی بر پردازش تصویر تک دوربین باشد در بازه‌های زمانی کوتاه نیاز به سرکشی و تنظیم و کالیبره مجدد دارد اما با sensor fusion این فرآیند به‌صورت اتوماتیک در سامانه انجام‌شده و نیازی به دسترسی انسانی در بازه‌های زمانی کوتاه مدت برای سرکشی به سامانه نخواهد بود. که طبیعتاً هم هزینه‌های مربوطه را در طول دوره نگهداری کاهش داده و هم اعتماد و پایداری سامانه را افزایش می‌دهد.

با تلفیق دوربین Embedded کارابین با سامانه تشخیصی دیگر (رادار یا استریو ویژن) شاهد سامانه‌ای با دقت، پایداری، تفکیک‌پذیری و سایر قابلیت‌های ویژه هستیم که در سطح جهانی نیز در عمل برای اعمال قانون سرعت لحظه‌ای از چنین فناوری‌هایی (رادار یا استریو ویژن) استفاده می‌گردد لذا کاربرد فناوری سرعت سنجی مبتنی بر تک دوربین برای ملاحظات آماربرداری و مدیریت ترافیک پیشنهاد شده و به‌منظور اعمال قانون و جریمه نمودن به‌کارگیری سامانه‌های ترکیبی کارابین رادار و یا کارابین استریو پیشنهاد می‌گردد اما در رقابت قیمتی اگر کارفرمایی قصد اکتفا سامانه‌های مبتنی بر پردازش تصویر تک دوربین را داشته و طبیعتاً دانسته یا ندانسته به‌سرعت سنجی لحظه‌ای با استانداردهای با حاشیه امنیت پایین‌تر بسنده کرده است در این مقام نیز دوربین کارابین یکی از پیشرفته‌ترین و کامل‌ترین الگوریتم‌های سرعت سنجی تک دوربین را نسبت به محصولات مشابه ارائه می‌کند که با تجمیع طراحی سخت‌افزاری و الگوریتم‌های نرم‌افزاری و پردازشی در یک مجموعه واحد که بر تجربه تولید انواع سامانه‌های ثبت تخلف و سرعت‌سنج تکیه دارد در عمل شاهد مزیت رقابتی قیمت پایین و کارایی بالای دوربین Embedded کارابین نسبت به محصولات مشابه در این سطح می‌باشیم.

ثبت تخلف ورودی به محدوده طرح ترافیک و زوج و فرد

با نصب دوربین پلاک خوان کارابین بر روی یک دکل می‌توان در تمامی طول شبانه‌روز پلاک خودروهایی که از مقابل دوربین در حال گذر هستند را ثبت نمود و با بررسی دیتابیس خودروهای مجاز می‌توان خودروهای متخلف را تشخیص داده و تخلف مربوطه را ثبت نمود. گفتنی است برای صدور جرائم راهنمایی رانندگی نیاز به ثبت عکس رنگی از خودروها داریم و قابلیت ثبت عکس رنگی مناسب در شب و روز در دوربین کارابین پاسخگوی این نیاز خواهد بود. با توجه به رزولوشن بالای دوربین‌های مورد استفاده در این سامانه، برای پوشش یک خیابان عریض به تعداد کمتری دوربین نیاز خواهیم داشت.

دوربین Embedded کارابین برای کنترل تردد محدوده ترافیک به کمترین کالیبره و تنظیمات نیاز داشته و درنتیجه در کوتاه‌ترین زمان امکان نصب و به‌کارگیری سامانه فراهم می‌باشد. بدیهی است این سامانه برای ثبت تخلف محدوده طرح ترافیک در انواع سناریوها و زمان بندی‌ها کاربرد دارد:

  • محدوده اصلی طرح ترافیک (خودروهای مجاز بر اساس خرید طرح ترافیک و لیست مشخص)
  • محدوده زوج و فرد (خودروهای مجاز بر اساس رقم آخر پلاک)
  • طرح LEZ (بر اساس میزان آلایندگی و تقسیم‌بندی خودروها)
  • طرح شناسه ترافیکی (بر اساس شناسه اختصاص یافته به هر پلاک)

 

ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز

 برای استفاده از سیستم دوربین پلاک خوان embedded به‌عنوان سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ‌قرمز لازم است بنا بر عرض تقاطع یک یا چند دوربین پلاک خوان بر روی پایه قبل از خط عابر پیاده نصب شود و سیگنال چراغ‌راهنمایی نیز از طریق پورت GPIO سیستم به آن وارد شود. سپس کاربر محدوده خط توقف یا خط عابر پیاده را برای سیستم مشخص کرده و پس‌ازآن در صورت عبور خودروها از مرز مجاز سیستم به‌صورت اتوماتیک تخلف مربوطه را ثبت می‌نماید.

 هسته پردازشی سیستم به‌گونه‌ای طراحی‌شده است که دو عکس از خودروی متخلف ارائه می‌شود به‌گونه‌ای که عکس اول مربوط به زمانی است که خودرو در حال شروع تخلف است (از خط ایست یا خط عابر تجاوز کرده) و عکس دوم مربوط به زمانی است که تخلف وی محرز شده و وی وارد محدوده تقاطع شده است. حاشیه‌های عملکردی نیز برای دوربین کارابین تعریف شده است به‌گونه‌ای که اگر خودرویی در چند ثانیه اول قرمز شدن چراغ از خط ایست تخطی نماید اما بلافاصله دنده‌عقب گرفته و به پشت خط برگردد برای وی تخلفی ثبت نخواهد شد و همچنین می‌توان سیستم را به‌گونه‌ای تنظیم نمود که اگر تقاطع پر از خودرو باشد و چراغ قرمز شود برای خودروهایی که قبلاً خط ایست را رد کرده‌اند تخلفی ثبت نشود.

در خروجی سامانه برای تخلفات چراغ قرمز تصاویر زیر از هر تخلف ارائه می‌گردد:

  1. عکس مادون قرمز پلاک خوانی در ابتدای تخلف پس از عبور از خط اول
  2. عکس رنگی شاهد در ابتدای تخلف پس از عبور از خط اول
  3. عکس مادون قرمز پلاک خوانی پس از محرز شدن تخلف
  4. عکس رنگی شاهد پس از محرز شدن تخلف
  5. عکس پلاک بریده شده خودرو

و همچنین نمودار زمانی وضعیت فانوس چراغ راهنمایی و زمان تخلف نیز توسط سیستم تهیه می‌شود که زمان قرمز شدن و دوباره سبز شدن چراغ راهنمایی را به همراه زمان دقیق تخلف به‌صورت نسبی و مطلق روی آن مشخص است.

با توجه به قابلیت هسته پردازش تصویر دوربین کارابین در تشخیص و قرائت پلاک‌های کج و مورب براثر پرسپکتیو، این سامانه برای ثبت خودروهایی که به طرفین گردش نموده و پلاک آن‌ها به‌صورت کج و زاویه‌دار درصحنه دیده می‌شوند مشکلی ندارد و درنتیجه تخلفات گردش به چپ و راست و عبور مستقیم و همچنین توقف روی خط عابر پیاده در این سیستم ثبت می‌گردند.

دوربین Embedded کارابین به‌عنوان دوربین ثبت تخلف چراغ قرمز علاوه بر عملکرد ثبت تخلف عبور از چراغ و توقف روی خط عابر، تمامی ترددهای مسیر موردنظر را نیز به همراه پلاک و تصویر رنگی ثبت می‌نماید که برای مدیریت ترافیک و تردد سنجی، اندازه‌گیری سرعت متوسط خودروها و مسائل امنیتی و انتظامی کاربرد دارد. برای تهیه عکس رنگی در شب از خودروها بنا بر هدف نامحسوس یا محسوس بودن سامانه می‌توان از دو روش فلاش یا نورپردازی پیوسته استفاده نمود.

کنترل خطوط BRT و ثبت تخلف تردد غیرمجاز در مسیرهای ویژه

با توجه به سرعت بالای پردازش و تشخیص پلاک در سامانه embedded کارابین امکان تشخیص سریع خودروها و تصمیم گیری بر اساس پلاک آن ها تنها در چند میلی ثانیه فراهم شده است. بدین ترتیب با نصب دوربین کارابین در خطوط ویژه و BRT می توان خودروهایی را که به صورت غیر مجاز به این مسیر وارد شده اند را شناسایی و به صورت مستند ثبت نمود. تصمیم گیری برای مجاز یا غیر مجاز بودن خودرو در این سامانه بر اساس پلاک صورت می پذیرد به گونه ای که خودروهای از پیش تعریف شده بر اساس قاعده مشخص از پلاک مثل دارا بودن پلاک «پ» یا «ع» مجاز تعریف می شوند و همچنین می توان یک لیست حدود یک میلیونی از پلاک خودروهای مجاز در سیستم تعریف نمود که شامل خودروهای مجاز (آمبولانس ها و خودروهای امدادی، خودروهای از پیش تعریف شده در هر معبر و …) است که سیستم برای آن ها تخلفی را ثبت نمی کند. تمامی مراحل تشخیص و قرائت پلاک و مقایسه با لیست مجاز تنها در کسری از ثانیه صورت پذیرفته و در صورت تشخیص تخلف دوربین از طریق پورت مربوطه فلاش را فعال کرده و درخشش نور فلاش باعث متنبه شدن خاطی و تهیه عکس رنگی مناسب می گردد.

ثبت ترددها

با نصب سامانه دوربین embedded کارابین در یک نقطه از مسیر می توان پلاک و تصویر تمامی خودروهای عبوری را استخراج و ثبت نمود. ثبت پلاک خودروها به همراه زمان دقیق حاصل شده از GPS اطلاعات ارزشمندی است که دارای ارزش افزوده فراوانی برای مدیریت راه می باشد و بدین صورت می توان از ثبت تردد برای موارد زیر استفاده نمود:

محاسبه سرعت میانگین و ثبت تخلف بر مبنای آن:

با نصب دوربین پلاک خوان embedded کارابین در دو نقطه مسیر و تشخیص پلاک خودرو در هر یک از این دو نقطه و انتقال اطلاعات مربوطه به یک مرکز واحد، سرعت میانگین تردد خودرو بین این دو نقطه بدست می آید و این سرعت میانگین معیار ثبت تخلف خواهد بود. در نتیجه یک سیستم ثبت تخلف کارا و ارزان با کمترین نیاز به زیرساخت برق و شبکه فراهم می گردد که سرعت غیر مجاز در مسیرها و جاده ها را کنترل نموده و تخلفات و سوانح مربوطه را کاهش می دهد. با توجه به مصرف ناچیز این سیستم امکان استفاده از سولار و با توجه به نیاز به عرض باند شبکه پایین بهره گیری از شبکه موبایل امکان پذیر می شود.

ثبت تردد ورود خودروهای سنگین:

با توجه به محدودیت هایی که برای تردد برخی خودروها در خیابان ها و راه های اطراف شهرها طراحی شده است و پر رنگ تر شدن عوارض عبور از کمربندی کلان شهرها به عنوان عامل کنترل آلودگی هوا، نیاز به سامانه ای که تردد خودروهای سنگین را به همراه تصویر مربوطه ثبت نماید، اهمیت دو چندانی یافته است. در این راستا دوربین پلاک خوان embedded کارابین با ثبت پلاک و تصویر رنگی مناسب در شب و روز، دیتای لازم برای بررسی ثانویه مجوز تردد را فراهم می آورد و در صورتی که مشخص شود که خودروی مورد نظر فاقد مجوز در دیتابیس مربوطه بوده است با در دست داشتن تصویر رنگی می توان جریمه مستند را صادر نمود. برای بکارگیری سامانه embedded کارابین در ثبت تردد خودروهای سنگین و نیاز به تصویربرداری رنگی در شب و محدودیتی که استفاده از فلاش در این حالت دارد، در این پروژه از نورپردازی پیوسته پالسی استفاده می گردد.

مدیریت راه از طریق محاسبه طول سفر و ترددشماری:

اندازه گیری سرعت میانگین سفر بین نقطه مبدا و مقصد، دیتای خام لازم برای تهیه گزارش های آماری و مدیریت راه می باشد. ترکیب این اطلاعات با دیتای پلاک خودرو قابلیت تفکیک سرعت سیر در راه برای انواع خودروهای شخصی، عمومی، تاکسی و … را فراهم می سازد. همچنین با توجه به بلادرنگ و بر خط (On line) محاسبه شدن این دیتا امکان نمایش طول زمان سفر در تابلوهای متغیر خبری برای رانندگان فراهم می شود. بدین ترتیب در صورت بروز ترافیک، رانندگان قدرت انتخاب برای تغییر مسیر، چشم پوشی از سفر یا تعویق آن را خواهند داشت.

کشف خودروهای تحت تعقیب:

علاوه بر کاربردهایی که دوربین پلاک خوان embedded کارابین در پلیس راهنمایی رانندگی و نیز برای مدیریت راه ها به ارمغان آورده است، در زمینه های انتظامی نیز این سیستم در کشف خودروهای مسروقه و تحت تعقیب کارایی دارد. بدین ترتیب با در دست داشتن پایگاه داده، شماره پلاک خودروهای مسروقه یا تحت تعقیب در صورت مشاهده خودرو در معبر مورد نظر آلارم لازم به متولیان مربوطه داده می شود. از این سیستم در ورودی و خروجی شهرها و یا نقاط حساس می توان بهره گرفت و همچنین گفتنی است که قابلیت مذکور به عنوان یک ارزش افزوده جانبی در سایر پروژه های انجام شده از طریق دوربین کارابین نیز قابل استفاده است. به عبارت دیگر در صورت برقراری هماهنگی لازم بین سازمان های ذیربط می توان از سیستم های دیگر از جمله کنترل مکانیزه طرح ترافیک، ثبت تخلف چراغ قرمز، پلاک خوان پارکینگی و … برای کشف خودروهای تحت تعقیب بهره گرفت.

پلاک خوان پارکینگی

از آن جایی که شماره پلاک خودرو یک شناسه قانونی و یکتا جهت تعیین هویت آن است لذا می توان از آن برای شناسایی خودروها در ورودی و خروجی پارکینگ ها بهره برد. بدین ترتیب سامانه پلاک خوان embedded کارابین کارایی اثربخشی در مدیریت پارکینگ های عمومی (محاسبه زمان توقف و هزینه پارک)، پارکینگ های سازمانی (کنترل دسترسی Access control) و یا تهیه گزارش های آماری از ترددها در یک محل فراهم می سازد. با توجه به نیاز پارکینگ ها به راه حل های اقتصادی، مدل های ارزان قیمت سامانه برای استفاده در پارکینگ ها طراحی شده است که فاقد قابلیت Multi Plate بوده و در هر فریم تنها یک پلاک شناسایی می شود که جوابگوی نیاز پارکینگی است. این سیستم از طریق پورت عمومی GPIO قابلیت اتصال به سایر تجهیزات نصب شده در پارکینگ از جمله گیت راه بند، لوپ مغناطیسی، سنسورها، چراغ های راهنما و … را دارا است.

برای اطلاع بیشتر در خصوص سیستم های پلاک خوان پارکینگ به محصول پلاک خوان بهبین مراجعه شود.

کنترل گذرگاه یک طرفه و ورود ممنوع

دوربین پلاک خوان embedded کارابین با فریم ریت بالا در تمامی فریم ها عملکرد پلاک خوانی را انجام می دهد و پس از آن با رهگیری پلاک یک خودرو در توالی فریم ها می توان جهت حرکت آن را بدست آورد. بدین ترتیب می توان در صورت حرکت در جهت خلاف مسیر مجاز، با در دست داشتن تصویر آن نسبت به ثبت تخلف به طور مستند جریمه نمود.

کنترل گذرگاه یک طرفه و ورود ممنوع

دوربین پلاک خوان embedded کارابین با فریم ریت بالا در تمامی فریم ها عملکرد پلاک خوانی را انجام می دهد و پس از آن با رهگیری پلاک یک خودرو در توالی فریم ها می توان جهت حرکت آن را بدست آورد. بدین ترتیب می توان در صورت حرکت در جهت خلاف مسیر مجاز، با در دست داشتن تصویر آن نسبت به ثبت تخلف به طور مستند جریمه نمود.

خودروی پلاک خوان جهت ثبت تخلفات پارک حاشیه ای

با افزایش تعداد خودروها در کلان شهرها، مدیریت فضای پارک حاشیه ای روز به روز اهمیت بیشتری می یابد. بدین ترتیب ثبت تخلفات هوشمند آن نیز پر رنگ تر می شود. نکته مطرح در این حالت این است که نمی توان از پشت مستقیما از پلاک خودرو تصویربرداری نمود و به ناچار تصویر تهیه شده از پلاک با زاویه زیاد و تاثیر پرسپکتیو قابل توجه تهیه می شود و پلاک خوان های معمولی در این حالت جواب مناسبی برای قرائت پلاک نخواهند داشت. اما در هسته پردازشی دوربین پلاک خوان embedded کارابین برای غلبه بر این حالات تمهیدات خاصی اندیشیده شده است که در نتیجه این سیستم عملکرد مناسبی در این وضعیت خواهد داشت. همچنین اختصاصی سازی سیستم جهت دریافت اطلاعات سایر سنسورها از قبیل RFID و GPS برای ثبت در کنار عکس تهیه شده از خودروها امکان پذیر می باشد.

سامانه پرداخت الکترونیکی عوارض ETC یا ORT

به منظور گسترش فرهنگ و فناوری شهروند الکترونیک، فناوری اخذ الکترونیکی عوارض در ایستگاه های عوارضی کشور فعال شده است که در نتیجه آن زمان توقف و معطلی خودروها در عوارضی ها کاهش یافته و باعث افزایش رضایتمندی مردم، کاهش مصرف سوخت و آلودگی، یکپارچگی و سازگاری سامانه های پرداخت عوارض در سطح کشور شده است. در این سامانه نیاز به دوربین های پلاک خوانی می باشد که تصویر خودروی عبوری از دروازه پرداخت الکترونیک را اخذ کرده و با پلاک خوانی آن تصاویر در کنار عملکرد سایر بخشها فرآیند اخذ عوارض یا صدور جریمه را تکمیل نماید. دوربین پلاک خوان embedded کارابین با قابلیت عملکرد در انواع شرایط آب و هوایی و جواب دهی برای سرعت های بالا و بهره مندی از هسته پردازشی قوی که دقت و اطمینان خروجی بسیار بالایی را فراهم ساخته، ابزار مناسبی برای این امر به حساب می آید. همچنین با بهره گیری از پورت GPIO سامانه قادر به دریافت سیگنال های ورودی از جمله سنسورهای تشخیص خودرو بوده که بدین ترتیب از تمامی خودروها حتی در صورت عدم وجود پلاک، تصویر مناسب تهیه می شود.

بخش 7: کارابین در عمل

فرای ویژگی های فنی دوربین کارابین، تولید و بکارگیری یک سامانه در سطح کلان ملاحظات خاصی را می طلبد. که هزاران نکته خاص برای تکمیل یک محصول و گذر از نمونه آزمایشگاهی به تولید مقیاس محدود و تولید کلان در خود دارد. از این باب سامانه کارابین، پس از عمر چند ساله خود، هم اکنون در مرحله ای است که با پشت سر نهادن این مراحل به بلوغ خود رسیده است و به صورت عملی بر انواع مشکلات فنی، تامین، تولید، پشتیبانی، استانداردسازی فائق آمده است.

خط تولید کارابین

 نظر به بومی سازی گسترده دوربین کارابین، اکثر قطعات و ماژول‌های آن به صورت داخلی در پارک علم و فناوری دانشگاه تهران تولید و مونتاژ می‌گردد.

قطعات پس از خرید توسط واحد بازرگانی شرکت وارد پروسه تولید شده و در این بخش هر کدام از اجزاء در بخش هوسینگ و استراکچر و نیز بخش الکترونیک مورد ارزیابی اولیه قرار گرفته و سپس نسبت به یکپارچه سازی آن‌ها در واحد الکتروهوسینگ اقدام می‌شود. هر کدام از بوردهای الکترونیکی و کنترلی ابتدا در بخشی مجزا که اصطلاحاً تخته تست نامیده شده و شرایط عملیاتی سامانه‌ها را شبیه سازی نموده مورد تست قرار گرفته و پس از آنکه از کلیه اتصلات و سیم‌کشی‌های داخلی و خارجی اطمینان لازم کسب گردید اقدام به مونتاژ آنها می‌شود.

پس از آماده سازی پلتفرم اصلی کارابین که در واقع خروجی واحد الکتروهوسینگ می‌باشد ماژول‌های سامانه شامل بورد الکترونیکی، سنسور، لنز و بورد پردازنده و …بر روی پلتفرم سوار شده و کلیه اتصالات آنها به سایر اجزای داخل کارابین بر قرار می‌شود.

در مرحله بعدی firmware , kernel سامانه نصب و تست های مربوطه انجام شده و در نهایت چک لیست مربوطه توسط کارشناس تکمیل می‌گردد. بعد از کامل شدن فرآیند تولید، کلیه دوربین‌ها در شرایط مشابه عملیاتی و به وسیله یک فیلم تردد Off Line تحت بار قرارگرفته و تست نهایی بر روی آنها اعمال شده و به صورت استاندارد بسته بندی شده و تحویل خریدار می‌گردد.

طراحی خط تولید به گونه ای صورت پذیرفته که حداکثر سرعت و دقت در تولید سامانه‌ها به کار گرفته شده واین خط قابلیت تولید ۱۰۰۰ سامانه در طول سال را دارد.

با توجه به کارکرد صنعتی کارابین، دستیابی به کیفیت ایده آل محصولات اصلی ترین و بزرگ‌ترین هدف تولید در نظر گرفته شده است. بدین منظور از راهکارهای متفاوتی برای دستیابی به این هدف استفاده شده است.

در فرآیند تولید، به منظور اطمینان از صحت محصولات، ایستگاه‌های کنترل کیفیت متعددی قرار داده شده است. این ایستگاه‌ها به صورتی طراحی شده اند که با کمینه هزینه زمانی، بیشینه پارامترهای کیفیت را بیازمایند و در عین حال هیچ یک از فرآیندها و قابلیت‌ها بدون کنترل نخواهند ماند.

مجموعه این چک لیست ها و خروجی ایستگاه‌های کنترل کیفیت در پرونده کنترل کیفی ثبت شده و بدین ترتیب این موضوع که دقیقا چه اپراتوری چه ویژگی‌ای از یک محصول را مورد بررسی قرار داده است در پرونده کارابین ثبت شده و قابل رهگیری است.

پشتیبانی دوربین کارابین

این شرکت با راه‌اندازی Call Center اقدام به پشتیبانی دائمی سامانه‌ها نموده است. چنانچه خریداران سامانه کارابین در اقصی نقاط کشور با مسائل نرم افزاری و سخت افزاری در سامانه مواجه شوند بلافاصله با تماس با واحد پشتیبانی شرکت نسبت به رفع مشکل و ارائه راهنمایی‌های لازم به آنان اقدام به عمل خواهد آمد.

همچنین علاوه بر پشتیبانی تلفنی امکان آموزش و عیب سامانه‌ها از طریق یک سامانه هوشمند با نام کارابات فراهم گردیده و این سامانه پشتیبانی از طریق بسترهای گوناگونی نظیر تلگرام، پست الکترونیکی و پیام کوتاه در دسترس بوده و حاوی فیلم‌های آموزشی، دیاگرام های عیب یابی و نیز ارائه راه حل برای مشکلات احتمالی سامانه جهت بهره برداری توسط کارشناسان تعمیر و نگهداری می‌باشد.

در مواردی که مشکلات دوربین که بر اثر حوادث گوناگونی نظیر اتصالی برق و برخورد صاعقه و … بوجود آمده از طریق کارشناس فنی خریدار مرتفع نگردد شرکت با توجه به بهره مندی از چندین تیم پشتیبانی فنی و نصب و اجرا، امکان اعزام نیروی کارشناس فنی در کمترین زمان ممکن به اقصی نقاط کشور را دارا می‌باشد.

پروژه‌های اجرا شده با دوربین کارابین

تاکنون بیش از ۶۰۰ دوربین کارابین با کارکردهای مختلف پلاک خوانی و ثبت تخلف نظیر سرعت غیر مجاز، عبور از چراغ قرمز و ورود به محدوده طرح و یا ورود ممنوع نصب و راه‌اندازی شده است. برخی از این موارد عبارتند از:

  • سامانه‌های ثبت تخلف سرعت در محورهای جاده‌ای در استان های یزد، کرمان، اصفهان، تهران، مرکزی، مازندران، چهارمحال و بختیاری، همدان، بوشهر و خوزستان
  • سامانه ثبت تخلف سرعت در شهرهای مختلف استان یزد (یزد، اردکان، بافق، تفت، حمیدیا و…)
  • سامانه‌های ثبت تخلف چراغ قرمز در شهرهای مختلف استان کردستان (سقز، مریوان، بیجار، قروه، کامیاران،دیواندره و…)
  • سامانه‌های ثبت تخلف سرعت، عبور از چراغ قرمز و ورود به محدوده طرح در شهرهای مختلف استان خوزستان (اهواز، ماهشهر، امیدیه و…)
  • سامانه ثبت تخلف سرعت در شهرهای متعدد کشور در استان های بوشهر، کردستان، خراسان جنوبی، اصفهان، تهران و همدان

دوربین کارابین پلاک خوان برای اماکن متعدد تجاری، تفریحی و نظامی نظیر پتروشیمی کرمانشاه، منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر، مجتمع تفریحی نمک‌آبرود، پارک علم و فناوری پردیس و …