Identificare i numeri e le lettere che compongono una targa significa ricavare informazioni inequivocabili per il controllo accessi a ZTL e parcheggi e l’analisi del traffico, oltre che per rilevare infrazioni al codice stradale.
Tra le numerose applicazioni di analisi video, quella più complessa e delicata - insieme al riconoscimento dei volti - è senza dubbio la lettura delle targhe di auto e motoveicoli, definita con i termini anglosassoni “License Plate Recognition” (acronimo LPR) e “Automatic Number Plate Recognition” (ANPR).
Il primo elemento della catena - ovvero la telecamera - è quello fondamentale per ottenere i migliori risultati.
Per garantire un’identificazione precisa e rapida - soprattutto con i sistemi automatizzati - è necessario che l’immagine di partenza sia quanto più possibile definita e bilanciata, senza sfocature causate dal movimento (effetto blur), sovraesposizioni o sottoesposizioni.
Teoricamente, qualsiasi telecamera di tipo analogico (a partire da 700-1000 TVL), AHD e IP, può effettuare la ripresa delle targhe per la successiva analisi e identificazione.
Una telecamera correttamente posizionata per inquadrare perfettamente la parte anteriore o posteriore di un automezzo che attraversa un varco, può catturare l’immagine della targa anche se il sensore non è ad alta definizione.
Se il veicolo transita a velocità ridotta e l’illuminazione è più che sufficiente, non è nemmeno necessario impostare frame rate elevati.
Questo significa che il 99,9% delle telecamere già installate può generare immagini utili all’analisi e all’identificazione delle targhe, magari solo saltuariamente, ad esempio in caso di effrazione.
Se, però, allarghiamo il discorso ad altri ambiti operativi e ambientali, come ad esempio l’analisi del flusso del traffico sulle autostrade, dove i mezzi sfrecciano a velocità elevata, in condizioni di luce scarsa o totalmente assente, un elevato frame rate (almeno 25/30 fps) e un sistema di illuminazione IR ad alta potenza e selettività sono fondamentali per ottenere immagini di buona qualità da sottoporre successivamente all’analisi e al riconoscimento.
Le riprese
La maggior parte delle telecamere di videosorveglianza compatibili con l’analisi video LPR e ANPR adottano sensori CMOS da 1 o 2 MP, tecnologie AHD o IP, ottiche varifocus (es.: 5-50 mm), sia fisse che motorizzate, studiate per ottimizzare il posizionamento in un ampio range di distanze (anche fino a 30 metri) e illuminatori IR con led array e sistemi di modulazione smart.
Questi ultimi sono più longevi e potenti di quelli tradizionali, abbinati a un sistema che regola automaticamente la potenza dei led per adattarli alla distanza di ripresa e abbinati a una speciale lente che focalizza l’emissione infrarossa nella regione di interesse (ROI) dove transitano gli automezzi che devono essere monitorati. Ciò permette di illuminare perfettamente la targa sfruttando la riflessione generata dallo strato riflettente ed evitare che altri elementi (ad esempio, catadiottri, fari ecc.) possano inquinare l’immagine.
Per evitare che la ripresa risulti compromessa da altre fonti luminose - come quelle dei fari delle vetture che procedono in senso contrario o del sole - le telecamere LPR/ANPR adottano sistemi di autoregolazione e soppressione della luminosità più rapidi ed efficaci rispetto a quelli delle telecamere tradizionali.
Non manca, ovviamente, la certificazione IP66, 67 o 68 per garantire l’impermeabilità a polvere, acqua e umidità e la possibilità di ospitare le telecamere in appositi gusci ad alta resistenza (antivandalo - es.: IK10), dotati di sistemi di ventilazione e riscaldamento per eliminare la condensa.
In virtù di queste dotazioni e funzionalità, la maggior parte delle telecamere LPR/ANPR può fornire immagini sufficientemente definite per identificare le targhe di qualsiasi veicolo anche ad alta velocità (fino a 150-180 km/h) e in freeflow, cioè senza l’ausilio di sensori (come le spire interrate nell’asfalto) che inviano il segnale di attivazione alla telecamera (trigger).
Soluzioni con funzioni a bordo
Oltre alle telecamere di videosorveglianza compatibili con la funzione di rilevamento, analisi e identificazione delle targhe, esistono sul mercato soluzioni ad-hoc progettate e realizzate solo per questa specifica applicazione.
Realizzate in tecnologia embedded, integrano hardware e software specificatamente studiati allo scopo di massimizzare le prestazioni di lettura direttamente a bordo del dispositivo, con una libreria di riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) ottimizzata per le piattaforme hardware del prodotto, con tempi elaborazione ridotti e letture reali fino a 60 immagini al secondo.
Robustezza, affidabilità e compattezza consentono di operare installazioni semplici ed efficaci direttamente in strada, mentre l’illuminatore integrato assicura le migliori prestazioni con qualsiasi condizione di luce.
Questi dispositivi possono integrarsi in reti di videosorveglianza o di monitoraggio del traffico preesistenti utilizzando le reti IP, i protocolli di tipo RPC, http, FTP e connessioni Ethernet, Wi-Fi e 3G/4G.
L’identificazione
L’analisi delle immagini per l’identificazione delle targhe può essere effettuata on-board, dai dispositivi ad-hoc appena visti oppure, più frequentemente, da programmi, add-on e applicativi installati su DVR, NVR e PC.
In tutti i casi, l’identificazione si basa sull’analisi delle immagini tramite OCR - Optical Character Recognition, applicazione simile a quella universalmente utilizzata dagli scanner per la conversione di un testo stampato in un file digitale (PDF, DOC, TXT ecc.).
Per minimizzare le probabilità di errore, i software possono ottimizzare - automaticamente oppure manualmente - i parametri video come contrasto, luminosità e dettaglio e sono dotati di filtri che riducono il rumore e l’effetto sfocamento e di funzioni zoom intelligenti che evitano di sgranare eccessivamente l’immagine.
A questo punto, l’immagine ottenuta viene talvolta comparata con un database di caratteri e forme utilizzati nelle targhe internazionali per stabilirne la nazionalità e ridurre ulteriormente il tasso di errore.
I software ANPR più evoluti sono in grado di riconoscere le targhe di decine di paesi stranieri, quelle dei veicoli speciali e delle Forze dell’Ordine (Carabinieri, Polizia, VVFF, GdF, Esercito, CD ecc.) anche quando la ripresa è molto angolata (inclinazioni superiori ai 40°) e con una probabilità di successo superiore al 99%.
Nella maggior parte dei casi, l’acquisizione, l’elaborazione e l’identificazione viene fatta automaticamente (ANPR), cioè senza il controllo di un operatore e in tempi rapidissimi.
I dati ottenuti possono essere confrontati con quelli presenti in un database (es.: targhe delle auto dei dipendenti di un’azienda, archivio degli autoveicoli assicurati/rubati o dei residenti di una zona a traffico limitato) per consentire o vietare l’accesso a un varco, sanzionare eventuali violazioni, allertare le Forze dell’Ordine ecc.
Come posizionare le telecamere
Per ottenere i migliori risultati, le telecamere espressamente dedicate alla lettura delle targhe devono essere posizionate il più possibile frontalmente (per la targa anteriore) o posteriormente al veicolo, mantenendo un angolo di circa 30° rispetto alla direzione di marcia.
Per impedire manomissioni e vandalismi, l’altezza non deve essere inferiore ai 3-4 metri, tenuto conto anche di eventuali “aiuti” che un malintenzionato potrebbe sfruttare per mettere fuori uso le telecamere.
La distanza dalla corsia di marcia dipende dall’ottica utilizzata e, solitamente, varia tra 5 e 30 metri.
In determinati ambiti e condizioni, una telecamera LPR/ANPR può svolgere anche le normali funzioni di videosorveglianza.
In altri casi, invece, per poter identificare sia la targa che le caratteristiche dell’automezzo o del motoveicolo (marca, modello, colore, versione, volto del conducente ecc.), è necessario aggiungere una telecamera di tipo tradizionale, posizionata e configurata in modo differente proprio per il diverso compito che deve svolgere.
Analisi LPR e ANPR: tutte le applicazioni
I sistemi di analisi video per il riconoscimento delle targhe trovano applicazione in moltissimi ambiti. Eccone alcuni:
- rilevamento del tempo di percorrenza e della velocità media su autostrade e strade statali
- pagamento automatico dei pedaggi su autostrade e tangenziali
- gestione del traffico negli aeroporti per consentire di servizio) solo ai veicoli autorizzati
- controllo del territorio e della viabilità
- identificazione dei veicoli rubati o soggetti a fermo amministrativo
- identificazione dei veicoli senza copertura assicurativa
- monitoraggio dei parcheggi (anche aziendali), con possibilità di effettuare l’apertura/chiusura automatica del varco di accesso e calcolare automaticamente il tempo di sosta effettivo
- monitoraggio dei veicoli nelle aree private di carico e scarico
- controllo dell’accesso alle ZTL pubbliche e private
- controllo delle operazioni nelle stazioni di servizio (distributori di carburante) e di altri esercizi commerciali con accesso diretto dei veicoli (ad esempio, drive-in dei ristoranti fast-food, aree commerciali esterne di supermercati e ipermercati)
Adriano Pace
