Plaka Tanıma Sistemleri Uygulamaları

1. Plaka Tanıma Sistemleri Uygulamaları HazırlayanlarAhmet Nusret ÖZALP Muharrem DÜĞENCİ Akademik Bilişim 201102-04 Şubat 2011 İnönü Üniversitesi

2. Motorlu araç plaka tanıma sistemleri, otomatik araçtanıma ve trafik akış kontrolü amacıyla kullanılansistemlerdir. Paralı otoyol ve köprü gişeleri, hastane,askeri tesis, otopark girişleri ve trafik ışık ihlalleri,şerit ihlalleri, hatalı sollama vs., tespitinde uygulamabulmaktadır. PLAKA TANIMA SİSTEMLERİ

3. İHTİYAÇ VE KULLANIM ALANI Son çeyrek yüzyılda araç sayısının artması ve trafikte oluşan sorunlar, otomatik araç tanıma ve trafik akışının kontrolü üzerine çalışmalar yapılmasını gerektirmiştir.[1]

4. PLAKA TANIMLAMA Araç plakası tanıma işlemi iki temel adımda gerçekleştirilir; 1.Plaka yer tespiti 2.Plaka üzerindeki karakterlerin tanınması. Yapılan literatür taramasında plaka yeri bulma işleminde görüntü işleme rutinlerinden yada yapay sinir ağlarından faydalandığı görülmüştür.

5. PLAKA TANIMA SİSTEMLERİ Yapılacak olan bu çalışmada;Türk plaka standartlarınauyan sivil plakaya sahip araçların plakalarının yerini tespit eden bir sistem üzerine bir uygulama yapılmıştır. Çeşitli görüntü işleme yöntemleri ve geriye yayılım algoritmasıkullanan Yapay Sinir Ağı (YSA) kullanılıp yer tespiti yapılarak; Görüntüde plaka özellikleri taşıyan alanlar görüntü işleme algoritmalarıyla belirlenip, bu alanlar plaka tanımak için eğitilmiş YSA’ya beslenmeye ve görüntüde yer tespit işleminin %80-%95 oranının yakalandığı görülmüştür.

6. PLAKA TANIMLAMA TARİHÇE Otomatik Araç Tanıma konusunda ilk gelişme optik tarayıcı sistemlerin kullanılmasıyla 1970’lerda ABD’de gerçekleşmiştir. Daha sonraki yıllarda mikro elektronikteki gelişmeler çalışmaları yoğunlaştırmış, indüktif döngü, radyo frekansları, kızılötesi ve mikrodalga sistemleri araç gözetleme ve trafik kontrolünde kullanılmıştır. Araç tanıma teknolojisinin yol ücretlendirilmesi için denenmesi ilk olarak Hong Kong’da 1983-1985 tarihleri arasında uygulanmıştır.

7. PLAKA TANIMLAMA TARİHÇE Önce gönüllü bir araç grubu elektronik plakalarla donatılmıştır. Sonra bu plakalara sahip araçlar yoldan geçtiğinde araçların fotoğrafları kapalı devre TV ile alınmış ve kontrol merkezine iletilmiştir.[2]

8. PLAKA TANIMA SİSTEMLERİ Araç Tanıma Sistemine yönelik çalışmalar özellikle Avrupa’da altı ülkeyi kapsayan“Prometheus” denen bir proje ve Japonya’da da buna benzer bir projeyle devam etmektedir.Bu programlar araçları takip, elektronik ceza kesme, plaka tanıma ve araç tanımayı içermektedir. Bununla güvenliği,verimi ve konforu arttırmak, ekonomik çözümler üretmek, kirliliği azaltmak amaçlanmaktadır.[3]

9. MATERYAL VE YÖNTEM Türkiye trafik denetleme kurumlarına kayıtlı yasal plakalar; sivil, resmi, askeri, diplomatik vs. gibi değişik renk ve biçimlerde olabilmektedir. Bu çalışmada, Türk plaka standartlarına uyan sivil plakaların yer tespitinin yapılması amaçlanmıştır. Bu plakaların genel özelliği; beyaz zemin üzerine siyah karakterlerden oluşması, en az 7 en çok 9 karakterin bulunması, plaka başlangıcında mavi TR logosunun olması ve bir çerçeve ile sınırlandırılmış olmasıdır.

10. MATERYAL VE YÖNTEM Araç görüntüleri aracın tamamını yada büyük bir bölümünü içermektedir. Bilgisayar ortamına alınan 3 ile 6 metre mesafeden çekilen ve 640x480 piksel boyutlarındaki araç resimleri üzerinde yapılan incelemeler sonucunda plaka boyutunun genelde 180x50 piksel civarında olduğu görülmüştür.

11. MATERYAL VE YÖNTEM Trafikteki araçların büyük bir oranı, plakaların resmi bir standardı olmasına rağmen, standartlara uygun olmayan plakalara sahiptir. Plakaların belirli bir standarda tam olarak uymaması, yabancı maddelerin plaka yüzeyini işgal etmesi, kameradan elde edilen görüntülerin kalitesinin aydınlatmaya bağlı olarak değişkenlik göstermesi plakanın bulunmasını güçleştiren faktörlerdir.

12. Plaka yer tespit işlemi için önerilen sistemin Akış Diyagramı

13. GÖRÜNTÜ ÖN-İŞLEM Yapılan ön çalışma neticesinde düşünülen sistemde verilen görüntüyü yeniden boyutlandırarak işleme başlanacak;test edilen resimler 640x480 piksel boyutunda sisteme alınacaktır.YSA ile sistem eğitilirken çıkabilecek sıkıntılara göre bu aşamada modifikasyona gidilebilir. Görüntü boyutlandırma algoritması sayesinde 320x240 boyutuna indirilip işlenecek plaka alanı 85x25 piksel olarak alınmıştır.[6]

14. GÖRÜNTÜ ÖN-İŞLEM Görüntünün alınmasında günün değişen saatlerinde alınan araç görüntülerinde ışık yoğunluğu farkının elimine edilmesi ve görüntü kontrastının otomatik ayarlanabilmesi için istogram equlizasyonu kullanılmıştır. Ardından, ortalama ışık yoğunluğuna bağıl seçilen bir eşik değeri ile, Adaptif Eşikleme (thresholding) yapılarak araç görüntüsü ikilik (binary) seviyeye indirgenmiştir.

15. Sonuç • Bu çalışmada gelişen teknolojiye paralel olarak;günümüz ihtiyaçlarını karşılama adına görüntü işleme konusunda plaka tanıma üzerine bir çalışma uygulaması yapılmıştır. • Mevcut yapılara göre plaka tanıma da performans ve doğruluğun arttırılması noktasında YSA’dan yararlanma yoluna gidilmiştir. • Plaka Tanıma Sistemlerinin sektördeki ticari boyutu • Uygulamanın geliştirilmesi • Plaka Tanıma Sistemlerinin Geleceği

16. KAYNAKLAR 1. R. A. Hauslen, The Promise Of Automatic Vehicle İdentification. IEEE Transactions on Vehicular Technology VT-Vol. 26, pp. 30-38, 1977. 2. J. A. L. Dawson and I. Gatling, Electronic Road Pricing İn Hong Kong. Transportation Research A. Vol. 20, pp. PDF 129-134, 1986. 3. W. J. Gillan, PROMETHEUS-Reducing Traffic Congestion By Advanced Technology, In Roads And Traffic 2000, International Road and Traffic Conference, Berlin, Vol. 1, pp PDF. 111-115, 2000. 4. H. J. Stoelhurst and A. J. Zandbergen, The Development Of A Road Pricing System İn The Netherlands, Traffic Engineering And Control, Vol. 31, pp PDF .66-71, 1990. 5. P. Collomosse and M. A. Oliver, Recognition of Vehicle Licence Plates from Real World Images. Final year project. University of Bath, 2001. 6.U. Çelik, Motorlu Araçlar İçin Plaka Tanıma Sistemi, Yüksek Lisans Tezi, Hatay, 2003

17. Teşekkürler… Ahmet Nusret ÖZALP ahmet@cisco-akademy.com