سامانه تخلف عبور از چراغ قرمز

ثبت تخلفات عبور از چراغ قرمز، یکی از پروژه‌های سیستم‌های حمل و نقل هوشمند است که امروزه جایگاه ویژه‌ای میان راه‌کارهای ITS برای شهرهایافته است. این سیستم از طریق پردازش تصویر قابل انجام می باشد.

سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز در تقاطع ها جهت نظارت بر توقف خودروها پشت خط عابر پیاده نصب می گردد و با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر تمامی خودروها را بر اساس دید سه بعدی تشخیص داده و رهگیری می نماید. در صورت بروز تخلف سیستم به صورت هوشمند دو عکس شاهد که در هر دوی آن ها تصویر وضعیت چراغ راهنمایی و مکان خودروی متخلف مشخص است تهیه می نماید. این دو عکس به گونه ای انتخاب شده اند که عکس اول متعلق به زمانی است که خودرو وارد وضعیت تخلف گردیده است و عکس شاهد دوم مربوط به مدتی بعد از عکس شاهد اول است که تخلف محرز شده و خودرو در حال خروج از تقاطع می باشد. تشخیص خودروها و تخلفات در این سیستم بر اساس دید سه بعدی و مستقل از پلاک می باشد به گونه ای که خودروهای بدون پلاک استاندارد و یا با پلاک مخدوش که توسط نرم افزار پلاک خوانی خوانده نمی شود نیز در این سیستم تشخیص داده شده و در صورت تخلف برای آن ها یک تخلف کامل ثبت می گردد. همچنین مکان و محل نصب پلاک در این سیستم تاثیری در تشخیص تخلف خودروی متخلف ندارد.

با توجه به مکان یابی سه بعدی خودروها در سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، تخلف عبور مستقیم از چراغ راهنمایی و یا گردش به چپ و راست را به تفکیک تشخیص می دهد. همچنین در صورتی که خودرو روی خط عابر پیاده نیز توقف نماید در سیستم تشخیص داده شده و برای آن تخلف توقف روی خط عابر پیاده ثبت می گردد. همچنین لحظه وقوع تخلف در نمودار زمانی گرافیکی مشخص می گردد. این سیستم قابلیت ثبت همزمان چندین تخلف برای خودروهای مختلف را دارا می باشد و تک تک خودروها به صورت اتوماتیک توسط سیستم پلاک خوانی می شوند.

همانطور که در عکس ها مشاهده می کنید در تصاویر شاهد، روند حرکت خودرو و وضعیت چراغ قابل مشاهده می باشد و همچنین خودروی متخلف از سایر خودروها در تصویر متمایز شده است. لازم به ذکر است یکی از قابلیت های سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، ضبط فیلم مربوط به هر یک از تخلفات می باشد که به صورت کم حجم و با کیفیت مناسب به کمک شناسه تخلف حتی روی اینترنت قابل دسترسی است. این فیلم از چند ثانیه قبل از تخلف تا چند ثانیه بعد از تخلف، تقاطع را نمایش می دهد و یکی از قابلیت های جانبی و منحصر به فرد این سیستم به شمار می آید.

بکارگیری روش استریو باعث تشخیص مکان خودروها و ابعاد سه بعدی خودرو صرفنظر از پلاک می شود و در نتیجه به انعکاس ها، سایه ها، ارتفاع های متفاوت پلاک و سایر مواردی که در رویکرد تشخیص خودرو صرفا بر اساس پلاک باعث ضعف و یا اشتباه سیستم می شود، مقاومت می کند.

طراحی نرم افزار شناسایی خودروها در این سامانه مبتنی بر یکی از پیشرفته ترین تکنیک های پردازشی برای شناسایی اجسام، تعقیب و دسته بندی آنهاست. این تکنیک که بر اساس Stereo Vision می باشد، این قابلیت را برای سامانه مهیا کرده است که بتواند محیط اطراف خود را به صورت سه بعدی درک کند.

استفاده از این روش نوین، دارای مزایای زیادی است و ضعف های سایر الگوریتم هایی که برای این منظور بکار گرفته می شوند را ندارد. در روش استریو به کمک یک جفت دوربین و نرم افزارهای پردازشی خاص، تک تک نقاط تصویر دو بعدی مربوط به سطح معبر که شامل Pixel_x و Pixel_y می باشد به صورت سه بعدی X, Y , Z نشان داده می شود.

پس از این مرحله، سیستم توانایی تفکیک اجسام سه بعدی متحرک از سطح خیابان و همچنین از یکدیگر را با پردازش های بعدی به دقت پیدا خواهد کرد. از مزایای این روش قابلیت شناسایی تمام اجسام متحرک دارای ارتفاع از سطح خیابان (موتور، کامیون و …) بدون در نظر گرفتن شکل ظاهری، جهت حرکت و همچنین توانایی اندازه گیری ابعاد وسیله نقلیه می باشد.

همچنین از آنجا که تصاویر این دوربین ها به صورت Wide می باشند و کل عرض تقاطع را پوشش می دهند، امکان تعقیب مسیر وسایل نقلیه در کل تقاطع برای تعیین نوع تخلف امکان پذیر است. به علاوه با توجه به توان پردازشی این سامانه، تمامی خودروهای داخل تقاطع توسط سیستم استریو شناسایی، مکان یابی و سرعت سنجی می گردند. حتی در صورتی که تمامی خودروهای عبوری همزمان مرتکب تخلف گردند، سیستم برای هر کدام تخلف جداگانه ای ثبت و ذخیره می کند در نتیجه، عملکرد سیستم در لحظات قبل از سبز شدن چراغ و یا بعد از قرمز شدن که گاهی چندین خودرو مرتکب تخلف همزمان می شوند دچار اختلال نخواهد شد.

از طرفی سایر سیستم های مشابه، از روش های اولیه مبتنی بر تفکیک زمینه و یا تعقیب پلاک استفاده می نمایند که تفکیک زمینه، حساسیت زیادی به وضعیت نوری، جهت سایه و میزان تردد دارد. به عنوان مثال در این روش در ساعاتی از روز که سایه خودرو در کنار آن و کمی بزرگ باشد، سیستم نسبت به شناسایی محل دقیق خودرو و تفکیک آنها از یکدیگر مشکل خواهد داشت.