Smil, du er genkendt – på din nummerplade

Bilister, der kører fra selvbetjeningstanken uden at betale eller passerer betalingsanlægget ved broer og motorveje, er personer, som både tankstationerne og betalingsanlæggene gerne vil have fat i. Og bilister, der er eftersøgt for at have flygtet fra et ulykkessted eller et væbnet røveri, er i høj grad personer, som ordensmagten gerne vil tale nærmere med.

Det kan være svært eller umuligt at tyde en nummerplade på en bil i fart med tilstrækkelig sikkerhed, men hvis et automatisk overvågningskamera har registreret hændelsen, er misdæderne så godt som fundet. Er bilen med på billederne, er dens nummerplader det også, og så kan bilnummeret tydes automatisk af computersoftware, næsten uanset hvor utydelige de ser ud på billederne.

Software til automatisk bilnummerpladegenkendelse er kendt som Automatic Number Plate Recognition (ANPR), og teknologien anvendes i dag af stort set alle private organisationer eller myndigheder, der har behov for at kunne spore lovbrydende bilister. Men ANPR kan også anvendes til kortlægning af forskellige trafikanters adfærdsmønster forud for bygning af nye veje mv.

Mønstergenkendelse og OCR

ANPR blev udviklet sidst i 1970’erne af blandt andre EMI og firmaet Computer Recognition Systems (CRS) i Wokingham, England. De første systemer var ret tunge og omstændelige i praksis. Først i 1990’erne blev der udviklet nummerpladegenkendelse, som var nøjagtig nok. Modsat de første systemer kunne det udvikles til kompakte og let anvendelige ”sigt, snup, analyser og genkend”-apparater uden behov for bestemte vinkler, afstande eller køretøjshastigheder. Siden har teknologien fundet en kvalitet, der gør, at ANRP i de fleste lande er accepteret som retsligt bevis.

I al enkelhed består programmer til nummerpladegenkendelse af software til mønstergenkendelse (se Alt om DATA nr. 15), der først billedforbedrer de indlæste videobilleder eller stills, og OCR-software (Optical Character Recognition), der tyder tegnene. Det kan enten ske i samarbejde med en bærbar computer på stedet, for eksempel i en patruljevogn, eller en central computer, hvortil billederne sendes over nettet.

Software til pålidelig nummerpladegenkendelse skal derfor have indbygget algoritmer, der både kan lokalisere og isolere nummerpladen, uanset hvor den befinder sig i billedet eller på bilen for den sags skyld, og uanset dens størrelse, betragtningsvinkel og hvilken vej, den vender.

Automatiske justeringer

Herefter skal programmet automatisk kunne justere lysstyrken og kontrasten til det perfekte; adskille de enkelte tegn eller cifre (for eksempel ved hjælp af kantforstærkning og skarphedskontrol) og kunne genkende dem korrekt. Også i “umulige” situationer som usigtbart vejr, skæve fotovinkler, ”klip i kørekortet”-hastighed og snavsede nummerplader.

Navnlig udlæsning fra hurtigt kørende bilister er en stadig udfordring, da den generelle vejhastighed mange steder er stigende, og bilerne tilsvarende bliver stadigt hurtigere og sikrere. Her er kameraets lukkerhastighed også afgørende for at opnå skarpe billeder af biler i høj fart. Lukkerhastigheder på 1/500 sekunder kan klare kørehastigheder på op til cirka 60 km/t. I dag kan de fleste topsystemer dog uden videre klare kørehastigheder på op til næsten 200 km/t.

Infrarøde lyskilders bølgelængde kan også influere på billedernes opløsning. I tvivlstilfælde skal systemet kunne præsentere et gyldigt gennemsnit af flere billeder, så resultatet ikke står og falder med eventuelle fejl på et enkelt eller flere billeder. Er resultatet usikkert, vil systemet eventuelt opfordre systemoperatøren til at gribe ind med en manuel vurdering.

Det er ligeledes af betydning, hvordan kameraerne er monteret på overvågningskøretøjet. Motorvejspatruljer forudsætter eksempelvis fremadpegende kameraer, der kan dække flere baner ad gangen og levere præcis genkendelse, næsten uanset kørehastigheder. Gadepatruljer har brug for kameraer, der kan arbejde på kortere afstand og kan fotografere parkerede biler, der både kan være parallelparkerede, skråparkerede og vinkelret parkerede og stå tæt sammen. Eftersom ANPR-anlæg oftest vil tage billeder af hele bilen, nummerpladerne og undertiden også et portræt af føreren, må der ofte monteres to kameraer tæt ved siden af hinanden.

National tilpasning

Desuden vil et ANPR-system alt andet lige fylde mere og trække mere strøm, jo hurtigere og mere præcist, det forudsættes at arbejde. Det betyder måske ikke så meget i et centralt overvågningscenter, men det kan være afgørende i et patruljekøretøj, hvor udstyret strømforsynes fra bilens elektriske anlæg.

Mange ANPR-systemer er specielt designede til bestemte, nationale nummerplader. De bedste kan dog klare stort set alle nationale og internationale nummerplader, om end forskellige “ønskenummerplader” kan volde vanskeligheder. Flere lande er derfor begyndt at anvende stærkt reflekterende nummerplader, der forbedrer billedkontrasten. Enkelte lande, for eksempel Holland, har ændret design på bilernes nummerplader med henblik på at gøre dem lettere at opfatte for automatiske genkendelsessystemer.

Men selv om systemet på papiret kan klare hvad som helst, er der adskillige problemer ude i trafikken. Billederne kan let blive for lavopløste, hvis afstanden er for stor (eller kameraet er for dårligt). De kan blive uskarpe eller rystede ved for høj hastighed eller blive generet af refleksioner og skygger eller snavs og andet, der dækker for pladerne. Det kan blot være et cykelstativ eller en anhængerkrog.

En af de specialister i ANPR-teknologi, der om nogen har udviklet et velfungerende system, er det canadiske firma Genetec. Firmaet står bag ANPR-systemet AutoVu, der regnes blandt den bedste teknologi på markedet for nummerpladegenkendelse.

Alt om DATA har haft lejlighed til at tale med topchefen Pierre Racz. Vi har spurgt ham, hvorfor netop AutoVu skiller sig ud fra markedets andre topsystemer?
”Allerførst er AutoVu del af et større, samlet overvågningssystem eller sikkerhedsplatform, som vi kalder Security Center. Det omfatter overvågningsnetværket Omnicast, som består af forbundne kameraer, der for eksempel gør det muligt at følge et enkelt køretøj gennem større områder eller ad bestemte ruter. Omvendt kan vores system også give en alarm, hvis bestemte nummerplader (for eksempel på eftersøgte eller stjålne vogne) dukker op foran overvågningskameraernes linse.

Det betyder igen, at du kan få en advarsel i samme sekund, for eksempel en eftersøgt bil dukker op i dit distrikt, ligesom en operatør er sikker på at blive adviseret om bestemte begivenheder, som man selv kan foruddefinere. Dermed kan operatøren bruge tid og opmærksomhed på øvrigt arbejde,” siger han.
”Systemet kan også indstilles til først at advisere medarbejdere i det centrale sikkerhedscenter, som så kan afgøre, hvad der skal ske,” tilføjer Pierre Racz.

Datamining på biler

Pierre Racz fortæller også med en vis begejstring i stemmen om systemets omfattende databaser, der gør det let at foretage ”datamining” til søgninger på biler, der har befundet sig bestemte steder på bestemte tidspunkter eller er af bestemte modeller eller årgange.

AutoVu kan også overvåge p-pladser og udsøge parkeringssyndere.
”Og her er ikke mindst den indbyggede digitale ”wheel imaging”-funktion effektiv,” fremhæver Pierre Racz.

Denne funktion foretager en digital afmærkning af hjulene på computerbilledet og afslører derved, om bilen er blevet flyttet eller har været borte fra p-pladsen og er vendt tilbage til samme p-bås. Alle optagelser geotagges med oplysninger om tid og sted og en mulig angivelse af adresse for senere dokumentation. Derudover adskiller AutoVu sig også på andre områder.

Specialbyggede overvågningskameraer

”Intet overvågningssystem er bedre end de kameraer, der foretager overvågningen. Og det har i særlig høj grad betydning i forbindelse med ANRP,” forklarer Pierre Racz.

”Derfor har Genetec udviklet to specielle kameratyper med øje for nummerpladegenkendelse. Begge modeller er trådløse og monteret med infrarød belysning og indbyggede processorer, der udfører selve billedanalysen og nummergenkendelsen, som dermed foregår i selve kameraet. Det betyder, at den tilsluttede computer alene skal bruge processorkraft på grafik og statistik, og at det er nemt at skifte mellem fast og mobil installation.”

Den mest avancerede af de to kameramodeller hedder AutoVu SharpX og giver fantastiske genkendelsesresultater i dårligt vejr og under dårlige lysforhold og umulige vinkler, fortæller Genetec-chefen.
”Kameraet er i stand til at fange op til 5000 nummerplader i minuttet over tre vognbaner og genkende nummeret, og det selvom bilerne kører flere hundrede km/t. Faktisk har vi med dette kamera kunnet foretage genkendelse af en plade fotograferet gennem ruderne på en bil bagved,” smiler Pierre Racz.

Derudover har har AutoVu en ”Wildcard hot list” over bilnumre, hvor kun enkelte af tallene eller karaktererne er kendt. Dukker disse nummerplader op, kan systemet sende en advarsel, som valgfrit kan sendes til patruljevognen eller den vagthavende på stationen eller i sikkerhedscentret.

En anden facilitet er ”Fuzzy Matching”, der sikrer, at dårlige aflæsninger, blandt andet som følge af snavs på en nummerplade, holdes op mod en database, og at alle sandsynlige resultater dukker op på skærmen.

ANPR kan også misbruges

Særligt i USA anvendes nummerpladegenkendelse i politiet, men teknologien bliver også udnyttet af private parkeringsudbydere, transportfirmaer og til overvågning af trafik på private veje. Det har ledt til kritik og frygt for, at teknikken kan medføre automatudskrivelse af bøder og maskinel regelhåndhævelse uden mulighed for at forsvare sig, da der ikke er nogen at forsvare sig overfor.

Modstanderne peger også på, at systemerne kan ende som pengemaskiner, hvor ikke mindst de private virksomheder, der bygger og vedligeholder dem, tjener fedt på bøderne. Desuden er der mulighed for misbrug af de oplysninger, systemerne gemmer.

Omvendt er der også begyndt at gå sport i at snyde apparaturet. Selv de bedste ANPR-systemer kan ikke fungere efter hensigten, hvis folk eksempelvis forsyner bilen med stjålne, falske eller ingen nummerplader. Det er dog også en form for kendetegn, som kan blive værst for snyderne selv.

Bruges over hele verden

ANPR bruges i stadigt større grad af myndigheder over det meste af verden. I Sverige testes ANPR-systemer i ni politidistrikter. Teknologien er også indført i forbindelse med administration af vejskatter og betalingsstrækninger. Herhjemme testes teknologien af poltiet, og det forventes at blive taget i brug i 2015.

I Frankrig bruges nummerpladegenkendelse og særlige kamerabroer på hovedstrækninger til at pålægge lastbiler over 3,5 tons miljøskat, mens man i England har et komplet netværk af systemer til nummerpladegenkendelse, som kan opspore og følge ethvert køretøj overalt i realtid.

Kært barn skjuler sig under mange navne

Ud over Automatic Number Plate Recognition (ANPR) betegnes nummerpladegenkendelse også ofte: