J'ai passé des semaines à essayer de lire les plaques d'immatriculation à partir des images de ma caméra PTZ. Chaque image était floue. Le problème ne venait pas de l'objectif. C'était la vitesse d'obturation.
Pour capturer clairement les plaques d'immatriculation à longue distance, réglez votre vitesse d'obturation entre 1/500s et 1/2000s. Les véhicules plus rapides nécessitent des vitesses d'obturation plus élevées. À 60 mph, utilisez au moins une vitesse comprise entre 1/1000s et 1/2000s. Associez à cela un éclairage IR approprié et un gain contrôlé pour que l'image soit suffisamment claire pour être reconnue.
Vitesse d'obturation de la caméra PTZ pour la capture des plaques d'immatriculation
Ci-dessous, je détaille les réglages exacts de l'obturateur pour les différentes vitesses, comment gérer les phares de nuit, comment utiliser le mode Priorité à la vitesse et comment automatiser l'ensemble du processus. Si vous travaillez sur des projets LPR, ce guide vous épargnera des heures d'essais et d'erreurs.
Table des matières
Quelle est la vitesse d'obturation minimale nécessaire pour figer un véhicule roulant à 60 mph ?
J'ai un jour livré un projet de surveillance d'autoroute. Le client m'a appelé le lendemain. Toutes les plaques étaient blanches et floues. J'avais laissé l'appareil photo en mode d'exposition “automatique”.
À une vitesse de 60 mph, un véhicule se déplace d'environ 88 pieds par seconde. Pour figer la plaque d'immatriculation, vous devez utiliser une vitesse d'obturation d'au moins 1/1000s. Pour de meilleurs résultats à longue distance avec un téléobjectif, utilisez une vitesse de 1/2000 ou même 1/4000.
Réglage de la vitesse d'obturation pour la plaque d'immatriculation d'un véhicule roulant à 60 mph
Pourquoi le flou de bougé détruit-il les plaques d'immatriculation ?
Voici un calcul simple. Une voiture roulant à 60 mph parcourt environ 26,8 mètres par seconde. Si votre vitesse d'obturation est de 1/100e de seconde, la voiture se déplace d'environ 26 centimètres pendant cette seule image. Cela suffit pour que tous les caractères de la plaque d'immatriculation deviennent illisibles. Les lettres se chevauchent. Les chiffres se mélangent. Aucun logiciel ne peut corriger cela.
L'objectif est simple. Vous voulez que la voiture se déplace de moins d'un pixel pendant l'exposition. Lorsque vous utilisez un long zoom à une distance de 200 mètres, un pixel couvre une très petite surface. L'obturateur doit donc être très rapide.
Référence de la vitesse d'obturation en fonction de la vitesse du véhicule
J'utilise ce tableau comme point de départ pour chaque projet LPR. Je l'affine ensuite sur place.
| Vitesse du véhicule | Obturateur recommandé (jour) | Obturateur recommandé (nuit avec IR) |
|---|---|---|
| Parking / Portail (0-15 mph) | 1/250s - 1/500s | 1/250s - 1/500s |
| Route urbaine (20-35 mph) | 1/500s - 1/1000s | ≥ 1/500s |
| Autoroute urbaine (35-50 mph) | 1/1000s | 1/500s - 1/1000s |
| Autoroute / Freeway (60+ mph) | 1/1000s - 1/2000s | 1/1000s - 1/2000s |
La règle de la densité des pixels
Figer le mouvement n'est que la moitié du travail. Je rappelle toujours à mes clients que la plaque doit également être suffisamment grande dans le cadre. Pour une reconnaissance fiable, il faut au moins 100 pixels sur la largeur de la plaque. Une taille de 120 à 150 pixels est encore mieux.
Cela signifie que vous devez utiliser un zoom optique suffisant. Une caméra PTZ dotée d'un zoom 38X ou 40X peut mettre au point une plaque à une distance de plus de 100 mètres. Mais si vous ne zoomez pas suffisamment, la plaque sera minuscule. Même si le flou de bougé est nul, les caractères seront trop petits pour n'importe quelle image. Logiciel LPR 1 à lire.
L'ordre correct est donc le suivant : d'abord, faire un zoom avant jusqu'à ce que la plaque remplisse suffisamment le cadre. Ensuite, réglez la vitesse d'obturation en fonction de la vitesse du véhicule. N'inversez pas cet ordre.
Que se passe-t-il si vous allez trop vite ?
Si vous appuyez sur l'obturateur à 1/4000s, le temps d'exposition est extrêmement court. Très peu de lumière atteint le capteur. L'image devient sombre. J'explique comment résoudre ce problème dans les sections ci-dessous. Mais l'essentiel est de toujours commencer par la vitesse d'obturation qui correspond à la vitesse du véhicule que vous souhaitez photographier, puis de résoudre le problème de la luminosité séparément.
Comment éviter que les phares ne surexposent la plaque d'immatriculation la nuit ?
J'ai constaté ce problème dans presque toutes les installations de RPM nocturnes sur lesquelles j'ai travaillé. La zone de la plaque se transforme en un rectangle blanc brillant. Les phares effacent tout.
Activez la fonction HLC (High Light Compensation) sur votre caméra PTZ. La HLC supprime l'éblouissement des phares et révèle les détails de la plaque d'immatriculation. Combinez la HLC avec une vitesse d'obturation rapide de 1/500s à 1/2000s, un éclairage IR approprié et un gain contrôlé pour obtenir des plaques lisibles la nuit.
Suppression des phares HLC pour la saisie nocturne des plaques d'immatriculation
Pourquoi les phares gâchent-ils les plaques d'immatriculation ?
Les phares LED modernes sont extrêmement lumineux. Lorsqu'une voiture s'approche de votre caméra la nuit, les phares créent une énorme traînée de lumière autour de l'avant du véhicule. Le capteur de la caméra est inondé de lumière dans cette zone. La plaque, qui se trouve juste entre ou sous les phares, se perd dans l'éblouissement.
Il ne s'agit pas d'un problème de mise au point. Ce n'est pas un problème de résolution. Il s'agit d'un problème de gamme dynamique. Les phares sont des milliers de fois plus lumineux que la surface de la plaque. Sans intervention, l'exposition automatique de l'appareil photo tente d'équilibrer l'ensemble de la scène et la zone de la plaque devient complètement blanche.
Les trois outils dont vous avez besoin le soir
Je configure toujours ces trois paramètres ensemble pour tout déploiement nocturne de la LPR :
1. HLC (High Light Compensation)
Le HLC est différent du WDR. La technologie WDR tente d'équilibrer l'ensemble de la scène. Le HLC cible spécifiquement les points les plus lumineux de l'image et les supprime. Il assombrit la zone des phares afin que la plaque située derrière soit visible. La plupart des caméras PTZ des fabricants chinois prennent en charge la fonction HLC. Recherchez-la dans les paramètres de l'image ou dans le menu d'exposition.
2. Éclairage IR externe
Les LED IR intégrées à la plupart des caméras PTZ couvrent une distance de 30 à 50 mètres. Pour la capture de clichés sur de longues distances, à 80 ou 100 mètres, ce n'est pas suffisant. Je recommande toujours d'ajouter une illuminateur IR externe 2. Une lumière infrarouge à faisceau étroit dirigée vers la zone de capture se réfléchit sur le revêtement rétroréfléchissant de la plaque et fait ressortir clairement les caractères.
3. Contrôle du gain
Lorsque l'obturateur est rapide et qu'il fait sombre à l'extérieur, l'appareil photo tente d'augmenter le gain (ISO) pour éclaircir l'image. Un gain trop élevé ajoute du bruit. Le bruit détruit les bords nets des caractères de la plaque. Je maintiens le gain en dessous de 20-30 dB. Si l'image est encore trop sombre à ce niveau de gain, j'ajoute de la lumière externe au lieu d'augmenter le gain.
Réglages de nuit Référence rapide
| Paramètres | Valeur recommandée | Pourquoi |
|---|---|---|
| Vitesse d'obturation | 1/500s - 1/2000s (en fonction de la vitesse) | Congélation de l'assiette, pas de flou |
| HLC | ON | Suppression de l'éblouissement des phares |
| WDR | OFF la nuit | La fonction WDR ajoute du bruit en cas de faible luminosité |
| Gain / AGC | ≤ 20-30 dB | Maintenir le bruit à un niveau bas, protéger les contours des caractères |
| Illumination IR | Extérieur, faisceau étroit | Éclairer la plaque à distance |
| Ouverture | Ouverture maximale (F1.0 - F1.2) | Laisser entrer le plus de lumière possible |
Une erreur fréquente
De nombreux intégrateurs activent la fonction WDR la nuit en pensant que cela les aidera. D'après mon expérience, la fonction WDR dans des conditions de faible luminosité augmente en fait le bruit de l'image. La caméra mélange plusieurs expositions et ce processus amplifie le bruit dans les zones sombres. Pour la RPM de nuit, je désactive la fonction WDR et j'utilise plutôt la fonction HLC et des IR puissants. Les résultats sont beaucoup plus nets.
Ma caméra PTZ prend-elle en charge le mode “ priorité à la vitesse ” pour une reconnaissance cohérente des plaques ?
Cette question m'est souvent posée par des intégrateurs qui ont l'habitude de travailler avec des caméras RPM fixes. Ils veulent savoir si une caméra à boule PTZ peut faire le même travail. La réponse courte a surpris beaucoup d'entre eux.
Oui, la plupart des caméras PTZ professionnelles prennent en charge le mode Priorité à la vitesse d'obturation. Dans ce mode, vous verrouillez la vitesse d'obturation à une valeur fixe telle que 1/1000s. La caméra ajuste alors automatiquement le gain et le diaphragme pour maintenir la luminosité. Il s'agit du meilleur mode pour capturer les plaques d'immatriculation de manière cohérente.
Mode priorité à l'obturateur de la caméra PTZ pour LPR
Fonctionnement de la priorité à la vitesse sur une caméra PTZ
Lorsque vous réglez le mode d'exposition sur “Priorité à la vitesse d'obturation”, vous dites à l'appareil photo une chose : ne changez jamais la vitesse d'obturation. L'appareil photo obéira. Si la scène s'assombrit, il ouvrira davantage le diaphragme. S'il est déjà au maximum de l'ouverture, il augmentera le gain. Mais l'obturateur reste verrouillé.
C'est exactement ce que vous voulez pour la RPM. Le flou de bougé est votre principal ennemi. En verrouillant l'obturateur, vous éliminez le risque que l'appareil photo ralentisse l'obturateur par temps nuageux ou au crépuscule et vous donne des clichés flous.
Où trouver ce paramètre
Sur la plupart des caméras PTZ fabriquées en Chine, y compris les modèles que nous produisons chez Loyalty-Secu, vous trouverez le mode d'exposition dans l'interface Web sous Réglages image > Exposition. Les options comprennent généralement
- Auto - La caméra contrôle tout. Mauvais pour la RPM.
- Manuel - Vous contrôlez l'obturateur, le gain et le diaphragme. Contrôle total mais nécessite plus d'installation.
- Priorité à la vitesse - Vous verrouillez l'obturateur. L'appareil photo s'occupe du reste. Idéal pour le LPR.
- Priorité à l'iris - Vous verrouillez l'ouverture. Inutile pour la capture de clichés.
Je recommande toujours la priorité à la vitesse comme point de départ. Si le client souhaite un contrôle total, le mode manuel fonctionne également. Mais ne laissez jamais l'appareil en mode automatique pour une application LPR.
Qu'en est-il des positions prédéfinies ?
Voici un détail qui échappe à beaucoup de gens. Une caméra PTZ peut enregistrer différents paramètres d'exposition pour différentes positions prédéfinies. Cela signifie que vous pouvez avoir un préréglage visant l'entrée du parking avec un obturateur de 1/500s, et un autre préréglage visant la voie d'autoroute avec un obturateur de 1/2000s. Chaque préréglage rappelle ses propres paramètres d'image lorsqu'il est activé.
Cette fonction est très utile pour les projets dans lesquels une PTZ couvre plusieurs zones de capture. J'utilise cette fonction dans presque tous les projets. Définissez le préréglage, verrouillez le zoom, la mise au point et l'obturateur. Lorsque la caméra se déplace vers ce préréglage, tout se charge automatiquement.
La mise au point manuelle est essentielle à longue distance
À des niveaux de zoom élevés, comme 30X ou 38X, la profondeur de champ devient très faible. La mise au point automatique peut faire des allers-retours et manquer complètement la plaque. Je passe toujours en mise au point manuelle pour les préréglages LPR. Voici comment je procède :
- Déplacez le PTZ vers la position de capture prédéfinie.
- Zoom sur la distance cible.
- Attendez qu'un véhicule passe.
- Utiliser le réglage fin de la mise au point par l'intermédiaire de l'interface Web.
- Verrouiller la mise au point.
Cette opération prend quelques minutes mais permet d'éviter d'innombrables oublis de plaques. J'ai vu la mise au point automatique échouer au pire moment - lorsqu'un camion passe et que l'appareil photo refait la mise au point sur la carrosserie du camion au lieu de la plaque.
Puis-je automatiser les changements de vitesse d'obturation en fonction de l'heure de la journée ?
Je gère plusieurs sites solaires distants pour mes clients. Je ne peux pas envoyer un technicien pour modifier les paramètres tous les matins et tous les soirs. J'ai besoin que la caméra change de paramètres toute seule.
Oui, la plupart des caméras PTZ professionnelles prennent en charge les profils programmés ou la configuration jour/nuit. Vous pouvez définir un profil d'exposition pour la journée avec un obturateur de 1/1000s et la fonction WDR activée, et un profil différent pour la nuit avec un obturateur de 1/2000s, la fonction HLC activée et la fonction WDR désactivée. La caméra bascule automatiquement en fonction de l'heure ou du niveau de luminosité.
Programmation automatisée de la vitesse d'obturation jour/nuit pour les caméras PTZ
Pourquoi avez-vous besoin de deux profils différents ?
Le jour et la nuit sont deux environnements lumineux complètement différents. Les réglages qui fonctionnent parfaitement à midi échoueront à minuit. Et les réglages qui fonctionnent à minuit surexposeront l'image à midi. Vous ne pouvez pas utiliser le même réglage pour les deux.
Pendant la journée, la lumière est abondante. Un obturateur rapide de 1/1000s fonctionne facilement. La fonction WDR permet d'équilibrer les ombres et le ciel lumineux. Le gain reste faible. L'image est propre et nette.
La nuit, tout change. La lumière diminue considérablement. Vous avez toujours besoin d'un obturateur rapide pour les véhicules en mouvement. Mais vous avez maintenant besoin du HLC pour lutter contre les phares. La fonction WDR doit être désactivée car elle ajoute du bruit. Le gain sera plus élevé. Les lumières IR doivent être activées.
Configuration des profils programmés
Voici comment je configure généralement une caméra PTZ pour un client comme David, qui a besoin d'une RPM fiable 24 heures sur 24 :
Profil de jour (6h00 - 18h00)
- Mode d'exposition : Priorité à la vitesse d'obturation
- Vitesse d'obturation : 1/1000s
- WDR : ON
- HLC : OFF
- Limite de gain : 15 dB max
- IR : OFF
Profil nocturne (18h00 - 6h00)
- Mode d'exposition : Priorité à la vitesse d'obturation
- Vitesse d'obturation : 1/2000s
- WDR : OFF
- HLC : ON
- Limite de gain : 25 dB max
- IR : ON (interne + externe si nécessaire)
- Ouverture : Ouverture maximale
Le chemin d'accès exact au menu dépend du modèle de la caméra. Sur nos caméras PTZ Loyalty-Secu, il se trouve sous Système > Planification > Profil de l'image. Vous sélectionnez l'intervalle de temps et attribuez une configuration d'image enregistrée à chaque période.
Réglage à distance via 4G
Nombre de mes clients déploient des caméras PTZ sur des poteaux solaires dans des zones reculées. Elles sont connectées par l'intermédiaire de 4G LTE 3. Voici quelques conseils que je donne à mes clients sur l'accord à distance :
- N'essayez pas de regarder une vidéo en direct et de régler les paramètres en même temps avec la 4G. La latence rend l'opération frustrante. Réglez plutôt les paramètres, enregistrez-les, puis vérifiez un clip enregistré plus tard.
- Utilisez la fonction d'instantané. Prenez une photo pendant le passage du véhicule et téléchargez le fichier JPEG. Vérifiez si la plaque est lisible. Cette méthode utilise beaucoup moins de bande passante que la diffusion en direct.
- Si le site présente des vitesses de circulation très différentes selon les heures (comme dans une zone scolaire), envisagez de créer trois profils au lieu de deux - pointe du matin, mi-journée et nuit.
Résumé de la configuration jour/nuit
| Paramètres | Réglage de jour | Cadre nocturne |
|---|---|---|
| Vitesse d'obturation | 1/1000s | 1/2000s |
| WDR | ON | OFF |
| HLC | OFF | ON |
| Limite de gain | ≤ 15 dB | ≤ 25 dB |
| Lumière IR | OFF | ON |
| Ouverture | Auto | Ouverture maximale (F1.0-F1.2) |
Un conseil pour les sites solaires 4G
Lors des déploiements à l'énergie solaire, chaque watt compte. Les éclairages IR externes consomment de l'énergie. Je recommande toujours d'utiliser une minuterie ou une cellule photoélectrique pour allumer la lumière infrarouge externe uniquement la nuit. Cela permet d'économiser la batterie et de prolonger la durée de fonctionnement du système. Le profil programmé de la caméra gère déjà les paramètres de l'image. La lumière infrarouge n'a besoin que d'un simple déclencheur marche/arrêt synchronisé avec le même calendrier.
Conclusion
Verrouillez votre vitesse d'obturation, ajoutez un éclairage approprié et utilisez des profils programmés. Ces trois étapes vous permettront d'obtenir des clichés nets et lisibles, jour et nuit, grâce à votre caméra PTZ.
1. Logiciels et algorithmes de reconnaissance automatique des plaques d'immatriculation. ︎ 2. Types d'illuminateurs infrarouges pour la surveillance nocturne. ︎ 3. Latence du réseau 4G LTE pour le réglage à distance des caméras. ︎ 4. Exigences en matière de zoom optique pour la densité de pixels des plaques d'immatriculation. ︎ 5. High Light Compensation (HLC) pour la suppression des phares. ︎ 6. Réglages du gain et de la sensibilité ISO pour une capture LPR à faible bruit. ︎ 7. Priorité à la vitesse d'obturation ou exposition manuelle pour le suivi des véhicules. ︎ 8. Configuration de la position des préréglages PTZ pour plusieurs zones LPR. ︎ 9. Profondeur de champ avec un zoom élevé pour la mise au point de la plaque d'immatriculation. ︎ 10. Programmation du profil d'image jour/nuit pour les caméras PTZ. ︎