پلاک‌خوان سروری DSP چگونه کار می‌کند؟
آشنایی با پلاک‌خوان‌های سروری DSP؛ فناوری پردازش و تفاوت مدل‌های ۲۰، ۳۵ و ۵۰ کاناله
در یک مرکز کنترل، دیدن تصویر خودروها فقط بخشی از کار است. گاهی لازم است مشخص شود یک خودرو چه زمانی از یک نقطه عبور کرده، تصویر آن پیدا شود یا سابقه ترددش در چند دوربین بررسی شود. انجام این کارها با مرور دستی تصاویر، به‌خصوص وقتی تعداد دوربین‌ها زیاد باشد، زمان زیادی می‌گیرد.
سامانه‌های پلاک‌خوان سروری DSP برای همین نیاز طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها تصاویر چند دوربین را همزمان پردازش می‌کنند، شماره پلاک را می‌خوانند و اطلاعات هر تردد را همراه با تصویر مرتبط ثبت می‌کنند. به این ترتیب، تصاویر دوربین‌ها به سوابقی تبدیل می‌شوند که می‌توان آن‌ها را جست‌وجو و بررسی کرد.
خانواده DSP-SLPR4U شامل سه مدل ۲۰، ۳۵ و ۵۰ کاناله است. فناوری اصلی هر سه مدل مشترک است، اما تعداد تراشه‌ها، منابع سخت‌افزاری و ظرفیت پردازش آن‌ها تفاوت دارد. در ادامه، ابتدا نحوه کار این دستگاه‌ها را توضیح می‌دهیم و سپس سه مدل را با هم مقایسه می‌کنیم.
پلاک‌خوان سروری چه کاری انجام می‌دهد؟
در این ساختار، دوربین وظیفه تصویربرداری را بر عهده دارد و دستگاه سروری تصاویر را تحلیل می‌کند. نرم‌افزار، پلاک را در تصویر پیدا می‌کند، حروف و اعداد آن را می‌خواند و نتیجه را برای ثبت و بازیابی آماده می‌کند.
اطلاعات هر تردد، بسته به نسخه نرم‌افزار، می‌تواند شامل شماره پلاک، زمان ثبت، شناسه دوربین، محل نصب و تصویر خودرو باشد. برای مثال، اپراتور می‌تواند شماره پلاکی را وارد کند و سوابق ثبت‌شده آن را در یک بازه زمانی مشخص ببیند.
کاربرد این اطلاعات به پروژه بستگی دارد. در یک شهر، هدف می‌تواند بررسی عبور خودروها از معابر مختلف باشد؛ در یک مجموعه صنعتی، مستندسازی ورود و خروج ناوگان؛ و در یک مرکز لجستیکی، پیگیری تردد خودروهای حمل بار.
دستگاه پلاک‌خوان سروری، خودِ تصاویر را پردازش می‌کند. اطلاعات به‌دست‌آمده نیز می‌توانند از طریق نرم‌افزار مدیریت و تجمیع در اختیار مرکز کنترل قرار گیرند.
داخل این دستگاه‌ها چه فناوری‌ای به کار رفته است؟
پردازش در خانواده DSP-SLPR4U بر پایه چند تراشه Rockchip RK3588 انجام می‌شود. هر تراشه، چند بخش پردازشی را در خود دارد که متناسب با طراحی نرم‌افزار، وظایف مختلف را انجام می‌دهند.
پردازنده مرکزی یا CPU اجرای نرم‌افزار و کارهای عمومی سامانه را بر عهده دارد. پردازنده گرافیکی داخلی یا GPU برای وظایف گرافیکی و پردازش‌های پشتیبانی‌شده استفاده می‌شود. واحد پردازش عصبی یا NPU نیز بخشی است که اجرای مدل‌های سازگار هوش مصنوعی را شتاب می‌دهد. قابلیت‌های سخت‌افزاری پردازش ویدئو هم در کنار این بخش‌ها قرار دارند.
هر RK3588 دارای هشت هسته پردازنده مرکزی است: چهار هسته Cortex-A76 با فرکانس حداکثر ۲٫۴ گیگاهرتز و چهار هسته Cortex-A55 با فرکانس حداکثر ۱٫۸ گیگاهرتز.
ترکیب این بخش‌ها، منابع لازم را برای دریافت تصاویر و اجرای پردازش‌های پشتیبانی‌شده فراهم می‌کند. اینکه هر وظیفه دقیقاً روی کدام بخش اجرا شود، به نحوه پیاده‌سازی نرم‌افزار بستگی دارد.
NPU چیست و چه کمکی به پلاک‌خوانی می‌کند؟
NPU یک شتاب‌دهنده اختصاصی برای محاسبات شبکه‌های عصبی است. در این محصولات، الگوریتم‌های سازگار هوش مصنوعی می‌توانند روی NPU اجرا شوند؛ به همین دلیل، معماری معرفی‌شده به کارت گرافیک مجزای سروری نیاز ندارد.
توان اسمی NPU هر تراشه RK3588 حداکثر ۶ TOPS اعلام شده است. TOPS به تریلیون عملیات در ثانیه اشاره دارد و برای بیان توان محاسباتی اسمی استفاده می‌شود.
البته این عدد، به‌تنهایی سرعت یا دقت پلاک‌خوانی را مشخص نمی‌کند. دو سامانه با توان اسمی مشابه ممکن است به دلیل تفاوت الگوریتم، رزولوشن تصاویر یا نحوه استفاده از شتاب‌دهنده، عملکرد متفاوتی داشته باشند. بنابراین باید توان سخت‌افزار را در کنار شرایط واقعی پردازش بررسی کرد.
چرا از چند تراشه استفاده شده است؟
در این خانواده، بسته به مدل، چهار، هفت یا ده تراشه RK3588 در دستگاه قرار دارد. این ساختار اجازه می‌دهد پردازش میان چند واحد توزیع شود و منابع به جریان‌های تصویری مختلف اختصاص پیدا کنند.
با افزایش تعداد واحدها، منابع بیشتری برای پردازش تصاویر در اختیار سامانه قرار می‌گیرد. سه ظرفیت محصول نیز بر همین مبنا شکل گرفته‌اند.
این معماری می‌تواند نیاز به خرید و نگهداری کارت گرافیک مجزا را کاهش دهد و امکان بهینه‌سازی مصرف انرژی را فراهم کند. با این حال، مصرف واقعی و عملکرد دستگاه باید با توجه به پیکربندی و شرایط استفاده ارزیابی شوند.
وجود چند تراشه نیز به‌خودی‌خود تضمین نمی‌کند که هنگام خرابی یک واحد، پردازش آن به‌صورت خودکار به واحد دیگری منتقل شود. چنین قابلیتی به طراحی نرم‌افزار، مدیریت خطا و ظرفیت آزاد دستگاه وابسته است.
سه مدل پلاک‌خوان سروری DSP چه تفاوتی دارند؟
DSP-SLPR4U-20CH؛ برای پروژه‌های کوچک و متوسط
مدل ۲۰ کاناله از چهار تراشه RK3588 استفاده می‌کند. مجموع منابع آن شامل ۳۲ هسته پردازنده مرکزی و ۲۴ TOPS توان اسمی NPU است.
ظرفیت پیشنهادی این مدل، پردازش همزمان ۲۰ جریان تصویری Full HD با نرخ ۱۰ فریم‌برثانیه است. این ظرفیت برای پروژه‌هایی مانند ورودی و خروجی شهرهای کوچک، مجموعه‌های صنعتی، مراکز لجستیکی و معابر شهری محدود در نظر گرفته شده است.
DSP-SLPR4U-35CH؛ برای پایش چند معبر یا چند محور
در مدل ۳۵ کاناله، تعداد تراشه‌ها به هفت عدد می‌رسد. این ترکیب، ۵۶ هسته پردازنده مرکزی و ۴۲ TOPS توان اسمی NPU فراهم می‌کند.
ظرفیت پیشنهادی دستگاه، ۳۵ جریان تصویری Full HD با نرخ ۱۰ فریم‌برثانیه است. پروژه‌های نظارت شهری در مقیاس متوسط، پایش چند محور جاده‌ای و مراکز کنترل منطقه‌ای، از کاربردهای پیشنهادی این مدل هستند.
DSP-SLPR4U-50CH؛ برای تعداد بیشتری دوربین
مدل ۵۰ کاناله بالاترین ظرفیت اسمی را در این خانواده دارد. ده تراشه RK3588 در مجموع ۸۰ هسته پردازنده مرکزی و ۶۰ TOPS توان اسمی NPU در اختیار سامانه قرار می‌دهند.
ظرفیت پیشنهادی این مدل، پردازش ۵۰ جریان تصویری Full HD با نرخ ۱۰ فریم‌برثانیه است. این دستگاه برای مراکز مدیریت ترافیک شهری، شبکه‌های نظارتی بزرگراهی و پروژه‌های چندمنطقه‌ای در نظر گرفته شده است.
مقایسه مشخصات سه مدل
مشخصهDSP-SLPR4U-20CHDSP-SLPR4U-35CHDSP-SLPR4U-50CH
| تعداد تراشه RK3588 | ۴ | ۷ | ۱۰ |
| مجموع هسته‌های CPU | ۳۲ | ۵۶ | ۸۰ |
| مجموع توان اسمی NPU | ۲۴ TOPS | ۴۲ TOPS | ۶۰ TOPS |
| مجموع RAM پایه | ۳۲ گیگابایت | ۵۶ گیگابایت | ۸۰ گیگابایت |
| RAM اختیاری درج‌شده در کاتالوگ | ۴۸ گیگابایت | ۹۶ گیگابایت | ۱۲۰ گیگابایت |
| فضای ذخیره‌سازی | ۱ ترابایت | ۱٫۸ ترابایت | ۲٫۵۶ ترابایت |
| تعداد پورت شبکه RJ45 | ۴ | ۷ | ۱۰ |
| وزن | ۱۶ کیلوگرم | ۱۷ کیلوگرم | ۱۸ کیلوگرم |
تعداد هسته‌ها، حافظه RAM و توان NPU در این جدول، مجموع منابع واحدهای پردازشی هر دستگاه هستند.
آیا تعداد کانال همیشه ثابت است؟
خیر. ظرفیت‌های ۲۰، ۳۵ و ۵۰ کاناله بر اساس تصاویر Full HD با نرخ ۱۰ فریم‌برثانیه بیان شده‌اند. وقتی رزولوشن افزایش پیدا می‌کند، بار پردازش هم تغییر می‌کند و ظرفیت پیشنهادی کاهش می‌یابد.
وضوح تصویر با نرخ ۱۰ فریم برثانیه مدل ۲۰ کاناله مدل ۳۵ کاناله مدل ۵۰ کاناله
| Full HD یا 1080p | ۲۰ کانال | ۳۵ کانال | ۵۰ کانال |
| ۴ مگاپیکسل | ۱۵ کانال | ۲۴ کانال | ۳۴ کانال |
| 4K | ۷ کانال | ۱۲ کانال | ۱۷ کانال |
برای نمونه، اگر پروژه‌ای ۲۰ دوربین 4K داشته باشد، صرفاً به دلیل تعداد دوربین‌ها نمی‌توان مدل ۲۰ کاناله را برای آن انتخاب کرد. باید مشخصات تصاویر ورودی با ظرفیت پردازشی دستگاه تطبیق داده شوند.
در کنار رزولوشن، نرخ فریم، کدک، نرخ بیت و قابلیت‌های نرم‌افزاری فعال هم اهمیت دارند. انتخاب مدل زمانی دقیق‌تر است که بار پردازشی واقعی پروژه مشخص باشد.
این سامانه‌ها چه اطلاعاتی از خودرو ثبت می‌کنند؟
خوانش انواع پلاک ایرانی در روز و شب
در مشخصات این خانواده، پشتیبانی از پلاک‌های شخصی، عمومی، دولتی، تاکسی، نظامی، مناطق آزاد، گذرموقت، دیپلماتیک، معلولین و ترانزیت مطرح شده است. تشخیص کاراکترهای D و S و تفکیک نویسه‌های مشابه نیز در کاتالوگ آمده است.
سامانه برای پردازش تصاویر روز و شب طراحی شده، اما کیفیت نتیجه به تصویر دریافتی وابسته است. وضوح پلاک، نورپردازی و زاویه نصب باید مناسب باشند. استفاده از تصویر رنگی یا مادون‌قرمز هم به تجهیزات و پیکربندی دوربین بستگی دارد.
تشخیص رنگ، مدل و کلاس خودرو
گاهی شماره پلاک به‌تنهایی برای بررسی یک رویداد کافی نیست. رنگ، مدل و کلاس خودرو می‌توانند اطلاعات تکمیلی مفیدی در اختیار اپراتور قرار دهند.
در این خانواده، قابلیت تحلیل این مشخصات معرفی شده و شناسایی ۹ کلاس خودرویی در نظر گرفته شده است. این داده‌ها برای دسته‌بندی ترددها و بررسی ترکیب ناوگان، از جمله تفکیک خودروهای سبک و سنگین، کاربرد دارند.
تشخیص خط عبور
سامانه می‌تواند ترددها را بر اساس خط عبور تفکیک کند. در کاتالوگ، پوشش ۲ تا ۴ خط متناسب با مدل و آرایش دوربین‌ها مطرح شده است. برای پیکربندی دوخطه، پوشش شانه مسیر نیز پیش‌بینی شده است.
تعداد خطوط با تعداد کانال‌های دستگاه یکی نیست. پوشش هر خط به میدان دید دوربین، محل نصب، زاویه تصویربرداری و تنظیمات نرم‌افزار بستگی دارد.
مشخص‌کردن خودروهای فاقد پلاک یا دارای پلاک مخدوش
خودروی فاقد پلاک یا دارای پلاک پوشیده و مخدوش می‌تواند به‌عنوان مورد نیازمند بررسی مشخص شود. این کار به اپراتور کمک می‌کند تصاویر مربوط را سریع‌تر پیدا کند؛ اما به معنی خواندن قطعی نوشته‌های پنهان‌شده نیست.
در تصاویر دارای چند خودرو نیز، در صورت پشتیبانی نسخه نرم‌افزار، کادرهای رنگی می‌توانند نشان دهند هر پلاک شناسایی‌شده متعلق به کدام خودرو است.
خوانش پلاک جلو و عقب
با توجه به جهت دید دوربین، امکان خوانش پلاک جلو یا عقب خودرو وجود دارد. در پیکربندی دو‌دوربینه پشتیبانی‌شده نیز می‌توان اطلاعات دو نما را به یک تردد مرتبط کرد.
خوانش پلاک موتورسیکلت هم در مشخصات محصول ذکر شده است. عملکرد این بخش به محل پلاک، وضوح تصویر و زاویه دوربین وابسته است.
کاهش ثبت‌های تکراری
یک خودرو هنگام عبور ممکن است در چند فریم متوالی دیده شود. سامانه برای کاهش ثبت‌های تکراری طراحی شده است تا سوابق تردد منظم‌تر شوند و آمار قابل استفاده‌تری به دست آید.
نحوه تشخیص تکرار و محدوده زمانی یا مکانی آن، به منطق نسخه نرم‌افزار بستگی دارد.
جست‌وجوی سوابق و دریافت هشدار
ارزش اطلاعات ثبت‌شده زمانی مشخص می‌شود که بتوان به‌موقع به آن‌ها دسترسی پیدا کرد. جست‌وجو بر اساس شماره پلاک، بازه زمانی، دوربین و محل تردد، بررسی سوابق را هدفمندتر می‌کند.
مشاهده تصاویر مرتبط و تهیه گزارش، متناسب با امکانات نرم‌افزار قابل ارائه است. در نسخه‌های پشتیبانی‌شده، می‌توان فهرستی از خودروهای موردنظر تعریف کرد و هنگام شناسایی پلاک‌های موجود در آن فهرست، هشدار دریافت کرد.
مدیریت تحت وب و ارتباط با مرکز کنترل
رابط تحت وب، دسترسی کاربران به اطلاعات و امکانات مدیریتی را فراهم می‌کند. در پروژه‌هایی که چند ایستگاه دارند، نرم‌افزار تجمیع می‌تواند اطلاعات نقاط مختلف را در مرکز کنترل گردآوری کند.
در این ساختار، دستگاه سروری تصاویر را پردازش می‌کند و اطلاعات پلاک را به دست می‌آورد. نرم‌افزار تجمیع نیز خروجی سامانه‌ها را در سطح پروژه مدیریت می‌کند.
تبادل اطلاعات با سامانه‌های نظارت تصویری، مراکز فرماندهی و نرم‌افزارهای مدیریت تردد، به APIها و رابط‌های پشتیبانی‌شده وابسته است. به همین دلیل، امکانات اتصال باید با نسخه نرم‌افزار و نیازهای پروژه تطبیق داده شوند.
طراحی دستگاه برای نصب در رک
هر سه مدل در شاسی فلزی رکمونت 4U عرضه می‌شوند و چهار فن برای تهویه فعال دارند. بدنه از فولاد SECC با ضخامت یک میلی‌متر ساخته شده و برای استقرار در رک مراکز کنترل و اتاق‌های سرور طراحی شده است.
حداکثر سرعت درج‌شده برای هر پورت شبکه، ۲٫۵ گیگابیت‌برثانیه است. کدک‌های H.264 و H.265 و رابط SDK نیز در مشخصات کاتالوگ آمده‌اند. سازگاری دوربین‌ها و روش دریافت تصاویر باید در پیکربندی نهایی بررسی شود.
این محصولات کجا استفاده می‌شوند؟
این خانواده برای ثبت و بررسی تردد در محیط‌های مختلف کاربرد دارد:
- ورودی و خروجی شهرها: بررسی سوابق عبور و تغییرات حجم تردد.
- جاده‌ها و بزرگراه‌ها: مستندسازی تردد و تحلیل ترکیب ناوگان عبوری.
- بنادر، معادن و مراکز لجستیکی: ثبت عبور کامیون‌ها و خودروهای خدماتی.
- مجموعه‌های صنعتی و سازمانی: پیگیری ورود و خروج و بررسی رخدادها.
- تونل‌ها و پل‌ها: بررسی عبور خودرو از مقاطع مختلف مسیر.
- مسیرهای ترانزیتی و مبادی گمرکی: ثبت سوابق ناوگان، با تأیید مستقل پشتیبانی از پلاک‌های خارجی.
ارتباط با باسکول، سامانه لجستیک یا نرم‌افزار مجوز تردد، به امکانات یکپارچه‌سازی پروژه بستگی دارد. بررسی زمان سفر میان ایستگاه‌ها نیز با اندازه‌گیری مستقیم سرعت خودرو متفاوت است.
کدام مدل برای پروژه مناسب‌تر است؟
برای انتخاب، ابتدا تعداد دوربین‌ها و مشخصات تصویر آن‌ها را مشخص کنید. بعد بررسی کنید چه تحلیل‌هایی باید همزمان انجام شوند و اطلاعات چگونه به مرکز کنترل برسند.
مدل ۲۰ کاناله برای پروژه‌های کوچک و متوسط، مدل ۳۵ کاناله برای نظارت چندمعبره و منطقه‌ای و مدل ۵۰ کاناله برای پردازش تعداد بیشتری جریان تصویری در نظر گرفته شده است. با این حال، انتخاب نهایی باید بر پایه رزولوشن، نرخ فریم و نیاز پردازشی واقعی انجام شود.
در بررسی دقت هم لازم است معیارها روشن باشند. خواندن کامل شماره پلاک، تشخیص کلاس خودرو و ثبت تمام ترددها، سه موضوع متفاوت‌اند. نتیجه آزمون زمانی برای تصمیم‌گیری مفید است که شرایط تصویربرداری و معیار موفقیت آن مشخص باشد.
جمع‌بندی
پلاک‌خوان‌های سروری DSP با استفاده از تراشه‌های RK3588 و شتاب‌دهنده‌های NPU، پردازش چنددوربینه را در سه ظرفیت ارائه می‌دهند. خوانش پلاک، تشخیص مشخصات خودرو، تفکیک خط عبور و دسترسی به سوابق، به کاربران کمک می‌کنند اطلاعات موردنیاز خود را از میان تصاویر پیدا کنند.
تفاوت اصلی سه مدل، منابع سخت‌افزاری و ظرفیت پیشنهادی پردازش آن‌هاست. برای انتخاب مناسب، باید این ظرفیت را با تصاویر ورودی و هدف پروژه هماهنگ کرد.
کارشناسان دیدبان سیستم پویانگر پاژ می‌توانند در بررسی نیازهای پروژه و انتخاب مدل مناسب همراه شما باشند.
دیدگاه خود را بنویسید