AN033 Kamera Installationshinweise für LPR / ANPR

INHALTSVERZEICHNIS

• Zielgruppe
• Überblick LPR
• Funktionsweise
• Kennzeichenerkennung (License Plate Detection) 
• Kameraspezifikation & Installationshinweise 
• Schranken Installation – Empfohlene Kameraspezifikationen
• Schranken-/Straßeninstallationen – Erweiterte Installationsbedingungen
• Tag- und Nachtmodus 
• Empfohlene Kameraeinstellungen

Zielgruppe

Diese Anwendungshinweise richten sich an Installateure und Techniker, die LPR-Kameras (Kennzeichenerkennungskameras) in Verbindung mit dem Eagle Eye Cloud VMS installieren. Ziel ist es, bewährte Verfahren in Bezug auf Kameraspezifikationen und Platzierung zu vermitteln.

Überblick LPR

License Plate Recognition (LPR) oder Automatic Number Plate Recognition (ANPR) ist ein Verfahren, bei dem das Kennzeichen eines Fahrzeugs mithilfe von Kameras und Bildverarbeitungstechnologie erfasst wird.
Die Kamerapositionierung spielt eine entscheidende Rolle, um eine hohe Erkennungsgenauigkeit zu erzielen. Dieses Dokument beschreibt die Best Practices für Installation und Konfiguration.

Funktionsweise

Kennzeichenerkennungssysteme arbeiten direkt mit dem Kamerastream – es wird kein externer Sensor zur Fahrzeugerkennung benötigt. Stattdessen erfolgen die Fahrzeugerkennung, die Lokalisierung des Kennzeichens sowie das Auslesen der Kennzeichendaten vollständig durch die KI-Modelle im System.

Kennzeichenerkennung (License Plate Detection) 

Traditionelle LPR-Systeme lesen einfach alle Zeichen, die auf einem einzigen Bild erscheinen, das durch eine Induktionsschleife ausgelöst wird, sobald ein Fahrzeug erkannt wird. Dies führt zu Fehlern, wenn sich zusätzliche Zeichen auf der Fahrzeugkarosserie befinden. Eagle Eye Networks verwendet ein fortschrittliches KI-Modell, das mit Millionen von Bildern trainiert wurde, um das Kennzeichen präzise zu identifizieren und ausschließlich dessen Zeichen zu erfassen – andere Zeichen auf dem Fahrzeug werden dabei ignoriert.

Kameraspezifikation & Installationshinweise 

Die richtige Wahl der Kamera ist entscheidend für eine hohe Genauigkeit bei der Kennzeichenerkennung (LPR). Faktoren wie Auflösung, Objektiv, Bildverbesserung und Infrarotleistung (IR) bestimmen die Bildqualität. Die wichtigsten Parameter bei der Kamerawahl sind die Entfernung zwischen Kamera und Kennzeichenerfassungsbereich sowie die Fahrbahnbreite. Diese beiden Faktoren beeinflussen die Wahl des Objektivs und der IR-Leistung. Je größer die Entfernung zur Fahrzeugerfassungszone, desto höher ist der Bedarf an Zoom und leistungsstarker IR-Beleuchtung.

Ebenso entscheidend wie die Kamerawahl ist die Art der Installation. Faktoren wie Bildwinkel, Montagehöhe und Schwenkwinkel beeinflussen die Genauigkeit der Kennzeichenerkennung. Falls gesetzlich vorgeschrieben ist, dass Fahrzeuge vorn ein Kennzeichen tragen, sollten die Kameras auf die Frontkennzeichen ausgerichtet werden. Frontkennzeichen liefern bessere Ergebnisse, da das Fahrzeug über mehrere Bildframes hinweg verfolgt werden kann, während es sich der Kamera nähert – so wird das bestmögliche Bild erzielt. Zudem bleibt die Entfernung zwischen Kamera und Fahrzeug konstant. Bei der Erfassung von Heckkennzeichen muss der Auslösepunkt anhand des längsten Fahrzeugs gewählt werden, was nicht für alle Fahrzeugtypen optimal ist. Die optimale Kameraposition hängt vom Standortlayout und der Montagemöglichkeit (Boden, Decke, Wand etc.) ab.

Sollen auch Motorräder erfasst werden, sind Heckkennzeichen vorzuziehen, da viele Motorräder kein Frontkennzeichen besitzen und dieses – falls vorhanden – meist deutlich kleiner ist als bei anderen Fahrzeugen. Die Montageart variiert je nach Anwendung. Im Folgenden werden bevorzugte Montageempfehlungen dargestellt, um optimale Bildqualität und beste LPR-Ergebnisse zu erzielen.

Das Dokument beschreibt zwei Installationsszenarien mit den jeweils empfohlenen Kameraspezifikationen. Falls Ihre Anwendung nicht aufgeführt ist, wenden Sie sich bitte an Ihren Vertriebsingenieur.

Schranken Installation – Empfohlene Kameraspezifikationen

Installation an Schrankenanlagen (Gated Installation) – Maximale Entfernung zwischen Kamera und Kennzeichen: 4 Meter / 12 Fuß

Schranken-/Straßeninstallationen – Erweiterte Installationsbedingungen

Installationen an Toren und Straßen – Maximale Entfernung zwischen Kamera und Kennzeichen: 15 Meter / 50 Fuß

Hinweise zur Kameramontage:

1. Vertikaler Winkel: Die Kamera sollte stets nach unten geneigt sein, um zu verhindern, dass Sonnenlicht oder Fahrzeugscheinwerfer direkt auf die Linse treffen. Zudem schützt dies vor Regen- oder Schneetropfen auf dem Objektiv.

2. Schwenkwinkel (Pan): Der horizontale Schwenkwinkel sollte auf maximal 30° begrenzt werden, da perspektivische Verzerrungen die Kennzeichenerkennung beeinträchtigen können.

Ausrichtung und Justierung der Kamera

Justierung nach der Montage:

Nach der Montage der Kamera sind Neigungs- und Rotationsanpassungen erforderlich, um sicherzustellen, dass das Kennzeichen bei idealer Erfassungsentfernung zentriert und horizontal ausgerichtet ist. Vorgehensweise:

Falls möglich, ein Fahrzeug mittig in der Fahrspur positionieren. Die Kameraansicht prüfen und die Kamera so neigen, dass das Kennzeichen im Zentrum des Bildes liegt.

Die Kamera drehen, bis das Kennzeichen horizontal im Bild ausgerichtet ist. Falls die horizontale Ausrichtung schwer zu erkennen ist, kann ein Bremshügel oder eine Schrankenanlage als Referenz dienen.

Im gezeigten Beispiel ist das Kennzeichen nach Positionierung des Fahrzeugs und Neigung der Kamera optimal zentriert.

Tag- und Nachtmodus 

Empfohlene Betriebsmodi für LPR-Kameras:
Idealerweise sollte die LPR-Kamera tagsüber im Farbmodus und nachts im Schwarzweißmodus (IR-/Nachtmodus) betrieben werden.

Falls die Bildqualität – insbesondere in der Dämmerung – die Leistung der Kennzeichenerkennung beeinträchtigt, wird empfohlen, die Kamera dauerhaft im Schwarzweißmodus (IR-Modus) zu betreiben.
Falls die Kamera nicht automatisch in den Nachtmodus wechselt oder keinen Dualbetrieb unterstützt, sollte sie auf einen permanenten Schwarzweißbetrieb eingestellt werden.

Die Fähigkeit der Kamera, nachts Fahrzeugmerkmale wie Modell oder Karosserietyp zu erfassen, hängt stark vom Umgebungslicht ab. In vielen Fällen sind auf Nachtaufnahmen lediglich die Kennzeichen sichtbar.

Zusätzliche Beleuchtung bei Nacht:

Falls die Kamera nachts nicht genügend Beleuchtung bietet, um das Kennzeichen sichtbar zu machen, kann zusätzliche Beleuchtung erforderlich sein – z. B. IR-Strahler oder Weißlicht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Kennzeichen weit entfernt sind oder die Belichtungszeit der Kamera aufgrund hoher Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert werden muss (was die Bildhelligkeit verringert).

Empfohlene Kameraeinstellungen

Standardkameras müssen möglicherweise in ihren Einstellungen angepasst werden, um für LPR geeignet zu sein. Oft sind die Belichtungseinstellungen werkseitig zu hoch eingestellt, was zu Bewegungsunschärfe führt.

Die folgende Tabelle enthält empfohlene Spezifikationen, um optimale Kennzeichenlesungen je nach Anwendung zu ermöglichen. Diese Einstellungen müssen direkt an der Kamera vorgenommen werden – das LPR-System nimmt keine automatische Konfiguration vor.

Erweiterte Kameraeinstellungen für verschiedene LPR-Anwendungen