SecurOS Transit

Система автоматического распознавания номеров железнодорожных вагонов

Система интеллектуального видеоанализа SecurOS Transit - программный комплекс, обеспечивающий распознавание номеров, автоматизацию процесса регистрации и контроля передвижения объектов подвижного состава (вагонов, цистерн и платформ) железных дорог колеи 1520 мм. Функционал системы позволяет также эффективно решать целый ряд задач, связанных с контролем перевозок и состояния грузов.

Качество распознавания
Возможности системы
Состав и возможности масштабирования системы
Возможности интеграции и совместное использование
Решаемые задачи и ключевые преимущества использования SecurOS Transit
Специфика распознавания номеров железнодорожного транспорта Реализованные проекты

Качество распознавания

Алгоритмы распознавания SecurOS Transit обеспечивают:

• уверенное распознавание более 95% номеров вагонов состава, движущегося со скоростью до 60 км/ч;
• распознавание в сложных погодных условиях и при различных условиях освещенности: в дневное и ночное время;
• распознавание загрязненных номеров;
• высокую скорость обработки одного кадра с момента распознавания до занесения сверенной записи в базу данных – в темпе поступления кадров;

Возможности системы

Распознавание и учет

• распознавание номеров в режиме реального времени, с выводом зафиксированных результатов на монитор оператора;
• подсчет количества вагонов в составе;
• определение типа вагона по его номеру.

Поиск информации и сверка данных

• поиск информации в базе данных распознанных номеров по заданным параметрам: дате, времени проезда, номеру вагона, камере распознавателя;
• автоматическая сверка номеров с информацией собственной или внешних баз данных;
• контроль передвижения или розыск составов или отдельных вагонов по протоколу событий.

Оповещение о внештатных ситуациях

• настройка реакции системы на получение тревожных событий и способа оповещения оператора (визуальное, звуковое, телефон, e-mail) при их регистрации, к примеру, когда вагону с определенным номером в конкретный промежуток времени запрещен выезд с территории предприятия.

Видеоархив и база данных

• формирование видеоархива в виде стоп-кадров, видеофрагментов прохождения отдельных вагонов или всего состава;
• формирование базы данных номеров вагонов, даты и времени проезда, направления движения, результата проверки контрольной суммы;
• возможность контролируемого ручного редактирования результатов распознавания;
• автоматическая регистрация, сохранение в протоколе событий и журнале работы с системой изменений, произведенных оператором;
• передача событий (данных) во внешние базы, АСУ, СЭД, ERP-системы.

Состав и возможности масштабирования системы

Ядро системы, платформа SecurOS, поддерживает интеграцию систем видеонаблюдения, распознавания номеров железнодорожного подвижного состава, обширного аппаратного комплекса и сторонних программных продуктов. Обработка и предоставление информации, управление всеми компонентами единой системы, а также администрирование самой системы осуществляются через единый пользовательский интерфейс, поддерживающий разграничение прав доступа.

Архитектура системы позволяет строить высоконадежную территориально распределенную систему мониторинга и контроля с организацией единого хранилища данных, а также рабочих мест операторов и администраторов. SecurOS Transit обеспечивает решение необходимых задач каждого распределенного объекта в рамках системы безопасности предприятия любого масштаба.

Возможности интеграции и совместное использование

• интеграция с аппаратными компонентами интегрированных систем безопасности: весоизмерительным оборудованием, датчиками, исполнительными устройствами;
• интеграция со сторонними программными продуктами и информационными системами (автоматизированными системами управления перевозками на железных дорогах, диспетчерскими центрами, СУБД и проч.).

Решаемые задачи и ключевые преимущества использования SecurOS Transit

Функционал SecurOS Transit позволяет автоматизировать целый ряд рутинных задач, решаемых на объектах инфраструктуры железной дороги (на весовых и сортировочных станциях, таможенных терминалах) и промышленных предприятий, и тем самым повысить скорость и эффективность получения и обработки информации. А интеграция с аппаратными компонентами системы безопасности и автоматизированными системами управления предприятия существенно расширяет функциональные возможности системы.

Предотвращение хищений и пропажи грузов

• удаленный контроль целостности грузов в открытых вагонах и контроль положения грузов на транспортных платформах возможны благодаря синхронизации видеопотоков с камеры, осуществляющей регистрацию номеров, и камеры над железнодорожным полотном, позволяющей контролировать наличие и состояние груза;
• определение веса вагонов обеспечивается интеграцией с весовым технологическим оборудованием;
• проверка правильности формирования состава.

Контроль учета движения железнодорожного транспорта и грузов

• проверка соответствия номеров состава данным натурных листов;
• выявление вагонов без номера;
• отслеживание прохождения технологических операций (в т.ч. проход контрольных точек досмотра, зон погрузки/разгрузки, обслуживания и т.д.);
• контроль перемещения товаров и других материальных средств на местах складирования и погрузочно-разгрузочных работ;
• определение времени нахождения вагона на территории предприятия;
• формирование отчетов и сбор статистических данных;
• автоматизация формирования документов и управленческой отчетности, а также дальнейшая обработка совокупной информации логистическими, финансовыми и другими службами предприятий обеспечивается интеграцией с внешними программными продуктами.

Специфика распознавания номеров железнодорожного транспорта

Распознавание номеров подвижного состава, по сравнению, например, с распознаванием автомобильных номеров, осложняется рядом обстоятельств. 

Во-первых, очень часто реальное написание номера отступает от правил маркировки вагонов грузового парка колеи 1520 мм. Это относится к положению номера, типу и размеру выбранного шрифта, наличию «разрывов» (непрокрашенных областей) в символах номера, образовавшихся при использовании трафаретов и т.д. Во-вторых, номера на многих вагонах являются трудночитаемыми из-за низкого контраста с фоном, наличия загрязнений и повреждений символов номера. Кроме того, на бортах вагона часто находятся надписи (названия транспортных компаний, реклама и проч.), которые могут быть приняты программой за номер. Наконец, при маневрировании, один и тот же вагон может полностью или частично выходить из зоны видеоконтроля, что затрудняет идентификацию его номера.

Из-за небольшого расстояния между железнодорожными путями часто приходится размещать камеры с широкоугольной оптикой в непосредственной близости (1,5–2 м) от бортов проходящих вагонов, что приводит к возникновению сильных оптических дисторсий изображения. Поскольку в этом случае одна камера не может захватить целиком вертикальные габариты вагона, приходится устанавливать две камеры с одной стороны: одна направлена на боковую поверхность вагона, а вторая - в зону, где появляются номера открытых железнодорожных платформ. Модуль распознавания при этом должен объединять результаты распознавания по таким камерам, выдавая лишь один номер на вагон.

В типичной конфигурации SecurOS Transit одновременно обрабатывает видео с 4-х камер, установленных с разных сторон вагона.

Деление состава на вагоны

Специфика распознавания номеров вагонов грузового парка требует точного определения их количества в составе. SecurOS Transit поддерживает два основных способа деления состава на вагоны.

Сигнал может приходить от детектора, реагирующего на перекрытие светового луча; при этом источник и приемник устанавливаются по разные стороны ж/д пути. В ситуации, когда состав может осуществлять маневрирование, для безошибочного определения того, какой вагон в данный момент находится перед камерой, необходимо на небольшом расстоянии друг от друга установить три таких детектора.

Кроме того, деление состава на вагоны может осуществляться на основе поиска в кадре визуального маркера контрастной расцветки, размещенного на противоположной стороне ж/д пути в поле зрения камеры.

Локализация и распознавание номера в одном кадре

Локализатор обрабатывает каждый полученный кадр и формирует гипотезы о местах обнаружения возможного номера на каждом вагоне для каждого кадра видеоизображения. Анализатор находит характеристики специфичных для номера изображений и отсеивает ошибочно принятые за номер образы.

Алгоритмы анализа изображений и оптического распознавания SecurOS Transit учитывают снижение контрастности изображения во время плохих погодных условий, возможное наличие частично загрязненных или полностью нечитабельных номеров (часто встречаются на цистернах), а также ряд других неблагоприятных для распознавания факторов.

Случается, что номера на противоположных сторонах вагона отличаются шрифтом, межсимвольными интервалами и даже размерами. Поэтому процесс распознавания SecurOS Transit выполняется одновременно по ряду различных алгоритмов, сочетающих анализ бинарного и полутонового изображений. Если необходимо, то распознавание номера в одной и той же области кадра производится несколько раз с разными параметрами и промежуточной нормализацией изображения.

Межкадровое слияние результатов распознавания

Результаты распознавания по каждому кадру, полученному с одной и той же камеры, объединяются при помощи сложных математических алгоритмов, учитывающих геометрию расположения символов номера и оцененные величины межкадрового смещения вагона. После прохождения вагона, полученный суммарный результат проверяется на соблюдение «контрольного значения», предусмотренного стандартом маркировки вагонов.

Слияние результатов распознавания, полученных от разных камер

Аналогично предыдущему, производится объединение результатов распознавания номера, полученных от нескольких камер с одной или обеих сторон состава (см. выше).

Фиксация номера и сохранение результатов распознавания

Совокупный результат распознавания по вагону фиксируется во внутренней базе данных SecurOS Transit и включает информацию о его инвентарном номере, степени уверенности в правильности распознавания, направлении и скорости движения, а также содержит ссылку либо на стоп-кадр с «лучшим изображением» каждого номера по каждой камере, либо на соответствующие видеофрагменты в архиве. Эта информация может передаваться во внешние базы.

Реализованные проекты

АО «Ургалуголь», Хабаровский край, п.Чегдомын (АО «СУЭК»). Система видеорегистрации номеров вагонов и коммерческого осмотра груза

Назад в раздел