AtalaIA : Aperfeiçoamento de sistema para reconhecimento automático de placas de licença automotiva e construção de um produto para segurança de áreas restritas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Cristiano Lima
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/18592
Resumo: Given the recent advancements in computer vision technology, it is necessary for security products and services to utilize this knowledge. By using deep learning, it is possible to develop intelligent tools that can operate in scenarios such as the enforcement of traffic laws through vehicle license plate recognition systems, facial recognition for access authorization to restricted areas, and identification of criminal behavior through the detection of suspicious actions. Security issues at entrances can arise from human errors in the decision-making process regarding granting access to individuals or vehicles, thus technological assistance is useful for error prevention. With this in mind, this work aims to enhance a system of Automatic License Plate Recognition (ALPR) developed using Convolutional Neural Network (CNN) models to increase security at establishment and condominium entrances. To achieve this enhancement, an object tracking module was developed in the system, leveraging data from previous image processing to recognize a new image of the same vehicle. This allows for a reduction in processing latency and enables the development of additional functionalities, such as temporal redundancy treatment, which enhances the accuracy of the ALPR system’s results, as well as vehicle counting functionality. Furthermore, a prototype IP camera was constructed using a NodeMCU Esp32Cam, aiming to provide a low-cost IP camera option. Interfaces were developed in the system for MQTT and RTSP communication between cameras and processing units, allowing the ALPR system to be used with various cameras available on the market compatible with the RTSP protocol, as well as the IP camera prototype developed using the MQTT protocol. Additionally, compression methods were applied to a YOLOv5 Nano model, such as pruning and quantization. As a result, it was possible to enhance the ALPR system by increasing the accuracy of the results from 27.18% to 56.05% through temporal redundancy treatment, and there was a 33% reduction in processing latency with the implementation of the tracking module.
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By using deep learning, it is possible to develop intelligent tools that can operate in scenarios such as the enforcement of traffic laws through vehicle license plate recognition systems, facial recognition for access authorization to restricted areas, and identification of criminal behavior through the detection of suspicious actions. Security issues at entrances can arise from human errors in the decision-making process regarding granting access to individuals or vehicles, thus technological assistance is useful for error prevention. With this in mind, this work aims to enhance a system of Automatic License Plate Recognition (ALPR) developed using Convolutional Neural Network (CNN) models to increase security at establishment and condominium entrances. To achieve this enhancement, an object tracking module was developed in the system, leveraging data from previous image processing to recognize a new image of the same vehicle. This allows for a reduction in processing latency and enables the development of additional functionalities, such as temporal redundancy treatment, which enhances the accuracy of the ALPR system’s results, as well as vehicle counting functionality. Furthermore, a prototype IP camera was constructed using a NodeMCU Esp32Cam, aiming to provide a low-cost IP camera option. Interfaces were developed in the system for MQTT and RTSP communication between cameras and processing units, allowing the ALPR system to be used with various cameras available on the market compatible with the RTSP protocol, as well as the IP camera prototype developed using the MQTT protocol. Additionally, compression methods were applied to a YOLOv5 Nano model, such as pruning and quantization. As a result, it was possible to enhance the ALPR system by increasing the accuracy of the results from 27.18% to 56.05% through temporal redundancy treatment, and there was a 33% reduction in processing latency with the implementation of the tracking module.Considerando os recentes avanços tecnológicos em visão computacional, faz-se necessário que os produtos e serviços de segurança utilizem esse conhecimento. Com o uso do aprendizado profundo, é possível desenvolver ferramentas inteligentes que podem operar em cenários como a aplicação de leis de trânsito por meio de sistemas de reconhecimento de placas de veículos, reconhecimento facial para autorização de acesso a áreas restritas e identificação de comportamento criminoso por meio da detecção de atitudes suspeitas. Os problemas de segurança em portarias podem decorrer de erros humanos no processo de tomada de decisão em relação à concessão de acesso a indivíduos ou veículos, portanto, a assistência tecnológica é útil para a prevenção de erros. Com isso em mente, este trabalho visa aprimorar um sistema de Reconhecimento Automático de Placas de Veículos (ALPR) desenvolvido com modelos de Redes Neurais Convolucionais (CNNs) para aumentar a segurança em portarias de estabelecimentos e condomínios. Para alcançar esse aprimoramento, foi desenvolvido no sistema um módulo de rastreio de objetos que aproveita dados do processamento de imagens anteriores no reconhecimento de uma nova imagem de um mesmo veículo, possibilitando redução na latência de processamento e permitindo desenvolver outras funcionalidades, como o tratamento de redundância temporal, que eleva a acurácia dos resultados do sistema de ALPR, bem como a funcionalidade de contagem de veículos. Além disso, um protótipo de câmera IP foi construído usando uma NodeMCU Esp32Cam, visando oferecer uma opção de câmera IP de baixo custo. Foram desenvolvidas interfaces no sistema para a comunicação via MQTT e RTSP entre câmeras e unidades de processamento, permitindo que o sistema de ALPR seja usado com várias câmeras disponíveis no mercado compatíveis com o protocolo RTSP, assim como com o protótipo de câmera IP desenvolvido através do protocolo MQTT. Além disso, utilizaram-se métodos de compressão em um modelo YOLOv5 Nano, como poda e quantização. Como resultado, foi possível aprimorar o sistema de ALPR aumentando a acurácia dos resultados de 27,18% para 56,05% por meio do tratamento de redundância temporal, e houve uma redução de 33% na latência do processamento com a implementação do módulo de rastreio.São Cristóvão, SEporEngenharia de computaçãoEnsino superiorYOLOv5 NanoRastreioCâmeraLegislação de trânsitoRedes Neurais Convolucionais (CNNs)Automático de Placas de Veículos (ALPR)CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOAtalaIA : Aperfeiçoamento de sistema para reconhecimento automático de placas de licença automotiva e construção de um produto para segurança de áreas restritasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal de Sergipe (UFS)DCOMP - Departamento de Computação – Engenharia de Computação – São Cristóvão - Presencialreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/18592/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALCristiano_Lima_Oliveira.pdfCristiano_Lima_Oliveira.pdfapplication/pdf29969073https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/18592/2/Cristiano_Lima_Oliveira.pdfa194ff91e9c9d7c8d679f5a1134f34d1MD52riufs/185922023-10-30 11:39:41.415oai:ufs.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2023-10-30T14:39:41Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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