Nous sommes habitués à la lumière qui nous entoure, mais ce que nous appelons lumière visible n’est qu’une petite partie du concept plus large du rayonnement électromagnétique.
Pour la lecture automatique des plaques d'immatriculation (LAPI), différents types d’éclairage, visibles et invisibles, sont utilisés selon les situations.
Pourquoi cela ? Commençons par le tout début.
Le rayonnement électromagnétique est composé d’oscillations synchronisées de champs électriques et magnétiques. Deux propriétés fondamentales des ondes électromagnétiques sont la fréquence et la longueur d’onde. La fréquence correspond à la fréquence à laquelle une onde se produit au cours d’une période donnée, et la longueur d’onde correspond à la durée d’une onde complète, du début à la fin.
La figure 1 montre le spectre électromagnétique en termes de fréquence et de longueur d’onde. Notez le spectre visible (longueurs d’onde allant de 400 à 700 nm), qui est la partie du rayonnement électromagnétique que nos yeux peuvent percevoir. Il s’agit d’une petite portion du spectre.
D’autres types de rayonnements que vous connaissez probablement sont les rayons X, utilisés en imagerie médicale, et les ondes radio, employées pour la transmission des signaux radio. Chaque type de rayonnement a des applications techniques distinctes.
Un type particulier est la lumière infrarouge (IR), une forme de rayonnement électromagnétique dont les longueurs d’onde varient de 750 nanomètres (nm) à 1 000 micromètres (μm). Ce type de rayonnement n’est pas visible à l’œil humain, car il se situe en dehors du spectre de la lumière visible. Cependant, les longueurs d’onde supérieures à 750 nm peuvent être perçues si elles sont suffisamment intenses. Le rayonnement IR a de nombreuses applications, notamment dans les télécommandes, l’imagerie thermique et les systèmes de communication.
La lumière blanche (WL) est composée de tout le spectre de la lumière visible. Lorsqu’un objet est éclairé, il absorbe toutes les longueurs d’onde sauf celle qui est réfléchie ; c’est pourquoi nous percevons différentes couleurs.
De manière générale, pour capturer une image avec une caméra, il est essentiel d’avoir un bon éclairage de l’objet. Dans le cas des caméras LAPI, une lampe LED est installée à côté de la caméra pour illuminer les plaques des véhicules. La lumière réfléchie est alors capturée par la caméra.
Différents types de lumière sont utilisés pour obtenir une réflexion efficace sur la plaque d'immatriculation et ainsi obtenir une image plus nette, qui peut être traitée numériquement avec une plus grande précision.
Le design de la plaque d'immatriculation, y compris la peinture, les lettres en relief et l'arrière-plan, détermine le type d’éclairage à utiliser.
Alors, quel type d’éclairage faut-il privilégier pour illuminer les plaques d'immatriculation des véhicules ? Selon le pays ou la région, les plaques ont des designs variés et nécessitent donc différents types d’éclairage pour garantir une lecture optimale. En LAPI, on utilise généralement la lumière IR ou la lumière blanche.
Les longueurs d'onde IR les plus couramment utilisées se situent entre 740 nm et 940 nm. L’un des avantages de l’IR est qu’elle ne gêne pas les conducteurs, minimisant ainsi les risques d’éblouissement et d’accidents. Son principal inconvénient est qu’il s’agit d’un rayonnement monochromatique, ce qui empêche toute identification des couleurs.
Dans les caméras IR de SURVISION, un filtre bloque toutes les longueurs d’onde sauf celles correspondant à l’IR, supprimant ainsi tout élément réfléchissant non-IR. Cela permet d’éliminer le bruit issu du spectre visible, pour une image plus nette et concentrée sur la plaque d'immatriculation.
Lorsque les plaques d’immatriculation sont très colorées, la lumière IR devient inefficace, rendant les lectures moins précises, voire impossibles. Dans ces cas, l’utilisation de la lumière blanche est nécessaire pour obtenir le reflet optimal sur les caractères de la plaque.
Dans les caméras WL de SURVISION, nous utilisons un filtre qui fonctionne à l’inverse du filtre IR. Cette méthode permet d’obtenir un contraste plus élevé entre l’arrière-plan et la plaque, rendant l’image plus sombre, sauf pour la plaque elle-même.
Un des principaux inconvénients de la WL est qu’elle peut gêner les conducteurs. C’est pourquoi il est crucial d’orienter correctement l’éclairage, en dirigeant la lumière directement sur la plaque tout en évitant le champ de vision du conducteur.
La WL peut être utilisée pour toutes les plaques, même celles conçues pour être lisibles en IR. Cependant, l’inverse n’est pas toujours vrai : certaines plaques ne réfléchissent pas efficacement la lumière IR. L’un des avantages de la WL est qu’elle permet d’obtenir une image couleur de la plaque.
Le choix de l’éclairage adapté est essentiel en LAPI, car la précision de la lecture peut varier considérablement en fonction de la capacité de réflexion de la plaque.
Dans des pays comme la France, où les plaques sont normalisées et réfléchissantes aux IR (lettres noires IR sur fond blanc), la lumière IR est généralement privilégiée. À l’inverse, aux États-Unis, où les plaques ont une grande variété de designs et de couleurs, la lumière blanche est souvent recommandée.
La reconnaissance des plaques ne dépend pas seulement du bon éclairage : l’angle et la distance de la caméra influencent aussi les résultats.
Trop de lumière (une caméra trop proche) peut provoquer une surexposition, rendant l’image trop brillante et illisible. Une lumière insuffisante (une caméra trop éloignée) risque de ne pas atteindre la plaque, réduisant la réflexion et compromettant la lecture.
Outre l’éclairage, l’angle et la distance, la rapidité du logiciel et du matériel de reconnaissance joue un rôle clé dans l’expérience utilisateur. C’est pourquoi il est crucial de choisir non seulement le bon éclairage, mais aussi la caméra adaptée qui combine tous ces éléments.