Automatische Nummernschilderkennung (ANPR) leicht gemacht durch Ushio Epitex LED-Technologie

Als langjähriger LED-Hersteller ist Ushio Epitex ein führender Hersteller optischer Komponenten für automatische Nummernschilderkennungssysteme (ANPR). Die Kombination aus Kamera, Nahinfrarot-LEDs (NIR) und einer sorgfältig gepflegten Datenbank hat bisher ungeahnte Vorteile gebracht. Die ANPR-Technologie unterstützt die elektronische Mauterhebung (ETC), die Parkplatzverwaltung und die Strafverfolgung.

Warum ist ANPR besser für Ihr Unternehmen?

• Datenbankabgleich – Ein bekannter Vorteil von ANPR ist die Möglichkeit, Kennzeichen mit relevanten Fahrzeugen in einer Datenbank abzugleichen. Verkehrsmanagement und Strafverfolgung nutzen ANPR in vielen Ländern, um Fahrzeuge anhand von Kennzahlen wie Kfz-Steuer, Versicherungsnachweis und gestohlenen Fahrzeugen zu überprüfen und organisierte Kriminalität aufzudecken, abzuschrecken und zu unterbinden.
• Zeiteffizienz – Ein Fahrzeug kann innerhalb von Mikrosekunden identifiziert werden. Ein positives Ergebnis bedeutet, dass das Fahrzeug zur nächsten Prozessstufe zugelassen werden kann, z. B. durch das Öffnen eines Tors oder einer Schranke. Dies ist besonders in zeitkritischen Branchen wie Logistik und Transport von Bedeutung.
• Kosteneffizienz – In den meisten Fällen ist die Anwesenheit eines Menschen zur Überprüfung jedes Fahrzeugs nicht mehr erforderlich. Zwar entstehen anfängliche Kosten für die Einrichtung Ihres Systems, langfristig sparen Sie jedoch Personalkosten.

• Weniger fehlerhafte Ergebnisse – Jeder Mensch macht Fehler, aber ANPR-Systeme haben eine Erfolgsquote von über 99 %. Menschliche Fehler verlangsamen die Bearbeitungszeit und können die Kosten erhöhen.
• Höhere Sicherheit – Die automatische Überwachung der Fahrzeugaktivität kann Bewegungen verfolgen und im Falle eines Unfalls oder Diebstahls Beweise liefern. ANPR trägt in solchen Situationen auch zur Sicherheit bei, da sich die Menschen sicherer fühlen, wenn sie ihr Fahrzeug unbeaufsichtigt an einem Ort abstellen, von dem sie wissen, dass solche Technologien genutzt werden.
• Präzises Ressourcenmanagement – ​​Ähnlich wie bei einem „Ein- und Ausstempeln“-System am Arbeitsplatz kann die Pünktlichkeit von Personal und Lieferungen überwacht werden, um sicherzustellen, dass ein Unternehmen sein volles Potenzial ausschöpft. Weitere Analysen können dazu beitragen, Probleme in der Lieferkette zu beheben.

Wie passen Ushios Epitex NIR-LEDs in das ANPR-System?

Der NIR-LED-Bereich des elektromagnetischen Spektrums umfasst Wellenlängen von 700–1.000 Nanometern (nm). Dieser Bereich der Infrarotstrahlung kommt dem sichtbaren Licht am nächsten und beginnt knapp jenseits der Wahrnehmungsgrenze des menschlichen Auges. Ushios NIR-LEDs werden verwendet, um das Objekt für eine hochauflösende Infrarotkamera kurzzeitig zu beleuchten, ähnlich wie der Blitz einer herkömmlichen Kamera.

Welche Ushio-LEDs werden in ANPR-Anwendungen eingesetzt?

Die vier wichtigsten Epitex-LED-Typen, die Ushio als entscheidende NIR-Komponente empfiehlt, stammen aus den Produktfamilien Moulded>, EDC, EDCF und SMBB (Standard, D und DS). Die am häufigsten nachgefragte NIR-Wellenlänge für ANPR-Anwendungen liegt bei 850 nm, obwohl auch 940 nm sehr beliebt ist. Die SMBB-DS-Serie bietet die leistungsstärksten IR-LEDs auf dem Markt. Ushio arbeitet gerne mit Kunden zusammen, um herauszufinden, welche LED zu Ihrem Gerät passt. Dank dieser großen Auswahl können wir auch ein individuelles Design für Sie zusammenstellen:

Mehr ist besser: Hochleistungs-LEDs bieten Qualität und Quantität.

• Heller – Je mehr Leistung in das Licht eingespeist wird, desto heller ist natürlich das resultierende Bild. So wird eine Unterbelichtung vermieden, die das Bild unleserlich machen könnte.
• Schärfer – Selbst Maschinen können Schwierigkeiten haben, feine Details zu erkennen, wenn das Bild nicht wirklich scharf ist. Eine höhere Helligkeit ist zwar in Ordnung, aber um auch bei größerer Entfernung die beste Klarheit zu erzielen, gilt: Je höher die Leistung, desto besser das Endergebnis.
• Breiter – Nicht nur die lineare Entfernung verbessert sich neben der Ausgangsleistung; dieses Konzept gilt auch für die seitliche Vergrößerung.
• Schneller – Bei der Erfassung eines sich schnell bewegenden Objekts ist Geschwindigkeit entscheidend. Die Kamera benötigt eine präzise und sehr schnelle Verschlusszeit, und der entsprechende LED-Blitz muss auf die Mikrosekunde (μs) genau sein. Die von den meisten ANPR/ETC-Systemen benötigte Pulsdauer liegt zwischen 1 und 10 μs.

Ushio Epitex SMBB-850-Serie: 3 Varianten, 4 Linsen
und bis zu 3.700 mW gepulste optische Ausgangsleistung

Nachdem die bevorzugte NIR-Wellenlänge für ANPR/ETC-Anwendungen ermittelt wurde, ist der nächste Schritt die Wahl der idealen Leistung und spektralen Breite. Die erforderlichen Spezifikationen können je nach verschiedenen Faktoren erheblich variieren, darunter die vorgesehene Umgebung, der Abstand zum Ziel, die gewünschte laterale Breite und die gewünschte Detailgenauigkeit des endgültigen Bildes. Alle LED-Gehäusetypen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich – vielleicht zu zahlreich, um sie in einem Artikel aufzulisten. Daher konzentrieren wir uns auf die beliebtesten LED-Serien unserer ANPR-Kunden.

Die SMBB850DS-Serie verfügt über eine gepulste Gesamtausgangsleistung von 3.700 mW. Die Intensität der emittierten Strahlung hängt dabei von der gewählten Linse ab. Die Linsentypen flach und 05 ermöglichen eine Strahlungsabgabe aus dem SMBB-Gehäuse in einem größeren Winkel und erreichen dadurch eine weniger fokussierte, geringere Strahlungsintensität. Beim SMBB850DS-1100 liefern die Linsentypen flach und 05 1.200 mW/sr (Milliwatt pro Steradiant) bzw. 5.300 mW/sr. Für Anwendungen, die eine stark fokussierte, hochintensive Leistung erfordern, bündeln die Linsentypen 02 und 03 den Strahl und fokussieren die Ausgangsleistung in einem engeren, verstärkten Winkel. Insbesondere der Linsentyp 02 bietet eine sehr hohe Intensität, da das Licht in einem Winkel von ±10° gebündelt wird und so die Strahlungsdichte auf bis zu 16.000 mW/sr erhöht.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Entfernung der ANPR-Kamera zum Ziel. Die Wahl einer Linse mit schmalem Strahl, wie z. B. der Linsentyp 02, ermöglicht dem verstärkten Licht eine größere Reichweite. Die Lichtintensität nimmt mit zunehmender Entfernung ab, und der Beleuchtungsbereich erweitert sich kegelförmig. Die Wahl einer LED mit höherer Leistung trägt wesentlich dazu bei, den Entfernungseffekt zu reduzieren, da von vornherein eine größere Anzahl von Photonen gesendet wird. Ushio unterstützt Sie bei der Auswahl der effizientesten LED für Ihr ANPR-System, sobald Sie die gewünschte Entfernung und den gewünschten Beleuchtungsdurchmesser festgelegt haben. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele, wie sich unterschiedliche Leistungsabgaben auf die Ergebnisse derselben O2-Linse auswirken können. Das letzte Beispiel in der Tabelle zeigt außerdem, wie unsere LEDs auch mit der externen Linse Ihrer Wahl kompatibel sind.

EDC: Die perfekte Lösung bei Platzmangel

Obwohl die SMBB-Familie nach wie vor beliebt ist, suchen Ushios Kunden manchmal nach einem Single-Chip-Gehäuse mit kleinerem Platzbedarf. Natürlich wollte Ushio keine Kompromisse bei der hohen Leistung der SMBB-Klasse eingehen und entwickelte daher die EDC-Familie. EDC-LEDs bieten den gleichen Wellenlängenbereich wie die SMBB-Gehäuse und nutzen die Vorteile der Miniaturisierung mit nur 3,5 mm x 3,5 mm.

Die Spitze des Festkörper-Eisbergs

Ushios umfassende Expertise in diesem Bereich bietet vielfältige Möglichkeiten zur individuellen Anpassung von Chip- und Gehäusetechnologien, beispielsweise im Chipdesign, bei der Epitaxie, im Bauelementprozess, im optischen Design, im Wärmemanagement sowie in der elektrischen und mechanischen Konstruktion. Neben der Festkörperbeleuchtung verfügt Ushio über mehr als ein halbes Jahrhundert Erfahrung in der Herstellung und Anpassung von Bauelementen und optischen Technologien. Dank dieses umfassenden Wissens und der Bereitschaft, gemeinsam mit Kunden die optimale, maßgeschneiderte Lösung für ihre Bedürfnisse zu finden, hat sich Ushio als zuverlässiger Partner für Unternehmen und Kunden weltweit etabliert.

Kontaktieren Sie Ushio für Unterstützung bei allen LED- und Laserdiodenanwendungen.

Für Ihre Vertriebsanfragen zu Epitex ANPR-LEDs in der EMEA-Region erreichen Sie Ardan Fuessmann, SSL Sales Director von Ushio Europe, über unsere Kontaktseite.