Desenvolvimento De Um Sistema De Registro De Infrações No Tráfego De Veículos
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO Luan Leite Martins Desenvolvimento de um Sistema de Registro de Infrações no Tráfego de Veículos Juazeiro – BA 2014 Luan Leite Martins Desenvolvimento de um Sistema de Registro de Infrações no Tráfego de Veículos Trabalho apresentado a Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF, Campus Juazeiro-BA, como requisito para obtenção do título de Engenheiro da Computação. Orientador: Prof. Brauliro Gonçalves Leal Co-orientador: Prof. Fábio Nelson de Sousa Pereira Juazeiro – BA 2014 Martins, Luan Leite M386d Desenvolvimento de um Sistema de Registro de Infrações no Tráfego de Veículos / Luan Leite Martins. -- Juazeiro, 2014. xx, 59f; il.: 29 cm. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia da Computação) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Campus, Juazeiro, 2014. Orientador (a): Prof. Dr. Brauliro Gonçalves Leal. 1. Sistema de informação digital. 2. Sistemas de coleta automática de dados. 3. Internet. 4. Infrações de trânsito I. Título. II. Universidade Federal do Vale do São Francisco III. Leal, Brauliro Gonçalves. CDD 005.1 Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Integrado de BibliotecaSIBI/UNIVASF Bibliotecário: Renato Marques Alves UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO FOLHA DE APROVAÇÃO Luan Leite Martins Desenvolvimento de um Sistema de Registro de Infrações no Tráfego de Veículos Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia da Computação, pela Universidade Federal do Vale do São Francisco. Aprovado em:____de______________de_______. Banca Examinadora ___________________________________________________________________ Brauliro Gonçalves Leal, Doutor, Universidade Federal do Vale do São Francisco. ___________________________________________________________________ Mario Godoy Neto, Doutor, Universidade Federal do vale do São Francisco. ___________________________________________________________________ Rodrigo Pereira Ramos, Doutor, Universidade Federal do Vale do São Francisco. AGRADECIMENTOS A minha família pelo amor e apoio. Ao orientador Prof. Brauliro pela paciência e orientação para o desenvolvimento deste trabalho. Aos colegas e amigos que contribuíram para o desenvolvimento deste trabalho. Especialmente Paulo Alberto. A todos os colegas e amigos do curso de Engenharia da Computação. RESUMO Com o alto número de ocorrência de infrações no trânsito em algumas cidades brasileiras, há uma demanda maior por uso de talões de multas por parte dos guardas de trânsito para registro de cada infração, gerando problemas como o aumento do custo financeiro por partes dos órgãos públicos no investimento desses talões. O processo de registro de infrações no talão de multa apresenta problemas por ser um procedimento manual e lento. E esses problemas podem ser solucionados com a implantação de um sistema de informação automatizado. Desta forma, propôs neste projeto o desenvolvimento desse sistema, no qual há um aparelho de telefonia móvel com aplicativo que tem como finalidade de registrar as infrações cometidas no trânsito pelos motoristas. Para que o processo de coleta de dados de cada infração seja feito de modo mais prático e rápido, o aplicativo utiliza o GPS e o API Geocoding da Google para obter o endereço da ocorrência de cada infração; e um sistema de visão artificial para o reconhecimento de sequência de caracteres alfanuméricos da placa do veículo a partir da imagem da mesma. Os dados obtidos referentes a cada infração poderão ser enviados para o sistema de banco de dados do servidor através da rede internet, utilizando o serviço de acesso móvel com tecnologia 3G. Os funcionamentos dos recursos desenvolvidos no sistema foram bem sucedidos, exceto para o recurso de reconhecimento de caracteres da placa, que reconhece corretamente os caracteres da placa com pouca variação da intensidade da luz do ambiente sobre área da placa em perfeito estado. Entretanto, o sistema que foi desenvolvido soluciona os problemas do uso de talões de multas para registro de infrações no trânsito. Palavras Chaves: Sistema de Visão Artificial. Sistema de Posicionamento Global. Sistema de Informação Automatizado. Acesso Móvel. Infrações no Trânsito. ABSTRACT With the high number of occurrence infractions in the transit in some Brazilian cities, there is a greater demand for use talons of fines by guards of transit to record each violation, causing problems such as increased financial cost for parts of public agencies in investment of these talons. The process of record infractions in the talon of fine presents problems for being slow and a manual procedure. And these problems can be solved with the implementation of an automated information system. Thus, this project proposes the development of the system in which there will be mobile phone with application that aims to record the infractions committed by drivers in traffic. For the process of collecting data for each infraction be more practical and fast, the application use GPS and Google Geocoding API to get the address of occurrence of each infraction; and artificial vision system for the recognition of sequence alphanumeric character of the vehicle’s plate from the image of the same. The data obtained for each infraction may be sent to system database through the internet network using the service of mobile access with 3G technology. Operations of resources developed in the system were successful, except the resource of recognition character of the plate which recognizes properly the characters of the plate with little variation in the intensity of the ambient light on the plaque area in perfect condition. However, the system was developed that solves the problems of using use talons of fines to record infractions in the transit. Keywords: Artificial Vision System. Global Positioning System. Automated Computerized System. Mobile Access. Traffic Violations. Lista de Figuras Figura 1 - Funcionamento do sistema para registro de infrações no trânsito 23 Figura 2 - a) Placa para automóveis e b) Placa para motocicletas 26 Figura 3 - Caracteres em fonte Mandatory 27 Figura 4 - Estrutura do sistema de visão artificial 29 Figura 5 - Envio e recebimento de dados entre os segmentos do sistema de posicionamento global 31 Figura 6 - Diagrama do Sistema de Banco de Dados 35 Figura 7 - Smartphone Motorola Spice XT531 40 Figura 8 - Cartão de memória micro SD de 2 GB da marca Multilaser 40 Figura 9 - Diagrama de Entidade-Relacionamento das tabelas do banco SQLite 41 Figura 10 - Diagrama apresentando as possíveis transições de interfaces do aplicativo 43 Figura 11 - Fluxograma para reconhecimento de caracteres da placa de veículo 45 Figura 12 - Estrutura do centro de armazenamento de dados 47 Figura 13 - Diagrama de Entidade-Relacionamento para criação das tabelas no banco de dados do servidor 48 Figura 14 - Cartão SIM da operadora TIM 50 Figura 15 - Modo de conexão à rede internet 51 Figura 16 - Interface de login 53 Figura 17 - Interface para registro de infração 54 Figura 18 - Utilização do recurso de reconhecimento de voz 56 Figura 19 - Menu com as opções 57 Figura 20 - Interface para acesso aos registros de infrações armazenados no banco de dados 57 Figura 21 - Interface de configurações 58 Figura 22 - Interface para configuração dos recursos de hardware 59 Figura 23 - Interface para configuração do local de infração 59 Figura 24 - Interface para exclusão de registros do banco de dados 60 Figura 25 - Aplicativo de gerenciamento de requisições 61 Figura 26 - Aplicativo para acesso ao banco de dados do servidor e do terminal móvel 61 Figura 27 - Aplicativo de gerenciamento de requisições em execução 63 Figura 28 - Definição dos dados de login 63 Figura 29 - Login no aplicativo do terminal móvel 64 Figura 30 - Detecção da orientação da placa 66 Figura 31 - Cores representado em nível de tonalidade de cor verde e de vermelho 67 Figura 32 - Detecção do limite superior e inferior do conjunto de caracteres 68 Figura 33 - Detecção dos limites de cada caractere 68 Figura 34 - Árvore de busca para caracteres numéricos 70 Figura 35 - Tempo de processamento do servidor para armazenamento de registro de infração 71 Figura 36 - Tempo de envio do registro de infração do terminal móvel para o servidor 72 Figura 37 - Tempo de envio da resposta do servidor para o terminal móvel 72 Lista de Tabelas Tabela 1 - Cores das placas 26 Tabela 2 - Dimensões da placa e dos caracteres 27 Tabela 3 - Operadoras que oferecem serviço 3G 37 Tabela 4 - Especificações técnicas do Smartphone da Motorola XT531 39 Sumário 1. Introdução 21 1.1 Objetivos 24 1.1.1 Objetivo Geral 24 1.1.2 Objetivos Específicos 24 2. Revisão Bibliográfica 25 2.1 Placas de Identificação de Veículos no Brasil 25 2.2 Processamento e Interpretação de Imagens 27 2.2.1 Sistema de Visão Artificial 28 2.2.2 Histograma 29 2.3 Sistema de Posicionamento Global 30 2.4 Engenharia de Software 32 2.4.1 Linguagem de Modelagem Unificada 33 2.4.2 Diagrama de Atividades 33 2.4.3 Programação Orientada a Objetos 33 2.5 Sistema de Banco de Dados 34 2.6 Internet 36 2.7 Tecnologia 3G 36 2.7.1 UMTS 37 2.7.2 Cobertura 3G no Brasil 37 3. Materiais e Métodos 39 3.1 Terminal móvel 39 3.1.1 Hardware 39 3.1.2 Banco de Dados 40 3.1.3 Aplicativo de usuário 42 3.1.3.1 Reconhecimento de Caracteres da Placa de Identificação de Veículo 44 3.1.3.2 Localização de Ocorrência de Infração no Trânsito 46 3.2 Servidor de armazenamento de dados 47 3.2.1 Hardware 48 3.2.2 Sistema de Banco de Dados 48 3.2.3 Aplicativo de gerenciamento de requisições 49 3.2.4 Aplicativo de usuário 49 3.3 Conexão à Rede Internet 50 3.4 Ferramentas para Desenvolvimento do Sistema Proposto 51 3.4.1 OpenCV 51 3.4.2 Android SDK 51 3.4.3 Dev-C++ IDE 4.9.9.2 52 3.4.4 Eclipse IDE 3.8 52 3.4.5 Netbeans IDE 6.8 52 3.5.6 Delphi XE4 52 4.