【正文】 車輛預(yù)警系統(tǒng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金可行性研究報(bào)告填表說明本可行性研究報(bào)告，由項(xiàng)目承擔(dān)單位根據(jù)如下要求填寫：一、市場(chǎng)分析：（一）市場(chǎng)前景：目標(biāo)市場(chǎng)的當(dāng)前規(guī)模、主要用戶、市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率；（二）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)：國(guó)內(nèi)外主要競(jìng)爭(zhēng)者，投資及生產(chǎn)能力，潛在競(jìng)爭(zhēng)，供求關(guān)系；（三）本項(xiàng)目的內(nèi)容及重點(diǎn)解決的問題；（四）技術(shù)趨勢(shì)。二、現(xiàn)有條件分析：（一）管理水平：領(lǐng)導(dǎo)人、項(xiàng)目經(jīng)理、管理班子、經(jīng)營(yíng)管理制度；（二）技術(shù)：技術(shù)水平、研發(fā)隊(duì)伍、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利申報(bào)；（三）產(chǎn)品及服務(wù)：產(chǎn)業(yè)化程度、產(chǎn)品及服務(wù)的定單；（四）開發(fā)環(huán)境或設(shè)備設(shè)施。三、投資分析：（一）歷史財(cái)務(wù)狀況；（二）投資的規(guī)模及確定投資規(guī)模的依據(jù)，追加投資總額，資金來源及使用計(jì)劃，貸款期限、利率；（三）項(xiàng)目鋪底流動(dòng)資金的來源，正常生產(chǎn)流動(dòng)資金的供應(yīng)渠道；（四）項(xiàng)目進(jìn)度。四、投資評(píng)估經(jīng)濟(jì)效益分析：（一）項(xiàng)目形成的生產(chǎn)能力；（二）采用量本利分析法，找出盈虧平衡點(diǎn)，根據(jù)市場(chǎng)需求及生產(chǎn)能力，求得最大收益；（三）計(jì)算投資回收期（年）=投資總額/（年利稅+年折舊）；（四）預(yù)計(jì)年產(chǎn)量，品種，產(chǎn)值、利稅。五、其它方面分析：政策法律風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析。六、本報(bào)告必須附企業(yè)（單位）前兩年財(cái)務(wù)報(bào)表。聯(lián)系電話不得只留總機(jī)。七、本報(bào)告人民幣金額單位：萬元，外匯金額單位：萬美元。八、本表可在格式不變的基礎(chǔ)上根據(jù)需要自行調(diào)整。一市場(chǎng)分析二現(xiàn)有條件分析三投資分析四投資評(píng)估及效益分析五其它方面（一）市場(chǎng)前景： 為了提高道路監(jiān)管的效率和交通警察部門的快速反應(yīng)能力，更好地配合其他警種的工作，有力地打擊犯罪和暴力恐怖活動(dòng)，查處各種交通違章行為，交通警察部門對(duì)車輛預(yù)警系統(tǒng)存在著普遍的需求，特別是新疆、西藏等承擔(dān)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、打擊暴力恐怖活動(dòng)和非法宗教勢(shì)力、民族分裂勢(shì)力重要政治任務(wù)的地區(qū)，對(duì)車輛預(yù)警系統(tǒng)有著更強(qiáng)烈的需求。根據(jù)車輛預(yù)警系統(tǒng)的特點(diǎn)，車輛預(yù)警系統(tǒng)主要安裝在國(guó)道、省道、高速公路和大中城市市內(nèi)道路的重要卡口，截止2000年全國(guó)共有公路1679848公里，其中有路面里程1525830公里，有路面里程中高級(jí)路面241447公里，次高級(jí)路面411856公里，中級(jí)路面441557公里，低級(jí)路面430970公里，無路面里程為154017公里；新疆維吾爾自治區(qū)（含生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)）公路里程為104028公里，有路面里程為85573公里，高級(jí)路面3639公里，次高級(jí)路面32481公里，中級(jí)路面24051公里，低級(jí)路面25403公里，無路面里程18455公里。按照道路建設(shè)平均80公里就有一個(gè)重要卡口計(jì)算，僅新疆這樣一個(gè)西部邊遠(yuǎn)省區(qū)對(duì)車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的需求就在100套以上。國(guó)內(nèi)目前僅有上海、昆明等少數(shù)城市在市內(nèi)建立了車輛預(yù)警系統(tǒng)或車牌識(shí)別系統(tǒng)，在目前尚無在國(guó)道、省道和高速公路等市外公路實(shí)施車輛預(yù)警系統(tǒng)的先例，因此從車輛預(yù)警系統(tǒng)的市場(chǎng)容量來看，如全國(guó)普遍使用車輛預(yù)警系統(tǒng)僅市外公路對(duì)車輛預(yù)警系統(tǒng)的需求量就應(yīng)當(dāng)在15000套以上，市場(chǎng)容量巨大，車輛預(yù)警系統(tǒng)有著廣闊的市場(chǎng)前景。車輛預(yù)警系統(tǒng)作為交通道路管理的重要工具，其主要用戶為各級(jí)交通警察機(jī)構(gòu)和交通管理部門。由于車輛預(yù)警系統(tǒng)是隨著軟件、網(wǎng)絡(luò)和圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展在近年來才出現(xiàn)的一種新的智能化系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)實(shí)施的車輛預(yù)警系統(tǒng)非常少，因此車輛預(yù)警系統(tǒng)的市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率缺乏歷史數(shù)據(jù)，但按照國(guó)家十五道路交通規(guī)劃，要以智能交通系統(tǒng)（ITS）為代表開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)的信息管理技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)公路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理信息化，車輛預(yù)警系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，預(yù)計(jì)在近5年，市場(chǎng)的平均增長(zhǎng)率應(yīng)當(dāng)將在50%以上。（二）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)：車輛預(yù)警系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)尚無商品化的軟件產(chǎn)品。由于車輛預(yù)警系統(tǒng)的核心是車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的車牌自動(dòng)識(shí)別軟件將成為車輛預(yù)警系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)者。國(guó)外在車牌識(shí)別系統(tǒng)方面主要有：⑴美國(guó)EAGLE公司開發(fā)的EAGLE CONTROL SYSTEM，EAGLE公司是一家主要從事交通管理產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)的公司。該系統(tǒng)中的MARC子系統(tǒng)中包括的ACTRA模塊可以實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)識(shí)別。但該系統(tǒng)并不是針對(duì)傳統(tǒng)車牌進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，而是在車輛中采用非接觸式電子車牌，在車輛通過監(jiān)控節(jié)點(diǎn)時(shí)由掃描儀檢測(cè)到車輛信息，并將信息輸入到系統(tǒng)中。這種系統(tǒng)具有車輛信息準(zhǔn)確，車輛輔助信息全面的特點(diǎn)，但在我國(guó)現(xiàn)階段未實(shí)行電子車牌的現(xiàn)實(shí)情況下，該系統(tǒng)在我國(guó)尚不適用。⑵香港Asia Vision Technology 公司研制的VECON車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別率達(dá)到95%，識(shí)別速度為1秒，能夠識(shí)別香港格式的車牌，但無法識(shí)別中國(guó)大陸格式的車牌。⑶新加坡OPTASIN公司研制的VLPRS車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別率達(dá)到99%，能夠識(shí)別新加坡格式的車牌，但無法識(shí)別中國(guó)格式的車牌。⑷以色列的HITECH公司研制的SEE/CAR SYSTEM，該產(chǎn)品有多種類型，每種類型適應(yīng)一個(gè)國(guó)家的車牌識(shí)別，其中SEE/CAR CHINESE型車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可以對(duì)中國(guó)格式車牌進(jìn)行識(shí)別，但不能識(shí)別車牌中的漢字。由于國(guó)外產(chǎn)品目前均無法很好地對(duì)國(guó)內(nèi)車牌進(jìn)行識(shí)別，無法滿足國(guó)內(nèi)交通管理部門的需要，目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中尚未形成有力的競(jìng)爭(zhēng)力。目前車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的產(chǎn)品主要有中電科技電子信息系統(tǒng)有限公司開發(fā)的EASYTAKE車輛牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和北京漢王科技公司開發(fā)的漢王車牌識(shí)別系統(tǒng)。上述兩種產(chǎn)品均是利用DSP芯片對(duì)車牌進(jìn)行識(shí)別，并可以將識(shí)別出來的車輛信息傳輸給車輛指揮中心，由于DSP芯片的核心技術(shù)也是圖像識(shí)別軟件，而軟件復(fù)制的邊際成本極低，因此基本上不存在生產(chǎn)能力和原材料供應(yīng)方面的限制。但從客戶需求上看，由于車牌自動(dòng)識(shí)別及預(yù)警系統(tǒng)在各地的應(yīng)用環(huán)境和需求均不相同，而國(guó)家目前對(duì)車牌自動(dòng)識(shí)別尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)供應(yīng)種類增加，客戶可供選擇的品種增多的情況，上述兩種產(chǎn)品不會(huì)形成國(guó)內(nèi)壟斷的局面，對(duì)新進(jìn)入車牌識(shí)別和車輛預(yù)警系統(tǒng)的廠商來說，仍然存在在廣闊的市場(chǎng)空間。（三）本項(xiàng)目的內(nèi)容及重點(diǎn)解決的問題；車輛預(yù)警系統(tǒng)是利用圖像識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛通過監(jiān)控節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)抓拍，對(duì)車輛車牌和車型信息自動(dòng)識(shí)別，對(duì)車牌和車型的識(shí)別信息可傳輸給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理模塊，由數(shù)據(jù)庫管理模塊對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔、統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)間傳遞、調(diào)配，并對(duì)“黑車”信息自動(dòng)實(shí)時(shí)報(bào)警的一套先進(jìn)的道路監(jiān)控系統(tǒng)。項(xiàng)目重點(diǎn)解決的問題是提高車輛識(shí)別的準(zhǔn)確率和提高系統(tǒng)適用車輛最高時(shí)速的限制。新疆金泰隆軟件股份有限公司在研制開發(fā)車輛預(yù)警系統(tǒng)主要采用了如下關(guān)鍵技術(shù)：⑴圖像預(yù)處理技術(shù)：為提高圖像的可識(shí)別性，對(duì)動(dòng)態(tài)采集到的圖像進(jìn)行濾波、邊界增強(qiáng)等處理，以克服圖像干擾，改善識(shí)別效果。圖像預(yù)處理的主要內(nèi)容是：邊框檢測(cè)、傾斜校正。預(yù)處理的目的是為其后的字符識(shí)別提供沒有傾斜變形的字符。由于拍攝角度的不同，車牌邊框形狀不固定，經(jīng)常回出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，因此很難確定一個(gè)固定的車牌邊框形狀。但是邊框的上、下、左、右仍然保持著直線的形態(tài)，因此可以考慮用HOUGH變換來檢測(cè)傾斜或未傾斜的邊框?？紤]到整個(gè)車牌識(shí)別系統(tǒng)的時(shí)間性要求和車身上可能的水平條紋干擾，這里所采用的HOUGH變換，只檢測(cè)邊框的垂直邊界，把所得的四個(gè)端點(diǎn)作為邊框的頂點(diǎn)，從而可以確定邊框的大致位置。邊框檢測(cè)的步驟為：首先對(duì)車牌原圖進(jìn)行邊緣提取，得到它的垂直邊緣及二值化結(jié)果，然后進(jìn)行HOUGH變換，檢測(cè)邊框的左右邊界，然后確定邊框的大致位置。在利用HOUGH變換檢測(cè)邊框時(shí)，即可確定車牌的傾斜角度，進(jìn)行邊框幾何校正時(shí)，首先旋轉(zhuǎn)車牌，使其變得水平，然后，平移各行象素點(diǎn)，使垂直邊界轉(zhuǎn)正。圖像濾波主要采用了圖像二值化技術(shù)。車牌圖像的灰度直方圖呈現(xiàn)明顯的“雙峰”結(jié)構(gòu)，分別對(duì)應(yīng)于車牌中的字符和底牌。但是由于系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的光照無法保證，實(shí)際獲取的車牌圖像會(huì)出現(xiàn)較暗、污損等情況。這時(shí)，傳統(tǒng)的基于灰度直方圖的闕值選取方法容易混淆車牌字符與車牌底色。因此，采用直方圖變換的方法進(jìn)行濾波處理，首先對(duì)直方圖進(jìn)行處理，使字符與背景之間的過渡區(qū)域變得更深，將中間的谷變?yōu)榉澹员阌诖_定闕值。直方圖變換的依據(jù)是象素點(diǎn)的鄰域特征灰度的梯度。在字符區(qū)與背景區(qū)的內(nèi)部，灰度梯度也較大，所以根據(jù)灰度的梯度的大小，為象素點(diǎn)賦以不同的權(quán)值即可實(shí)現(xiàn)直方圖變換的目的，即權(quán)值為同一灰度象素點(diǎn)的平均梯度，因此，高梯度值的象素點(diǎn)被賦以高權(quán)值，而低梯度象素點(diǎn)的權(quán)值較小，如此變換的結(jié)果是原先的“峰“被削平為“谷”，而原過渡區(qū)域的“谷”變成了尖峰。⑵運(yùn)用模式識(shí)別技術(shù)，采用多層次分割算法來定位車輛牌照，在動(dòng)態(tài)采集到的圖像中，自動(dòng)找到車牌的位置。與汽車圖象的其他區(qū)域相比，車牌主要具有以下特征：①車牌區(qū)域中的垂直邊緣較水平邊緣密集，而車身其他部分的水平邊緣明顯，垂直邊緣較少。另外，車牌一般懸掛在車身中較低位置，其下方?jīng)]有明顯的邊緣密集區(qū)域。②有明顯的邊框。其內(nèi)部規(guī)則地排列著一系列的省名縮寫（漢字）、地區(qū)代號(hào)（英文）和若干位數(shù)字編號(hào)。根據(jù)車牌的上述特點(diǎn)，本系統(tǒng)采用了多層次分割算法來定位車牌牌照： ①邊緣提取。邊緣提取是基于邊界特征的圖像分割方法的第一步。根據(jù)車牌特征，車牌底牌顏色與字符顏色形成強(qiáng)烈對(duì)比，對(duì)應(yīng)為灰度圖中相鄰區(qū)域邊界上的灰度跳變。通過試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，其中的灰度邊緣主要為垂直邊緣，而水平邊緣相對(duì)較少，這是由車牌中的字符特征決定的，這種灰度不連續(xù)性通?？梢酝ㄟ^一階和二階導(dǎo)數(shù)來檢驗(yàn)，借助空間域中的微分算子通過卷積實(shí)現(xiàn)，例如用SOBEL算子提取相應(yīng)的水平或垂直邊緣，用LAPLACE進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)運(yùn)算，也可以實(shí)現(xiàn)邊緣提取。此方法的運(yùn)算量較小，適用于在數(shù)據(jù)量較大的整幅圖像上進(jìn)行邊緣提取。②邊緣投影。圖像投影定義為沿某一特定方向的直線上所有象素點(diǎn)的灰度總和，進(jìn)行邊緣投影，可以將二維的圖像矩陣轉(zhuǎn)換為一維的投影曲線，便于后續(xù)的定位算法。多級(jí)定位算法分別應(yīng)用了沿Y軸的垂直投影和沿X軸的水平投影。③車牌定位算法。多級(jí)定位算法分為兩步，垂直定位與水平定位。第一步在原圖上提取水平邊緣，將其投影到Y(jié)軸上，車牌區(qū)域因?yàn)榇怪边吘壝芗?，所以在?duì)應(yīng)位置上出現(xiàn)了一尖峰，而且在車牌水平位置以下曲線較平緩，沒有明顯的干擾。基于這一點(diǎn)，沿由下到上的方向根據(jù)闕值（或最大的某一比例）搜索投影曲線；第二步，在提出的帶狀區(qū)域上進(jìn)行水平定位。水平定位依據(jù)的是復(fù)合邊緣（水平+垂直），通過與LAPLACE算子卷積得到。在沒有車牌的位置上投影曲線相對(duì)較低，且變化平緩，有車牌的部分，其垂直投影比較突出。因此，投影圖中梯度最大的位置對(duì)應(yīng)為車牌的左右邊界。在某些情況下，水平投影圖中有“毛刺”現(xiàn)象出現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的梯度比較大，容易造成干擾。針對(duì)這種情況，系統(tǒng)采用了“滑動(dòng)窗”機(jī)制，根據(jù)有關(guān)車牌高寬比的先驗(yàn)知識(shí)以及已提出帶狀區(qū)域的高度，可以確定車牌寬度的大致范圍，以此為滑動(dòng)窗的寬度；然后由右至左，尋找灰度梯度的極大值點(diǎn)；并向左繼續(xù)滑動(dòng)，在此滑動(dòng)窗口中各點(diǎn)的灰度不得小于“右邊界”點(diǎn)的值，否則認(rèn)為是可能的毛刺干擾造成的。同時(shí)，為了抑制因車牌邊框污損造成的深谷干擾，事先還要通過字符間隙的尺寸信息找出這樣的谷，將他們填平；在滑動(dòng)到窗口左邊界時(shí)，計(jì)算該點(diǎn)的灰度梯度，以此判斷是否是可能的左邊界點(diǎn)。④字符分割技術(shù)：從圖像背景中分離出牌照，再采用陰影掩影技術(shù)對(duì)字符及數(shù)字進(jìn)行編碼，提取字符特征，并采用BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，利用人工智能技術(shù)在車牌圖像上，自動(dòng)提取單個(gè)字符的圖像。使用“分裂合并”算法來消除可能的字符斷裂或粘聯(lián)現(xiàn)象的影響。首先，去除邊框，在車牌圖像周圍有一個(gè)方形的邊框，在識(shí)別過程中，容易被認(rèn)為是字符的一部分，而干擾識(shí)別結(jié)果，因此，可以使用水平和垂直投影來檢測(cè)出周圍的邊框，其次，字符分裂，在二值車牌圖上作