【正文】 電子信息產業(yè)發(fā)展基金項目可行性報告項目名稱：車輛預警系統(tǒng)承擔單位：新疆金泰隆軟件股份有限公司地址及郵編：新疆烏魯木齊市 830011項目負責人：夏昆財務負責人：劉桂春單位負責人：陳根法單位傳真：(0991)38590061004聯(lián)系人及電話：劉桂春 13325539356信息產業(yè)部印制填表說明本可行性研究報告，由項目承擔單位根據(jù)如下要求填寫：一、市場分析：（一）市場前景：目標市場的當前規(guī)模、主要用戶、市場年均增長率；（二）市場競爭：國內外主要競爭者，投資及生產能力，潛在競爭，供求關系；（三）本項目的內容及重點解決的問題；（四）技術趨勢。二、現(xiàn)有條件分析：（一）管理水平：領導人、項目經理、管理班子、經營管理制度；（二）技術：技術水平、研發(fā)隊伍、知識產權、專利申報；（三）產品及服務：產業(yè)化程度、產品及服務的定單；（四）開發(fā)環(huán)境或設備設施。三、投資分析：（一）歷史財務狀況；（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，資金來源及使用計劃，貸款期限、利率；（三）項目鋪底流動資金的來源，正常生產流動資金的供應渠道；（四）項目進度。四、投資評估經濟效益分析：（一）項目形成的生產能力；（二）采用量本利分析法，找出盈虧平衡點，根據(jù)市場需求及生產能力，求得最大收益；（三）計算投資回收期（年）=投資總額/（年利稅+年折舊）；（四）預計年產量，品種，產值、利稅。五、其它方面分析：政策法律風險、經濟環(huán)境風險、自然災害風險分析。六、本報告必須附企業(yè)（單位）前兩年財務報表。聯(lián)系電話不得只留總機。七、本報告人民幣金額單位：萬元，外匯金額單位：萬美元。八、本表可在格式不變的基礎上根據(jù)需要自行調整。一市場分析二現(xiàn)有條件分析三投資分析四投資評估及效益分析五其它方面（一）市場前景： 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，查處各種交通違章行為，交通警察部門對車輛預警系統(tǒng)存在著普遍的需求，特別是新疆、西藏等承擔維護社會穩(wěn)定、打擊暴力恐怖活動和非法宗教勢力、民族分裂勢力重要政治任務的地區(qū)，對車輛預警系統(tǒng)有著更強烈的需求。根據(jù)車輛預警系統(tǒng)的特點，車輛預警系統(tǒng)主要安裝在國道、省道、高速公路和大中城市市內道路的重要卡口，截止2000年全國共有公路1679848公里，其中有路面里程1525830公里，有路面里程中高級路面241447公里，次高級路面411856公里，中級路面441557公里，低級路面430970公里，無路面里程為154017公里；新疆維吾爾自治區(qū)（含生產建設兵團）公路里程為104028公里，有路面里程為85573公里，高級路面3639公里，次高級路面32481公里，中級路面24051公里，低級路面25403公里，無路面里程18455公里。按照道路建設平均80公里就有一個重要卡口計算，僅新疆這樣一個西部邊遠省區(qū)對車牌自動識別系統(tǒng)的需求就在100套以上。國內目前僅有上海、昆明等少數(shù)城市在市內建立了車輛預警系統(tǒng)或車牌識別系統(tǒng)，在目前尚無在國道、省道和高速公路等市外公路實施車輛預警系統(tǒng)的先例，因此從車輛預警系統(tǒng)的市場容量來看，如全國普遍使用車輛預警系統(tǒng)僅市外公路對車輛預警系統(tǒng)的需求量就應當在15000套以上，市場容量巨大，車輛預警系統(tǒng)有著廣闊的市場前景。車輛預警系統(tǒng)作為交通道路管理的重要工具，其主要用戶為各級交通警察機構和交通管理部門。由于車輛預警系統(tǒng)是隨著軟件、網絡和圖像識別技術的發(fā)展在近年來才出現(xiàn)的一種新的智能化系統(tǒng)，目前國內實施的車輛預警系統(tǒng)非常少，因此車輛預警系統(tǒng)的市場年平均增長率缺乏歷史數(shù)據(jù)，但按照國家十五道路交通規(guī)劃，要以智能交通系統(tǒng)（ITS）為代表開發(fā)應用先進的信息管理技術，逐步實現(xiàn)公路網運營管理信息化，車輛預警系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，預計在近5年，市場的平均增長率應當將在50%以上。（二）市場競爭：車輛預警系統(tǒng)目前國內尚無商品化的軟件產品。由于車輛預警系統(tǒng)的核心是車牌自動識別技術，國內外現(xiàn)有的車牌自動識別軟件將成為車輛預警系統(tǒng)的競爭者。國外在車牌識別系統(tǒng)方面主要有：⑴美國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品的研發(fā)、生產的公司。該系統(tǒng)中的MARC子系統(tǒng)中包括的ACTRA模塊可以實現(xiàn)車輛的自動識別。但該系統(tǒng)并不是針對傳統(tǒng)車牌進行自動識別，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)點時由掃描儀檢測到車輛信息，并將信息輸入到系統(tǒng)中。這種系統(tǒng)具有車輛信息準確，車輛輔助信息全面的特點，但在我國現(xiàn)階段未實行電子車牌的現(xiàn)實情況下，該系統(tǒng)在我國尚不適用。⑵香港Asia Vision Technology 公司研制的VECON車牌自動識別系統(tǒng)，識別率達到95%，識別速度為1秒，能夠識別香港格式的車牌，但無法識別中國大陸格式的車牌。⑶新加坡OPTASIN公司研制的VLPRS車牌自動識別系統(tǒng)，識別率達到99%，能夠識別新加坡格式的車牌，但無法識別中國格式的車牌。⑷以色列的HITECH公司研制的SEE/CAR SYSTEM，該產品有多種類型，每種類型適應一個國家的車牌識別，其中SEE/CAR CHINESE型車牌自動識別系統(tǒng)可以對中國格式車牌進行識別，但不能識別車牌中的漢字。由于國外產品目前均無法很好地對國內車牌進行識別，無法滿足國內交通管理部門的需要，目前在國內市場中尚未形成有力的競爭力。目前車牌自動識別系統(tǒng)的產品主要有中電科技電子信息系統(tǒng)有限公司開發(fā)的EASYTAKE車輛牌照自動識別系統(tǒng)和北京漢王科技公司開發(fā)的漢王車牌識別系統(tǒng)。上述兩種產品均是利用DSP芯片對車牌進行識別，并可以將識別出來的車輛信息傳輸給車輛指揮中心，由于DSP芯片的核心技術也是圖像識別軟件，而軟件復制的邊際成本極低，因此基本上不存在生產能力和原材料供應方面的限制。但從客戶需求上看，由于車牌自動識別及預警系統(tǒng)在各地的應用環(huán)境和需求均不相同，而國家目前對車牌自動識別尚無統(tǒng)一的標準，在相當長的一段時間內將會出現(xiàn)車牌自動識別系統(tǒng)供應種類增加，客戶可供選擇的品種增多的情況，上述兩種產品不會形成國內壟斷的局面，對新進入車牌識別和車輛預警系統(tǒng)的廠商來說，仍然存在在廣闊的市場空間。（三）本項目的內容及重點解決的問題；車輛預警系統(tǒng)是利用圖像識別技術、數(shù)據(jù)庫技術、網絡技術和現(xiàn)代機電技術實現(xiàn)車輛通過監(jiān)控節(jié)點實時抓拍，對車輛車牌和車型信息自動識別，對車牌和車型的識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)庫管理模塊對信息數(shù)據(jù)進行歸檔、統(tǒng)計、網絡間傳遞、調配，并對“黑車”信息自動實時報警的一套先進的道路監(jiān)控系統(tǒng)。項目重點解決的問題是提高車輛識別的準確率和提高系統(tǒng)適用車輛最高時速的限制。新疆金泰隆軟件股份有限公司在研制開發(fā)車輛預警系統(tǒng)主要采用了如下關鍵技術：⑴圖像預處理技術：為提高圖像的可識別性，對動態(tài)采集到的圖像進行濾波、邊界增強等處理，以克服圖像干擾，改善識別效果。圖像預處理的主要內容是：邊框檢測、傾斜校正。預處理的目的是為其后的字符識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，經常回出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，因此很難確定一個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變換來檢測傾斜或未傾斜的邊框?？紤]到整個車牌識別系統(tǒng)的時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，只檢測邊框的垂直邊界，把所得的四個端點作為邊框的頂點，從而可以確定邊框的大致位置。邊框檢測的步驟為：首先對車牌原圖進行邊緣提取，得到它的垂直邊緣及二值化結果，然后進行HOUGH變換，檢測邊框的左右邊界，然后確定邊框的大致位置。在利用HOUGH變換檢測邊框時，即可確定車牌的傾斜角度，進行邊框幾何校正時，首先旋轉車牌，使其變得水平，然后，平移各行象素點，使垂直邊界轉正。圖像濾波主要采用了圖像二值化技術。車牌圖像的灰度直方圖呈現(xiàn)明顯的“雙峰”結構，分別對應于車牌中的字符和底牌。但是由于系統(tǒng)實際運行環(huán)境的光照無法保證，實際獲取的車牌圖像會出現(xiàn)較暗、污損等情況。這時，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行濾波處理，首先對直方圖進行處理，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?，以便于確定闕值。直方圖變換的依據(jù)是象素點的鄰域特征灰度的梯度。在字符區(qū)與背景區(qū)的內部，灰度梯度也較大，所以根據(jù)灰度的梯度的大小，為象素點賦以不同的權值即可實現(xiàn)直方圖變換的目的，即權值為同一灰度象素點的平均梯度，因此，高梯度值的象素點被賦以高權值，而低梯度象素點的權值較小，如此變換的結果是原先的“峰“被削平為“谷”，而原過渡區(qū)域的“谷”變成了尖峰。⑵運用模式識別技術，采用多層次分割算法來定位車輛牌照，在動態(tài)采集到的圖像中，自動找到車牌的位置。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，其下方沒有明顯的邊緣密集區(qū)域。②有明顯的邊框。其內部規(guī)則地排列著一系列的省名縮寫（漢字）、地區(qū)代號（英文）和若干位數(shù)字編號。根據(jù)車牌的上述特點，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烈對比，對應為灰度圖中相鄰區(qū)域邊界上的灰度跳變。通過試驗我們發(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^一階和二階導數(shù)來檢驗，借助空間域中的微分算子通過卷積實現(xiàn)，例如用SOBEL算子提取相應的水平或垂直邊緣，用LAPLACE進行二階導數(shù)運算，也可以實現(xiàn)邊緣提取。此方法的運算量較小，適用于在數(shù)據(jù)量較大的整幅圖像上進行邊緣提取。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的灰度總和，進行邊緣投影，可以將二維的圖像矩陣轉換為一維的投影曲線，便于后續(xù)的定位算法。多級定位算法分別應用了沿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軸上，車牌區(qū)域因為垂直邊緣密集，所以在對應位置上出現(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，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)域上進行水平定位。水平定位依據(jù)的是復合邊緣（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應為車牌的左右邊界。在某些情況下，水平投影圖中有“毛刺”現(xiàn)象出現(xiàn)，對應的梯度比較大，容易造成干擾。針對這種情況，系統(tǒng)采用了“滑動窗”機制，根據(jù)有關車牌高寬比的先驗知識以及已提出帶狀區(qū)域的高度，可以確定車牌寬度的大致范圍，以此為滑動窗的寬度；然后由右至左，尋找灰度梯度的極大值點；并向左繼續(xù)滑動，在此滑動窗口中各點的灰度不得小于“右邊界”點的值，否則認為是可能的毛刺干擾造成的。同時，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；在滑動到窗口左邊界時，計算該點的灰度梯度，以此判斷是否是可能的左邊界點。④字符分割技術：從圖像背景中分離出牌照，再采用陰影掩影技術對字符及數(shù)字進行編碼，提取字符特征，并采用BP網絡進行識別，利用人工智能技術在車牌圖像上，自動提取單個字符的圖像。使用“分裂