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    移動互聯時代,車牌識別技術的機遇與挑戰

    發布時間:2017/9/7 文章來源:admin 閱覽次數:3137

    移動互聯時代,車牌識別技術的機遇與挑戰

    前言:黃金十年
    車牌識別起源于20世紀80年代,主要應用在被盜車輛的檢測,但沒有形成一套完整的識別系統。隨后,出現了一些用于車牌自動識別的圖像處理方法,針對一些特定的問題采用簡單的圖像處理技術來實現。到了20世紀90年代,隨著計算機技術的發展以及計算性能的提高,車牌識別研究也進入熱潮,歐美的一些國家率先開始了車牌識別系統的研究工作。在中國,開始車牌識別研究始于上世紀90年代末,雖然當時的技術并不成熟,是一種既昂貴又不完善的產品,規模也不大,識別率一直在80-90%左右徘徊,因此應用市場限制在高端的小眾市場里。
    2005年以來,各地政府開始加速進行智能交通系統建設。車牌識別作為智能交通的核心技術, 得到快速的發展, 識別率從80%提高到97%,分辨率從模擬視頻到高清視頻, 應用平臺從PC上的軟識別到相機內的DM642,DM648,DM8127等。2005年到2015年是車牌識別技術整整高速發展的十年時間。
    伴隨智能手機的迅速普及,手機作為社會信息載體的趨勢更為明顯,消費者習慣于通過手機來獲取各種詳盡、準確的信息,以及獲得更便利的生活體驗,尤其是掃碼付費,在公交、地鐵、停車、高速公路收費等領域都得到了規模應用。
    尤其是停車和高速公路收費,市場并不滿足于掃碼收費,而是不需要任何操作的“空感支付”,這就需要車牌識別技術更上層樓,而這已經在部分高速公路和停車場實現。
    與此同時,監控設備進入到寡頭壟斷階段,行業前幾大巨頭憑借規模和渠道優勢迅速強占了市場,設備價格,也從最初的8萬多垂直下降到幾千元。而且隨著車牌識別算法從DSP轉換到ARM架構的算法平臺革新,相機的主流算法架構開始轉向低功耗、低成本的ARM平臺,市場競爭已趨白熱化。很多昔日的車牌識別巨頭都減少了對車牌識別技術的投入,認為車牌識別技術已經非常成熟,應用領域已經相對固定。
    事實果真如此嗎?隨著技術的發展,成本的下降,移動互聯網的迅猛發展對車輛管理的數據化需求增長,車牌識別會在更多的應用領域一展身手,但也會面臨新的挑戰。下面我們就討論最近出現的幾個車牌識別應用新的領域和面臨的挑戰。
     
     
     
    第一
    新平臺的崛起:ARM VS DSP
    2006年開始,國內車牌識別算法研究一直集中在TI的DSP平臺上,也就是TI的達芬奇系列,最早的DM642,一直到DM6467,DM648,最后到2011年TI推出的集大成者的8系列DSP,如8217、8147、8167等,主要技術路徑是主頻的不斷攀升,CPU不斷累加。這種高性能、高功耗、高成本的DSP仿佛已經是最終的解決方案。直接結果就是,TI在智能數字算法平臺上,從2012年到2017年,5年都沒有再推出新的芯片。
    像很多技術行業一樣,最強有力的競爭者往往從低端市場切入。TI的DSP在算法平臺大行其道的時候,國內的一些公司勇敢地邁出了新的探索,智芯原動就在ARM架構上實現車牌識別算法的提供商,基于低成本、低功耗的海思芯片平臺,開發出了成熟的車牌識別算法,并研發出成熟可商用的車牌識別相機。與TI不同的是, ARM后面有幾十家優秀的芯片供應商,ARM芯片演進速度是非?斓。ARM架構算法平臺的出現,改變了車牌識別相機市場的競爭格局,完全不一樣的成本結構和快速響應服務預示著TI的芯片在安防行業市場將失去主流位置,在智能算法領域也將慢慢從主流技術方案中淡出,或者完全淘汰,或者固守高端市場。
    下一代新的算法平臺是什么?我們預測,ARM芯片上智能化算子的硬化將成為趨勢,由此帶來的智能化的ARM芯片,也許會取代目前的通用ARM芯片,成為新的主流算法平臺芯片,實現更復雜、要求性能更強的視頻算法。
     
    第二
    新市場的出現:高速公路收費和路邊停車收費
    新市場之一:基于車牌識別的高速公路收費。
    基于車牌識別的高速公路收費是一個新的車牌識別應用細分市場。 高速公路的收費方式一直是以MTC+ETC為主,同時為保證計費系統的安全,各省高速公路的收費系統是與外網隔絕的。 但是隨著移動互聯網的崛起浪潮,相關政府也在積極尋找一種為通行車輛提供更便捷的支付方式,以便解決臨時車輛通行時,高速公路擁堵的現象。此時,基于車牌識別的移動支付方式成為最優選取的技術方案,但對車牌識別和視頻檢測技術提出了更高的要求;谀壳巴\噲鲇玫能嚺谱R別技術和高速公路車牌識別技術都需要克服車速快和識別率不高的問題, 必須對車牌技術進行更好的優化和改進。   
    2017年上半年,湖南省開始對省內高速公路收費站進行基于車牌識別系統的移動支付系統改造,總投資額達3.5億元。另外,9月底前山東高速所轄省內15條高速公路所有收費站出口的人工收費車道將全部完成全支付系統落地,并可支持“無感支付”。
    由于在高速公路收費場景下,車輛通行速度快,通行量大,識別率要求更高;從收費標準看,高速公路收費實行按車型大小分類計費,需要車牌識別相機對車型進行自動識別分類, 高速公路收費需要更高識別率的車牌識別+車型識別。由于高速公路收費站的車流量分配從地域和時段上看分配不均,高速公路運營公司希望監控設備能有更多的智能分析功能,方便對通行車輛的管理和導流,以及通行路徑的確定,即多義性路徑識別。
    綜上所述,高速公路場景下,車牌識別技術比原有交通卡口和停車場場景下,對識別算法的要求會更高,同樣的,對自有車牌識別和車型識別算法為核心競爭力的智能相機公司,如?低、大華技術、華夏智信等公司,無疑是一個非常好的發展機遇。
    新市場之二:路邊停車領域
    各地政府無論是從自身停車資源整合,解決城市停車難的角度,還是從建設智慧城市、數據化城市公共資源的角度看,都有將公共資源的路邊停車位納入政府整個資源管理體系的需求。從2016年開始,住建部、發改委、各地政府發布政策和指導意見,對城市停車場建設,包括路邊停車的管理給予政策支持,同時各地政府還發行停車場建設專項資金。對封閉式停車場、路邊停車計費系統進行資金上的扶持。路邊停車管理系統進入了高速發展期。 
    路邊停車管理系統從1997年中國引入港澳的咪表系統開始,發展方向一直在設備管理和人工巡查之間搖擺。咪表系統由于容易被破壞,需要國民素質比較高等原因,在國內一直實行的磕磕絆絆。所以十幾年以來,我國路邊停車收費一直采用人工計費的方式,計費標準混亂、資金漏洞大,缺乏管控手段一直是路邊停車收費的最大痛點。從2013年開始,國內開始有地磁+app的應用,對停在車位內的車輛進行強制收費,但地磁應用存在一些問題,比如磁場干擾、破壞路面問題,最重要的是還需要人工巡查,同時缺乏車輛圖像數據,無法進行數據管理。
    以車牌識別為核心的視頻檢測技術,能夠比較完美地解決以下問題:
    路邊車位的智能化管理和實時監控,為路邊?康能囕v提供安全保障;
    系統自動計費,杜絕因人工計費引起的資金漏洞,同時降低了人力的依賴,大幅度降低了系統成本;
    對路邊車位的數據化管理,為公安提供動靜態一體的車輛數據,也能進一步服務于停車誘導和智慧城市建設。
    從市場容量的角度看,路邊停車市場非常大,以北京市而言,備案的存量路邊停車車位為4萬余個,未來每年會有20%的速度增長,以每個車位投資2500元計算,僅從北京市來看,這是一個億級的空白市場,且每年還在以20%的速度遞增。放在全國的范圍看,這個市場規模會更龐大,是一個非常吸引人的市場。
    目前應用于路側停車的視頻設備,主要分為兩種,一種是一樁一位的視頻樁設備,固定點位,識別相對容易;一種是一槍一球或者兩槍一球的L桿組合設備,對應多個停車位,識別準確率難度較大。
    從技術實現的角度看,路邊停車的場景由于道路地形、通行人流、車流的復雜性,主要依賴視頻的車牌識別技術面臨著前所未有的挑戰。復雜的光線、路邊綠化、通行車輛帶來的遮擋、路邊停車所面對的超大角度識別都會給算法工程師帶來仿佛永遠解決不完的問題。有可能研發了半年的算法,到了現場,一個夏天的綠蔭的樹影波動就把整個識別率下降了10個百分點。所以說,基于車牌識別的路邊停車解決方案,對車牌識別技術和視頻分析技術比常規的智能交通市場來說,需要解決更多的問題,更多的挑戰。在這場競賽中,有著算法核心團隊,有著領先的算法技術,愿意在技術上持續投入的公司才可能走到最后。
     
    第三
    不停止的新挑戰:新能源車牌、新使館車牌
    2016年12月1日在國內五城市試行的新能源車牌是一塊試金石,能看出來市場上的車牌識別相機廠家誰擁有自己的。隨著新能源車牌的全國普及,對車牌識別算法的更新升級也將進入到井噴階段。
    其實在這以前,車牌識別不斷會面臨著新的車牌樣式的加入,算法的更新和迭代的需求一直存在。新軍牌、新武警、民航車牌等等特種車牌都在不斷更新。但是這次有些不同,對于試點城市來說,新能源車牌的開放,意味著每天都會有幾百輛掛著新能源車牌的車輛駛入道路。一個月后就有幾萬輛新能源號牌穿行于各個停車場,不能識別新能源車牌的停車場自然會降低用戶體驗。這種壓力傳遞下去,就會變成車牌識別相機的研發速度競賽,誰率先發布成熟的新能源識別算法,就能率先在客戶心目中占據領先的位置。
    從車輛管理的角度來說,車牌形式的不斷更新應該是常態,從新軍牌、新武警,到現在試點的新能源車牌,以及五一之后就要替換的新使館車牌。不出意外的話,新式車牌的式樣會不斷地推出,對車牌識別相機市場來說,每一個新式車牌的推出都意味著機遇和挑戰,意味著會有或多或少的客戶轉換自己的陣營,投向有技術能力廠家的懷抱。
     
    不可否認,車牌識別技術高速發展了將近二十年,某種意義上進入了技術平臺期,產品差異化日漸縮小,同質化日益嚴重。但是由于車牌識別應用的廣泛性、新的算法平臺的崛起,成本的不斷降低,互聯網浪潮的興起,車牌識別不斷在開啟新的應用市場,新的應用市場會有新的應用場景,對車牌識別有著新的技術要求,同時,以新能源為代表的新式車牌也會不斷地推出,給車牌識別相機廠家們帶來新的算法挑戰。這是一個長跑比賽,能夠在這個比賽中笑到最后的選手,一定是持續投入到研發技術,持續提升核心算法能力、研發能力的公司,做到這一點,既需要智慧,也需要勇氣和堅韌,大浪淘沙,去蕪存菁,車牌識別市場遠未成熟和穩定,新的機遇和挑戰會給這個市場帶來無窮的活力和想象空間。
     
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