车牌识别系统的研究背景意义及国内外研究现状.docx
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车牌识别系统的研究背景意义及国内外研究现状
车牌识别系统的研究背景意义及国内外研究现状
1车牌识别系统的背景
1.1车牌识别系统的背景及研究意义
随着经济社会的迅猛发展，人们的生活水平的提高，机动车辆的数量也越来越多。
为了提高车辆的管理效率，缓解公路上的交通压力，我们必须找到一种解决方案。
而作为汽车“身份证”的汽车车牌，是在公众场合能够唯一确定汽车身份的凭证。
我们可以以此为依据，设计一种车牌识别系统监控各个车辆的情况。
为此，我国交通管理部门对汽车车牌的管理非常重视并制定了一套严格的管理法规。
其中对汽车车牌的制作、安装、维护都要求由制定部门统一进行管理。
在此基础上，如果研制出一种能在公众场合迅速准确地对汽车牌照进行自动定位识别的系统（CPR），那么这将是一件非常有意义的工作，并将极大地提高汽车的安全管理水平及管理效率。
车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一,该技术应用范围非常广泛,其中包括:
（1）交通流量检测；
（2）交通控制与诱导；（3）机场、港口等出入口车辆管理；（4）小区车辆管理；（5）闯红灯等违章车辆监控；（6）不停车自动收费；（7）道口检查站车辆监控；（8）公共停车场安全防盗管理；（9）计算出行时间；（10）车辆安全防盗、查堵指定车辆等。
其潜在市场应用价值极大，有能力产生巨大的社会效益和经济效益。
如图1所示，LPR[1]的部分应用：
图1LPR在收费口、道路监控和停车管理中的应用
近些年,计算机的飞速发展和数字图像技术的日趋成熟，为传统的交通管理带来重大转变。
先进的计算机处理技术，不但可以将人力从繁琐的人工观察、检测中解放出来，而且能够大大提高其精确度，汽车牌照自动识别系统就是在这样的背景与目的下进行开发的。
汽车牌照自动识别系统（VLPRS）是对由公路上配置的摄像头拍摄的照片进行数字图像处理与分析，综合应用大量的图像处理最新成果和数学形态学方法对汽车图像进行平滑、二值化、模糊处理、边缘检测、图像分割、开运算、闭运算、区域标识等多种手段以提取车牌区域,进而达到对汽车牌照的精确定位并最终完成对汽车牌照的识别。
从20世纪80年代，国内外的研究人员就开始了对车牌识别系统的研究。
在车牌识别的过程中，虽然运用了很多的技术方法，但由于外界环境光线变化、光路中有灰尘、季节环境变化及车牌本身被污染而模糊等条件的影响,使得车牌识别系统一直处于实验室阶段，得不到很好的应用；而且，很多的方法都需要大量的数值计算，不能很好地满足实时性要求。
为了解决图像恶化的问题，目前采取的办法是采用主动红外照明摄像或使用特殊的传感器来提高图像的质量。
虽然提高了识别率,但是，这同时也造成了系统的投资成本过大，应用领域变窄，不能普遍推广应用。
车辆牌照定位与识别是计算机视觉与模式识别技术在智能交通领域应用的重要研究课题之一,该技术应用范围非常广泛。
国外汽车牌照识别系统研究工作已有一定进展,但并不尽合我国国情。
我国汽车牌照的规范悬挂位置不唯一，并且由于环境、道路或人为因素造成汽车牌照污染严重,这种情况下国外发达国家不允许上路,而在我国仍可上路行驶等。
由于我国汽车车牌识别的特殊性,采用任何一种单一识别技术均难以奏效。
目前正在研制的无源型汽车牌照智能识别系统综合利用了车辆检测技术、计算机视觉（ComputerVision）技术、图象处理技术、人工智能技术和人工神经网络技术等,是一个比较有发展前途的车牌识别系统。
1.2车牌识别系统简介
汽车牌照自动识别技术可应用于道路交通流监控、交通事故现场勘测、交通违章自动记录、高速公路自动收费系统、停车场自动安全管理、智能园区管理等方面，在现代交通监控和管理系统占有很重要的地位。
同时，汽车牌照识别的方法还可应用到其它识别领域，因此汽车牌照的识别问题己成为现代交通工程领域中研究的重点和热点问题之一。
最为常见的车牌识别系统结构如图2：
图2车牌识别系统结构图
汽车牌照识别系统的基本工作原理为:
根据采集到的序列图像对图像中的车辆牌照进行搜索、检测、定位，并分割出包含牌照字符的矩形区域，然后对牌照字符进行二值化，并将其分割为单个字符，归一化后输入字符识别系统进行识别。
近年来，汽车牌照智能识别的技术发展很快，就其识别基础，主要可分为间接法和直接法两种:
间接法是基于IC卡鉴别（REID）或基于条码的识别。
直接法是基于图像的汽车牌照识别。
1、间接法:
指通过识别安装在汽车上的IC卡或条形码中所存储的车牌的信息来识别车牌及相关信息。
IC卡技术识别准确度高，运行可靠，可以全天候作业，但它整套装置价格昂贵，硬件设备十分复杂，不适用于异地作业;条形码技术具有识别速度快、准确度高、可靠性强以及成本较低等优点，但是对于扫描器要求很高。
此外，二者都需要制定出全国统一的标准，并且无法核对车、条形码是否相符，也是技术上存在的缺点，这给近期在短时间内推广造成困难。
2、直接法:
基于图像的车牌识别技术属于直接法，是一种无源型汽车牌照智能识别方法，能够在无任何专用发送车牌信号的车载发射设备情况下，对运动状态车辆或静止状态车辆的车牌号码进行非接触性信息采集并实时智能识别。
与间接法识别系统相比，首先，这种系统节省了设备安置及大量资金，从而提高了经济效益;其次，由于采用了先进的计算机应用技术，所以可提高识别速度，较好地解决实时性问题;再次，它是根据图像进行识别，所以通过人的参与可以解决系统中的识别错误，而其他方法是难以与人交互的。
直接法一般有图像处理技术，传统模式识别技术及人工神经网络技术。
1图像处理技术:
运用图像处理技术解决汽车牌照识别的研究最早始于80年代，但国内外都只是就车牌识别中的某一个具体问题进行讨论，并且通常仅采用简单的图像处理技术来解决，并没有形成完整的系统体系，识别过程是使用工业电视摄像机拍下汽车的工前方图像，然后交给计算机进行简单的处理，并且最终仍需要人工干预，例如车辆牌照中省份汉字的识别问题，1985年有人利用常见的图像处理技木方法提出汉字识别的分类是在抽取汉字特征的基础上进行的，根据汉字的投影直方图选取浮动闭值，抽取汉字在竖直方向的峰值，利用树形查表法进行汉字的粗分类;然后根据汉字在水平方向的投影直方图，选取适当闭值，进行量化处理后，形成一个变长链码，再用动态规划法，求出与标准模式链码的最小距离，实现细分来完成汉字省名的自动识别。
2传统模式识别技术。
传统模式识别技术指结构特征法，统计特征法等。
90年代，由于计算机视觉技术的发展，开始出现汽车牌照识别的系统化研究。
1990年AS.Johnson等运用计算机视觉技术和图像处理技术实现了车辆牌照的自动识别系统。
该系统分为图像分割、特征提取和模板构造、字符识别等三个部分。
利用不同闽值对应的直方图不同，经过大量统计实验确定出车牌位置的图像直方图的闽值范围，从而根据特定闽值对应的直方图分割出车牌，再利用预先设置的标准字符模板进行模式匹配识别出字符。
3人工神经网络技术[2]。
近几年来，计算机及相关技术发达的一些国家开始探讨用人工神经网络技术解决车牌自动识别问题，例如1994年M.M.M.FANHY等就成功地运用了BAM神经网络方法对车牌上的字符进行自动识别，BAM神经网络是由相同神经元构成的双向联想式单层网络，每一个字符模板对应着唯一个BAM矩阵，通过与车牌上的字符比较，识别出正确的车牌号码。
近年来，基于图像的车牌识别系统的研制引起了许多学者的广泛兴趣，但车牌识别由于要适应各种复杂背景以及不同光照条件影响，使车牌分割及识别增加了难度，目前虽然国内外都有一些实用的车牌识别系统面市。
但是，这些系统的应用都存在一定的约束，至今车牌自动识别技术尚未达到很完善的程度。
2车牌识别系统的国内外现状
车牌自动识别技术的研究国外起步地较早。
早在20世纪80年代，便有一些零零散散的图像处理方法用于车牌自动识别的某些具体应用。
在这个阶段，车牌自动识别技术的研究还没有形成完整的系统体系，一般采用简单的图像处理方法来解决某些具体问题，并且最终结果通常需要人工干预。
进入20世纪90年代后，车牌自动识别的系统化研究开始起步。
典型的如A.S.Johnson等提出车辆牌照的自动识别系统分图像分割（ImageSegment）、特征提取（FeatureExtraction）和模板构造（TemplateFormation）、字符识别（CharacterRecognition）等三个部分，完成车牌的自动识别。
R.A.Lotufo使用视觉字符识别技术（OpticalCharacterRecognitionTechnology）分析所获得的图像，首先在二值化图像中找到车牌，然后用边界跟踪技术提取字符特征，再利用统计最邻近分类器（StatisticalNearestNeighborClassifyingSystem）与字符库中的字符比较，得出一个或几个车牌候选号码，再对这些号码进行核实检查，确定是否为该车牌号码，最终确定车牌号码。
这个时期的应用在识别正确率方面有所突破，但还没有考虑识别实时性的要求，识别速度有待进一步提高。
由于我国的车牌格式和国外有较大的差异，所以对于国外的车牌识别系统的研究技术，我们只能进行参考，不能进行直接应用。
虽然我国车牌的识别需要识别汉字，但是对于英文字母和数字的识别，我们可以借鉴国外的研究技术。
从80年代中期开始，ARGUS英国Alphatech公司就开始了名为RAUS的车牌自动识别系统的研制。
ARGUS的车牌识别系统的识别时间约为100毫秒，通过ARGUS的车速可高达每小时100英里。
还有Hi-Tech公司的See/Carsystem,新加坡Optasia公司的VLPRS等。
另外日本、加拿大、德国等发达国家都有适用于本国的车牌识别系统。
国内在90年代也开始了自己的车牌识别系统的研究。
目前比较成熟的产品有中科院自动化研究所汉王公司的汉王眼，香港亚洲视觉科技的慧光车牌号码识别系统等等。
另外西安交通大学的图像处理和识别实验室、上海交通大学的计算机科学和工程系、清华大学人工智能国家重点实验室、浙江大学自动化系等都做过类似的研究。
虽然这些车牌识别系统的识别率大多都比较高，如95%，甚至97%、98%，但是这些车牌识别系统的识别检测结果大多数是在简单受限制的场景下取得的，在实际的交通场合以及更加复杂的背景环境的情况下，这些车牌识别系统的识别率一般都达不到90%，甚至更低。
3车牌识别难点
在复杂环境下的车牌识别率较低的主要原因有：
1我国汽车牌照自身特征的复杂性
1）汉字、字母、数字混合。
我国的车牌不单单有英文字母和阿拉伯数字，还有汉字。
由于汉字的复杂性，在识别方面难度远远大于字母和数字。
2）颜色种类多。
国外的车牌颜色种类相对于国内较少一些，我国的车牌颜色种类较多。
大致可以分为四种：
黄底黑字，蓝底白字，白底黑字和黑字白字。
3）人为因素复杂。
由于环境、道路或者人为因素造成车牌有严重污渍、车牌模糊不清或者车牌偏斜角度很大的车辆，在我国都可以上路行驶。
在国外，这种情况是绝对不行的。
4）车牌格式多。
我国的车牌格式很多，包括：
民用车牌、公安警察车牌、武警车牌、军车车牌、外交车牌、特种车牌、消防车牌等。
5）悬挂方式多样化。
我国汽车车牌的悬挂方式不唯一，由于不同汽车公司出产的汽车型号和外形各有不同，导致了车牌的悬挂位置不唯一。
2外部环境影响
1）外部光照条件各不相同，白天和晚上的光照各不相同。
光照对采集的图像质量产生很大的影响。
不同的光照角度对车牌光照的不均匀影响也很大。
不同的气候条件、背景光照环境、车牌反光程度都决定了车牌的亮度特征。
在特征提取时，光照过亮或者过暗都会影响车牌识别的准确率。
2）外界背景的复杂程度也影响车牌的定位准确率。
背景中和车牌区域当中有许多和车牌特征相似的长方形区域，这些容易给车牌定位造成误判导致车牌定位的准确率降低。
3拍摄角度问题
实际工程当中的拍摄角度相对于车辆的行驶方向一般是正上方、左侧和右侧。
如果拍摄的角度越小，车牌在平面图像中的变形越小，识别效果越好。
根据智能交通系统的结构可知，摄像机采集到的图像均为系列图像，而由于外部环境的影响，车牌识别系统采用的图像不一定是最优的。
咖啡店创业计划书
第一部分：
背景
在中国，人们越来越爱喝咖啡。
随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。
无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。
咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。
遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。
随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。
第二部分：
项目介绍
第三部分：
创业优势
目前大学校园的这片市场还是空白，竞争压力小。
而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。
再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。
大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。
大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。
第四部分：
预算
1、咖啡店店面费用
咖啡店店面是租赁建筑物。
与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。
协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。
租赁的优点是投资少、回收期限短。
预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。
2、装修设计费用
咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。
咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右
3、装修、装饰费用
具体费用包括以下几种。
（1）外墙装饰费用。
包括招牌、墙面、装饰费用。
（2）店内装修费用。
包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。
（3）其他装修材料的费用。
玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。
整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。
4、设备设施购买费用
具体设备主要有以下种类。
（1）沙发、桌、椅、货架。
共计2250元
（2）音响系统。
共计450
（3）吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。
共计600
（4）产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。
共计300
净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。
咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右，加上另外的附件也不会超过1200元。
磨豆机，价格在330―480元之间。
冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。
制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。
款制冰机每一天的制冰量是12kg。
价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。
5、首次备货费用
包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。
大约1000元
6、开业费用
开业费用主要包括以下几种。
（1）营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元
（2）营销广告费用;预计450元
7、周转金
开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开业初期的正常运营。
预计2000元
共计：
120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元
第五部分：
发展计划
1、营业额计划
那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。
在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。
按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动
2、采购计划
依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料排定采购计划。
透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。
当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。
经过进货手续检验、标价之后，即可写在菜单上。
之后务必思考的事情，就是如何有效地将这些商品销售出去。
3、人员计划
为了到达设定的经营目标，经营者务必对人员的任用与工作的分派有一个明确的计划。
有效利用人力资源，开展人员培训，都是我们务必思考的。
4、经费计划
经营经费的分派是管理的重点工作。
通常能够将咖啡店经营经费分为人事类费用（薪资、伙食费、奖金等）、设备类费用（修缮费、折旧、租金等）、维持类费用（水电费、消耗品费、事务费、杂费等）和营业类费用（广告宣传费、包装费、营业税等）。
还能够依其性质划分成固定费用与变动费用。
我们要针对过去的实际业绩设定可能增加的经费幅度。
5、财务计划
财务计划中的损益计划最能反映全店的经营成果。
咖啡店经营者在营运资金的收支上要进行控制，以便做到经营资金合理的调派与运用。
总之，以上所列的六项基本计划（营业额、商品采购、销售促进、人员、经费、财务）是咖啡店管理不可或缺的。
当然，有一些咖啡店为求管理上更深入，也能够配合工作实际需要制订一些其他辅助性计划。
第六部分：
市场分析
2019-2021年中国咖啡市场经历了高速增长的阶段，在此期间咖啡市场总体销售的复合增长率到达了17%;高速增长的市场为咖啡生产企业带给了广阔的市场空间，国外咖啡生产企业如雀巢、卡夫、ucc等企业纷纷加大了在中国的投资力度，为争取未来中国咖啡市场的领先地位打下了良好的基础。
咖啡饮料主要是指速溶咖啡和灌装即饮咖啡两大类咖啡饮品;在速溶咖啡方面，2018-2021年间中国速溶咖啡市场规模年均增长率到达16%，显示出还处于成长阶段的中国速溶咖啡市场的高增长性和投资空间;在灌装即饮咖啡方面，2008-2010年间中国灌装即饮咖啡市场年均增长率也同样到达15%;未来几年，中国咖啡饮料的前景仍将被看好。
现今咖啡店主要是以连锁式经营，市场主要被几个集团垄断。
但由于几个集团的咖啡店并没有个性主题，很难配合讲求特式的年青人。
我们亦有思考到其他饮品店的市场竞争状况，但发现这些类似行业多不是以自助形式经营，亦很难配合讲求效率的年青人。
故我们认为开设自助式主题咖啡店能到达年青人的需要，尚有很多发展空间。
有数据证明，中国的咖啡消费量正逐年上升，而有望成为世界重要的咖啡消费国。
第七部分：
营销策略
1、同行业竞争分析
知己知彼，百战百胜。
咖啡店经营者应随时关注竞争者的经营动态及其产品构成状况，并进行深入的比较与分析，借以占据经营上的有利地位，保证采取比竞争对手更有效的销售策略。
咖啡店经营者绝不能忽视市场情报，必须要随时掌握最新的相关资料与信息。
针对咖啡店地址的特点与顾客特征，不断地提高产品与服务的质量，提高顾客来店的频率，进而提高咖啡店的业绩。
2、销售促进计划
咖啡店基本的特点是定点营业。
但是目前市场竞争日益激烈，为使业绩得到有力发展，咖啡店已经不能被动地等顾客上门光顾，而是务必主动地吸引顾客来店。
因此销售促进活动的实施与宣传效果的诉求，同样不可或缺。
一般，小型咖啡店无法比照大型咖啡店投入巨额的广告促销费用，所以要做到花小钱做大广告。
海报、传单、邮寄信函等促销手段都能够使用。
3、日常运营计划
如何拟订经营计划对咖啡店来说，在整个营运过程中最关切的问题，可能就是每一天的营业额了。
每家咖啡店往往都定有营业目标，更详细者甚至还定了区位、商品的目标，以作为衡量每一天营业状况的基准。
在拟订日常运营计划时，必须要依据设定的经营方针和营业额的预测、目标库存量的推算、损耗额的预估、采购预定额的估算，以及预定毛利的推算等，完成整体的运营计划。
由于整个计划过程务必以数据为依据，所以数据库资料的建立，是进行销售计划拟订时必备的条件。
即使是小型的咖啡屋也应以数据为基础，这样才有客观的衡量标准，而不是单凭印象、感觉和观察等。
第八部分：
成长与发展
咖啡店目标消费群体多是大学生为主，选址在商业区、大学校区与路口交汇处，房租价格适中，装修要求较高，以致整体投资成本加大。
大学生创业最重要的是心态，准确定位的基础上要对发展前景有信心，不能着急，盲目调整经营策略。
经营咖啡店是个完美的愿望，但要有充足的心理准备，才能一步步走向成功，因此要想有一个简单的心态。
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