从车牌识别的过程来看，车牌识别技术在应用中面临两个方面的挑战。
1、自然环境：光线、气候对车牌识别的挑战。
道路监控区别于一般室内监控甚至是室外环境，由于必须提供二十四小时道路不间断的监控画面；摄像机必须克服强烈的光线变化，从白天的艳阳高照到夜晚的超低照度环境，皆能维持清晰的画面方能让系统辨识各式车牌。故摄像机须搭载优异的感光技术原件或是远距离红外灯，以弥补夜间环境的自然光源的不足，并克服噪点颗粒粗大等问题。除了日夜切换以外，特定环境条件也会有光线对比过大的可能，造成主体过暗而难以辨别的问题，例如在隧道口，或是夜间车灯照射导致车体无法看清等。摄像机若未搭载优异的硬件宽动态技术，或是强光抑制技术，则较难取得清晰的画面。另外，像是不可预测的天气变化因素如：强风、大雨、下雪或是浓雾等等，皆会影响摄像机的运作。因此如何让摄像机的硬件规格不断加强或是通过各式认证标准，以因应变化多端的场域，使其可完成全天候完整监控，各家安控厂商的硬件条件势必将继续推升。
2、人为挑战：车速、车牌对车牌识别的挑战
此外，道路监控同时也面临另一不可控制的因素——行驶车辆的速度不一。即使在一般道路上，依据不同驾驶的驾驶习惯，时速差距往往可以达到30公里，甚至40公里；而当车速过快时，往往也会产生拖影的问题。因此摄像机的快门速度和帧率必须赶上车辆的快速移动，才能掌握车辆的细节以及车牌号码，再让辨识系统进行辨认。除了车速难以掌控以外，车牌的不统一性也是令各家监控厂商头痛的问题。不论是英文字母的字数不同，或是各式排列不一的组合方式，皆增加了辨识系统的负担；更甚者，许多驾驶未能维持车牌的干净度，时常会有污渍遮蔽号码或是破损的问题，辨识难度不言可喻。故在各种严苛条件的综合下，道路监控与车牌辨识相对门坎比一般环境来得具挑战性。
尽管目前车牌识别技术仍面临挑战，但其应用已经展开，如在停车场及小区出入口、高速路收费站、公路卡口及城市交通中。
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