隨著我國經濟社會持續快速發展，機動車保有量繼續保持高速增長態勢，機動車帶來的環境污染問題日顯突出。機動車尾氣污染已成為城市空氣質量危害的主要來源，尤其是造成近年來全國各大城市霧霾頻發的重要成因。據有關研究結果，城市中機動車尾氣排放CO、HC和NOx尾氣污染分別占城市總污染物的60%～70%、40％～50%、30％～40%，并隨著機動車數量的增長呈上升趨勢，而其中50％以上來源于20％以下的高污染車的排放。根據PM2.5污染在線源解析質譜儀對全國多個城市空氣中PM2.5的監測結果，機動車尾氣排放對城市PM2.5污染的貢獻率平均在20％左右，在重污染天氣情況發生時，機動車尾氣排放的貢獻率相應大幅度增加。
而不同類型的車輛尾氣排放的污染物等級也是不同的，根據汽車大氣污染物排放的統計數據，以重型柴油車為首的黑煙車對環境空氣的影響遠遠大于輕油車，由于國三車淘汰力度加大，各地對黑煙車輛的查處更加嚴厲，為有效降低機動車排放對環境空氣質量的污染，發現并治理高排放的車輛，對于改善城市空氣質量狀況是非常必要的。
通過在車流量較大的城市主要干道選點布設黑煙車電子抓拍系統，借助設置在道路斷面的高清攝像機，利用先進的光電技術、圖像處理技術以及識別等技術，對道路上行駛的車輛進行識別與抓拍。系統采用林格曼煙氣濃度測試的方法對黑煙車輛進行抓拍與監控，監測方法是對法國科學家林格曼在19世紀末提出的林格曼煙氣濃度圖的靈活應用，林格曼煙氣濃度圖利用比色原理，將煙羽的顏色與某一標準濃度無的黑度進行對比，若二者的顏色相近，則認定煙羽的黑度與標準濃度物的黑度一致，從而達到測量的目的。
本系統采用林格曼黑度測設的方法對黑煙車進行抓拍與監控，系統可通過計算圖像中黑煙部分區域的黑度平均值，測定尾氣黑煙的林格曼黑度值，若黑度平均值位于兩個林格曼級數之間，可采用四舍五入法或閾值法，進行等級判定，為環保監管部門提供執法參考。
本套黑煙車抓拍系統具備自動識別、智能抓拍無煙車，自動豁免無煙車輛，實現全天候無人監控，自動篩選、保存、傳輸、播放黑煙車視頻片段的功能。系統將車牌和黑煙排放錄像通過網絡上傳至監控中心作后續跟進處理，以期進一步減少城區黑煙車、提升城區空氣質量，同時對經過監控點的每輛車拍照，作為公安破案線索。系統還具備視頻智能分析技術，依托前端的卡口與夜間全彩攝像機，能夠主動識別出被檢車輛的車牌信息，判別該車輛有無冒黑煙，解決工作人員在黑煙車抓拍監管工作中存在的耗時費力、監管效率低、取證難度大等問題，火眼金睛識別違法上道黑煙車輛，重拳出擊直擊要害，減少黑煙車對大氣環境造成的危害。
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