Câmera + algoritmo para reconhecimento de objetos e uma simples segmentação de cor. Pelo formato do objeto e a base de dados que o Google tem, ele detecta objetos com uma precisão incrível. Para placas em geral, usam também OCR.
No começo do ano eu vi que estão identificando qualquer coisa em uma imagem, e tem empresas montando por exemplo, links para lojas virtuais com os produtos vistos em videos em tempo real. É bem legal :)