霧霾是由空氣中的灰塵、硫酸,、硝酸、有機碳 氫化合物等粒子大量積聚,,形成在一定空間內(nèi)能見度低下的一種氣象。霧霾出現(xiàn)的概率聚增,,已影響到國內(nèi)25個省份,,100多個大中型城市。根據(jù)環(huán)保部發(fā)布的 環(huán)境質(zhì)量公報,,去年全國平均霧霾天數(shù)達35.9天,,在此情況下室外視頻監(jiān)控系統(tǒng),,如:公共安全、交通,、應(yīng)急指揮,、旅游等視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用價值大打折扣。
透霧技術(shù)發(fā)展前景
在艦,、船,、飛機等上,觀瞄系統(tǒng)對感知其周圍的態(tài)勢有著非常重要的作用,,觀瞄系統(tǒng)一般由CCD攝像機和紅外成像系統(tǒng)組成,。霧、水氣,、雨雪等惡劣海洋氣象環(huán) 境會嚴重影響CCD和紅外成像系統(tǒng)的圖像質(zhì)量,,主要表現(xiàn)在圖像對比度下降,遠處目標模糊不清,,難以分辨,。從而影響對周圍態(tài)勢的感知能力。
通過圖像處理算法,,來提升圖像的對比度,,也就是視頻增透技術(shù),在國外尤其是美國的觀瞄系統(tǒng)已經(jīng)廣泛采用.
從這個對比的效果圖片中,,我們很明顯感受到,,通過對視頻的增透處理,使圖像的對比度得到了很大的提升,,原先模糊不清的物體,,變得更加清晰可見,從而提高 了觀瞄系統(tǒng)的觀察距離,,提高了系統(tǒng)對周圍態(tài)勢的感知能力,。因此,視頻增透技術(shù)在艦船飛機等觀瞄系統(tǒng)上具有很好的應(yīng)用前景,。而這種視頻增透技術(shù)應(yīng)用,,由于算 法和硬件實現(xiàn)技術(shù)的限制,,在我國剛剛起步,,商業(yè)化的成熟產(chǎn)品更是很少見到。
海洋的環(huán)境極為惡劣,,霧,、雨、水氣等天氣是常見的,,而觀瞄系統(tǒng)需要有能力對遠距離的,、微小的,、高速移動的目標進行及時的觀察。如果不能及時發(fā)現(xiàn)目標,,就可能使己方處于被動狀態(tài),。
鏡頭透霧技術(shù)分析
攝像機透霧技術(shù)分為物理透霧以及數(shù)字透霧,即光學(xué)透霧和電子透霧,。前者利用光學(xué)原理進行濾波處理從而獲得較好圖像;后者則是通過軟件算法增強圖像,。
物理透霧原理是這樣的,在不可見光的范圍內(nèi),,有某一頻率的光可以穿透霧氣,,但是由于其波長不同,所以需要在攝像機上進行處理,,以達到對其聚焦的目的,,同 時還需要在攝像機上進行重新設(shè)計,將這一頻率的不可見光進行成像,,由于這個不可見光沒有對應(yīng)的可見光色彩圖,,所以呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色。透過云霧,、水汽拍 攝物體,,相當(dāng)于透過了兩重透鏡(水珠與實際透鏡),除了R光線可以正確聚焦在成像靶面上,,RGB光線中的GB均無法正常的投射在成像靶面上,,這樣就造成了 普通模式無法正常、清晰的得到云霧,、水汽中的圖像,。光學(xué)透霧雖然成像效果突出,但只能獲得黑白監(jiān)控畫面,,且好的鏡頭成本較高,。
數(shù)學(xué)透霧 則是通過攝像機ISP或者后端軟件上可實現(xiàn),是基于人類視覺感知模型設(shè)計的后端圖像復(fù)原技術(shù),,并集合了多種圖像算法,,是較為重要的一類圖像處理技術(shù)。目前 已知的透霧算法大致可以分為兩大類:一種是非模型的圖像增強方法,,通過增強圖像的對比度,,滿足主觀視覺的要求來達到清晰化的目的;另一種是基于模型的圖像 復(fù)原方法,它考察圖像退化的原因,,將退化過程進行建模,,采用你想處理,以最終解決圖像的復(fù)原問題。數(shù)字透霧其優(yōu)勢是能有效提升視覺對比度,,以低成本,、易部 署等特點,適宜廣泛應(yīng)用于城市監(jiān)控中,,缺點是其效果受制于算法模型以及圖像處理芯片的性能,。
數(shù)字透霧技術(shù)的出現(xiàn)大大拓寬了視頻監(jiān)控的應(yīng) 用范圍,并且是人類依靠聰明智慧戰(zhàn)勝自然環(huán)境的又一經(jīng)典案例,。目前市場上少數(shù)廠商在不具備生產(chǎn)透霧鏡頭產(chǎn)品能力的情況下,,使用普通的產(chǎn)品充當(dāng)透霧鏡頭來銷 售,宣稱具有透霧功能是極不負責(zé)任的行為,。當(dāng)然,,在實際測試中無法蒙混過關(guān),最終擺脫不了被淘汰的命運,。