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雾霾天监控必杀技--透雾技术

雾霾天监控必杀技--透雾技术 五德安防
2015-12-18
3
导读：

3:26 Under southern skies 来自汉邦高科


写在前面
我们的生活已经离不开监控摄像机
当我们开车行驶在高速上，
当我们游玩在某个美丽的景点，
监控摄像机几乎无处不在，时刻守卫着我们的生活，但是，我们究竟对它了解多少呢？
今天，小编特请我们研发中心的资深工程师范俊峰范工撰稿~~一起来带我们看看摄像机的那些事儿~~
2015年冬，帝都又数度雾霾……
每到雾霾时，，生活在北京的朋友们都刷爆了朋友圈，各种段子纷纷袭来：北京能发射的基本都发射了！
北上广不相信眼泪，京津冀不相信好肺……
面临白茫茫一片的环境，作为监控排头兵的摄像机，如何才能看透这雾霾，还用户一个清晰亮丽的世界？今天，我们就来说说透雾。
雾霾严重
的那些天，北京朝阳公园大妈们的广场舞都成了寂静岭……
雾霾对监控的影响
透雾技术
1
电子透雾
电子透雾的原理是通过算法的智能化处理，当图像出现朦胧化效果时，自动调节锐度、图像对比度、色度等方式，将朦胧画面调节至更为适于观看的效果。其优势是保住了图像的彩色细节，并增强了可看度，但实际上，图像的清晰度没有本质上的提升。
目前的透雾算法大致可以分为两大类：
1、非模型的图像增强方法：通过增强图像的对比度，满足主观视觉的要求来达到清晰化的目的；它不考虑图像降质的原因，适用范围广，但会产生更多的噪声，甚至造成更多图像细节的损失。
2、基于模型的图像复原方法：它考查图像退化的原因，将退化过程进行建模，采用逆向处理，反演退化过程，补偿退化过程造成的失真，以便获得原始图像的最优估计值，从而改善图像质量；它针对性强，得到的去雾效果自然，但难点在于对模型中参数的估计。
电子透雾的优点
★采用可见光成像，画面色彩得以保留；
★不会增加额外硬件成本。
↑
左图为关闭电子透雾效果 ，右图为开启电子透雾效果
电子透雾的缺点
★由于可见光穿透能力较弱，在遇到水汽、灰尘阻隔时会造成较大的散射，导致部分信息丢失，此时即使通过算法修复画面、消除雾感，也无法对丢失的信息“从无到有”进行恢复；
★电子透雾基于不同的算法透雾效果各有不同，简单的算法在图像还原效果上有局限性，而复杂的算法对硬件性能提出了更高的要求。
注:
目前，电子透雾只能应用在一般的雾气环境中，且监控距离较近，一旦雾霾浓度提升，或者要求监控几公里之外的场景，电子透雾的效果就会大大降低。
2
光学透雾
光学透雾的原理是利用自然光中的红外线具有较长的波长，在传播时受气溶胶的影响较小，可穿透一定浓度的雾霭烟尘，实现准确聚焦。
光学透雾的优点：
红外线穿透能力强，不会损失监控主体的细节，图像传感器接收到了更多的光线，成像更为清晰。
光学透雾的缺点：
★图像为黑白颜色，不适用于需要彩色的场合；
★对于整个光学通路上的器件在红外线条件下的性能有所要求，提高了成本。
利用红外线实现光学透雾可分为两大类：一是近红外（NIR, 780-1100nm）透雾，二是远红外（LWIR, 8000-14000nm）透雾。
近红外透雾：采用IR镜头，搭配合适的滤光片，再加上具有良好红外感光特性的图像传感器。此种情况下图像为黑白模式。此种方式成本增加不多，但透雾距离有限。
远红外透雾：采用特殊材质（砷化镓等）的远红外镜头，搭配特殊的红外图像传感器（又称为红外焦平面探测器，分为制冷和非制冷两类，目前多用非制冷）。此种方式能实现远距离透雾，但成本需要大幅度提升。
↑
左图为关闭光学透雾效果，右图为开启光学透雾效果
结语
安防行业中，对视频监控画面的清晰度要求是永无止境的，而雾霾对画面清晰度的影响可谓是致命性的，透雾技术的出现可谓解了安防行业的燃眉之急，但无论是电子透雾抑或光学透雾，均有其局限性。目前国内一些安防厂商已开发出集电子透雾+光学透雾的双透雾功能于一身的摄像机，在雾霾轻微时采用电子透雾，保持图像依然是彩色；在雾霾严重时切换成光学透雾，提升透雾效果。此种应用方式已开始崭露头角。与此同时，更先进的透雾技术也在不断的研发和优化当中。我们相信，随着透雾技术的不断发展，无论再大的雾霾，也终将挡不住我们把这世界看得清清楚楚明明白白真真切切！
最后，小编说句题外话，雾霾是我们都不希望看到的，也希望我们大家一起携手，爱护环境！！




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