透霧技術(shù)發(fā)展前景及鏡頭透霧技術(shù)分析

　　霧霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘Ｗ哟罅糠e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(gè)省份，100多個(gè)大中型城市。根據(jù)環(huán)保部發(fā)布的環(huán)境質(zhì)量公報(bào)，去年全國平均霧霾天數(shù)達(dá)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(jià)值大打折扣。

　　透霧技術(shù)發(fā)展前景

　　在艦、船、飛機(jī)等上，觀瞄系統(tǒng)對(duì)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(jī)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(huì)嚴(yán)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(duì)比度下降，遠(yuǎn)處目標(biāo)模糊不清，難以分辨。從而影響對(duì)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(duì)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(gè)對(duì)比的效果圖片中，我們很明顯感受到，通過對(duì)視頻的增透處理，使圖像的對(duì)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(duì)周圍態(tài)勢的感知能力。因此，視頻增透技術(shù)在艦船飛機(jī)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(shí)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(duì)遠(yuǎn)距離的、微小的、高速移動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行及時(shí)的觀察。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，就可能使己方處于被動(dòng)狀態(tài)。

　　鏡頭透霧技術(shù)分析

　　攝像機(jī)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(jìn)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(qiáng)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(jī)上進(jìn)行處理，以達(dá)到對(duì)其聚焦的目的，同時(shí)還需要在攝像機(jī)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將這一頻率的不可見光進(jìn)行成像，由于這個(gè)不可見光沒有對(duì)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(shí)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(jī)ISP或者后端軟件上可實(shí)現(xiàn)，是基于人類視覺感知模型設(shè)計(jì)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(qiáng)方法，通過增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，滿足主觀視覺的要求來達(dá)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(jìn)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(duì)比度，以低成本、易部署等特點(diǎn)，適宜廣泛應(yīng)用于城市監(jiān)控中，缺點(diǎn)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(fù)責(zé)任的行為。當(dāng)然，在實(shí)際測試中無法蒙混過關(guān)，最終擺脫不了被淘汰的命運(yùn)。