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透雾技术:拨开云雾看还原技术始真

阅览次数:1,645 次  发布日期: -0001-11-30

成都弱电公司讯:

2018年11月以来,PM2.5、雾霾成为每个人生活中最热门的关键词之一。几年来,雾霾越发严重,今年从入秋开始,雾霾便再度袭来,迅速蔓延至的大块版图,成为影响人们身心健康和工作生活的一大问题。在雾霾笼罩下,导致普通监控摄像机难以看清和辨认建筑、人脸、车牌等实物,对于城市治安和交通管治等工作存在隐患,为了弥补成都视频监控在大雾天中成为“近视眼”,摄像机必须支持透雾技术。

今年“两会”上,雾霾治理成为提及频度最高的热点之一。代表委员们认为,政府应进一步加强防治力度,更加注重运用市场和法治手段,促进企业更好地履行社会责任,全社会“同呼吸、共奋斗”,形成合力,以切实的成效保护和改善生态环境、造福全体人民。

大力治霾已上升至国家政策高度,然而效果却收效甚微。自10月以来,华北中南部、黄淮、江淮中东部、江南东北部、东北地区中部及四川盆地等地相继出现轻到中度霾天气,局地重度霾,其中成都、成都、河北中南部、四川西部等地PM2.5值屡次爆表,达到重度污染。

雾霾对成都视频监控的影响

随着人类对自然的过度开发,环境问题日益凸显,近年来新增的问题之一则是雾霾的出现,雾霾对成都视频监控系统提出了严峻考验,主要表现在几个方面:物体表面的反射光由于大气粒子的散射而产生衰减,造成物体成像的亮度减弱,图像色彩暗淡;反射光经大气粒子前向散射作用参与其它像素点成像,导致图像模糊、分辨率下降;部分大气粒子的粒径较大,在成像过程中成为噪声,成像上布满糙点;与成像无关的自然光经过大气粒子的散射,进入图像传感器参与成像,造成图像饱和度、对比度降低及色调偏移,一些重要目标的细节更是难以辨识。

雾霾来袭,成都视频监控如何对抗?答案是透雾技术。这种情况之下,就需要摄像机具备“透视”的功能,拨开云雾,还原始真。

发展历程:透雾技术呈阶段式发展

一般而言,透雾技术分为数字透雾(亦称算法透雾)和光学透雾(亦称物理透雾)两种。然而,数字透雾和光学透雾互有优劣势,并且互补。因此,目前出现了能够融合这两种透雾技术的优势,“光学+算法”透雾技术为摄像机同时兼备经济实用的功能。

光学透雾:第一代透雾技术

据成都海康威视数字技术股份有限公司技术支持工程师姚静介绍,透雾监控需求最早出现在海事边防等国防应用,一开始相关产品都只在透雾镜头上做研究,研发了一种光学透雾技术,也就是我们通常所说的第一代透雾技术。四川大华技术股份有限公司产品经理迟阳解释,光学透雾的依据是雾气、烟尘等空气中的小颗粒对光线有阻挡作用,使光线反射而无法通过,所以只能接收可见光的人眼是看不到烟尘雾气后面的物体的。而波长越长,衍射能力越强,即绕过阻挡物的能力越强,而红外线因为拥有较长的波长,在传播时受气溶胶的影响较小,可穿过一定浓度的雾霭烟尘,实现准确聚焦,从而呈现清晰的图像细节。

数字透雾:第二代透雾技术

为了弥补光学透雾的黑白成像,实现更好的透雾效果,同时减低成本,不少厂商为了进入民用市场开始进一步在透雾技术上做文章,从而出现了第二代透雾技术数字透雾。与光学透雾实现原理分歧,数字透雾主要是通过对图像的二次处理,是一种算法矫正,而光学透雾是通过物理的方式,通过光学成像的原理提升画面清晰度。

成都天地伟业数码科技有限公司产品总监郭辉说到,数字算法透雾可根据物理上雾霾的形成模型,通过局部区域灰白程度判断雾霾的浓度,从而复原出清晰的无雾霾图像。采用算法透雾技术能够保留图像的原来色彩,在光学透雾的基础上大幅提升图像透雾效果。

光学+算法:第三代透雾技术

前两种透雾技术各有千秋,却也都存在一定的缺陷,且具有互补性,所以第三代透雾技术便将前两代透雾技术进行融合,打造“光学+算法”的透雾技术,配置低照度性能更好的感光芯片和专门的透雾滤光片,同时配合光学透雾镜头增加了相应的算法透雾,成为目前市场上透雾效果最好的技术。光学+算法透雾,在原有光学透雾的基础上使透雾效果得到进一步的提升,海康威视姚静认为,“这种技术依赖于各大厂家透雾算法技术的分歧,效果也有好坏”。天地伟业郭辉也表示,“安防厂商需要不断改进自己的核心算法,才能够真正把握技术上的核心竞争力。”

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