中國安防展覽網訊 深秋時節,被大霧襲擊的河北,近來,亦將遭遇風、雨、雪、降溫的多重侵擾。霧風雨雪齊襲河北一日連發兩次大霧黃色預警信號26日,河北省多地出現大霧天氣,保定兩縣出現能見度不足30米的強濃霧,該省氣象局一日連發兩次大霧黃色預警信號。深秋大霧給交通出行帶來多不便,交通管制攝像監控能能透過大霧正常監控。攝像機透霧技術就顯得十分必要。隨著霧霾越來越成為一種常見的天氣現象,實時視頻透霧技術為視頻監控領域帶來多方面的價值。
鏡頭透霧技術
鏡頭透霧效果
傳統的視頻監控設備無一例外的都有一個弊端,就是在夜間和霧天的監控效果十分不理想,而夜間和霧天又是案件多發時間。另外,對于距離稍遠的監控,幾乎更是一片空白。
透霧原理是這樣的,在不可見光的范圍內,有一頻率的光可以穿透霧氣,但是由于起波長不同,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從新設計,用來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的可見光色彩圖,所以在監視器上呈現的圖像為黑白顏色。透過云霧、水氣拍攝物體,相當于透過了兩重透鏡(水珠與實際透鏡),除了R光線可以正確聚焦在CCD成像面上,RGB光線中的GB均無法正常的投射在CCD成像面上,這樣就造成了普通模式鏡頭無法正常、清晰的得到云霧、水氣中的圖像。
過去CCTV鏡頭還處于300mm以下階段時,觀測距離一般限定在1公里以內,這種應用對天氣能見度的要求比較低,但是焦距已經發展到750mm的今天,霧天對監控圖像的影響就不得不引起我們的重視了。這種情況尤其是在高速公路、森林防火、油田監控和離海面較近的港口碼頭等遠距離監控中尤為重要。這種環境往往更容易產生霧氣,使24小時不間斷監控面臨新的挑戰。
針對這種情況,少數有設計、研發能力的廠商經過努力開發出了具有透霧功能的鏡頭,并成功實現了成品上市。這種技術的出現,大大拓寬了視頻監控的應用范圍,并且是人類依靠聰明智慧戰勝自然環境的又一經典案例。市場上少數廠商在不具備生產透霧鏡頭產品能力的情況下,使用普通的產品充當透霧鏡頭來銷售,宣稱具有透霧功能,是極不負責任的行為。當然,在實際測試中無法蒙混過關,終擺脫不了被淘汰的命運,但給對此功能有需求的用戶在產品選擇上制造了許多障礙和浪費許多時間。
近PM2.5這一氣象領域專業詞匯成為社會關注的流行話題。空氣中的液滴和固體小顆粒不僅危害人體健康,引起霧霾而導致交通事故頻發,同時也使戶外監控視頻質量明顯降低。在霧霾天氣下,圖像色彩黯淡、對比度變低,一些重要目標的細節更是淹沒在霧氣中難以被察覺,視頻監控系統的實用性受到很大影響。
因此,去除視頻中的霧氣,進而改善畫質,成為提升戶外監控系統應用價值越發重要的一項關鍵技術。
視頻透霧技術在視頻監控領域的應用
實時視頻透霧技術能夠從多個角度提升視頻監控的質量。首先它是一種透霧技術,可以用于氣溶膠導致的各種天氣條件的透霧處理;它還是一種增強算法,能夠明顯提升圖像的對比度、使圖像變通透、清晰;能夠顯著增強圖像的細節信息,使原來被隱藏的圖像細節被充分展示;能夠提升圖像的飽和度,使圖像色彩鮮艷活潑、生動,透霧處理后的圖像保持準確的色調、自然的外觀,因而獲得了良好的圖像質量與視覺感受。
實時視頻透霧技術具備很強的可工程化能力。該透霧技術可適用于各種分辨率包括百萬像素級高清圖像;在各種分辨率下均能保證實時的準確透霧處理;能根據目標場景實時評估當前霧濃度并自適應的調整透霧強度,無懼場景的霧況改變;由于該透霧技術能夠得出的景深信息,對同一場景中非均勻的霧氣能準確的去除而不會殘留透霧瑕疵。
實時視頻透霧功能在部分攝像機上已初步實現,實際采集的透霧處理效果見圖2(a)與2(b)。其為一幅圖像的兩側,左側為透霧后的圖像,右側為未進行透霧的原始圖像。可以明顯看出,左側圖像在細節、通透性、色彩等各方面均有顯著提高。
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