霧透監(jiān)控?cái)z像頭是什么？
霧霾籠罩城市各個(gè)角落，對(duì)各種廠商的監(jiān)控?cái)z像機(jī)造成了更大的影響。應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象，帶有透霧功能的攝像機(jī)也就成為了這個(gè)霧霾時(shí)代的監(jiān)控必備。
攝像機(jī)的去霧技術(shù)可以分為物理去霧和數(shù)字去霧兩種。物理去霧即光學(xué)透霧主要由攝像機(jī)鏡頭實(shí)現(xiàn)，高清透霧鏡頭一般業(yè)內(nèi)在大電動(dòng)變倍鏡頭上才實(shí)現(xiàn)，價(jià)格昂貴，一般應(yīng)用于港口、森林高點(diǎn)等場(chǎng)景?！ ?shù)字去霧則是在監(jiān)控?cái)z像頭或者后端軟件上可實(shí)現(xiàn)，是一種基于人類(lèi)視覺(jué)感知模型設(shè)計(jì)的后端圖像復(fù)原技術(shù)，具有低成本、易部署等特點(diǎn)，適合廣泛地推廣應(yīng)用于城市監(jiān)控中。
一、鏡頭透霧技術(shù)
透霧原理表明，在不可見(jiàn)光的范圍內(nèi)，有一頻率的光可以穿透霧氣，根據(jù)波長(zhǎng)不同需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行處理，以達(dá)到對(duì)其聚焦的目的,同時(shí)還需在攝像機(jī)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，來(lái)將這一頻率的不可見(jiàn)光進(jìn)行成像，由于這個(gè)不可見(jiàn)光沒(méi)有對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光色彩圖，所以呈現(xiàn)的圖像為黑白色。透過(guò)云霧、水氣拍攝物體，相當(dāng)于透過(guò)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CCD成像面上，RGB光線中的GB均無(wú)法正常的投射在CCD成像面上，從而阻礙普通模式鏡頭從云霧、水氣中得到正常、清晰的圖像。
過(guò)去CCTV鏡頭還處于300mm以下階段，觀測(cè)距離一般限定在1公里以內(nèi)，這種應(yīng)用對(duì)天氣能見(jiàn)度的要求低，但在焦距已經(jīng)發(fā)展到750mm的今天，大霧天氣對(duì)監(jiān)控圖像的影響就不得不引起我們的重視了。尤其是在高速公路、森林防火、油田監(jiān)控和離海面較近的港口碼頭等遠(yuǎn)距離監(jiān)控中尤為重要。這種環(huán)境往往更容易產(chǎn)生霧氣，使24小時(shí)不間斷監(jiān)控面臨新的挑戰(zhàn)。
針對(duì)這種情況，少數(shù)有設(shè)計(jì)、研發(fā)能力的廠商經(jīng)過(guò)努力開(kāi)發(fā)出具有透霧功能的鏡頭，并成功讓成品上市。這種技術(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(lèi)依靠聰明智慧戰(zhàn)勝自然環(huán)境的又一經(jīng)典案例。市場(chǎng)上多數(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(lái)銷(xiāo)售，宣稱具有透霧功能，是極不負(fù)責(zé)任的行為。當(dāng)然，這在實(shí)際測(cè)試中是無(wú)法蒙混過(guò)關(guān)的，最終擺脫不了被淘汰的命運(yùn)，但給LCD液晶屏圖對(duì)此功能有需求的用戶在產(chǎn)品選擇上制造了許多障礙和浪費(fèi)許多時(shí)間。
二、電子透霧監(jiān)控?cái)z像頭圖像處理方式
當(dāng)安防需求從被動(dòng)檢測(cè)發(fā)展為主動(dòng)防御，智能分析依賴的各種圖像處理算法變得舉足輕重起來(lái)，其中透霧處理集合了多種圖像算法，是較為重要的一類(lèi)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(lèi)：一種是非模型的圖像增強(qiáng)方法，通過(guò)增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，滿足主觀視覺(jué)的要求來(lái)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，它考查圖像退化的原因，將退化過(guò)程進(jìn)行建模，采用逆向處理，以最終解決圖像的復(fù)原問(wèn)題。"
為了得到更好的處理效果，攝像機(jī)廠家會(huì)增設(shè)專門(mén)的圖像處理芯片，可自動(dòng)偵測(cè)圖像的密度，最大限度地保持圖像信號(hào)的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)彩色增強(qiáng)、反差增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)、對(duì)比度增強(qiáng)和亮度增強(qiáng)，并進(jìn)行密度分割、去模糊等運(yùn)算，使不同場(chǎng)景下的攝像畫(huà)質(zhì)得到明顯提高，達(dá)到透霧的目的。而根據(jù)廠家的能力與研發(fā)選擇，會(huì)分別選擇在DSP或FPGA等不同芯片上進(jìn)行相應(yīng)處理。
芯片會(huì)實(shí)時(shí)讀取視頻流信息，通過(guò)對(duì)比參數(shù)判定是否需要開(kāi)啟透霧模式，也就是可以達(dá)到自動(dòng)偵測(cè)霧氣，甚至可以通過(guò)設(shè)定的預(yù)置模式判定出霧氣濃淡，選擇進(jìn)入相應(yīng)的透霧模式。