透霧攝像機讓世界更清晰

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近些年來，伴隨城市的快速發展帶來了一系列的環境污染，比如汽車尾氣、工業排放、建築揚塵、垃圾焚燒等等，這些污染源混合便形成了「霧霾天氣」。 在霧霾天氣下，大部分視頻監控系統所監控的圖像色彩將會暗淡、其對比度也會變低，因此會導致一些重要目標的細節淹沒在霧氣中難以發現，這就會導致視頻監控系統正常功能發揮受到影響。

儘管霧霾這麼嚴重，走在凜冽的寒風裡可能都找不到回家的路了，但是交警系統為什麼還在可持續創收呢?這個問題讓很多司機百思不得其解。

因此，今天小編帶你來扒一扒交警的這款黑科技產品--透霧攝像機。

一、透霧攝像機的透霧原理

自然光由波長不同的光波組合而成，人眼可見範圍大致為390nm-780nm，波長從長到短分別對應了紅橙藍綠青橙紫七種顏色，其中波長小於390nm的叫做紫外線，波長大於780nm的叫做紅外線。霧氣、煙塵等空氣中的小顆粒對光線有阻擋作用，使光線反射而無法通過，所以只能接收可見光的人眼是看不到煙塵霧氣後門的物體的。而波長越長衍射能力越強，即繞過阻擋物的能力越強，而紅外線因為擁有較長的波長，在傳播時受氣溶膠的影響較小，可穿過一定濃度的霧靄煙塵，實現準確聚焦，這就是光學透霧的依據。

實現透霧的三個要素：

在不可見光的範圍內，有一頻率的光可以穿透霧氣，但是由於起波長不同，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，由於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。

( 1)具有色差補償的鏡頭

想要得到較好的透霧效果，鏡頭的設計至關重要。為了保證可見光成像系統透霧前後都能得到理想的圖像，鏡頭必須保證在可見光和近紅外波段都有很高的透過率，且兩個波段切換過程中對色差進行修正保證切換後不需要再調節焦距。

普通鏡頭透過光譜的中心波長在500～600 m之間，透霧系統中的鏡頭需要在500～600 nm與780～900 nm都能得到很高的透過率，因此鏡頭採用了多層鍍膜技術，將鏡頭500～900衄波段的透過率全大於80%。從原理上，自然是可利用的近紅外波段越寬越好，但是受限於鏡頭光路設計的難度與CCD的感光能力，目前安防業內的鏡頭已知能利用的最長紅外波段為1100nm。

(2)近紅外靈敏度高的CCD

光譜從可見光波段至近紅外波段頻響曲線都好的超高靈敏度CCD攝像機是優良系統的必要條件，這樣只用一台攝像機，通過變換濾光片的方法，便可達到可見光波段和近紅線波段的分開使用，以利於用可見光波段來提高圖像的清晰程度和利用近紅外波段穿透薄霧的本領來增加觀察距離的目的。

(3)黑電平拉伸的圖像處理

海洋和城市上空水蒸氣和固體微粒的散射造成了能見距離內遠處的色彩平淡、灰暗和白光遠距離成像超越不了能見距離，濾光鏡的使用無疑起了不小的作用，但要達到人們對遠距離觀察圖像越清晰越好，距離越遠越好的使用要求。必須採用電子處理技術，進一步將這個由散射引起的像灰白色薄膜干擾信號濾掉，再把有用的白光或黑白信號進行處理，便能獲得遠距離物體的優良圖像信號。

二、透霧技術主要分為四種：

光學透霧

一般的可見光無法穿透雲霧和煙塵，但近紅外線可以穿透一定濃度的霧靄煙塵，光學透霧就利用近紅外線可以繞射微小顆粒的原理，實現準確快速聚焦。技術的關鍵主要在鏡頭和濾光片。 通過物理的方式，利用光學成像的原理提升畫面清晰度。缺點是只能得到黑白監控畫面。

演算法透霧

演算法透霧技術，也稱為視頻圖像增透技術，一般指將因霧和水氣灰塵等導致朦朧不清的圖像變得清晰，強調圖像當中某些感興趣的特徵，抑制不感興趣的特徵，使得圖像的質量改善，信息量得到增強。

光電透霧

光電透霧是結合上述兩種功能，通過機芯一體化通過內嵌的FPGA晶元和ISP/DSP進行運算處理實現彩色畫面輸出。一方面，該透霧技術可區分遠景、近景，霧氣濃淡等因素，選擇透霧級別，可實現區域效果最佳，不同於過去對畫面對比度整體的提高，且沒有延時。另一方面，晶元的高速運算必將產生雜訊點，夜間光照不足時影響尤為突出，所以一體機芯普遍需要採用CCD感測器和大光圈鏡頭，以達到良好的低照效果。它是目前市場上透霧效果最好的技術。

假透霧

這主要是通過人為調節對比度、銳度、飽和度、亮度等數值，或做一些濾鏡切換裝置，讓圖像重點突出，從而改善主觀視覺效果。 缺點是不能對景物重新進行聚焦，難以滿足視覺體驗。

三、結語

隨著工業的發展以及其對氣候的影響，霧霾越來越成為一種常見的天氣現象，這對戶外應用的監控系統的畫面品質造成很大的影響。而去霧技術能夠從多個角度提升視頻監控的質量，可以用於各種有霧天氣條件的透霧處理;能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，透霧處理後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。

此外，小編也溫馨提示一下開車的朋友們，千萬別想在霧霾天氣渾水摸魚，就算天氣惡劣，依舊抵擋不住交警系統那顆敬業的責任心啊。

來源：網路

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