霧霾，霧和霾的統稱(chēng)，常見(jiàn)于城市。霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統，多出現于秋冬季節，是近地面層空氣中水汽凝結的產(chǎn)物。霧的存在會(huì )降低空氣透明度，使能見(jiàn)度惡化。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子組成的。它也能使大氣渾濁，視野模糊并導致能見(jiàn)度惡化。

　　一般相對濕度小于80%時(shí)的大氣混濁視野模糊導致的能見(jiàn)度惡化是霾造成的，相對濕度大于90%時(shí)的大氣混濁視野模糊導致的能見(jiàn)度惡化是霧造成的，相對濕度介于80-90%之間時(shí)的大氣混濁視野模糊導致的能見(jiàn)度惡化是霧和霾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。

　　在霧霾天氣中的視頻監控設備主要會(huì )受到以下影響：

　　一、反射光受到大氣粒子的散射產(chǎn)生衰減，造成物體的對比度退化;

　　二、部分粒徑較大的大氣粒子遮擋像素點(diǎn)成像，導致圖像細節丟失;

　　三、無(wú)關(guān)的自然光經(jīng)過(guò)折射參與成像，造成圖像飽和度、對比度降低及色調偏移。

　　戶(hù)外景物圖像的對比度和顏色都會(huì )被改變或退化，使得圖像中蘊含的許多特征被覆蓋或變得模糊，導致視頻監控產(chǎn)品不能采集到清晰的現場(chǎng)圖像，對平安城市的建設以及各類(lèi)場(chǎng)所安全防范的實(shí)施和管理產(chǎn)生了嚴重影響。

　　因此安防市場(chǎng)對能夠具有實(shí)時(shí)去霧功能的高清網(wǎng)絡(luò )攝像機提出了需求。

　　攝像機的去霧技術(shù)可以分為物理去霧和數字去霧兩種。物理去霧即光學(xué)透霧主要由攝像機鏡頭實(shí)現，高清透霧鏡頭一般業(yè)內在大電動(dòng)變倍鏡頭上才實(shí)現，價(jià)格昂貴，一般應用于港口、森林高點(diǎn)等場(chǎng)景。

　　數字去霧則是在攝像機或者后端軟件上可實(shí)現，是一種基于人類(lèi)視覺(jué)感知模型設計的后端圖像復原技術(shù)，具有低成本、易部署等特點(diǎn)，適合廣泛地推廣應用于城市監控中。

　　一、鏡頭透霧技術(shù)

　　透霧原理表明，在不可見(jiàn)光的范圍內，有一頻率的光可以穿透霧氣，根據波長(cháng)不同需要對攝像機進(jìn)行處理，以達到對其聚焦的目的,同時(shí)還需在攝像機上進(jìn)行重新設計，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)有對應的可見(jiàn)光色彩圖，所以呈現的圖像為黑白色。透過(guò)云霧、水氣拍攝物體，相當于透過(guò)了兩重透鏡(水珠與實(shí)際透鏡)，除了R光線(xiàn)可以正確聚焦在CCD成像面上，RGB光線(xiàn)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(guān)測距離一般限定在1公里以?xún)?，這種應用對天氣能見(jiàn)度的要求低，但在焦距已經(jīng)發(fā)展到750mm的今天，大霧天氣對監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(huán)境往往更容易產(chǎn)生霧氣，使24小時(shí)不間斷監控面臨新的挑戰。

　　針對這種情況，少數有設計、研發(fā)能力的廠(chǎng)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，大大拓寬了視頻監控的應用范圍，并且是人類(lèi)依靠聰明智慧戰勝自然環(huán)境的又一經(jīng)典案例。市場(chǎng)上多數廠(chǎng)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)品充當透霧鏡頭來(lái)銷(xiāo)售，宣稱(chēng)具有透霧功能，是極不負責任的行為。當然，這在實(shí)際測試中是無(wú)法蒙混過(guò)關(guān)的，最終擺脫不了被淘汰的命運，但給LCD液晶屏圖對此功能有需求的用戶(hù)在產(chǎn)品選擇上制造了許多障礙和浪費許多時(shí)間。

　　二、電子透霧監控攝像機圖像處理方式

　　當安防需求從被動(dòng)檢測發(fā)展為主動(dòng)防御，智能分析依賴(lài)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)。據此深圳市欣動(dòng)態(tài)影像科技有限公司李慧德介紹說(shuō)："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方法，通過(guò)增強圖像的對比度，滿(mǎn)足主觀(guān)視覺(jué)的要求來(lái)達到清晰化的目的;另一種是基于模型的圖像復原方法，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原問(wèn)題。"

　　為了得到更好的處理效果，攝像機廠(chǎng)家會(huì )增設專(zhuān)門(mén)的圖像處理芯片，可自動(dòng)偵測圖像的密度，最大限度地保持圖像信號的細節，實(shí)現彩色增強、反差增強、邊緣增強、對比度增強和亮度增強，并進(jìn)行密度分割、去模糊等運算，使不同場(chǎng)景下的攝像畫(huà)質(zhì)得到明顯提高，達到透霧的目的。而根據廠(chǎng)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)行相應處理。

　　芯片會(huì )實(shí)時(shí)讀取視頻流信息，通過(guò)對比參數判定是否需要開(kāi)啟透霧模式，也就是可以達到自動(dòng)偵測霧氣，甚至可以通過(guò)設定的預置模式判定出霧氣濃淡，選擇進(jìn)入相應的透霧模式。

        文章來(lái)源：安防知識網(wǎng)

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