霧霾隱藏技術(shù)包括?
透霧技術(shù)分為四種:
1、光學(xué)透霧
在光譜中,紅外線是不可見(jiàn)光線,波長(zhǎng)介于微波與可見(jiàn)光之間。紅外線可分為三部分,即近紅外線,波長(zhǎng)為0.78~2.50m;中紅外線,波長(zhǎng)為2.50~25m;遠(yuǎn)紅外線,波長(zhǎng)為25~l000m。
在不同波段的光因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)的不同呈現(xiàn)不同的光譜特性。透霧功能的實(shí)現(xiàn)基于近紅外光譜,近紅外還可分為近紅外短波區(qū)域和近紅外長(zhǎng)波區(qū)域。近紅外線在傳播時(shí)受氣溶膠的影響較小,可穿透一定濃度的霧靄煙塵,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速聚焦,這就是光學(xué)透霧的依據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)云霧和煙塵天氣時(shí),一般的可見(jiàn)光無(wú)法穿透,利用近紅外光線可繞射微小顆粒原理,在霧霾天氣采用近紅外濾光片、鍍膜技術(shù)及電子圖像增強(qiáng)技術(shù),算法處理能提升遠(yuǎn)距離監(jiān)控圖像效果。
光學(xué)透霧的關(guān)鍵在于鏡頭與濾光片。透霧攝像設(shè)備需要具備三個(gè)要素:具有色差補(bǔ)償?shù)溺R頭、具備近紅外線靈敏度高的CCD、黑電平調(diào)節(jié)的圖像處理器。通過(guò)鏡頭對(duì)特定近紅外波段光線進(jìn)行截取,準(zhǔn)確聚焦成像。一般的攝像機(jī)鏡頭,透過(guò)光譜的中心波長(zhǎng)在500~600MM之間,而為了保證在可見(jiàn)光和近紅外波段都有很高的透過(guò)率,且兩個(gè)波段切換過(guò)程中對(duì)色差進(jìn)行修正保證切換后不需要再調(diào)節(jié)焦距,透霧攝像機(jī)的鏡頭透過(guò)光譜的中心波長(zhǎng)必須在780~900MM之間。因此,很多透霧鏡頭采用了多層鍍膜技術(shù),讓500~900MM波段的透過(guò)率達(dá)到80%以上,最終實(shí)現(xiàn)透霧效果,這種透霧方式俗稱為物理透霧。
2、算法透霧
攝像機(jī)的透霧概念早在2007年進(jìn)入中國(guó),但高昂的成本和復(fù)雜的技術(shù)讓很多安防企業(yè)卻步。經(jīng)過(guò)十幾年發(fā)展和專業(yè)技術(shù)的積累,透霧技術(shù)有了較大突破。而要實(shí)現(xiàn)更好的透霧效果還是要依靠電子透霧算法處理,這樣才能在應(yīng)用中脫穎而出。目前行業(yè)內(nèi)大致上有以下幾種算法透霧:
第一種是基于FPGA成像方法以及直方圖均衡化算法透霧。它針對(duì)霧天圖像的退化現(xiàn)象,采用近紅外波段成像和視頻圖像處理技術(shù)相結(jié)合提高圖像質(zhì)量。此外,還可通過(guò)改善算法復(fù)雜度提高畫(huà)面清晰度。
第二種是Retinex算法,即視頻增強(qiáng)算法。它對(duì)校正后的像素點(diǎn)灰度值進(jìn)行線性拉伸,得到增強(qiáng)的圖像。該算法具有銳化、顏色恒常性、動(dòng)態(tài)范圍壓縮大、色彩逼真度高、處理延遲低等特點(diǎn)。
第三種則是影像信號(hào)處理器(LSP)算法透霧處理。該技術(shù)要求透霧設(shè)備必須具備“自動(dòng)曝光(AE)”、“自動(dòng)白平衡(AWB)”和“自動(dòng)聚焦(AF)”的3A功能,適于直接內(nèi)嵌于攝像機(jī)中應(yīng)用。
3、光電透霧
光學(xué)透霧利用可穿透霧靄的近紅外波段光線進(jìn)行成像,但只能得到黑白監(jiān)控畫(huà)面,而光電透霧技術(shù)將光學(xué)透霧和算法透霧兩種透霧功能相結(jié)合,通過(guò)機(jī)芯一體化通過(guò)內(nèi)嵌的FPGA芯片和ISP/DSP進(jìn)行運(yùn)算處理實(shí)現(xiàn)彩色畫(huà)面輸出。一方面,該透霧技術(shù)可區(qū)分遠(yuǎn)景、近景,霧氣濃淡等因素,選擇透霧級(jí)別,可實(shí)現(xiàn)區(qū)域效果最佳,不同于過(guò)去對(duì)畫(huà)面對(duì)比度整體的提高,且沒(méi)有延時(shí)。另一方面,芯片的高速運(yùn)算必將產(chǎn)生噪聲點(diǎn),夜間光照不足時(shí)影響尤為突出,所以一體機(jī)芯普遍需要采用CCD傳感器和大光圈鏡頭,以達(dá)到良好的低照效果。
4、假透霧
假透霧即通過(guò)人為調(diào)節(jié)對(duì)比度、銳度、飽和度、亮度等數(shù)值,或做一些濾鏡切換裝置,讓圖像重點(diǎn)突出,從而改善主觀視覺(jué)效果。假透霧在霧霾環(huán)境下,切換到選擇夜間紅外感應(yīng)模式時(shí),可以看到一定效果的圖像畫(huà)面,但鏡頭不能對(duì)景物重新進(jìn)行聚焦,因而不能滿足視覺(jué)體驗(yàn)。非透霧攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)一定程度的“透霧”,但透霧效果非常有限。