透雾技术发展前景及镜头透雾技术分析

2015-03-12 19:21:04来源: 中关村在线 关键字:镜头

    雾霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子大量积聚,形成在一定空间内能见度低下的一种气象。雾霾出现的概率聚增,已影响到国内25个省份,100多个大中型城市。根据环保部发布的环境质量公报,去年全国平均雾霾天数达35.9天,在此情况下室外视频监控系统,如:公共安全、交通、应急指挥、旅游等视频监控系统应用价值大打折扣。

    透雾技术发展前景

    在舰、船、飞机等上,观瞄系统对感知其周围的态势有着非常重要的作用,观瞄系统一般由CCD摄像机和红外成像系统组成。雾、水气、雨雪等恶劣海洋气象环境会严重影响CCD和红外成像系统的图像质量,主要表现在图像对比度下降,远处目标模糊不清,难以分辨。从而影响对周围态势的感知能力。

    通过图像处理算法,来提升图像的对比度,也就是视频增透技术,在国外尤其是美国的观瞄系统已经广泛采用.

    从这个对比的效果图片中,我们很明显感受到,通过对视频的增透处理,使图像的对比度得到了很大的提升,原先模糊不清的物体,变得更加清晰可见,从而提高了观瞄系统的观察距离,提高了系统对周围态势的感知能力。因此,视频增透技术在舰船飞机等观瞄系统上具有很好的应用前景。而这种视频增透技术应用,由于算法和硬件实现技术的限制,在我国刚刚起步,商业化的成熟产品更是很少见到。

    海洋的环境极为恶劣,雾、雨、水气等天气是常见的,而观瞄系统需要有能力对远距离的、微小的、高速移动的目标进行及时的观察。如果不能及时发现目标,就可能使己方处于被动状态。

    镜头透雾技术分析

    摄像机透雾技术分为物理透雾以及数字透雾,即光学透雾和电子透雾。前者利用光学原理进行滤波处理从而获得较好图像;后者则是通过软件算法增强图像。

    物理透雾原理是这样的,在不可见光的范围内,有某一频率的光可以穿透雾气,但是由于其波长不同,所以需要在摄像机上进行处理,以达到对其聚焦的目的,同时还需要在摄像机上进行重新设计,将这一频率的不可见光进行成像,由于这个不可见光没有对应的可见光色彩图,所以呈现的图像为黑白颜色。透过云雾、水汽拍摄物体,相当于透过了两重透镜(水珠与实际透镜),除了R光线可以正确聚焦在成像靶面上,RGB光线中的GB均无法正常的投射在成像靶面上,这样就造成了普通模式无法正常、清晰的得到云雾、水汽中的图像。光学透雾虽然成像效果突出,但只能获得黑白监控画面,且好的镜头成本较高。

    数学透雾则是通过摄像机ISP或者后端软件上可实现,是基于人类视觉感知模型设计的后端图像复原技术,并集合了多种图像算法,是较为重要的一类图像处理技术。目前已知的透雾算法大致可以分为两大类:一种是非模型的图像增强方法,通过增强图像的对比度,满足主观视觉的要求来达到清晰化的目的;另一种是基于模型的图像复原方法,它考察图像退化的原因,将退化过程进行建模,采用你想处理,以最终解决图像的复原问题。数字透雾其优势是能有效提升视觉对比度,以低成本、易部署等特点,适宜广泛应用于城市监控中,缺点是其效果受制于算法模型以及图像处理芯片的性能。

    数字透雾技术的出现大大拓宽了视频监控的应用范围,并且是人类依靠聪明智慧战胜自然环境的又一经典案例。目前市场上少数厂商在不具备生产透雾镜头产品能力的情况下,使用普通的产品充当透雾镜头来销售,宣称具有透雾功能是极不负责任的行为。当然,在实际测试中无法蒙混过关,最终摆脱不了被淘汰的命运。

 

关键字:镜头

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2015/0312/article_8194.html
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