透霧技術分為四種:
1、光學透霧
在光譜中,紅外線是不可見光線,波長介於微波與可見光之間。紅外線可分為三部分,即近紅外線,波長為0.78~2.50m;中紅外線,波長為2.50~25m;遠紅外線,波長為25~l000m。
在不同波段的光因為波長的不同呈現不同的光譜特性。透霧功能的實現基於近紅外光譜,近紅外還可分為近紅外短波區域和近紅外長波區域。近紅外線在傳播時受氣溶膠的影響較小,可穿透一定濃度的霧靄煙塵,實現準確快速聚焦,這就是光學透霧的依據。當出現雲霧和煙塵天氣時,一般的可見光無法穿透,利用近紅外光線可繞射微小顆粒原理,在霧霾天氣採用近紅外濾光片、鍍膜技術及電子影象增強技術,演算法處理能提升遠距離監控影象效果。
光學透霧的關鍵在於鏡頭與濾光片。透霧攝像裝置需要具備三個要素:具有色差補償的鏡頭、具備近紅外線靈敏度高的CCD、黑電平調節的影象處理器。透過鏡頭對特定近紅外波段光線進行擷取,準確聚焦成像。一般的攝像機鏡頭,透過光譜的中心波長在500~600MM之間,而為了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,透霧攝像機的鏡頭透過光譜的中心波長必須在780~900MM之間。因此,很多透霧鏡頭採用了多層鍍膜技術,讓500~900MM波段的透過率達到80%以上,最終實現透霧效果,這種透霧方式俗稱為物理透霧。
2、演算法透霧
攝像機的透霧概念早在2007年進入中國,但高昂的成本和複雜的技術讓很多安防企業卻步。經過十幾年發展和專業技術的積累,透霧技術有了較大突破。而要實現更好的透霧效果還是要依靠電子透霧演算法處理,這樣才能在應用中脫穎而出。目前行業內大致上有以下幾種演算法透霧:
第一種是基於FPGA成像方法以及直方圖均衡化演算法透霧。它針對霧天影象的退化現象,採用近紅外波段成像和影片影象處理技術相結合提高影象質量。此外,還可透過改善演算法複雜度提高畫面清晰度。
第二種是Retinex演算法,即影片增強演算法。它對校正後的畫素點灰度值進行線性拉伸,得到增強的影象。該演算法具有銳化、顏色恆常性、動態範圍壓縮大、色彩逼真度高、處理延遲低等特點。
第三種則是影像訊號處理器(LSP)演算法透霧處理。該技術要求透霧裝置必須具備“自動曝光(AE)”、“自動白平衡(AWB)”和“自動聚焦(AF)”的3A功能,適於直接內嵌於攝像機中應用。
3、光電透霧
光學透霧利用可穿透霧靄的近紅外波段光線進行成像,但只能得到黑白監控畫面,而光電透霧技術將光學透霧和演算法透霧兩種透霧功能相結合,透過機芯一體化透過內嵌的FPGA晶片和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,晶片的高速運算必將產生噪聲點,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。
4、假透霧
假透霧即透過人為調節對比度、銳度、飽和度、亮度等數值,或做一些濾鏡切換裝置,讓影象重點突出,從而改善主觀視覺效果。假透霧在霧霾環境下,切換到選擇夜間紅外感應模式時,可以看到一定效果的影象畫面,但鏡頭不能對景物重新進行聚焦,因而不能滿足視覺體驗。非透霧攝像機可以實現一定程度的“透霧”,但透霧效果非常有限。
透霧技術分為四種:
1、光學透霧
在光譜中,紅外線是不可見光線,波長介於微波與可見光之間。紅外線可分為三部分,即近紅外線,波長為0.78~2.50m;中紅外線,波長為2.50~25m;遠紅外線,波長為25~l000m。
在不同波段的光因為波長的不同呈現不同的光譜特性。透霧功能的實現基於近紅外光譜,近紅外還可分為近紅外短波區域和近紅外長波區域。近紅外線在傳播時受氣溶膠的影響較小,可穿透一定濃度的霧靄煙塵,實現準確快速聚焦,這就是光學透霧的依據。當出現雲霧和煙塵天氣時,一般的可見光無法穿透,利用近紅外光線可繞射微小顆粒原理,在霧霾天氣採用近紅外濾光片、鍍膜技術及電子影象增強技術,演算法處理能提升遠距離監控影象效果。
光學透霧的關鍵在於鏡頭與濾光片。透霧攝像裝置需要具備三個要素:具有色差補償的鏡頭、具備近紅外線靈敏度高的CCD、黑電平調節的影象處理器。透過鏡頭對特定近紅外波段光線進行擷取,準確聚焦成像。一般的攝像機鏡頭,透過光譜的中心波長在500~600MM之間,而為了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,透霧攝像機的鏡頭透過光譜的中心波長必須在780~900MM之間。因此,很多透霧鏡頭採用了多層鍍膜技術,讓500~900MM波段的透過率達到80%以上,最終實現透霧效果,這種透霧方式俗稱為物理透霧。
2、演算法透霧
攝像機的透霧概念早在2007年進入中國,但高昂的成本和複雜的技術讓很多安防企業卻步。經過十幾年發展和專業技術的積累,透霧技術有了較大突破。而要實現更好的透霧效果還是要依靠電子透霧演算法處理,這樣才能在應用中脫穎而出。目前行業內大致上有以下幾種演算法透霧:
第一種是基於FPGA成像方法以及直方圖均衡化演算法透霧。它針對霧天影象的退化現象,採用近紅外波段成像和影片影象處理技術相結合提高影象質量。此外,還可透過改善演算法複雜度提高畫面清晰度。
第二種是Retinex演算法,即影片增強演算法。它對校正後的畫素點灰度值進行線性拉伸,得到增強的影象。該演算法具有銳化、顏色恆常性、動態範圍壓縮大、色彩逼真度高、處理延遲低等特點。
第三種則是影像訊號處理器(LSP)演算法透霧處理。該技術要求透霧裝置必須具備“自動曝光(AE)”、“自動白平衡(AWB)”和“自動聚焦(AF)”的3A功能,適於直接內嵌於攝像機中應用。
3、光電透霧
光學透霧利用可穿透霧靄的近紅外波段光線進行成像,但只能得到黑白監控畫面,而光電透霧技術將光學透霧和演算法透霧兩種透霧功能相結合,透過機芯一體化透過內嵌的FPGA晶片和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,晶片的高速運算必將產生噪聲點,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。
4、假透霧
假透霧即透過人為調節對比度、銳度、飽和度、亮度等數值,或做一些濾鏡切換裝置,讓影象重點突出,從而改善主觀視覺效果。假透霧在霧霾環境下,切換到選擇夜間紅外感應模式時,可以看到一定效果的影象畫面,但鏡頭不能對景物重新進行聚焦,因而不能滿足視覺體驗。非透霧攝像機可以實現一定程度的“透霧”,但透霧效果非常有限。