最近(jin),多(duo)場(chang)罕見的大范圍霧(wu)霾(mai)籠罩著(zhu)我(wo)國,從華(hua)北到東南(nan)沿海(hai)、甚至是西南(nan)地區,已陸續有25個省份(fen)、100多(duo)座大中(zhong)城市不同程度出現霧(wu)霾(mai)天氣,覆(fu)蓋(gai)了(le)近(jin)一半的國土。PM2.5、霧(wu)、空氣中(zhong)的液滴和固體小顆粒使戶(hu)外(wai)監(jian)控圖像(xiang)色(se)彩黯淡,一些(xie)重(zhong)要目標(biao)的細節更是淹沒(mei)在霧(wu)霾(mai)中(zhong)難以被(bei)察(cha)覺。因此,透(tou)霧(wu)技術(shu)成為(wei)室外(wai)高清視頻監(jian)控系統一個重(zhong)要的命(ming)題。
早在2013年初,宇視(shi)網絡攝像機(IPC)就全面展示了透霧功能(neng),為(wei)宇視(shi)自研機芯標(biao)配(pei)。在“無(wu)微不至——不僅僅是(shi)卓越高(gao)清”理念驅(qu)動下(xia),宇視(shi)攝像機擁(yong)有(you)業界首創的54項領先(xian)技術(shu),覆蓋ISP處理、調焦、編碼、存(cun)儲、系統(tong)管理、結構(gou)造型(xing)、工程設計等各個(ge)方面,更(geng)涉及(ji)智能(neng)溫控、綠色節能(neng)等方面的環保努力。
霧霾天影響成像的原因
霧霾(mai)天氣條(tiao)件下(xia),大(da)氣中(zhong)懸浮著大(da)量(liang)的粒子,會對光線(xian)產(chan)生較(jiao)強的散射(she)作用。霧霾(mai)對視頻監控系(xi)統的主要影響有以下(xia)幾(ji)個方面:
■ 物體表面的反射光由于大氣粒子的散射而產生衰減,造成物體成像的對比度下降;
■ 反射光經大氣粒子前向散射作用參與其它像素點成像,導致圖像模糊、細節丟失;
■ 部分大氣粒子的粒徑較大,在成像過程中成為噪聲;
■ 與成像(xiang)無關(guan)的自然光經過大(da)氣粒子的散(san)(san)射,進入(ru)圖像(xiang)傳(chuan)感器參與成像(xiang),這種(zhong)后向散(san)(san)射作用造(zao)成圖像(xiang)飽和度(du)、對比度(du)降低及色調偏(pian)移。
物理透霧與數字透霧
攝像機透(tou)(tou)霧技(ji)術(shu)分為物(wu)理透(tou)(tou)霧以(yi)及數(shu)字透(tou)(tou)霧。
物(wu)理透霧(wu)(wu)(光學透霧(wu)(wu))主要由鏡頭實(shi)現(xian)(xian),高清透霧(wu)(wu)鏡頭一般(ban)業內在大電(dian)動變倍鏡頭上才實(shi)現(xian)(xian),價格昂貴,一般(ban)應(ying)用于港(gang)口、森林防(fang)火等高點監控場景(jing)。宇視部分攝像(xiang)機可以配(pei)合透霧(wu)(wu)鏡頭實(shi)現(xian)(xian)透霧(wu)(wu)模式(shi)的自動切換配(pei)合,在霧(wu)(wu)天模式(shi)下實(shi)現(xian)(xian)更清晰的黑(hei)白圖像(xiang)。
數(shu)(shu)字(zi)透(tou)(tou)霧(wu)是在(zai)攝像(xiang)機ISP或者(zhe)后(hou)端軟件上(shang)(shang)實現,基于人類視(shi)覺感知(zhi)模型設計的(de)后(hou)端圖(tu)像(xiang)復原技術(shu),以低成本(ben)、易部(bu)署(shu)等(deng)特點(dian),適(shi)宜廣泛應(ying)(ying)用于城市監控中(zhong)。這(zhe)里(li)展(zhan)示的(de)彩色透(tou)(tou)霧(wu)是宇視(shi)的(de)數(shu)(shu)字(zi)透(tou)(tou)霧(wu)處理技術(shu),充分發揮(hui)全局圖(tu)像(xiang)增(zeng)強算(suan)法和局部(bu)增(zeng)強算(suan)法的(de)優(you)(you)勢,并在(zai)現有算(suan)法基礎上(shang)(shang)做了優(you)(you)化,使圖(tu)像(xiang)細(xi)節(jie)和噪聲抑制達到平衡,在(zai)保(bao)證(zheng)透(tou)(tou)霧(wu)圖(tu)像(xiang)細(xi)節(jie)得到增(zeng)強和還原的(de)同時(shi),有效(xiao)抑制傳統算(suan)法引(yin)入(ru)的(de)畫面噪聲和塊狀(zhuang)效(xiao)應(ying)(ying),在(zai)霧(wu)霾天氣應(ying)(ying)用時(shi),彩色可視(shi)距離超過肉眼兩倍(bei)以上(shang)(shang),有效(xiao)提高了圖(tu)像(xiang)效(xiao)果。
近年(nian)來,安防廠商陸(lu)續提出基(ji)(ji)于圖(tu)像增強的(de)(de)透霧(wu)技術,大(da)部分采用(yong)全局直(zhi)方圖(tu)均衡化的(de)(de)方法,該算(suan)法簡單,具(ju)有一(yi)定的(de)(de)視覺效(xiao)(xiao)果(guo);也(ye)有些(xie)廠商在(zai)此基(ji)(ji)礎(chu)上(shang)提出基(ji)(ji)于大(da)氣模型對不同(tong)景深進行區(qu)域濾波的(de)(de)方法,但(dan)是這種方案需(xu)要對霧(wu)氣濃度和景深進行估計(ji),算(suan)法易(yi)用(yong)性(xing)差,且透霧(wu)圖(tu)像存在(zai)噪聲和塊(kuai)狀效(xiao)(xiao)應,實際(ji)效(xiao)(xiao)果(guo)并(bing)不理想。
工業化問題 工業黨解決
霧霾危害(hai)健康,人人厭惡(e)實屬正(zheng)常。但霧霾又系工業(ye)(ye)化(hua)(hua)伴生的(de)副產品,與工業(ye)(ye)化(hua)(hua)與生俱來。在享(xiang)受著工業(ye)(ye)文(wen)明的(de)巨大(da)收(shou)益的(de)同時(shi),中國(guo)當下的(de)霧霾,一(yi)不能(neng)脫(tuo)離國(guo)家(jia)發展階段,二不能(neng)脫(tuo)離13.5億(yi)人口這個最(zui)大(da)的(de)國(guo)情(qing)。作為技術(shu)和精工驅動(dong)的(de)宇視工業(ye)(ye)黨(dang),為本行(xing)業(ye)(ye)責(ze)無旁貸(dai)地提供一(yi)己之(zhi)力(li)的(de)解決方案(an)。
霧天下(xia)的原始畫面(上)與(yu)開啟透霧功能后(下(xia))的對比:
原始畫面
開啟透霧功能