透霧攝像機讓世界更清晰

近些年來，伴隨城市的快速發(fā)展帶來了一系列的環(huán)境污染，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚塵、垃圾焚燒等等，這些污染源混合便形成了“霧霾天氣”。在霧霾天氣下，大部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的圖像色彩將會暗淡、其對比度也會變低，因此會導致一些重要目標的細節(jié)淹沒在霧氣中難以發(fā)現(xiàn)，這就會導致視頻監(jiān)控系統(tǒng)正常功能發(fā)揮受到影響。

盡管霧霾這么嚴重，走在凜冽的寒風里可能都找不到回家的路了，但是交警系統(tǒng)為什么還在可持續(xù)創(chuàng)收呢?這個問題讓很多司機百思不得其解。

因此，今天小編帶你來扒一扒交警的這款黑科技產品--透霧攝像機。

一、透霧攝像機的透霧原理

自然光由波長不同的光波組合而成，人眼可見范圍大致為390nm-780nm，波長從長到短分別對應了紅橙藍綠青橙紫七種顏色，其中波長小于390nm的叫做紫外線，波長大于780nm的叫做紅外線。霧氣、煙塵等空氣中的小顆粒對光線有阻擋作用，使光線反射而無法通過，所以只能接收可見光的人眼是看不到煙塵霧氣后門的物體的。而波長越長衍射能力越強，即繞過阻擋物的能力越強，而紅外線因為擁有較長的波長，在傳播時受氣溶膠的影響較小，可穿過一定濃度的霧靄煙塵，實現(xiàn)準確聚焦，這就是光學透霧的依據(jù)。

實現(xiàn)透霧的三個要素：

在不可見光的范圍內，有一頻率的光可以穿透霧氣，但是由于起波長不同，所以需要在攝像機上進行處理，以達到對其聚焦的目的,同時還需要在攝像機上進行從新設計，用來將這一頻率的不可見光進行成像，由于這個不可見光沒有對應的可見光色彩圖，所以在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色。

( 1)具有色差補償?shù)溺R頭

想要得到較好的透霧效果，鏡頭的設計至關重要。為了保證可見光成像系統(tǒng)透霧前后都能得到理想的圖像，鏡頭必須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后不需要再調節(jié)焦距。

普通鏡頭透過光譜的中心波長在500～600 m之間，透霧系統(tǒng)中的鏡頭需要在500～600 nm與780～900 nm都能得到很高的透過率，因此鏡頭采用了多層鍍膜技術，將鏡頭500～900衄波段的透過率全大于80%。從原理上，自然是可利用的近紅外波段越寬越好，但是受限于鏡頭光路設計的難度與CCD的感光能力，目前安防業(yè)內的鏡頭已知能利用的*長紅外波段為1100nm。

(2)近紅外靈敏度高的CCD

光譜從可見光波段至近紅外波段頻響曲線都好的超高靈敏度CCD攝像機是優(yōu)良系統(tǒng)的必要條件，這樣只用一臺攝像機，通過變換濾光片的方法，便可達到可見光波段和近紅線波段的分開使用，以利于用可見光波段來提高圖像的清晰程度和利用近紅外波段穿透薄霧的本領來增加觀察距離的目的。

(3)黑電平拉伸的圖像處理

海洋和城市上空水蒸氣和固體微粒的散射造成了能見距離內遠處的色彩平淡、灰暗和白光遠距離成像超越不了能見距離，濾光鏡的使用無疑起了不小的作用，但要達到人們對遠距離觀察圖像越清晰越好，距離越遠越好的使用要求。必須采用電子處理技術，進一步將這個由散射引起的像灰白色薄膜干擾信號濾掉，再把有用的白光或黑白信號進行處理，便能獲得遠距離物體的優(yōu)良圖像信號。

二、透霧技術主要分為四種：

光學透霧

一般的可見光無法穿透云霧和煙塵，但近紅外線可以穿透一定濃度的霧靄煙塵，光學透霧就利用近紅外線可以繞射微小顆粒的原理，實現(xiàn)準確快速聚焦。技術的關鍵主要在鏡頭和濾光片。通過物理的方式，利用光學成像的原理提升畫面清晰度。缺點是只能得到黑白監(jiān)控畫面。

算法透霧

算法透霧技術，也稱為視頻圖像增透技術，一般指將因霧和水氣灰塵等導致朦朧不清的圖像變得清晰，強調圖像當中某些感興趣的特征，抑制不感興趣的特征，使得圖像的質量改善，信息量得到增強。

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