‧ 攝影機透霧技術讓監控不再 霧裡看花

 來源:CPS中安網

12月6日，中國浙江省杭州市再次被大霧籠罩，“霧裡看花”再度上演，許多車主上班路上不得不打開雙閃燈，減緩車速。據中央氣象台6日早上9點發佈的消息，杭州空氣品質指數為203，屬重度污染。

　　

就在四天前的12月2日上午十時，上海空氣品質指數(AQI)達316，為六級嚴重污染。遼寧、上海、南京、杭州等地區中小學不得不緊急停課(取消戶外活動)，或主管部門下發相關檔，遇到極端天氣，“學校可自行決定”。這般霧氣為何如此之重?路口的攝影機是否也是“霧裡看花”，陷入一片“朦朧之美”?

中新網：12月4日，南京長江大橋南引橋

　　　

監控圖像專家眼中的霧氣

一般認為，大氣介質主要由空氣分子、水汽和氣溶膠組成。氣溶膠是懸浮在氣體中的小粒子構成的彌散系。某些粒子具有高吸濕性，起到水汽凝結中心的作用，其大小與環境相對濕度、水汽供應和由碰撞而發生凝聚的程度有關。由於大氣中各種顆粒的大小、類型以及聚集程度的不同產生晴(Clearness)、霾(Haze),霧(Fog)，雲(Cloud)、雨(Rain)等各種天氣。

　　

據海康威視公開分析資料顯示，在晴朗的天氣條件下，從物體表面反射的光線基本不會受大氣中各種成分的影響發生散射、吸收、反射等現象，能夠直接到達成像設備，獲得清晰無霧圖像。在有霧天氣下，從物體表面反射的光線在到達成像設備的過程中，會受到空氣中懸浮顆粒的影響。氣溶膠粒子是霧霾形成的主要因素，也是圖像品質產生退化的根本原因。

　　

安防產品現已應用於各種複雜場景、惡劣天氣，全天候即時監控對產品的便攜性與功耗、處理效果、處理的自我調整性等方面都提出了較為苛刻的要求。良好的影像透霧技術應當在大氣透射模型的基礎上，融合圖像增強與圖像復原的技術優勢，從而能夠獲得較為理想的圖像效果並被實際工程化引用。

即時影像透霧圖像與原始圖像的對比

　

海康威視即時影像透霧技術

海康威視程瑋表示，海康威視影像透霧技術實際上是採用了大氣透射的模型，對圖像的色彩、還原度、景深等進行濾波處理，使圖像對比度更高、景深更好，清晰度也會更好。透霧攝影機為城市瞭望沿海水域、治安監控等領域帶來了畫質的大幅提升，產品投放後一直保持著大幅度的增長。

　　

　　鏡頭透霧效果圖

目前已知的透霧演算法大致可以分為兩大類:一種是非模型的圖像增強方法，通過增強圖像的對比度，滿足主觀視覺的要求來達到清晰化的目的;另一種是基於模型的圖像復原方法，它考查圖像退化的原因，將退化過程進行建模，採用逆向處理，以最終解決圖像的復原問題。

　　

海康威視結合安防監控領域的視頻圖像透霧的特殊要求，開發了一種即時影像透霧技術。該技術基於大氣光學原理，區分圖像不同區域景深與霧濃度進行濾波處理，獲得準確、自然的透霧圖像。

　　

該即時影像透霧技術，能夠根據霧況的變化自動調整，從而適應各種場景應用，避免出現近景透霧過度發黑，而遠景模糊的情況;同時兼顧了實現的效率與複雜度，保證了整個透霧的即時性與可工程化。

傳統去霧方法與即時透霧技術效果對比

同時，這項即時影像透霧技術不但可以有效去除霧氣帶來的影響，而且能夠避免對某些場景的過渡處理，導致的色彩誤差，以及霧氣過度去除帶來的不真實感。如上圖，其中a是包含薄霧的圖像，b是傳統透霧方法的效果，c則是即時透霧技術處理後的效果。可以看到，由於霧氣本身不厚，傳統透霧方法，b中由於缺乏自我調整能力，紅框內出現了發黑及色彩失真現象，c中的紅框內圖像效果則自然真實。