透雾技术发展前景及镜头透雾技术分析

    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。