霧霾對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的影響是直接、直觀的，成為“看不清、看不見”的又一重要因素。業(yè)界紛紛發(fā)聲表示關(guān)切，并提出解決問題之道，攝像機的透霧技術(shù)因此成為熱點，透霧算法成了產(chǎn)品競爭的核心技術(shù)。但是，大多文章讀過之后，卻有種霧里看花的感覺。文章對技術(shù)原理的論述不很嚴(yán)謹，準(zhǔn)確，關(guān)鍵技術(shù)的說明不具體、明確，使人看不清“透霧”如何實現(xiàn)。聯(lián)想到業(yè)內(nèi)對其它技術(shù)的論述、理解和報道也有這種感覺，很想說：“對安防技術(shù)不要霧里看花。”

    從透霧技術(shù)說起告別霧里看花

    從透霧技術(shù)說起

    論述透霧技術(shù)的文章，都會首先說明霧霾生成的機理和其產(chǎn)生的光學(xué)效應(yīng)。如當(dāng)空氣中積聚了超量的微小水滴和顆粒物時（PM2.5達到一定量值），就形成了霧霾。霧霾會降低空氣的能見度，減小可觀察景物的距離和景物的清晰度。還會把這些微小顆粒物理解為氣溶膠粒子，由于它對光線的散射作用，導(dǎo)致景物變模糊，邊緣和細節(jié)分辨能力下降，同時多次散射的作用又使景物圖像更嚴(yán)重的劣化。

    這些論述是正確的，但過分的渲染，會使關(guān)于透霧技術(shù)的論述成為悖論。因為它對光學(xué)圖像的損傷是不可逆的，導(dǎo)致光學(xué)圖像的失真是不可恢復(fù)的。

    霧霾對圖像的損傷

    霧霾造成（景物）光學(xué)圖像損傷主要包括以下幾個方面：

    空間分辨能力的下降，既是圖像模糊，其原因就是上面講到散射效應(yīng)。它是不修復(fù)的，因此、透霧技術(shù)對圖像的改善是有限度的，霧里看花又要看得真真切切是不可能的；

    圖像亮度，或景物照度的下降，主要表現(xiàn)在遠景目標(biāo)的亮度降低，原因是霧霾造成空氣透光率的降低；

    圖像對比度或反差的下降，整個圖像失去層次感。產(chǎn)生的原因所上述各項外，還因為近景圖像較高亮度對遠景圖像的抑制作用。

    霧霾對圖像影響的后兩項是可以改善的，這就是目前大家采用透霧技術(shù)解決的問題。

    透霧技術(shù)

    針對上述問題，可以采用的解決方法（透霧技術(shù)）主要有以下幾種方案。

    圖像處理算法，增強圖像亮度、對比度和加大反差。一是提高遠景圖像部分的亮度，抑制前景圖像部分的亮度，二是增強低亮度部分圖像的對比度。這種圖像處理算法與寬動態(tài)技術(shù)基本相同，都是通過圖像亮度密度分布(直方圖)的變換，來改善圖像的視覺效果。不同是：寬動態(tài)技術(shù)主要是提高目標(biāo)（前景）圖像部分的亮度和對比度，抑制背景圖像部分的亮度。透霧技術(shù)則相反。

    有些文章提到：采用濾波或圖像復(fù)原算法來恢復(fù)受損的圖像，可得到如同沒有霧霾影響的清晰彩色圖像，還沒有充分的理論支持，也沒有實際應(yīng)用。

    提高光電轉(zhuǎn)換效率，利用攝像器件的光電轉(zhuǎn)換特性，擴大曝光窗口。目前的攝像器件在近紅外段（0.78μm-0.95μm），仍有較好的靈敏度，在正常環(huán)境下，為保證良好的彩色還原性，用濾光片把其截掉。而這一段的光線由于波長較長（比之可見光），對霧的穿透性較好，利用它、可擴大感光的光譜寬度（曝光窗口），獲得較好的曝光效果。

    因工作在近紅外波段，所以要采用寬光譜鏡頭，以保證在整個波段內(nèi)，都能將景物準(zhǔn)確地成像在攝像器件的焦平面上，或工作在這一波段時，自動微調(diào)鏡頭的后截距，以得到良好的成像。

    基于上述原理，結(jié)合主動照明的方式，可獲得更好的效果。利用紅外光源照明，并采用波光片去除部分可見光的干擾，可實現(xiàn)很好的透霧攝像。

    這種透霧技術(shù)主要是通過鏡頭、攝像器件等光學(xué)器件實現(xiàn)，包括采用高靈敏度攝像器件，稱為光學(xué)透霧。而上一種方法稱為算法透霧。兩者結(jié)合應(yīng)用會得到更好的透霧效果。

    顯然、利用近紅外成像的光學(xué)透霧技術(shù)，生成的是較好的黑白圖像。采用黑白/彩色自動轉(zhuǎn)換攝像機，輕霧時，通過算法透霧，仍可獲得彩色圖像；當(dāng)霧重時，則要自動轉(zhuǎn)換為黑白方式(將濾光片移去)，通過光學(xué)透霧結(jié)合算法透霧，獲得可用的黑白圖像。再次強調(diào)：當(dāng)景物失去了色彩，還要將其恢復(fù)為彩色圖像既不可能，也無必要。

    上述技術(shù)還可應(yīng)用于透過玻璃的觀察，如觀察行駛車輛內(nèi)的人員情況；也可以用于觀察強光環(huán)境下的圖像，如車燈打開時，觀察車輛號牌。

    被動紅外攝像（熱成像）技術(shù)是一種透霧技術(shù)，工作在遠紅外波段（10μm左右）但其空間分辨能力差，主要應(yīng)用于特殊探測（火災(zāi)、火場）的場合。
                        
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