最(zui)近,多(duo)場罕見的(de)大(da)范圍霧(wu)霾籠罩著(zhu)我國,從(cong)華北到東南(nan)沿海、甚至是西南(nan)地區,已陸續有25個省(sheng)份、100多(duo)座大(da)中城(cheng)市不(bu)同程度出現霧(wu)霾天氣,覆蓋(gai)了(le)近一半的(de)國土。PM2.5、霧(wu)、空氣中的(de)液滴和固體小顆(ke)粒使戶外(wai)監控圖像色彩黯淡,一些重(zhong)要(yao)目(mu)標的(de)細節更(geng)是淹沒在霧(wu)霾中難以(yi)被察(cha)覺(jue)。因(yin)此,透霧(wu)技(ji)術成為室(shi)外(wai)高清視頻監控系統一個重(zhong)要(yao)的(de)命題。
早在(zai)2013年初(chu),宇(yu)視網絡(luo)攝像機(ji)(ji)(IPC)就(jiu)全面(mian)(mian)展示了透(tou)霧功(gong)能(neng),為宇(yu)視自研機(ji)(ji)芯標配(pei)。在(zai)“無微不(bu)至——不(bu)僅僅是卓越高清”理(li)念驅動下,宇(yu)視攝像機(ji)(ji)擁有業界(jie)首創(chuang)的(de)54項領先技術,覆(fu)蓋ISP處(chu)理(li)、調焦、編碼、存儲(chu)、系統管理(li)、結構(gou)造型、工(gong)程設(she)計等(deng)各個(ge)方(fang)面(mian)(mian),更涉及智(zhi)能(neng)溫控、綠色節能(neng)等(deng)方(fang)面(mian)(mian)的(de)環保(bao)努力。
霧霾天影響成像的原因
霧(wu)霾(mai)天氣(qi)條件(jian)下,大氣(qi)中懸浮著大量的(de)粒(li)子,會(hui)對(dui)光線產生(sheng)較強(qiang)的(de)散(san)射作用。霧(wu)霾(mai)對(dui)視頻監控系(xi)統(tong)的(de)主要影響有以下幾個方面(mian):
■ 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(yu)(yu)成像(xiang)(xiang)無關(guan)的(de)自然光(guang)經(jing)過(guo)大氣粒子的(de)散射,進入圖像(xiang)(xiang)傳感器參(can)與(yu)(yu)成像(xiang)(xiang),這(zhe)種后向散射作(zuo)用造成圖像(xiang)(xiang)飽和度、對(dui)比度降低及(ji)色調偏移。
物理透霧與數字透霧
攝像(xiang)機透(tou)霧技(ji)術分為物(wu)理透(tou)霧以及數字透(tou)霧。
物理透(tou)霧(wu)(光學透(tou)霧(wu))主要由鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)實(shi)現(xian),高清透(tou)霧(wu)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)一般業(ye)內在(zai)(zai)大電(dian)動(dong)變倍鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)上才實(shi)現(xian),價格昂貴,一般應用于(yu)港口(kou)、森林防火等(deng)高點(dian)監控場(chang)景(jing)。宇視部分攝像機可以配(pei)合(he)透(tou)霧(wu)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)實(shi)現(xian)透(tou)霧(wu)模(mo)式的(de)自動(dong)切換(huan)配(pei)合(he),在(zai)(zai)霧(wu)天(tian)模(mo)式下實(shi)現(xian)更清晰的(de)黑白圖像。
數(shu)字透(tou)霧(wu)(wu)是在攝像(xiang)機ISP或者后端軟件上(shang)實現,基于(yu)(yu)人類視(shi)覺(jue)感知模型設(she)計的(de)(de)后端圖(tu)像(xiang)復原技術(shu),以低(di)成本、易部署等特(te)點,適宜(yi)廣泛應用于(yu)(yu)城市監控中(zhong)。這里展示的(de)(de)彩色(se)透(tou)霧(wu)(wu)是宇視(shi)的(de)(de)數(shu)字透(tou)霧(wu)(wu)處理(li)技術(shu),充分發揮全局圖(tu)像(xiang)增強算法和局部增強算法的(de)(de)優勢,并在現有算法基礎上(shang)做了優化,使圖(tu)像(xiang)細(xi)節和噪聲抑制(zhi)達到(dao)平衡(heng),在保證(zheng)透(tou)霧(wu)(wu)圖(tu)像(xiang)細(xi)節得到(dao)增強和還(huan)原的(de)(de)同時,有效抑制(zhi)傳統算法引入的(de)(de)畫面噪聲和塊(kuai)狀效應,在霧(wu)(wu)霾天氣(qi)應用時,彩色(se)可(ke)視(shi)距(ju)離(li)超過肉眼兩倍(bei)以上(shang),有效提(ti)高(gao)了圖(tu)像(xiang)效果(guo)。
近年(nian)來,安防廠商(shang)陸續提出基于圖(tu)像增強的(de)(de)透(tou)霧技術(shu),大部(bu)分(fen)采用全(quan)局(ju)直方圖(tu)均衡化的(de)(de)方法,該算(suan)(suan)法簡單,具有一(yi)定(ding)的(de)(de)視覺效果;也有些廠商(shang)在(zai)此基礎上提出基于大氣模型對不同景(jing)深進行區(qu)域(yu)濾(lv)波的(de)(de)方法,但是(shi)這種方案需要對霧氣濃度和(he)景(jing)深進行估計,算(suan)(suan)法易用性(xing)差(cha),且透(tou)霧圖(tu)像存(cun)在(zai)噪聲和(he)塊狀效應,實際效果并不理想。
工業化問題 工業黨解決
霧霾危(wei)害健康,人人厭惡(e)實屬正(zheng)常。但霧霾又系工(gong)(gong)業(ye)化伴生的(de)副產(chan)品,與(yu)工(gong)(gong)業(ye)化與(yu)生俱來(lai)。在享(xiang)受著工(gong)(gong)業(ye)文明的(de)巨(ju)大收益(yi)的(de)同時(shi),中國當下的(de)霧霾,一(yi)不(bu)能(neng)脫離(li)國家發(fa)展階段,二不(bu)能(neng)脫離(li)13.5億人口這(zhe)個最(zui)大的(de)國情。作為(wei)技(ji)術和精工(gong)(gong)驅動的(de)宇(yu)視(shi)工(gong)(gong)業(ye)黨,為(wei)本行業(ye)責(ze)無(wu)旁貸地提供一(yi)己之力的(de)解決方案。
霧天(tian)下的(de)原始畫面(上)與開啟透霧功能后(下)的(de)對比:
![](/res/201606/12/20160612_1615550_14-1_797402_140493_0.jpg)
原始畫面
![](/res/201606/12/20160612_1615551_14-2_797402_140493_0.jpg)
開啟透霧功能