二、透霧技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

　　2.1 透霧原理

　　當(dāng)可見光通過空氣中的霧霾時(shí)，會(huì)被阻擋反射而無法通過，所以只能接收可見光的眼睛看不到霧霾后面的物體。在可見光與微波之間，有一組紅外光線可以穿透霧氣，且攝像機(jī)的感光元件可以感應(yīng)到這部分近紅外光線。但是由于紅外光譜各波段的波長(zhǎng)不同，需要攝像機(jī)進(jìn)行過濾處理，利用過濾后的近紅外光進(jìn)行成像。由于這種不可見光在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色，由于景物邊緣呈現(xiàn)的灰度不連續(xù)特性，于是對(duì)圖像邊緣進(jìn)行加強(qiáng)。RGB光線中除了R光線可以正確聚焦在 CCD成像面上，GB光線均無法正常地投射在CCD成像面上，這樣要求可見光成像畫面和近紅外光成像畫面疊加復(fù)合后進(jìn)行色差補(bǔ)償，滿足成像主觀體驗(yàn)要求。

　　2.2 透霧功能設(shè)計(jì)

　　透霧功能的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)由成像單元、成像控制單元、溫控單元、視頻增強(qiáng)單元以及主處理器五個(gè)部分組成，如圖2所示。成像單元由鏡頭、濾光片及CCD組成，溫控單元由溫度開關(guān)、風(fēng)扇組成。溫控單元獨(dú)立存在于成像控制單元上，根據(jù)溫度開關(guān)輸出的電平高低啟動(dòng)散熱風(fēng)扇。成像單元、溫控單元及成像控制單元整合在一起，紫外濾光片與紅外濾光片由控制單元控制鏡頭電機(jī)進(jìn)行切換，同時(shí)通過串口控制視頻增強(qiáng)保證可見光波段彩色圖像輸出。再經(jīng)過主處理器計(jì)算處理，確定霧霾程度與級(jí)別，從而保證透霧功能分級(jí)實(shí)現(xiàn)。

　　通過鏡頭變換濾光片的方法，可將可見光波段和近紅外線波段的分開使用，以達(dá)到用可見光波段來提高圖像的清晰程度、主管視覺體驗(yàn)和利用近紅外波段穿透云霧的能力來增加透視距離。為了得到遠(yuǎn)距離物體的清晰圖像信號(hào)，采用電子處理技術(shù)，通過ISP/DSP主處理器計(jì)算，將視頻信號(hào)中的霧霾部分過濾掉，再用白光進(jìn)行疊加處理。其基本開發(fā)流程是先對(duì)復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行同步分離，去掉其中霧霾、彩色同步信號(hào)，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，然后進(jìn)行灰度圖像邊緣增強(qiáng)，處理完成后再進(jìn)行白光疊加和同步合成以及色差修正，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號(hào)。

　　多級(jí)切換模式透霧技術(shù)的發(fā)展前景

　　基于DSP算法透霧和光學(xué)透霧形成的光電透霧技術(shù)，現(xiàn)階段應(yīng)該是攝像設(shè)備的主要發(fā)展方向。就操作層面上講，光電透霧技術(shù)的智能化程度比較高，無需繁瑣、人為調(diào)節(jié)干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)良好的透霧應(yīng)用。值得思考的是，透霧功能的啟用級(jí)別應(yīng)隨氣候環(huán)境變化而變化，不要一種透霧狀態(tài)自始至終，而應(yīng)根據(jù)霧霾的濃度自動(dòng)調(diào)整算法，且針對(duì)不同的霧氣、霧霾濃度，提供多個(gè)透霧功能等級(jí)模式供選擇，通過不同的等級(jí)調(diào)節(jié)，可將設(shè)備透霧效果調(diào)至最佳。與此同時(shí)，適時(shí)調(diào)節(jié)DSP計(jì)算的難易度，也可延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

　　隨著我國(guó)平安城市建設(shè)力度的不斷加大，視頻監(jiān)控設(shè)備被越來越多地應(yīng)用到各行各業(yè)，用戶對(duì)監(jiān)控需求不斷提升，透霧攝像機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，通過對(duì)視頻圖像質(zhì)量的提升，使模糊圖像變得更加清晰可見，從而提高監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境的感知能力。因此，多級(jí)切換模式透霧技術(shù)將會(huì)是安防業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

　　那么已經(jīng)投入工程使用的監(jiān)控設(shè)備沒有透霧功能如何實(shí)現(xiàn)透霧呢？行業(yè)內(nèi)一些廠家已作了一些探索，如�？低�視的960H透霧DVR，該機(jī)支持16路 960H模擬視頻通道的同步透霧。這種通過后端存儲(chǔ)或管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)透霧的方式，為安防工程的改造升級(jí)提供了一種新的解決方案。而且，為減少前端攝像設(shè)備算法處理難度以及傳輸帶寬、儲(chǔ)存容量和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境現(xiàn)實(shí)制約，設(shè)計(jì)開發(fā)由平臺(tái)端實(shí)現(xiàn)透霧功能的軟件平臺(tái)產(chǎn)品也是未來探索思路之一。

　　結(jié)束語

　　隨著人們對(duì)安防知識(shí)和安防產(chǎn)品的了解越來越多，無論是工業(yè)安防還是民用安防的需求將更專業(yè)，光電透霧技術(shù)將會(huì)在創(chuàng)新中不斷成熟，多級(jí)切換模式透霧的安防產(chǎn)品很快會(huì)在未來安防市場(chǎng)上誕生。本文在已有的透霧功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中增加了主處理器，經(jīng)過主處理器計(jì)算處理，確定霧霾程度與級(jí)別，從而保證透霧功能分級(jí)實(shí)現(xiàn)。多級(jí)切換模式透霧攝像產(chǎn)品由于其成像具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其技術(shù)應(yīng)用將會(huì)推動(dòng)攝像安防產(chǎn)品的科技進(jìn)步，同時(shí)也為我國(guó)的“反暴恐”安全和公共安全工作提供了新的強(qiáng)有力的保障。