二、透霧技術的實現(xiàn)
2.1 透霧原理
當可見光通過空氣中的霧霾時，會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，且攝像機的感光元件可以感應到這部分近紅外光線。但是由于紅外光譜各波段的波長不同，需要攝像機進行過濾處理，利用過濾后的近紅外光進行成像。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，于是對圖像邊緣進行加強。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合后進行色差補償，滿足成像主觀體驗要求。
2.2 透霧功能設計
透霧功能的實現(xiàn)系統(tǒng)由成像單元、成像控制單元、溫控單元、視頻增強單元以及主處理器五個部分組成，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、風扇組成。溫控單元獨立存在于成像控制單元上，根據(jù)溫度開關輸出的電平高低啟動散熱風扇。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進行切換，同時通過串口控制視頻增強保證可見光波段彩色圖像輸出。再經(jīng)過主處理器計算處理，確定霧霾程度與級別，從而保證透霧功能分級實現(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，以達到用可見光波段來提高圖像的清晰程度、主管視覺體驗和利用近紅外波段穿透云霧的能力來增加透視距離。為了得到遠距離物體的清晰圖像信號，采用電子處理技術，通過ISP/DSP主處理器計算，將視頻信號中的霧霾部分過濾掉，再用白光進行疊加處理。其基本開發(fā)流程是先對復合視頻信號進行同步分離，去掉其中霧霾、彩色同步信號，將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，然后進行灰度圖像邊緣增強，處理完成后再進行白光疊加和同步合成以及色差修正，最后輸出標準的復合視頻信號。
多級切換模式透霧技術的發(fā)展前景
基于DSP算法透霧和光學透霧形成的光電透霧技術，現(xiàn)階段應該是攝像設備的主要發(fā)展方向。就操作層面上講，光電透霧技術的智能化程度比較高，無需繁瑣、人為調(diào)節(jié)干預即可實現(xiàn)良好的透霧應用。值得思考的是，透霧功能的啟用級別應隨氣候環(huán)境變化而變化，不要一種透霧狀態(tài)自始至終，而應根據(jù)霧霾的濃度自動調(diào)整算法，且針對不同的霧氣、霧霾濃度，提供多個透霧功能等級模式供選擇，通過不同的等級調(diào)節(jié)，可將設備透霧效果調(diào)至最佳。與此同時，適時調(diào)節(jié)DSP計算的難易度，也可延長設備壽命。
隨著我國平安城市建設力度的不斷加大，視頻監(jiān)控設備被越來越多地應用到各行各業(yè)，用戶對監(jiān)控需求不斷提升，透霧攝像機的市場應用規(guī)模不斷擴大，通過對視頻圖像質(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)對周圍環(huán)境的感知能力。因此，多級切換模式透霧技術將會是安防業(yè)未來的發(fā)展趨勢。
那么已經(jīng)投入工程使用的監(jiān)控設備沒有透霧功能如何實現(xiàn)透霧呢？行業(yè)內(nèi)一些廠家已作了一些探索，如�？低暤�960H透霧DVR，該機支持16路 960H模擬視頻通道的同步透霧。這種通過后端存儲或管理系統(tǒng)來實現(xiàn)透霧的方式，為安防工程的改造升級提供了一種新的解決方案。而且，為減少前端攝像設備算法處理難度以及傳輸帶寬、儲存容量和網(wǎng)絡環(huán)境現(xiàn)實制約，設計開發(fā)由平臺端實現(xiàn)透霧功能的軟件平臺產(chǎn)品也是未來探索思路之一。
結束語
隨著人們對安防知識和安防產(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)，光電透霧技術將會在創(chuàng)新中不斷成熟，多級切換模式透霧的安防產(chǎn)品很快會在未來安防市場上誕生。本文在已有的透霧功能實現(xiàn)系統(tǒng)中增加了主處理器，經(jīng)過主處理器計算處理，確定霧霾程度與級別，從而保證透霧功能分級實現(xiàn)。多級切換模式透霧攝像產(chǎn)品由于其成像具有獨特優(yōu)勢，其技術應用將會推動攝像安防產(chǎn)品的科技進步，同時也為我國的“反暴恐”安全和公共安全工作提供了新的強有力的保障。
