電子透霧與光學(xué)透霧監(jiān)控?cái)z像機(jī)區(qū)別
來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2020-05-08
人們在瘋狂購物時也目前已知的透霧算法大致可以分為兩大類:一種是非模型的圖像增強(qiáng)方法,通過增強(qiáng)圖像的對比度,滿足主觀視覺的要求來達(dá)到清晰化的目的;另一種是基于模型的圖像復(fù)原方法,它考查圖像退化的原因,將退化過程進(jìn)行建模,采用逆向處理,以最終解決圖像的復(fù)原問題。
當(dāng)安防需求從被動檢測發(fā)展為主動防御,智能分析依賴的各種圖像處理算法變得舉足輕重起來,其中透霧處理集合了多種圖像算法,是較為重要的一類圖像處理技術(shù)。目前已知的透霧算法大致可以分為兩大類:一種是非模型的圖像增強(qiáng)方法,通過增強(qiáng)圖像的對比度,滿足主觀視覺的要求來達(dá)到清晰化的目的;另一種是基于模型的圖像復(fù)原方法,它考查圖像退化的原因,將退化過程進(jìn)行建模,采用逆向處理,以最終解決圖像的復(fù)原問題。
為了得到更好的處理效果,攝像機(jī)廠家會增設(shè)專門的圖像處理芯片,可自動偵測圖像的密度,最大限度地保持圖像信號的細(xì)節(jié),實(shí)現(xiàn)彩色增強(qiáng)、反差增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)、對比度增強(qiáng)和亮度增強(qiáng),并進(jìn)行密度分割、去模糊等運(yùn)算,使不同場景下的攝像畫質(zhì)得到明顯提高,達(dá)到透霧的目的。而根據(jù)廠家的能力與研發(fā)選擇,會分別選擇在DSP或FPGA等不同芯片上進(jìn)行相應(yīng)處理。
芯片會實(shí)時讀取視頻流信息,通過對比參數(shù)判定是否需要開啟透霧模式,也就是可以達(dá)到自動偵測霧氣,甚至可以通過設(shè)定的預(yù)置模式判定出霧氣濃淡,選擇進(jìn)入相應(yīng)的透霧模式。
自然光由波長不同的光波組合而成,人眼可見范圍大致為390nm-780nm,波長從長到短分別對應(yīng)了紅橙藍(lán)綠青橙紫七種顏色,其中波長小于390nm的叫做紫外線,波長大于780nm的叫做紅外線。不同波段的光因?yàn)椴ㄩL的不同具有不同的特性,霧氣、煙塵影響可見光成像的原因,而紅外線因?yàn)閾碛休^長的波長,在傳播時受氣溶膠的影響較小,可穿透一定濃度的霧靄煙塵,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確聚焦,這就是光學(xué)透霧的依據(jù)。
從原理可知光學(xué)透霧的重點(diǎn)在于對特定近紅外波段光線的截取與準(zhǔn)確聚焦,而這部分工作大都由鏡頭完成。可以說鏡頭的好壞決定了光學(xué)透霧的效果,鏡頭設(shè)計(jì)的難度首先在于光學(xué)設(shè)計(jì),其中包括對光路的把握以及濾波片的選擇等,其次選材與工藝技術(shù)也決定了成品的效果。而透霧鏡頭最大的不同在于能承載紅外波段的寬度,即成焦面的寬容度。從原理上,自然是可利用的近紅外波段越寬越好,但是受限于鏡頭光路設(shè)計(jì)的難度與CCD的感光能力,目前安防業(yè)內(nèi)的鏡頭已知能利用的最長紅外波段為1100nm。
了解日夜轉(zhuǎn)換攝像機(jī)的人對濾波片都不會陌生,一般此類型攝像機(jī)裝有兩塊濾波片,一塊負(fù)責(zé)在白天過濾掉可見光之外的光波,令成像更為清晰亮麗;一塊應(yīng)用在夜晚,負(fù)責(zé)放行CCD可以承載的紅外波段,實(shí)現(xiàn)夜間的紅外監(jiān)控。
專業(yè)透霧鏡頭內(nèi)置有針對性很強(qiáng)的濾波片,作用是精確截取所需波段的光線,且為了適應(yīng)特定環(huán)境狀況,常常會加載多片針對不同波段的濾波片,并通過485接口與攝像機(jī)聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)切換。
電子透霧與光學(xué)透霧的區(qū)別三、兩種技術(shù)的發(fā)展分析
因?yàn)橹苯永每纱┩胳F靄的近紅外波段光線進(jìn)行成像,光學(xué)透霧雖然只能得到黑白監(jiān)控畫面,但是其成像效果突出,也已在海事、海洋有了不錯的運(yùn)用;另一方面,受鏡頭高昂成本的限制,雖然近年來平安城市等大型項(xiàng)目甚至民用市場也出現(xiàn)了一定透霧需求,但是其實(shí)際數(shù)量仍有限。
與此同時,因?yàn)榧夹g(shù)方面已經(jīng)較為成熟,所以依靠鏡頭或說光學(xué)完成更好的透霧,就需要另辟蹊徑。短期內(nèi)鏡頭對波長的寬容度很難向1100nm以外延伸,但是如果不用兼顧可見光,在近紅外波段內(nèi)還可做到一定延伸;所以可以考慮在一套設(shè)備中加載兩套鏡頭,正常情況下使用可見光鏡頭,霧天則使用專門的透霧鏡頭,這樣既可保留可見光的彩色畫面,還可把透霧鏡頭的寬容度做的更好,并實(shí)現(xiàn)多畫面的對比監(jiān)控。
隨著產(chǎn)品走向多樣化,市場也不斷成熟,一體化透霧機(jī)芯的出現(xiàn)對于透霧產(chǎn)品的普及可以說是意義重大。近年來發(fā)布的一體機(jī)心多采用純電子透霧,通過內(nèi)嵌的FPGA芯片進(jìn)行運(yùn)算處理。它可以輸出彩色圖像,此算法可區(qū)分遠(yuǎn)景近景霧氣濃淡等因素,對每個像素點(diǎn)進(jìn)行提升,實(shí)現(xiàn)區(qū)域效果最佳,不同于過去對畫面對比度整體的提高,且沒有延時。而且芯片高速運(yùn)算必將產(chǎn)生噪聲點(diǎn),夜間光照不足時影響更為突出。而一體透霧機(jī)芯普遍采用CCD傳感器和大光圈鏡頭,以達(dá)到良好的低照效果,另一方面也較易達(dá)到高清透霧。
相關(guān)資訊
- 2024-12-20
- 2024-12-19
- 2024-12-18
- 2024-12-17
- 2024-12-16
- 2024-12-13