冠鄭

最近，多場罕見的大范圍霧霾籠罩著我國，從華北到東南沿海、甚至是西南地區(qū)，已陸續(xù)有25個(gè)省份、100多座大中城市不同程度出現(xiàn)霧霾天氣，覆蓋了近一半的國土。PM2.5、霧、空氣中的液滴和固體小顆粒使戶外監(jiān)控圖像色彩黯淡，一些重要目標(biāo)的細(xì)節(jié)更是淹沒在霧霾中難以被察覺。因此，透霧技術(shù)成為室外高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)一個(gè)重要的命題。

早在2013年初，宇視網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IPC）就全面展示了透霧功能，為宇視自研機(jī)芯標(biāo)配。在“無微不至——不僅僅是卓越高清”理念驅(qū)動下，宇視攝像機(jī)擁有業(yè)界首創(chuàng)的54項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)，覆蓋ISP處理、調(diào)焦、編碼、存儲、系統(tǒng)管理、結(jié)構(gòu)造型、工程設(shè)計(jì)等各個(gè)方面，更涉及智能溫控、綠色節(jié)能等方面的環(huán)保努力。

霧霾天影響成像的原因

霧霾天氣條件下，大氣中懸浮著大量的粒子，會對光線產(chǎn)生較強(qiáng)的散射作用。霧霾對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要影響有以下幾個(gè)方面：

■ 物體表面的反射光由于大氣粒子的散射而產(chǎn)生衰減，造成物體成像的對比度下降；
■ 反射光經(jīng)大氣粒子前向散射作用參與其它像素點(diǎn)成像，導(dǎo)致圖像模糊、細(xì)節(jié)丟失；
■ 部分大氣粒子的粒徑較大，在成像過程中成為噪聲；
■ 與成像無關(guān)的自然光經(jīng)過大氣粒子的散射，進(jìn)入圖像傳感器參與成像，這種后向散射作用造成圖像飽和度、對比度降低及色調(diào)偏移。

物理透霧與數(shù)字透霧

攝像機(jī)透霧技術(shù)分為物理透霧以及數(shù)字透霧。

物理透霧（光學(xué)透霧）主要由鏡頭實(shí)現(xiàn)，高清透霧鏡頭一般業(yè)內(nèi)在大電動變倍鏡頭上才實(shí)現(xiàn)，價(jià)格昂貴，一般應(yīng)用于港口、森林防火等高點(diǎn)監(jiān)控場景。宇視部分?jǐn)z像機(jī)可以配合透霧鏡頭實(shí)現(xiàn)透霧模式的自動切換配合，在霧天模式下實(shí)現(xiàn)更清晰的黑白圖像。

數(shù)字透霧是在攝像機(jī)ISP或者后端軟件上實(shí)現(xiàn)，基于人類視覺感知模型設(shè)計(jì)的后端圖像復(fù)原技術(shù)，以低成本、易部署等特點(diǎn)，適宜廣泛應(yīng)用于城市監(jiān)控中。這里展示的彩色透霧是宇視的數(shù)字透霧處理技術(shù)，充分發(fā)揮全局圖像增強(qiáng)算法和局部增強(qiáng)算法的優(yōu)勢，并在現(xiàn)有算法基礎(chǔ)上做了優(yōu)化，使圖像細(xì)節(jié)和噪聲抑制達(dá)到平衡，在保證透霧圖像細(xì)節(jié)得到增強(qiáng)和還原的同時(shí)，有效抑制傳統(tǒng)算法引入的畫面噪聲和塊狀效應(yīng)，在霧霾天氣應(yīng)用時(shí)，彩色可視距離超過肉眼兩倍以上，有效提高了圖像效果。

近年來，安防廠商陸續(xù)提出基于圖像增強(qiáng)的透霧技術(shù)，大部分采用全局直方圖均衡化的方法，該算法簡單，具有一定的視覺效果；也有些廠商在此基礎(chǔ)上提出基于大氣模型對不同景深進(jìn)行區(qū)域?yàn)V波的方法，但是這種方案需要對霧氣濃度和景深進(jìn)行估計(jì)，算法易用性差，且透霧圖像存在噪聲和塊狀效應(yīng)，實(shí)際效果并不理想。

工業(yè)化問題 工業(yè)黨解決

霧霾危害健康，人人厭惡實(shí)屬正常。但霧霾又系工業(yè)化伴生的副產(chǎn)品，與工業(yè)化與生俱來。在享受著工業(yè)文明的巨大收益的同時(shí)，中國當(dāng)下的霧霾，一不能脫離國家發(fā)展階段，二不能脫離13.5億人口這個(gè)最大的國情。作為技術(shù)和精工驅(qū)動的宇視工業(yè)黨，為本行業(yè)責(zé)無旁貸地提供一己之力的解決方案。

霧天下的原始畫面（上）與開啟透霧功能后（下）的對比：

原始畫面

開啟透霧功能