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监控中的透雾技术

作者:KUM KANG  阅读次数:  日期:2014-05-15

  透雾原理:可见光在通过空气中的烟尘或雾气时,会被阻挡反射而无法通过,所以只能接收可见光的人眼是看不到烟尘雾气后门的物体的。而近红外光线由于波长较长,可以绕过烟尘和雾气并穿透过去,并且摄像机的感光元件可以感应到这部分近红外光,所以就可以利用这部分光线来实现穿尘透雾的监控。在不可见光的范围内,有一定频率的红外光可以穿透雾气,但是由于其波长和可见光不同,所以需要在摄像机和镜头上进行处理,以达到对其聚焦的目的,同时还需要在摄像机上进行重新设计,用来将这一频率的不可见光进行成像。由于这个不可见光没有对应的可见光色彩图,所以在监视器上呈现的图像为黑白颜色。透过云雾、水气拍摄物体,相当于透过了两重透镜(水珠与实际透镜),除了R光线可以正确聚焦在CCD成像面上,RGB光线中的GB均无法正常的投射在CCD成像面上,这样就造成了普通模式镜头无法正常、清晰的得到云雾、水气中的图像。

    那么何为透雾摄像机,其主要功能与普通摄像机有什么差异化特征?顾名思义,透雾摄像机就是能穿透迷雾,采集到清晰图像的摄像机。但这个"透雾"从实际应用来讲,也可以透灰尘,透水汽,透细小的障碍物(比如透明罩的轻微脏污和雨水)等。普通摄像机在这些恶劣的环境下图像质量会大幅下降甚至无法采集监控目标的影像,透雾摄像机在这些场合往往能大显身手。

  随着透雾摄像机市场需求量的提升,目前市场上出现了性能不一、监控效果差距较大的透雾摄像机,也就是业内人士俗称的“真透雾”与“假透雾”。都叫“透雾”摄像机,那么真假透雾摄像机有什么区别呢?

  选择“真”透雾摄像机,可以从以下方面来分辨:透雾摄像机需要满足两个条件,一是允许近红外光线进入摄像机,即采用的镜头和滤光片的带通范围要包含这部分红外光谱,二是在摄像机的DSP中,有专门的处理技术,来改善透雾区的信号,提升效果,并且要有若干个等级以供调节,来适应不同的雾气浓度。满足这两个条件的透雾摄像机就是“真透雾”,否则就是“假透雾”。

  在实际运用中,由于采用全自动透雾模式,摄像机会自动分析图像是否有雾或水汽、灰尘、脏污等异常并实时开启预先设定的透雾模式,并且把数字图像增强系统和光学透雾系统进行智能联动,保证图像的清晰透彻。从此,监控管理员无需再24小时死盯屏幕,大大解放了人力,让实际监控效率一下提高了几个级别。

    透雾摄像机的应用前景在哪里?有多大?应用方面最早主要在军方,它弥补了热成像系统的局限性,用清晰透彻的画面及完美的成像现场细节,赢得了军方的青睐。随着环保意识崛起,许多国家对森林及水文监控系统的重视,透雾摄像机得到了一个非常合适的应用场合,开始迅猛发展。

  透雾摄像机目前广泛运用在森林防火,水文监控,海岸监控,边防,战场侦查了望,油田矿场,港口、城市监控,道路监控,航空航天等场合。随着现代网络技术和遥感技术的不断进步,以及成本的不断降低,透雾摄像机将会更多的运用到民用市场,比如交通工具的主动安全防御。未来透雾功能将会成为像超宽动态功能一样应用广泛的功能。

  但是现在的透雾摄像机还只能穿透薄雾,对浓雾及厚的云层仍然无法穿透,随着技术的进步,新的算法、新的零部件将带来性能的进一步提升。

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