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《透霧攝像機(jī)技術(shù)和偏振光技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于透霧技術(shù)和偏振光技術(shù)近年來,隨著終端用戶對(duì)圖像質(zhì)量越來越高要求,攝像機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)從過去的同質(zhì)化低端惡性競(jìng)爭(zhēng),逐步走向差異化,個(gè)性化的發(fā)展道路。細(xì)分市場(chǎng)出現(xiàn)了超低照度攝像機(jī),超寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī),照車牌攝像機(jī),和透霧攝像機(jī)等應(yīng)對(duì)不同領(lǐng)域終端用戶的專業(yè)產(chǎn)品。其中又以透霧攝像機(jī)的技術(shù)含量最高,利潤(rùn)空間最大。但普通廠商因?yàn)檠邪l(fā)能力不足,或缺乏資金等原因無法滲透此細(xì)分市場(chǎng),目前全球只有少數(shù)幾個(gè)專業(yè)廠商涉足該領(lǐng)域。今天我們就來談?wù)勍胳F攝像機(jī)的技術(shù)及應(yīng)用概況?!⊥胳F原理是這樣的,可見光在通過空氣中的煙塵或霧氣時(shí),會(huì)被阻擋反射而無法通過,所以只能接收可見光的人眼是看不到煙
2、塵霧氣后門的物體的。而近紅外光線由于波長(zhǎng)較長(zhǎng),可以繞過煙塵和霧氣并穿透過去,并且攝像機(jī)的感光元件可以感應(yīng)到這部分近紅外光,所以就可以利用這部分光線來實(shí)現(xiàn)穿塵透霧的監(jiān)控。在不可見光的范圍內(nèi),有一定頻率的紅外光可以穿透霧氣,但是由于其波長(zhǎng)和可見光不同,所以需要在攝像機(jī)和鏡頭上進(jìn)行處理,以達(dá)到對(duì)其聚焦的目的,同時(shí)還需要在攝像機(jī)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì),用來將這一頻率的不可見光進(jìn)行成像。由于這個(gè)不可見光沒有對(duì)應(yīng)的可見光色彩圖,所以在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色。透過云霧、水氣拍攝物體,相當(dāng)于透過了兩重透鏡(水珠與實(shí)際透鏡),除了R光線可以正確聚焦在CCD成像面上,RGB
3、光線中的GB均無法正常的投射在CCD成像面上,這樣就造成了普通模式鏡頭無法正常、清晰的得到云霧、水氣中的圖像。那么何為透霧攝像機(jī),其主要功能與普通攝像機(jī)有什么差異化特征?顧名思義,透霧攝像機(jī)就是能穿透迷霧,采集到清晰圖像的攝像機(jī)。但這個(gè)"透霧"從實(shí)際應(yīng)用來講,也可以透灰塵,透水汽,透細(xì)小的障礙物(比如透明罩的輕微臟污和雨水)等。普通攝像機(jī)在這些惡劣的環(huán)境下圖像質(zhì)量會(huì)大幅下降甚至無法采集監(jiān)控目標(biāo)的影像,透霧攝像機(jī)在這些場(chǎng)合往往能大顯身手。隨著透霧攝像機(jī)市場(chǎng)需求量的提升,目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了性能不一、監(jiān)控效果差距較大的透霧攝像機(jī),也就是業(yè)內(nèi)人士俗稱的“真透霧”
4、與“假透霧”。都叫“透霧”攝像機(jī),那么真假透霧攝像機(jī)有什么區(qū)別呢? 選擇“真”透霧攝像機(jī),可以從以下方面來分辨:透霧攝像機(jī)需要滿足兩個(gè)條件,一是允許近紅外光線進(jìn)入攝像機(jī),即采用的鏡頭和濾光片的帶通范圍要包含這部分紅外光譜,二是在攝像機(jī)的DSP中,有專門的處理技術(shù),來改善透霧區(qū)的信號(hào),提升效果,并且要有若干個(gè)等級(jí)以供調(diào)節(jié),來適應(yīng)不同的霧氣濃度。滿足這兩個(gè)條件的透霧攝像機(jī)就是“真透霧”,否則就是“假透霧”。 最早的透霧系統(tǒng)只有電子部分,準(zhǔn)確講是圖像優(yōu)化處理系統(tǒng),主要由后端PC對(duì)模糊的圖像進(jìn)行有限的優(yōu)化處理,再現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,人們又把以前在P
5、C上的圖像優(yōu)化系統(tǒng)做成單一的運(yùn)行程序固化到DSP芯片上,這就是所謂的數(shù)字透霧了,因?yàn)閱渭兊臄?shù)字透霧不會(huì)改變色彩,也叫彩色透霧。這是透霧攝像機(jī)的萌芽,但這時(shí)的攝像機(jī)對(duì)圖像的改善是非常有限。后來隨著對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的不斷探索,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的光在霧中的穿透能力不同,研究人員把這個(gè)特性應(yīng)用到鏡頭上,通過有選擇性的讓某些特殊波段的光透過,得到了比普通鏡頭更好的成像質(zhì)量,于是透霧鏡頭誕生了,但透霧鏡頭的價(jià)格很高,為了降低成本,研究人員把這個(gè)光學(xué)系統(tǒng)移植到攝像機(jī)上,從此,普通的非透霧鏡頭只要搭配透霧攝像機(jī)使用也可以達(dá)到不錯(cuò)的成像質(zhì)量,這就是普通透霧攝像機(jī)的由來。但此
6、時(shí),透霧攝像機(jī)相對(duì)普通攝像機(jī)仍是非常昂貴,同時(shí)操作時(shí),需要用戶根據(jù)是否有霧等天氣情況來手動(dòng)開啟攝像機(jī)的透霧功能,當(dāng)攝像機(jī)數(shù)量少時(shí)還可以應(yīng)付,但是攝像機(jī)數(shù)量很多時(shí),這樣的不便利就會(huì)讓普通用戶望而卻步,從而使透霧攝像機(jī)的推廣形成了阻礙。 現(xiàn)在各大廠商推的透霧攝像機(jī)主要從透霧鏡頭演變而來,結(jié)構(gòu)功能上的區(qū)別不大,單純從透霧的圖像質(zhì)量來說也大同小異,一般來說主要包括數(shù)字圖像增強(qiáng)系統(tǒng)和光學(xué)圖像處理系統(tǒng),但這兩個(gè)系統(tǒng)是單獨(dú)運(yùn)行的,彼此并不影響,因此絕大多數(shù)的透霧攝像系統(tǒng)招標(biāo)時(shí)往往注明要有RS485遠(yuǎn)程控制功能。這意味著管理員必須每時(shí)每刻關(guān)注監(jiān)視器圖像的變化,當(dāng)由一個(gè)
7、人管理一個(gè)廣大的監(jiān)控區(qū)域時(shí)(多路圖像)就更加尷尬,因?yàn)槿说囊暰€無法同時(shí)關(guān)注多個(gè)監(jiān)視器的細(xì)節(jié),從而導(dǎo)致很多時(shí)候重要畫面的缺失。有些管理員為了偷懶干脆24小時(shí)開啟透霧模式,但因?yàn)橥胳F攝像機(jī)的光學(xué)特性,此時(shí)色彩幾乎完全丟失,對(duì)于某些客戶來說,這也是無法接受的。某些廠商給透霧攝像機(jī)增加了一個(gè)系統(tǒng)—智能圖像分析系統(tǒng),并且對(duì)迷霧、臟污、雨水等各種現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行大量的實(shí)際采樣并進(jìn)行仿真模擬,采用模糊智能圖像分析算法,對(duì)圖像進(jìn)行分析判定,再結(jié)合高性能DSP,將透霧攝像機(jī)難掌握、難操作,透霧效果不佳等弊病一掃而光。 在實(shí)際運(yùn)用中,由于采用全自動(dòng)透霧模式,攝像機(jī)會(huì)自動(dòng)分析
8、圖像是否有霧或水汽、灰塵、臟污等異常并實(shí)時(shí)開啟預(yù)先設(shè)定的透霧模式,并且把數(shù)字圖像增強(qiáng)系統(tǒng)和光學(xué)