吉达多级透雾镜头实景应用

 

　　透雾原理是这样的，在不可见光的范围内，有一频率的光可以穿透雾气，但是由于起波长不同，所以需要在摄像机上进行处理，以达到对其聚焦的目的，同时还需要在摄像机上进行从新设计，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。

 

　　过去CCTV镜头还处于300mm以下阶段时，观测距离一般限定在1公里以内，这种应用对天气能见度的要求比较低，但是焦距已经发展到750mm的今天，雾天对监控图像的影响就不得不引起我们的重视了。这种情况尤其是在高速公路、森林防火、油田监控和离海面较近的港口码头等远距离监控中尤为重要。这种环境往往更容易产生雾气，使24小时不间断监控面临新的挑战。

 

　　佶达的透雾产品是在已有的产品中增加的功能，可以在常规监控中增加。透雾在白天使用，效果为原能见度的0.5-3倍。

 

　　佶达产品透雾系统的原理及实现长波长的红外光线比短波长的可见光线在空气中传导折射次数更少，衰减更低，红外光比可见光传的更远。

 

　　某几个波长的红外光比宽幅的红外光衰减还要低一些，传导的更远一些。

 

　　镜头设计上应该使红外光和可见光一样地透过来，这就是宽带增透技术。

 

　　在色差校正上，应该充分考虑红外光，使所选用的红外波长与可见光波长在同一个焦平面成像。

 

　　所选用的摄像机必须对红外感应与对可见光感应一样敏感，最好是低照度的。所选用的摄像机应该对红外光十分清晰。必须对红外光进行提纯处理，屏蔽掉不必要的红外光。必须对光学图像进行电子强化处理，可以成倍提高透雾效果。

 

　　佶达透雾优势

 

　　由于所有元器件在透雾状态下全部处理成雾气通过，所以整套系统产品联动，透雾状态更充分。

 

　　透雾可以根据不同雾气的浓度和成分分成N个雾气级别，这样，在不同的雾气天气下，可以有不同的透雾控制模式可选择。

 

　　透雾转换状态下，可以将原能见度提升0.5-3倍，透雾效果明显。透雾状态下，可以大大的提高图像观看的灰度。

 

　　透雾状态并不能将原有的烟雾效果忽略观看，由于目标为非水份组成的颗粒状物质，所以，打开透雾后，观看烟雾会更加明显。

 

　　透雾控制使用简便，系统由专用解码器直接控制，在控制终端，只要控制软件，就可以完全控制透雾功能。

 

　　多级透雾根据观看的环境目标的雾气浓淡，可通过总控制随意选择透雾级别，方便用户，使用更人性化。

 

　　视频增透技术，一般指将因雾和水气灰尘等导致朦胧不清的图像变得清晰，强调图像当中某些感兴趣的特征，抑制不感兴趣的特征，使得图像的质量改善，信息量更加丰富。增强后的图像为图像的下一步应用提供良好的条件。一般来说增透技术有两种：空域的和频域的方法。但这些方法的对不同图像的适应性还存在一些缺陷。在上个世纪70年代，美国物理学家Land等提出了Retinex图像增强方法，它是基于人类视觉感知的图像处理模型。它能压缩图像动态范围，显示图像中被湮没的细节。但算法复杂，工程实现难度大，尤其是对实时视频的实时增强，因为计算量大，导致很难实际应用。随着硬件性能的提高，我们终于能把这个具有普遍适应性的图像增强算法变成实际的工程化产品。这是业内首次实现的Retinex算法的硬件产品。

 

　　在舰、船、飞机等上，观瞄系统对感知其周围的态势有着非常重要的作用，观瞄系统一般由CCD摄像机和红外成像系统组成。雾、水气、雨雪等恶劣海洋气象环境会严重影响CCD和红外成像系统的图像质量，主要表现在图像对比度下降，远处目标模糊不清，难以分辨。从而影响对周围态势的感知能力。

 

　　通过图像处理算法，来提升图像的对比度，也就是视频增透技术，在国外尤其是美国的观瞄系统已经广泛采用，通过对视频的增透处理，使图像的对比度得到了很大的提升，原先模糊不清的船只，变得更加清晰可见，从而提高了观瞄系统的观察距离，提高了系统对周围态势的感知能力。因此，视频增透技术在舰船飞机等观瞄系统上具有很好的应用前景。而这种视频增透技术应用，由于算法和硬件实现技术的限制，在我国刚刚起步，商业化的成熟产品更是很少见到。

 

　　海洋的环境极为恶劣，雾、雨、水气等天气是常见的，而观瞄系统需要有能力对远距离的、微小的、高速移动的目标进行及时的观察。如果不能及时发现目标，就可能使己方处于被动状态。因此装备这种视频增透设备，对提升观瞄系统的观察能力是非常必要的。

 

　　(作者单位：长春市佶达智能工程有限公司)