三问三答，帮你解决“雾里看花”

　　说到透雾算法，最典型的应用就是数字透雾技术。数字透雾技术可以在透雾时，保留图像原有的色彩，而数字透雾的核心就是透雾算法。前面提到，透雾算法主技术有两个阶段，第一阶段的“浅透雾”是一种基于非模型的图像增强方法，通过提高比度，满足主观视觉的要求来达到清晰化的目的;第二阶段的“算法透雾”是基于模型的图像复原方法，它考查图像退化的原因，将退化过程进行建模，采用逆向处理，以最终解决图像的复原问题。

　　目前通过增强的方式(浅透雾)来进行透雾处理典型的方法包括：直方图均衡化、滤波变换方法和基于模糊逻辑的方法。直方图均衡化方法，其中全局化方法运算量小但对细节的增强不够;局部均衡方法效果较好，但可能引入块状效应、计算量大、噪声被放大及算法效果不易控制的问题。滤波变换的透雾算法，通过局部处理能获得相对较好的处理结果，但它们的计算量巨大、资源消耗多、不适于实时性要求较高的设备。已知的基于模糊逻辑的方法透雾的效果不够理想。

　　基于图像增强的方法(算法透雾)能在一定程度上提高图像对比度，并通过增强感兴趣区域来提升可识别度。但该方法未能从图像退化过程的原因入手进行补偿，因此它只能改善视觉感受而不能获得很好的透雾效果。所以，真正的数字透雾是基于图像复原来实现的，也就是我们通常所说的“算法透雾”。

　　基于图像复原的方法主要有以下几类：滤波方法、最大熵方法与图像退化函数估计法等。滤波方法如卡尔曼滤波方法，整体而言计算量较大。最大熵法能获得较高的分辨率但是其非线性、计算量大、数值求解困难。图像退化函数估计法大多依据一定的物理模型来设计，需要在不同的时间点采集多幅图像作为参考图像，以便确定物理模型中的多个参数，而最终求解得到无雾状态下的结果图像。

　　图3 基于图像增强透雾和基于图像复原透雾效果差异

　　透雾算法也是当前安防行业有实力的厂家透雾产品的核心竞争点。以海康威视为例，在充分分析透雾理论的优势与不足，并进行深入的研究探索后，海康威视结合安防监控领域的视频图像透雾的特殊要求，开发了一种实时视频透雾技术。该技术基于大气光学原理，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，获得准确、自然的透雾图像，称之为“SSD算法透雾”。