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攝像機“透霧技術”讓監控不再“霧里看花”

責任編輯:一三

2013-12-09 14:16:44

來源:企業網D1Net

原創

12月6日,浙江省杭州市再次被大霧籠罩,“霧里看花”再度上演,許多車主上班路上不得不打開雙跳燈,減緩車速。據中央氣象臺6日早上9點發布的消息,杭州空氣質量指數為203,屬重度污染。

12月6日,浙江省杭州市再次被大霧籠罩,“霧里看花”再度上演,許多車主上班路上不得不打開雙跳燈,減緩車速。據中央氣象臺6日早上9點發布的消息,杭州空氣質量指數為203,屬重度污染。

就在四天前的12月2日上午十時,上海空氣質量指數(AQI)達316,為六級嚴重污染。遼寧、上海、南京、杭州等地區中小學不得不緊急停課(取消戶外活動),或主管部門下發相關文件,遇到極端天氣,“學校可自行決定”。

這般霧氣為何如此之重?路口的攝像機是否也是“霧里看花”,陷入一片“朦朧之美”?

中新網:12月4日,南京長江大橋南引橋

新華社:12月4日,一名交警佩戴口罩在寧波街頭執勤

《揚子晚報》:霧霾致南京天空出現一大一小兩個“太陽”

監控圖像專家眼中的“霧氣”

一般認為,大氣介質主要由空氣分子、水汽和氣溶膠組成。氣溶膠是懸浮在氣體中的小粒子構成的彌散系。某些粒子具有高吸濕性,起到水汽凝結中心的作用,其大小與環境相對濕度、水汽供應和由碰撞而發生凝聚的程度有關。由于大氣中各種顆粒的大小、類型以及聚集程度的不同產生晴(Clearness)、霾(Haze),霧(Fog),云(Cloud)、雨(Rain)等各種天氣。

據海康威視公開分析資料顯示,在晴朗的天氣條件下,從物體表面反射的光線基本不會受大氣中各種成分的影響發生散射、吸收、反射等現象,能夠直接到達成像設備,獲得清晰無霧圖像。在有霧天氣下,從物體表面反射的光線在到達成像設備的過程中會受到空氣中懸浮顆粒的影響。氣溶膠粒子是霧霾形成的主要因素,也是圖像質量產生退化的根本原因。

安防產品現已應用于各種復雜場景、惡劣天氣,全天候實時監控對產品的便攜性與功耗、處理效果、處理的自適應性等方面都提出了較為苛刻的要求。良好的視頻透霧技術應當在大氣透射模型的基礎上融合圖像增強與圖像復原的技術優勢,從而能夠獲得較為理想的圖像效果并被實際工程化引用。

海康威視實時視頻透霧技術

海康威視(股票代碼:002415)是全球領先的安防產品及行業解決方案提供商,在近萬名員工中,從事研發人員約有3000人。2013年,海康威視位居全球視頻監控第1位,全球安防50強第4位、亞洲第1位,在視頻監控領域擁有344項專利,2萬多種產品。

2013年5月2日,在接受浙江衛視《新聞聯播》節目采訪時,程瑋表示,海康威視視頻透霧技術實際上是采用了大氣透射的模型,對圖像的色彩、還原度、景深等進行濾波處理,使圖像對比度更高、景深更好,清晰度也會更好。“透霧攝像頭為城市瞭望沿海水域、治安監控等領域帶來了畫質的大幅提升,產品投放后一直保持著大幅度的增長。”

目前已知的透霧算法大致可以分為兩大類:一種是非模型的圖像增強方法,通過增強圖像的對比度,滿足主觀視覺的要求來達到清晰化的目的;另一種是基于模型的圖像復原方法,它考查圖像退化的原因,將退化過程進行建模,采用逆向處理,以最終解決圖像的復原問題。

海康威視結合安防監控領域的視頻圖像透霧的特殊要求,開發了一種實時視頻透霧技術。該技術基于大氣光學原理,區分圖像不同區域景深與霧濃度進行濾波處理,獲得準確、自然的透霧圖像。

該實時視頻透霧技術能夠根據霧況的變化自動調整從而適應各種場景應用,避免出現近景透霧過度發黑而遠景模糊的情況;同時兼顧了實現的效率與復雜度,保證了整個透霧的實時性與可工程化。

同時,這項實時視頻透霧技術不但可以有效去除霧氣帶來的影響,而且能夠避免對某些場景的過渡處理導致的色彩誤差,以及霧氣過度去除帶來的不真實感。如下圖,其中a是包含薄霧的圖像,b是傳統透霧方法的效果,c則是實時透霧技術處理后的效果。可以看到,由于霧氣本身不厚,傳統透霧方法b中由于缺乏自適應能力,紅框內出現了發黑及色彩失真現象,c中的紅框內圖像效果則自然真實。

基于傳統去霧方法與實時透霧技術效果對比

實時視頻透霧圖像與原始圖像的對比

鏡頭透霧效果圖

對付霧霾的8條健康建議

《都市快報》整理了8條健康建議,小編摘錄下來,供讀者借鑒。

1.老年人沒事別出門

雖說室內外的空氣是流通的,但因為機動車尾氣的排放,馬路上的空氣污染肯定要比小區里嚴重。減少出門是自我保護最有效的辦法,尤其是有心腦血管疾病、呼吸疾病的病人,還有身體免疫力較弱的兒童和老人。

2.鍛煉肯定比不鍛煉好,但不要晨練要午練

冬天是一年里空氣質量最差的時候。而一天當中,早上和傍晚上下班高峰這段時間,又是一天中空氣最差的時候。特別是早上,空氣濕度相對較大,PM2.5不易擴散,容易形成氣溶膠(所謂“氣溶膠”,就是水包裹著顆粒物質,凝結在一起),加上機動車尾氣的排放,空氣質量不太好。

3.哮喘和鼻炎病人出門戴口罩

說實話,現在你在馬路上看到的口罩基本上都不能阻擋PM2.5,雖然不能阻擋PM2.5,但可以阻擋PM4以上的顆粒;普通的紗布、棉布口罩可以阻擋PM5以上的顆粒。吸入嘴巴或喉嚨的顆粒越少,得病的幾率也會減少。

4.開車時把窗戶關上

馬路上的污染最嚴重,所以開車時最好關閉車窗。

5.上班到單位、下班到家里,記得洗手洗臉漱口洗鼻子

PM2.5顆粒還會以氣溶膠的方式沾到我們的皮膚上,特別是最近天氣干燥,很多人出門前都會擦潤膚霜或潤唇膏,更容易沾染空氣中的細菌或其它有害顆粒物。如果不及時清洗,特別是嘴唇上的臟東西就會在喝水、舔嘴唇時吃進去,刺激喉嚨。

6.有條件的買個有HEPA網的空氣凈化器

空氣凈化器這兩年一到冬天就賣得蠻好,但不是所有的空氣凈化器都能有效對付PM2.5。建議買含有高效空氣微粒過濾器的空氣凈化器(含有HEPA網),這種凈化器對攔截PM2.5有一定效果。

7.多喝水多吃些潤肺的食物

可以多喝銀耳、雪梨等潤肺的食物,這可以使人體保持濕潤,津液充足,在較淺的呼吸道和消化道阻擋顆粒物質。多喝水也有同樣的效果。

8.咽喉干癢吃點薄荷潤喉糖

霧霾天在外面久了,嗓子很容易不舒服,比較多的是干癢。吃點含有薄荷、冰片的潤喉糖,可以使充血的咽喉清涼,緩解咳嗽不適。不過不要吃太甜的潤喉糖,糖分太高,會有黏膩感。

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