透霧攝像機(jī)讓世界更清晰
透霧攝像機(jī)讓世界更清晰
近些年來，伴隨城市的快速發(fā)展帶來了一系列的環(huán)境污染，比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒等等，這些污染源混合便形成了“霧霾天氣”。在霧霾天氣下，大部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的圖像色彩將會(huì)暗淡、其對(duì)比度也會(huì)變低，因此會(huì)導(dǎo)致一些重要目標(biāo)的細(xì)節(jié)淹沒在霧氣中難以發(fā)現(xiàn)，這就會(huì)導(dǎo)致視頻監(jiān)控系統(tǒng)正常功能發(fā)揮受到影響。
盡管霧霾這么嚴(yán)重，走在凜冽的寒風(fēng)里可能都找不到回家的路了，但是交警系統(tǒng)為什么還在可持續(xù)創(chuàng)收呢?這個(gè)問題讓很多司機(jī)百思不得其解。
因此，今天小編帶你來扒一扒交警的這款黑科技產(chǎn)品--透霧攝像機(jī)。
一、透霧攝像機(jī)的透霧原理
自然光由波長不同的光波組合而成，人眼可見范圍大致為390nm-780nm，波長從長到短分別對(duì)應(yīng)了紅橙藍(lán)綠青橙紫七種顏色，其中波長小于390nm的叫做紫外線，波長大于780nm的叫做紅外線。霧氣、煙塵等空氣中的小顆粒對(duì)光線有阻擋作用，使光線反射而無法通過，所以只能接收可見光的人眼是看不到煙塵霧氣后門的物體的。而波長越長衍射能力越強(qiáng)，即繞過阻擋物的能力越強(qiáng)，而紅外線因?yàn)閾碛休^長的波長，在傳播時(shí)受氣溶膠的影響較小，可穿過一定濃度的霧靄煙塵，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確聚焦，這就是光學(xué)透霧的依據(jù)。
實(shí)現(xiàn)透霧的三個(gè)要素：
在不可見光的范圍內(nèi)，有一頻率的光可以穿透霧氣，但是由于起波長不同，所以需要在攝像機(jī)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)行從新設(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。
( 1)具有色差補(bǔ)償?shù)溺R頭
想要得到較好的透霧效果，鏡頭的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為了保證可見光成像系統(tǒng)透霧前后都能得到理想的圖像，鏡頭必須保證在可見光和近紅外波段都有很高的透過率，且兩個(gè)波段切換過程中對(duì)色差進(jìn)行修正保證切換后不需要再調(diào)節(jié)焦距。
普通鏡頭透過光譜的中心波長在500～600 m之間，透霧系統(tǒng)中的鏡頭需要在500～600 nm與780～900 nm都能得到很高的透過率，因此鏡頭采用了多層鍍膜技術(shù)，將鏡頭500～900衄波段的透過率全大于80%。從原理上，自然是可利用的近紅外波段越寬越好，但是受限于鏡頭光路設(shè)計(jì)的難度與CCD的感光能力，目前安防業(yè)內(nèi)的鏡頭已知能利用的*長紅外波段為1100nm。
(2)近紅外靈敏度高的CCD
光譜從可見光波段至近紅外波段頻響曲線都好的超高靈敏度CCD攝像機(jī)是優(yōu)良系統(tǒng)的必要條件，這樣只用一臺(tái)攝像機(jī)，通過變換濾光片的方法，便可達(dá)到可見光波段和近紅線波段的分開使用，以利于用可見光波段來提高圖像的清晰程度和利用近紅外波段穿透薄霧的本領(lǐng)來增加觀察距離的目的。
(3)黑電平拉伸的圖像處理
海洋和城市上空水蒸氣和固體微粒的散射造成了能見距離內(nèi)遠(yuǎn)處的色彩平淡、灰暗和白光遠(yuǎn)距離成像超越不了能見距離，濾光鏡的使用無疑起了不小的作用，但要達(dá)到人們對(duì)遠(yuǎn)距離觀察圖像越清晰越好，距離越遠(yuǎn)越好的使用要求。必須采用電子處理技術(shù)，進(jìn)一步將這個(gè)由散射引起的像灰白色薄膜干擾信號(hào)濾掉，再把有用的白光或黑白信號(hào)進(jìn)行處理，便能獲得遠(yuǎn)距離物體的優(yōu)良圖像信號(hào)。
二、透霧技術(shù)主要分為四種：
光學(xué)透霧
一般的可見光無法穿透云霧和煙塵，但近紅外線可以穿透一定濃度的霧靄煙塵，光學(xué)透霧就利用近紅外線可以繞射微小顆粒的原理，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速聚焦。技術(shù)的關(guān)鍵主要在鏡頭和濾光片。通過物理的方式，利用光學(xué)成像的原理提升畫面清晰度。缺點(diǎn)是只能得到黑白監(jiān)控畫面。
算法透霧
算法透霧技術(shù)，也稱為視頻圖像增透技術(shù)，一般指將因霧和水氣灰塵等導(dǎo)致朦朧不清的圖像變得清晰，強(qiáng)調(diào)圖像當(dāng)中某些感興趣的特征，抑制不感興趣的特征，使得圖像的質(zhì)量改善，信息量得到增強(qiáng)。
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)**難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
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