剛踏入2013年，全國(guó)三分之一的地區(qū)步入了霧霾天氣，截止到1月14日，我國(guó)中東部地區(qū)霧霾天氣依然持續(xù)，其中華北平原地區(qū)、黃淮、江淮、江漢、江南及華南北部、西南地區(qū)東部等地能見度不足1000米，部分地區(qū)能見度不足200米。據(jù)悉，連日來的大霧天氣形成了巨大的污染帶，從北京、天津到石家莊，從鄭州、南通到貴陽，空氣污染指數(shù)持續(xù)上升，全國(guó)74個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)城市近半數(shù)嚴(yán)重污染，北京城區(qū)PM2.5一度逼近1000。巨大的霧霾籠罩在中國(guó)上空，遮蔽了視線，嚴(yán)重影響著各地居民的正常生活及交通運(yùn)輸暢通。

　　PM2.5作為空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)成為衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)，主要是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，其對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。當(dāng)前的霧霾天氣中，包含的液滴和固體小顆粒不僅危害人體健康，而且引起容易導(dǎo)致交通事故頻發(fā)，同時(shí)也使得戶外監(jiān)控視頻質(zhì)量明顯下降。據(jù)相關(guān)技術(shù)人員介紹，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。如何去除視頻中遮擋的霧氣等雜物，提高視頻成像清晰度，成為當(dāng)前戶外視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的技術(shù)，尤其是當(dāng)前智能交通網(wǎng)的建設(shè)下，對(duì)這一要求更加迫切。

　　一、霧霾促使視頻監(jiān)控圖像質(zhì)量退化

　　視頻監(jiān)控行業(yè)資深媒體人表示，大氣介質(zhì)主要由空氣分子、水汽和氣溶膠組成。而氣溶膠是懸浮在氣體中的小粒子構(gòu)成的彌散系;某些粒子具有高吸濕性，可以達(dá)到水汽凝結(jié)，這樣根據(jù)大氣中各種顆粒的大小、類型以及聚集程度的不同而導(dǎo)致不同的天氣;大霧天氣，是空氣中所含顆粒較多，隨著水汽凝結(jié)，逐漸形成。 然而，大霧天氣下，物體表面反射的光在到達(dá)成像設(shè)備的過程中會(huì)受到空氣懸浮顆粒的影響，從而使得設(shè)備無法獲得清晰圖片。

　　空氣中所含氣溶膠粒子是霧霾形成的主要因素，也是圖像質(zhì)量產(chǎn)生退化的根本原因，其對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要影響有以下幾個(gè)方面：

　　(1)氣溶膠粒子對(duì)光線有散射作用，散射損失使“透射光”強(qiáng)度衰減，造成了圖像的對(duì)比度下降。

　　(2)由于氣溶膠粒子的非均勻性，使球面波畸變成非球面波，導(dǎo)致圖像變模糊，邊緣和細(xì)節(jié)降低。

　　(3)氣溶膠粒子的粒徑較大，粒子的自身成像不容忽視，可以近似理解成“噪聲”。

　　(4)氣溶膠粒子對(duì)成像光線的散射部分會(huì)因?yàn)槎啻紊⑸涞淖饔茫驮械那跋蛏⑸洳糠织B加在一起成像，產(chǎn)生一定的模糊。

　　二、當(dāng)前透霧技術(shù)解析

　　據(jù)了解，當(dāng)前已知的透霧算法有三種類，其中一種是非模型的圖像增強(qiáng)方法，另一種是基于模型的圖像復(fù)原方法，第三種是實(shí)時(shí)視頻透視技術(shù)。以上三種方法，一個(gè)是通過增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，滿足主觀視頻的要求來達(dá)到清晰，一個(gè)是通過逆向建模方式復(fù)原圖像，第三個(gè)則是基于大氣光學(xué)原理，區(qū)分圖像不同區(qū)域景深與霧濃度進(jìn)行濾波處理，從而獲得圖像。據(jù)相關(guān)人士介紹，基于增強(qiáng)的方法能夠提高圖像的對(duì)比，從而增強(qiáng)感興趣區(qū)域來提升可識(shí)別度，然而，這種方法未能采用補(bǔ)償行為，因此其只能增強(qiáng)視覺感知，對(duì)圖像進(jìn)行優(yōu)化，而不能逆向透視觀察。

　　據(jù)中國(guó)安防網(wǎng)編輯了解，當(dāng)前圖像復(fù)原方法目前有多種方式，而最有影響的莫過于濾波法、最大熵法和圖像退化函數(shù)估計(jì)法;其前兩種方法的計(jì)算量大，求值相當(dāng)困難。圖像退化函數(shù)估計(jì)法，則通過物理建模方式，先采集物理外形圖像作為參考，最終確定物理模型參數(shù)，當(dāng)霧天來臨的時(shí)候就可以憑借之前物理建模的參數(shù)，判斷出該物體在無霧的狀態(tài)下的圖像，從而讀取出來。實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)，是海康威視結(jié)合安防監(jiān)控領(lǐng)域的視頻圖像透霧的特殊要求而研發(fā)的;其能夠根據(jù)具體的情況自動(dòng)調(diào)整，避免了近景透霧過度發(fā)黑而遠(yuǎn)景模糊的情況。

　　據(jù)海康威視相關(guān)人士介紹，實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)存在著，透霧能力強(qiáng)、通透性好、細(xì)節(jié)保留程度高、色彩飽和度高、還原能力強(qiáng)、不會(huì)引起圖像偏暗現(xiàn)象和應(yīng)用范圍廣的優(yōu)勢(shì)。

　　三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的透視技術(shù)應(yīng)用

　　目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的透視技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在透霧攝像機(jī)方面。透霧攝像機(jī)中保留了原始的監(jiān)控技能，同時(shí)又將寬動(dòng)態(tài)和夜視紅外功能及智能化視頻信號(hào)處理技術(shù)，三者完美結(jié)合，組合成一部完整的監(jiān)控?cái)z像機(jī)。

　　透霧攝像機(jī)目前市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊，運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，如，森林、城市道路、江河、國(guó)境海岸、油氣田等諸多方面。同時(shí)，隨著我國(guó)平安城市及智慧城市建設(shè)，對(duì)監(jiān)控視頻需求不斷增加，其中，透霧攝像機(jī)以其良好的透霧技術(shù)備受業(yè)界青睞。據(jù)預(yù)測(cè)，透霧攝像機(jī)每年會(huì)有10萬臺(tái)以上的市場(chǎng)需求，但這個(gè)需求隨著我國(guó)霧霾天氣覆蓋區(qū)域的不斷擴(kuò)大，將會(huì)有大幅度地提高。