去年，柴静的一份“穹顶之下”的调研，让人们忽然意识到了中国雾霾天气的严重性。据统计，2014年12月初，中国近半国土不同程度出现雾霾天气。大雾霾天气给市民外出带来了严重不便。因此由于雾霾天气导致的交通事故也时常发生，对交通监控产生了严重的影响。雾霾天气致使户外监控视频质量明显降低，不仅图像色彩暗淡、对比度大大降低，一些重要目标的细节更是难以辨识。

 

　　透雾技术的原理

 

　　目前，摄像机透雾技术有光学透雾和数字透雾两种。

 

　　光学透雾主要运用红外技术，透雾效果相对来说要好些。自然光由波长不同的光波组合而成，人眼可见范围大致为390nm-780nm，波长从长到短分别对应了红橙黄绿青蓝紫七种颜色，其中波长小于390nm的叫做紫外线，波长大于780nm的叫做红外线。

 

　　雾气、烟尘等空气中的小颗粒对光线有阻挡作用，使光线反射而无法通过，所以只能接收可见光的人眼是看不到烟尘雾气后面的物体的。而波长越长衍射能力越强，即绕过阻挡物的能力越强，而红外线因为拥有较长的波长，在传播时受气溶胶的影响较小，可穿过一定浓度的雾霭烟尘，实现准确聚焦，这就是光学透雾的依据，与此同时还需要对摄像机进行重新设计，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彩图，所以呈现的图像为黑白颜色。光学透雾主要由镜头实现，高清透雾镜头一般在大电动变倍镜头上才能实现，价格昂贵，大多应用于港口、森林高点等场景。

 

　　数字透雾技术，一般指因雾和水汽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。归结起来，仍然是传统的两类：一类是图像增强，另一类是图像复原。图像增强方法是从图像呈现的低亮度和低对比度的特征考虑，按照特定需要突出图像中的某些信息，削弱或去除某些不需要的信息来完成的。图像复原是从基于物理模型的天气退化图像复原方法，从物理成因的角度对大气散射作用进行建模分析，实现场景复原。在复原过程中，一般先利用各种先验知识估计模型中的参数，最后求解方程从而计算出清晰的图像。两种方法相较，基于复原去雾算法从原理上实现去雾，对雾的估计更准确，能够真实地还原雾前的清晰图像，针对性强，得到的去雾效果自然，一般不会有信息的损失。数字透雾是在摄像机ISP或者后端软件上实现，给予人类视觉感知模型设计的后端图像复原技术，以低成本易部署等特点广泛应用于城市监控中。目前市场上的数字透雾处理技术已相对较成熟。

 

　　透雾摄像机的优势

 

　　透雾能力强

 

　　透雾技术能够根据不同的景深准确的去除相应程度的雾气，通过图1、2我们可以看出。

 

　　通透性好

 

　　经过透雾技术处理后的图像很通透，有较好的对比度。

 

　　细节保留程度高

 

　　透雾技术中包含保持细节的特殊处理，因此透雾后的图像能把原来隐藏在雾气后的细节信息继续保留甚至部分增强，这也是其它方法难以达到的。

 

　　色彩的饱和度高、还原能力强

 

　　透雾技术不会改变图像的色调而仅仅是增加其色彩的饱和度，其它透雾方法则可能出现色调失真的问题。

 

　　不会引起图像偏暗现象

 

　　透雾技术由于包含有亮度提升性能，不会出现结果图像偏暗的现象。其他方法则可能引起对比度降低的问题。

 

　　透雾摄像机存在哪些问题

 

　　虽然光学透雾的图像效果甚佳，但由于不能保留色彩信息，无法满足城市监控对细节的要求，光学透雾是在镜头上实现的，而这种镜头需要很精密的工艺才能制作完成，所以市面上透雾的摄像机(含镜头)价格昂贵，故很少普及应用于城市监控之中。

 

　　目前的数字透雾技术相对比较成熟，市面上的透雾摄像机一般是基于DSP处理芯片的图像增强算法，从操作层面上看，处理的智能化程度都是比较高的。由于安防厂家众多，研发实力也参差不齐，目前能够实现这种图像处理算法的厂家并不是很多;从市场经济的角度来看，该现状对透雾摄像机的推广十分不利。

 

　　虽然智能化算法的确在很大程度上解决了图像模糊不清的视觉处理需求，不过，我们也还需理智地认识到，并不是每一款透雾摄像机都能自如应对雾霾环境，有些摄像机虽然有透雾效果，但画质并不理想，环境雾霾稍微浓一点，就有可能处理过度，造成画面色彩不协调。如此一来，客户对透雾摄像机的效果就产生了质疑，从而导致透雾摄像机的普及受到阻碍。

 

　　透雾摄像机的应用

 

　　透雾摄像机遵循安防市场的发展，在各个领域都有着突出的作用，尽管透雾摄像机的用途相对特殊，以前都会应用在森林等空旷地区，由于天气变化无常，目前在城市道路中使用也不足为奇。

 

　　透雾摄像机大多应用于森林、江河、国境海岸、机场等地区，随着我国平安城市建设力度的不断加大，在城镇道路、车载透雾、城镇取水口等地方也有广泛的应用。随着用户对监控需求的不断提升，透雾摄像机以其良好的透雾效果赢得市场好评。透雾摄像机的市场规模在不断扩大，按照目前测算的结果，透雾摄像机每年会有超过10万台以上的市场需求。

 

　　透雾摄像机之所以能够在市场上占得一席之地，离不开DSP数字信号处理器，更离不开良好的CCD图像处理器与专业镜头设备生产商的努力。透雾摄像机的诞生就是为了要实现更清晰的监控效果，所以谁拥有百万高清镜头技术谁才能拥有话语权，这种新技术使得镜头的适应范围更广。IP时代来临，透雾摄像机已经做好了全部准备。

 

　　除了上述的“透视”技术外，目前也有部分安防厂商针对透雾功能研发除了相应的对策。“透雾清晰化增强引擎技术”或许能够让更多的安防人关注，它根据监控画面白雾情况下进行特殊数字运算，并采用专用芯片对图像进行处理，将图像画面的白雾去除，从而还原出清晰、亮丽的画面。

 

　　无论采用何种技术，无论使用哪种实现方式，我们的目标就是在应对雾霾天气时，监控摄像机能够更好地“透视”到想要的画面，同时能够保证图像清晰度，以实现高清的需求。随着科技的进步，或许在不久的将来有更先进的技术应对雾霾天气，但是当下的透雾摄像机绝对是雾霾天气的克星，能够满足市场的需求。

 

　　透雾摄像机的发展前景

 

　　透雾摄像机遵循安防市场的发展，在各个领域都将起到不可小觑的作用。尽管它的用途相对特殊，一般应用在森林等空旷地区，但由于近几年天气变化无常，雾霾持续时间增长、分布范围扩大，目前在城市道路中使用也不足为奇。在森林防火、海事等领域的需求量增幅较大。随着我国平安城市建设力度的不断加大，在城镇道路、车载透雾、城镇取水口等地方也有广泛的应用。再加上用户对监控需求的不断提升，透雾摄像机的市场规模也在不断的扩大。按照目前测算的结果，透雾摄像机每年都会有超过10万台以上的市场需求。

 

　　就目前的形式来看，在与雾霾的长期斗争中，透雾摄像机任重而道远。目前就有许多安防企业纷纷推出透雾摄像机，尽管市场应用需求不尽相同，但是整体结构和实现的功能大致相同。相信随着摄像机透雾技术的不断完善，视频监控将能在雾霾笼罩的天气下正常工作，为维护社会稳定发挥关键作用。

 

　　根据透雾摄像机现在的技术现状，其中未来的发展主要是以下几个领域：

 

　　透雾成像质量的进一步提升：现在的透雾摄像机还只能穿透薄雾，对浓雾及后的云层无法穿透，随着技术的进步，新的算法、新的零件将带来性能的进一步提升。

 

　　透雾摄像机市场的细分：未来应对不同的客户将会有不同的特殊透雾摄像机，比如应用在快球上的一体化透雾摄像机(可大大降低快球表面清洁的维护量)、高清透雾摄像机、微型透雾摄像机等。透雾摄像机的家族成员越来越多。

 

　　应用普及化：随着成本的不断降低，民用市场将被开启，那是透雾摄像机市场将迎来更大的增长。