1. Sažetak

Ovaj članak opisuje tehničke principe, metode implementacije.

2. Tehnički principi

2.1 Optičko odmagljivanje

U prirodi, vidljiva svjetlost je kombinacija različitih valnih dužina svjetlosti, u rasponu od 780 do 400 nm.

Slika 2.1 Spektrogrami

Različite talasne dužine svetlosti imaju različita svojstva, i što je talasna dužina duža, to je prodornija. Što je duža talasna dužina, veća je prodorna moć svetlosnog talasa. Ovo je fizički princip koji se primjenjuje optičkom detekcijom magle za postizanje jasne slike ciljanog objekta u zadimljenom ili maglovitom okruženju.

2.2 Elektronsko odmagljivanje

Elektronsko odmagljivanje, također poznato kao digitalno odmagljivanje, je sekundarna obrada slike algoritmom koji ističe određene karakteristike objekta od interesa na slici i potiskuje one koje ne zanimaju, što rezultira poboljšanim kvalitetom slike i poboljšanim slikama.

3. Metode implementacije

3.1 Optičko odmagljivanje

3.1.1 Odabir opsega

Optičko odmagljivanje se najčešće koristi u bliskom infracrvenom opsegu (NIR) kako bi se osigurala penetracija uz balansiranje performansi slike.

3.1.2 Odabir senzora

Kako optičko zamagljivanje koristi NIR opseg, posebnu pažnju treba obratiti na osjetljivost NIR opsega kamere pri odabiru senzora kamere.

3.1.3 Odabir filtera

Odabir pravog filtera koji odgovara karakteristikama osjetljivosti senzora.

3.2 Elektronsko odmagljivanje

Algoritam elektronskog odmagljivanja (Digital Defogging) baziran je na fizičkom modelu formiranja magle, koji određuje koncentraciju magle prema stepenu sive u lokalnom području, čime se vraća jasna slika bez magle. Upotreba algoritamskog zamagljivanja čuva originalnu boju slike i značajno poboljšava efekat zamagljivanja na vrhu optičkog zamagljivanja.

4. Poređenje performansi

Većina sočiva koje se koriste u kamerama za video nadzor su uglavnom kratke žižne daljine, koje se uglavnom koriste za praćenje velikih scena sa širokim uglovima gledanja. Kao što je prikazano na slici ispod (preuzeto sa približne žižne daljine od 10,5 mm).

Slika 4.1 Široki pogled

Međutim, kada zumiramo da bismo fokusirali udaljeni objekt (približno 7 km udaljen od kamere), na konačni izlaz kamere često može utjecati atmosferska vlaga ili sitne čestice poput prašine. Kao što je prikazano na donjoj slici (preuzeto sa približne žižne daljine od 240 mm). Na slici možemo vidjeti hramove i pagode na udaljenim brdima, ali brda ispod njih izgledaju kao ravni sivi blok. Ukupni osjećaj slike je vrlo maglovit, bez transparentnosti širokog pogleda.

Slika 4.2 Odmagljivanje ISKLJUČENO

Kada uključimo način elektronskog odmagljivanja, vidimo neznatno poboljšanje u jasnoći i transparentnosti slike, u odnosu na prije uključivanja elektroničkog načina odmagljivanja. Kao što je prikazano na slici ispod. Iako su hramovi, pagode i brda iza njih još uvijek pomalo magloviti, barem se brdo ispred osjeća da je vraćen u svoj normalan izgled, uključujući i stubove za struju visokog napona dalje ispred.

Slika 4.3 Elektronsko odmagljivanje

Kada uključimo optičko zamagljivanje, stil slike se odmah dramatično mijenja. Iako se slika mijenja iz boje u crno-bijelu (Budući da NIR nema boju, u praktičnoj inženjerskoj praksi možemo koristiti samo količinu energije koju reflektira NIR na sliku), jasnoća i prozirnost slike su znatno poboljšane, pa čak i vegetacija na udaljenim brdima je prikazano na mnogo jasniji i trodimenzionalniji način.

Slika 4.4 Optičko odmagljivanje

Poređenje performansi ekstremne scene.

Zrak je nakon kiše toliko pun vode da je nemoguće vidjeti udaljene objekte kroz njega u normalnim uvjetima, čak i uz uključen način elektronskog odmagljivanja. Samo kada je uključeno optičko zamagljivanje, hramovi i pagode se mogu vidjeti u daljini (oko 7 km od kamere).

Slika 4.5 E-defog

Slika 4.6 Optičko odmagljivanje