1. Resumen

Este artículo describe los principios técnicos y los métodos de implementación.

2. Principios técnicos

2.1 Desempañado óptico

En la naturaleza, la luz visible es una combinación de diferentes longitudes de onda de luz, que van desde 780 a 400 nm.

Figura 2.1 Espectrogramas

Las diferentes longitudes de onda de la luz tienen diferentes propiedades y cuanto más larga es la longitud de onda, más penetrante es. Cuanto mayor sea la longitud de onda, mayor será el poder de penetración de la onda luminosa. Este es el principio físico que aplica la detección óptica de niebla para lograr una imagen clara del objeto objetivo en un ambiente con humo o niebla.

2.2 Desempañado electrónico

El desempañado electrónico, también conocido como desempañado digital, es el procesamiento secundario de una imagen mediante un algoritmo que resalta ciertas características de interés del objeto en la imagen y suprime aquellas que no lo son, lo que resulta en una mejor calidad de imagen e imágenes mejoradas.

3. Métodos de implementación

3.1 Desempañado óptico

3.1.1 Selección de banda

El desempañado óptico se utiliza más comúnmente en la banda del infrarrojo cercano (NIR) para garantizar la penetración y al mismo tiempo equilibrar el rendimiento de la imagen.

3.1.2 Selección de sensores

Como el empañamiento óptico utiliza la banda NIR, se debe prestar especial atención a la sensibilidad de la banda NIR de la cámara al seleccionar el sensor de la cámara.

3.1.3 Selección de filtro

Seleccionar el filtro adecuado para que coincida con las características de sensibilidad del sensor.

3.2 Desempañado electrónico

El algoritmo Electronic Defogging (Defogging Digital) se basa en un modelo físico de formación de niebla, que determina la concentración de niebla por el grado de gris en un área local, recuperando así una imagen clara y libre de neblina. El uso de nebulización algorítmica preserva el color original de la imagen y mejora significativamente el efecto de nebulización además del empañamiento óptico.

4. Comparación de desempeño

La mayoría de los lentes utilizados en las cámaras de videovigilancia son en su mayoría lentes de distancia focal corta, que se utilizan principalmente para monitorear escenas grandes con ángulos de visión amplios. Como se muestra en la siguiente imagen (tomada de una distancia focal aproximada de 10,5 mm).

Figura 4.1 Vista amplia

Sin embargo, cuando hacemos zoom para enfocar un objeto distante (aproximadamente a 7 km de la cámara), la salida final de la cámara a menudo puede verse afectada por la humedad atmosférica o partículas diminutas como el polvo. Como se muestra en la siguiente imagen (tomada de una distancia focal aproximada de 240 mm). En la imagen podemos ver los templos y pagodas en las colinas distantes, pero las colinas debajo de ellos parecen un bloque gris plano. La sensación general de la imagen es muy borrosa, sin la transparencia de una vista amplia.

Figura 4.2 Desempañamiento desactivado

Cuando activamos el modo de desempañado electrónico, vemos una ligera mejora en la claridad y transparencia de la imagen, en comparación con antes de que se activara el modo de desempañado electrónico. Como se muestra en la imagen de abajo. Aunque los templos, pagodas y colinas detrás todavía están un poco confusos, al menos la colina en frente parece haber recuperado su apariencia normal, incluidas las torres de alta tensión más adelante.

Figura 4.3 Desempañado electrónico

Cuando activamos el modo de empañamiento óptico, el estilo de la imagen cambia drásticamente de inmediato. Aunque la imagen cambia de color a blanco y negro (dado que NIR no tiene color, en la práctica de ingeniería solo podemos usar la cantidad de energía reflejada por NIR en la imagen), la claridad y translucidez de la imagen mejoran enormemente e incluso la vegetación en las colinas lejanas se muestra de una manera mucho más clara y tridimensional.

Figura 4.4 Desempañado óptico

Comparación del desempeño en escenas extremas.

El aire está tan lleno de agua después de la lluvia que es imposible ver a través de él objetos distantes en condiciones normales, incluso con el modo de desempañamiento electrónico activado. Sólo cuando la niebla óptica está activada se pueden ver templos y pagodas a lo lejos (a unos 7 km de la cámara).

Figura 4.5 E-desempañado

Figura 4.6 Desempañado óptico