1. Abstraktne

Selles artiklis kirjeldatakse tehnilisi põhimõtteid ja rakendusmeetodeid.

2. Tehnilised põhimõtted

2.1 Optiline udu eemaldamine

Looduses on nähtav valgus kombinatsioon erinevatest valguse lainepikkustest, mis jäävad vahemikku 780–400 nm.

Joonis 2.1 Spektrogrammid

Valguse erinevatel lainepikkustel on erinevad omadused ja mida pikem on lainepikkus, seda läbitungavam see on. Mida pikem on lainepikkus, seda suurem on valguslaine läbitungimisvõime. See on füüsikaline põhimõte, mida rakendab optiline udutuvastus, et saavutada sihtobjektist selge kujutis suitsuses või uduses keskkonnas.

2.2 Elektrooniline udu eemaldamine

Elektrooniline udude eemaldamine, tuntud ka kui digitaalne udu eemaldamine, on pildi sekundaarne töötlemine algoritmiga, mis tõstab pildil esile teatud objektide huvipakkuvad omadused ja summutab need, mis ei paku huvi, mille tulemuseks on parem pildikvaliteet ja täiustatud kujutised.

3. Rakendusmeetodid

3.1 Optiline udu eemaldamine

3.1.1 Ribavalik

Optilist udueemaldust kasutatakse kõige sagedamini lähi-infrapunaribas (NIR), et tagada läbitungimine ja tasakaalustada kujutise jõudlust.

3.1.2 Anduri valik

Kuna optiline udustamine kasutab NIR-riba, tuleb kaamera anduri valikul pöörata erilist tähelepanu kaamera NIR-riba tundlikkusele.

3.1.3 Filtri valik

Anduri tundlikkuse omadustega sobiva filtri valimine.

3.2 Elektrooniline udu eemaldamine

Elektroonilise udude eemaldamise (digitaalne udude eemaldamise) algoritm põhineb füüsilisel udu moodustumise mudelil, mis määrab udu kontsentratsiooni halli astme järgi kohalikus piirkonnas, taastades nii selge, häguvaba pildi. Algoritmilise udustamise kasutamine säilitab pildi algse värvi ja parandab oluliselt udustamise efekti peale optilise udustamise.

4. Toimivuse võrdlus

Enamik videovalvekaamerates kasutatavatest objektiividest on valdavalt lühikese fookuskaugusega objektiivid, mida kasutatakse peamiselt suurte ja laia vaatenurgaga stseenide jälgimiseks. Nagu on näidatud alloleval pildil (pildistatud ligikaudu 10,5 mm fookuskaugusest).

Joonis 4.1 Laivaade

Kui aga suumime sisse, et fokuseerida kaugel asuvale objektile (umbes 7 km kaugusel kaamerast), võib kaamera lõpptulemust sageli mõjutada õhuniiskus või väikesed osakesed, näiteks tolm. Nagu on näidatud alloleval pildil (pildistatud ligikaudu 240 mm fookuskauguselt). Pildil näeme kaugetel küngastel asuvaid templeid ja pagoode, kuid nende all olevad künkad näevad välja nagu tasane hall plokk. Pildi üldine tunnetus on väga udune, ilma laia vaate läbipaistvuseta.

Joonis 4.2 Udutõrje VÄLJAS

Kui lülitame sisse elektroonilise udu eemaldamise režiimi, näeme pildi selguse ja läbipaistvuse mõningast paranemist võrreldes ajaga enne elektroonilise udutõrjerežiimi sisselülitamist. Nagu on näidatud alloleval pildil. Kuigi templid, pagoodid ja künkad taga on veel veidi hägused, tundub vähemalt ees olev küngas taastatuna oma tavapärases välimuses, sealhulgas eespool asuvad kõrgepinge elektripüloonid.

Joonis 4.3 Elektrooniline udutõrje

Kui lülitame sisse optilise udustamise režiimi, muutub pildi stiil kohe dramaatiliselt. Kuigi pilt muutub värvilisest mustvalgeks (kuna NIR-il pole värvi, saame praktilises inseneripraktikas kasutada pildil ainult NIR-i peegelduvat energiahulka), paraneb oluliselt pildi selgus ja läbipaistvus ning isegi taimestik. kaugetel küngastel on näidatud palju selgemalt ja kolmemõõtmelisemalt.

Joonis 4.4 Optiline udu eemaldamine

Ekstreemse stseeni esituse võrdlus.

Õhk on pärast vihma nii vett täis, et tavatingimustes pole isegi elektroonilise udueemaldusrežiimi korral võimalik sellest läbi näha kaugemate objektideni. Ainult siis, kui optiline udustamine on sisse lülitatud, on kaugel (kaamerast umbes 7 km kaugusel) näha templeid ja pagoode.

Joonis 4.5 E-deudu

Joonis 4.6 Optiline udu eemaldamine