1. Abstrakti

Tässä artikkelissa kuvataan tekniset periaatteet ja toteutustavat.

2. Tekniset periaatteet

2.1 Optinen huurteenpoisto

Luonnossa näkyvä valo on yhdistelmä valon eri aallonpituuksia, jotka vaihtelevat välillä 780-400 nm.

Kuva 2.1 Spektrogrammit

Valon eri aallonpituuksilla on erilaisia ​​ominaisuuksia, ja mitä pidempi aallonpituus, sitä läpäisevämpi se on. Mitä pidempi aallonpituus, sitä suurempi valoaallon läpäisykyky. Tämä on optisen sumuntunnistuksen fyysinen periaate, jolla saadaan aikaan selkeä kuva kohteena olevasta kohteesta savuisessa tai sumuisessa ympäristössä.

2.2 Elektroninen huurteenpoisto

Elektroninen huurteenpoisto, joka tunnetaan myös nimellä digitaalinen huurteenpoisto, on kuvan toissijainen prosessointi algoritmilla, joka korostaa tietyt kohteen kiinnostavat piirteet kuvassa ja vaimentaa ne, jotka eivät ole kiinnostavia, mikä parantaa kuvanlaatua ja parempia kuvia.

3. Toteutusmenetelmät

3.1 Optinen huurteenpoisto

3.1.1 Kaistan valinta

Optista huurteenpoistoa käytetään yleisimmin lähi-infrapunakaistalla (NIR), jolla varmistetaan läpäisy ja tasapainotetaan kuvantamissuorituskykyä.

3.1.2 Anturin valinta

Koska optinen sumutus hyödyntää NIR-kaistaa, kameran anturin valinnassa on kiinnitettävä erityistä huomiota kameran NIR-kaistan herkkyyteen.

3.1.3 Suodattimen valinta

Oikean suodattimen valitseminen vastaamaan anturin herkkyysominaisuuksia.

3.2 Elektroninen huurteenpoisto

Elektroninen huurteenpoisto (Digital Defogging) -algoritmi perustuu fyysiseen sumunmuodostusmalliin, joka määrittää sumun pitoisuuden paikallisen alueen harmaasäteen mukaan ja palauttaa näin selkeän, sameattoman kuvan. Algoritmisen sumutuksen käyttö säilyttää kuvan alkuperäisen värin ja parantaa merkittävästi optisen sumutuksen päällä olevaa huurtumista.

4. Suorituskyvyn vertailu

Suurin osa videovalvontakameroissa käytetyistä linsseistä on enimmäkseen lyhyen polttovälin objektiiveja, joita käytetään pääasiassa suurten kohtausten tarkkailuun laajalla katselukulmalla. Kuten alla olevassa kuvassa (Otettu likimääräisestä 10,5 mm:n polttovälistä).

Kuva 4.1 Laajakuva

Kuitenkin, kun zoomaamme tarkentamaan kaukaiseen kohteeseen (noin 7 km:n päässä kamerasta), ilman kosteus tai pienet hiukkaset, kuten pöly, voivat usein vaikuttaa kameran lopputulokseen. Kuten alla olevassa kuvassa (Otettu likimääräisestä 240 mm:n polttovälistä). Kuvassa näemme temppeleitä ja pagodeja kaukaisilla kukkuloilla, mutta niiden alla olevat kukkulat näyttävät litteältä harmaalta lohkolta. Kuvan yleistunnelma on erittäin sumea, ilman laajakuvan läpinäkyvyyttä.

Kuva 4.2 Sumunpoisto POIS

Kun laitamme sähköisen huurteenpoistotilan päälle, näemme hieman parannusta kuvan selkeydessä ja läpinäkyvyydessä verrattuna ennen elektronisen huurteenpoistotilan käyttöönottoa. Kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Vaikka temppelit, pagodit ja kukkulat takana ovat vielä hieman utuisia, ainakin edessä oleva kukkula tuntuu palautuneen normaaliksi, mukaan lukien korkeajännitteiset sähköpylväät kauempana.

Kuva 4.3 Elektroninen huurteenpoisto

Kun kytkemme optisen huurtumisen tilan päälle, kuvan tyyli muuttuu välittömästi dramaattisesti. Vaikka kuva muuttuu värillisestä mustavalkoiseksi (koska NIR:llä ei ole väriä, käytännössä voimme käyttää vain NIR:n heijastaman energian määrää kuvaan), kuvan selkeys ja läpikuultavuus paranevat huomattavasti ja jopa kasvillisuus. kaukaisilla kukkuloilla näkyy paljon selkeämmin ja kolmiulotteisemmin.

Kuva 4.4 Optinen huurteenpoisto

Extreme kohtauksen suorituskyvyn vertailu.

Ilma on sateen jälkeen niin täynnä vettä, että sen läpi on mahdotonta nähdä normaaleissa olosuhteissa edes elektronisen huurteenpoistotilan ollessa päällä. Temppeleitä ja pagodeja näkyy kaukaa (noin 7 km:n päässä kamerasta) vain, kun optinen sumutus on käytössä.

Kuva 4.5 E-sumunpoisto

Kuva 4.6 Optinen huurteenpoisto