1. Absztrakt

Ez a cikk a technikai elveket, a megvalósítási módokat ismerteti.

2. Műszaki alapelvek

2.1 Optikai páramentesítés

A természetben a látható fény különböző hullámhosszú fények kombinációja, amelyek 780 és 400 nm között mozognak.

2.1. ábra Spektrogramok

A különböző hullámhosszú fény különböző tulajdonságokkal rendelkezik, és minél hosszabb a hullámhossz, annál jobban átható. Minél hosszabb a hullámhossz, annál nagyobb a fényhullám áthatoló ereje. Ez az a fizikai elv, amelyet az optikai ködérzékelés alkalmaz, hogy tiszta képet kapjon a céltárgyról füstös vagy ködös környezetben.

2.2 Elektronikus páramentesítés

Az elektronikus páramentesítés, más néven digitális páramentesítés, a kép másodlagos feldolgozása egy olyan algoritmus által, amely kiemeli a képen az objektum bizonyos érdekességeit, és elnyomja a nem érdekeseket, ami jobb képminőséget és jobb képeket eredményez.

3. Megvalósítási módszerek

3.1 Optikai páramentesítés

3.1.1 Sávválasztás

Az optikai páramentesítést leggyakrabban a közeli infravörös sávban (NIR) használják, hogy biztosítsák a behatolást, miközben kiegyensúlyozzák a képalkotási teljesítményt.

3.1.2 Érzékelő kiválasztása

Mivel az optikai ködképzés a NIR sávot használja, a kamera érzékelőjének kiválasztásakor különös figyelmet kell fordítani a kamera NIR sávjának érzékenységére.

3.1.3 Szűrő kiválasztása

Az érzékelő érzékenységi jellemzőinek megfelelő szűrő kiválasztása.

3.2 Elektronikus páramentesítés

Az elektronikus páramentesítő (digitális páramentesítő) algoritmus egy fizikai ködképződési modellen alapul, amely a köd koncentrációját a szürkeség mértékével határozza meg egy helyi területen, így tiszta, homálymentes képet kap. Az algoritmikus párásítás alkalmazása megőrzi a kép eredeti színét, és jelentősen javítja a párásító hatást az optikai ködösítésen felül.

4. Teljesítmény-összehasonlítás

A videó megfigyelő kamerákban használt lencsék többsége többnyire rövid gyújtótávolságú lencsék, amelyeket elsősorban nagy, széles látószögű jelenetek megfigyelésére használnak. Az alábbi képen látható (a hozzávetőleges 10,5 mm-es gyújtótávolságról készült).

4.1 ábra Széles nézet

Ha azonban ráközelítünk, hogy egy távoli tárgyra fókuszáljunk (körülbelül 7 km-re a fényképezőgéptől), a kamera végső teljesítményét gyakran befolyásolhatja a légköri nedvesség vagy az apró részecskék, például a por. Ahogy az alábbi képen is látható (240 mm-es hozzávetőleges gyújtótávolságról készült). A képen a távoli dombokon láthatjuk a templomokat és pagodákat, de az alattuk lévő dombok lapos szürke tömbnek tűnnek. A kép általános érzete nagyon homályos, a széles nézet átlátszósága nélkül.

4.2. ábra Páramentesítés KI

Amikor bekapcsoljuk az elektronikus páramentesítő módot, enyhe javulást tapasztalunk a kép tisztaságában és átlátszóságában az elektronikus páramentesítő mód bekapcsolása előtti állapothoz képest. Ahogy az alábbi képen is látható. Bár a templomok, pagodák és dombok mögött még mindig kissé homályosak, legalább az elülső domb visszanyerte eredeti megjelenését, beleértve a távolabbi nagyfeszültségű villanyoszlopokat is.

4.3 ábra Elektronikus páramentesítés

Ha bekapcsoljuk az optikai párásítási módot, a képstílus azonnal drámaian megváltozik. Bár a kép színesről fekete-fehérre változik (mivel a NIR-nek nincs színe, a gyakorlati mérnöki gyakorlatban csak a NIR által visszavert energiát tudjuk felhasználni a képhez), a kép tisztasága és áttetszősége jelentősen javul, sőt a növényzet is. a távoli dombokon sokkal tisztábban és háromdimenziósabban jelenik meg.

4.4. ábra Optikai páramentesítés

Az extrém jelenetteljesítmény összehasonlítása.

A levegő eső után annyira tele van vízzel, hogy normál körülmények között nem lehet átlátni rajta a távoli tárgyakat, még bekapcsolt elektronikus páramentesítő mód mellett sem. Csak ha az optikai ködvédelem be van kapcsolva, akkor a távolban (kb. 7 km-re a kamerától) látszanak templomok és pagodák.

4.5 ábra E-páramentesítés

4.6. ábra Optikai páramentesítés