1. Ágrip

Þessi grein lýsir tæknilegum meginreglum, útfærsluaðferðum.

2. Tæknilegar reglur

2.1 Ljósþoka

Í náttúrunni er sýnilegt ljós blanda af mismunandi bylgjulengdum ljóss, allt frá 780 til 400 nm.

Mynd 2.1 Litróf

Mismunandi bylgjulengdir ljóss hafa mismunandi eiginleika og eftir því sem bylgjulengdin er lengri, því meira í gegn er hún. Eftir því sem bylgjulengdin er lengri, því meiri er gegnumstreymiskraftur ljósbylgjunnar. Þetta er eðlisfræðilega meginreglan sem beitt er með sjónþokuskynjun til að ná skýrri mynd af markhlutnum í reyk eða þoku umhverfi.

2.2 Rafræn þokuhreinsun

Rafræn þokuhreinsun, einnig þekkt sem stafræn þokuhreinsun, er aukavinnsla myndar með reikniriti sem undirstrikar ákveðna hluta sem vekur áhuga á myndinni og bælir niður þá sem hafa engan áhuga, sem leiðir til aukinna myndgæða og aukinna mynda.

3. Framkvæmdaraðferðir

3.1 Ljósþoka

3.1.1 Hljómsveitarval

Optísk þokuhreinsun er oftast notuð í nær innrauða bandinu (NIR) til að tryggja skarpskyggni á meðan jafnvægi myndast.

3.1.2 Skynjaraval

Þar sem sjónþoka nýtir NIR-bandið þarf að huga sérstaklega að næmni NIR-bands myndavélarinnar við val á myndavélarskynjara.

3.1.3 Síuval

Velja rétta síuna til að passa við næmiseiginleika skynjarans.

3.2 Rafræn þokuhreinsun

Rafræn defogging (Digital Defogging) reiknirit er byggt á líkamlegu þokumyndunarlíkani, sem ákvarðar styrk þoku með gráu á staðbundnu svæði, og endurheimtir þannig skýra, þoku-lausa mynd. Notkun algrímsþoku varðveitir upprunalega lit myndarinnar og bætir verulega þokuáhrif ofan á sjónþoku.

4. Árangurssamanburður

Flestar linsur sem notaðar eru í myndbandseftirlitsmyndavélar eru að mestu leyti stuttar brennivíddarlinsur, sem eru aðallega notaðar til að fylgjast með stórum atriðum með víðu sjónarhorni. Eins og sést á myndinni hér að neðan (tekið af áætlaðri brennivídd 10,5 mm).

Mynd 4.1 Víðsýni

Hins vegar, þegar við stækkum aðdrátt til að fókusa á fjarlægan hlut (u.þ.b. 7 km fjarlægð frá myndavélinni), getur endanlegt úttak myndavélarinnar oft orðið fyrir áhrifum af raka í andrúmsloftinu, eða örsmáum ögnum eins og ryki. Eins og sést á myndinni hér að neðan (tekið af áætlaðri brennivídd 240 mm). Á myndinni sjáum við musteri og pagodas á fjarlægum hæðum, en hæðirnar fyrir neðan þær líta út eins og flat grá blokk. Heildartilfinning myndarinnar er mjög óljós, án gagnsæis víðsýnis.

Mynd 4.2 Defog Off

Þegar við kveikjum á rafeindaþokustillingunni sjáum við smávægilegar framfarir í skýrleika og gagnsæi myndarinnar, samanborið við áður en kveikt var á rafeindaþokustillingunni. Eins og sést á myndinni hér að neðan. Þó að musterin, pagóðurnar og hæðirnar fyrir aftan séu enn dálítið óljósar, finnst að minnsta kosti hæðin fyrir framan eðlilega útlit sitt, þar á meðal háspennu rafmagnsstaurarnir lengra framundan.

Mynd 4.3 Rafræn þoka

Þegar við kveikjum á optískri þokustillingu breytist myndstíllinn strax verulega. Þrátt fyrir að myndin breytist úr lit í svarthvítt (þar sem NIR hefur engan lit, getum við í verklegri verkfræði aðeins notað orkumagnið sem endurspeglast af NIR í mynd), þá er skýrleiki og hálfgagnsæi myndarinnar stórbætt og jafnvel gróður á fjarlægum hæðum er sýnt á mun skýrari og þrívíðari hátt.

Mynd 4.4 Optical Defog

Samanburður á öfgafullri senuframmistöðu.

Loftið er svo fullt af vatni eftir rigningu að það er ómögulegt að sjá í gegnum það til fjarlægra hluta við venjulegar aðstæður, jafnvel með rafrænni þokueyðingu á. Aðeins þegar kveikt er á sjónþoku má sjá musteri og pagóða í fjarska (um 7 km fjarlægð frá myndavélinni).

Mynd 4.5 E - Defog

Mynd 4.6 Optical Defog