1. Santrauka

Šiame straipsnyje pateikiami techniniai principai, įgyvendinimo būdai.

2. Techniniai principai

2.1 Optinis rasojimo šalinimas

Gamtoje matoma šviesa yra skirtingų šviesos bangų ilgių, nuo 780 iki 400 nm, derinys.

2.1 pav. Spektrogramos

Skirtingi šviesos bangos ilgiai turi skirtingas savybes, ir kuo ilgesnis bangos ilgis, tuo ji skvarbesnė. Kuo ilgesnis bangos ilgis, tuo didesnė šviesos bangos prasiskverbimo galia. Tai fizinis principas, taikomas optinio rūko aptikimo metu, kad būtų pasiektas aiškus tikslinio objekto vaizdas dūminėje arba miglotoje aplinkoje.

2.2 Elektroninis rasojimo šalinimas

Elektroninis rūko šalinimas, dar žinomas kaip skaitmeninis rūko šalinimas, yra antrinis vaizdo apdorojimas algoritmu, kuris paryškina tam tikras vaizde dominančias objekto ypatybes ir slopina tas, kurios nedomina, todėl pagerėja vaizdo kokybė ir patobulinti vaizdai.

3. Įgyvendinimo metodai

3.1 Optinis rasojimo šalinimas

3.1.1 Juostos pasirinkimas

Optinis rūko šalinimas dažniausiai naudojamas artimųjų infraraudonųjų spindulių juostoje (NIR), siekiant užtikrinti skverbimąsi ir subalansuoti vaizdo našumą.

3.1.2 Jutiklio pasirinkimas

Kadangi optinis rūko efektas naudoja NIR juostą, renkantis fotoaparato jutiklį reikia atkreipti ypatingą dėmesį į fotoaparato NIR juostos jautrumą.

3.1.3 Filtro pasirinkimas

Tinkamo filtro pasirinkimas, atitinkantis jutiklio jautrumo charakteristikas.

3.2 Elektroninis rasojimo šalinimas

Elektroninio rūko šalinimo (skaitmeninio rūko šalinimo) algoritmas yra pagrįstas fiziniu rūko susidarymo modeliu, kuris nustato rūko koncentraciją pagal pilkumo laipsnį vietinėje srityje, taip atkuriant aiškų vaizdą be miglos. Algoritminio rasojimo naudojimas išsaugo originalią vaizdo spalvą ir žymiai pagerina rūko efektą virš optinio rasojimo.

4. Veiklos palyginimas

Dauguma vaizdo stebėjimo kamerose naudojamų lęšių dažniausiai yra trumpo židinio nuotolio objektyvai, kurie daugiausia naudojami didelėms scenoms su plačiais žiūrėjimo kampais stebėti. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau (paimta iš apytikslio 10,5 mm židinio nuotolio).

4.1 pav. Platus vaizdas

Tačiau kai priartiname, kad sufokusuotume tolimą objektą (maždaug 7 km atstumu nuo fotoaparato), galutinę fotoaparato išvestį dažnai gali paveikti atmosferos drėgmė arba mažos dalelės, pvz., dulkės. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau (paimta iš apytikslio 240 mm židinio nuotolio). Nuotraukoje matome ant tolimų kalvų esančias šventyklas ir pagodas, tačiau po jais esančios kalvos atrodo kaip plokščias pilkas blokas. Bendras vaizdo pojūtis yra labai miglotas, be plataus vaizdo skaidrumo.

4.2 pav. Aušinimo pašalinimas išjungtas

Kai įjungiame elektroninį rasojimo šalinimo režimą, matome nedidelį vaizdo aiškumo ir skaidrumo pagerėjimą, palyginti su tuo, kas buvo prieš elektroninio rasojimo šalinimo režimo įjungimą. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Nors už nugaros esančios šventyklos, pagodos ir kalvos vis dar šiek tiek miglotos, bent jau priešais esanti kalva atgavo įprastą išvaizdą, įskaitant aukštosios įtampos elektros stulpelius toliau.

4.3 pav. Elektroninis rasojimo pašalinimas

Kai įjungiame optinio rasojimo režimą, vaizdo stilius iš karto smarkiai pasikeičia. Nors vaizdas keičiasi iš spalvoto į juodai baltą (kadangi NIR neturi spalvų, praktinėje inžinerinėje praktikoje vaizdui galime panaudoti tik NIR atspindėtą energijos kiekį), labai pagerėja vaizdo aiškumas ir skaidrumas, netgi augalija. ant tolimų kalvų rodomas daug aiškiau ir trimačiau.

4.4 pav. Optinis rūko šalinimas

Ekstremalių scenų atlikimo palyginimas.

Oras po lietaus yra toks pilnas vandens, kad įprastomis sąlygomis pro jį neįmanoma įžiūrėti tolimų objektų net ir įjungus elektroninį rasojimo šalinimo režimą. Tik įjungus optinį rūką tolumoje (apie 7 km nuo fotoaparato) matosi šventyklos ir pagodas.

4.5 pav. E-derag

4.6 pav. Optinis rūko šalinimas