1. บทคัดย่อ

บทความนี้จะสรุปหลักการทางเทคนิค วิธีการนำไปใช้

2. หลักการทางเทคนิค

2.1 การละลายฝ้าด้วยแสง

ในธรรมชาติ แสงที่มองเห็นได้คือการรวมกันของความยาวคลื่นต่างๆ ของแสง ตั้งแต่ 780 ถึง 400 นาโนเมตร

รูปที่ 2.1 สเปกโตรแกรม

ความยาวคลื่นของแสงที่แตกต่างกันจะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน และยิ่งความยาวคลื่นยาวเท่าไรก็ยิ่งทะลุผ่านได้มากขึ้นเท่านั้น ยิ่งความยาวคลื่นยาวเท่าใด พลังการทะลุทะลวงของคลื่นแสงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นี่คือหลักการทางกายภาพที่ใช้โดยการตรวจจับหมอกแบบออปติคอล เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนของวัตถุเป้าหมายในสภาพแวดล้อมที่มีควันหรือมีหมอกหนา

2.2 การละลายฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์

การไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือที่เรียกว่าการไล่ฝ้าแบบดิจิทัล คือการประมวลผลรองของภาพโดยอัลกอริธึมที่เน้นคุณลักษณะบางอย่างของวัตถุที่สนใจในภาพและระงับสิ่งที่ไม่สนใจ ส่งผลให้คุณภาพของภาพดีขึ้นและปรับปรุงภาพ

3. วิธีการนำไปปฏิบัติ

3.1 การละลายฝ้าด้วยแสง

3.1.1 การเลือกวงดนตรี

การไล่ฝ้าด้วยแสงมักใช้ในแถบอินฟราเรดใกล้ (NIR) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทะลุทะลวงได้ในขณะที่รักษาสมดุลของประสิทธิภาพการถ่ายภาพ

3.1.2 การเลือกเซ็นเซอร์

เนื่องจากการเกิดฝ้าด้วยแสงใช้แถบ NIR จึงจำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความไวของแถบ NIR ของกล้องในการเลือกเซนเซอร์กล้อง

3.1.3 การเลือกตัวกรอง

การเลือกตัวกรองที่เหมาะสมเพื่อให้ตรงกับลักษณะความไวของเซ็นเซอร์

3.2 การละลายฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์

อัลกอริธึมการไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์ (การไล่ฝ้าแบบดิจิทัล) ขึ้นอยู่กับแบบจำลองการเกิดหมอกทางกายภาพ ซึ่งกำหนดความเข้มข้นของหมอกตามระดับสีเทาในพื้นที่ท้องถิ่น ดังนั้นจึงได้ภาพที่คมชัดและปราศจากหมอกควัน การใช้อัลกอริธึมการพ่นหมอกควันจะรักษาสีดั้งเดิมของภาพและปรับปรุงเอฟเฟกต์การพ่นหมอกควันที่ด้านบนของการพ่นหมอกควันอย่างมีนัยสำคัญ

4. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

เลนส์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในกล้องวงจรปิดส่วนใหญ่เป็นเลนส์ทางยาวโฟกัสสั้น ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตรวจสอบฉากขนาดใหญ่ที่มีมุมมองที่กว้าง ดังแสดงในภาพด้านล่าง (ถ่ายจากทางยาวโฟกัสประมาณ 10.5 มม.)

รูปที่ 4.1 มุมมองกว้าง

อย่างไรก็ตาม เมื่อเราซูมเข้าเพื่อโฟกัสไปที่วัตถุที่อยู่ห่างไกล (ห่างจากกล้องประมาณ 7 กม.) ผลลัพธ์สุดท้ายของกล้องมักจะได้รับผลกระทบจากความชื้นในบรรยากาศหรืออนุภาคขนาดเล็ก เช่น ฝุ่น ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง (ถ่ายจากทางยาวโฟกัสประมาณ 240 มม.) ในภาพเราจะเห็นวัดและเจดีย์บนเนินเขาที่อยู่ห่างไกล แต่เนินเขาด้านล่างดูเหมือนบล็อกสีเทาแบนๆ ความรู้สึกโดยรวมของภาพมัวมาก โดยไม่มีความโปร่งใสในมุมมองที่กว้าง

รูปที่ 4.2 ปิดการไล่ฝ้า

เมื่อเราเปิดโหมดไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์ เราจะเห็นว่าความชัดเจนและความโปร่งใสของภาพดีขึ้นเล็กน้อย เมื่อเทียบกับก่อนที่จะเปิดโหมดไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์ ดังแสดงในภาพด้านล่าง แม้ว่าวัด เจดีย์ และเนินเขาด้านหลังจะยังมีหมอกอยู่เล็กน้อย แต่อย่างน้อยเนินเขาด้านหน้าก็รู้สึกว่ากลับคืนสู่สภาพปกติ รวมถึงเสาไฟฟ้าแรงสูงที่อยู่ข้างหน้าด้วย

รูปที่ 4.3 ไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์

เมื่อเราเปิดโหมดการพ่นหมอกควัน สไตล์ของภาพจะเปลี่ยนไปอย่างมากในทันที แม้ว่าภาพจะเปลี่ยนจากสีเป็นขาวดำ (เนื่องจาก NIR ไม่มีสี ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรม เราสามารถใช้ปริมาณพลังงานที่สะท้อนจาก NIR ไปยังภาพได้เท่านั้น) ความชัดเจนและความโปร่งแสงของภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และแม้กระทั่งพืชพรรณ บนเนินเขาที่อยู่ไกลออกไปแสดงให้เห็นได้ชัดเจนและเป็นสามมิติมากขึ้น

รูปที่ 4.4 การไล่ฝ้าด้วยแสง

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของฉากที่รุนแรง

อากาศเต็มไปด้วยน้ำหลังฝนตกจนไม่สามารถมองผ่านไปยังวัตถุที่อยู่ห่างไกลภายใต้สภาวะปกติได้ แม้ว่าจะเปิดโหมดไล่ฝ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์ก็ตาม เฉพาะเมื่อเปิดเครื่องพ่นหมอกควันเท่านั้นจึงจะมองเห็นวัดและเจดีย์ในระยะไกลได้ (ห่างจากกล้องประมาณ 7 กม.)

รูปที่ 4.5 E-ไล่ฝ้า

รูปที่ 4.6 การไล่ฝ้าด้วยแสง