1. 摘要

本文概述了其技術原理、實作方法。

2. 技術原理

2.1 光學去霧

在自然界中，可見光是不同波長光的組合，範圍從 780 到 400 nm。

圖 2.1 頻譜圖

不同波長的光具有不同的性質，波長越長，穿透力越強。波長越長，光波的穿透力越大。這就是光學霧偵測所應用的物理原理，以在煙霧或霧氣環境中實現目標物體的清晰影像。

2.2 電子除霧

電子去霧，也稱為數位去霧，是透過演算法對影像進行二次處理，突出影像中某些感興趣的物體特徵並抑制那些不感興趣的物體特徵，從而提高影像品質並增強影像。

三、實施方法

3.1 光學除霧

3.1.1 頻段選擇

光學除霧最常用於近紅外線波段 (NIR)，以確保穿透力，同時平衡成像性能。

3.1.2 感測器選擇

由於光學霧化利用近紅外線波段，因此在選擇相機感光元件時需要特別注意相機近紅外線波段的靈敏度。

3.1.3 濾波器選擇

選擇正確的濾波器以符合感測器的靈敏度特性。

3.2 電子除霧

電子去霧（數位去霧）演算法基於實體成霧模型，透過局部區域的灰階程度來確定霧氣的濃度，從而恢復出清晰、無霧的影像。演算法霧化的使用保留了影像的原始色彩，並且在光學霧化的基礎上顯著提高了霧化效果。

4. 效能比較

視訊監控攝影機所使用的鏡頭大多為短焦距鏡頭，主要用於寬視角的大場景監控。如下圖（約10.5mm焦距拍攝）。

圖 4.1 寬視圖

然而，當我們放大對焦遠處的物體（距離相機約7公里）時，相機的最終輸出往往會受到大氣濕度或灰塵等微小顆粒的影響。如下圖（近似焦距240mm拍攝）。在圖像中，我們可以看到遠處山上的寺廟和寶塔，但它們下面的山看起來像一個平坦的灰色塊。影像整體感覺很朦朧，沒有大視野的透明度。

圖 4.2 除霧關閉

當我們打開電子除霧模式時，我們看到影像清晰度和透明度比打開電子除霧模式之前略有改善。如下圖所示。雖然後面的寺廟、寶塔和山丘還有些朦朧，但至少前面的山丘感覺恢復了正常的樣子，包括前面的高壓電塔。

圖 4.3 電子除霧

當我們開啟光學霧化模式時，影像風格立即發生巨大變化。雖然影像由彩色變為黑白（由於NIR沒有顏色，在實際工程實踐中只能利用NIR反射的能量來成像），但影像的清晰度和半透明度大大提高，甚至植被也變得清晰可見。的山丘以更清晰、更立體的方式呈現。

圖 4.4 光學除霧

極限場景表現對比。

雨後的空氣中充滿了水份，正常情況下，即使打開電子除霧模式，也無法透過水份看到遠處的物體。只有打開光學霧化才能看到遠處（距相機約7公里）的寺廟和佛塔。

圖 4.5 E-除霧

圖 4.6 光學除霧