视频监控的需求首要分为两类，白日的需求和夜间的需求。夜间作用首要的前进之道以低照度和补光居多，也就构成了现在市面上白光补光、红外补光、激光补光等林林总总的摄像机盛行;非补光类的，当属星光级超级照度是为当下抢手。而关于白日作用的前进，一大要害点是可以习惯复杂多变的环境改变，也便是咱们一般所说的“全天候”。
监控摄像机常常面临室外全天候监控的检测，除了强光、暗夜、雨雪气候，雾霾便是监控的一大“天敌”。由水汽、烟尘等构成的气溶胶粒子是雾霾的主体，也是构成图画质量退化的根本原因。雾霾气候下图画颜色暗淡、比照度较低，一些重要方针的细节更是淹没在雾气中难以被发觉。因而，去除视频中的雾气，改进成像质量，是前进野外视频监控运用价值的一项重要技能。
透雾技能的开展
透雾监控需求最早呈现在海事边防等国防运用，一开端相关产品都只在透雾镜头上做研讨，研制了一种光学透雾技能，也便是咱们一般所说的第一代透雾技能。光学透雾选用针对红外波段成像特别优化的镜头，通过滤光片对特定近红外波段光线进行截取，然后运用雾气中的红外光进行成像。光学透雾关于雾气的穿透力十分强，成像作用体现较好，但因为是红外波段成像，所以呈现的也只能是对错图画，而且这种透雾办法设备本钱投入较大，一般用户有需求但会望而生畏。
近几年跟着民用需求的添加，也为了完成更好的透雾作用，相关厂家开端在摄像机视频图画增强技能上做研讨，也便是现在在安防监控市场上十分遍及的数字算法透雾摄像机，咱们称之为第二代透雾技能。数字透雾技能现在许多安防厂家首要停留在第一个阶段——“浅透雾”阶段，这类办法通过调整传感器收集信息的散布，增强观测方针的颜色与细节，使信息削减在后续处理（例如ISP和编码紧缩）中的丢失，用户观测作用也能取得前进。可是这种透雾作用不明显，也称假性透雾。“浅透雾”也是现在市面上遍及选用的透雾技能。
可是总是有那么一部分用户不满意于比照度的前进，所以数字透雾摄像机进入了第二个阶段——“算法透雾”阶段，算法透雾可依据物理上雾霾的构成模型，通过部分区域灰白程度判别雾霾的浓度，然后康复出明晰的无雾霾图画。算法透雾可以保存图画的原有颜色，一起可以在“浅透雾”的根底上大幅前进图画透雾作用。
图1第一代和第二代透雾技能
而在当下，部分厂家精雕细镂，市场上呈现了一种第三代透雾技能。除了运用低照度功能更好的感光芯片，乃至另辟蹊径在机器内部添加专门的透雾滤光片，而最首要的改造是合作光学透雾镜头添加了相应的算法透雾，有人称之为“光学+算法透雾”。光学+算法透雾，着手于在光学透雾的根底上集成透雾算法，在原有光学透雾的根底上使透雾作用得到进一步的前进，这种技能依赖于各大厂家透雾算法技能的不同，作用也有好坏。
图2光学+算法透雾与光学透雾作用比照
由此看来，在挑选一台透雾设备的时分，除了摄像机硬件自身的才能，还需求比较各个品牌产品之前的“软实力”，也便是透雾算法上的好坏。
五颜六色透雾热门：透雾算法
数字透雾技能可以在透雾的一起，保存图画原有的颜色，而数字透雾的中心便是透雾算法。前面说到，透雾算法技能首要有两个阶段，可以分为两类：一种对错模型的图画增强办法，通过前进比度，满意片面视觉的要求来到达明晰化的意图；另一种是依据模型的图画康复办法，它考察图画退化的原因，将退化进程进行建模，选用逆向处理，以终究处理图画的康复问题。
现在通过增强的办法(浅透雾)来进行透雾处理典型的办法包含：直方图均衡化、滤波改换办法和依据含糊逻辑的办法。直方图均衡化办法，其间大局化办法运算量小但对细节的增强不行；部分均衡办法作用较好，但或许引进块状效应、核算量大、噪声被扩大及算法作用不易控制的问题。滤波改换的透雾算法，通过部分处理能取得相对较好的处理成果，但它们的核算量巨大、资源耗费多、不适于实时性要求较高的设备。已知的依据含糊逻辑的办法透雾的作用不行抱负。
依据图画增强的办法(算法透雾)能在必定程度上前进图画比照度，并通过增强感兴趣区域来前进可辨认度。但该办法未能从图画退化进程的原因下手来进行补偿，因而它只能改进视觉感触而不能取得很好的透雾作用。所以，真实的数字透雾是依据图画康复来完成的，也便是咱们一般所说的“算法透雾”。
依据图画康复的办法首要有以下几类：滤波办法、最大熵办法与图画退化函数估量法等。滤波办法如卡尔曼滤波办法，整体而言核算量较大。最大熵法能取得较高的分辨率可是其非线性、核算量大、数值求解困难。图画退化函数估量法大多依据必定的物理模型（如大气散射模型与偏振特性的透雾模型）来规划，需求在不同的时刻点收集多幅图画作为参阅图画，以便确认物理模型中的多个参数，而终究求解得到无雾状态下的成果图画。
图3依据图画增强透雾和依据图画康复透雾作用差异
透雾算法也是当时安防职业有实力的厂家透雾产品的中心竞赛点。以海康威视为例，在充沛剖析透雾理论的优势与缺乏，并进行深化的研讨探究后，海康威视结合安防监控范畴的视频图画透雾的特别要求，开发了一种实时视频透雾技能。该技能依据大气光学原理，区别图画不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，取得精确、天然的透雾图画，称之为“SSD算法透雾”。
在图画处理中，一般用下述模型来表达所看到的有雾图画：
代表所看到的图画强度，是景象光线强度，是大气光成分，是用来描绘光线通过前言时没有被散射掉的那部分。透雾的方针便是从中康复出、、，即对应于透雾后的成果图画。其间，称为直接衰减项，代表的是景象光线在前言中通过衰减后的部分，为大气光成分，由前方散射引起。
实时视频透雾处理的流程见图4所示。其输入为点阵格局视频数据，输出为经处理后的成果，与输入视频格局相同。因为实时视频透雾办法可以将细节进行有用的康复和增强处理，因而对通过必定程度有损紧缩后的视频也可以起到适当的作用，输入视频数据可所以未经有损紧缩编码处理的有雾视频，也可所以紧缩有雾视频的解码图画，相对而言，未经有损编码处理的视频，因为其包含的信息量更为丰厚，透雾后能取得更为抱负的处理成果。
图4实时视频透雾流程图
依据输入的有雾视频，本办法运用大气成像模型来剖析特征，估量出大气光值和透射率两个要害参数，结合核算机视觉和图画处理算法，运用直方图计算、比照度增强与滤波等处理来完成视频的实时透雾。
因为一起包含了大局和部分的雾浓度估量，该实时视频透雾技能可以依据雾况主动调整习惯各种改变场景以及场景内的部分区域，防止呈现近景透雾过度发黑而前景含糊的状况；一起统筹了完成的功率与复杂度，确保了整个透雾的实时性与可工程化。
对错透雾热门：打破极限
前面咱们有说到透雾开展的第三个阶段“光学+算法透雾”，在对错成像的光学透雾的根底上添加各家的透雾算法，打破极限。这种技能关于安防厂家的要求十分高，产品在规划时，就需求通过很多的试验证明，从多种计划中挑选出最合适的滤光片、镜头、传感器和特定的透雾算法组合，在确保了透雾作用的一起，需求防止呈现图画噪声过大，明晰度下降的状况，然后得到一种震慑的透雾作用。
图5光学+算法透雾原理示意图
仍是以海康威视为例，海康威视自主研制第三代“光学+算法透雾”技能：超级透雾，业界创始集成光学透雾、SSD透雾算法、自习惯感应算法三位一体技能。超级透雾可用于多种野外需求防备浓雾的场合，如高速公路、铁路、航运、机场跑道等重要或事端易发区段；发电厂与电力传输设备、通讯基站等要点监控区域；河道、港口、边境、海事监控、森林防火等调查间隔较长的监控运用；中小学学校、城市广场、旅行景区等。从运用的职业来看，包含交通、公安、航空、通讯、环保、水利、农林牧渔，以及边防等。
总结
透雾技能通过多年的开展，阅历了多个阶段，构成了以五颜六色透雾和对错透雾两种不同的需求方向。五颜六色透雾，以当下各大安防厂家竞赛的“透雾算法”为中心要害；对错透雾，则是以“光学透雾”为根底和典型代表，可添加透雾算法来到达更好的透雾作用，力求得到更好的透雾作用，最典型的做法是“光学+算法透雾”，在浓雾下仍旧明晰成像。透雾技能的开展也一向伴跟着透雾算法的前进，可以说，安防厂家谁把握了透雾的中心算法，谁就把握了“雾霾天”下的中心竞赛力。
透雾技能，助你拨开迷雾、不再苍茫。你是挑选五颜六色？仍是更透的对错？
