文/焦成平 北京蓝色星际软件技术发展有限公司产品经理 责任编辑/付留芳
在说透雾摄像机/透雾技术之前，我们先普及下两个概念，什么是雾?什么是霾?
在过去的两年里，我们在周围的朋友圈和网络的各种社交媒体中，经常能够看到这样的话：“一拉开窗帘，我以为我瞎了。”就像下面的图片，网民都在纷纷吐槽北京的“雾霾”。但是我相信现在可能很多的人还是分不清楚什么是雾什么是霾。
从视觉上来说，雾和霾都会让我们环境的能见度变差，看起来都是白茫茫的一片。但是从空气污染的角度来说，霾基本上可以算是空气污染，但是如果是单纯的雾，则是算不上空气污染的。通俗的讲，雾是由很多小的水珠组成的;而霾则是由大气中的尘粒/烟粒等固体颗粒组成，它的颗粒物非常的小，比组成雾的小水滴还要小，其中一类直径在2.5微米以下的颗粒物，也就是我们平时提到的PM2.5了。
一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的，相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾和霾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。
图1 雾霾天气与非雾霾天气视频图像对比
在上图1左边的雾霾天气中，我们的视频监控设备主要会受到3个方面的影响。
这时就要用到我们现在常常听到的支持透雾功能的摄像机了。透雾摄像机从技术上可以分成两种：物理透雾和数字透雾。
物理透雾主要是通过特殊的光学透雾镜头实现。但是高清透雾镜头技术目前仅仅是使用在大变倍的电动变焦镜头上，通常应用在森林防火、港口等高等级监控场景。
数字透雾(电子透雾)则是在普通高清镜头+摄像机的产品的后端软件上实现，算是一种后期的图像数字复原技术，有着易部署，低成本的特点。适合在民用市场进行大范围的推广。
电子透雾主要是采用摄像机自身的图像处理技术，根据雾霾退化模型建立起对图像内容的数字还原。简单的讲，就是对现有图像的一种修补技术，最终输出真实的视频图像。为了得到更好的图像处理效果，摄像机中的算法通常会自动检测所获得图像的密度，在最大限度的保证图像信号的细节的前提下，通过色彩增强，边缘增强，提高对比度和亮度等操作使图像的质量得到明显的提升。相比于物理透雾(镜头透雾)，电子透雾处理后的图像通常为彩色图像。如图2所示：
图2-1 电子透雾“关”
图2-2 电子透雾“开”
电子透雾在面对高浓度雾霾的时候，就显得力不从心了。因为图像细节损失过多，无法通过后端的软件算法逆向还原的情况下，就需要使用物理透雾技术了。
镜头透雾技术是指在红外光领域的长波长光线(780nm-1100nm)的透过率非常高，且同时具备能控制这种高波长光线成像面功能的镜头，通过将这种镜头与高性能日夜两用摄像机配套使用,即使在雾气、灰尘、烟雾、小雨等恶劣环境下，利用近红外光线可绕射微小颗粒原理，也可拍摄到非常清晰，高对比度的黑白影像,提升远距离观察效果。但是如果空气中霾的浓度过高，也就是空气中颗粒物的浓度过高的时候，物理透雾的效果也会收到相应的影响，主要是因为前面提到的近红外光(780nm-1100nm)无法穿透或绕过这些高密度颗粒物所造成的。另外就是前面提到的这些不可见光没有对应的可见光色彩图，所以镜头透雾摄像机所呈现出的图像均为黑白，可能这也算是物理透雾的一个缺陷了。
图3就是使用安装了某品牌透雾镜头的网络高清摄像机所拍摄的画面。左边为普通彩色状态的监控效果，右侧为开启镜头透雾功能。
图3 使用某品牌透雾镜头的网络高清摄像机所拍摄的画面
目前市场中的透雾摄像机遵循安防市场的发展，在各个领域都有着突出的作用，尽管透雾摄像机的用途相对特殊，以前都会应用在森林等空旷地区，由于天气变化无常，目前在城市道路中使用也不足为奇。
以前透雾摄像机大多应用于森林、江河、国境海岸、油田等地区，随着我国平安城市建设力度的不断加大，在城镇道路、车载透雾、城镇取水口等地方也有广泛的应用。随着用户对监控需求的不断提升，透雾摄像机以其良好的透雾效果赢得市场好评。透雾摄像机的市场规模正在不断扩大。
文中提到的两种目前常见的透雾方式在技术和应用上都有自己的不足，但是可喜的是已经有厂商开始尝试将这两者进行结合，利用优势互补，研发出集物理透雾+电子透雾于一身的产品。我们相信随着摄像机透雾技术的不断完善，视频监控依然能在雾霾笼罩的天气下发挥作用，在维护社会稳定保证社会正常秩序中发挥关键的作用。
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