隨著工業(yè)的發(fā)展以及其對氣候的影響，霧霾越來越成為一種常見的天氣現(xiàn)象，這對戶外應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)的畫面品質(zhì)造成很大的影響。攝像機在霧天中的作用毋容置疑，透霧攝像機等早已獲得用戶的認可，如今，高清透霧攝像機的問世，很大程度上得益于透霧高清電動鏡頭，但攝像機本身的透霧原理也獲得了極大的進步。

一、透霧攝像機的透霧原理

自然光由波長不同的光波組合而成，人眼可見范圍大致為390nm-780nm，波長從長到短分別對應(yīng)了紅橙藍綠青橙紫七種顏色，其中波長小于390nm的叫做紫外線，波長大于780nm的叫做紅外線。霧氣、煙塵等空氣中的小顆粒對光線有阻擋作用，使光線反射而無法通過，所以只能接收可見光的人眼是看不到煙塵霧氣后門的物體的。而波長越長衍射能力越強，即繞過阻擋物的能力越強，而紅外線因為擁有較長的波長，在傳播時受氣溶膠的影響較小，可穿過一定濃度的霧霾煙塵，實現(xiàn)準(zhǔn)確聚焦，這就是光學(xué)透霧的依據(jù)。

二、透霧技術(shù)主要分為四種：

光學(xué)透霧

一般的可見光無法穿透云霧和煙塵，但近紅外線可以穿透一定濃度的霧靄煙塵，光學(xué)透霧就利用近紅外線可以繞射微小顆粒的原理，實現(xiàn)準(zhǔn)確快速聚焦。技術(shù)的關(guān)鍵主要在鏡頭和濾光片。通過物理的方式，利用光學(xué)成像的原理提升畫面清晰度。缺點是只能得到黑白監(jiān)控畫面。

算法透霧

算法透霧技術(shù)，也稱為視頻圖像增透技術(shù)，一般指將因霧和水氣灰塵等導(dǎo)致朦朧不清的圖像變得清晰，強調(diào)圖像當(dāng)中某些感興趣的特征，抑制不感興趣的特征，使得圖像的質(zhì)量改善，信息量得到增強。

光電透霧

光電透霧是結(jié)合上述兩種功能，通過機芯一體化通過內(nèi)嵌的FPGA芯片和ISP/DSP進行運算處理實現(xiàn)彩色畫面輸出。一方面，該透霧技術(shù)可區(qū)分遠景、近景，霧氣濃淡等因素，選擇透霧級別，可實現(xiàn)區(qū)域效果*佳，不同于過去對畫面對比度整體的提高，且沒有延時。另一方面，芯片的高速運算必將產(chǎn)生噪聲點，夜間光照不足時影響尤為突出，所以一體機芯普遍需要采用CCD傳感器和大光圈鏡頭，以達到良好的低照效果。它是目前市場上透霧效果*好的技術(shù)。

假透霧

這主要是通過人為調(diào)節(jié)對比度、銳度、飽和度、亮度等數(shù)值，或做一些濾鏡切換裝置，讓圖像重點突出，從而改善主觀視覺效果。缺點是不能對景物重新進行聚焦，難以滿足視覺體驗。

而去霧技術(shù)能夠從多個角度提升視頻監(jiān)控的質(zhì)量，可以用于各種有霧天氣條件的透霧處理;能明顯提升圖像的對比度、使圖像變通透、清晰;能夠顯著增強圖像的細節(jié)信息，使原來被隱藏的圖像細節(jié)被充分展示;能夠提升圖像的飽和度，使圖像色彩鮮艷活潑、生動，透霧處理后的圖像保持準(zhǔn)確的色調(diào)、自然的外觀，因而獲得了良好的圖像質(zhì)量與視覺感受。

三、 紅外熱像儀相比于可見光相機的優(yōu)勢

綜上所述，  透霧處理集合了多種圖像算法，但這種基于圖像還原的技術(shù)，其致命缺陷在于霧霾嚴重時無法還原丟失的信息，這是其成像原理決定的，即使圖像還原算法再先進，也無法改善。 霧霾天氣， 以可見光為首的監(jiān)控安防系統(tǒng)如果不滿足透霧的所有要素，就顯得無可奈何、力不從心。普通可見光相機的工作波長在380到780納米之間，遠遠小于2.5微米， 物體反射的可見光被pm2.5所阻擋, 無法到達相機端，從而導(dǎo)致了常常在可見光相機在霧霾天氣中無法使用。因此，如何解決霧霾所導(dǎo)致能見度低的問題成為當(dāng)今人們所關(guān)注的重點。  

雖然滿足各種透霧要素的透霧攝像機雖一定程度上獲得了用戶的認可，但高清透霧攝像機的問世，很大程度上得益于透霧高清電動鏡頭，得益于濾光片 ，還有優(yōu)秀的算法。但擁有波長8- 14um的紅外熱像儀卻不需要任何光學(xué)和電子透霧的模型和算法，甚至青出于藍更勝于藍，可以有效的避免氣候環(huán)境所帶來的干擾，尤其是在霧霾天可見光相機可視范圍嚴重受影響的情況下，紅外熱像儀仍然能夠保證很好的監(jiān)控效果,基本不受霧霾影響，完美的解決霧霾所導(dǎo)致能見度低的問題。

紅外熱成像透霧原理

紅外熱像透霧的原理是通過接收被探測物體的紅外輻射能量,進而轉(zhuǎn)化為我們?nèi)庋勰芸吹降募t外圖像,受天氣和光照影響小，不會受到pm25的影響，并且能清晰成像?；谶@個優(yōu)勢，紅外熱像儀可成為一款用于霧霾天氣中監(jiān)控的理想設(shè)備。在霧霾天氣中，可見光沒有穿透功能，而紅外熱像儀不受天氣條件和可見光的影響，能夠清晰穿透雨、雪、霧霾等惡劣天氣條件。

大霧天氣成像效果：

通過對比，可以發(fā)現(xiàn)，在霧霾天氣中，可見光沒有穿透功能，而紅外熱成像具有透煙透霧透霾透

四、紅外熱成像透霧功能應(yīng)用領(lǐng)域

海事應(yīng)用

 海霧作為影響船舶航行的不安全因素，給海上航行安全帶來的最大影響是能見度下降，造成船舶了望、陸標(biāo)定位困難等，從而易發(fā)船舶觸礁、碰撞等海上交通事故。霧天發(fā)生的海上交通事故以碰撞為最多，遇到惡劣天氣時。能見度低是大多數(shù)事故發(fā)生的根源，例如在黑暗或彌漫有薄霧的天氣。船舶互撞，碰到橋墩、露巖和其他漂浮物。這可能導(dǎo)致船只嚴重受損，或更有甚者，將喪失生命。

盡管現(xiàn)代船舶都配備了雷達和其他設(shè)備，能有效避免這些危險，但熱成像技術(shù)更是理想的工具。熱成像技術(shù)在保護船只，和員安全方面大有助益。高品質(zhì)的紅外熱像儀不需要任何光線就能產(chǎn)生清晰的圖像，即使在最黑暗的夜晚。因為熱圖像儀依靠熱量對比，而不是色彩對比，落水人員在熱圖像上能清楚地顯現(xiàn)出來，因為冷水和人體之間的溫差提供了非常明顯的熱量對比。

夜間安防監(jiān)控

安防監(jiān)控主要是利用可見光攝像機,若在夜間可見光監(jiān)控器材的功能便會大打折扣，如果采用人工照明補光的形式,容易暴露目標(biāo)，這時候紅外熱像儀便能起到很好的作用，彌補可見光設(shè)備的缺陷，特別在安防監(jiān)控方面，具有舉足輕重的作用。大型工廠、機場、海防、邊防等，傳統(tǒng)成像監(jiān)控設(shè)備遇到大霧，黑夜或霧霾時，監(jiān)控范圍就大大縮小，此時熱成像儀就能派上用場！

紅外熱成像儀是被動接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，它不受光照條件影響，無論白天黑夜都可以正常工作并且不會暴露自己。同樣在霧霾天氣，可見光很難發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，而紅外熱像儀可以,在霧霾等惡劣天氣條件下,紅外熱像儀可以彌補可見光的不足，實現(xiàn)24小時實時監(jiān)控,不論白天夜晚，是否有霧霾。

機場監(jiān)控

熱成像技術(shù)不依賴可見光，因此不受天氣惡劣的影響，它也不采用振動傳感技術(shù)，再大的風(fēng)雨也不怕。FLIR 熱成像擁有特有的視頻分析算法，使紅外熱護欄的誤報警率低于其它安防產(chǎn)品組合，準(zhǔn)確率高達99%。在大雨，強烈陽光、狂風(fēng)、霧霾、下雪等全年四季不同條件下，都不會出現(xiàn)誤報警的情況。誤報警的頻率也較低，紅外熱像儀依靠熱對比而不是色彩對比，因此視頻分析軟件可十分精確地分辨實際入侵者和飛鳥或水滴.

森林防火監(jiān)控

森林火災(zāi)等意外災(zāi)害時有發(fā)生，而且這種災(zāi)害多半是由不明顯的隱火引發(fā)的，如果我們能即使發(fā)現(xiàn)這些隱火,準(zhǔn)確的判斷火災(zāi)的地點，通過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，這樣我們就能做到早預(yù)防早撲滅，減少很多不必要的損失。基于紅外熱像儀的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)便可實現(xiàn)如下想法,熱像儀透過煙霧發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)隱患,并聯(lián)動報警系統(tǒng)報警并輔助定位,通知并幫助工作人員找到具體火災(zāi)隱患地點,將火災(zāi)及時扼殺在萌芽之中。

車載

由于霧霾天氣能見度低而導(dǎo)致的交通事故，在日常生活中屢見不鮮。紅外熱像儀能作為駕駛輔助系統(tǒng)，能為駕駛員提供在低能見度或者黑暗中清楚觀察車輛前方的信息，也可以看到汽車前照燈照射不到的區(qū)域、強光陰影中的行人、車輛，大幅度降低夜間、煙霧和霧霾等天氣下駕駛的危險性。

隨著紅外成像技術(shù)不斷進步及前端設(shè)備市場的快速成熟，紅外熱像儀將會在出現(xiàn)在各行各業(yè)。