透雾摄像机在高速公路监控中的应用论文_刘文晓

摘 要：我国经济水平的不断提升进一步带动了摄像技术以及监控技术的发展，用户们对于所摄影像的图质追求不断在提高。除了普通用户日常监控应用这一技术之外，高速公路的监控对其画质的追求无疑更值得重视。由于高速公路车辆行驶速度比较快，只要公路上存在一点羁绊物都有可能对行驶车辆带来致命的伤害，影响范围也是比较大的。高速公路周边的大环境也是比较复杂的，存在比较多不可控的因素，比如天气变化。遇到恶劣天气，空气的透明度较低，成像度也比较低，这就要求透雾摄像机高清度达到高水平的清晰了，假若在高速公路上在这种恶劣天气下，摄像机成像度不高就很容易忽略比较大的交通事故，从而加重事故的损失度。尽管部分地区有成像度比较高的摄影技术，然而大部分地区的还是受雾霾天气影响比较大。

关键词:透雾摄像机；高速公路监控；应用

1 透雾摄像机的工作技术原理

由于在高速公路上的交通运输时总是会遇到比较恶劣的天气，导致一般的高清摄像机监控透明度比较低，那么透雾摄像机的工作原理是怎样的呢？由于雾霾环境中，可见光一般情况下都是比较难传送的所以人们比较难以监控到要监控的区域。可见光的波长不一，可见光的顺利传送可以让人眼看到比较清晰的成像，成像的清晰度取决于可见光的明亮度。因为近红外光的传射度比较高，光越大便于透送烟雾与相机的感光胶片一同感应近红外光进而顺利成像。黑白透雾通常作为光学器中成像用的元器件。现今逐渐发展了彩色雾透技术，用于在暴风雨等等这类恶劣天气下便于摄像机成功进行原物透视，以此达到存有原观察物色彩地目的。但比较多的专家学者觉得光场渗透色雾是不现实的，此技术应当利用快速计算机计算以及电子，识别技术来设计研究方案。因为成像原理大多是因为CMOS的作用，所以雾透相机应当拥有感应能力强的com对波段，进行一个分类采集。与此同时相机的尽头必须要有色彩的补偿的性能，再去手机各类光线。最后，再运用COMS来对其进行一个科学分类。下图为雾霾天气下透视技术的工作原理简要展示。

雾霾透视技术原理图

2 雾透技术的基础分类

因为此项技术的发展历史比较久远，通常被划分为几个发展阶段。主要有：彩色透雾技术、黑白透雾技术。这两类技术可以运用比较频繁。

2.1 彩色透雾技术的运用

一般情况下彩色透雾分作算法透雾、浅透雾两种类型。当暴风雪、雾霾等比较恶劣的天气出现时，算法透雾会利用建模分析来将获得的图像灰度的级别来做一个雾霾的含量做一个基本计算，之后再利用算法来还原原图像。浅透雾技术简单来说，是在了解光学透雾后，使用传感器色值的分布状况，来调整分类作用与事物本身的颜色，再进一步对于其真实信息做一个简单还原，因此这类方法的使用效果不显著，真实度和清晰度都有待提高。目前来看，彩色透雾级数使用的是算法与光学这两类双重透雾技术，来提升事物成像的清晰度，降低了空气透明度不高的情况下，事故发生的严重程度，比较有效的提高了用户的安全感和交通体验感。彩色透雾效果图如下所示：

2.2 黑白透雾技术的运用

黑白透雾技术一般情况下是利用相机物理硬件来进行黑白成像的。但在普遍情况下，黑白透雾技术也是要依靠算法技术的，才能提高成像的真实度以及清晰成像度。黑白雾透的效果图如下所示：

3 基本运用场景

我国的地形呈三级阶梯状分布，地形算比较发杂，比较多的山路公路都要穿过比较多的山地，且延边的地质和天气状况都比较复杂，特别是海拔比较高的地区，雾霾天气也比较多，雾气多，摄像机成像度就比较低，气候状况比较复杂。再加上我国发展地区的多为季风性气候区，多雨雾，随着我国经济发展水平的不断提高，我国的透雾摄像监控技术也不断在提高。但实际运用上，还是存在比较多的潜在问题和安全隐患的。因此相关工作人员一定要做好比较完善的恶劣天气要开启的摄像监控的方案，确保高速公路交通运输的顺畅以及安全。在天气状况比较好的情况下，透雾摄像机的好处也比较多，也可用于全景监控，便于工作人员掌控整体交通运输公路的局面，及时发现交通事故，并实施援助降低损失提高安全度。基本的运用场景在收费广场、高速公路卡口以及事故多发地段等等潜在交通运输盲点地区。

4 基本结构框架

透雾系统网络的基本架构图如下图所示

通常采用HD-SDI的接口来完成视频信号的传送，确保前端视频清晰度，便于算法统计。

4.1 前端设置

目前来看，在前端设置的摄像头像素都为成像度比较高1920×1080的高成像高清晰度的摄像机，一般有距离比较长的激光夜视性能。利用DSP单元可以有效做透雾处理工作。

4.2 传输阶段

当前的摄像传输用的都是光纤传输。用光端机来进行中间传输，将RJ45信号传送到端机。下一步就是，利用光纤把信号传送到接收端光端机。在后台接收到光信号之后最后把图像直接传输到监控的平台。

4.3 透雾处理阶段

算法通常情况下就确定好了雾透摄像机的雾透效果和雾透的能力。做雾透处理一般都是利用算法，一旦雾透算法无法满足发展需求，很大程度上会引起成像度不高、色彩失调失去真实度的状况。尽管，大部分的雾透摄像机的主要生产厂商们的算法都有比较多的差别，作为每个生产厂商的重要发展动力源泉。大多数的厂商都是做了算法处理之后，技术都只是停滞在了假透雾的发展层面，无法给予成像更高的质感和清晰度以及真实度。为了更好的满足用户的交通体验感以及安全感，雾透技术的提升是必要的，雾透技术的雾透处理还原摄像都能利用比较高的处理技术来提升成像的色彩清晰度以及成像的真实度。因此，部分生产厂商还是得树立标杆管理法，善于扬长避短，借鉴其他优秀厂商的发展规划，不断完善自身的发展战略，来进一步提高透雾处理阶段的成像处理技术。

结束语：

现实生活中，为了提高摄像机的透雾处理技术和性能。物理硬件是必须的，但是软实力也是不可或缺的，不断提高算法的成像处理技术，才是持续优化成像质量的关键。明确这一点才能从根本上满足发展需求以及用户的良好体验感。获得更加有利用价值的信息，来避免一些交通事故损失惨重，降低事故损害率。透雾摄像机的高级成像对于高速公路的交通运输安全极其重要，更是给予交通事故发生安全处理一个重要的保障。虽然当前还是存在比较多的地区无法突破透雾成像技术，但也要相信不断去改善去调整，就能突破这一关键点，实现全国范围的雾透成像安全处理。

参考文献：

[1]何东晓. 高清透雾摄像机的研发及在交通领域的应用[C].第八届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通与安全.北京：中国智能交通协会，2013：8．

[2]林凡.基于示波器测光表功能的高清摄像机画面色彩一致性调整[J].广播与电视技术，2019，46（05）：54-58.

[3]李 源. 一种模拟高清摄像机高速长距离数据传输的方法[J].集成电路应用，2019，36（04）：9-11.

论文作者:刘文晓

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 21期

论文发表时间:2020/4/9

标签：技术论文;  摄像机论文;  算法论文;  高速公路论文;  比较多论文;  清晰度论文;  天气论文;  《当代电力文化》2019年 21期论文;