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近日來，中國中東部大部地區持續遭遇嚴重的霧霾天氣，多地PM2.5值瀕臨“爆表”。北京環保監測中心數據顯示，截至12日晚23時，北京西直門北、南三環、奧體中心等監測點PM10實時濃度突破900，西直門北監測點最高達993，其核心多是揚塵、汽車尾氣等細微污染物。

霧霾黃色預警 如何為監控擦亮“眼睛”？

冬季為大霧多發季節，大霧造成地面能見度較低，對于航空、公路等交通領域來說都是高危險天氣，尤其是高速公路受大霧天氣的影響最為嚴重，此次持續的霧霾天氣，更是對交通路面監控提出了更大的挑戰。在冬季惡劣天氣下，完善的交通指揮控制系統是保障交通網絡順利有序運行的關鍵。

霧霾天氣對監控設備的“威脅”

室外監控設備是交通指揮控制的“眼睛”，在冬季“晝短夜長”且天氣環境多變的情況下，對交通監控攝像機在性能、專業化、可靠性等方面提出了更高的要求。大氣介質主要由空氣分子、水汽和氣溶膠組成。氣溶膠是懸浮在氣體中的小粒子構成的彌散系。某些粒子具有高吸濕性，起到水清凝結中心的作用，其大小與環境相對濕度、水汽供應和由碰撞而發生凝聚的成都有關。由于大氣中各種顆粒的大小、類型及聚集程度的不同產生晴、霾、霧、云、雨等各種天氣。在有霧的天氣條件下，從物體表面反射的光線在到達成像設備的過程中會受到空氣中懸浮顆粒的影響，氣溶膠粒子是霧霾形成的主要因素，也是圖像質量產生退化的根本原因，其影響主要有以下幾個方面：

氣溶膠粒子對光線有散射作用，散射損失使“透射光”強度衰減，造成了圖像的對比度下降；由于氣溶膠粒子的非均勻性，使球面波畸變成非球面波，導致圖像變模糊，邊緣和細節降低；氣溶膠粒子的粒徑較大，粒子的自身成像不容忽視，可以近似理解成“噪聲”；氣溶膠粒子對成像光線的散射部分會因為多次散射的作用，和原有的前向散射部分疊加在一起成像，產生一定的模糊，導致圖像色彩黯淡、對比度變低，使戶外監控視頻質量明顯降低，而且一些重要目標的細節更是淹沒在霧氣中難以被察覺，視頻監控系統的實用性受到很大影響。

總之，霧霾天氣不僅會使得室外監控設備的實用性受到很大的影響還會導致交通事故頻發。因此，在霧霾天氣下去除視頻中的霧氣，進而改善畫質，成為提升戶外監控系統應用價值越發重要的一項關鍵技術。

霧天監控透霧技術必不可少

隨著安防市場需求的增長，透霧產品在類型更豐富的同時也難免出現魚龍混雜的情況。透霧有光學與電子兩種方式，且多為搭配使用。有些攝像機只是在原有日夜轉換的基礎上增加了一個對比度加強的算法，簡單來說即在需要透霧時進入夜間紅外感應模式，這種方式雖然能在特定環境下得到不錯的透霧效果，但是由于濾波片并不能精確截取所需光段，算法亦只能進行簡單的整體調整，所以不具備普遍實用性，即所謂的假透霧。而且市場上相對專業霧天監控攝像機，畫面都處于黑白狀態。而且該類攝像機的采購成本較高，而且尚無法滿足彩色監控的需求。那怎樣的監控設備才能滿足現在環境下的需求呢？

從技術上來講，具備透霧功能的攝像機鏡頭，要有三個要素：具有色差補償的鏡頭、具備近紅外線靈敏度的CCD、黑點平拉伸的圖像處理器。

出現濃霧天氣時，一般的可見光無法穿透霧氣，但是在近紅外波段，有一種名為“子彈光”的光線可以穿透霧氣，而這種光線就是我們實現透霧功能的關鍵。

一般的攝像機鏡頭，透過光譜的中心波長在500~600MM之間，而為了保證這種紅外光的透過率，透霧攝像機的鏡頭必須在780~900MM之間。因此，很多透霧鏡頭采用了多層鍍膜技術，讓500~900MM波段的透過率達到80%以上，最終實現透霧效果。這種透霧方式，俗稱為物理透霧。采用這種方式雖然可以達到真正的透霧效果，但是昂貴的鏡頭不適用于大多數環境。研究人員為了降低成本，把這項技術直接移植到了攝像機上，用非透霧攝像機搭配透霧攝像機的方式壓縮成本，同時畫面也有不錯的效果。

透霧鏡頭雖然效果突出，但因為價格上的局限性，在商用、民用范圍內很難普及，為了應對冬季大霧天氣的影響，提升霧天環境下的監控質量，降低監控成本已是大勢所趨。

多功能監控防護罩巧應陰霾天氣

目前攝像機在防塵方面采用IP等級標準。防塵最高可達6等級，即灰塵禁錮塵埃無法進入。目前攝像機產品大都達到了該等級。由于戶外環境復雜，在更多的攝像機產品中還加入了特別的外殼進行保護——防護罩，這是監控系統中重要的組件。它是使攝像機在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護裝置。

室外防護罩密封性能一定要好，保證微塵顆粒不能進入防護罩內部侵蝕攝像機。有的室外防護罩還帶有排風扇、加熱板、雨刮器，可以更好的保護設備。當天氣太熱時，排風扇自動工作；太冷時加熱板自動工作；當防護罩玻璃上有雨水時，可以通過控制系統啟動雨刮器。攝象機防護罩的選擇，首先是要包容所使用的攝象機加鏡頭，并留有適當的富余空間，其次是依據使用環境選擇適合的防護罩類型，在此基礎上，將包括防護罩及云臺在內的整個攝像前端之重量累計，選擇具有相應承重值的支架。還要看整體結構，安裝孔越少越利于防水，再看內部線路是否便于聯接，最后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。

在防護罩中，除了用于一體化攝像系統的球形防護罩外，還有圓柱形、長方形等不同形狀，要能適應不同的使用環境。防護罩的材料主要有鋁質、合金、擠壓成型、不銹鋼等。

單純的防塵有時也無法達到較好的拍攝效果，如外殼上的拍攝口堆積或沾滿了灰塵，也將影響到拍攝成像效果，這樣則需要后期維護人員經常進行保潔。近幾年市場上也逐步出現帶雨刷的護罩，以節省后期的維護成本。近期甚至市場上有個別企業宣傳使用了新型材料，可以不沾塵，但具體的使用效果有待檢驗。

透霧霾這一細分化市場主要面向國內，發展至今，在技術應用上已經取得了不錯的成效，但是一方面難以通過統一的評判標準劃分霧靄、煙塵的等級，另一方面相關產品也缺少相應標準。而在前期測試時，除了實地測試，廠家一般會利用干冰，煙霧等進行很局限性的模擬測試。但是因為無法達到與自然界霧靄相同的物理特性，測試結果少有說服力，頂多只能做一個參考依據。

在中國，各地都在開展“平安城市”專項活動，但是南方多水霧，北方多沙塵。霧、雨、沙塵、這些氣象環境會嚴重影響攝像機的工作，造成視頻監控上的死穴。而透霧霾攝像機的應用，無異填補了這個漏洞，讓視頻監控的發展邁出了重要的一步。