在艦、船、飛機等上,觀瞄系統對感知其周圍的態勢有著非常重要的作用,觀瞄系統一般由CCD攝相機和紅外成像系統組成。霧、水氣、雨雪等惡劣海洋氣象環境會嚴重影響CCD和紅外成像系統的圖像質量,主要表現在圖像對比度下降,遠處目標模糊不清,難以分辨。從而影響對周圍態勢的感知能力。
海洋的環境極為惡劣,霧、雨、水氣等天氣是常見的,而觀瞄系統需要有能力對遠距離的、微小的、高速移動的目標進行及時的觀察。如果不能及時發現目標,就可能使己方處于被動狀態。因此裝備這種視頻增透設備,對提升觀瞄系統的觀察能力是非常必要的。
通過圖像處理算法,來提升圖像的對比度,也就是視頻增透技術,在國外尤其是美國的觀瞄系統已經廣泛采用,視頻增透技術,一般指將因霧和水氣灰塵等導致朦朧不清的圖像變得清晰,強調圖像當中某些感興趣的特征,抑制不感興趣的特征,使得圖像的質量改善,信息量更加豐富。增強后的圖像為圖像的下一步應用提供良好的條件。一般來說增透技術有兩種:空域的和頻域的方法。但這些方法的對不同圖像的適應性還存在一些缺陷。
下面一起來對比上面兩幅圖片。從這個對比的效果圖片中,我們很明顯感受到,通過對視頻的增透處理,使圖像的對比度得到了很大的提升,原先模糊不清的船只,變得更加清晰可見,從而提高了觀瞄系統的觀察距離,提高了系統對周圍態勢的感知能力。因此,視頻增透技術在艦船飛機等觀瞄系統上具有很好的應用前景。
在上個世紀70年代,美國物理學家Land等提出了Retinex圖像增強方法,它是基于人類視覺感知的圖像處理模型。它能壓縮圖像動態范圍,顯示圖像中被湮沒的細節。但算法復雜,工程實現難度大,尤其是對實時視頻的實時增強,由于算法和硬件實現技術的限制,在我國剛剛起步,導致很難實際應用。隨著硬件性能的提高,我們終于能把這個具有普遍適應性的圖像增強算法變成實際的工程化產品。這種視頻增透技術應用。
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