【中國安防展覽網 時事聚焦】近日，一張霧霾籠罩巴黎的照片再次將霧霾這個話題成為輿論焦點。國內從2日開始，也爆發了一輪從北至南的一次大面積空氣污染過程，影響范圍波及100多個城市。監測顯示，5日4時，石家莊、邯鄲、邢臺、鄭州、安陽、新鄉、濟南、臨沂、烏魯木齊等16個城市嚴重污染，石家莊、邯鄲等城市空氣污染已達到爆表程度。山東、江西、上海、江蘇等地被籠罩在霧霾之下。霧霾這個社會“老大難”問題，合適能解？霧霾籠罩之下，如何安心的生活？對于這些問題，安防雖不能完全解憂，但在大霧籠罩下也默默堅守著一片天空。
霧霾，世界共同面臨的問題
霧霾，是近年中國政府在治理環境空氣污染中主要的對手。在中國，霧霾主要來源有汽車尾氣、燃煤、露天采礦等。2014年在北京考察時指出；應對霧霾污染、改善空氣質量的首要任務是控制PM2.5，要從壓減燃煤、嚴格控車、調整產業、強化管理、聯防聯控、依法治理等方面采取重大舉措，聚焦重點領域，嚴格指標考核，加強環境執法監管，認真進行責任追究。
其實不僅僅是在中國，霧霾是一個化的問題，根據發布*防霾面霜的加拿大Aqua+Skincare公司的研究報告顯示，常見的空氣污染被稱為懸浮顆粒或PM2.5，其包括灰塵、污垢和煙霧。根據世界衛生組織(WHO)的數據顯示，世界上80%的人口暴露在有害的霧霾污染物中。目前，PM2.5超標集中的地區主要在發展中國家，如中東和亞洲的一些國家，這些國家的部分地區空氣污染水平比世衛設定的25微克安全標準高出200%。
雜志《新英格蘭醫學雜志》也曾發表過美國的數字，PM2.5的濃度減少10ug/m3，預期壽命增長約0.61±0.20年。2010年美國環保部發表的《顆粒物的綜合科學研究》中將顆粒物濃度與多種疾病關聯，其中包括：呼吸道刺激，咳嗽，呼吸困難，降低肺功能，加重哮喘，慢性支氣管炎，不規則的心跳，非致命性心臟發作，某些癌癥等。
2013年北京霧霾微生物還引起了“北京咳嗽”的病例，在霧霾天與霧霾相關的呼吸系統疾病門診病例顯著增加。除了呼吸道，懸浮顆粒本身的寬度小于2.5微米，相比人類毛孔直徑小20倍，還會致使污染物較容易滲透并進入皮膚。當皮膚保護層無法承受外界給予的負荷便會被破壞，導致紅疹，皮膚過敏，皮膚老化加速，頻繁暗瘡粉刺等皮膚問題。
霧霾消費級市場火熱，安防事前事后一直守護
隨著霧霾問題的不斷被重視，以霧霾為起點的消費級市場也開始打得火熱，空氣凈化器、空氣監測器、霧霾口罩等大眾類消費品。在安防市場，關于霧霾監測的傳感器也逐步應用于攝像機中，對城市重要區域及工地等場所實施監控監測一體化運作管理。
2013年霧霾監測被列入國家科技支撐計劃，包括了研發霧霾監測技術并建立大氣成分監測數據庫，研究霧霾天氣形成機理，研發能夠業務運行的霧霾數值預報系統，研發霧霾對航空、公路交通、城市交通和船舶運輸影響的預警技術。目標是實現0-72小時高分辨率、高準確率的霧霾分類分等級預報，并給出霧霾的發生時間、持續時間、強度等級和分布區域。
2015年，IBM中國研究院開發的一套空氣質量預測及管理系，統可以提前72小時生成高分辨率的空氣質量預測分析。通過分析遍布環境監控網絡、交通監視系統和氣象衛星等傳感器生成的大量環境數據，基于認知建模技術，能夠實現自適應地調整預測模型，從而大幅提升預測度。該系統除了實現提前72小時逐時高精度空氣質量預報之外，還實現了提*天的空氣質量變化趨勢的預測分析。
蘋果近期披露了一項新技術，一款可用于iPhone與AppleWatch，能夠檢測氣體與液體的嵌入式環境傳感器，這個傳感器可以幫助用戶感知周圍環境中存在但看不見的危險因素，包括檢測霧霾。蘋果這是要加入霧霾大戰的節奏。
除了傳感器，監控攝像作為安防主要設備之一，在霧霾天能都繼續正常的工作將是對其安防職能的大考驗，透霧技術能夠從多個角度提升視頻監控的質量，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信息，使原來被隱藏的圖像細節被充分展示；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確的色調、自然的外觀，因而獲得了良好的圖像質量與視覺感受。
目前，應用戶監控攝像的透霧技術可分為四種；
1、光學透霧
在光譜中，紅外線是不可見光線，波長介于微波與可見光之間。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.78～2.50m；中紅外線，波長為2.50～25m；遠紅外線，波長為25～l000m。
根據在不同波段的光因為波長不同將呈現不同光譜的特性。光學透霧的實現基于近紅外光譜，近紅外還可分為近紅外短波區域和近紅外長波區域。近紅外線在傳播時受氣溶膠的影響較小，可穿透一定濃度的霧靄煙塵，實現準確快速聚焦，這就是光學透霧的依據。當出現云霧和煙塵天氣時，一般的可見光無法穿透，利用近紅外光線可繞射微小顆粒原理，在霧霾天氣采用近紅外濾光片、鍍膜技術及電子圖像增強技術，算法處理能提升遠距離監控圖像效果。
光學透霧的關鍵在于鏡頭與濾光片。透霧攝像設備需要具備三個要素；具有色差補償的鏡頭、具備近紅外線靈敏度高的CCD、黑電平調節的圖像處理器。通過鏡頭對特定近紅外波段光線進行截取，準確聚焦成像。一般的攝像機鏡頭，透過光譜的中心波長在500~600MM之間，而為了保證在可見光和近紅外波段都有很高的透過率，且兩個波段切換過程中對色差進行修正保證切換后不需要再調節焦距，透霧攝像機的鏡頭透過光譜的中心波長必須在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，終實現透霧效果，這種透霧方式俗稱為物理透霧。
2、算法透霧
攝像機的透霧概念早在2007年進入中國，但高昂的成本和復雜的技術讓很多安防企業卻步。經過十幾年發展和專業技術的積累，透霧技術有了較大突破。而要實現更好的透霧效果還是要依靠電子透霧算法處理，這樣才能在應用中脫穎而出。目前行業內大致上有以下幾種算法透霧；
種是基于FPGA成像方法以及直方圖均衡化算法透霧。它針對霧天圖像的退化現象，采用近紅外波段成像和視頻圖像處理技術相結合提高圖像質量。此外，還可通過改善算法復雜度提高畫面清晰度。
第二種是Retinex算法，即視頻增強算法。它對校正后的像素點灰度值進行線性拉伸，得到增強的圖像。該算法具有銳化、顏色恒常性、動態范圍壓縮大、色彩逼真度高、處理延遲低等特點。
第三種則是影像信號處理器(LSP)算法透霧處理。該技術要求透霧設備必須具備“自動曝光(AE)”、“自動白平衡(AWB)”和“自動聚焦(AF)”的3A功能，適于直接內嵌于攝像機中應用。
3、光電透霧
光學透霧利用可穿透霧靄的近紅外波段光線進行成像，但只能得到黑白監控畫面，而光電透霧技術將光學透霧和算法透霧兩種透霧功能相結合，通過機芯一體化通過內嵌的FPGA芯片和ISP/DSP進行運算處理實現彩色畫面輸出。一方面，該透霧技術可區分遠景、近景，霧氣濃淡等因素，選擇透霧級別，可實現區域效果佳，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。
4、假透霧
假透霧即通過人為調節對比度、銳度、飽和度、亮度等數值，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。假透霧在霧霾環境下，切換到選擇夜間紅外感應模式時，可以看到一定效果的圖像畫面，但鏡頭不能對景物重新進行聚焦，因而不能滿足視覺體驗。非透霧攝像機可以實現一定程度的“透霧”，但透霧效果非常有限。
后記：傳感器為您隨時檢查霧霾動態，讓你提前做好預防；而透霧技術讓霧霾籠罩之下的安防設備繼續為人們服務，提供安全的保障。在霧霾之下，安防不僅做好事前預防，在事后保護中也堅守崗位。
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