监控导航的改革创新:富士通实时图像去雾霾技术:

　　去雾霾技术里程碑

　　冬春季节，中国大部分地区经常出现雾霾天气，而北方地区经常出现沙尘天气，这对室外监控和汽车驾驶造成很大的影响。室外监控摄像头受到雾霾的影响，常常看不清监控对象(如车辆、行人、车牌号等)，造成在关键时刻失效的后果。而在有雾的情况下，汽车驾驶员常常因为看不清前方车辆和路面，造成恶性交通事故的情况也时有发生。

　　为此，富士通研究开发中心有限公司(以下简称富士通研发)研究开发了一种高性能实时图像处理技术，能对雾、霾、沙尘等恶劣天气下拍摄的图像进行清晰化处理。通过此技术处理后的图像，相对原雾霾图像不仅能提高清晰度，而且在亮度、对比度、色彩等方面都有所增强。

　　现存的对雾霾图像进行清晰化处理的技术分为两类：雾霾修正方式和去雾霾方式。雾霾修正方式只是对雾霾图像的亮度和对比度进行调节，虽然处理速度很快，但是清晰化程度不高，很难达到实际要求。

　　去雾霾方式是推测每一个像素点的雾霾浓度，将其去除。现实中给我们的印象是，在雾霾天气下，近距离的物体看得比较清，雾霾的浓度小;远距离的物体看不清，雾霾的浓度大。可以说，雾霾图像=清晰图像+雾霾浓度。因此，为了准确恢复清晰图像，我们必须估计图像中物体所处位置的雾霾浓度，这是高性能去雾霾技术的关键所在。

　　去雾霾方式为了得到高画质的图像，需要对每一个像素求最优值，因此需要大尺寸的复杂滤波器。因为计算复杂度比较高，使用软件计算比较慢，而使用硬件的话，计算复杂和内存需求又会很高。这是现存大部分去雾霾技术的现状。

　　去雾霾更高效

　　富士通研发希望使用简单的操作来推测每个像素点的雾霾浓度，以大大降低处理复杂度和内存消耗。据悉，此技术通过单幅输入图像，先估算每个像素周边范围的雾霾浓度，生成一张粗映射图。然后估算每个像素的雾霾浓度，生成一张细映射图。最后，通过粗细两张映射图来决定每个像素的最终雾霾浓度。

　　此算法所有的操作都是基于像素局部范围的，因此具有算法简单、并行度高的特点。使用PC机软件实现方式，处理720x480大小的图像，速度可以达到30帧/秒(fps)。

　　其处理结果示例如下：

　　监控、导航好帮手

　　据悉，富士通研发将对开发的去雾霾技术进行现场测试和改良，目标是在2013年实用化，以助监控和导航一臂之力。同时，也将考虑使用硬件来实现，并与搭载到监控摄像头及车载摄像头上，以适应更广泛的应用环境。

　　此外，此去雾霾技术也可以用于遥感图像增强，以去除雾霾及大气污染对地面物体可见度的影响。也可以用于机器视觉领域中的前处理，以去除恶劣天气对图像的降质影响，增加机器视觉的鲁棒性。