視頻處理技術的智能化發展

文/本刊記者 何遙

視頻監控作為物聯網的一部分，正在朝著智能化的方向發展，圖像的智能分析即成為視頻處理系統應用的技術之一。通過智能分析，系統將會自動識別圖像的幾何形狀、色彩、噪聲、模糊度、融合度，并對超分辨等圖像效果進行自動分析和處理。隨著對模糊圖像處理技術的應用范圍越來越廣泛，圖像處理技術的智能化成為必然。

安防領域對圖像清晰度的要求高

視頻圖像處理技術日益成熟。這一技術是將視頻圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理。由于計算機的處理速度極快，且數字信號具有失真小、易保存、易傳輸、抗干擾能力強等特點，計算機圖像處理的應用十分廣泛，包括航空航天、遙測技術、醫療器械、工業自動化檢測、安全監控等各大領域。

每一個應用領域都有其特殊性要求，在安防領域的應用也有其特殊性：

首先，安防監控對圖像清晰度要求較高。在治安監控現場，公安機關往往需要通過監控錄像來辨認嫌疑人、證據等，一般清晰度不高的視頻都達不到這種要求。在交通監控現場，交警需要通過監控圖像來識別車牌、違章行為、駕駛人等要求，模糊的圖像在這種場合根本無法應用。

其次，在不同行業的安防監控應用，對圖像要求具有差異性。比如醫療監控，對圖像的色彩還原性要求比較高。而智能交通監控，對攝像機夜間照度和抓拍速度要求比較高，要求能清晰辨別車牌。在無人值守監控，設備必須在無人監管的條件下能長期穩定工作。

第三，海量的視頻數據需要處理。在大數據時代，視頻內容的數據是海量的，而如何在海量數據中獲得有效內容、并對其進行有效分析，只依靠人力不僅是困難的，更是成本高昂的。比如在大型平安城市監控項目中，視頻路數會達到上萬路，甚至更多。所以在視頻監控領域都期望視頻編碼的碼率壓縮比達到最高，但是帶寬和存儲容量達不到要求的話，會導致在視頻編碼環節更多的信息丟失，結果使得圖像模糊。

第四，在安防領域的很多情況下，設備安裝在室外，經常無人看守，設備需要經受常年的風吹日曬。電子設備自身老化的速度會比其他領域要相對快一些。攝像機、鏡頭、傳輸線路等設施的老化會導致圖像越來越模糊。

因此，要提高安防領域的圖像清晰度，視頻圖像處理技術必然朝著智能化的方向發展。

更高感光度、更低噪點和成本

隨著經濟建設的不斷發展，與其相配套的安全監控系統也愈加顯得重要，特別是對于在低照度環境下，依然可以保障監控質量的監控設備也將成為發展的重點。因此可以預見，未來會有越來越多的企業將采用新技術開發出具有高感光性的SDI高清攝像機，并且其分辨率將會更高。具有更好的感光性和更低圖像噪點是當前圖像處理技術的關鍵功能。

為了適應行業需求的發展，結合了傳感器、ISP以及彩色低照度處理技術相結合的全新技術能使攝像機在超低光環境下呈現出清晰的彩色圖像，超越人眼視覺極限，實現高感光度，免除了高清攝像機夜間必須配置陣列紅外燈進行補光拍攝的苦惱。這類攝像機不僅在白天提供彩色圖像，當光線減弱時，攝像機仍能保持圖像的色彩、清晰度、流暢性和低噪聲，而在低照度環境下保持圖像的色彩和流暢性為用戶提供了更為豐富的視頻信息。

整合了具有出色感光性能的CMOS傳感器，相對于傳統CCD攝像機，彩色低照度SDI高清攝像機可提供更加逼真的顏色，更低的噪點和更加流暢的彩色畫質，特別是在超低照度環境下，采用了針對隨機噪聲的智能降噪專利技術及減少CMOS傳感器固定噪聲的特殊處理模式，即使在黑暗條件下也能實現有效“視物”。是新一代高清攝像機的首開先河，特別是當用戶要求提供彩色圖像以加強對監控對象的辨認和識別時。另外，由于整合了新技術的攝像機是數字的，因此它提供了眾多的應用功能，比如逐行掃描顯示、視頻智能分析和視頻監測系統的運用。而低噪點的圖像同時也意味著高清視頻信號能實現網絡傳輸的低帶寬以及更低的存儲成本。

SDI高清攝像機在各種苛刻視頻監測的應用中尤其突出，即可用于各種低照度環境，如停車場、城市監測、樓宇和施工現場；又可用于室外周邊環境，如發電廠、水處理廠、監獄，以及鐵路監測。比如夜間可能只有一處光源的施工現場，用戶可為普通攝像機補充紅外照明設備，但新技術的高感光性使得這種補充變得不必要，并且每部SDI高清攝像機的能耗不超過1.5W。世界已經進入注重節能環保的時代，如果攝像機盡量少用或不用紅外燈，將會大大減少電能消耗及設備維護成本。以目前平安城市項目中使用的監控攝像機為例，大功率高耗能的設備時常可見。而如果每臺攝像機的功率降低10w，按照一個省會級城市需要安裝15萬臺攝像機計算，一年可以節約用電量超過1314萬度，一年可節省的電費將超過1000萬元。

結束語

智能化的高清監控正在成為安防行業的主流趨勢，細分市場的需求也越來越專業化、多樣化，視頻圖像處理技術與智能分析的完美融合，將更好地滿足這種專業化、多樣化的需求，為人們創造出一個更安全的世界。