造成圖像模糊的原因有很多，且不同原因?qū)е碌哪：龍D像需要不同的方法來進(jìn)行處理。從技術(shù)方面來講，模糊圖像處理方法主要分為三大類，分別是圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原和超分辨率重構(gòu)。本文將從這三方面切入剖析。

　　智能化設(shè)備管理技術(shù)是利用系統(tǒng)管理平臺(tái)軟件的設(shè)備管理服務(wù)，對(duì)所有的監(jiān)控設(shè)備包括攝像機(jī)、云臺(tái)、編碼器和系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)通過各種方式告警，提示維護(hù)人員及時(shí)處置。一個(gè)系統(tǒng)可以按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署多臺(tái)設(shè)備管理服務(wù)器，分區(qū)域?qū)υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的巡檢，這樣可以大大提高系統(tǒng)的維護(hù)效率，盡可能做到在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，在不超過10分鐘的時(shí)間內(nèi)被監(jiān)測(cè)到并告警。

　　建設(shè)目標(biāo)

　　本方案擬應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，仿真人類的視覺系統(tǒng)，針對(duì)某市公共安全圖像資源前端攝像頭出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡和云臺(tái)失控等常見攝像頭故障以及惡意遮擋和破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為做出準(zhǔn)確判斷，并自動(dòng)記錄所有的檢測(cè)結(jié)果，生成報(bào)表。以便用戶輕松維護(hù)市公共安全圖像資源系統(tǒng)。

　　技術(shù)路線

　　將視頻故障分成視頻信號(hào)缺失、視頻清晰度異常、視頻亮度異常、視頻噪聲、視頻雪花、視頻偏色、畫面凍結(jié)、PTZ運(yùn)動(dòng)失控八種類型。其中視頻信號(hào)缺失、隨著“平安城市”的廣泛建設(shè)，各大城市已經(jīng)建有大量的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，雖然監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)廣泛地存在于銀行、商場(chǎng)、車站和交通路口等公共場(chǎng)所，但是在公安工作中，由于設(shè)備或者其他條件的限制，案情發(fā)生后的圖像回放都存在圖像不清晰，數(shù)據(jù)不完整的問題，無(wú)法為案件的及時(shí)偵破提供有效線索。經(jīng)常出現(xiàn)嫌疑人面部特征不清晰、難以辨認(rèn)、嫌疑車輛車牌模糊無(wú)法辨認(rèn)等問題，這給公安部門破案、法院的取證都帶來了極大的麻煩。隨著平安城市的推廣、各地各類監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，此類問題將會(huì)越來越凸顯。

　　模糊圖像產(chǎn)生的原因

　　造成圖像模糊的原因很多，聚焦不準(zhǔn)、光學(xué)系統(tǒng)的像差、成像過程中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、大氣湍流效應(yīng)、低光照、環(huán)境隨機(jī)噪聲等都會(huì)導(dǎo)致圖像模糊。另外圖像的編解碼、傳輸過程都可能導(dǎo)致圖像的進(jìn)一步模糊?？傮w來說，造成圖像模糊的主要原因如下：

　　· 鏡頭聚焦不當(dāng)、攝像機(jī)故障等;

　　· 傳輸太遠(yuǎn)、視頻線老化、環(huán)境電磁干擾等;

　　· 攝像機(jī)護(hù)罩視窗或鏡頭受臟污、受遮擋等;

　　· 大霧、沙塵、雨雪等惡劣環(huán)境影響;

　　· 由視頻壓縮算法和傳輸帶寬原因?qū)е碌哪：?

　　· 攝像機(jī)分辨率低，欠采樣成像;

　　· 光學(xué)鏡頭的極限分辨率和攝像機(jī)不匹配導(dǎo)致的模糊;

　　· 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)模糊等;

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　　模糊圖像常用解決方案

　　對(duì)于模糊圖像處理技術(shù)，國(guó)內(nèi)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)在多年以前就在研究這些理論和應(yīng)用，相關(guān)文獻(xiàn)也發(fā)布了不少，已經(jīng)取得了一些很好的應(yīng)用。美國(guó) Cognitech軟件是相當(dāng)成熟的一套模糊圖像恢復(fù)應(yīng)用軟件，在美國(guó)FBI及其他執(zhí)法機(jī)構(gòu)中已有多年實(shí)際應(yīng)用，其恢復(fù)出的圖像可以直接當(dāng)作法庭證據(jù)使用，可見模糊圖像處理技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)膶?shí)際應(yīng)用。

　　前面提到，造成圖像模糊的原因有很多，要取得比較好的處理效果，不同原因?qū)е碌哪：枰煌奶幚矸椒?。從技術(shù)方面來講，模糊圖像處理方法主要分為三大類，分別是圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原和超分辨率重構(gòu)。

　　圖像增強(qiáng)

　　很多傳統(tǒng)圖像算法都可以減輕圖像的模糊程度，比如圖像濾波、幾何變換、對(duì)比度拉伸、直方圖均衡、空間域銳化、亮度均勻化、形態(tài)學(xué)、顏色處理等。就單個(gè)來講，這些算法都比較成熟，相對(duì)簡(jiǎn)單。但是對(duì)于一個(gè)具體的模糊圖像，往往需要上面的一種或者多種算法組合，配合不同的參數(shù)才能達(dá)到理想的效果。這些算法和參數(shù)的組合進(jìn)一步發(fā)展成為具體的增強(qiáng)算法，比如“圖像去霧”算法、“圖像去噪”算法、“圖像銳化”算法、“圖像暗細(xì)節(jié)增強(qiáng)”算法等等。這些算法都不同程度提高了圖像清晰度，很大程度改善了圖像質(zhì)量。

　　綜合使用形態(tài)學(xué)、圖像濾波和顏色處理等算法可以實(shí)現(xiàn)圖像去霧的算法，圖1是一個(gè)去霧算法的實(shí)際使用效果，類似的圖像增強(qiáng)算法還有很多，不再一一列舉。