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在图像侦查的实际工(gōng)作(zuò)中,我们下(xià)载/提取的視(shì)頻(pín)图像畫(huà)质有的不高,经常出现无法清晰辨认图像中的人(rén)、车牌或无法看(kàn)清視(shì)頻(pín)录下(xià)的事件过程。其实,畫(huà)面质量不佳的原因很(hěn)多,作(zuò)為(wèi)图侦工(gōng)作(zuò)者来说,不管視(shì)頻(pín)系统的工(gōng)程和(hé)设备质量如(rú)何,在图像获取、转换和(hé)处理的图像增强环节上(shàng),自(zì)己不能(néng)再次人(rén)為(wèi)造成視(shì)頻(pín)图像质量的下(xià)降和(hé)畫(huà)质损失。
筆(bǐ)者经过一(yī)段時(shí)間(jiān)的摸索和(hé)研究,总结出在图侦工(gōng)作(zuò)中需要(yào)把握和(hé)解决以下(xià)几个問(wèn)题:
一(yī)、增强处理图像之前要(yào)认清視(shì)頻(pín)图像模糊产生的缘由
影响监控图像畫(huà)质的技術(shù)因素有很(hěn)多,本文主要(yào)從(cóng)图侦应用的角度加以分析和(hé)研究。
1、质量标准不一(yī):由于经济发展不平衡,各单位、部门所安装的視(shì)頻(pín)监控系统的性能(néng)、技術(shù)标准不统一(yī),國(guó)家的相关规定也不是很(hěn)健全,导致上(shàng)述单位、部门所应用的視(shì)頻(pín)监控系统也存在着较大的质量差异。
2、視(shì)頻(pín)用途不一(yī):建设单位及主管人(rén)員(yuán)对监控視(shì)頻(pín)的需求和(hé)使用目的不一(yī)致,导致了(le)畫(huà)面质量因侧重点不同而参差不齐。因此,在使用监控視(shì)頻(pín)图像作(zuò)為(wèi)证据或线索時(shí)也就出现了(le)一(yī)系列的問(wèn)题。
3、視(shì)頻(pín)图像压缩/传输/存储/解压缩的质量不一(yī):虽然目前的监控技術(shù)及相应设备在我國(guó)已得到普及应用,但(dàn)是,由于各生产厂商為(wèi)了(le)压缩存储空間(jiān)、降低(dī)成本而不断提高压缩比例。模拟的視(shì)頻(pín)图像信号输入到转换成數(shù)字信号后经压缩、传输、存储、再经解压缩的几个环节上(shàng),图像质量已经或多或少(shǎo)受到影响,图像的清晰度、灰度、色彩还原、实時(shí)性能(néng)都(dōu)会不同程度地(dì)衰减。
4、視(shì)頻(pín)采集受到外(wài)界环境和(hé)设备內(nèi)在噪声的影响:影响图像清晰程度的因素很(hěn)多,例如(rú)室外(wài)光(guāng)照度不够均匀就会造成視(shì)頻(pín)图像灰度过于集中;由CCD(摄像头)获得的图像经过A/D(數(shù)/模转换,该功能(néng)在图像系统中由數(shù)字采集卡来实现)转换、线路传送都(dōu)会产生噪声污染等等。因此图像质量不可(kě)避免的降低(dī)了(le),轻者表现為(wèi)图像不干净,难于看(kàn)清细节;重者表现為(wèi)图像模糊不清,连概貌也看(kàn)不出来。
4、人(rén)為(wèi)造成視(shì)頻(pín)图像质量的二次损失:很(hěn)多厂商為(wèi)了(le)商业目的而人(rén)為(wèi)造成各自(zì)的視(shì)頻(pín)图像需要(yào)使用独家的浏览器才可(kě)以播放,而图侦工(gōng)作(zuò)中使用的所有图像处理软件尚没有条件完全兼容市场上(shàng)所有的視(shì)頻(pín)格式,這(zhè)就造成下(xià)载/提取的視(shì)頻(pín)在后期处理上(shàng)需要(yào)转换格式或者直接采取录屏下(xià)载模式,而转换格式或者录屏下(xià)载本身就是一(yī)个损失的过程。
二、选择正确的下(xià)载方法和(hé)視(shì)頻(pín)转换格式
图像格式是影响畫(huà)质的根本原因。因受到网络带宽和(hé)存储成本的影响,所有设备厂商生产的視(shì)頻(pín)监控设备都(dōu)会采取視(shì)頻(pín)压缩编码技術(shù),虽然可(kě)以保证大多數(shù)用户的应用需求,但(dàn)是对于侦查办案者来说,绝大多數(shù)的視(shì)頻(pín)畫(huà)面质量远远不能(néng)满足要(yào)求。因此,图侦工(gōng)作(zuò)的第一(yī)关就是要(yào)最大限度地(dì)避免监控图像资源质量受到二次损失,也就是在拷贝、下(xià)载或者提取等环节尽量减少(shǎo)损失。在实际工(gōng)作(zuò)中,图侦人(rén)員(yuán)要(yào)掌握以下(xià)几个方面的常识和(hé)技術(shù)以减少(shǎo)此环节的畫(huà)质损失:
1、熟悉图像资源的种类
視(shì)頻(pín)图像资源大致分為(wèi)三类:一(yī)是本市技防网系统图像资源,二是各单位基于DVR存储的視(shì)頻(pín)系统图像资源,三是各类较為(wèi)落后的基于计算机+板卡的监控系统硬盘存储的图像资源。
2、掌握最实用的下(xià)载方法
第一(yī)类属于城域网型系统,可(kě)以很(hěn)方便的采取网內(nèi)客户端按照IP地(dì)址进行(xíng)下(xià)载的方法获取視(shì)頻(pín)资料;第二类系统经过测试,采用IE浏览器下(xià)载方式更為(wèi)快(kuài)捷和(hé)可(kě)靠;第三类由于没有RJ45接口,只能(néng)采用硬盘对拷或者录屏的方法解决。
3、转换視(shì)頻(pín)图像格式是图像增强的重要(yào)环节
经过我们实际工(gōng)作(zuò)中摸索的经验,表1內(nèi)的设备存储的格式基本都(dōu)被各种软件所兼容。如(rú)果遇見(jiàn)与各种软件系统不兼容的視(shì)頻(pín)格式,一(yī)般使用fomatfactory、狸窝或者万能(néng)格式转换器基本也可(kě)进行(xíng)转换。不管是用什么软件进行(xíng)转换,都(dōu)必须采用基于H.264的AVI格式封装的視(shì)頻(pín)文件。至于上(shàng)述软件均不兼容的格式,要(yào)么向设备商索要(yào)转换工(gōng)具,要(yào)么只好使用录屏的方式,录制時(shí)尽量使用专业的采集设备,即使這(zhè)样,录制的視(shì)頻(pín)畫(huà)质也不好。
三、了(le)解图像增强技術(shù)的几个关键参數(shù)及其內(nèi)在联系
图侦工(gōng)作(zuò)中,視(shì)頻(pín)图像截取后的图像处理是一(yī)项很(hěn)重要(yào)的工(gōng)作(zuò),图像处理中的增强环节更是图侦工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)必须掌握的基本功。图像处理一(yī)般指數(shù)字图像处理。數(shù)字图像是指用數(shù)字摄像机等设备经过采样和(hé)數(shù)字化得到的一(yī)个大的二维數(shù)组,该數(shù)组的元素称為(wèi)像素,其值為(wèi)一(yī)整數(shù),称為(wèi)灰度值。图像处理主要(yào)內(nèi)容包括图像压缩、增强和(hé)复原以及匹配、描述和(hé)识别三个部分。
1、图像增强的內(nèi)容
图像增强的內(nèi)容则包括亮度、色度、饱和(hé)度的调节和(hé)使用直方图或者曲线调整色阶以及图像的锐化、降噪、无损放大等处理。
2、图像增鲜要(yào)处理的参數(shù)
尽管人(rén)眼的鉴别力很(hěn)高,可(kě)以识别上(shàng)千种颜色,但(dàn)很(hěn)多情况下(xià),图像对于人(rén)眼来说是模糊的甚至是不可(kě)見(jiàn)的,通(tōng)过图象增强技術(shù),可(kě)以使模糊甚至不可(kě)見(jiàn)的图像变得清晰明(míng)亮。对图像质量进行(xíng)改善也成图像增强。图像增强不考虑图像质量下(xià)降的原因,只将图像中感兴趣的特征有选择地(dì)进行(xíng)强化,而弱化不需要(yào)的特征,此项工(gōng)作(zuò)的目的就是提高图像的可(kě)懂(dǒng)度及提高观者的有益信息量。在实际应用中,我们主要(yào)利用各种图像处理软件进行(xíng)图像参數(shù)的调整,最大限度地(dì)获得他(tā)有用信息。图像增强要(yào)处理的参數(shù)主要(yào)包括:色阶、曲线、色彩、亮度、对比度、饱和(hé)度等。這(zhè)些参數(shù)我们可(kě)以使用市场上(shàng)多見(jiàn)的光(guāng)影魔術(shù)手、photoshop等软件就可(kě)以轻松处理。
3、灵活运用软件处理图像色阶参數(shù),避免像素损失
虽然市场上(shàng)有很(hěn)多的软件可(kě)以对图像的参數(shù)进行(xíng)调整,但(dàn)是处理后的结果因人(rén)而异。究其原因,还是没有找准图像参數(shù)缺失的原因。一(yī)旦正确找到原因后就可(kě)以轻松利用软件工(gōng)具进行(xíng)增强处理,还原图像的本来面目。经过一(yī)段時(shí)間(jiān)的摸索,用色阶来调节明(míng)度,图像的对比度、饱和(hé)度损失较小,很(hěn)直观地(dì)减少(shǎo)像素的损失而尽量保留原始色彩细节,而直接调节亮度和(hé)对比度对图像质量较為(wèi)严重,像素丢失严重。调整色阶的方法我们总结為(wèi)“图像增强色阶调整工(gōng)作(zuò)法”。