如(rú)何避免人(rén)為(wèi)多次損失圖偵圖像畫(huà)質——圖偵工(gōng)作(zuò)法

• 2020/04/15

在圖像偵查的實際工(gōng)作(zuò)中，我們下(xià)載/提取的視(shì)頻(pín)圖像畫(huà)質有的不高，經常出現無法清晰辨認圖像中的人(rén)、車牌或無法看(kàn)清視(shì)頻(pín)錄下(xià)的事件過程。其實，畫(huà)面質量不佳的原因很(hěn)多，作(zuò)為(wèi)圖偵工(gōng)作(zuò)者來說，不管視(shì)頻(pín)系統的工(gōng)程和(hé)設備質量如(rú)何，在圖像獲取、轉換和(hé)處理的圖像增強環節上(shàng)，自(zì)己不能(néng)再次人(rén)為(wèi)造成視(shì)頻(pín)圖像質量的下(xià)降和(hé)畫(huà)質損失。

筆(bǐ)者經過一(yī)段時(shí)間(jiān)的摸索和(hé)研究，總結出在圖偵工(gōng)作(zuò)中需要(yào)把握和(hé)解決以下(xià)幾個問(wèn)題：

一(yī)、增強處理圖像之前要(yào)認清視(shì)頻(pín)圖像模糊産生的緣由

影響監控圖像畫(huà)質的技術(shù)因素有很(hěn)多，本文主要(yào)從(cóng)圖偵應用的角度加以分析和(hé)研究。

1、質量标準不一(yī)：由于經濟發展不平衡，各單位、部門所安裝的視(shì)頻(pín)監控系統的性能(néng)、技術(shù)标準不統一(yī)，國(guó)家的相關規定也不是很(hěn)健全，導緻上(shàng)述單位、部門所應用的視(shì)頻(pín)監控系統也存在着較大的質量差異。

2、視(shì)頻(pín)用途不一(yī)：建設單位及主管人(rén)員(yuán)對監控視(shì)頻(pín)的需求和(hé)使用目的不一(yī)緻，導緻了(le)畫(huà)面質量因側重點不同而參差不齊。因此，在使用監控視(shì)頻(pín)圖像作(zuò)為(wèi)證據或線索時(shí)也就出現了(le)一(yī)系列的問(wèn)題。

3、視(shì)頻(pín)圖像壓縮/傳輸/存儲/解壓縮的質量不一(yī)：雖然目前的監控技術(shù)及相應設備在我國(guó)已得到普及應用，但(dàn)是，由于各生産廠商為(wèi)了(le)壓縮存儲空間(jiān)、降低(dī)成本而不斷提高壓縮比例。模拟的視(shì)頻(pín)圖像信号輸入到轉換成數(shù)字信号後經壓縮、傳輸、存儲、再經解壓縮的幾個環節上(shàng)，圖像質量已經或多或少(shǎo)受到影響，圖像的清晰度、灰度、色彩還原、實時(shí)性能(néng)都(dōu)會不同程度地(dì)衰減。

4、視(shì)頻(pín)采集受到外(wài)界環境和(hé)設備內(nèi)在噪聲的影響：影響圖像清晰程度的因素很(hěn)多，例如(rú)室外(wài)光(guāng)照度不夠均勻就會造成視(shì)頻(pín)圖像灰度過于集中；由CCD（攝像頭）獲得的圖像經過A/D（數(shù)/模轉換，該功能(néng)在圖像系統中由數(shù)字采集卡來實現）轉換、線路傳送都(dōu)會産生噪聲污染等等。因此圖像質量不可(kě)避免的降低(dī)了(le)，輕者表現為(wèi)圖像不幹淨，難于看(kàn)清細節；重者表現為(wèi)圖像模糊不清，連概貌也看(kàn)不出來。

4、人(rén)為(wèi)造成視(shì)頻(pín)圖像質量的二次損失：很(hěn)多廠商為(wèi)了(le)商業目的而人(rén)為(wèi)造成各自(zì)的視(shì)頻(pín)圖像需要(yào)使用獨家的浏覽器才可(kě)以播放，而圖偵工(gōng)作(zuò)中使用的所有圖像處理軟件尚沒有條件完全兼容市場上(shàng)所有的視(shì)頻(pín)格式，這(zhè)就造成下(xià)載/提取的視(shì)頻(pín)在後期處理上(shàng)需要(yào)轉換格式或者直接采取錄屏下(xià)載模式，而轉換格式或者錄屏下(xià)載本身就是一(yī)個損失的過程。

二、選擇正确的下(xià)載方法和(hé)視(shì)頻(pín)轉換格式

圖像格式是影響畫(huà)質的根本原因。因受到網絡帶寬和(hé)存儲成本的影響，所有設備廠商生産的視(shì)頻(pín)監控設備都(dōu)會采取視(shì)頻(pín)壓縮編碼技術(shù)，雖然可(kě)以保證大多數(shù)用戶的應用需求，但(dàn)是對于偵查辦案者來說，絕大多數(shù)的視(shì)頻(pín)畫(huà)面質量遠遠不能(néng)滿足要(yào)求。因此，圖偵工(gōng)作(zuò)的第一(yī)關就是要(yào)最大限度地(dì)避免監控圖像資源質量受到二次損失，也就是在拷貝、下(xià)載或者提取等環節盡量減少(shǎo)損失。在實際工(gōng)作(zuò)中，圖偵人(rén)員(yuán)要(yào)掌握以下(xià)幾個方面的常識和(hé)技術(shù)以減少(shǎo)此環節的畫(huà)質損失：

1、熟悉圖像資源的種類

視(shì)頻(pín)圖像資源大緻分為(wèi)三類：一(yī)是本市技防網系統圖像資源，二是各單位基于DVR存儲的視(shì)頻(pín)系統圖像資源，三是各類較為(wèi)落後的基于計算機+闆卡的監控系統硬盤存儲的圖像資源。

2、掌握最實用的下(xià)載方法

第一(yī)類屬于城域網型系統，可(kě)以很(hěn)方便的采取網內(nèi)客戶端按照IP地(dì)址進行(xíng)下(xià)載的方法獲取視(shì)頻(pín)資料；第二類系統經過測試，采用IE浏覽器下(xià)載方式更為(wèi)快(kuài)捷和(hé)可(kě)靠；第三類由于沒有RJ45接口，隻能(néng)采用硬盤對拷或者錄屏的方法解決。

3、轉換視(shì)頻(pín)圖像格式是圖像增強的重要(yào)環節

經過我們實際工(gōng)作(zuò)中摸索的經驗，表1內(nèi)的設備存儲的格式基本都(dōu)被各種軟件所兼容。如(rú)果遇見(jiàn)與各種軟件系統不兼容的視(shì)頻(pín)格式，一(yī)般使用fomatfactory、狸窩或者萬能(néng)格式轉換器基本也可(kě)進行(xíng)轉換。不管是用什麽軟件進行(xíng)轉換，都(dōu)必須采用基于H.264的AVI格式封裝的視(shì)頻(pín)文件。至于上(shàng)述軟件均不兼容的格式，要(yào)麽向設備商索要(yào)轉換工(gōng)具，要(yào)麽隻好使用錄屏的方式，錄制時(shí)盡量使用專業的采集設備，即使這(zhè)樣，錄制的視(shì)頻(pín)畫(huà)質也不好。

三、了(le)解圖像增強技術(shù)的幾個關鍵參數(shù)及其內(nèi)在聯系

圖偵工(gōng)作(zuò)中，視(shì)頻(pín)圖像截取後的圖像處理是一(yī)項很(hěn)重要(yào)的工(gōng)作(zuò)，圖像處理中的增強環節更是圖偵工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)必須掌握的基本功。圖像處理一(yī)般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用數(shù)字攝像機等設備經過采樣和(hé)數(shù)字化得到的一(yī)個大的二維數(shù)組，該數(shù)組的元素稱為(wèi)像素，其值為(wèi)一(yī)整數(shù)，稱為(wèi)灰度值。圖像處理主要(yào)內(nèi)容包括圖像壓縮、增強和(hé)複原以及匹配、描述和(hé)識别三個部分。

1、圖像增強的內(nèi)容

圖像增強的內(nèi)容則包括亮度、色度、飽和(hé)度的調節和(hé)使用直方圖或者曲線調整色階以及圖像的銳化、降噪、無損放大等處理。

2、圖像增鮮要(yào)處理的參數(shù)

盡管人(rén)眼的鑒别力很(hěn)高，可(kě)以識别上(shàng)千種顔色，但(dàn)很(hěn)多情況下(xià)，圖像對于人(rén)眼來說是模糊的甚至是不可(kě)見(jiàn)的，通(tōng)過圖象增強技術(shù)，可(kě)以使模糊甚至不可(kě)見(jiàn)的圖像變得清晰明(míng)亮。對圖像質量進行(xíng)改善也成圖像增強。圖像增強不考慮圖像質量下(xià)降的原因，隻将圖像中感興趣的特征有選擇地(dì)進行(xíng)強化，而弱化不需要(yào)的特征，此項工(gōng)作(zuò)的目的就是提高圖像的可(kě)懂(dǒng)度及提高觀者的有益信息量。在實際應用中，我們主要(yào)利用各種圖像處理軟件進行(xíng)圖像參數(shù)的調整，最大限度地(dì)獲得他(tā)有用信息。圖像增強要(yào)處理的參數(shù)主要(yào)包括：色階、曲線、色彩、亮度、對比度、飽和(hé)度等。這(zhè)些參數(shù)我們可(kě)以使用市場上(shàng)多見(jiàn)的光(guāng)影魔術(shù)手、photoshop等軟件就可(kě)以輕松處理。

3、靈活運用軟件處理圖像色階參數(shù)，避免像素損失

雖然市場上(shàng)有很(hěn)多的軟件可(kě)以對圖像的參數(shù)進行(xíng)調整，但(dàn)是處理後的結果因人(rén)而異。究其原因，還是沒有找準圖像參數(shù)缺失的原因。一(yī)旦正确找到原因後就可(kě)以輕松利用軟件工(gōng)具進行(xíng)增強處理，還原圖像的本來面目。經過一(yī)段時(shí)間(jiān)的摸索，用色階來調節明(míng)度，圖像的對比度、飽和(hé)度損失較小，很(hěn)直觀地(dì)減少(shǎo)像素的損失而盡量保留原始色彩細節，而直接調節亮度和(hé)對比度對圖像質量較為(wèi)嚴重，像素丢失嚴重。調整色階的方法我們總結為(wèi)“圖像增強色階調整工(gōng)作(zuò)法”。