詳解全景監控攝像機未來(lái)的發(fā)展與應用

全景攝像機的發(fā)展與現狀

隨著(zhù)攝像機從模擬走向網(wǎng)絡(luò )，“高清”日漸成為市場(chǎng)關(guān)注的熱點(diǎn)，它的出現讓人們可以看得更清楚，獲得更多的細節。但是，客戶(hù)在從之前“只能看見(jiàn)人臉” 到現在“能看清人臉”的同時(shí)，又提出了另一方面的要求，那就是看得更廣，即在同一個(gè)場(chǎng)景中能看到更多的東西。對此，原來(lái)是通過(guò)用幾只攝像頭覆蓋一個(gè)區域，或用快球來(lái)回巡航掃描去解決。但在某些場(chǎng)合，這些方案還不能完全滿(mǎn)足客戶(hù)的要求，比如客戶(hù)需要在同一個(gè)畫(huà)面里確定人的移動(dòng)，或需要用同一個(gè)場(chǎng)景中監看到的事物去說(shuō)明一些問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候就需要全景攝像機，本文主要討論全景攝像機的發(fā)展與應用。

全景攝像機的發(fā)展與現狀

目前業(yè)內對全景攝像機還沒(méi)有一個(gè)很明確的定義，對于能看得更廣、角度更大的攝像機，大家都稱(chēng)之為全景攝像機。比如一個(gè)安裝在廣場(chǎng)或大門(mén)口的、短焦距的 500萬(wàn)像素攝像機，它基本上能將大門(mén)口或廣場(chǎng)上的事物看清楚，于是很多人稱(chēng)這種攝像機為全景攝像機。也有一些廠(chǎng)家把360度攝像機結合特定安裝方式的解決方案稱(chēng)為全景攝像機，比如在會(huì )議室的天花板上裝一臺垂直向下的魚(yú)眼攝像機，幾乎能看到會(huì )議室的全景，這種方案也稱(chēng)之為全景攝像機。

目前魚(yú)眼式全景攝像機的產(chǎn)品形態(tài)包括多鏡頭式、單魚(yú)眼鏡頭式、混合式三種。

單魚(yú)眼鏡頭式：采用槍型攝像機或半球型攝像機加魚(yú)眼鏡頭的形式，這也是實(shí)現全景監控的一種最簡(jiǎn)單且最經(jīng)濟的方式，此種方式的關(guān)鍵點(diǎn)在于攝像機本身具有對魚(yú)眼“畸變”的矯正能力，或者可以結合特殊的處理軟件校正經(jīng)過(guò)魚(yú)眼鏡頭變形后的圖像，并且不留痕跡的處理成一幅正常圖像，使得人眼能夠接受，此類(lèi)全景攝像機的代表廠(chǎng)家有Mobotix 、奇偶、騰龍、?？低?002415,股吧)和殷浩等，本文主要討論單魚(yú)眼鏡頭式的全景攝像機的應用。

多鏡頭式：采用多鏡頭多角度監控后拼接圖像實(shí)現360度的監控，這種方式實(shí)現技術(shù)十分復雜，成本比較高，但卻少了魚(yú)眼全景攝像機帶來(lái)的魚(yú)眼畸變的困擾，此類(lèi)全景攝像機的代表廠(chǎng)家有Arecont Vision和AVIGILON。

混合式：采用PTZ球機加魚(yú)眼鏡頭的形式，這種方式較為少見(jiàn)，攝像機在轉動(dòng)時(shí)可當作球機使用，當球機鏡頭和魚(yú)眼鏡頭重合時(shí)，可當作全景攝像機使用，此類(lèi)全景攝像機的代表廠(chǎng)家有Axis。

全景攝像機的應用模式及特點(diǎn)

目前全景攝像機主要應用于室外視野開(kāi)闊的場(chǎng)所，譬如道路交通、露天廣場(chǎng)、小區樓宇、港口碼頭等，某些場(chǎng)所監控寬度甚至達到百米以上，在看清全景圖像實(shí)現調度的同時(shí)，不可能也沒(méi)有精力再看清人臉、車(chē)輛牌照等細節。這些場(chǎng)合只需要在制高點(diǎn)安裝一臺魚(yú)眼攝像機即可以滿(mǎn)足一個(gè)場(chǎng)所內的全景監控。

與傳統的監控攝像機相比，全景攝像機的優(yōu)勢包括：

超寬監控視角

一枚魚(yú)眼鏡頭盡收360度全景，可取代傳統的多支攝像機：用戶(hù)只需要一枚專(zhuān)用的魚(yú)眼鏡頭便能直接觀(guān)看整個(gè)空間，四周的影像一次盡收眼底，完全消滅死角。

全景攝像機的關(guān)鍵技術(shù)

降低成本

全景攝像機的這種360度實(shí)時(shí)全景監控能力，使得無(wú)需為涵蓋整個(gè)監控區域而安裝多臺攝像機，因而節省了攝像機硬件投資。監控攝像機路數大大減少，可以節省配套設備，如鏡頭、防護罩、布線(xiàn)、電源、錄像、顯示等相應配件和設備的成本，還可降低施工布線(xiàn)難度，節省安裝時(shí)間、人工費用以及后續維護費用。

虛擬PTZ技術(shù)

采用虛擬PTZ技術(shù)，可以放大或移動(dòng)監控視野內的圖像區域，當轉變方向觀(guān)察另一個(gè)圖像區域時(shí)，不會(huì )發(fā)出任何噪音，隱秘且不易察覺(jué)。由于沒(méi)有機械移動(dòng)部件，不需要時(shí)刻的進(jìn)行機械化運轉，全景攝像機不會(huì )發(fā)生任何磨損，產(chǎn)品結實(shí)耐用，使用壽命大大延長(cháng)。全景環(huán)視的圖像失真矯正可對多個(gè)圖像區進(jìn)行，這樣，與機械 PTZ攝像機不同，全景攝像機能同時(shí)觀(guān)察和攝錄多個(gè)不同的區域。

全景攝像機的關(guān)鍵技術(shù)

判斷一款全景攝像機性能是否優(yōu)良大約有兩點(diǎn)：一、有效覆蓋的視場(chǎng)角有多大，能看清的場(chǎng)景有多全;二、看到場(chǎng)景中像素點(diǎn)的清晰度有多少。全景攝像機的關(guān)鍵技術(shù)包括：

高分辨率的實(shí)現

高像素的產(chǎn)品不僅是Sensor的選取，ISP的處理、編碼以及與網(wǎng)絡(luò )相應的配合都很重要，并且在相應的結構、工藝等要求上，要比普通攝像機嚴格數倍。

魚(yú)眼展開(kāi)矯正的準確性

在將魚(yú)眼攝像機所產(chǎn)生的圓形圖像展開(kāi)為人眼能接受的普通平鋪圖像的過(guò)程中，反畸變、反扭曲的算法是非常重要的。因為從鏡頭選型開(kāi)始，就需要通過(guò)鏡頭的曲率特征分析、光學(xué)折射線(xiàn)路分析，以及結合透光亮考慮分析，才能取得一個(gè)比較好的圖像源，以達到大景深、高分辨率，且畫(huà)面周邊和中心的解像力要均衡。對于全景攝像機的開(kāi)發(fā)，除了嚴格篩選以確保鏡頭的高品質(zhì)的同時(shí)，對于魚(yú)眼展開(kāi)算法也做了長(cháng)期、深入的研究。目前已經(jīng)實(shí)現了對魚(yú)眼鏡頭所產(chǎn)生的圓形圖像進(jìn)行有效展開(kāi)及處理，獲得了人眼習慣的平鋪圖像，并且在沒(méi)有畸變和扭曲的細節基礎上進(jìn)行了相應優(yōu)化，保證了整體圖像的清晰、準確。

全景攝像機的發(fā)展趨勢

全景攝像機發(fā)展至今已有十年有余，而真正的推廣卻是從近兩年才開(kāi)始的。因其高昂的價(jià)格、復雜的圖像處理技術(shù)以及圖像校正后的低分辨率等因素的限制，全景攝像機并沒(méi)能像其他普通攝像機那樣進(jìn)入大眾的生活，而是主要定位在專(zhuān)業(yè)應用市場(chǎng)，比如大場(chǎng)景環(huán)境或易于垂直安裝的場(chǎng)合。

目前，市場(chǎng)對于全景攝像機的認知度還不是很高，更多的是廠(chǎng)家的宣廣和引導工作。其實(shí)業(yè)界對于全景攝像機的技術(shù)并沒(méi)有太多的爭議或質(zhì)疑，并且個(gè)人認為，對于全景攝像機的定義也沒(méi)有必要進(jìn)行過(guò)多的辯論，關(guān)鍵是要看產(chǎn)品能否滿(mǎn)足客戶(hù)的需要，是否解決使用者的具體問(wèn)題。越來(lái)越多的客戶(hù)會(huì )要求“看得更多、看得更清”，所以全景攝像機必然有著(zhù)很大的市場(chǎng)。

全景攝像機的發(fā)展趨勢

多技術(shù)融合是未來(lái)全景攝像機發(fā)展的主要方向：

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