淺析：多技術(shù)融合鋪平全景攝像機未來(lái)之路

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。隨著(zhù)全景攝像機應用范圍逐漸擴展，市場(chǎng)前景也逐漸廣闊。

全景攝像機應用特點(diǎn)

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。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。

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。

市場(chǎng)前景廣闊

全景攝像機的優(yōu)點(diǎn)在于能以最少的裝機量，達到最有效率的監控效果，即能減少護罩、布線(xiàn)與人員的施工費用等，能降低監控工程成本。但其畢竟發(fā)展時(shí)間短(五年)，有不可忽視的劣勢，如攝像機的單價(jià)偏高、監控距離尚未突破，以及圖像存儲、還原等問(wèn)題，都急需調整和改進(jìn)。

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)。

全景攝像機四大關(guān)鍵技術(shù)

第一，鏡頭優(yōu)劣會(huì )大幅度影響監控圖像的質(zhì)量；好的鏡頭可達到高清、百萬(wàn)像素以上，而幀速(每秒鐘動(dòng)畫(huà)傳輸的速度)越高，也越能看清楚監控目標的移動(dòng)過(guò)程與細節動(dòng)作。

第二，一款性能良好的全景攝像機，必然有高分辨率的圖像傳感器。由于全景攝像機的監控范圍寬廣，圖像傳感器的信息量必然十分龐大，不像一般的攝像機只需處理監測場(chǎng)景中一部分的畫(huà)面。因此，圖像傳感器的分辨率高低與否，也是影響監控成像放大后，圖片清不清晰的關(guān)鍵。

第三，使用魚(yú)眼鏡頭的全景攝像機，其成像原理與普通攝像機不一樣，圖像邊緣往往會(huì )形成一個(gè)凸出、變形的畫(huà)面，所以要比普通攝像機更容易使圖像扭曲或失真，影響成像質(zhì)量。所以如何矯正、還原圖像，看清圖像中的監控物體，就是全景攝像機最重要的問(wèn)題。

理論上，有兩種方式能矯正魚(yú)眼鏡頭成像失真的問(wèn)題，一種是由后端平臺進(jìn)行信息處理、還原成像；另一種則是在攝像機內置軟件直接矯正，然后再傳輸到監測后端。一般而言，比較推薦使用后者解決魚(yú)眼鏡頭失真的問(wèn)題，這樣一來(lái)，可以舒緩網(wǎng)絡(luò )傳輸寬帶和后端存儲的壓力，提高了監控運行的效率。

第四，可以使用虛擬PTZ對存儲的圖像做放大、縮小等細節觀(guān)察。PTZ在安防監控領(lǐng)域是控制云臺上下左右轉動(dòng)與鏡頭變聚焦，用于自動(dòng)或手動(dòng)追蹤鎖定的目標，在監測范圍內一路跟拍追蹤目標。而全景攝像機所采用的虛擬PTZ，應用概念類(lèi)似云臺的追蹤效果，只是不必象真實(shí)的云臺那樣進(jìn)行實(shí)際的機械化轉動(dòng)，而是通過(guò)縮放圖像來(lái)達到類(lèi)似的效果，因而能大幅遞增監控系統的使用壽命，使得監控人員在操作上更容易上手，也能降低維護費用。

未來(lái)發(fā)展走向多技術(shù)融合

VMS支持：全景攝像機的圖像處理需要VMS(視頻管理軟件)的支持，但由于目前的魚(yú)眼展開(kāi)算法都是廠(chǎng)家私有的，導致VMS支持范圍非常有限。如何將魚(yú)眼展開(kāi)算法實(shí)現互通共享，實(shí)現統一標準接口，是未來(lái)設備廠(chǎng)家和集成商需要共同努力的方向。

分辨率：全景攝像機相對于普通攝像機而言一個(gè)很大的優(yōu)勢在于其超大的監控范圍，然而從分辨率密度上來(lái)考慮，同樣的像素的攝像機在監控更大的區域時(shí)會(huì )導致像素的分散和退化。這是由于監控范圍很大，在與傳統監控鏡頭共用大小相同的成像芯片上，就需要接收數倍的圖像信息，這就造成畫(huà)面分辨率的下降，因此只有在對監控圖像畫(huà)面質(zhì)量要求不太高或使用高分辨率成像器件時(shí)才能使用。這就解釋了為什么300萬(wàn)像素的全景攝像機畫(huà)面質(zhì)量看上去像CIF分辨率。所以對于全景攝像機而言，提高畫(huà)面分辨率是未來(lái)一項重要的研究課題。

低照度：全景攝像機大多數都沒(méi)有ICR(機械式紅外濾色片)，導致其低照度效果很難令人滿(mǎn)意。因為在以后的發(fā)展中會(huì )更多關(guān)注全景攝像機的夜間效果，譬如采用ICR紅外補光或者提升感光器的感光性能來(lái)提升低照度效果。

寬動(dòng)態(tài)：以魚(yú)眼攝像機為例，其采用具有360度超大視角的魚(yú)眼鏡頭監控整個(gè)場(chǎng)景，如此大范圍的監控勢必會(huì )導致全景攝像機在白平衡以及曝光等方面的處理困難。正是由于這點(diǎn)，限制了全景攝像機在室內的應用。解決好全景攝像機的寬動(dòng)態(tài)效果，能夠推動(dòng)未來(lái)全景攝像機在室內環(huán)境的應用。

智能：如何解放安防的人力一致是智能分析的發(fā)展方向，特別是在全景攝像機的無(wú)死角監控的條件下實(shí)現智能分析一定能夠帶來(lái)更好的安防應用。

關(guān)于全景攝像機：

全景攝像機，顧名思義，是能對一個(gè)較大場(chǎng)景進(jìn)行全局監控、全程監視與全角度拍攝的攝像產(chǎn)品。從第一款產(chǎn)品正式推出市場(chǎng)至今，已發(fā)展了大約5年多時(shí)間。一般而言有兩種方式可達到全景效果，一是采用魚(yú)眼鏡頭(大廣角鏡頭)；二是一臺攝像機中采用多個(gè)鏡頭拼接來(lái)實(shí)現。

不論使用何種方式，所謂的全局監控，即攝像機在靜止狀態(tài)下(無(wú)需云臺輔助轉動(dòng))，就可以進(jìn)行180度(安裝在墻上)或360度(安裝在天花板上)的監控。

監視時(shí)，攝像機無(wú)須切換畫(huà)面，就能實(shí)現對同一個(gè)較大場(chǎng)景的無(wú)間斷拍攝，解決普通攝像機多方位監控時(shí)畫(huà)面不連貫的問(wèn)題，也令監控人員的作業(yè)更加方便。而且全景攝像機具有最高可達360度的拍攝角度，能全面捕捉場(chǎng)景，避免死角產(chǎn)生，因而在某些項目中，其一臺可替代多臺普通監控攝像機的效果，并順利達到耗電量低、布線(xiàn)簡(jiǎn)單、隱密性高與施工維護費用低廉等目的。