封閉煤場(chǎng)全域可視化全景視頻拼接方案

1.1 前端監控設備

  前端系統的設計應根據監控現場(chǎng)的實(shí)際情況，對攝像機的選型、監控點(diǎn)的選取以及立桿的設計進(jìn)行整體部署和選擇。

  根據項目需求中視頻監控的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，本次方案前端建議采用全景視頻芯片拼接攝像機進(jìn)行前端監控設備的部署：

全景視頻芯片拼接攝像機，采用專(zhuān)視覺(jué)拼接算法芯片進(jìn)行視頻拼接處理，拼接算法穩定且高效，在拼接成像效果上由于采用芯片固化優(yōu)越的圖像畸變校正、區域裁剪和視頻融合等視覺(jué)相關(guān)拼接算法，同時(shí)鏡頭標定到位后固化整體視頻畫(huà)面，可以極大的減少現場(chǎng)攝像機標定的難度，同時(shí)前端監控設備采用這種全景視頻芯片拼接攝像機，可以有效提高單個(gè)攝像機的視場(chǎng)角，提升單個(gè)攝像機的視頻覆蓋范圍，同時(shí)單個(gè)攝像機把多個(gè)鏡頭采集的視頻采用芯片直接拼接成一路完美拼接的視頻上傳給上級平臺，可以極大的節約傳輸帶寬。

因此我們建議采用多目全景視頻芯片拼接攝像機進(jìn)行前端攝像機的部署，為了兼顧到攝像機可視距離、視場(chǎng)角以及性?xún)r(jià)比等多方面的因素，我們建議采用3目3.6mm的鏡頭拼接成180°視頻輸出的全景視頻芯片拼接攝像機作為項目前端采集視頻的攝像機.

  由于封閉煤場(chǎng)中煤堆高度可達16米，而且煤場(chǎng)中間的機械設備高度基本到穹頂，在監控點(diǎn)選取時(shí)，可根據監控對象、事件發(fā)生的頻率，采用穹頂正中心縱向部署多目全景視頻芯片拼接攝像機的方式進(jìn)行監控，同時(shí)由于煤場(chǎng)穹頂高度有限而跨度很大，所以我們采用攝像機水平視場(chǎng)角180度的特點(diǎn)全面覆蓋煤場(chǎng)橫向整體跨寬，所有攝像機采用垂直視場(chǎng)角縱向進(jìn)行部署，部署剖面圖示如下：

攝像機水平視角剖面圖

攝像機垂直視角剖面圖

考慮到二次拼接需要有重疊區域，我們每個(gè)攝像機的部署間距為大約21.79米，則攝像機所需數量為：331÷21.79≈15.19，再考慮現場(chǎng)的環(huán)境因素影響，我們取整為16個(gè)攝像機。

攝像機部署俯瞰分布圖

這種以矩陣方式部署能夠做到監控覆蓋無(wú)死角。

  1、前端監控設備采用獨特的全景視頻芯片拼接攝像機，拼接算法固化穩定，采集的拼接視頻圖像拼接無(wú)明顯接縫、畫(huà)面無(wú)明顯變形、拼接成像延時(shí)短、拼接視頻輸出直接利用無(wú)需專(zhuān)用客戶(hù)端播放，同時(shí)可以根據場(chǎng)景采用不同焦距的鏡頭進(jìn)行標定；

  2、由于前端采用全景視頻芯片拼接攝像機實(shí)現了一臺攝像機采集多路視頻并直接在攝像機中采用拼接算法芯片進(jìn)行拼接輸出成一路完全拼接好的視頻圖像，所以在前端攝像機部署上可以大大減少設備的部署數量，降低現場(chǎng)施工難度、標定難度和實(shí)施成本；

  3、采用全景視頻芯片拼接攝像機進(jìn)行視頻采集，可以在前端直接處理大量的拼接需求，極大的減少后端拼接融合的算力需求，節省算力投入成本；

  4、由于全景拼接對于攝像機安裝位置的要求十分高，現場(chǎng)標定好的攝像機位置如果發(fā)生偏移，就可能導致整體拼接畫(huà)面出現變形，所以前端采用全景視頻芯片拼接攝像機可以極大減少此類(lèi)故障的發(fā)生。

  5、由于前端采用全景拼接攝像機進(jìn)行視頻采集同步拼接出圖，在前端采集拼接延時(shí)低，優(yōu)勢明顯。