□ 文/本刊記者 鄭展棒

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全景攝像機(jī)：多方位應(yīng)用 智能化成突破點(diǎn)

□ 文/本刊記者 鄭展棒

隨著高清監(jiān)控應(yīng)用的增多，各種類型攝像機(jī)的需求也在逐步增長(zhǎng)。全景攝像機(jī)因其獨(dú)特的全景無死角監(jiān)控屬性，在大范圍監(jiān)控或者對(duì)監(jiān)控視場(chǎng)角度有著特別要求的場(chǎng)所獲得青睞。近幾年市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)也吸引了不少?gòu)S商加大對(duì)全景攝像機(jī)的投入，該類型攝像機(jī)的技術(shù)以及配套軟硬件都漸趨成熟。究竟全景攝像機(jī)的市場(chǎng)現(xiàn)狀如何？其技術(shù)在這幾年有取得了哪些進(jìn)步？本期專題將為您解惑。

應(yīng)用需求分析

相比傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控前端，全景攝像機(jī)的起步較晚，市場(chǎng)接受程度也會(huì)慢一些。觀近幾年國(guó)內(nèi)各地大型安防展會(huì)，廠商不遺余力的推出全景攝像機(jī)產(chǎn)品，可見其擁有良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。不可否認(rèn)，全景攝像機(jī)可以填補(bǔ)特定監(jiān)控場(chǎng)所因視場(chǎng)角受限，需要更換或添加前端探頭的市場(chǎng)空缺，恰恰這個(gè)空缺也只有全景攝像機(jī)產(chǎn)品能勝任。而全景攝像機(jī)特殊的構(gòu)造造就其獨(dú)有的無盲區(qū)監(jiān)控讓其在民生、商業(yè)、警務(wù)或是特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用都十分適合。

從應(yīng)用需求來看，不同監(jiān)控場(chǎng)所需求的攝像機(jī)種類也是有差異化，但全景攝像機(jī)卻能正確捕捉多數(shù)監(jiān)控場(chǎng)合的需求點(diǎn)。

如在銀行、倉(cāng)庫(kù)等重地，這類場(chǎng)合對(duì)圖像質(zhì)量很高要求，且需要全方位監(jiān)控實(shí)時(shí)情況，采用300萬、500萬、800萬乃至更高像素的全景攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如遇事故，清晰全景的視頻圖像對(duì)后期的刑偵調(diào)查也能提供便利；在交通路口、公交車等公共場(chǎng)合，全景攝像機(jī)的廣角監(jiān)控可作為監(jiān)測(cè)交通流量工具，以便于應(yīng)急事件的及時(shí)疏導(dǎo)；在籃球場(chǎng)、足球場(chǎng)等大范圍監(jiān)控場(chǎng)所，這些監(jiān)控場(chǎng)所空間非常大，很難專為監(jiān)控?cái)z像機(jī)建立太多的監(jiān)控點(diǎn)，在制高點(diǎn)處設(shè)置一臺(tái)全景攝像機(jī)完全可以滿足應(yīng)用需求，且可以很好的控制應(yīng)用成本；在連鎖超市、大型商場(chǎng)等監(jiān)控范圍較廣的場(chǎng)合，需要攝像機(jī)進(jìn)行集中監(jiān)控，在這點(diǎn)上全景攝像機(jī)能滿足需求，且一些攝像機(jī)廠商會(huì)加入客流統(tǒng)計(jì)分析等適用于商業(yè)領(lǐng)域的智能分析軟件，以提高產(chǎn)品的附加價(jià)值；在一些新型應(yīng)用領(lǐng)域，如執(zhí)法記錄儀、無人機(jī)等，將全景攝像機(jī)技術(shù)融入到其中，可以獲得更多的視頻信息，提高產(chǎn)品的功能性。

技術(shù)特性分析

雖然在上世紀(jì)7 0年代就有全景攝像機(jī)的概念，但也僅僅存在于概念?？梢哉f，這種全新的監(jiān)控類別是伴隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展而產(chǎn)生的。早在2006年，MOBOTIX與Arecont Vision已分別推出了單鏡頭與多鏡頭全景攝像機(jī)，從實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控范圍而言，全景攝像機(jī)可以分為180度水平開角和360度圓周畫面兩種。

時(shí)至今日，全景攝像機(jī)的技術(shù)水平得到了極大的提升，就如海康威視最新的鷹眼設(shè)備為例，其外觀設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，由8個(gè)固定在水平不同方向的高清攝像頭+高速球組成特殊的監(jiān)控結(jié)構(gòu)。全景端每4個(gè)攝像頭負(fù)責(zé)1個(gè)全景180度的監(jiān)控畫面，總共提供2個(gè)全景180度畫面，達(dá)到2×4096 × 1800@30fps的監(jiān)控效果；下方球機(jī)負(fù)責(zé)聯(lián)動(dòng)定位和跟蹤功能，提供23倍光學(xué)變焦、16倍數(shù)字變焦，只需要點(diǎn)擊全景畫面的任意一個(gè)點(diǎn)，都可以實(shí)現(xiàn)快速的變倍并捕捉到遠(yuǎn)處的目標(biāo)。當(dāng)然，包括浙江大華、MOBOTIX、Arecont Vision、奇偶、Axis、浙江宇視、天地偉業(yè)、景陽(yáng)科技、中德宏泰等知名安防企業(yè)的全景攝像機(jī)產(chǎn)品也是市場(chǎng)上的佼佼者。

其實(shí)從廠商推出的全景攝像機(jī)產(chǎn)品不難發(fā)現(xiàn)，該類攝像機(jī)最重要的組成部分是前端鏡頭、圖像修正軟件、高分辨率圖像傳感器以及虛擬PTZ技術(shù)，而技術(shù)發(fā)展也圍繞這四點(diǎn)在變化著。

全景攝像機(jī)的鏡頭應(yīng)用與傳統(tǒng)有所區(qū)別，主要以魚眼鏡頭或超廣角鏡頭為主。魚眼鏡頭魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，這種攝影鏡頭的前鏡片直徑且呈拋物狀向鏡頭前部凸出，其視覺效果類似于魚眼觀察水面上的景物。它是一種短焦距鏡頭，根據(jù)光學(xué)成像原理，短焦距才能呈現(xiàn)出大視場(chǎng)的監(jiān)控效果。所以，魚眼鏡頭所呈現(xiàn)出的圖像是失真畸變的圖像，這樣就需要后期的軟件進(jìn)行圖像校正而圖像校正有兩種：基于PC的軟件校正與嵌入攝像機(jī)前端的軟件校正?；赑C的軟件校正：這種較正技術(shù)是早期也是大多數(shù)廠家沿用至今的圖像修正技術(shù)，通過PC上的修正軟件對(duì)變形的圖像進(jìn)行處理，最后得到一種或多種視角的正常矩形圖像，雖然可以改善圖像效果，但在實(shí)際的監(jiān)控應(yīng)用中，要想在PC軟件處理圖像的同時(shí)獲得實(shí)時(shí)視頻基本是不可能實(shí)現(xiàn)；另外，增加一臺(tái)PC也就等于增加了系統(tǒng)成本；基于監(jiān)控前端的較正技術(shù)：該技術(shù)是將魚眼視頻修正算法加入到前端全景攝像機(jī)SoC當(dāng)中或另加一塊具備魚眼修正算法的FPGA編程邏輯芯片，也就相當(dāng)于在前端攝像機(jī)內(nèi)部加載魚眼圖像處理軟件。前端傳感器透過魚眼采集到變形圖像，經(jīng)過芯片處理，最后以標(biāo)準(zhǔn)矩形輸出并提供經(jīng)校正的圖像，一般可以得到一個(gè)360度、兩個(gè)180度的高分辨率畫面或四個(gè)90度的標(biāo)準(zhǔn)分辨率畫面，也可同時(shí)呈現(xiàn)，處理后的畫面清晰可辨，也符合人們的觀看習(xí)慣。這種處理方式可直接往后端傳輸正常的圖像，不僅可以減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力和磁盤存儲(chǔ)壓力，也可降低后端平臺(tái)軟件的負(fù)荷。

當(dāng)然，談到全景攝像機(jī)，鏡頭與軟件固然重要，但高分辨率的圖像傳感器對(duì)于全景攝像機(jī)而言是不可或缺。因全景攝像機(jī)本身在視場(chǎng)角得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)令其擁有豐富強(qiáng)大的視頻信息，所以信息處理量就非常大，如果傳感器分辨率不夠高的話，圖像放大后用戶就會(huì)看得不夠清晰，這樣即便是擁有無盲點(diǎn)監(jiān)控優(yōu)勢(shì)卻不能夠辨別監(jiān)控物體，不得不讓人覺得形同虛設(shè)?，F(xiàn)階段，千萬像素級(jí)別的全景攝像機(jī)產(chǎn)品也并不鮮見。高清監(jiān)控?zé)o極限，只有想象不到的，沒有做不到的產(chǎn)品。

虛擬PTZ是全景攝像機(jī)獨(dú)有的技術(shù)特性，這種技術(shù)與高速球的云臺(tái)控制技術(shù)類似，不同的是，虛擬PTZ沒有任何機(jī)械部件就能實(shí)現(xiàn)在全景監(jiān)控畫面上找到感興趣的監(jiān)控位置，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。沒有機(jī)械部件壽命的擔(dān)憂，也不需要考慮云臺(tái)的額外成本。

除卻以上四點(diǎn)技術(shù)特性外，智能化逐漸成為全景攝像機(jī)廠商尋找差異化競(jìng)爭(zhēng)的突破點(diǎn)所在。時(shí)下安防均在談?wù)撝悄芑?，芯片廠商、前端廠商、FPGA廠商都在加大對(duì)智能化的投入。在全景攝像機(jī)的智能分析上，現(xiàn)階段的設(shè)備可支持區(qū)域入侵、越界、進(jìn)入?yún)^(qū)域、離開區(qū)域、徘徊、停車、人員聚集、快速移動(dòng)、物品遺留、物品拿取等智能分析功能，總體看起來已經(jīng)顯得非常強(qiáng)大了。當(dāng)然，還會(huì)有更多的智能化功能加入到其中，讓我們拭目以待吧。

結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)然，全景攝像機(jī)并不是萬能攝像機(jī)，其也存在各種技術(shù)缺陷，需要理性的去定位全景攝像機(jī)，從而做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分了解其特點(diǎn)以達(dá)到最優(yōu)化利用。必要的宣傳與引導(dǎo)是不可或缺的，這樣即可加深用戶對(duì)全景攝像機(jī)的認(rèn)知度，也可潛移默化的使用戶接受全景攝像機(jī)，才能便于全景攝像機(jī)市場(chǎng)的推動(dòng)和應(yīng)用的深入。