河北全景攝像機發(fā)展淺析

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1、全景攝像機發(fā)展淺析河北亞特爾訊隨著視頻監(jiān)控的快速發(fā)展，網絡攝像機已經基本滿足了用戶的“超高清”、“全天候”、“超遠距離”的監(jiān)控需求，而隨著監(jiān)控行業(yè)市場不斷精細化，全景監(jiān)控的需求逐漸凸顯出來。因此，全景監(jiān)控也成為近年來視頻監(jiān)控行業(yè)的一個研究熱點。本文主要討論基于用戶不斷深入全景需求，全景攝像機都有哪些形態(tài)的發(fā)展以及技術的提升。????視頻拼接系統(tǒng)解決了全景監(jiān)控的有無問題????為解決用戶大場景的全景監(jiān)控需求，最初的方案是在監(jiān)控前端安裝多臺高分辨率攝像機，在監(jiān)控中心通過視頻拼接服務器進行圖像拼接，從而得到一幅廣域場景完整圖像。這種方案解決了全景監(jiān)控從無到有的問題，初步滿足了用戶的全景監(jiān)控的需求。?

2、???從視頻拼接系統(tǒng)拓撲圖不難看出，整個系統(tǒng)比較復雜，前端有多臺攝像機，后端有視頻拼接服務器，系統(tǒng)成本較高。另外系統(tǒng)的安裝調試也很復雜、后期維護量也很大，顯然這不是一個很好的全景監(jiān)控方案。因此，用戶提出了這樣的需求：單攝像機是否可以實現(xiàn)全景監(jiān)控?圖一：視頻拼接系統(tǒng)???????????魚眼攝像機成為全景監(jiān)控的主流選擇????在用戶的單攝像機實現(xiàn)全景監(jiān)控的強烈需求下，魚眼全景攝像機問世，并憑借著360°全景監(jiān)控的巨大優(yōu)勢，迅速成為視頻監(jiān)控界的新寵，也成為了全景監(jiān)控的主流選擇。5????魚眼攝像機即是搭配了魚眼鏡頭的攝像機，而魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，其構造仿照魚類眼睛，水平視角和垂直視角均

3、可達180°(如圖二)，因此魚眼攝像機可以實現(xiàn)360°無死角、全覆蓋的監(jiān)控效果。?圖二：魚眼魚眼鏡頭???????例如在會議室、教室、超市、大廳等需要全景監(jiān)控的場景，原本需要3~4臺普通攝像機安裝在不同角落才能實現(xiàn)全場景覆蓋，而現(xiàn)在一臺魚眼攝像機即可掌控全局(如圖三)。既然一臺魚眼攝像機即可代替多臺普通攝像機，并能達到一樣的監(jiān)控效果，為什么魚眼攝像機一直以來在市場中卻不溫不火呢??圖三：魚眼攝像機效果圖????5其實魚眼攝像機的應用一直停留在全景監(jiān)控上，它只是滿足了用戶最基本的全景監(jiān)控需求，而對于細節(jié)的捕捉卻無法滿足人們的期望。由于魚眼鏡頭都是超短焦鏡頭，所以通過魚眼鏡頭所形成的圖像雖然視野范

4、圍足夠大，但物體在畫面中比例非常小，細節(jié)自然不夠豐富。另外，圓形視角圖像并不符合人眼觀看習慣，并且周邊畫面畸變嚴重，細節(jié)更是無法獲得。????直至近年來，隨著EPTZ技術的應用、圖像畸變矯正技術日趨成熟、以及超高清魚眼攝像機的出現(xiàn)，魚眼攝像機對于細節(jié)的獲取和呈現(xiàn)才開始符合用戶的預期。所謂EPTZ即是電子云臺，能對圖像進行放大和移動，達到類似云臺操作的效果，方便對一些細節(jié)進行查看。畸變矯正技術，則是通過算法把失真的魚眼圓形圖像盡量矯正成正常顯示的圖像(如圖四)。?圖四：圖三局部矯正圖像????然而在畸變矯正的過程中會裁剪掉畸變較大的局部圖像，從而造成全景圖像畫面的部分缺失，細節(jié)不全的結果，顯然這

5、不是所有用戶都能接受的。同時，魚眼攝像機發(fā)展也存在一大瓶頸：分辨率很難提高。因為提高分辨率不只是簡單的提升Sensor和鏡頭，包括ISP的處理、視頻的編碼、網絡等因素都是需要整體考慮的，并且在相應的結構和工藝要求上，高分辨率魚眼攝像機要比普通魚眼攝像機嚴格數倍。??????多鏡頭前端拼接全景拼接攝像機會成為趨勢?????作為用戶，我們希望的全景攝像機不僅能看得全，而且沒有畸變，希望能達到視頻拼接系統(tǒng)的效果：呈現(xiàn)一幅完整的180°的畫面、監(jiān)控場景盡收眼底、直觀而又清晰。????產品總是因需而變，于是一體化的前端拼接全景攝像機出現(xiàn)了。這種攝像機基于allinone的設計理念，在攝像機內集成多個鏡頭

6、，并且在攝像機內完成多鏡頭的圖像拼接，直接輸出180°的全景畫面。目前主流的產品結構是在攝像機內封裝四個高清傳感器，以及四個獨立短焦距高清定焦鏡頭，圖像處理、拼接融合、壓縮編碼等核心技術均在前端攝像機固件上完成，再通過網絡傳輸到視頻監(jiān)控的后端，解碼后顯示出180°的全景畫面。5????相比傳統(tǒng)的視頻拼接系統(tǒng)，這種一體化前端拼接全景攝像機不需要視頻拼接服務器，系統(tǒng)更加簡單，成本更低。在整體系統(tǒng)建設，安裝調試以及后期維護上，一體化前端拼接攝像機無疑具備不可忽視的巨大優(yōu)勢。相比占主流的魚眼全景攝像機，多鏡頭拼接全景攝像機的優(yōu)勢是一定程度上擺脫了焦距的限制，在相同條件下可以看清楚更遠的距離。因為魚眼鏡

7、頭焦距一般都小于2mm，以保證獲得足夠大的視場角。而隨著拼接技術的成熟，多鏡頭拼接全景攝像機鏡頭焦距可從目前主流的5mm變得更大，看的距離更遠，看的細節(jié)更多。另外，多鏡頭前端拼接全景攝像機沒有了像素的限制，也存在中間與邊緣清晰度差距巨大這一問題。因此，綜合來看多鏡頭前端拼接全景攝像機將會成為大場景全景監(jiān)控的首選，也將是全景攝像機發(fā)展的一個趨勢。????然而，多鏡頭前端拼接全景攝像機看的場景更大，看