全景攝像機：多方位應用 智能化成突破點

□ 文/本刊記者 鄭展棒

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全景攝像機：多方位應用 智能化成突破點

□ 文/本刊記者 鄭展棒

隨著高清監控應用的增多，各種類型攝像機的需求也在逐步增長。全景攝像機因其獨特的全景無死角監控屬性，在大范圍監控或者對監控視場角度有著特別要求的場所獲得青睞。近幾年市場需求的快速增長也吸引了不少廠商加大對全景攝像機的投入，該類型攝像機的技術以及配套軟硬件都漸趨成熟。究竟全景攝像機的市場現狀如何？其技術在這幾年有取得了哪些進步？本期專題將為您解惑。

應用需求分析

相比傳統的視頻監控前端，全景攝像機的起步較晚，市場接受程度也會慢一些。觀近幾年國內各地大型安防展會，廠商不遺余力的推出全景攝像機產品，可見其擁有良好的發展態勢。不可否認，全景攝像機可以填補特定監控場所因視場角受限，需要更換或添加前端探頭的市場空缺，恰恰這個空缺也只有全景攝像機產品能勝任。而全景攝像機特殊的構造造就其獨有的無盲區監控讓其在民生、商業、警務或是特殊領域中的應用都十分適合。

從應用需求來看，不同監控場所需求的攝像機種類也是有差異化，但全景攝像機卻能正確捕捉多數監控場合的需求點。

如在銀行、倉庫等重地，這類場合對圖像質量很高要求，且需要全方位監控實時情況，采用300萬、500萬、800萬乃至更高像素的全景攝像機進行實時監控，如遇事故，清晰全景的視頻圖像對后期的刑偵調查也能提供便利；在交通路口、公交車等公共場合，全景攝像機的廣角監控可作為監測交通流量工具，以便于應急事件的及時疏導；在籃球場、足球場等大范圍監控場所，這些監控場所空間非常大，很難專為監控攝像機建立太多的監控點，在制高點處設置一臺全景攝像機完全可以滿足應用需求，且可以很好的控制應用成本；在連鎖超市、大型商場等監控范圍較廣的場合，需要攝像機進行集中監控，在這點上全景攝像機能滿足需求，且一些攝像機廠商會加入客流統計分析等適用于商業領域的智能分析軟件，以提高產品的附加價值；在一些新型應用領域，如執法記錄儀、無人機等，將全景攝像機技術融入到其中，可以獲得更多的視頻信息，提高產品的功能性。

技術特性分析

雖然在上世紀7 0年代就有全景攝像機的概念，但也僅僅存在于概念。可以說，這種全新的監控類別是伴隨著網絡攝像機的發展而產生的。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，從實現的監控范圍而言，全景攝像機可以分為180度水平開角和360度圓周畫面兩種。

時至今日，全景攝像機的技術水平得到了極大的提升，就如海康威視最新的鷹眼設備為例，其外觀設計非常獨特，由8個固定在水平不同方向的高清攝像頭+高速球組成特殊的監控結構。全景端每4個攝像頭負責1個全景180度的監控畫面，總共提供2個全景180度畫面，達到2×4096 × 1800@30fps的監控效果；下方球機負責聯動定位和跟蹤功能，提供23倍光學變焦、16倍數字變焦，只需要點擊全景畫面的任意一個點，都可以實現快速的變倍并捕捉到遠處的目標。當然，包括浙江大華、MOBOTIX、Arecont Vision、奇偶、Axis、浙江宇視、天地偉業、景陽科技、中德宏泰等知名安防企業的全景攝像機產品也是市場上的佼佼者。

其實從廠商推出的全景攝像機產品不難發現，該類攝像機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，而技術發展也圍繞這四點在變化著。

全景攝像機的鏡頭應用與傳統有所區別，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，根據光學成像原理，短焦距才能呈現出大視場的監控效果。所以，魚眼鏡頭所呈現出的圖像是失真畸變的圖像，這樣就需要后期的軟件進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前端的軟件校正。基于PC的軟件校正：這種較正技術是早期也是大多數廠家沿用至今的圖像修正技術，通過PC上的修正軟件對變形的圖像進行處理，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，但在實際的監控應用中，要想在PC軟件處理圖像的同時獲得實時視頻基本是不可能實現；另外，增加一臺PC也就等于增加了系統成本；基于監控前端的較正技術：該技術是將魚眼視頻修正算法加入到前端全景攝像機SoC當中或另加一塊具備魚眼修正算法的FPGA編程邏輯芯片，也就相當于在前端攝像機內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，經過芯片處理，最后以標準矩形輸出并提供經校正的圖像，一般可以得到一個360度、兩個180度的高分辨率畫面或四個90度的標準分辨率畫面，也可同時呈現，處理后的畫面清晰可辨，也符合人們的觀看習慣。這種處理方式可直接往后端傳輸正常的圖像，不僅可以減輕網絡帶寬壓力和磁盤存儲壓力，也可降低后端平臺軟件的負荷。

當然，談到全景攝像機，鏡頭與軟件固然重要，但高分辨率的圖像傳感器對于全景攝像機而言是不可或缺。因全景攝像機本身在視場角得天獨厚的優勢令其擁有豐富強大的視頻信息，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看得不夠清晰，這樣即便是擁有無盲點監控優勢卻不能夠辨別監控物體，不得不讓人覺得形同虛設。現階段，千萬像素級別的全景攝像機產品也并不鮮見。高清監控無極限，只有想象不到的，沒有做不到的產品。

虛擬PTZ是全景攝像機獨有的技術特性，這種技術與高速球的云臺控制技術類似，不同的是，虛擬PTZ沒有任何機械部件就能實現在全景監控畫面上找到感興趣的監控位置，并實現精準定位。沒有機械部件壽命的擔憂，也不需要考慮云臺的額外成本。

除卻以上四點技術特性外，智能化逐漸成為全景攝像機廠商尋找差異化競爭的突破點所在。時下安防均在談論智能化，芯片廠商、前端廠商、FPGA廠商都在加大對智能化的投入。在全景攝像機的智能分析上，現階段的設備可支持區域入侵、越界、進入區域、離開區域、徘徊、停車、人員聚集、快速移動、物品遺留、物品拿取等智能分析功能，總體看起來已經顯得非常強大了。當然，還會有更多的智能化功能加入到其中，讓我們拭目以待吧。

結束語

當然，全景攝像機并不是萬能攝像機，其也存在各種技術缺陷，需要理性的去定位全景攝像機，從而做到揚長避短，充分了解其特點以達到最優化利用。必要的宣傳與引導是不可或缺的，這樣即可加深用戶對全景攝像機的認知度，也可潛移默化的使用戶接受全景攝像機，才能便于全景攝像機市場的推動和應用的深入。