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　　【中國安防展覽網(wǎng) 科技動態(tài)】魚眼全景攝像機，由魚眼鏡頭、圖像傳感器、電源管理模塊和電源構(gòu)成；其特征在于：包括全景攝像機和ＰＴＺ攝像機控制器；其中，魚眼鏡頭連接圖像傳感器，圖像傳感器與ＰＴＺ攝像機控制器相連，全景攝像機與ＰＴＺ攝像機控制器相連，電源通過電源管理模塊向各部分供電。采用了ＰＴＺ攝像機控制器、全景攝像機和魚眼鏡頭相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使整個系統(tǒng)不存在盲區(qū)，通過整體和局部圖像對比顯示方式，對局部進行放大跟蹤，得到清晰圖像。真正實現(xiàn)了采用較少的攝像機無死角地監(jiān)控一定范圍內(nèi)的整個空間。這種魚眼全景攝像機在大部分場合是適用的，尤其適合安裝在連鎖行業(yè)、樓宇監(jiān)控、加油站、銀行、停車場、運動場還有大型商場等。
　　
　　魚眼全景攝像機類別
　　
　　魚眼全景攝像機由單傳感器配套特殊的超廣角魚眼鏡頭組成，并依賴圖像校正技術(shù)還原圖像的魚眼全景攝像機。出色的性價比令此類產(chǎn)品占據(jù)市場主流份額，但魚眼鏡頭的特殊性會造成對傳感器像素的必然浪費，并且其畫面邊緣畸變部分難以達到高清晰度，亦即限制了監(jiān)控范圍內(nèi)的清晰度覆蓋面積；依據(jù)魚眼攝像機的核心技術(shù)實現(xiàn)的具體位置與方式，目前可進一步歸納為如下三大類：
　　
　　1、軟件前端固件集成（軟件方式）
　　
　　此類攝像機所有的功能實現(xiàn)軟件，包括圖像矯正、虛擬PTZ、智能部件以及壓縮算法等全部被集成在攝像機內(nèi)部的固件上，未來的升級亦只需對前端設(shè)置進行更新。與此同時，其后臺pc亦可提供虛擬PTZ等功能，給予用戶事后靈活改變觀看視角及側(cè)重點的可能。又因為相同計算量在硬件晶體與軟件PC上的負荷量區(qū)別很大(同一個運算任務(wù)，當涉及到計算矩陣的問題時，會占據(jù)軟件大量資源，硬件晶體上的運算則相對更快。)，所以這種前端集成方式大大釋放了后端服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)的資源。結(jié)合分布式架構(gòu)，此類產(chǎn)品在應(yīng)用到大中型項目時能大程度減少后端服務(wù)器的配置，一般來說即使大型項目也只需配置一個pc端服務(wù)器，例如DAS、NAS等等。另一方面，由于前端固件在技術(shù)上的限制，預(yù)計此類全景攝像機多只能處理到五百萬像素。隨著高清化的推進，能否突破此瓶頸將是這類全景攝像機今后大的發(fā)展難題。
　　
　　2、芯片前端實現(xiàn)（硬件方式）
　　
　　現(xiàn)在已經(jīng)有中國臺灣廠商開發(fā)出可直接實現(xiàn)一定圖像矯正及四分屏輸出等基礎(chǔ)功能的芯片產(chǎn)品，也就是對魚眼全景攝像機有興趣的廠家，可直接集成此類芯片與魚眼鏡頭便可得到產(chǎn)品。此方式所有功能同樣在前端實現(xiàn)，但不同于軟件前端固件集成的是它不允許對原始圖像的保留以及后續(xù)操作。在用戶選定固有的功能之后，機器依據(jù)指令在前端攝像機內(nèi)部處理好圖片，進而輸出到后端實現(xiàn)二分屏或四分屏效果。
　　
　　這種方式的出現(xiàn)給了一部分暫時不具備自主研發(fā)能力的廠家與全景攝像機“親密接觸”的可能，也適用于一定范圍的低端市場。但它所有功能被封裝在成品芯片中，廠家難以進一步自主升級，或者開發(fā)新的應(yīng)用功能，更不允許用戶在事后根據(jù)實際需要改變觀察視角，或進行相應(yīng)的分析處理操作，具有很大的局限性。未來當務(wù)之急是提升此類型產(chǎn)品的靈活性，考慮是否可在芯片內(nèi)部預(yù)留改寫及升級的空間。
　　
　　3、后端軟件實現(xiàn)
　　
　　此類全景攝像機所有功能皆由安裝在后端PC上的軟件實現(xiàn)，前端攝像機只負責(zé)抓取圖片，因此產(chǎn)品在成本與售價上都有優(yōu)勢。
　　
　　依賴后端PC強大的處理能力，此類產(chǎn)品沒有清晰度升級方面的瓶頸限制，在實現(xiàn)基本多分割顯示、虛擬PTZ等功能的同時，原始圖像的保留亦使得后期可進行更多的信息收集與處理工作?？闪硪环矫?，此類產(chǎn)品對后端PC與網(wǎng)絡(luò)資源消耗較高，應(yīng)用在大型項目時需要配置更多后端服務(wù)器。
　　
　　魚眼全景攝像機的核心
　　
　　核心算法
　　
　　上核心圖像處理算法這塊，直接影響系統(tǒng)資源占有率，直接影響碼流、帶寬和存儲。核心算法的好壞直接影像圖像邊緣彎曲的矯正，場景的分割，虛擬PTZ、轉(zhuǎn)動、放大，這些都是由核心算法帶動的。
　　
　　魚眼鏡頭所成的像，由于景深曲率的影響，圖像的畸變十分嚴重，不符合正常視覺感受。故需要圖像矯正技術(shù)消除魚眼鏡頭畸變。圖像矯正技術(shù)的思路并不復(fù)雜，一般是從原始餅圖拉出一個單獨扇形，再根據(jù)比例及透視等原理進行一定變形及校正處理，拼合這些分別處理好的扇形圖像便可得到符合監(jiān)控需求的圖像。對于需求不高的產(chǎn)品，可直接對圓形餅圖進行簡單四角拉伸，也能取得適合人眼觀看的圖像效果。
　　
　　雖然具體到每一個廠家其核心算法必然會有所不同，但圖像矯正技術(shù)的中心思想都是采用一定算法把邊緣畸變嚴重的圖形拉伸整合為適合觀看的正常比例圖像。其中所用算法的合理性、編程水平的高低及終系統(tǒng)資源占用率共同決定了此算法的優(yōu)劣。至于虛擬PTZ，其實就是在圖像內(nèi)部進行像素抓取，以實現(xiàn)放大與旋轉(zhuǎn)等功能，對比校正算法它主要的困難不是如何取得更為的圖片效果，而是如何更好地同時整合到前端固件與后端軟件上，實現(xiàn)對事實與事后錄像的雙向虛擬控制。
　　
　　魚眼鏡頭
　　
　　鏡頭的選擇將決定圖像質(zhì)量的性能上限，采集到的數(shù)據(jù)不清晰，后處理再強也不能“虛構(gòu)”像素。從特性而言，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。雖然視場角提供了的享受，但卻是以犧牲原有監(jiān)控畫面為前提獲得的，魚眼鏡頭這種變形的圖像一般稱之為桶形畸變，這種畸變會隨著視場角的擴大而嚴重，不過，這也是一種合理現(xiàn)象。杭州普維光電技術(shù)有限公司總經(jīng)理李捷表示：“魚眼鏡頭是按照折射光學(xué)原理設(shè)計，一種有多塊折射透鏡組合而成的超廣角鏡頭，能夠?qū)Τ^2π立體角空間進行拍攝，但是視場角和角分辨的設(shè)計受到制約。典型的表現(xiàn)就是靠近光軸的中央?yún)^(qū)域的目標角分辨很較高，但是遠離光軸的邊緣區(qū)域的目標角分辨率太低(邊緣圖像嚴重壓縮)”
　　
　　電子PTZ
　　
　　電子PTZ是基于IP的全景攝像機的一個亮點功能，不同于其他攝像機的云臺控制，可以放大或移動監(jiān)控視野內(nèi)的圖像區(qū)域，當轉(zhuǎn)變方向觀察另一個圖像區(qū)域時，不會發(fā)出任何噪音，隱秘且不易察覺。全景攝像機的PTZ不需要機械部件的參與，提高了產(chǎn)品的壽命和可靠性，同時其技術(shù)特點可以保證有多個PTZ的窗口可以被同時預(yù)覽，顛覆了PTZ在傳統(tǒng)攝像機上只能分時觀察不同區(qū)域的理解。
　　
　　魚眼全景攝像機場所應(yīng)用
　　
　　根據(jù)實際參與項目經(jīng)驗而言，通常需要進行全景監(jiān)控主要應(yīng)用主要有以下幾種情況。
　　
　　1、只需要監(jiān)控整個場所全范圍局勢的，不需要細節(jié)的場合，如大范圍的公共場所、交通樞鈕、交通路口。由于這些地方視野開闊，寬度有些甚至達到在百米以上，在看清全景圖像實現(xiàn)調(diào)度的同時，不可能也沒有精力再看清車輛牌照號碼等細節(jié)。
　　
　　這些場合只需要在制高點安裝一臺攝像機即可實現(xiàn)全景監(jiān)控，這個時候采用一臺魚眼攝像機即可以滿足一個場所內(nèi)的全景監(jiān)控。
　　
　　2、在特別注重細節(jié)的監(jiān)控場所，同時實現(xiàn)無死角監(jiān)控，如銀行、超市、商場。在這些容易發(fā)生搶劫、偷竊安全事件的場所，*的面孔要看的越細越清越好。
　　
　　這不僅需要監(jiān)控整個作案的全景過程，更需要每個人的有別于其他人的任何特征。
　　
　　3、不僅需要監(jiān)控全局局勢，而且還要重點突出有特殊情況，提前預(yù)警調(diào)取發(fā)生事件畫面，這樣具備全景基本功能的同時又達到重點突出的效果，也算一個特色，同時實現(xiàn)監(jiān)控效果與成本兼顧。
　　
　　采用低分辯率全景攝像機監(jiān)控，通過內(nèi)置監(jiān)控行為算法軟件，再配合自動云臺攝像機，實現(xiàn)全景監(jiān)控基本功能和重點圖像抓取。通過軟件計算分析全景視頻畫面，如果出現(xiàn)預(yù)設(shè)的視頻畫面，如無人區(qū)突然出現(xiàn)有移動目標，廣場上人員奔跑，車輛事故，由軟件操作配合的帶自動云臺的特寫攝像機重點監(jiān)控。
　　
　　4、還有一種所謂的全景監(jiān)控好理解，即為了實現(xiàn)整個場景的監(jiān)控，從不同角度安裝多個攝像機，這對用戶而言是一筆不小的預(yù)算，因此也不經(jīng)濟。
　　
　　同時由多個攝像機捕獲的視頻畫面，由于各畫面間關(guān)聯(lián)性較差，給操作者對監(jiān)控范圍內(nèi)的某一運動物體的連續(xù)監(jiān)控帶來了一定的難度。