全景摄像机：多方位应用 智能化成突破点

□ 文/本刊记者 郑展棒



全景摄像机：多方位应用 智能化成突破点

□ 文/本刊记者 郑展棒

随着高清监控应用的增多，各种类型摄像机的需求也在逐步增长。全景摄像机因其独特的全景无死角监控属性，在大范围监控或者对监控视场角度有着特别要求的场所获得青睐。近几年市场需求的快速增长也吸引了不少厂商加大对全景摄像机的投入，该类型摄像机的技术以及配套软硬件都渐趋成熟。究竟全景摄像机的市场现状如何？其技术在这几年有取得了哪些进步？本期专题将为您解惑。

应用需求分析

相比传统的视频监控前端，全景摄像机的起步较晚，市场接受程度也会慢一些。观近几年国内各地大型安防展会，厂商不遗余力的推出全景摄像机产品，可见其拥有良好的发展态势。不可否认，全景摄像机可以填补特定监控场所因视场角受限，需要更换或添加前端探头的市场空缺，恰恰这个空缺也只有全景摄像机产品能胜任。而全景摄像机特殊的构造造就其独有的无盲区监控让其在民生、商业、警务或是特殊领域中的应用都十分适合。

从应用需求来看，不同监控场所需求的摄像机种类也是有差异化，但全景摄像机却能正确捕捉多数监控场合的需求点。

如在银行、仓库等重地，这类场合对图像质量很高要求，且需要全方位监控实时情况，采用300万、500万、800万乃至更高像素的全景摄像机进行实时监控，如遇事故，清晰全景的视频图像对后期的刑侦调查也能提供便利；在交通路口、公交车等公共场合，全景摄像机的广角监控可作为监测交通流量工具，以便于应急事件的及时疏导；在篮球场、足球场等大范围监控场所，这些监控场所空间非常大，很难专为监控摄像机建立太多的监控点，在制高点处设置一台全景摄像机完全可以满足应用需求，且可以很好的控制应用成本；在连锁超市、大型商场等监控范围较广的场合，需要摄像机进行集中监控，在这点上全景摄像机能满足需求，且一些摄像机厂商会加入客流统计分析等适用于商业领域的智能分析软件，以提高产品的附加价值；在一些新型应用领域，如执法记录仪、无人机等，将全景摄像机技术融入到其中，可以获得更多的视频信息，提高产品的功能性。

技术特性分析

虽然在上世纪7 0年代就有全景摄像机的概念，但也仅仅存在于概念。可以说，这种全新的监控类别是伴随着网络摄像机的发展而产生的。早在2006年，MOBOTIX与Arecont Vision已分别推出了单镜头与多镜头全景摄像机，从实现的监控范围而言，全景摄像机可以分为180度水平开角和360度圆周画面两种。

时至今日，全景摄像机的技术水平得到了极大的提升，就如海康威视最新的鹰眼设备为例，其外观设计非常独特，由8个固定在水平不同方向的高清摄像头+高速球组成特殊的监控结构。全景端每4个摄像头负责1个全景180度的监控画面，总共提供2个全景180度画面，达到2×4096 × 1800@30fps的监控效果；下方球机负责联动定位和跟踪功能，提供23倍光学变焦、16倍数字变焦，只需要点击全景画面的任意一个点，都可以实现快速的变倍并捕捉到远处的目标。当然，包括浙江大华、MOBOTIX、Arecont Vision、奇偶、Axis、浙江宇视、天地伟业、景阳科技、中德宏泰等知名安防企业的全景摄像机产品也是市场上的佼佼者。

其实从厂商推出的全景摄像机产品不难发现，该类摄像机最重要的组成部分是前端镜头、图像修正软件、高分辨率图像传感器以及虚拟PTZ技术，而技术发展也围绕这四点在变化着。

全景摄像机的镜头应用与传统有所区别，主要以鱼眼镜头或超广角镜头为主。鱼眼镜头鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头，这种摄影镜头的前镜片直径且呈抛物状向镜头前部凸出，其视觉效果类似于鱼眼观察水面上的景物。它是一种短焦距镜头，根据光学成像原理，短焦距才能呈现出大视场的监控效果。所以，鱼眼镜头所呈现出的图像是失真畸变的图像，这样就需要后期的软件进行图像校正而图像校正有两种：基于PC的软件校正与嵌入摄像机前端的软件校正。基于PC的软件校正：这种较正技术是早期也是大多数厂家沿用至今的图像修正技术，通过PC上的修正软件对变形的图像进行处理，最后得到一种或多种视角的正常矩形图像，虽然可以改善图像效果，但在实际的监控应用中，要想在PC软件处理图像的同时获得实时视频基本是不可能实现；另外，增加一台PC也就等于增加了系统成本；基于监控前端的较正技术：该技术是将鱼眼视频修正算法加入到前端全景摄像机SoC当中或另加一块具备鱼眼修正算法的FPGA编程逻辑芯片，也就相当于在前端摄像机内部加载鱼眼图像处理软件。前端传感器透过鱼眼采集到变形图像，经过芯片处理，最后以标准矩形输出并提供经校正的图像，一般可以得到一个360度、两个180度的高分辨率画面或四个90度的标准分辨率画面，也可同时呈现，处理后的画面清晰可辨，也符合人们的观看习惯。这种处理方式可直接往后端传输正常的图像，不仅可以减轻网络带宽压力和磁盘存储压力，也可降低后端平台软件的负荷。

当然，谈到全景摄像机，镜头与软件固然重要，但高分辨率的图像传感器对于全景摄像机而言是不可或缺。因全景摄像机本身在视场角得天独厚的优势令其拥有丰富强大的视频信息，所以信息处理量就非常大，如果传感器分辨率不够高的话，图像放大后用户就会看得不够清晰，这样即便是拥有无盲点监控优势却不能够辨别监控物体，不得不让人觉得形同虚设。现阶段，千万像素级别的全景摄像机产品也并不鲜见。高清监控无极限，只有想象不到的，没有做不到的产品。

虚拟PTZ是全景摄像机独有的技术特性，这种技术与高速球的云台控制技术类似，不同的是，虚拟PTZ没有任何机械部件就能实现在全景监控画面上找到感兴趣的监控位置，并实现精准定位。没有机械部件寿命的担忧，也不需要考虑云台的额外成本。

除却以上四点技术特性外，智能化逐渐成为全景摄像机厂商寻找差异化竞争的突破点所在。时下安防均在谈论智能化，芯片厂商、前端厂商、FPGA厂商都在加大对智能化的投入。在全景摄像机的智能分析上，现阶段的设备可支持区域入侵、越界、进入区域、离开区域、徘徊、停车、人员聚集、快速移动、物品遗留、物品拿取等智能分析功能，总体看起来已经显得非常强大了。当然，还会有更多的智能化功能加入到其中，让我们拭目以待吧。

结束语

当然，全景摄像机并不是万能摄像机，其也存在各种技术缺陷，需要理性的去定位全景摄像机，从而做到扬长避短，充分了解其特点以达到最优化利用。必要的宣传与引导是不可或缺的，这样即可加深用户对全景摄像机的认知度，也可潜移默化的使用户接受全景摄像机，才能便于全景摄像机市场的推动和应用的深入。