淺析：多技術(shù)融合鋪平全景攝像機(jī)未來之路

目前全景攝像機(jī)主要應(yīng)用于室外視野開闊的場(chǎng)所，譬如道路交通、露天廣場(chǎng)、小區(qū)樓宇、港口碼頭等，某些場(chǎng)所監(jiān)控寬度甚至達(dá)到百米以上，在看清全景圖像實(shí)現(xiàn)調(diào)度的同時(shí)，不可能也沒有精力再看清人臉、車輛牌照等細(xì)節(jié)。這些場(chǎng)合只需要在制高點(diǎn)安裝一臺(tái)魚眼攝像機(jī)即可以滿足一個(gè)場(chǎng)所內(nèi)的全景監(jiān)控。隨著全景攝像機(jī)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)展，市場(chǎng)前景也逐漸廣闊。

全景攝像機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)

全景攝像機(jī)發(fā)展至今已有十年有余，而真正的推廣卻是從近兩年才開始的。因其高昂的價(jià)格、復(fù)雜的圖像處理技術(shù)以及圖像校正后的低分辨率等因素的限制，全景攝像機(jī)并沒能像其他普通攝像機(jī)那樣進(jìn)入大眾的生活，而是主要定位在專業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，比如大場(chǎng)景環(huán)境或易于垂直安裝的場(chǎng)合。與傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機(jī)相比，全景攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)包括：

超寬監(jiān)控視角：一枚魚眼鏡頭盡收360度全景，可取代傳統(tǒng)的多支攝像機(jī)：用戶只需要一枚專用的魚眼鏡頭便能直接觀看整個(gè)空間，四周的影像一次盡收眼底，完全消滅死角。

降低成本：全景攝像機(jī)的這種360度實(shí)時(shí)全景監(jiān)控能力，使得無(wú)需為涵蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域而安裝多臺(tái)攝像機(jī)，因而節(jié)省了攝像機(jī)硬件投資。監(jiān)控?cái)z像機(jī)路數(shù)大大減少，可以節(jié)省配套設(shè)備，如鏡頭、防護(hù)罩、布線、電源、錄像、顯示等相應(yīng)配件和設(shè)備的成本，還可降低施工布線難度，節(jié)省安裝時(shí)間、人工費(fèi)用以及后續(xù)維護(hù)費(fèi)用。

虛擬PTZ技術(shù)：采用虛擬PTZ技術(shù)，可以放大或移動(dòng)監(jiān)控視野內(nèi)的圖像區(qū)域，當(dāng)轉(zhuǎn)變方向觀察另一個(gè)圖像區(qū)域時(shí)，不會(huì)發(fā)出任何噪音，隱秘且不易察覺。由于沒有機(jī)械移動(dòng)部件，不需要時(shí)刻的進(jìn)行機(jī)械化運(yùn)轉(zhuǎn)，全景攝像機(jī)不會(huì)發(fā)生任何磨損，產(chǎn)品結(jié)實(shí)耐用，使用壽命大大延長(zhǎng)。全景環(huán)視的圖像失真矯正可對(duì)多個(gè)圖像區(qū)進(jìn)行，這樣，與機(jī)械PTZ攝像機(jī)不同，全景攝像機(jī)能同時(shí)觀察和攝錄多個(gè)不同的區(qū)域。

市場(chǎng)前景廣闊

全景攝像機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于能以最少的裝機(jī)量，達(dá)到最有效率的監(jiān)控效果，即能減少護(hù)罩、布線與人員的施工費(fèi)用等，能降低監(jiān)控工程成本。但其畢竟發(fā)展時(shí)間短(五年)，有不可忽視的劣勢(shì)，如攝像機(jī)的單價(jià)偏高、監(jiān)控距離尚未突破，以及圖像存儲(chǔ)、還原等問題，都急需調(diào)整和改進(jìn)。

目前，市場(chǎng)對(duì)于全景攝像機(jī)的認(rèn)知度還不是很高，更多的是廠家的宣廣和引導(dǎo)工作。其實(shí)業(yè)界對(duì)于全景攝像機(jī)的技術(shù)并沒有太多的爭(zhēng)議或質(zhì)疑，并且個(gè)人認(rèn)為，對(duì)于全景攝像機(jī)的定義也沒有必要進(jìn)行過多的辯論，關(guān)鍵是要看產(chǎn)品能否滿足客戶的需要，是否解決使用者的具體問題。越來越多的客戶會(huì)要求“看得更多、看得更清”，所以全景攝像機(jī)必然有著很大的市場(chǎng)。

全景攝像機(jī)四大關(guān)鍵技術(shù)

第一，鏡頭優(yōu)劣會(huì)大幅度影響監(jiān)控圖像的質(zhì)量；好的鏡頭可達(dá)到高清、百萬(wàn)像素以上，而幀速(每秒鐘動(dòng)畫傳輸?shù)乃俣?越高，也越能看清楚監(jiān)控目標(biāo)的移動(dòng)過程與細(xì)節(jié)動(dòng)作。

第二，一款性能良好的全景攝像機(jī)，必然有高分辨率的圖像傳感器。由于全景攝像機(jī)的監(jiān)控范圍寬廣，圖像傳感器的信息量必然十分龐大，不像一般的攝像機(jī)只需處理監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中一部分的畫面。因此，圖像傳感器的分辨率高低與否，也是影響監(jiān)控成像放大后，圖片清不清晰的關(guān)鍵。

第三，使用魚眼鏡頭的全景攝像機(jī)，其成像原理與普通攝像機(jī)不一樣，圖像邊緣往往會(huì)形成一個(gè)凸出、變形的畫面，所以要比普通攝像機(jī)更容易使圖像扭曲或失真，影響成像質(zhì)量。所以如何矯正、還原圖像，看清圖像中的監(jiān)控物體，就是全景攝像機(jī)最重要的問題。

理論上，有兩種方式能矯正魚眼鏡頭成像失真的問題，一種是由后端平臺(tái)進(jìn)行信息處理、還原成像；另一種則是在攝像機(jī)內(nèi)置軟件直接矯正，然后再傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)后端。一般而言，比較推薦使用后者解決魚眼鏡頭失真的問題，這樣一來，可以舒緩網(wǎng)絡(luò)傳輸寬帶和后端存儲(chǔ)的壓力，提高了監(jiān)控運(yùn)行的效率。

第四，可以使用虛擬PTZ對(duì)存儲(chǔ)的圖像做放大、縮小等細(xì)節(jié)觀察。PTZ在安防監(jiān)控領(lǐng)域是控制云臺(tái)上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)與鏡頭變聚焦，用于自動(dòng)或手動(dòng)追蹤鎖定的目標(biāo)，在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)一路跟拍追蹤目標(biāo)。而全景攝像機(jī)所采用的虛擬PTZ，應(yīng)用概念類似云臺(tái)的追蹤效果，只是不必象真實(shí)的云臺(tái)那樣進(jìn)行實(shí)際的機(jī)械化轉(zhuǎn)動(dòng)，而是通過縮放圖像來達(dá)到類似的效果，因而能大幅遞增監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命，使得監(jiān)控人員在操作上更容易上手，也能降低維護(hù)費(fèi)用。

未來發(fā)展走向多技術(shù)融合

VMS支持：全景攝像機(jī)的圖像處理需要VMS(視頻管理軟件)的支持，但由于目前的魚眼展開算法都是廠家私有的，導(dǎo)致VMS支持范圍非常有限。如何將魚眼展開算法實(shí)現(xiàn)互通共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口，是未來設(shè)備廠家和集成商需要共同努力的方向。

分辨率：全景攝像機(jī)相對(duì)于普通攝像機(jī)而言一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)在于其超大的監(jiān)控范圍，然而從分辨率密度上來考慮，同樣的像素的攝像機(jī)在監(jiān)控更大的區(qū)域時(shí)會(huì)導(dǎo)致像素的分散和退化。這是由于監(jiān)控范圍很大，在與傳統(tǒng)監(jiān)控鏡頭共用大小相同的成像芯片上，就需要接收數(shù)倍的圖像信息，這就造成畫面分辨率的下降，因此只有在對(duì)監(jiān)控圖像畫面質(zhì)量要求不太高或使用高分辨率成像器件時(shí)才能使用。這就解釋了為什么300萬(wàn)像素的全景攝像機(jī)畫面質(zhì)量看上去像CIF分辨率。所以對(duì)于全景攝像機(jī)而言，提高畫面分辨率是未來一項(xiàng)重要的研究課題。

低照度：全景攝像機(jī)大多數(shù)都沒有ICR(機(jī)械式紅外濾色片)，導(dǎo)致其低照度效果很難令人滿意。因?yàn)樵谝院蟮陌l(fā)展中會(huì)更多關(guān)注全景攝像機(jī)的夜間效果，譬如采用ICR紅外補(bǔ)光或者提升感光器的感光性能來提升低照度效果。

寬動(dòng)態(tài)：以魚眼攝像機(jī)為例，其采用具有360度超大視角的魚眼鏡頭監(jiān)控整個(gè)場(chǎng)景，如此大范圍的監(jiān)控勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致全景攝像機(jī)在白平衡以及曝光等方面的處理困難。正是由于這點(diǎn)，限制了全景攝像機(jī)在室內(nèi)的應(yīng)用。解決好全景攝像機(jī)的寬動(dòng)態(tài)效果，能夠推動(dòng)未來全景攝像機(jī)在室內(nèi)環(huán)境的應(yīng)用。

智能：如何解放安防的人力一致是智能分析的發(fā)展方向，特別是在全景攝像機(jī)的無(wú)死角監(jiān)控的條件下實(shí)現(xiàn)智能分析一定能夠帶來更好的安防應(yīng)用。

關(guān)于全景攝像機(jī)：

全景攝像機(jī)，顧名思義，是能對(duì)一個(gè)較大場(chǎng)景進(jìn)行全局監(jiān)控、全程監(jiān)視與全角度拍攝的攝像產(chǎn)品。從第一款產(chǎn)品正式推出市場(chǎng)至今，已發(fā)展了大約5年多時(shí)間。一般而言有兩種方式可達(dá)到全景效果，一是采用魚眼鏡頭(大廣角鏡頭)；二是一臺(tái)攝像機(jī)中采用多個(gè)鏡頭拼接來實(shí)現(xiàn)。

不論使用何種方式，所謂的全局監(jiān)控，即攝像機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下(無(wú)需云臺(tái)輔助轉(zhuǎn)動(dòng))，就可以進(jìn)行180度(安裝在墻上)或360度(安裝在天花板上)的監(jiān)控。

監(jiān)視時(shí)，攝像機(jī)無(wú)須切換畫面，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)較大場(chǎng)景的無(wú)間斷拍攝，解決普通攝像機(jī)多方位監(jiān)控時(shí)畫面不連貫的問題，也令監(jiān)控人員的作業(yè)更加方便。而且全景攝像機(jī)具有最高可達(dá)360度的拍攝角度，能全面捕捉場(chǎng)景，避免死角產(chǎn)生，因而在某些項(xiàng)目中，其一臺(tái)可替代多臺(tái)普通監(jiān)控?cái)z像機(jī)的效果，并順利達(dá)到耗電量低、布線簡(jiǎn)單、隱密性高與施工維護(hù)費(fèi)用低廉等目的。