淺析：全景攝像機(jī)的監(jiān)控場(chǎng)所與分類技術(shù)

　　第1頁(yè)：全景攝像機(jī)的應(yīng)用與分類技術(shù)

　　隨著人們安防意識(shí)的提高和安防技術(shù)的高速發(fā)展，視頻監(jiān)控根據(jù)在安防系統(tǒng)中所扮演的角色越來(lái)越重要，用戶不僅對(duì)圖像能夠看清楚提出了需求，同時(shí)希望能夠看到更廣泛的監(jiān)控場(chǎng)景，因此，全景監(jiān)控的需求被提出。

　　需要全景攝像機(jī)的監(jiān)控場(chǎng)所

　　根據(jù)實(shí)際參與項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)而言，通常需要進(jìn)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(gè)場(chǎng)所全范圍局勢(shì)的，不需要細(xì)節(jié)的場(chǎng)合，如大范圍的公共場(chǎng)所、交通樞鈕、交通路口。由于這些地方視野開(kāi)闊，寬度有些甚至達(dá)到在百米以上，在看清全景圖像實(shí)現(xiàn)調(diào)度的同時(shí)，不可能也沒(méi)有精力再看清車輛牌照號(hào)碼等細(xì)節(jié)。這些場(chǎng)合只需要在制高點(diǎn)安裝一臺(tái)攝像機(jī)即可實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控，這個(gè)時(shí)候采用一臺(tái)魚(yú)眼攝像機(jī)即可以滿足一個(gè)場(chǎng)所內(nèi)的全景監(jiān)控。

　　2、在特別注重細(xì)節(jié)的監(jiān)控場(chǎng)所，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)死角監(jiān)控，如銀行、超市、商場(chǎng)。在這些容易發(fā)生搶劫、偷竊安全事件的場(chǎng)所，嫌疑人的面孔要看的越細(xì)越清越好。這不僅需要監(jiān)控整個(gè)作案的全景過(guò)程，更需要每個(gè)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(shì)，而且還要重點(diǎn)突出有特殊情況，提前預(yù)警調(diào)取發(fā)生事件畫(huà)面，這樣具備全景基本功能的同時(shí)又達(dá)到重點(diǎn)突出的效果，也算一個(gè)特色，同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控效果與成本兼顧。采用低分辯率全景攝像機(jī)監(jiān)控，通過(guò)內(nèi)置監(jiān)控行為算法軟件，再配合自動(dòng)云臺(tái)攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控基本功能和重點(diǎn)圖像抓取。通過(guò)軟件計(jì)算分析全景視頻畫(huà)面，如果出現(xiàn)預(yù)設(shè)的視頻畫(huà)面，如無(wú)人區(qū)突然出現(xiàn)有移動(dòng)目標(biāo)，廣場(chǎng)上人員奔跑，車輛事故，由軟件操作配合的帶自動(dòng)云臺(tái)的特寫(xiě)攝像機(jī)重點(diǎn)監(jiān)控。

　　4、還有一種所謂的全景監(jiān)控最好理解，即為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)場(chǎng)景的監(jiān)控，從不同角度安裝多個(gè)攝像機(jī)，這對(duì)用戶而言是一筆不小的預(yù)算，因此也不經(jīng)濟(jì)。同時(shí)由多個(gè)攝像機(jī)捕獲的視頻畫(huà)面，由于各畫(huà)面間關(guān)聯(lián)性較差，給操作者對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的某一運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)監(jiān)控帶來(lái)了一定的難度。

　　全景攝像機(jī)的分類技術(shù)

　　全景攝像機(jī)可分為兩種，其一是由單傳感器配套特殊的超廣角魚(yú)眼鏡頭，并依賴圖像校正技術(shù)還原圖像的魚(yú)眼全景攝像機(jī)。出色的性價(jià)比令此類產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)主流份額，但魚(yú)眼鏡頭的特殊性會(huì)造成對(duì)傳感器像素的必然浪費(fèi)，并且其畫(huà)面邊緣畸變部分難以達(dá)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；另一種產(chǎn)品由多個(gè)傳感器配合特制鏡頭組合實(shí)現(xiàn)全景功能，這類多鏡頭拼接全景攝像機(jī)因?yàn)楦鱾€(gè)傳感器得到的都是常規(guī)矩形圖像，故而不需要進(jìn)行矯正操作，但相應(yīng)的需要另一套可實(shí)現(xiàn)畫(huà)面無(wú)縫拼接的算法軟件，并且其對(duì)整套方案需求較高，亦即對(duì)鏡頭視場(chǎng)角與安裝位置的設(shè)定都有嚴(yán)格要求。又因?yàn)橛布喜捎枚噻R頭多傳感器，故此類產(chǎn)品難以進(jìn)行成本控制，售價(jià)普遍高于魚(yú)眼全景攝像機(jī)。

　　魚(yú)眼全景攝像機(jī)

　　初級(jí)階段：產(chǎn)品只具備輸出全景圖像和四分屏畫(huà)面的功能；

　　中級(jí)階段：輸出的圖像能進(jìn)行一定的變形矯正和虛擬PTZ，但是變形和矯正的效果不佳，此外較低的分辨率(小于3百萬(wàn)像素)使圖像處理后的清晰度效果欠佳，而傳統(tǒng)的壓縮編碼算法的運(yùn)用也使得視頻處理過(guò)于消耗PC服務(wù)器的資源；

　　高級(jí)階段：產(chǎn)品分辨率可達(dá)3百萬(wàn)像素以上，并能夠根據(jù)需要靈活地進(jìn)行圖像變形矯正和虛擬PTZ。

　　魚(yú)眼全景攝像機(jī)的架構(gòu)并不復(fù)雜，只涉及到魚(yú)眼鏡頭與圖像矯正軟件。其中魚(yú)眼鏡頭因?yàn)槠淝岸巳玺~(yú)眼般鼓起得名，應(yīng)用于全景攝像機(jī)的魚(yú)眼鏡頭焦距必須在2mm以下，目前市場(chǎng)上此類鏡頭產(chǎn)品相對(duì)而言已較為成熟。而魚(yú)眼全景攝像機(jī)之所以成為高端技術(shù)產(chǎn)品，在于原始畸變餅圖處理的難度，以及如何更好為后端監(jiān)控人員提供人性化服務(wù)，亦即圖像矯正與虛擬ptz這兩個(gè)核心技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，由上文也可看出正是這兩大技術(shù)決定著魚(yú)眼全景攝像機(jī)的發(fā)展等級(jí)。

　　具體說(shuō)來(lái)，只要有魚(yú)眼鏡頭就能在后臺(tái)得到全景圖片，但此原始圖像為畸變的圓形餅圖，不符合人眼正常的觀察習(xí)慣，必須經(jīng)過(guò)矯正以實(shí)現(xiàn)最終的兩分屏或四分屏的監(jiān)控需求。虛擬PTZ技術(shù)則給了用戶猶如快球的監(jiān)控體驗(yàn)在沒(méi)有機(jī)械部件的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察范圍內(nèi)任意監(jiān)控點(diǎn)的重點(diǎn)觀測(cè)、圖像旋轉(zhuǎn)及放大等功能。

　　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(gè)單獨(dú)扇形，再根據(jù)比例及透視等原理進(jìn)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(duì)于需求不高的產(chǎn)品，可直接對(duì)圓形餅圖進(jìn)行簡(jiǎn)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(gè)廠家其核心算法必然會(huì)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(yán)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、編程水平的高低及最終系統(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(shí)就是在圖像內(nèi)部進(jìn)行像素抓取，以實(shí)現(xiàn)放大與旋轉(zhuǎn)等功能，對(duì)比校正算法它主要的困難不是如何取得更為優(yōu)秀的圖片效果，而是如何更好地同時(shí)整合到前端固件與后端軟件上，實(shí)現(xiàn)對(duì)事實(shí)與事后錄像的雙向虛擬控制。

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