當一項技術(shù)始終無法吸引人們的眼球，卻活的無比堅挺，這就是所謂的“輕如鴻毛”一般的茍活吧！世上只有一件事比被人議論更糟糕的了，那就是沒有議論你，聽到了沒？全景攝像機同學！

在那個青蔥萌得出一把老血的年代，我曾天真的以為攝像機除了“槍機”以外應(yīng)該還有種東西叫做“炮機”，能一看看一片的那種。后來當我找到全景攝像機才感慨：原來你丫就是！

多鏡頭全景，雞肋？

此類全景攝像機內(nèi)部封裝多個傳感器，通過對分畫面進行圖像拼接操作得到全景效果。換句話說就是：類似于將多臺槍機照向不同方向，再把畫面拼起來。其中數(shù)字處理與壓縮等核心技術(shù)被集成在前端固件上，將四個單獨的畫面按用戶需求集成為180°或者360°的高清全景畫面，再由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖斯芾砥脚_。相較占主流的魚眼全景攝像機，多鏡頭拼接全景攝像機的優(yōu)勢是一定程度上擺脫了焦距的限制，在相同條件下可以看清楚更遠的距離。同時其亦具有虛擬PTZ功能，可做到諸如周面裁剪，中間還原，保持180°展開等功能，方便用戶按監(jiān)控重點調(diào)節(jié)畫面。

此類產(chǎn)品有著一個相當雞肋的定價：高于魚眼全景攝像機，少于直接安裝多個傳統(tǒng)攝像機。而且拼接技術(shù)對整套方案的需求更高，其中視場角的選擇，結(jié)構(gòu)上如何互相完美搭配，算法上如何更好的無縫拼接，都決定著此類產(chǎn)品在未來能否取得更好的發(fā)展。又因為鏡頭的配合無法達到物理上的完美，故此在吊裝時無法避免正下方會出現(xiàn)一個錐形盲區(qū)。經(jīng)過改進，攝像機內(nèi)部鏡頭俯仰角度可調(diào)，安裝時便可根據(jù)現(xiàn)場狀況一定程度上減少這個盲區(qū)的影響，另一方面，當其安裝高度達到三米以上時(最佳安裝高度為三米到五米)，攝像機產(chǎn)生的盲區(qū)大小基本與人體頭部的大小相似，其實也就是對實際監(jiān)控沒有太大影響。

魚眼全景攝像機

魚眼全景攝像機是全景攝像機中的主流產(chǎn)品，能占總份額的七八成以上。用一組鏡頭與傳感器即可達到全景觀看的目的， 攝影機硬件設(shè)計復(fù)雜度較低， 可靠度與使用壽命都較長。其中魚眼鏡頭因為其前端如魚眼般鼓起得名，應(yīng)用于全景攝像機的魚眼鏡頭焦距必須在2mm以下，目前市場上此類鏡頭產(chǎn)品相對而言已較為成熟。而魚眼全景攝像機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這兩個核心技術(shù)的實現(xiàn)，由上文也可看出正是這兩大技術(shù)決定著魚眼全景攝像機的發(fā)展等級。

具體說來，只要有魚眼鏡頭就能在后臺得到全景圖片，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慣，必須經(jīng)過矯正以實現(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—在沒有機械部件的前提下實現(xiàn)對觀察范圍內(nèi)任意監(jiān)控點的重點觀測、圖像旋轉(zhuǎn)及放大等功能。

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優(yōu)秀的圖片效果，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。雖然視場角提供了無與倫比的享受，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。

第2頁：全景之殤

全景之殤

·厚此薄彼的分辨率

全景攝像機相對于普通攝像機而言一個很大的優(yōu)勢在于其超大的監(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在監(jiān)控更大的區(qū)域時會導(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，因此只有在對視頻監(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才能使用。這就解釋了為什么300萬像素的全景攝像機畫面質(zhì)量看上去像CIF分辨率。所以對于全景攝像機而言，提高畫面分辨率是未來一項重要的研究課題。

·難以普及的低照度

一直以來，低照度都是監(jiān)控攝像機中非常關(guān)注的一項指標。隨著監(jiān)控需求的日益擴大，大家對低照度的應(yīng)用也是愈發(fā)的看重。不過，采用高像素圖像傳感器的全景攝像機在低照度方面的表現(xiàn)并不盡如人意。

·寬動態(tài)的束縛

全景攝像機全方位的拍攝角度解決了各個位置的拍攝難題，但是對于特殊場景中需要調(diào)節(jié)的寬動態(tài)、白平衡、曝光度等功能來說，在全景攝像機中處理起來要復(fù)雜得多。也正是基于這些因素，全景攝像機對監(jiān)控環(huán)境的光線要求和安裝的位置角度等都有比較苛刻的要求。

魚眼全景+高速球，天作之合

全景攝像機一般都是高清攝像機，人們對其圖像質(zhì)量的期望較高。但是由于魚眼全景攝像機鏡頭的焦距很短，使得有效的監(jiān)控范圍大受限制，大約在半徑5米內(nèi)可以看清人臉，更遠的話就會顯得不夠清晰。也就是說全景攝像機雖然滿足了“無死角監(jiān)控”的需要，但是由于鏡頭焦距的問題，也就很難滿足“看清所有細節(jié)”的需要，這是全景攝像機的推廣過程中遇到的一個瓶頸。而高速球機具備大變焦，可旋轉(zhuǎn)的功能，在監(jiān)控細節(jié)呈現(xiàn)上做的非常出色，但是單個球機在快速定位和判斷方位等方面還是不夠方便快捷。

通過軟硬件結(jié)合的方式將一臺魚眼全景和一臺高速球進行聯(lián)動不失為一個“極好的”方法。在全景攝像機大場景、大視野監(jiān)控的基礎(chǔ)上，高速球提升細節(jié)監(jiān)控的能力，其就像是上級單位掌握整個畫面中所偵測到的事件，而高速球就像是部屬一般，接收到上級下達的指令后，隨即跟蹤監(jiān)控可疑目標并透過高變倍鏡頭，可將目標影像放大至1080P以上的分辨率。讓使用者在透過魚眼攝影機監(jiān)控整個環(huán)境的同時也可利用快速球攝影機擷取重點區(qū)域高畫質(zhì)的影像畫面。

結(jié)束語

總之，全景攝像機就像大炮一樣，屬于點對面的監(jiān)控的利器，雖然在追求細節(jié)方面還存在死穴，但在掌控大局方面有著無可比擬的優(yōu)勢。