超大范圍無(wú)死角 魚(yú)眼攝像機(jī)應(yīng)用分析

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1、超大范圍無(wú)死角魚(yú)眼攝像機(jī)應(yīng)用分析引言　　監(jiān)控的價(jià)值歸根結(jié)底在于其實(shí)用性上，再花哨的功能如果實(shí)用性差就不會(huì)被用戶認(rèn)可，因此提高整體畫(huà)面的分辨率和魚(yú)眼配合球機(jī)實(shí)現(xiàn)魚(yú)球聯(lián)動(dòng)這兩個(gè)提高畫(huà)面實(shí)用性的方法會(huì)是新一代魚(yú)眼攝像機(jī)的著力點(diǎn)。宇視在2013年就推出了自研的4K超高清攝像機(jī)，在高分辨率攝像機(jī)的研發(fā)上先人一步，并且對(duì)于魚(yú)眼技術(shù)也做了長(zhǎng)期、深入的研究，今年推出的魚(yú)眼攝像機(jī)方案，除了將魚(yú)眼攝像機(jī)的分辨率提升到1200萬(wàn)像素外，還支持準(zhǔn)確的魚(yú)球聯(lián)動(dòng)效果，在實(shí)現(xiàn)超大范圍監(jiān)控的同時(shí)，依然能兼顧畫(huà)面中的細(xì)節(jié)，是目前魚(yú)眼攝像機(jī)之最

2、?！　∫?、魚(yú)眼攝像機(jī)的源起　　全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)，顧名思義，是可以實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋的監(jiān)控?cái)z像機(jī)，其需求及產(chǎn)品最先來(lái)自國(guó)外，之后國(guó)內(nèi)安防企業(yè)逐漸打開(kāi)海外市場(chǎng)，在產(chǎn)品形態(tài)上漸漸補(bǔ)齊，全景攝像機(jī)開(kāi)始進(jìn)入大眾視野。目前就其功能、性能而言，國(guó)產(chǎn)和外企的全景攝像機(jī)產(chǎn)品相差無(wú)幾?！　「鶕?jù)結(jié)構(gòu)不同，全景攝像機(jī)可以分為多鏡頭拼接攝像機(jī)和單鏡頭魚(yú)眼攝像機(jī)兩大類(lèi)。　　多鏡頭拼接攝像機(jī)一般采用多個(gè)定焦鏡頭及配套成像系統(tǒng)，最終拼接成180°或360°全景圖像，畫(huà)面分辨率甚至超過(guò)1000萬(wàn)像素。但多鏡頭拼接攝像機(jī)一般體積較大，需要考慮安裝位置

3、等因素，而且普遍價(jià)格比較昂貴，一般只應(yīng)用在廣場(chǎng)、體育場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等高點(diǎn)全景監(jiān)控場(chǎng)景?！　∠啾榷噻R頭拼接攝像機(jī)，魚(yú)眼攝像機(jī)由單鏡頭成像，像素相對(duì)偏低，但具有隱蔽性方面的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)價(jià)格也相對(duì)低很多，所以魚(yú)眼攝像機(jī)應(yīng)用更加廣泛，在智能樓宇、連鎖店、商場(chǎng)、超市等場(chǎng)所經(jīng)常能看到魚(yú)眼的身影。魚(yú)眼攝像機(jī)不僅能滿足這類(lèi)場(chǎng)所的無(wú)死角監(jiān)控需求，同時(shí)也可應(yīng)用于道路、十字路口，做全方向監(jiān)控。由于應(yīng)用廣泛，魚(yú)眼攝像機(jī)幾乎成了全景攝像機(jī)的代名詞?！　《?、魚(yú)眼攝像機(jī)優(yōu)劣勢(shì)分析　　普通的監(jiān)控?cái)z像機(jī)視野都較小，而且在攝像機(jī)安裝正下方都容易形成盲區(qū)

4、，若要實(shí)現(xiàn)360°全覆蓋，必須要通過(guò)安裝不同角度的多個(gè)點(diǎn)位配合才行，這樣一來(lái)，一方面增加了設(shè)備成本，同時(shí)也大大增加了施工難度?！　〈送?，由于多個(gè)攝像機(jī)的角度不同，覆蓋視野間存在重疊或隔斷，當(dāng)目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，就會(huì)在多個(gè)畫(huà)面之間穿越，容易造成視覺(jué)錯(cuò)亂，而且一旦發(fā)生事件，還需要從不同攝像機(jī)的錄像中去提取相關(guān)片段拼接成一個(gè)完整的事件錄像，這些都很影響用戶的實(shí)際體驗(yàn)?！　《~(yú)眼攝像機(jī)可以很好地解決這些問(wèn)題，這主要依賴(lài)于魚(yú)眼鏡頭。魚(yú)眼鏡頭是一種特殊的超廣角鏡頭，超短焦距造成的桶形畸變，使圖像形成一個(gè)圓形，能實(shí)現(xiàn)360

5、°全向無(wú)死角覆蓋，以便對(duì)全局事態(tài)一目了然。一般在區(qū)域正中間安裝魚(yú)眼后，就能對(duì)整個(gè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無(wú)死角監(jiān)控，如圖1所示?！　D1單魚(yú)眼實(shí)現(xiàn)360°全景覆蓋　　既然魚(yú)眼攝像機(jī)相較于普通攝像機(jī)存在這么多優(yōu)勢(shì)，為什么一直以來(lái)在市場(chǎng)中卻不溫不火呢?　　原來(lái)，很多魚(yú)眼攝像機(jī)雖然覆蓋了超大范圍，但很多魚(yú)眼設(shè)備本身的分辨率還停留在300萬(wàn)像素，導(dǎo)致圖像清晰度不足，同時(shí)，魚(yú)眼鏡頭由于焦距非常小，在帶來(lái)360°視野的同時(shí)，物體在畫(huà)面中的比例也很小，細(xì)節(jié)就很不清晰。而在某些地方，魚(yú)眼桶形畸變畫(huà)面與人們的觀看習(xí)慣也不一致，并不被認(rèn)可?！　?/p>

6、三、魚(yú)眼攝像機(jī)核心技術(shù)分析　　直到近幾年，隨著畸變矯正技術(shù)趨于成熟和e-PTZ技術(shù)的運(yùn)用，魚(yú)眼攝像機(jī)對(duì)細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)開(kāi)始符合人們的預(yù)期，畫(huà)面實(shí)用性提升，又逐漸進(jìn)入大眾的視野?！　∷^畸變矯正，是通過(guò)算法把圓形畫(huà)面周邊失真的圖像盡量恢復(fù)到正常顯示效果，此時(shí)畫(huà)面覆蓋范圍有一定損失，但圖像會(huì)更貼近人們的觀看習(xí)慣。而魚(yú)眼攝像機(jī)在吸頂或者壁裝時(shí)，關(guān)注的監(jiān)控范圍不同，矯正算法也不同，其效果也不盡相同，圖2和圖3所示分別為吸頂魚(yú)眼矯正效果和壁裝魚(yú)眼矯正效果?！　D2吸頂魚(yú)眼矯正效果　　圖3壁裝魚(yú)眼矯正效果　　而e-PTZ功能是

7、為了方便人們對(duì)一些細(xì)節(jié)進(jìn)行查看，滿足對(duì)圖像的轉(zhuǎn)動(dòng)、放大的需求。但不同于真實(shí)的云臺(tái)控制，魚(yú)眼在放大或移動(dòng)監(jiān)控視野內(nèi)的圖像區(qū)域時(shí)，完全基于軟件算法控制，并沒(méi)有機(jī)械部件參與，所以不會(huì)有任何噪聲，隱秘且不易被察覺(jué)。此外，其技術(shù)特點(diǎn)能確保同時(shí)有多個(gè)PTZ窗口可以被預(yù)覽，這也與傳統(tǒng)云臺(tái)設(shè)備只能分時(shí)觀察不同區(qū)域不同，圖4所示即為魚(yú)眼攝像機(jī)4個(gè)e-PTZ畫(huà)面的效果?！　D4魚(yú)眼攝像機(jī)4個(gè)e-PTZ畫(huà)面效果　　那么除了傳統(tǒng)的畸變校正和e-PTZ，是否還有其他方式能提高其畫(huà)面的實(shí)用性呢?答案當(dāng)然是肯定的?！　〉谝粋€(gè)方法是提高整體

8、畫(huà)面的分辨率。分辨率高的魚(yú)眼攝像機(jī)能用更多的像素點(diǎn)去展現(xiàn)相同的場(chǎng)景，自然就能有效提高畫(huà)面中的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)，配合e-PTZ功能越發(fā)能提高畫(huà)面的實(shí)用性。目前市面上的魚(yú)眼攝像機(jī)分辨率主要集中在300萬(wàn)到500萬(wàn)之間，隨著4K技術(shù)開(kāi)始火熱，超高清魚(yú)眼攝像機(jī)的出現(xiàn)也是必然?！　〉诙€(gè)方法是魚(yú)眼配合球機(jī)實(shí)現(xiàn)魚(yú)球聯(lián)動(dòng)。前文提過(guò)，魚(yú)眼攝像機(jī)雖然監(jiān)控范圍超大，但細(xì)節(jié)呈現(xiàn)不足;而球機(jī)正好相反，通過(guò)光學(xué)變倍和云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以非