浅析:多技术融合铺平全景摄像机未来之路

2012-12-16 19:58:21来源: 中国安防展览网

    目前全景摄像机主要应用于室外视野开阔的场所,譬如道路交通、露天广场、小区楼宇、港口码头等,某些场所监控宽度甚至达到百米以上,在看清全景图像实现调度的同时,不可能也没有精力再看清人脸、车辆牌照等细节。这些场合只需要在制高点安装一台鱼眼摄像机即可以满足一个场所内的全景监控。随着全景摄像机应用范围逐渐扩展,市场前景也逐渐广阔。

    全景摄像机应用特点

    全景摄像机发展至今已有十年有余,而真正的推广却是从近两年才开始的。因其高昂的价格、复杂的图像处理技术以及图像校正后的低分辨率等因素的限制,全景摄像机并没能像其他普通摄像机那样进入大众的生活,而是主要定位在专业应用市场,比如大场景环境或易于垂直安装的场合。与传统的监控摄像机相比,全景摄像机的优势包括:

    超宽监控视角:一枚鱼眼镜头尽收360度全景,可取代传统的多支摄像机:用户只需要一枚专用的鱼眼镜头便能直接观看整个空间,四周的影像一次尽收眼底,完全消灭死角。

    降低成本:全景摄像机的这种360度实时全景监控能力,使得无需为涵盖整个监控区域而安装多台摄像机,因而节省了摄像机硬件投资。监控摄像机路数大大减少,可以节省配套设备,如镜头、防护罩、布线、电源、录像、显示等相应配件和设备的成本,还可降低施工布线难度,节省安装时间、人工费用以及后续维护费用。

    虚拟PTZ技术:采用虚拟PTZ技术,可以放大或移动监控视野内的图像区域,当转变方向观察另一个图像区域时,不会发出任何噪音,隐秘且不易察觉。由于没有机械移动部件,不需要时刻的进行机械化运转,全景摄像机不会发生任何磨损,产品结实耐用,使用寿命大大延长。全景环视的图像失真矫正可对多个图像区进行,这样,与机械PTZ摄像机不同,全景摄像机能同时观察和摄录多个不同的区域。

    市场前景广阔

    全景摄像机的优点在于能以最少的装机量,达到最有效率的监控效果,即能减少护罩、布线与人员的施工费用等,能降低监控工程成本。但其毕竟发展时间短(五年),有不可忽视的劣势,如摄像机的单价偏高、监控距离尚未突破,以及图像存储、还原等问题,都急需调整和改进。

    目前,市场对于全景摄像机的认知度还不是很高,更多的是厂家的宣广和引导工作。其实业界对于全景摄像机的技术并没有太多的争议或质疑,并且个人认为,对于全景摄像机的定义也没有必要进行过多的辩论,关键是要看产品能否满足客户的需要,是否解决使用者的具体问题。越来越多的客户会要求“看得更多、看得更清”,所以全景摄像机必然有着很大的市场。

    全景摄像机四大关键技术

    第一,镜头优劣会大幅度影响监控图像的质量;好的镜头可达到高清、百万像素以上,而帧速(每秒钟动画传输的速度)越高,也越能看清楚监控目标的移动过程与细节动作。

    第二,一款性能良好的全景摄像机,必然有高分辨率的图像传感器。由于全景摄像机的监控范围宽广,图像传感器的信息量必然十分庞大,不像一般的摄像机只需处理监测场景中一部分的画面。因此,图像传感器的分辨率高低与否,也是影响监控成像放大后,图片清不清晰的关键。

    第三,使用鱼眼镜头的全景摄像机,其成像原理与普通摄像机不一样,图像边缘往往会形成一个凸出、变形的画面,所以要比普通摄像机更容易使图像扭曲或失真,影响成像质量。所以如何矫正、还原图像,看清图像中的监控物体,就是全景摄像机最重要的问题。

    理论上,有两种方式能矫正鱼眼镜头成像失真的问题,一种是由后端平台进行信息处理、还原成像;另一种则是在摄像机内置软件直接矫正,然后再传输到监测后端。一般而言,比较推荐使用后者解决鱼眼镜头失真的问题,这样一来,可以舒缓网络传输宽带和后端存储的压力,提高了监控运行的效率。

    第四,可以使用虚拟PTZ对存储的图像做放大、缩小等细节观察。PTZ在安防监控领域是控制云台上下左右转动与镜头变聚焦,用于自动或手动追踪锁定的目标,在监测范围内一路跟拍追踪目标。而全景摄像机所采用的虚拟PTZ,应用概念类似云台的追踪效果,只是不必象真实的云台那样进行实际的机械化转动,而是通过缩放图像来达到类似的效果,因而能大幅递增监控系统的使用寿命,使得监控人员在操作上更容易上手,也能降低维护费用。

    未来发展走向多技术融合

    VMS支持:全景摄像机的图像处理需要VMS(视频管理软件)的支持,但由于目前的鱼眼展开算法都是厂家私有的,导致VMS支持范围非常有限。如何将鱼眼展开算法实现互通共享,实现统一标准接口,是未来设备厂家和集成商需要共同努力的方向。

    分辨率:全景摄像机相对于普通摄像机而言一个很大的优势在于其超大的监控范围,然而从分辨率密度上来考虑,同样的像素的摄像机在监控更大的区域时会导致像素的分散和退化。这是由于监控范围很大,在与传统监控镜头共用大小相同的成像芯片上,就需要接收数倍的图像信息,这就造成画面分辨率的下降,因此只有在对监控图像画面质量要求不太高或使用高分辨率成像器件时才能使用。这就解释了为什么300万像素的全景摄像机画面质量看上去像CIF分辨率。所以对于全景摄像机而言,提高画面分辨率是未来一项重要的研究课题。

    低照度:全景摄像机大多数都没有ICR(机械式红外滤色片),导致其低照度效果很难令人满意。因为在以后的发展中会更多关注全景摄像机的夜间效果,譬如采用ICR红外补光或者提升感光器的感光性能来提升低照度效果。

    宽动态:以鱼眼摄像机为例,其采用具有360度超大视角的鱼眼镜头监控整个场景,如此大范围的监控势必会导致全景摄像机在白平衡以及曝光等方面的处理困难。正是由于这点,限制了全景摄像机在室内的应用。解决好全景摄像机的宽动态效果,能够推动未来全景摄像机在室内环境的应用。

    智能:如何解放安防的人力一致是智能分析的发展方向,特别是在全景摄像机的无死角监控的条件下实现智能分析一定能够带来更好的安防应用。

    关于全景摄像机:

    全景摄像机,顾名思义,是能对一个较大场景进行全局监控、全程监视与全角度拍摄的摄像产品。从第一款产品正式推出市场至今,已发展了大约5年多时间。一般而言有两种方式可达到全景效果,一是采用鱼眼镜头(大广角镜头);二是一台摄像机中采用多个镜头拼接来实现。

    不论使用何种方式,所谓的全局监控,即摄像机在静止状态下(无需云台辅助转动),就可以进行180度(安装在墙上)或360度(安装在天花板上)的监控。

    监视时,摄像机无须切换画面,就能实现对同一个较大场景的无间断拍摄,解决普通摄像机多方位监控时画面不连贯的问题,也令监控人员的作业更加方便。而且全景摄像机具有最高可达360度的拍摄角度,能全面捕捉场景,避免死角产生,因而在某些项目中,其一台可替代多台普通监控摄像机的效果,并顺利达到耗电量低、布线简单、隐密性高与施工维护费用低廉等目的。

 

关键字:摄像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/1216/article_5202.html
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