一、 什么是魚眼攝像機(jī)

　　魚眼攝像機(jī)即是搭配了魚眼鏡頭的攝像機(jī)，魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，其構(gòu)造仿照魚類眼睛成像，是可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)大范圍無死角監(jiān)控的攝像機(jī)。我們知道魚類眼睛與人眼構(gòu)造類似，但是其水晶體為圓球形，人眼為扁圓形，魚類雖然只能看到較近處的物體，但是卻擁有了更廣闊的視角，其視角甚至可達(dá)180°；具備同樣特性的魚眼攝像機(jī)通過吸頂安裝，可視范圍可達(dá)到360°，可監(jiān)控大范圍場景中的所有物體，所以也被稱為全景攝像機(jī)。

圖1 魚眼????

?? 圖2 魚眼鏡頭

　　二、 魚眼攝像機(jī)技術(shù)難點(diǎn)

　　光學(xué)畸變嚴(yán)重：魚眼攝像機(jī)具備超廣角，可憑借少量的設(shè)備實(shí)現(xiàn)大范圍場景全面監(jiān)控。但相對的，過大的視角帶來更加嚴(yán)重的光學(xué)畸變（畫面甚至已呈圓形），圖像失真較嚴(yán)重；需要設(shè)備對原始圖像做矯正后，其效果才會被用戶接受。

　　細(xì)節(jié)表現(xiàn)不足：大場景監(jiān)控及較小的焦距及景深，導(dǎo)致魚眼攝像機(jī)對遠(yuǎn)處場景看的不是很清楚。為此需要工程師們采用高分辨率傳感器，保證目標(biāo)物體有更多的像素來表現(xiàn)；同時(shí)盡可能的提升魚眼鏡頭的性能，提供比傳統(tǒng)攝像機(jī)更佳的景深范圍，以提升較遠(yuǎn)處物體清晰度。

　　圖3 魚眼鏡頭成像示意

　　三、 海康威視產(chǎn)品介紹

　　魚眼攝像機(jī)一般分為普通槍機(jī)+魚眼專用鏡頭以及一體式半球形魚眼攝像機(jī)兩種。海康威視自主研發(fā)推出了1200萬半球型魚眼攝像機(jī)DS-2CD63C2F-IVS。該設(shè)備可輸出3072 X 3072分辨率的實(shí)時(shí)圖像，IP66結(jié)構(gòu)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

　　圖4 DS-2CD63C2F-IVS 1200萬像素魚眼攝像機(jī)

　　? 支持?jǐn)?shù)字寬動態(tài)，3D數(shù)字降噪功能

　　? 高效紅外燈，使用壽命長，360度全方位補(bǔ)光，照射距離可達(dá)15米

　　? 支持最大128G Micro SD/SDHC/SDXC卡本地存儲

　　? ICR紅外濾片式自動切換，實(shí)現(xiàn)真正的日夜監(jiān)控

　　? 內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器，支持雙向語音

　　? 采用超廣角鏡頭，可用于拍攝360°環(huán)視畫面，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)監(jiān)控

　　? 支持硬件矯正全景或局部畫面，校正后視頻流可直接輸出做預(yù)覽或錄像。

　　? 支持矯正全景或局部畫面，支持三種輸出模式

　　? 支持越界偵測、區(qū)域入侵偵測，支持報(bào)警聯(lián)動球機(jī)

　　? 支持輸出魚眼熱度圖

　　? 可最大支持20路同時(shí)訪問

　　? 具有多種白平衡模式，適合各種場景需求

　　? 支持背光補(bǔ)償，自動電子快門功能，適應(yīng)不同監(jiān)控環(huán)境

　　? IP66，防暴：防暴等級支持IK10

　　以上參數(shù)，造就了海康威視1200萬半球型魚眼攝像機(jī)產(chǎn)品具有獨(dú)特的特點(diǎn)，如下：

　　雙向?qū)χv：設(shè)備內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器，無需外接設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)雙向語音對講。

　　紅外補(bǔ)光：具備三顆高效紅外燈，每顆燈負(fù)責(zé)120°補(bǔ)光，實(shí)現(xiàn)360°全方位紅外補(bǔ)光。

　　硬件矯正后輸出：傳統(tǒng)魚眼設(shè)備存儲錄像為原始畸變圖像，在查看錄像時(shí)需要借助特殊解碼器或相關(guān)軟件，將錄像校正后才能查看；DS-2CD63C2F-IVS魚眼相機(jī)可實(shí)現(xiàn)矯正原始圖像后再輸出數(shù)據(jù)，用戶可規(guī)劃多個通道并制定相應(yīng)監(jiān)控區(qū)域獨(dú)立輸出，存儲及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為已矯正完成的圖像；這樣用戶可根據(jù)需要選擇性的去查看對應(yīng)通道，無需獲取全部原始圖像，節(jié)約了通信帶寬及存儲空間。

　　如圖5所示，右上角為原始圖像，用戶可在該圖像上選擇三個區(qū)域作為獨(dú)立監(jiān)控區(qū)，魚眼設(shè)備會對該區(qū)域做圖像畸變矯正，并分別輸出圖像數(shù)據(jù)；用戶可選擇性獲取任一規(guī)定區(qū)域圖像預(yù)覽及存儲。

　　圖5魚眼校正示例

　　豐富的智能功能：DS-2CD63C2F-IVS具備越界偵測、區(qū)域入侵等智能偵測功能，同時(shí)還具備場景熱度圖顯示，該模式下設(shè)備可對場景中人流聚集情況作分析、統(tǒng)計(jì)、定時(shí)匯報(bào)，方便用戶分析場景中較熱門的區(qū)域，可應(yīng)用在商場、超市、博物館、柜臺等場景。

　　此外該設(shè)備還可與智能高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”、“面”監(jiān)控相結(jié)合。“面”是指全景攝像機(jī)拍攝的大畫面，“點(diǎn)”是指高速球?qū)θ按螽嬅娴募?xì)節(jié)，同時(shí)球機(jī)可自動跟蹤全景畫面中的多個目標(biāo)，從而達(dá)到“無盲區(qū)、無死角”全方位不間斷監(jiān)控。如圖6所示，當(dāng)目標(biāo)行人觸發(fā)檢測線后，球機(jī)會自動追蹤到觸發(fā)區(qū)域跟蹤目標(biāo)物體，直到目標(biāo)走出監(jiān)控區(qū)域，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)報(bào)警輪訓(xùn)跟蹤。

　　圖6 魚眼-球機(jī)聯(lián)動偵測

　　四、 產(chǎn)品應(yīng)用舉例

　　超市、商鋪：通常店鋪中需要多部設(shè)備以監(jiān)控收銀臺及各貨柜情況，也可在店鋪正中吸頂式安裝一部魚眼攝像機(jī)，單臺設(shè)備即實(shí)現(xiàn)店鋪360°無死角全覆蓋監(jiān)控，效果如組圖中所示，1200萬高分辨率保證局部區(qū)域放大后細(xì)節(jié)仍舊清晰。也可采取墻面壁裝模式，該種模式魚眼校正后輸出矩形圖像，上下部分略有裁剪，如圖10所示。

　　組圖7、8、9：吸頂安裝及局部展開效果圖

　　圖10 墻面壁裝展開效果圖

　　車載內(nèi)部監(jiān)控：在地鐵、高鐵動車等車輛內(nèi)部，往往一個區(qū)域需要監(jiān)控兩側(cè)車門、內(nèi)部走廊、廁所等多個關(guān)鍵點(diǎn)，傳統(tǒng)單臺設(shè)備無法單臺全部覆蓋，單區(qū)域配備多臺設(shè)備既不劃算也不美觀；采用魚眼相機(jī)可完美使用與此類監(jiān)控場景，如圖11、12所示，在通道正中心安裝一部DS-2CD63C2F-IVS，并對兩側(cè)車門、兩側(cè)通道分別做區(qū)域展開矯正，即可完成之前需要4臺設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控任務(wù)，節(jié)約空間、成本，美觀實(shí)用。

　　圖11軌道交通內(nèi)應(yīng)用實(shí)例

　　圖12 黑白模式下效果

　　大廳全景：針對辦公樓大廳全景監(jiān)控，安裝在頂棚天花板，單臺設(shè)備完成全景監(jiān)控，通過監(jiān)看一個全景圖像代替了以住看多臺監(jiān)控錄像的模式，大大減輕了值班人員的工作強(qiáng)度，提升了關(guān)鍵信息及時(shí)被發(fā)現(xiàn)的機(jī)率。同時(shí)，在錄像回放分析的過程中，通過查閱全景錄像，可以減少查閱其它多路攝像機(jī)錄像的次數(shù)，提升人員的效率。

　　圖13 大廳魚眼應(yīng)用展示

　　五、 產(chǎn)品應(yīng)用注意事項(xiàng)

　　? 為了保證畫面中目標(biāo)物體清晰度，其安裝高度不易太高，一般以6米-8之間較合適。

　　? 設(shè)備雙向語音對講不適用在特別空曠及吵雜區(qū)域，如廣場、大廳舞臺、劇院等，此類場景建議單獨(dú)配備拾音及擴(kuò)音設(shè)備。

　　? 如需使用魚球聯(lián)動等智能功能，全景魚眼攝像機(jī)和智能自動跟蹤球機(jī)盡量在同一高度，安裝水平位置相差不易過遠(yuǎn)。

　　六、 結(jié)語

　　對于監(jiān)控場景，客戶總是希望能看的更全面、更清晰，早前受制于傳感器分辨率不足、圖像解碼壓力大等問題，魚眼全景攝像機(jī)的局部清晰度一直不盡人意；伴隨著高分辨率傳感器的普及以及芯片處理性能的大幅提升，高分辨率魚眼全景攝像機(jī)功能越來越強(qiáng)大，技術(shù)越來越成熟，畫面細(xì)節(jié)越來越清晰，在重點(diǎn)出入口、銀行、超市、商場、車載等場景中表現(xiàn)搶眼，其采用較少的設(shè)備無死角的監(jiān)控范圍內(nèi)的全部場景，將逐漸被市場所接受并占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。

　　當(dāng)前，市場對無盲點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求愈來愈烈，而全景攝像機(jī)就是實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控，它的出現(xiàn)可在真正意義上消除監(jiān)控盲區(qū)，確保視頻的可靠性、完整性，對用戶乃至對社會而言意義非凡。