全景攝像機

全景攝像機

全景攝像機可以獨立實現大範圍無死角監控的攝像機,其概念與初級成品誕生已久,但成熟商用產品直到70年才正式出現。又因為目前國內安防方面的標準大多圍繞模擬攝像機與網路攝像機展開,故此對於全景攝像機還沒有較為統一的標準定義,使得在具體到某些項目實施的過程中會存在認同度方面的問題。總的說來,當下主流全景攝像機採用吊裝與壁裝方式可分別達到360°與180°的監控效果,而某些只有120°到130°視場角的攝像機,因為能達到客戶對一個較為開闊面積的監控訴求,亦可被稱為全景攝像機(廣角全景攝像機)。

基本介紹

  • 中文名:全景攝像機
  • 概要:360度全景攝像機可無盲點
  • 工作原理:全景多相機視覺系統
  • 安裝方式:嵌頂安裝
  • 方位視場角:0°~ 720°
概要,工作原理,技術參數,特點,高清標準,安裝步驟,相關技術,套用範圍,中國研製,

概要

360度全景攝像機可無盲點監測覆蓋所處場景 ,設有一個魚眼鏡頭,或者一個反射鏡面(如拋物線,雙曲線鏡面等),或者多個朝向不同方向的普通鏡頭拼接而成,擁有360度全景視場(Field of View, FOV)。一台全景攝像機可以取代多台普通的監控攝像機,做到了無縫監控,實現了監控新套用,套用於各個領域,其中包括監獄、政府機關、銀行、社會安全、公共場所、文化場所等。

工作原理

全景多相機視覺系統(Omnidirectional Multi-camera System, OMS)是全景攝像機的一種,其內部封裝多個不同朝向的感測器,通過對分畫面進行圖像拼接操作得到全景效果。主流產品的結構是把若干兩百萬圖像的感測器,以及視場角獨立短焦鏡頭封裝在統一的外殼中。其中數字處理與壓縮等核心技術被集成在前端固件上,將若干單獨的畫面按用戶需求集成為180°或者360°的高清全景畫面,再由網路或高速匯流排傳輸到後端管理平台。

技術參數

型號
全景攝像機
套用
套用環境
室內
條件
安裝方式
嵌頂安裝
光電
成像鏡頭
魚眼式全景成像光學系統
方位視場角
0°~ 360°
參數
俯仰視場角
0°~ -90°
器件規格
1/2.5" CMOS
300萬像素
靈敏度
3Lux@ F2.0(彩色)
日夜轉換
ICR自動切換
圖像
輸出碼率
32 Kbps~16Mbps
參數
2048X1536
最大傳輸幀率
12.5fps
客戶端
全景顯示
支持全景視頻
數字雲台
支持DPTZ視窗內視頻數字平移/傾斜/縮放
功能
視界框映射
DPTZ視頻與全景視頻視界框映射
接口
1個RJ45 10M/100M
通信協定
DHCPDDNS,RTP,SMTPNTP
參數
告警接口
1路輸入,1路輸出,
告警條件
視頻接口
1.0VP-P/75ohm
一般
工作電壓
POE 或 DC12V±10%
功 耗
10W max
詳細參數
工作環境
-10℃~+55℃/濕度 10% ~ 90%
存儲環境
-40℃~+60℃/濕度 10% ~ 90%
外 殼
工程塑膠外殼
防護等級
IP50
包裝尺寸
225 X 225 X 135 mm
重 量
1kg/0.7kg淨重

特點

採用魚眼式全景成像光學系統,中央無盲區;
300萬像素高清輸出,協調大視場覆蓋和分辨力要求;
適用於會議室、辦公室、大廳/大堂、商場、倉庫、車間等大面積開闊室內區域的監控使用要求;
免費全景監控系統軟體,可按八種數字雲台(DPTZ)模式實時展開瀏覽全景視頻;
提供SDK開發包,實現接入第三方網管平台

高清標準

高清視頻監控近這幾年來得以迅速發展,主要是為了解決人們在正常監控過程中“細節”看不清的問題。“高清”即“高解析度”,關於高清的定義,最早來源於數位電視領域,高畫質電視,又叫“HDTV”,是由美國電影電視工程師協會確定的高清晰度電視標準格式。電視的清晰度,是以水平掃描線數作為計量的,它的集中高清劃分方式如下:
(1)1080i格式,是標準數位電視顯示模式,1125條垂直掃描線,1080條可見垂直掃描線,16:9,解析度為1920×1080,隔行/60Hz,行頻為33.75KHz。
(2)720p格式,是標準數位電視顯示模式,750條垂直掃描線,720條可見垂直掃描線,16:9,解析度為1280×720,逐行/60Hz,行頻為45KHz。
(3)1080p格式,解析度為1920×1080逐行掃描,專業格式。 高畫質電視,就是指支持1080i、720p和1080p的電視標準。

安裝步驟

第一步:拿出支架,準備好工具和零件:漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鑽等必要工具;按事先確定的安裝位置,檢查好漲塞和自攻螺絲的大小型號,試一試支架螺絲和攝像機底座的螺口是否合適,預埋的管線接口是否處理好,測試電纜是否暢通,就緒後進入安裝程式。
第二步:拿出攝像機,按照事先確定的攝像機鏡頭型號和規格,仔細裝上鏡頭(紅外一體式攝像機不需安裝鏡頭),注意不要用手碰鏡頭和CCD確認固定牢固後,接通電源,連通主機或現場使用監視器、小型電視機等調整好光圈焦距。 第三步 :拿出支架、漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鑽等工具,按照事先確定的位置,裝好支架。檢查牢固後,將攝像機按照約定的方向裝上;
第四步:如果需要安裝護罩,在第二步後,直接從這裡開始安裝護罩。
1、打開護罩上蓋板和後擋板;
2、抽出固定金屬片,將攝像機固定好;
3、將電源適配器裝入護罩內;
4、復位上蓋板和後擋板,理順電纜,固定好,裝到支架上。
第五步:把焊接好的視頻電纜BNC插頭插入視頻電纜的插座內,確認固定牢固。
第六步:將電源適配器的電源輸出插頭插入監控攝像機的電源插口,並確認牢固度。
第七步:把電纜的另一頭接入控制主機或監視器(電視機),確保牢固。
第八步:接通監控主機和攝像機電源,通過監視器調整攝像機角度到預定範圍。

相關技術

從產品技術面剖析全景攝像機,則主要有四大關鍵點。
第一,鏡頭優劣會大幅度影響監控圖像的質量;好的鏡頭可達到高清、百萬像素以上,而幀速(每秒鐘動畫傳輸的速度)越高,也越能看清楚監控目標的移動過程與細節動作。
第二,一款性能良好的全景攝像機,必然有高解析度的圖像感測器。由於全景攝像機的監控範圍寬廣,圖像感測器的信息量必然十分龐大,不像一般的攝像機只需處理監測場景中一部分的畫面。因此,圖像感測器的解析度高低與否,也是影響監控成像放大後,圖片清不清晰的關鍵。
第三,使用魚眼鏡頭的全景攝像機,其成像原理與普通攝像機不一樣,圖像邊緣往往會形成一個凸出、變形的畫面,所以要比普通攝像機更容易使圖像扭曲或失真,影響成像質量。所以如何矯正、還原圖像,看清圖像中的監控物體,就是全景攝像機最重要的問題。
理論上,有兩種方式能矯正魚眼鏡頭成像失真的問題,一種是由後端平台進行信息處理、還原成像;另一種則是在攝像機內置軟體直接矯正,然後再傳輸到監測後端。一般而言,比較推薦使用後者解決魚眼鏡頭失真的問題,這樣一來,可以舒緩網路傳輸寬頻和後端存儲的壓力,提高了監控運行的效率。
第四,可以使用虛擬PTZ對存儲的圖像做放大、縮小等細節觀察。PTZ在安防監控領域是控制雲台上下左右轉動與鏡頭變聚焦,用於自動或手動追蹤鎖定的目標,在監測範圍內一路跟拍追蹤目標。而全景攝像機所採用的虛擬PTZ,套用概念類似雲台的追蹤效果,只是不必象真實的雲台那樣進行實際的機械化轉動,而是通過縮放圖像來達到類似的效果,因而能大幅遞增監控系統的使用壽命,使得監控人員在操作上更容易上手,也能降低維護費用。

套用範圍

全景攝像機的套用範圍,一般包括公共場所、工業監控、交通管理、醫療設施、樓宇監控、校園、商場與娛樂休閒場所等。但由於全景攝像機的推出時日尚短,技術上有其局限性,如上文所述的圖像失真等問題,以及魚眼全景攝像機的超廣角效果,雖然能監控大範圍面積,但相對來說,它的焦距很短,使得偵測範圍大受限制,大約在半徑5米內可以看清人臉,更遠的話就會顯得模糊。
因此,在實際運用上,全景攝像機比較適用在空間小、監視環境簡單的場所,例如零售店、小型商場、電梯、停車場與會議室等等。只需要一台全景攝像機,就能實現無死角、看清細節的監控。
至於環境簡單而空曠的場景,例如大型會場等,由於架設多台監控攝像機有其不便性,使用全景攝相機也是個不錯的選擇。
但若是要套用在相對複雜的環境裡,例如人流量大的商場、步行街、十字路口等,全景攝像機則仍然無法完全替代槍機、半球等常規型傳統攝像機,所以一般還是建議搭配常規型攝像機使用,彼此互補不足。
展望未來
全景攝像機的優點在於能以最少的裝機量,達到最有效率的監控效果,即能減少護罩、布線與人員的施工費用等,能降低監控工程成本。但其畢竟發展時間短(五年),有不可忽視的劣勢,如攝像機的單價偏高、監控距離尚未突破,以及圖像存儲、還原等問題,都急需調整和改進。
因此,不能盲目追崇全景攝像機,也不可能取代傳統攝像機的作用與功能。所以如何搭配全景攝像機與常規型攝像機共同使用,使二者取長補短,以求監控效果最大化,才是現階段除技術突破之外最應該考量的問題。

中國研製

2011年2月,Upano團隊在高清全景攝像機領域獲得長足進展,已開發出800萬、1000萬級,且每秒拍攝可達15至25幀的高清全景攝像機,其解析度是當前主流攝像機的5至8倍。
全景攝像機能對一個較大場景進行實時全局監控、全程監視與全形度拍攝,在靜止狀態下,就可以進行180度或360度的監控。監視時,攝像機無須切換畫面,就能實現對同一個較大場景的無間斷拍攝,解決了普通攝像機多方位監控時畫面不連貫的問題,監控人員的作業也更加方便。
團隊負責人之一,中科院寧波材料所研究員肖江劍表示,當前主流的攝像機解析度最多約200萬像素,高於500萬像素的攝像機拍攝幀頻又較低,沒法實現高質量的連續拍攝,而該高清全景攝像機很好地解決了這一問題。

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