魚眼全景攝像機(jī)占據(jù)市場主流 未來前景被看好
2014年07月16日 11:39:21來源:中國安防展覽網(wǎng)整理點擊量:1794
導(dǎo)讀魚眼全景攝像機(jī)是全景攝像機(jī)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(dá)到全景觀看的目的,攝影機(jī)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(jī)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(jī)之所以成為技術(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
【中國安防展覽網(wǎng) 市場分析】 魚眼全景攝像機(jī)是全景攝像機(jī)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(dá)到全景觀看的目的,攝影機(jī)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(jī)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(jī)之所以成為技術(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)。
魚眼全景攝像機(jī)三大類別
魚眼全景攝像機(jī)由單傳感器配套特殊的超廣角魚眼鏡頭組成,并依賴圖像校正技術(shù)還原圖像的魚眼全景攝像機(jī)。出色的性價比令此類產(chǎn)品占據(jù)市場主流份額,但魚眼鏡頭的特殊性會造成對傳感器像素的必然浪費,并且其畫面邊緣畸變部分難以達(dá)到高清晰度,亦即限制了監(jiān)控范圍內(nèi)的清晰度覆蓋面積;依據(jù)魚眼攝像機(jī)的核心技術(shù)實現(xiàn)的具體位置與方式,目前可進(jìn)一步歸納為如下三大類:
1、軟件前端固件集成(軟件方式)
此類攝像機(jī)所有的功能實現(xiàn)軟件,包括圖像矯正、虛擬PTZ、智能部件以及壓縮算法等全部被集成在攝像機(jī)內(nèi)部的固件上,未來的升級亦只需對前端設(shè)置進(jìn)行更新。與此同時,其后臺pc亦可提供虛擬PTZ等功能,給予用戶事后靈活改變觀看視角及側(cè)重點的可能。又因為相同計算量在硬件晶體與軟件PC上的負(fù)荷量區(qū)別很大(同一個運算任務(wù),當(dāng)涉及到計算矩陣的問題時,會占據(jù)軟件大量資源,硬件晶體上的運算則相對更快。),所以這種前端集成方式大大釋放了后端服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)的資源。結(jié)合分布式架構(gòu),此類產(chǎn)品在應(yīng)用到大中型項目時能大程度減少后端服務(wù)器的配置,一般來說即使大型項目也只需配置一個pc端服務(wù)器,例如DAS、NAS等等。另一方面,由于前端固件在技術(shù)上的限制,預(yù)計此類全景攝像機(jī)多只能處理到五百萬像素。隨著高清化的推進(jìn),能否突破此瓶頸將是這類全景攝像機(jī)今后大的發(fā)展難題。
2、芯片前端實現(xiàn)(硬件方式)
現(xiàn)在已經(jīng)有中國臺灣廠商開發(fā)出可直接實現(xiàn)一定圖像矯正及四分屏輸出等基礎(chǔ)功能的芯片產(chǎn)品,也就是對魚眼全景攝像機(jī)有興趣的廠家,可直接集成此類芯片與魚眼鏡頭便可得到產(chǎn)品。
此方式所有功能同樣在前端實現(xiàn),但不同于軟件前端固件集成的是它不允許對原始圖像的保留以及后續(xù)操作。在用戶選定固有的功能之后,機(jī)器依據(jù)指令在前端攝像機(jī)內(nèi)部處理好圖片,進(jìn)而輸出到后端實現(xiàn)二分屏或四分屏效果。
這種方式的出現(xiàn)給了一部分暫時不具備自主研發(fā)能力的廠家與全景攝像機(jī)“親密接觸”的可能,也適用于一定范圍的低端市場。但它所有功能被封裝在成品芯片中,廠家難以進(jìn)一步自主升級,或者開發(fā)新的應(yīng)用功能,更不允許用戶在事后根據(jù)實際需要改變觀察視角,或進(jìn)行相應(yīng)的分析處理操作,具有很大的局限性。未來當(dāng)務(wù)之急是提升此類型產(chǎn)品的靈活性,考慮是否可在芯片內(nèi)部預(yù)留改寫及升級的空間。
3、后端軟件實現(xiàn)
此類全景攝像機(jī)所有功能皆由安裝在后端PC上的軟件實現(xiàn),前端攝像機(jī)只負(fù)責(zé)抓取圖片,因此產(chǎn)品在成本與售價上都有優(yōu)勢。
依賴后端PC強(qiáng)大的處理能力,此類產(chǎn)品沒有清晰度升級方面的瓶頸限制,在實現(xiàn)基本多分割顯示、虛擬PTZ等功能的同時,原始圖像的保留亦使得后期可進(jìn)行更多的信息收集與處理工作??闪硪环矫妫祟惍a(chǎn)品對后端PC與網(wǎng)絡(luò)資源消耗較高,應(yīng)用在大型項目時需要配置更多后端服務(wù)器。
魚眼全景攝像機(jī)的核心
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(xí)慣,必須經(jīng)過矯正以實現(xiàn)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(jī)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。
·核心算法
上核心圖像處理算法直接影響系統(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(yán)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(jìn)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(jìn)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(yán)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(jìn)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(qiáng)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(kuò)大而嚴(yán)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(xué)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(jìn)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(biāo)角分辨很較高,但是遠(yuǎn)離光軸的邊緣區(qū)域的目標(biāo)角分辨率太低(邊緣圖像嚴(yán)重壓縮)”
·電子PTZ
電子PTZ是基于IP的全景攝像機(jī)的一個亮點功能,不同于其他攝像機(jī)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(dāng)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(jī)的PTZ不需要機(jī)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(jī)上只能分時觀察不同區(qū)域的理解。
全景攝像機(jī)未來展望
全景攝像機(jī)起步比較晚,由于其價格和技術(shù)的限制,目前主要定位在專業(yè)應(yīng)用市場,比如大場景環(huán)境或易于垂直安裝的場合。作為常規(guī)攝像機(jī)的一個補(bǔ)充,它有著不錯的發(fā)展前景,特別是在那些不是很注重細(xì)節(jié),但很關(guān)注過程的場合中有著很多的機(jī)會,比如十字路口、廣場、大門口、會議室、娛樂場所等。
目前,市場對于全景攝像機(jī)的認(rèn)知度還不是很高,更多還是需要廠家的宣廣和引導(dǎo)工作。其實業(yè)界對于全景攝像機(jī)的技術(shù)并沒有太多的爭議或質(zhì)疑,并且個人認(rèn)為,對于全景攝像機(jī)的定義也沒有必要進(jìn)行過多的辯論,關(guān)鍵是要看產(chǎn)品能否滿足客戶的需要,是否解決使用者的具體問題。越來越多的客戶會要求“看得更多、看得更清”,所以全景攝像機(jī)必然有著很大的市場。
全景攝像機(jī)作為新鮮產(chǎn)品,每年保持著大約百分之二十的增長率,隨著技術(shù)的日新月異,全景監(jiān)控的高清視頻分析提上了日程。比如在全景監(jiān)控中加入車牌識別、人臉識別、行為識別、自動跟蹤、自動報警等安防新技術(shù),會大大減少監(jiān)控人員的工作量,提高事故處理的效率和預(yù)防事故苗頭。全景攝像機(jī)在未來定會“大展拳腳”!
關(guān)鍵詞
魚眼攝像機(jī)攝像機(jī)硬件魚眼鏡頭
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