一、什么是魚眼攝像機
魚眼攝像機即是搭配了魚眼鏡頭的攝像機，魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，其構造仿照魚類眼睛成像，是可以獨立實現大范圍無死角監控的攝像機。我們知道魚類眼睛與人眼構造類似，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180°；具備同樣特性的魚眼攝像機通過吸頂安裝，可視范圍可達到360°，可監控大范圍場景中的所有物體，所以也被稱為全景攝像機。
圖1 魚眼 圖2 魚眼鏡頭
二、魚眼攝像機技術難點
光學畸變嚴重：魚眼攝像機具備超廣角，可憑借少量的設備實現大范圍場景全面監控。但相對的，過大的視角帶來更加嚴重的光學畸變（畫面甚至已呈圓形），圖像失真較嚴重；需要設備對原始圖像做矯正后，其效果才會被用戶接受。
細節表現不足：大場景監控及較小的焦距及景深，導致魚眼攝像機對遠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，保證目標物體有更多的像素來表現；同時盡可能的提升魚眼鏡頭的性能，提供比傳統攝像機更佳的景深范圍，以提升較遠處物體清晰度。
圖3 魚眼鏡頭成像示意
三、海康威視產品介紹
魚眼攝像機一般分為普通槍機+魚眼專用鏡頭以及一體式半球形魚眼攝像機兩種。海康威視自主研發推出了1200萬半球型魚眼攝像機DS-2CD63C2F-IVS。該設備可輸出3072 X 3072分辨率的實時圖像，IP66結構，其主要技術參數如下：
圖4 DS-2CD63C2F-IVS 1200萬像素魚眼攝像機
支持數字寬動態，3D數字降噪功能
高效紅外燈，使用壽命長，360度全方位補光，照射距離可達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,實現真正的日夜監控
內置麥克風與揚聲器，支持雙向語音
采用超廣角鏡頭，可用于拍攝360°環視畫面，實現無盲區監控
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、區域入侵偵測，支持報警聯動球機
支持輸出魚眼熱度圖
可最大支持20路同時訪問
具有多種白平衡模式，適合各種場景需求
支持背光補償，自動電子快門功能，適應不同監控環境
IP66，防暴：防暴等級支持IK10
以上參數，造就了海康威視1200萬半球型魚眼攝像機產品具有獨特的特點，如下：
雙向對講：設備內置麥克風與揚聲器，無需外接設備即可實現雙向語音對講。
紅外補光：具備三顆高效紅外燈，每顆燈負責120°補光，實現360°全方位紅外補光。
硬件矯正后輸出：傳統魚眼設備存儲錄像為原始畸變圖像，在查看錄像時需要借助特殊解碼器或相關軟件，將錄像校正后才能查看；DS-2CD63C2F-IVS魚眼相機可實現矯正原始圖像后再輸出數據，用戶可規劃多個通道并制定相應監控區域獨立輸出，存儲及傳輸的數據為已矯正完成的圖像；這樣用戶可根據需要選擇性的去查看對應通道，無需獲取全部原始圖像，節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域作為獨立監控區，魚眼設備會對該區域做圖像畸變矯正，并分別輸出圖像數據；用戶可選擇性獲取任一規定區域圖像預覽及存儲。
圖5 魚眼校正示例
豐富的智能功能：DS-2CD63C2F-IVS具備越界偵測、區域入侵等智能偵測功能，同時還具備場景熱度圖顯示，該模式下設備可對場景中人流聚集情況作分析、統計、定時匯報，方便用戶分析場景中較熱門的區域，可應用在商場、超市、博物館、柜臺等場景。
此外該設備還可與智能高清網絡球機聯動，實現“點”、“面”監控相結合。“面”是指全景攝像機拍攝的大畫面，“點”是指高速球對全景大畫面的細節，同時球機可自動跟蹤全景畫面中的多個目標，從而達到“無盲區、無死角”全方位不間斷監控。如圖6所示，當目標行人觸發檢測線后，球機會自動追蹤到觸發區域跟蹤目標物體，直到目標走出監控區域，實現多目標報警輪訓跟蹤。
圖6 魚眼-球機聯動偵測
四、產品應用舉例
超市、商鋪：通常店鋪中需要多部設備以監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，單臺設備即實現店鋪360°無死角全覆蓋監控，效果如組圖中所示，1200萬高分辨率保證局部區域放大后細節仍舊清晰。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
車載內部監控：在地鐵、高鐵動車等車輛內部，往往一個區域需要監控兩側車門、內部走廊、廁所等多個關鍵點，傳統單臺設備無法單臺全部覆蓋，單區域配備多臺設備既不劃算也不美觀；采用魚眼相機可完美使用與此類監控場景，如圖11、12所示，在通道正中心安裝一部DS-2CD63C2F-IVS，并對兩側車門、兩側通道分別做區域展開矯正，即可完成之前需要4臺設備才能實現的監控任務，節約空間、成本，美觀實用。
圖11 軌道交通內應用實例
圖12 黑白模式下效果
大廳全景：針對辦公樓大廳全景監控，安裝在頂棚天花板，單臺設備完成全景監控，通過監看一個全景圖像代替了以住看多臺監控錄像的模式，大大減輕了值班人員的工作強度，提升了關鍵信息及時被發現的機率。同時，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錄像的次數，提升人員的效率。
圖13 大廳魚眼應用展示
五、產品應用注意事項
為了保證畫面中目標物體清晰度，其安裝高度不易太高，一般以6米-8之間較合適。
設備雙向語音對講不適用在特別空曠及吵雜區域，如廣場、大廳舞臺、劇院等，此類場景建議單獨配備拾音及擴音設備。
如需使用魚球聯動等智能功能，全景魚眼攝像機和智能自動跟蹤球機盡量在同一高度，安裝水平位置相差不易過遠。
六、結語
對于監控場景，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功能越來越強大，技術越來越成熟，畫面細節越來越清晰，在重點出入口、銀行、超市、商場、車載等場景中表現搶眼，其采用較少的設備無死角的監控范圍內的全部場景，將逐漸被市場所接受并占有相當的市場份額。
當前，市場對無盲點視頻監控系統的需求愈來愈烈，而全景攝像機就是實現全景監控，它的出現可在真正意義上消除監控盲區，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。
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