人類的眼睛就是一台高速攝像機，每天記錄著不同人的生活狀態。但是你是否瞭解動物眼中的世界呢？你是否知道馬看不到兩眼中間區域、鳥至少可以看到5種光譜帶、貓和狗的夜視能力最好、蛇依靠著紅外線感知。其實，動物的眼睛可以看到許多我們看不到、看不全的東西。今天請您跟我一起體驗一次魚眼視覺盛宴。
透過"魚眼"看世界
魚用眼睛看世界，世界的形狀發生了變化。我們怎麼透過魚眼來看到世界呢？答案就是魚眼鏡頭。魚眼鏡頭是一種超短焦鏡頭，可視角度在220°~230°左右，為了抓拍到全景效果，所拍攝物體發生了合理性的桶形畸變。在攝影領域，這種畸變給人以視覺衝擊；在視頻監控領域中，這種畸變能夠達到監控無死角的效果。
動物眼睛看世界 魚眼180°全景監控視覺
魚眼全景監控也高清
對於全景攝像機來說，解析度仍然是衡量設備先決條件。高品質的成像與感測器、圖像編解碼、元器件等有關聯。為了能夠實現更清晰的景象，高清圖像採用大尺寸(1/2英寸)CMOS感測器；ISP的處理、編碼以及與網路相應的配合都很重要，並且在相應的結構和元器件工藝上更要精益求精。
單鏡頭魚眼監控應用
魚眼全景抓拍出的圖像一定是發生畸變的，那麼對於圖像還原演算法尤為突出。為了保證讓展開的圖像不失真、不是比例，圖像矯正還需要從鏡頭開始選擇。通過鏡頭的曲率特徵分析、光學折射線路分析，再結合透光亮分析，以達到大景深、高解析度的圖像。除了中心圖像清晰外，一張圖像的周邊圖像更要做到高清解析。
全景攝像機 魚眼僅是其中之一
全景攝像機高清抓拍
話題回歸到全景攝像機中，其實魚眼全景監控只是其中的一種。在單鏡頭攝像機中，魚眼攝像機通過內部影像處理技術，將一張發生畸變的圖像還原成人眼能夠接受和看得清的方式；其次，雲台全方位控制PTZ球機加魚眼鏡頭也是大型工程熱捧的產品，在結合全景取景的同時又實現了雲台控制，二合一的方式何樂而不為呢？最後說一說雙鏡頭全景攝像機，這是一種通過圖像拼接實現的全景監控，神奇之處就在於它的"無縫拼接"。
雙鏡頭全景監控攝像機拼接圖效果
儘管全景攝像機種類較複雜，但是魚眼在全景圈裡可謂是明星產品。除了視頻監控領域外，喜歡攝影的朋友也一定知道全景鏡頭的帶來的震撼效果，這是非同於超廣角另一種視覺盛宴。
全景監控無死角
既然魚眼全景攝像機能夠抓拍到普通攝像機的"盲區"，那麼同樣為全景攝像機的單鏡魚眼設備和雙鏡攝像機在成像效果上又有哪些不同呢？我們繼續往下看。
影像處理與圖像拼接較勁
同樣是500萬高清設備，無論是單張成像還是拼接而成的圖像，在圖像解析度上並沒有太大的差異，畢竟管理員能夠看清楚就行。但是如果把兩張圖像對比來看，魚眼圖像的成像不免讓人有些頭暈，這種視覺衝擊的確不是一般場合可以應用的，當然還需要後續影像處理將它盡可能還原成舒適的視覺效果。
魚眼全景監控原圖及展開圖像(圖片來自網路)
通過上圖可以看出，一張魚眼監控的抓拍圖能夠還原成三張正常的圖片，如果單以圖片來說，一部魚眼全景攝像機能夠完成超過3部攝像頭的工作，插一句說，如果一部全景攝像機的價格能夠控制在3倍以內，從理論上來說還是十分划算的。
全景圖像與普通監控抓拍圖像對比(圖片來自網路)
雙鏡頭的圖像儘管也發生了畸變，但是並不需要後期很精准的比例還原法，當然雙鏡頭抓拍的圖像需要準確的圖像拼接。總而言之，全景攝像機無論在單張影像處理還是在多張圖像拼接上都要下足功夫。既然是全景，自然要給大家一個清晰又全面的圖像。
全景攝像機圖像抓拍方式對比
單鏡頭機與雙鏡頭全景攝像機的好處在於管理員不需要頻繁地通過雲台操控設備。如果可視角度和抓拍範圍均在合理的情景中，只要是在攝像機所示範圍內都可以實現高清晰的抓拍。下圖就說了兩款設備工作抓拍方式不同之處。
單鏡頭通過魚眼鏡頭的特殊超廣角取景，而雙鏡頭是通過鏡頭圖像互補，實現全景抓拍，可視角度如圖所示。
單鏡魚眼監控轉動方向
魚眼全景攝像機與普通的監控攝像機一樣，它也需要處理寬動態、低照度、智慧分析的難題。為了讓監控設備全面發展，在攝像機中加裝ICR濾光片實現夜視"補光"的作用；加強全景攝像機白平衡及圖像曝光處理技術；在這通過遠端控制軟體實現智慧報警…
動物眼睛看世界，不知道魚眼的效果能否讓你滿意。其實在安防領域很多技術都是通過動物視覺"移植"過來的，正如筆者在文章開頭所介紹的，狗的眼睛夜視效果很好，蛇是通過紅外熱量感應移動目標，神奇之處讓你難以分辨。
在後續的內容中，筆者還會為大家一一呈現如何用動物眼睛“看”世界，從夜視監控到紅外感應，在安防領域中，除了視頻監控，相信還有更多的內容值得挖掘。
沒有留言:
張貼留言