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——海康威视鱼眼摄像机:所见即所得

来源:《中国安防》

作者: 海康威视 李初

一、什么是鱼眼摄像机

鱼眼摄像机即是搭配了鱼眼镜头的摄像机,鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头,其构造仿照鱼类眼睛成像,是可以独立实现大范围无死角监控的摄像机。我们知道鱼类眼睛与人眼构造类似,但是其水晶体为圆球形,人眼为扁圆形,鱼类虽然只能看到较近处的物体,但是却拥有了更广阔的视角,其视角甚至可达180°;具备同样特性的鱼眼摄像机通过吸顶安装,可视范围可达到360°,可监控大范围场景中的所有物体,所以也被称为全景摄像机。

     

图1 鱼眼                    图2 鱼眼镜头

 

二、鱼眼摄像机技术难点

光学畸变严重:鱼眼摄像机具备超广角,可凭借少量的设备实现大范围场景全面监控。但相对的,过大的视角带来更加严重的光学畸变(画面甚至已呈圆形),图像失真较严重;需要设备对原始图像做矫正后,其效果才会被用户接受。

细节表现不足:大场景监控及较小的焦距及景深,导致鱼眼摄像机对远处场景看的不是很清楚。为此需要工程师们采用高分辨率传感器,保证目标物体有更多的像素来表现;同时尽可能的提升鱼眼镜头的性能,提供比传统摄像机更佳的景深范围,以提升较远处物体清晰度。

图3  鱼眼镜头成像示意

 

三、海康威视产品介绍

鱼眼摄像机一般分为普通枪机+鱼眼专用镜头以及一体式半球形鱼眼摄像机两种。海康威视自主研发推出了1200万半球型鱼眼摄像机DS-2CD63C2F-IVS。

图4  DS-2CD63C2F-IVS 1200万像素鱼眼摄像机

1、技术参数

该设备可输出3072x3072分辨率的实时图像,IP66结构,其主要技术参数如下:

- 支持数字宽动态,3D数字降噪功能

- 高效红外灯,使用寿命长,360度全方位补光,照射距离可达15米

- 支持最大128G Micro SD/SDHC/SDXC卡本地存储

- ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控

- 内置麦克风与扬声器,支持双向语音

- 采用超广角镜头,可用于拍摄360°环视画面,实现无盲区监控

- 支持硬件矫正全景或局部画面,校正后视频流可直接输出做预览或录像。

- 支持矫正全景或局部画面,支持三种输出模式

- 支持越界侦测、区域入侵侦测,支持报警联动球机

- 支持输出鱼眼热度图

- 可最大支持20路同时访问

- 具有多种白平衡模式,适合各种场景需求

- 支持背光补偿,自动电子快门功能,适应不同监控环境

- IP66,防暴:防暴等级支持IK10

2、特点介绍:

该设备以上参数,造就了海康威视1200万半球型鱼眼摄像机产品具有独特的特点。

双向对讲:设备内置麦克风与扬声器,无需外接设备即可实现双向语音对讲。

红外补光:具备三颗高效红外灯,每颗灯负责120°补光,实现360°全方位红外补光。

硬件矫正后输出:传统鱼眼设备存储录像为原始畸变图像,在查看录像时需要借助特殊解码器或相关软件,将录像校正后才能查看;DS-2CD63C2F-IVS鱼眼相机可实现矫正原始图像后再输出数据,用户可规划多个通道并制定相应监控区域独立输出,存储及传输的数据为已矫正完成的图像;这样用户可根据需要选择性的去查看对应通道,无需获取全部原始图像,节约了通信带宽及存储空间。

如图5所示,右上角为原始图像,用户可在该图像上选择三个区域作为独立监控区,鱼眼设备会对该区域做图像畸变矫正,并分别输出图像数据;用户可选择性获取任一规定区域图像预览及存储。

图5 鱼眼校正示例

3、丰富的智能功能

DS-2CD63C2F-IVS具备越界侦测、区域入侵等智能侦测功能,同时还具备场景热度图显示,该模式下设备可对场景中人流聚集情况作分析、统计、定时汇报,方便用户分析场景中较热门的区域,可应用在商场、超市、博物馆、柜台等场景。

此外该设备还可与智能高清网络球机联动,实现“点”、“面”监控相结合。“面”是指全景摄像机拍摄的大画面,“点”是指高速球对全景大画面的细节,同时球机可自动跟踪全景画面中的多个目标,从而达到“无盲区、无死角”全方位不间断监控。如图6所示,当目标行人触发检测线后,球机会自动追踪到触发区域跟踪目标物体,直到目标走出监控区域,实现多目标报警轮训跟踪。

图6  鱼眼-球机联动侦测

 

四、产品应用举例

1、超市、商铺

通常店铺中需要多部设备以监控收银台及各货柜情况,也可在店铺正中吸顶式安装一部鱼眼摄像机,单台设备即实现店铺360°无死角全覆盖监控,效果如组图中所示,1200万高分辨率保证局部区域放大后细节仍旧清晰。也可采取墙面壁装模式,该种模式鱼眼校正后输出矩形图像,上下部分略有裁剪,如图10所示。

 

   组图7、8、9:吸顶安装及局部展开效果图

 

图10 墙面壁装展开效果图

 

2、车载内部监控

在地铁、高铁动车等车辆内部,往往一个区域需要监控两侧车门、内部走廊、厕所等多个关键点,传统单台设备无法单台全部覆盖,单区域配备多台设备既不划算也不美观;采用鱼眼相机可完美使用与此类监控场景,如图11、12所示,在通道正中心安装一部DS-2CD63C2F-IVS,并对两侧车门、两侧通道分别做区域展开矫正,即可完成之前需要4台设备才能实现的监控任务,节约空间、成本,美观实用。

 

图11  轨道交通内应用实例

图12 黑白模式下效果

 

3、大厅全景

针对办公楼大厅全景监控,安装在顶棚天花板,单台设备完成全景监控,通过监看一个全景图像代替了以住看多台监控录像的模式,大大减轻了值班人员的工作强度,提升了关键信息及时被发现的机率。同时,在录像回放分析的过程中,通过查阅全景录像,可以减少查阅其它多路摄像机录像的次数,提升人员的效率。

图13 大厅鱼眼应用展示

 

五、产品应用注意事项

1、为了保证画面中目标物体清晰度,其安装高度不易太高,一般以6米-8之间较合适。

2、设备双向语音对讲不适用在特别空旷及吵杂区域,如广场、大厅舞台、剧院等,此类场景建议单独配备拾音及扩音设备。

3、如需使用鱼球联动等智能功能,全景鱼眼摄像机和智能自动跟踪球机尽量在同一高度,安装水平位置相差不易过远。

 

结语

对于监控场景,客户总是希望能看的更全面、更清晰,早前受制于传感器分辨率不足、图像解码压力大等问题,鱼眼全景摄像机的局部清晰度一直不尽人意;伴随着高分辨率传感器的普及以及芯片处理性能的大幅提升,高分辨率鱼眼全景摄像机功能越来越强大,技术越来越成熟,画面细节越来越清晰,在重点出入口、银行、超市、商场、车载等场景中表现抢眼,其采用较少的设备无死角的监控范围内的全部场景,将逐渐被市场所接受并占有相当的市场份额。

当前,市场对无盲点视频监控系统的需求愈来愈烈,而全景摄像机就是实现全景监控,它的出现可在真正意义上消除监控盲区,确保视频的可靠性、完整性,对用户乃至对社会而言意义非凡。

 

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