魚眼全景攝像機(jī)的技術(shù)原理分析

2011年02月16日 10:54$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：5531

　　目前業(yè)內(nèi)全景攝像機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式主要有兩種，一種是采用魚眼鏡頭，在吸頂安裝時(shí)實(shí)現(xiàn)360度全景監(jiān)控，或通過壁裝實(shí)現(xiàn)180度范圍的全景監(jiān)控;另一種是采用多鏡頭拼接實(shí)現(xiàn)360度的監(jiān)控，以下主要介紹單鏡頭全景攝像機(jī)。
　　
　　全景攝像機(jī)zui重要的組成部分是全景魚眼鏡頭、高分辨率圖像傳感器和一個(gè)集成在攝像機(jī)內(nèi)部的圖像修正軟件。通過魚眼鏡頭，全景攝像機(jī)具有一個(gè)半球形的視野（全景環(huán)視），并將其映影在高分辨率的圖像傳感器上。
　　
　　一臺(tái)吸頂安裝的攝像機(jī)具有的半球形視野能覆蓋整個(gè)房間。在此半球形視野內(nèi)，邊緣區(qū)域的圖像失真得特別厲害。為了按普通人眼視覺習(xí)慣正常顯示圖像，各圖像區(qū)域通過智能圖像修正軟件進(jìn)行相應(yīng)矯正。通過放大或移動(dòng)半球視野內(nèi)的圖像區(qū)域，能產(chǎn)生一個(gè)類似云臺(tái)攝像機(jī)的效果，而實(shí)現(xiàn)這一切不需要任何機(jī)械活動(dòng)部件，而是采用虛擬PTZ。
　　
　　同時(shí)獲得多個(gè)圖像區(qū)：全景環(huán)視的圖像失真矯正亦可對(duì)多個(gè)圖像區(qū)進(jìn)行，這樣，與機(jī)械PTZ攝像機(jī)不同，全景攝像機(jī)能同時(shí)觀察和攝錄多個(gè)不同的區(qū)域。
　　
　　隱秘，免維護(hù)：魚眼攝像機(jī)只有一個(gè)鏡頭，看起來(lái)非常不顯眼，該攝像機(jī)通常情況下面向整個(gè)房間，而不是單獨(dú)對(duì)準(zhǔn)某一個(gè)物體。由于沒有機(jī)械移動(dòng)部件，全景攝像機(jī)不會(huì)發(fā)生任何磨損，當(dāng)轉(zhuǎn)變方向觀察另一個(gè)圖像區(qū)域時(shí)，也不會(huì)發(fā)出任何噪音。而且全景視野降低了攝像機(jī)的需用量。
　　
　　如果把半球狀失真的全景環(huán)視圖像按人眼的一般透視習(xí)慣展開成類似廣角鏡頭拍攝的180°寬屏圖像，那么一臺(tái)安裝在墻面的攝像機(jī)能從其左側(cè)墻面觀察到右側(cè)墻面，實(shí)現(xiàn)整體空間的無(wú)縫觀察。與普通攝像機(jī)相比，整體觀察效果更佳，而所需的攝像機(jī)用量更少。一臺(tái)吸頂安裝的攝像機(jī)以雙分屏模式提供的2個(gè)對(duì)稱的180°環(huán)景圖像也可顯示整個(gè)空間。
　　
　　一般來(lái)說，焦距越短，視角越大，而視角越大，因光學(xué)原理產(chǎn)生的變形也就越強(qiáng)烈。為了達(dá)到水平360度，垂直180度的超大視角，魚眼鏡頭允許桶形畸變合理存在，除了畫面中心的景物保持不變，其它本應(yīng)水平或垂直的景物都發(fā)生了相應(yīng)的變化。為了把畸變后的圖像轉(zhuǎn)化為適合于人眼觀看的正常圖像，需要進(jìn)行圖像修正等處理，其中包括進(jìn)行事后和實(shí)時(shí)的錄像矯正。

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