360度全景攝像技術應用淺析

摘要：以往我們在狹小空間試圖構建監控系統，無外乎會采用幾種方案：短焦距鏡頭攝像機、調整安裝位置、或多攝像機聯動對射等。但以上幾種方式都存在著不同的應用缺陷;選擇短焦距鏡頭攝像機時，水平可視范圍小于80度(廣角也超不過90度)，因而監控范圍較小;調整安裝位置，往往受到客觀環境的制約而影響穩定安裝(例如一面是玻璃、一面是門、頂上有電線或無法承重的裝飾吊頂等等);選擇多攝像機聯動對...

以往我們在狹小空間試圖構建監控系統，無外乎會采用幾種方案：短焦距鏡頭攝像機、調整安裝位置、或多攝像機聯動對射等。但以上幾種方式都存在著不同的應用缺陷;選擇短焦距鏡頭攝像機時，水平可視范圍小于80度(廣角也超不過90度)，因而監控范圍較小;調整安裝位置，往往受到客觀環境的制約而影響穩定安裝(例如一面是玻璃、一面是門、頂上有電線或無法承重的裝飾吊頂等等);選擇多攝像機聯動對射，不僅增加了設備投入的成本，也使得施工變得更加繁瑣。

　　所以，通常只有在必須的情況下，我們才費盡周折地試圖在狹小空間安裝視頻監控設備。就當人們開始將要習慣忍受這樣的架設行為時(固有的需求矛盾所制)，悄然產生一種新生力量---- 360度全景攝像。

一 技術簡介

　　顧名思義，360度全景攝像就是一次性收錄前后左右的所有圖像信息，沒有后期合成，更沒有多鏡頭拼接。其原理依據仿生學(魚眼構造如圖1)采用物理光學的球面鏡透射加反射原理一次性將水平360度，垂直180度的信息成像(如圖2)，再采用硬件自帶的軟件進行轉換，以人眼習慣的方式呈現出畫面。

　　圖1 魚眼結構

圖2 魚眼鏡頭的硬件示意圖

　　魚眼鏡頭是一種超廣角的特殊鏡頭，其視覺效果類似于魚眼觀察水面上的景物。魚的眼睛類似人眼構造，但是相對于扁圓形的人眼水晶體，魚眼水晶體是圓球形，雖然只能看到比較近的物體，但卻擁有更大的視角。

圖3中，人眼看水中實物，由于實物反射的光線在水中發生折射，使人誤以為物體處于虛像的位置(例如水中筷子彎曲現象)。根據折射原理，光從空氣斜射入水等介質中時，折射角小于入射角;光從水等介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角。也可以概括為，光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向一般會發生變化。魚眼鏡頭就是利用折射原理，本著擁有更大的球面弧度(類似魚眼的球形水晶體)，成像平面離透鏡更近(魚眼的水晶體到視網膜距離很近)的設計思想，進行開發制造的。