【导读】近年来,监控需求的攀升促进了全景监控的发展,然而令人失望的是全景监控使用的鱼眼摄像机的监控效果还远不能让人满意,监控范围是大了,可是图像分辨率太低,监控画面模糊不凊。如何突破鱼眼摄像机的发展瓶颈,这是新一代鱼眼摄像机首要解决问题。
鱼眼摄像机的应用一直停留在全景监控上,但它只是满足了用户最基本的全景监控需求,而对于细节的捕捉却无法满足人们的期望。由于鱼眼镜头都是超短 焦镜头,所以通过鱼眼镜头所形成的图像虽然视野范围足够大,但物体在画面中比例非常小,细节自然不够丰富。另外,圆形视角图像并不符合人眼观看习惯,并且 周边画面畸变严重,细节更是无法获得。
直至近年来,随着EPTZ技术的应用、图像畸变矫正技术日趋成熟、以及超高清鱼眼摄像机的出现,鱼眼摄像机对于细节的获取和呈现才开始符合用户的预期。所谓EPTZ即是电子云台,能对图像进行放大和移动,达到类似云台操作的效果,方便对一些细节进行查看。畸变矫正技术,则是通过算法把失真的鱼眼圆形图像尽量矫正成正常显示的图像。
然而在畸变矫正的过程中会裁剪掉畸变较大的局部图像,从而造成全景图像画面的部分缺失,细节不全的结果,显然这不是所有用户都能接受的。同时,鱼眼摄像机发展也存在一大瓶颈:分辨率很难提高。因为提高分辨率不只是简单的提升Sensor和镜头,包括ISP的处理、视频的编码、网络等 因素都是需要整体考虑的,并且在相应的结构和工艺要求上,高分辨率鱼眼摄像机要比普通鱼眼摄像机严格数倍。
严格的工艺导致了高清鱼眼摄像机的高成本,但是随着技术的进步和方案的创新应用,现在市面上有些方案商已经在做一些优化尝试,我们来看最新的鱼眼摄像机设计方案是怎么解决这个难题的。
OTUS(欧特斯)鱼眼摄像机设计方案
OTUS(欧特斯)一款自带鱼眼校正功能和完整ISP的网络摄影机及运动摄影机整体解决方案OT6系列。主要功能为FHD(1080p)的H.264 codec和高性能的图像处理能力,且集成了如Ethernet mac、audio codec、HDMI、TV out、MIPI interface、crystal、RTC等许多丰富的周边,让用户可以将线路设计精简以缩小产品体积。
图示1-OTUS(欧特斯)自带鱼眼校正功能摄影机OT6系列系统架构图
高压缩率的H.264 high profile encoder,加上高性能的2D及3D噪声滤波器,尤其适合网络摄影机的应用,可在相同条件下传输比同级产品更多重要的细节,而非传输不重要的噪声。
鱼眼校正的功能可以让需要使用多只摄像机才能看到的角度用一只摄像机就能看到,弹性设计的鱼眼校正功能可以输出许多不同模式,包括吸顶、壁挂、桌上及猫眼模式等,符合各种不同应用端的需求。以Frame buffer为基础开发的宽动态效果,拥有媲美sensor WDR的效果,为客户省下昂贵sensor的支出。自带H.264 decoder、OSD绘图及丰富的输出周边,OT6也非常适合应用在运动摄像机上,鱼眼校正功能为运动摄像机带来360度全景的使用者体验。
图示2-OTUS(欧特斯)自带鱼眼校正功能摄影机OT6系列应用效果图
方案参数:
1.Video编解码器:H.264 / MPEG-4 AVC(ISO/ IEC 14496-10)基线
2.Codec性能:1080@30fps的+ D1@30fps
3.Video输入接口: Bayer/MIPT Rx/BT.1120/BT.656/BT.601
4.Video输出接口:BT.1120/ BT.656/ RGB888/ sRGB的(I80)/ HDMI的Tx/ CVBS/无线网络连接
5.ISP特点:
1.Fisheye修正
2.WDR
3.Lens失真和阴影校正
4.2D空间噪声滤波器和3D随时间变化的噪声滤波器
5.Privacy面具
6.Motion检测
6.Intelligent视频分析
7.SDIO最多支持UHS-1 SDXC
8.Operation电压:核心:1.2V,I / O:1.5V(支持DDR3)和3.3V
9.Package:TFBGA361(19×19),球间距:0.65毫米,外形尺寸:13毫米点¯x13毫米
10.Power功耗:<1W
小结
从方案应用场景来看,现在的鱼眼摄像机方案的图像分辨率问题已经基本解决,畸变问题存在,但不影响基本的场景和人物的辨认。随着监控行业市场不断精细化,全景监控的需求逐渐凸显出来。因此,全景监控也成为近年来视频监控行业的一个研究热点。顺着这股潮流,鱼眼摄像机的设计方案肯定还会得到不断的优化,逐步满足摄像监控的需求。