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過去監(jiān)視狹小空間時，會采用短焦距鏡頭攝像機或調(diào)整安裝位置或用多攝像機聯(lián)動對射等。但短焦距鏡頭攝像機水平可視范圍小于80°（廣角也超不過90°），因而監(jiān)控范圍較小:在安裝位置的選擇上，往往受到客觀環(huán)境的約束而影響穩(wěn)定安裝（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?shù)龋?；選擇多攝像機聯(lián)動對射時，又增加了設備投入的成本，且使得施工變得煩瑣，因此出現(xiàn)了360°全景攝像機。

一、360°全景攝像機的結構與原理

360°全景攝像能一次性地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。其關鍵設備是有能360°成像的魚眼鏡頭，其結構與原理如圖1所示。

圖1 日本FXC魚眼鏡頭結構

這種攝像機，是依據(jù)仿生學采用物理光學的球面鏡透射加反射原理次性將水平360°，垂直180°的信息成像，再采用硬件自帶的軟件，進行人眼習慣的方式處理，從而使之呈現(xiàn)出如圖2的畫面。

圖2 軟件處理流程

以日本FXC魚眼鏡頭為例，360°攝像機軟件處理的基本流程如圖2所示。

日本FXC360全景處理系統(tǒng)中，所用到的原理與方程式如式（1）所示。

放大處理方程式為

圓環(huán)坐標系向直角坐標系轉換處理方程式為

噪音濾波器方程式為

 

二、360°全景攝像機的特點

（1）可進行寬角度攝像，使視頻監(jiān)控無死角。一般攝像機的取景角度如圖3所示。

圖3 一般攝像機的取景角度

360°全景攝像機的取景角度如圖4所示。

圖4 360°攝像機的取景角度

因為這種攝像機能水平360°、垂直180°全景攝像，就顛覆了以往廣角攝像機的概念。因此，利用360°全景攝像機，可以使安防視頻監(jiān)控無死角。

（2）能將球面圖像轉化為正常的平面視圖。該機所取景的圖像，經(jīng)過攝像機內(nèi)部的補正，圖面展開等處理，可將球面圖像平面展開，轉化為適合人眼的正常平面視圖，如圖5所示。

圖5 平面展開實景圖

（3）能降低成本。相比采用傳統(tǒng)攝像機的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用全方位取景的360°攝像機，可以有效降低攝像機數(shù)量，并縮減在多輸入硬盤錄像機方面的投入，還可降低施工的布線難度，并節(jié)省后續(xù)維護費用。

（4）可接入已有的安防視頻監(jiān)視系統(tǒng)。該機可以無縫接入已有的模擬安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)，擴展性較好。用同軸電纜與普通的硬盤錄像機接續(xù)，即可實現(xiàn)360°全景監(jiān)控。

（5）能完全取代傳統(tǒng)高速球機中電機驅動的云臺控制系統(tǒng)。該機具有虛擬PTZ技術，可完全取代傳統(tǒng)高速球機中電機驅動的云臺控制系統(tǒng)，并可使回放圖像時，體驗Zoom ln/Out及旋轉等操作。由于有了虛擬PTZ技術，使實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實變得更為容易，且將減少機械電機部件，從而減少設備功耗和發(fā)熱，減少器件摩擦損耗，延長設備和系統(tǒng)的使用壽命。

三、360°全景攝像機的具體應用