全景視頻在安防監(jiān)控應(yīng)用的探究

1、全景視頻在安防監(jiān)控應(yīng)用的探究中前端采集的一個重要技術(shù)，已經(jīng)在各類安 并發(fā)揮著舉足輕重的作用。本篇文章從全景視頻在 R 并充分考慮用戶中實際的需求，闡述全景監(jiān)控視頻用的前景。全景( Panorama)， ，所以安防中直接選用視 內(nèi)的使用并未大爆發(fā)。近幾年興起的多鏡頭拼接技 ，但受限于特定的安裝方式以及應(yīng)用成本，普及性 興起的則是安防龍頭推出的集多攝像機一體，一臺 查看，這樣的應(yīng)用也得到市場各方面的認可，從而 關(guān)鍵詞：全景視頻；安防監(jiān)控；應(yīng)用一、安防行業(yè)中，現(xiàn)有全景技術(shù)現(xiàn)狀和難題縱觀安防發(fā)展史，用戶需求在不斷的更替精進，從看得見到看得清，從人工看到智能AI 輔助，從單一場景到全局覆蓋，因此，擁有高

2、像素和大視場角的全景視頻監(jiān)控理所當然的成 了前端監(jiān)控技術(shù)上的佼佼者，那么全景視頻在安防的應(yīng)用有哪些優(yōu)勢呢？根據(jù)筆者經(jīng)驗，大 (1)更大視場角，室外通用攝像頭一般 3.6mm 以上，最大水平視場角在 90左右，安 裝高度也不能太高，覆蓋面有限，而 180或 360的全景監(jiān)控視頻一個圖像畫面可以覆蓋足夠 大的場景，能夠達到幾百米的范圍甚至更廣，其一眼望穿的視覺感官和細膩清晰的監(jiān)控畫面， 是其它采集圖像方式無法取代的優(yōu)勢，如圖 1 所示，左邊是普通監(jiān)控視角，右邊是 180全景 圖 1 普通監(jiān)控攝像機和多目拼接攝像頭圖像對比(2)能夠一機代替多機，節(jié)省攝像頭數(shù)量，節(jié)省安裝施工成本。比如傳統(tǒng)中小商店要

3、想全面監(jiān)控店面，至少需要 2 臺以上攝像機對角覆蓋，而魚眼全景應(yīng)用就可以一臺全部覆蓋。(3)更好的實現(xiàn) AR 應(yīng)用， AR (AugmentedReality)應(yīng)用可以讓后臺指揮人員有更好的 臨場感，進行快速部署，更好掌握現(xiàn)場情況，相較于純3D 建模的 AR 虛擬場景。而融合了全 景實時視頻流的 AR 平臺，可以提供更多真實的視頻，讓后臺的指揮調(diào)度看到更實時的情況， 很多安防公司官網(wǎng)上有體驗效果，可以去體驗一下。但是，全景視頻也因各種因素，沒有得到大面積普及。目前幾種全景采集方式，如魚眼、 多目拼接攝像頭、前端+后端拼接等，各有優(yōu)劣，但總的有如下幾點典型問題：(1)由于現(xiàn)有傳感器技術(shù)限制，導(dǎo)致

4、全景視頻中物體像素較小，難以“看清”，因此，在 全民人工智能情況下，全景模式下較難做到精細的人工智能功能，比如說人臉抓拍和識別等。 其它智能方面，比如魚眼全景安裝較低情況下可以做一些入侵檢測和人群密度等，而一般安裝較高的拼接類全景視頻，有些公司也在嘗試全景畫像下人群密度圖和車輛檢測功能，雖然 有精準度不高、安裝要求高等問題，但不失為一個好的開始。(2)邊緣畸變，現(xiàn)實中 180是一個環(huán)形面的，要想一平面上看視頻需要不同投影技術(shù)， 會產(chǎn)生不同的失真，如圖 2 魚眼視頻；拼接類全景采用墨卡托的投影造成失真，這種投影會 導(dǎo)致鏡頭中心市場角范圍的圖像與被攝物體保持基本相似性，而周邊邊緣則會因為鏡頭位置

5、不同呈現(xiàn)不同的圖像效果。為了能夠呈現(xiàn)出肉眼無畸變效果，安防工程師也做了很多努力， 比如對魚眼圓形投影效果進行矯正，得到一定客戶的認可，尤其是國外，比較認可魚眼全景； 對非拼接而言，市面上也有類似矯正算法，但是收效一般，還有一種方法，就是拼接服務(wù)器 配合前端足夠多足夠高像素的攝像機能夠最大限度避免失真，但是代價和成本非常高，使用 (3)使用場景有限，魚眼鏡頭大部分都低于 2.0mm 焦距，這就導(dǎo)致安裝不能太高，否 則視頻中物體就太小，肉眼無法分辨；拼接類產(chǎn)品正好可以彌補更高的安裝場景，但是因現(xiàn) 有拼接算法還不能夠克服一些物理因素，導(dǎo)致此類產(chǎn)品也不能太低的安裝高度，例如某公司 推出低空拼接類產(chǎn)品，

6、但是安裝要求也要最低 3 米，超過現(xiàn)有大部分通用前端的安裝高度了， 另外就是低空場景遮擋物太多，大視場角下視頻中有效信息有限，直接阻擋了低空大場景攝 用。二、探討幾大新興視頻技術(shù)對全景視頻發(fā)展的影響1、高清像素的發(fā)展2019 年國家工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺印發(fā)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2019-2022 年)，為視頻行業(yè)高清化發(fā)展指明了方向，推動了視頻行業(yè)高清化 的進程。超高清視頻的發(fā)展將大大利于全景視頻的發(fā)展，其一，有利于單個傳感器像素的提 升，繼而有利于全景視頻中單個物體像素提升，讓全景產(chǎn)品更多參與到現(xiàn)在如火如荼的神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)人工智能應(yīng)用中，發(fā)揮更大的價值；其二，高清視頻

7、的發(fā)展，將會迫使整個產(chǎn)業(yè)鏈從前 端到后端的技術(shù)提速，制約全景發(fā)展的部分問題就會迎刃而解。HAVS術(shù)的推動 上采集設(shè)備意味著后端的存儲成本就得翻倍了，這是用戶不愿接受的。好消息是H.266 和中 國的 AVS 等新一代高效的音視頻編解碼協(xié)議近 2 年取得了大的突破，這將大大降低超高清的 存儲容量，解決超高清應(yīng)用的后顧之憂。019 年開始國內(nèi)很多城市已經(jīng)開始布點 5G 基站， 5G 以其更寬更快更準的特性將會為傳 輸界帶來革命性的變革，它對整個安防監(jiān)控影響是顯而易見的了。直播視頻便是直接受益者， 現(xiàn)有些景區(qū)應(yīng)用全景直播，必須得考慮整個視頻碼流等影響直播效果的問題，而5G 解決掉 這些問題后，全景直

8、播應(yīng)用會不會普及了呢？這是完全有可能的；另外一方面， AR 應(yīng)用也會 三、全景視頻監(jiān)控在安防監(jiān)控應(yīng)用發(fā)展的暢想近兩年天網(wǎng)工程、平安城市、雪亮工程等大面積的項目，使得城鄉(xiāng)前端采集攝像頭基本 飽和，人臉等生物識別方面布點也陸續(xù)落地，下一步監(jiān)控視頻方面除了單點突破外，將會更 多的關(guān)注到“面”，作為面的首選全景視頻將會得到更多的關(guān)注，在安防行業(yè)發(fā)揮更多的價值。 而且服務(wù)于各個企業(yè)和私人安全經(jīng)營方面的監(jiān)控，為了更好的理清責任歸屬等需求，尤其涉 及到各類的親子場景，全覆蓋成為一種必然趨勢和選擇。有了需求方面，加上各種技術(shù)驅(qū)動， 全景是否會在 5 年內(nèi)大爆發(fā)呢？讓我們拭目以待?？偠灾?，隨著國民經(jīng)濟的高效增長，人民的生活方式帶來極大改變，從滿足生活基本 需要到追求更高的生活質(zhì)量，這是時代的巨大跨越。為了提高人民的居住安全和財產(chǎn)安全， 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得了廣泛應(yīng)用，通過系統(tǒng)強大的圖形處理技術(shù)以及對突發(fā)事件的分析預(yù) 警體系，相比傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，更加的科學(xué)化、智能化，也為用戶的生命財產(chǎn)安全帶來有效保 障。所以，要在不