一、什么是鱼眼摄像机
鱼眼摄像机即是搭配了鱼眼镜头的摄像机，鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头，其构造仿照鱼类眼睛成像，是可以独立实现大范围无死角监控的摄像机。我们知道鱼类眼睛与人眼构造类似，但是其水晶体为圆球形，人眼为扁圆形，鱼类虽然只能看到较近处的物体，但是却拥有了更广阔的视角，其视角甚至可达180°；具备同样特性的鱼眼摄像机通过吸顶安装，可视范围可达到360°，可监控大范围场景中的所有物体，所以也被称为全景摄像机。
图1 鱼眼 图2 鱼眼镜头
二、鱼眼摄像机技术难点
光学畸变严重：鱼眼摄像机具备超广角，可凭借少量的设备实现大范围场景全面监控。但相对的，过大的视角带来更加严重的光学畸变（画面甚至已呈圆形），图像失真较严重；需要设备对原始图像做矫正后，其效果才会被用户接受。
细节表现不足：大场景监控及较小的焦距及景深，导致鱼眼摄像机对远处场景看的不是很清楚。为此需要工程师们采用高分辨率传感器，保证目标物体有更多的像素来表现；同时尽可能的提升鱼眼镜头的性能，提供比传统摄像机更佳的景深范围，以提升较远处物体清晰度。
图3 鱼眼镜头成像示意
三、海康威视产品介绍
鱼眼摄像机一般分为普通枪机+鱼眼专用镜头以及一体式半球形鱼眼摄像机两种。海康威视自主研发推出了1200万半球型鱼眼摄像机DS-2CD63C2F-IVS。该设备可输出3072 X 3072分辨率的实时图像，IP66结构，其主要技术参数如下：
图4 DS-2CD63C2F-IVS 1200万像素鱼眼摄像机
·支持数字宽动态，3D数字降噪功能
·高效红外灯，使用寿命长，360度全方位补光，照射距离可达15米
·支持最大128G Micro SD/SDHC/SDXC卡本地存储
·ICR红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控
·内置麦克风与扬声器，支持双向语音
·采用超广角镜头，可用于拍摄360°环视画面，实现无盲区监控
·支持硬件矫正全景或局部画面，校正后视频流可直接输出做预览或录像。
·支持矫正全景或局部画面，支持三种输出模式
·支持越界侦测、区域入侵侦测，支持报警联动球机
·支持输出鱼眼热度图
·可最大支持20路同时访问
·具有多种白平衡模式，适合各种场景需求
·支持背光补偿，自动电子快门功能，适应不同监控环境
·IP66，防暴：防暴等级支持IK10
以上参数，造就了海康威视1200万半球型鱼眼摄像机产品具有独特的特点，如下：
双向对讲：设备内置麦克风与扬声器，无需外接设备即可实现双向语音对讲。
红外补光：具备三颗高效红外灯，每颗灯负责120°补光，实现360°全方位红外补光。
硬件矫正后输出：传统鱼眼设备存储录像为原始畸变图像，在查看录像时需要借助特殊解码器或相关软件，将录像校正后才能查看；DS-2CD63C2F-IVS鱼眼相机可实现矫正原始图像后再输出数据，用户可规划多个通道并制定相应监控区域独立输出，存储及传输的数据为已矫正完成的图像；这样用户可根据需要选择性的去查看对应通道，无需获取全部原始图像，节约了通信带宽及存储空间。
如图5所示，右上角为原始图像，用户可在该图像上选择三个区域作为独立监控区，鱼眼设备会对该区域做图像畸变矫正，并分别输出图像数据；用户可选择性获取任一规定区域图像预览及存储。
图5 鱼眼校正示例
丰富的智能功能：DS-2CD63C2F-IVS具备越界侦测、区域入侵等智能侦测功能，同时还具备场景热度图显示，该模式下设备可对场景中人流聚集情况作分析、统计、定时汇报，方便用户分析场景中较热门的区域，可应用在商场、超市、博物馆、柜台等场景。
此外该设备还可与智能高清网络球机联动，实现“点”、“面”监控相结合。“面”是指全景摄像机拍摄的大画面，“点”是指高速球对全景大画面的细节，同时球机可自动跟踪全景画面中的多个目标，从而达到“无盲区、无死角”全方位不间断监控。如图6所示，当目标行人触发检测线后，球机会自动追踪到触发区域跟踪目标物体，直到目标走出监控区域，实现多目标报警轮训跟踪。
图6 鱼眼-球机联动侦测
四、产品应用举例
超市、商铺：通常店铺中需要多部设备以监控收银台及各货柜情况，也可在店铺正中吸顶式安装一部鱼眼摄像机，单台设备即实现店铺360°无死角全覆盖监控，效果如组图中所示，1200万高分辨率保证局部区域放大后细节仍旧清晰。也可采取墙面壁装模式，该种模式鱼眼校正后输出矩形图像，上下部分略有裁剪，如图10所示。
组图7、8、9：吸顶安装及局部展开效果图
图10 墙面壁装展开效果图
车载内部监控：在地铁、高铁动车等车辆内部，往往一个区域需要监控两侧车门、内部走廊、厕所等多个关键点，传统单台设备无法单台全部覆盖，单区域配备多台设备既不划算也不美观；采用鱼眼相机可完美使用与此类监控场景，如图11、12所示，在通道正中心安装一部DS-2CD63C2F-IVS，并对两侧车门、两侧通道分别做区域展开矫正，即可完成之前需要4台设备才能实现的监控任务，节约空间、成本，美观实用。
图11 轨道交通内应用实例
图12 黑白模式下效果
大厅全景：针对办公楼大厅全景监控，安装在顶棚天花板，单台设备完成全景监控，通过监看一个全景图像代替了以住看多台监控录像的模式，大大减轻了值班人员的工作强度，提升了关键信息及时被发现的机率。同时，在录像回放分析的过程中，通过查阅全景录像，可以减少查阅其它多路摄像机录像的次数，提升人员的效率。
图13 大厅鱼眼应用展示
五、产品应用注意事项
·为了保证画面中目标物体清晰度，其安装高度不易太高，一般以6米-8之间较合适。
·设备双向语音对讲不适用在特别空旷及吵杂区域，如广场、大厅舞台、剧院等，此类场景建议单独配备拾音及扩音设备。
·如需使用鱼球联动等智能功能，全景鱼眼摄像机和智能自动跟踪球机尽量在同一高度，安装水平位置相差不易过远。
六、结语
对于监控场景，客户总是希望能看的更全面、更清晰，早前受制于传感器分辨率不足、图像解码压力大等问题，鱼眼全景摄像机的局部清晰度一直不尽人意；伴随着高分辨率传感器的普及以及芯片处理性能的大幅提升，高分辨率鱼眼全景摄像机功能越来越强大，技术越来越成熟，画面细节越来越清晰，在重点出入口、银行、超市、商场、车载等场景中表现抢眼，其采用较少的设备无死角的监控范围内的全部场景，将逐渐被市场所接受并占有相当的市场份额。
当前，市场对无盲点视频监控系统的需求愈来愈烈，而全景摄像机就是实现全景监控，它的出现可在真正意义上消除监控盲区，确保视频的可靠性、完整性，对用户乃至对社会而言意义非凡。 
