牽引視頻監控走全能化之路

　　軍中的特種部隊，不僅是擁有頑強的毅力、健壯的體力、持久的耐力、百里挑一的士兵，更是集各項技能于一身的軍中精英，扮演著(zhù)保家衛國的重要角色。在攝像機類(lèi)別中，也有這樣一批“特種兵”，他們能紅外熱成像、防水防爆、透霧透沙、低照度成像、寬動(dòng)態(tài)拍攝、實(shí)現360度全景監控……功能齊全，不斷促使視頻監控的監控本領(lǐng)向更寬更遠更復雜的范圍推進(jìn)。

　　中國的視頻監控已經(jīng)成功完成由模擬到數字到網(wǎng)絡(luò )的華麗蛻變，并正在走向高清化的趨勢。然而，隨著(zhù)視頻監控的應用范圍和場(chǎng)景不斷擴大，基本款監控已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足很多特殊環(huán)境的使用，如水下、黑夜、霧霾、火災、爆炸等。因此，越來(lái)越多的功能被開(kāi)發(fā)并應用到視頻監控上，出現了一批滿(mǎn)足特殊環(huán)境之下使用的特種攝像機。

　　特種攝像機主要包括紅外熱成像儀、全景攝像機、水下監控攝像機、防爆攝像機、低照度攝像機、寬動(dòng)態(tài)攝像機、透霧攝像機、單兵設備等類(lèi)別。

　　紅外熱成像攝像機

　　視頻監控作為“天眼”，對人們的生活起到保護作用，然而在沒(méi)有可見(jiàn)光的夜晚，視頻監控也成了“睜眼瞎”，若使用可見(jiàn)光照明，則存在不能隱蔽、易暴露監控目標等缺點(diǎn)，而無(wú)法發(fā)揮監控在夜間的監控作用。隨著(zhù)人們安全防患意識的提高，市場(chǎng)對于24小時(shí)連續監控的需求日益增長(cháng)，紅外熱成像作為能實(shí)現夜間監控的技術(shù)，隨之成為監控產(chǎn)品的常規功能，具有夜視距離遠、隱蔽性強、性能穩定等突出優(yōu)勢，因而在夜視監控中占據了大部分的市場(chǎng)。

　　熱成像技術(shù)到底是什么技術(shù)?深圳市景陽(yáng)科技股份有限公司市場(chǎng)副總監鄧朝輝解釋到，熱成像技術(shù)是利用了人眼無(wú)法感知的紅外波段的電磁波來(lái)進(jìn)行探測。自然界中凡是溫度超過(guò)絕對0℃(-273.15℃)的物體都能產(chǎn)生熱輻射，通過(guò)接收物體發(fā)射的紅外熱輻射，將被測目標物體表面的紅外輻射轉變成可視化的“熱圖像”，由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線(xiàn)的反射強弱不同。利用物體與背景環(huán)境的輻射差異，以及景物本身各部分輻射的差異，熱圖像能夠呈現景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的熱能分布狀態(tài)。

　　與普通可見(jiàn)光攝像機相比，紅外熱成像攝像機具備無(wú)需任何光照，且不受光照條件變化，依靠物體自身輻射的紅外熱能即可清晰的成像等優(yōu)勢，真正實(shí)現白天/黑夜24小時(shí)監控。同時(shí)，利用長(cháng)波紅外穿透能力強，大氣、云霧煙塵等會(huì )吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)的優(yōu)勢，可適用于任何光照環(huán)境，甚至霧霾、下雨等惡劣環(huán)境下。但是，紅外熱成像技術(shù)發(fā)展至今，雖然應用非常廣泛，但還是有很大的局限性，其產(chǎn)品存在防水效果不理想、起霧，夜視效果不理想，白天偏色，臨界點(diǎn)的反復跳變，散熱不均等問(wèn)題。

　　上海巨哥電子科技有限公司市場(chǎng)經(jīng)理顧小琰認為電力行業(yè)是目前我國民用熱像儀應用較多的行業(yè)。區別于無(wú)接觸單點(diǎn)測溫，熱像儀每幅圖像包含幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的溫度信息，能早期發(fā)現隱患，大大提高供電設備運行的可靠性，是最成熟、最有效的電力在線(xiàn)檢測手段。此外，熱像儀還被廣泛用于消防、安防、石油化工、冶金、人體測溫(SARS和各種新型流感)、醫療、夜視等行業(yè)，具有100億美元以上的市場(chǎng)規模。

　　景陽(yáng)科技鄧朝輝補充到，基于森林防火的實(shí)際情況，森林防火可利用熱成像攝像機監控系統有效實(shí)現森林火險的早發(fā)現、早預防，防患于“未燃”。

　　紅外熱像儀作為安防行業(yè)不可或缺的前端設備，未來(lái)在安防領(lǐng)域的發(fā)展將更加深入。上海巨哥顧小琰總結目前安防用戶(hù)的關(guān)注點(diǎn)正在由簡(jiǎn)單的產(chǎn)品組合轉向系統的應用、管理和增值等，而新型的紅外熱成像監控技術(shù)正符合這些特征，在安防領(lǐng)域的普及應是必然趨勢。杭州?？低?/a>數字技術(shù)股份有限公司紅外熱成像產(chǎn)品經(jīng)理姚小科認為，紅外熱成像技術(shù)歷經(jīng)多年的發(fā)展，已從當初的主要軍事目的擴展到廣闊的民用領(lǐng)域，紅外熱成像技術(shù)正走向輝煌。

　　根據整個(gè)市場(chǎng)出貨量來(lái)看，紅外攝像機出貨量占到整個(gè)安防監控攝像機出貨量的80%以上，成為視頻監控市場(chǎng)的主力軍。因此，本期欄目后文中將重點(diǎn)對準紅外熱成像技術(shù)，重點(diǎn)闡述紅外熱成像的技術(shù)剖析和行業(yè)應用。

　　全景攝像機

　　死角問(wèn)題一直困擾著(zhù)監控攝像機的發(fā)展，過(guò)去為了避免監控死角的出現，通常會(huì )在多個(gè)角落安裝多個(gè)攝像機，導致成本過(guò)高、管理難控，一旦其中某一個(gè)攝像機發(fā)生問(wèn)題就會(huì )出現監控的漏網(wǎng)之魚(yú)。然而，隨著(zhù)全景攝像機的推出，一臺全景攝像機可以取代多臺普通的監控攝像機，做到了無(wú)縫監控，實(shí)現了監控新應用。

　　2005年谷歌將全景照相應用于谷歌街景，隨后國內百度、騰訊等公司紛紛效仿，推出全景地圖、街景，成為全景攝像機出現的雛形。與傳統的監控攝像機相比，全景攝像機最突出的優(yōu)勢就是360°監控視角，這在很大程度上彌補了多臺傳統攝像機才能達到的視角范圍。據臺灣家賀光電有限公司項目經(jīng)理周大慶介紹，360度全景攝像機具有無(wú)死角、無(wú)機械部件、相機間圖像無(wú)縫融合、變形小、成像分辨率均勻、視場(chǎng)范圍大、垂直水平均360度等功能。與槍機相較，具有視場(chǎng)角大、無(wú)死角的優(yōu)勢;與PTZ球機相較，具有自動(dòng)化監控、速度快的特色;與魚(yú)眼相較，具有圖像變形小、分辨率高、邊緣無(wú)虛化的優(yōu)點(diǎn)。

　　全景攝像機由于其視野廣，需要將幾個(gè)攝像機進(jìn)行拼接而形成完整的畫(huà)面，因此在拼接的過(guò)程中，存在畫(huà)面畸變、拼接點(diǎn)有痕跡、拼接鏡頭特性不同等方面的劣勢。為了解決這些問(wèn)題，首先在圖像的處理過(guò)程中，通過(guò)對成像特點(diǎn)、光線(xiàn)攝入、以及透光量等環(huán)節的分析，調整不同區域的圖像均衡，從而最大化的保持成像的清晰和準確性，然后攝像機可對全景畫(huà)面進(jìn)行分割，并嵌入畫(huà)面矯正算法，可實(shí)現分割畫(huà)面下圖像畸變較小。甚至有些全景攝像機還嵌入了虛擬PTZ算法，可以在單畫(huà)面時(shí)進(jìn)行拖動(dòng)實(shí)現角度調整，有的還可以實(shí)現電子放大甚至巡航功能，實(shí)現了高速球型攝像機的部分功能。

　　隨著(zhù)應用范圍的擴展，全景攝像機不僅僅應用于室外視野開(kāi)闊的場(chǎng)所。家賀光電周大慶指出，目前，全景攝像機出現了更多新應用，且商業(yè)化趨勢加強，例如在餐飲業(yè)內部全景展示、旅游景點(diǎn)虛擬導覽展示、酒店全景虛擬展示應用、商業(yè)空間展示宣傳、汽車(chē)全景虛擬展示、房產(chǎn)全景虛擬展示等相關(guān)應用。

　　對于未來(lái)的發(fā)展，從行業(yè)應用上看，全景攝像機將更多的應用在商業(yè)領(lǐng)域;從技　　術(shù)上看，為了滿(mǎn)足高清化、超高清化的發(fā)展趨勢，全景攝像機在高分辨率、高解碼率、智能化方面的需求將會(huì )增加。未來(lái)，4K、H.265、寬動(dòng)態(tài)、智能分析等技術(shù)應用將更多的在全景攝像機中體現。

　　水下監控攝像機

　　海水中由于可見(jiàn)度低、缺氧、水的折射以及海水的腐蝕等原因，水下勘探面臨著(zhù)巨大的挑戰。但隨著(zhù)海洋、江河與湖泊開(kāi)發(fā)的進(jìn)程不斷向前，水下工程的規模越來(lái)越大，水下監控的投入使用需求越來(lái)越迫切。

　　隨著(zhù)光電技術(shù)的發(fā)展，紅外、變焦距、廣角和旋轉式以及仰角遙控鏡頭等特殊光學(xué)系統逐步提高了水下攝像機監控的性能，且水下監控在安全性、及時(shí)性、經(jīng)濟性等方面表現出色，還可配合錄像機、攝像機使用，其應用范圍也越來(lái)越廣。

　　韓國 “歲月號”客輪沉船事故與長(cháng)江客輪傾覆事件的發(fā)生，迅速推動(dòng)了市場(chǎng)對于水下監控和水下探測器的關(guān)注和需求。相對比傳統的水下打撈方式，利用水下監控和水下探測的方式，可以通過(guò)高清、夜視監控鏡頭，不僅能避免因水下能見(jiàn)度低而無(wú)法實(shí)施救援的缺陷，更是加強了水下打撈的效率，減少了消防員水下工作的危險。

　　水下攝像機擁有低照度、寬動(dòng)態(tài)視角，且體積小、重量輕、低功耗、可靠性高、堅固耐用和操作方便等突出特點(diǎn)，具有嚴密的防水措施，目前多用于水下作業(yè)頻繁的海中土建工程、沉船后的水下救援，以及水下資源的調查勘探、水下養殖、水下拍攝等領(lǐng)域。

　　針對傳統的水下作業(yè)監測系統中的終端節點(diǎn)不便攜帶，網(wǎng)絡(luò )部署和維護成本高，難以自適應采集監控區域內各種水下作業(yè)數據和實(shí)時(shí)預警等缺陷。未來(lái)，與分布式傳感等物聯(lián)技術(shù)的結合將是水下監控發(fā)展的必然之路。

　　防爆攝像機

　　在中國，最早對于防爆攝像機有技術(shù)需求的行業(yè)是煤炭和化工行業(yè)，因為這兩個(gè)行業(yè)在試驗、生產(chǎn)、加工、運輸、儲藏等過(guò)程中，易發(fā)生泄漏和溢散出各種各樣的易燃、易爆氣體、液體和各種粉塵及纖維，這類(lèi)物質(zhì)與空氣混合后，將變成易發(fā)生爆炸危險的混合物，容易引發(fā)火災和爆炸，為了時(shí)刻監控這些易燃易爆物，防爆攝像機便應運而生。

　　防爆攝像機，通俗來(lái)說(shuō)就是給攝像機穿上了一層防護罩，而這層防護罩即攝像機特制的隔爆外殼，為了防止爆炸時(shí)對攝像機產(chǎn)生沖擊和破壞。

　　隨著(zhù)攝像機朝著(zhù)高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化不斷發(fā)展，防爆攝像機也取得相應的進(jìn)步，不僅在質(zhì)量上更加穩定，做到低功耗，高品質(zhì);在安全性方面，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )化的普及，防爆攝像機實(shí)現從模擬到高清智能的轉變，能對監控數據進(jìn)行遠距離采集、存儲和管理，安全性得到保障;加入了智能分析技術(shù)，且算法不斷進(jìn)行完善和精煉，減少因為場(chǎng)景和算法的復雜而引發(fā)的誤報漏報的問(wèn)題，可靠性進(jìn)一步得到保障。

　　作為攝像機中的“特種兵”，這些為了適應各種特殊環(huán)境使用而研發(fā)出的特種攝像機，從光線(xiàn)、范圍、溫度等方面極大的彌補了視頻監控因硬件上的不足而無(wú)法投入使用的弊端，不斷推動(dòng)視頻監控朝著(zhù)更全面更全能的方向發(fā)展。