攝像機(jī)“特種兵” 監(jiān)控全能化之路

　　軍中的特種部隊，不僅是擁有頑強(qiáng)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，扮演著保家衛(wèi)國的重要角色。在攝像機(jī)類別中，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、寬動態(tài)拍攝、實現(xiàn)360度全景監(jiān)控……功能齊全，不斷促使視頻監(jiān)控的監(jiān)控本領(lǐng)向更寬更遠(yuǎn)更復(fù)雜的范圍推進(jìn)。

　　中國的視頻監(jiān)控已經(jīng)成功完成由模擬到數(shù)字到網(wǎng)絡(luò)的華麗蛻變，并正在走向高清化的趨勢。然而，隨著視頻監(jiān)控的應(yīng)用范圍和場景不斷擴(kuò)大，基本款監(jiān)控已經(jīng)無法滿足很多特殊環(huán)境的使用，如水下、黑夜、霧霾、火災(zāi)、爆炸等。因此，越來越多的功能被開發(fā)并應(yīng)用到視頻監(jiān)控上，出現(xiàn)了一批滿足特殊環(huán)境之下使用的特種攝像機(jī)。

　　特種攝像機(jī)主要包括紅外熱成像儀、全景攝像機(jī)、水下監(jiān)控攝像機(jī)、防爆攝像機(jī)、低照度攝像機(jī)、寬動態(tài)攝像機(jī)、透霧攝像機(jī)、單兵設(shè)備等類別。

　　紅外熱成像攝像機(jī)

　　視頻監(jiān)控作為“天眼”，對人們的生活起到保護(hù)作用，然而在沒有可見光的夜晚，視頻監(jiān)控也成了“睜眼瞎”，若使用可見光照明，則存在不能隱蔽、易暴露監(jiān)控目標(biāo)等缺點，而無法發(fā)揮監(jiān)控在夜間的監(jiān)控作用。隨著人們安全防患意識的提高，市場對于24小時連續(xù)監(jiān)控的需求日益增長，紅外熱成像作為能實現(xiàn)夜間監(jiān)控的技術(shù)，隨之成為監(jiān)控產(chǎn)品的常規(guī)功能，具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強(qiáng)、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢，因而在夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。

　　熱成像技術(shù)到底是什么技術(shù)?深圳市景陽科技股份有限公司市場副總監(jiān)鄧朝輝解釋到，熱成像技術(shù)是利用了人眼無法感知的紅外波段的電磁波來進(jìn)行探測。自然界中凡是溫度超過絕對0℃(-273.15℃)的物體都能產(chǎn)生熱輻射，通過接收物體發(fā)射的紅外熱輻射，將被測目標(biāo)物體表面的紅外輻射轉(zhuǎn)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的反射強(qiáng)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(xiàn)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)。

　　與普通可見光攝像機(jī)相比，紅外熱成像攝像機(jī)具備無需任何光照，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，真正實現(xiàn)白天/黑夜24小時監(jiān)控。同時，利用長波紅外穿透能力強(qiáng)，大氣、云霧煙塵等會吸收可見光和近紅外線的優(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(yīng)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，臨界點的反復(fù)跳變，散熱不均等問題。

　　上海巨哥電子科技有限公司市場經(jīng)理顧小琰認(rèn)為電力行業(yè)是目前我國民用熱像儀應(yīng)用較多的行業(yè)。區(qū)別于無接觸單點測溫，熱像儀每幅圖像包含幾萬到幾十萬個點的溫度信息，能早期發(fā)現(xiàn)隱患，大大提高供電設(shè)備運(yùn)行的可靠性，是最成熟、最有效的電力在線檢測手段。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(yī)療、夜視等行業(yè)，具有100億美元以上的市場規(guī)模。

　　景陽科技鄧朝輝補(bǔ)充到，基于森林防火的實際情況，森林防火可利用熱成像攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有效實現(xiàn)森林火險的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)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(shè)備，未來在安防領(lǐng)域的發(fā)展將更加深入。上海巨哥顧小琰總結(jié)目前安防用戶的關(guān)注點正在由簡單的產(chǎn)品組合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用、管理和增值等，而新型的紅外熱成像監(jiān)控技術(shù)正符合這些特征，在安防領(lǐng)域的普及應(yīng)是必然趨勢。杭州?？低?002415,股吧)數(shù)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(rèn)為，紅外熱成像技術(shù)歷經(jīng)多年的發(fā)展，已從當(dāng)初的主要軍事目的擴(kuò)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(jù)整個市場出貨量來看，紅外攝像機(jī)出貨量占到整個安防監(jiān)控攝像機(jī)出貨量的80%以上，成為視頻監(jiān)控市場的主力軍。因此，本期欄目后文中將重點對準(zhǔn)紅外熱成像技術(shù)，重點闡述紅外熱成像的技術(shù)剖析和行業(yè)應(yīng)用。

　　全景攝像機(jī)

　　死角問題一直困擾著監(jiān)控攝像機(jī)的發(fā)展，過去為了避免監(jiān)控死角的出現(xiàn)，通常會在多個角落安裝多個攝像機(jī)，導(dǎo)致成本過高、管理難控，一旦其中某一個攝像機(jī)發(fā)生問題就會出現(xiàn)監(jiān)控的漏網(wǎng)之魚。然而，隨著全景攝像機(jī)的推出，一臺全景攝像機(jī)可以取代多臺普通的監(jiān)控攝像機(jī)，做到了無縫監(jiān)控，實現(xiàn)了監(jiān)控新應(yīng)用。

　　2005年谷歌將全景照相應(yīng)用于谷歌街景，隨后國內(nèi)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(jī)出現(xiàn)的雛形。與傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機(jī)相比，全景攝像機(jī)最突出的優(yōu)勢就是360°監(jiān)控視角，這在很大程度上彌補(bǔ)了多臺傳統(tǒng)攝像機(jī)才能達(dá)到的視角范圍。據(jù)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(jī)具有無死角、無機(jī)械部件、相機(jī)間圖像無縫融合、變形小、成像分辨率均勻、視場范圍大、垂直水平均360度等功能。與槍機(jī)相較，具有視場角大、無死角的優(yōu)勢;與PTZ球機(jī)相較，具有自動化監(jiān)控、速度快的特色;與魚眼相較，具有圖像變形小、分辨率高、邊緣無虛化的優(yōu)點。

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

　　隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，全景攝像機(jī)不僅僅應(yīng)用于室外視野開闊的場所。家賀光電周大慶指出，目前，全景攝像機(jī)出現(xiàn)了更多新應(yīng)用，且商業(yè)化趨勢加強(qiáng)，例如在餐飲業(yè)內(nèi)部全景展示、旅游景點虛擬導(dǎo)覽展示、酒店全景虛擬展示應(yīng)用、商業(yè)空間展示宣傳、汽車全景虛擬展示、房產(chǎn)全景虛擬展示等相關(guān)應(yīng)用。

　　對于未來的發(fā)展，從行業(yè)應(yīng)用上看，全景攝像機(jī)將更多的應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域;從技

　　術(shù)上看，為了滿足高清化、超高清化的發(fā)展趨勢，全景攝像機(jī)在高分辨率、高解碼率、智能化方面的需求將會增加。未來，4K、H.265、寬動態(tài)、智能分析等技術(shù)應(yīng)用將更多的在全景攝像機(jī)中體現(xiàn)。

　　水下監(jiān)控攝像機(jī)

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

　　隨著光電技術(shù)的發(fā)展，紅外、變焦距、廣角和旋轉(zhuǎn)式以及仰角遙控鏡頭等特殊光學(xué)系統(tǒng)逐步提高了水下攝像機(jī)監(jiān)控的性能，且水下監(jiān)控在安全性、及時性、經(jīng)濟(jì)性等方面表現(xiàn)出色，還可配合錄像機(jī)、攝像機(jī)使用，其應(yīng)用范圍也越來越廣。

　　韓國“歲月號”客輪沉船事故與長江客輪傾覆事件的發(fā)生，迅速推動了市場對于水下監(jiān)控和水下探測器的關(guān)注和需求。相對比傳統(tǒng)的水下打撈方式，利用水下監(jiān)控和水下探測的方式，可以通過高清、夜視監(jiān)控鏡頭，不僅能避免因水下能見度低而無法實施救援的缺陷，更是加強(qiáng)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(jī)擁有低照度、寬動態(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，具有嚴(yán)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(diào)查勘探、水下養(yǎng)殖、水下拍攝等領(lǐng)域。

　　針對傳統(tǒng)的水下作業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)中的終端節(jié)點不便攜帶，網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本高，難以自適應(yīng)采集監(jiān)控區(qū)域內(nèi)各種水下作業(yè)數(shù)據(jù)和實時預(yù)警等缺陷。未來，與分布式傳感等物聯(lián)技術(shù)的結(jié)合將是水下監(jiān)控發(fā)展的必然之路。

　　防爆攝像機(jī)

　　在中國，最早對于防爆攝像機(jī)有技術(shù)需求的行業(yè)是煤炭和化工行業(yè)，因為這兩個行業(yè)在試驗、生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、儲藏等過程中，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(zāi)和爆炸，為了時刻監(jiān)控這些易燃易爆物，防爆攝像機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生。

　　防爆攝像機(jī)，通俗來說就是給攝像機(jī)穿上了一層防護(hù)罩，而這層防護(hù)罩即攝像機(jī)特制的隔爆外殼，為了防止爆炸時對攝像機(jī)產(chǎn)生沖擊和破壞。

　　隨著攝像機(jī)朝著高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展，防爆攝像機(jī)也取得相應(yīng)的進(jìn)步，不僅在質(zhì)量上更加穩(wěn)定，做到低功耗，高品質(zhì);在安全性方面，隨著網(wǎng)絡(luò)化的普及，防爆攝像機(jī)實現(xiàn)從模擬到高清智能的轉(zhuǎn)變，能對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)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，減少因為場景和算法的復(fù)雜而引發(fā)的誤報漏報的問題，可靠性進(jìn)一步得到保障。

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