一種多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及拼接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及拼接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著監(jiān)控設(shè)施的逐步完善，相關(guān)部門建立了監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)采用全景攝像機(jī)監(jiān)控各個(gè)區(qū)域。目前，在市面上，全景攝像機(jī)主要有魚眼全景攝像機(jī)和多鏡頭拼接全景攝像機(jī)，兩者各有特點(diǎn)各有適用的場合。魚眼全景攝像機(jī):桶形畸變，畫面周邊的直線會被彎曲，需要算法校正，校正后圖像邊緣模糊。多鏡頭拼接全景攝像機(jī)則不存在此問題。
[0003]然而，現(xiàn)有的全景攝像機(jī)方案，拼接畫面接縫明顯，清晰度不高，不利于有效地監(jiān)控大面積區(qū)域中的目標(biāo)，且不能大規(guī)模應(yīng)用。其原因在于，主流的多鏡頭拼接全景攝像機(jī)僅僅是多個(gè)攝像頭物理拼接，因此存在拼接畫面接縫明顯，圖像感觀效果不佳的情況。此外，當(dāng)采用后端拼接的方案，生成全景拼接畫面時(shí)，由于后端拼接的方案是通過電腦實(shí)現(xiàn)拼接算法的，需要多臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連接電腦，因此后端拼接的方案存在現(xiàn)場施工困難、造價(jià)高、調(diào)試復(fù)雜、軟件不通用、各通道難以同步、圖像難以保持一致性、電腦性能要求極高、存儲及回放困難和占用IP資源多的問題，因此，拼接方案的特點(diǎn)注定了不能大規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，旨在解決現(xiàn)有的全景攝像機(jī)方案，拼接畫面接縫明顯，清晰度不高，不利于有效地監(jiān)控大面積區(qū)域中的目標(biāo)，且不能大規(guī)模應(yīng)用的問題。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，包括:
[0006]N個(gè)SENSOR板模塊，用于成像，每個(gè)所述SENSOR板模塊包括無畸變高清鏡頭和高清感光成像芯片，控制所述無畸變高清鏡頭的視角和相互間的夾角相加形成180°視角，N為大于等于2的整數(shù)；
[0007]連接N個(gè)SENSOR板模塊的圖像預(yù)處理及拼接模塊，用于拼接相鄰SENSOR板成像的圖像，生成一個(gè)180°全景整體圖像，向編碼模塊發(fā)送所述180°全景整體圖像；
[0008]連接圖像預(yù)處理及拼接模塊的編碼模塊，用于接收所述180°全景整體圖像，并對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供基于上述的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的拼接方法，包括:
[0010]N個(gè)SENSOR板模塊成像，向圖像預(yù)處理及拼接模塊發(fā)送成像的圖像；
[0011 ] 連接N個(gè)SENSOR板模塊的圖像預(yù)處理及拼接模塊，接收圖像，并拼接相鄰SENSOR板成像的圖像，生成一個(gè)180°全景整體圖像，向編碼模塊發(fā)送所述180°全景整體圖像；
[0012]連接圖像預(yù)處理及拼接模塊的編碼模塊，接收所述180°全景整體圖像，并對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼。
[0013]在本發(fā)明中，圖像預(yù)處理及拼接模塊的編碼模塊，接收所述180°全景整體圖像，并對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼，解決了現(xiàn)有的全景攝像機(jī)方案，拼接畫面接縫明顯，清晰度不高，不利于有效地監(jiān)控大面積區(qū)域中的目標(biāo)，且不能大規(guī)模應(yīng)用的問題。本發(fā)明提供了大面積區(qū)域的監(jiān)控方案，大面積區(qū)域包括平安城市、交通運(yùn)輸、監(jiān)獄、港口、大型會場、機(jī)場、博物館和軌道交通中的至少一個(gè)區(qū)域。本發(fā)明的有益效果在于兩方面，一方面，監(jiān)控視角大，實(shí)現(xiàn)了水平或垂直方向180°無死角監(jiān)控，監(jiān)控的畫面連貫且邊緣和中心的清晰度一致，另一方面，多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的集成度高、安裝維護(hù)便捷且成本低，有利于推廣使用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于上述的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的拼接方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的4個(gè)鏡頭水平布置時(shí)的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的4個(gè)鏡頭水平同一直線布置時(shí)的示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的3個(gè)鏡頭垂直非同一直線布置時(shí)的示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)示意圖；
[0020]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的4幅圖像拼接前的樣例圖；
[0021]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的4幅圖像拼接后的樣例圖；
[0022]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的全景整體圖像編碼輸出的樣例圖；
[0023]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的多個(gè)子場景圖像編碼輸出的樣例圖；
[0024]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的180°全景整體圖像縮小分辨率后編碼輸出的樣例圖；
[0025]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的局部圖像放大后編碼輸出的樣例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]實(shí)施例一
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖，詳述如下:
[0029]N個(gè)SENSOR板模塊I，用于成像，每個(gè)所述SENSOR板模塊包括無畸變高清鏡頭和高清感光成像芯片，控制所述無畸變高清鏡頭的視角和相互間的夾角相加形成180°視角，N為大于等于2的整數(shù)；
[0030]連接N個(gè)SENSOR板模塊I的圖像預(yù)處理及拼接模塊2，用于拼接相SENSOR板成像的圖像，生成一個(gè)180°全景整體圖像，向編碼模塊3發(fā)送所述180°全景整體圖像；
[0031]連接圖像預(yù)處理及拼接模塊2的編碼模塊3，用于接收所述180°全景整體圖像，并對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼。
[0032]其中，180°全景整體圖像為180°視角的全景整體圖像。
[0033]其中，SENSOR板為包括無畸變高清鏡頭和高清感光成像芯片的板塊。
[0034]N個(gè)鏡頭中的每個(gè)鏡頭分別置于每塊SENSOR板中。
[0035]其中，連接圖像預(yù)處理及拼接模塊2的編碼模塊3，還用于采用設(shè)定的編碼協(xié)議以對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼。
[0036]其中，采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼，具體為:
[0037]采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對整個(gè)所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼；或，
[0038]采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對所述180°全景整體圖像中的子圖像進(jìn)行編碼；或，
[0039]采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對縮小分辨率的所述180°全景整體圖像進(jìn)行編碼；或，
[0040]采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對所述180°全景整體圖像中局部放大的圖像進(jìn)行編碼。[0041 ] 其中，所述圖像預(yù)處理及拼接模塊2還用于根據(jù)無縫融合算法，拼接N個(gè)所述相鄰SENSOR板成像的圖像，形成一個(gè)180°全景整體圖像。
[0042]其中，所述相鄰SENSOR板成像的圖像之間存在重疊區(qū)域。
[0043]其中，所述圖像預(yù)處理及拼接模塊2為FPGA芯片。
[0044]其中，所述圖像預(yù)處理及拼接模塊2還用于接收N個(gè)通道的感光芯片圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理。
[0045]其中，N個(gè)通道的感光芯片圖像數(shù)據(jù)指的是:N個(gè)所述高清感光成像芯片生成的感光芯片圖像數(shù)據(jù)。
[0046]其中，所述圖像預(yù)處理及拼接模塊2還用于根據(jù)編碼芯片的協(xié)議，將180°全景整體圖像的數(shù)據(jù)傳輸至給編碼模塊3。
[0047]其中，所述編碼模塊3還用于采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對接收到180°全景整體圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，所述編碼協(xié)議包括H.264協(xié)議、H.265協(xié)議以及MJPEG協(xié)議中的至少一種。
[0048]其中，所述180°全景整體圖像的數(shù)據(jù)包括主碼流、N個(gè)子場景碼流、副碼流和DPTZ碼流中的至少一種，所述主碼流為整個(gè)180°全景整體圖像的碼流，所述N個(gè)子場景碼流為180°全景整體圖像中的子圖像的碼流，所述副碼流為縮小分辨率的180°全景整體圖像的碼流，DPTZ碼流為180°全景整體圖像中局部放大的圖像的碼流，所述局部窗口包括手動框選指定的窗口、移動偵測時(shí)自動選取的窗口、入侵偵測時(shí)自動選取的窗口中的至少一種。
[0049]其中，DPTZ為Digital Pan/Tilt/Zoom的簡寫，代表數(shù)字虛擬的云臺全方位(左右/上下)移動和數(shù)字變倍控制。
[0050]其中，所述編碼模塊3具體用于采用設(shè)定的編碼協(xié)議，對主碼流、N個(gè)子場景碼流、副碼流和DPTZ碼流中的至少一種碼流進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)，上傳編碼數(shù)據(jù)至設(shè)定的服務(wù)器。
[0051 ] 其中，所述編碼模塊3還包括:
[0052]輸出音頻信號的音頻單元；
[0053]輸出報(bào)警信號的報(bào)警單元；
[0054]對碼流進(jìn)行編碼，生成編碼數(shù)據(jù)的編碼單元；
[0055]上傳編碼數(shù)據(jù)至設(shè)定的服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)單元。
[0056]在本發(fā)明中，多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，由N個(gè)無畸變高清鏡頭、N個(gè)高清感光芯片、FPGA拼接算法和編碼模塊3組成，可對N個(gè)高清圖像(相鄰圖像之間有重疊)進(jìn)行硬件拼接計(jì)算及進(jìn)行編碼，并通過以太網(wǎng)端口輸出編碼數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果在于兩方面，一方面，監(jiān)控視角大，實(shí)現(xiàn)了水平或垂直方向180°無死角監(jiān)控，監(jiān)控的畫面連貫且邊緣和中心的清晰度一致，另一方面，多鏡頭全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的集成度高、安裝維護(hù)便捷且成本低，有利于推廣使用。
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