半球攝像機(jī)，顧名思義就是形狀是個(gè)半球體，僅僅是針對(duì)外形命名的。半球型攝像機(jī)相對(duì)于槍型攝像機(jī)其集成度更高，集成了鏡頭和具有一定防護(hù)性能的外殼。由于體積小巧，外型美觀，比較適合室內(nèi)辦公場(chǎng)所以及裝修檔次高的場(chǎng)所使用。目前市場(chǎng)常見(jiàn)的半球產(chǎn)品從性能上分為模擬、網(wǎng)絡(luò)高清、SDI數(shù)字高清，本文將對(duì)目前市場(chǎng)主流的網(wǎng)絡(luò)高清半球產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

半球攝像機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

不同產(chǎn)品定位的半球硬件結(jié)構(gòu)上會(huì)有少許的差別，不過(guò)基本的組成都包括下面這幾部分(如圖1)：

1、鏡頭

2、半球罩

3、底座

4、攝像機(jī)電路板板固定架(調(diào)節(jié)傾斜度)

5、Sensor板及主板

6、連接線功能接口

7、紅外燈板(紅外半球)

鏡頭

常用半球攝像機(jī)，鏡頭的組成通常選擇定焦半球或者手動(dòng)變焦鏡頭，且半球手動(dòng)變焦鏡頭受半球球殼內(nèi)體積限制以及適應(yīng)半球常用的室內(nèi)監(jiān)控場(chǎng)景的實(shí)際需求，焦距一般都在3.6~12mm左右。

特殊場(chǎng)景應(yīng)用的半球會(huì)采用360度的魚眼鏡頭配以圖像矯正算法，形成大范圍場(chǎng)景的360度監(jiān)控。

帶有自動(dòng)變焦功能的半球一般具有4倍左右的光學(xué)變焦，可以相較定焦及手動(dòng)變焦的半球監(jiān)控更遠(yuǎn)的距離，具有自動(dòng)變焦功能同時(shí)集成了低速小型云臺(tái)的半球事實(shí)上就可以作為一臺(tái)小型的球形攝像機(jī)來(lái)應(yīng)用。

半球攝像機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展歷程和所有視頻監(jiān)控產(chǎn)品一樣經(jīng)歷了模擬到數(shù)字標(biāo)清到高清的的過(guò)程，

半球攝像機(jī)大致可分為下列幾大類：

依成像色彩劃分

彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因有顏色而使信息量增大，信息量一般認(rèn)為是黑白攝像機(jī)的10倍;

彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)：適用于光線不足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。

目前主流的網(wǎng)絡(luò)高清半球攝像機(jī)按分辨率劃分

(1)圖像像素在100萬(wàn)~140萬(wàn)像素(pixel)彩色分辨率為600線、黑白分辨率650線左右。

(2)圖像像素在200~300萬(wàn)像素、彩色分辨率在900線左右、黑白分辨率在950線左右。

依半球攝像機(jī)靈敏度劃分

普通型：正常工作所需照度為1~3Lux;

月光型：正常工作所需照度為0.1Lux左右;

星光型：正常工作所需照度為0.01Lux以下;

紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。

半球攝像機(jī)專指由專制的攝像機(jī)+專配的自動(dòng)光圈手動(dòng)變焦鏡頭+密封性能優(yōu)異球罩和精密的攝像機(jī)安裝支架組成的半球攝像機(jī)。其最大的特點(diǎn)是集攝像機(jī)、鏡頭以及安裝系統(tǒng)為一體，設(shè)計(jì)精巧且易于安裝。

技術(shù)特點(diǎn)

色彩還原

色彩還原是指景物經(jīng)過(guò)拍攝，彩色攝影畫面的色彩和原景物色彩的一致程度。影響色彩還原的因素有攝影鏡頭的質(zhì)量、光線的色溫、CCD的性能和數(shù)字信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)等。

超高解像技術(shù)

CCD及COMS器件作為感光元件的模擬攝像機(jī)，其水平清晰度不但取決于CCD及COMS芯片的性能，同時(shí)與DSP/ISP數(shù)字信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)水平和處理能力密切相關(guān)。隨著安防技術(shù)的進(jìn)步，高清監(jiān)控已經(jīng)普及4K及H.265技術(shù)也已經(jīng)嶄露頭角。

超低照度技術(shù)

隨著監(jiān)控要求的提高，24小時(shí)監(jiān)控的要求逐漸增多。攝像機(jī)市場(chǎng)上出現(xiàn)越來(lái)越多的“超低照度”攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)方式多樣，如慢速快門幀累積技術(shù)、雙濾光片切換日夜轉(zhuǎn)換技術(shù)等等。

透霧引擎技術(shù)

最新數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可自動(dòng)偵測(cè)圖像中的灰度霧像數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計(jì)全區(qū)圖像的亮度數(shù)據(jù)，經(jīng)由高精細(xì)圖像處理算法，結(jié)合圖像處理芯片灰階曲線變換，針對(duì)各點(diǎn)計(jì)算出最佳修正曲線及對(duì)比度，實(shí)時(shí)地調(diào)整圖像的動(dòng)態(tài)范圍曲線并強(qiáng)化色彩還原度，用以減少霧氣對(duì)圖像所產(chǎn)生之原始的影像干擾，還原真實(shí)圖像。

自動(dòng)暗區(qū)補(bǔ)償(ABS)

先進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可自動(dòng)偵測(cè)圖像的暗部，并統(tǒng)計(jì)全區(qū)圖像的亮度數(shù)據(jù)，經(jīng)由高精細(xì)圖像處理算法，針對(duì)各點(diǎn)計(jì)算出最佳修正曲線及對(duì)比色彩，實(shí)時(shí)地調(diào)整圖像動(dòng)態(tài)范位及暗部區(qū)域，用以呈現(xiàn)最佳清晰圖像。

紅綠燈辨識(shí)技術(shù)

細(xì)微動(dòng)態(tài)偵測(cè)技術(shù)，針對(duì)圖像高亮度區(qū)域執(zhí)行細(xì)微檢知，透過(guò)自動(dòng)動(dòng)態(tài)選取計(jì)算實(shí)時(shí)地調(diào)整所選取圖像的對(duì)比度及色濃度，同時(shí)啟動(dòng)智能全域圖像偵測(cè)，藉由全域加總平均亮度的數(shù)據(jù)，判斷對(duì)比度與啟動(dòng)時(shí)機(jī)，用以提高夜間紅綠燈辨識(shí)力，解決夜間交通燈號(hào)反白問(wèn)題。

防雷保護(hù)

雷擊通常有三種形式：一是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫做“直擊雷”;二是帶電云層由于靜電感應(yīng)作用產(chǎn)生的“二次雷”或稱“感應(yīng)雷”;三是“球形雷”。雷擊常常造成設(shè)備主要部件損壞，修復(fù)成本高昂，用戶損失很大。

因此，防雷擊對(duì)于保護(hù)攝像機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、提升產(chǎn)品壽命有很大的作用。通過(guò)在電路板設(shè)立防雷擊保護(hù)電路，可以確保當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)攝像機(jī)主要元器件不會(huì)受到損害(如電路板、電機(jī))。雷擊時(shí)產(chǎn)生的電流從保護(hù)電路導(dǎo)出，流入大地，不進(jìn)入攝像機(jī)工作電路，從而保護(hù)電路的安全，為使用者提供更大的保障。

紅外偵測(cè)鎖定技術(shù)

常規(guī)的日夜轉(zhuǎn)換是感受外界可見(jiàn)光強(qiáng)度，當(dāng)可見(jiàn)光低于預(yù)定值，則啟動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，控制濾光片動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)彩色到黑白的轉(zhuǎn)換。在實(shí)際的低照度環(huán)境中使用發(fā)現(xiàn)，攝像機(jī)可能會(huì)受到外部環(huán)境的短暫影響而誤判環(huán)境照度(如汽車大燈的照射)，從黑白模式轉(zhuǎn)換為彩色模式，但此時(shí)實(shí)際的環(huán)境照度仍然比較低，汽車駛過(guò)之后，攝像機(jī)將再次從彩色模式轉(zhuǎn)回黑白模式，出現(xiàn)頻繁日夜轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象，影響監(jiān)控效果，降低濾光片切換馬達(dá)的壽命。

案例及應(yīng)用

智能樓宇

圖216:9走廊格式

9:16走廊格式，半球應(yīng)用在樓宇室內(nèi)環(huán)境相當(dāng)大的部分被用于走廊國(guó)道區(qū)域的監(jiān)控，先對(duì)傳統(tǒng)16:9的畫面分辨率，走廊格式能夠更加有效的增加有效監(jiān)控畫面，相同長(zhǎng)度的走廊可以使用更少的半球產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的監(jiān)控效果，可以為客戶從前端到后端都節(jié)約了使用成本。

圖39:16效果走廊格式

電梯半球：與梯控系統(tǒng)對(duì)接，疊加樓層顯示。電梯半球通過(guò)。

金融

高保真音頻互動(dòng)，視頻音頻采集一直是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品的核心功能，但是音頻采集效果好壞很多時(shí)候并沒(méi)有得到足夠的重視，當(dāng)金融行業(yè)對(duì)于服務(wù)意識(shí)的提升，當(dāng)各種與客戶溝通的視頻及語(yǔ)音信息都需要更好的記錄的時(shí)候，高質(zhì)量的語(yǔ)音采集已經(jīng)成為半球產(chǎn)品非常重要的功能之一。

超寬動(dòng)態(tài)

所有的網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)產(chǎn)品對(duì)于金融行業(yè)來(lái)說(shuō)超寬動(dòng)態(tài)已經(jīng)是標(biāo)配的功能之一，半球當(dāng)然也不例外，如何能把寬動(dòng)態(tài)功能做的更好，又同時(shí)兼顧低照度環(huán)境下的成像效果，是擺在所有廠家面前的新的挑戰(zhàn)。

商超應(yīng)用

360°全景，在商超應(yīng)用上，通過(guò)360°的全景半球可以通過(guò)一臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)控整個(gè)商超便利店的監(jiān)控，為用戶提供了更獨(dú)特的全局視角來(lái)追溯跟蹤事件的發(fā)生情況，為客戶提供了總的情景視野，比固定攝像機(jī)只監(jiān)控狹窄領(lǐng)域能力更強(qiáng)。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)只能監(jiān)控一個(gè)固定區(qū)域的狹窄視野而如果需要進(jìn)行全局無(wú)死角的監(jiān)控則需要設(shè)置多臺(tái)攝像機(jī)，或者利用可以轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)攝像機(jī)(PTZ)，而云臺(tái)攝像機(jī)也只能同時(shí)監(jiān)控一個(gè)區(qū)域，360度全景相機(jī)可以提供一個(gè)解決這個(gè)問(wèn)題的方案。

客流統(tǒng)計(jì)

將客流統(tǒng)計(jì)算法集成到半球攝像機(jī)內(nèi)，半球攝像機(jī)除了進(jìn)行視頻采集還對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。每一個(gè)集成了智能算法的半球都是一個(gè)可以思考的眼睛，用戶可以隨意的增加和減少需要進(jìn)行客流分析的點(diǎn)位，分布在前端的計(jì)算也比傳統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器計(jì)算方式更加的安全有效。

交通

停車場(chǎng)系統(tǒng)，車位指示燈半球。

停車場(chǎng)環(huán)境對(duì)于半球的低照度要求較高，而集成了車位狀態(tài)指示燈的半球既可以對(duì)停車位上車輛的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以對(duì)于入庫(kù)司機(jī)進(jìn)行停車位狀態(tài)的顯示，引導(dǎo)司機(jī)快速找到空余停車位。

車載半球

公共交通系統(tǒng)的車載監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的就是半球攝像機(jī)，集成了3G、4G功能的高清半球攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)將監(jiān)控畫面進(jìn)行與指揮中心的回傳。

展望未來(lái)的半球攝像機(jī)

所有的監(jiān)控?cái)z像機(jī)產(chǎn)品最終的追求都是更高清，更智能，能更好的適應(yīng)各種環(huán)境。

1、自我狀態(tài)感知型半球攝像機(jī)

目前所有的監(jiān)控?cái)z像機(jī)產(chǎn)品包括半球攝像機(jī)，除了本身質(zhì)量問(wèn)題之外造成的產(chǎn)品損壞超過(guò)一半都是由于供電產(chǎn)生了問(wèn)題，造成電源模塊損壞而使攝像機(jī)無(wú)法正常工作。

未來(lái)的攝像機(jī)或許可以通過(guò)智能算法盡可能減少這方面對(duì)于攝像機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，當(dāng)半球攝像機(jī)集成一種電源電壓評(píng)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)指示燈的方式來(lái)顯示給攝像機(jī)供電的電源是否達(dá)到保證攝像機(jī)正常電壓工作，客戶在安裝的時(shí)候就能夠判通過(guò)半球的電源指示燈斷的出來(lái)電源電壓是否過(guò)高或者過(guò)低，現(xiàn)有攝像機(jī)產(chǎn)品雖然采用了寬電壓冗余設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際施工過(guò)程中的不注意，或者由于線路的老化及供電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一都會(huì)對(duì)攝像機(jī)造成攝像機(jī)供電不正常，集成了供電知功能的半球產(chǎn)品就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)自身工作狀態(tài)，在電源不穩(wěn)定的時(shí)候，給監(jiān)控平臺(tái)反饋相關(guān)信息以免造成長(zhǎng)期使用對(duì)攝像機(jī)本身的損壞。

2、環(huán)境感知型半球攝像機(jī)

在一些工廠企業(yè)，對(duì)于視頻監(jiān)控的同時(shí)對(duì)于環(huán)境也有監(jiān)控的要求，如電力行業(yè)，石油化工行業(yè)，需要實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控且實(shí)時(shí)檢測(cè)關(guān)鍵設(shè)備周圍的溫濕度變化，環(huán)境感知型攝像機(jī)集成的感應(yīng)模塊對(duì)于環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量同時(shí)將相關(guān)信息疊加在視頻畫面上，同時(shí)集成檢測(cè)算法，當(dāng)環(huán)境異常的時(shí)候可以自動(dòng)調(diào)用相關(guān)的平臺(tái)應(yīng)用以及產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。

3、語(yǔ)音對(duì)講型半球攝像機(jī)

普通半球攝像機(jī)都具有音頻輸入輸出功能，但是僅限于借助其他對(duì)接設(shè)備的音頻的輸入輸出，半球攝像機(jī)本身自帶的麥克效果都不是很理想，且一般半球攝像機(jī)本身不具備音頻輸出功能，所以不具備語(yǔ)音對(duì)接功能，自助銀行及醫(yī)院系統(tǒng)還都依靠語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)工作，當(dāng)將來(lái)半球攝像機(jī)本身具有高保真的音頻輸入及對(duì)講播放功能，就能更好的進(jìn)行音視頻的采集，攝像機(jī)本身將從一個(gè)只進(jìn)行信息采集的設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒉杉�及發(fā)布交流于一身的產(chǎn)品，可以省掉現(xiàn)有的公共廣播系統(tǒng)，以及相應(yīng)的施工布線成本。同時(shí)對(duì)語(yǔ)音和視頻信息進(jìn)行疊加，在視頻實(shí)時(shí)瀏覽及回放的時(shí)候可以更換的還原場(chǎng)景的各種信息，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)音頻的采集分析，與視頻信息的對(duì)比，可以利用識(shí)別算法發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的情況，如夜晚本應(yīng)該沒(méi)有人員停留的區(qū)域獲取到了音頻信息，再或者有人在視頻畫面里高聲的呼救，都能啟動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)情況的特殊處理方案。

4、安裝隱蔽便捷型半球

半球攝像機(jī)產(chǎn)品由于是在室內(nèi)使用，有些室內(nèi)半球產(chǎn)品需要進(jìn)行隱蔽的安裝以保證室內(nèi)環(huán)境的統(tǒng)一完整和美觀，另外一方面也考慮到室內(nèi)環(huán)境人員的舒適程度比如一些高端的消費(fèi)場(chǎng)所購(gòu)物場(chǎng)所娛樂(lè)場(chǎng)所往往對(duì)于可能窺探隱私的攝像機(jī)產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生一定的抵觸心理，隱蔽性安裝的產(chǎn)品，可以避免這樣的問(wèn)題，該類產(chǎn)品可以盡可能的融入所安裝的環(huán)境不容易被發(fā)現(xiàn)。

便捷安裝越來(lái)越受到監(jiān)控產(chǎn)品廠商的重視，攝像機(jī)產(chǎn)品的便捷按照可以使用戶采用更少的人工就或者更短的時(shí)間完成大規(guī)模的產(chǎn)品安裝部署及安裝調(diào)試，也使后續(xù)的維修更加快捷方便。

最后，半球攝像機(jī)作為視頻監(jiān)控產(chǎn)品家族非常重要的一員，隨著技術(shù)的日新月異以及客戶需求的更加廣泛和細(xì)致深入，一定會(huì)隨著客戶的需求不斷進(jìn)行產(chǎn)品的演化與更新，當(dāng)槍型攝像機(jī)已經(jīng)買入了4K高清的時(shí)候，半球攝像機(jī)由于體積限制無(wú)法安裝4K高清鏡頭，而且半球攝像機(jī)最常使用的室內(nèi)相對(duì)空間較有限的環(huán)境似乎也沒(méi)有非常急迫的對(duì)于4K高清的需求。那是不是高清半球在達(dá)到300萬(wàn)像素后就遇到了發(fā)展的瓶頸了呢?我想每個(gè)做產(chǎn)品的人心中都會(huì)有自己的答案。