数字高清全景技术与产品

1、高清全景摄像技术与产品湖南源信光电科技有限公司目录Index 湖南源信光电科技有限公司创建于2013年3月，是响应党中央十八大“军民融合式发展”战略规划精神，由湖南省政府与国防科学技术大学共同组建的湖南省产业技术协同创新研究院发起，并引入社会资本成立的一家新型高科技企业。公司依托国防科学技术大学信息系统与管理学院（计算摄影技术工程研究中心）在计算摄影学领域历经十余载的深厚技术积累及众多研究专利，以多位教授、博士生导师、博士研究生为核心，联合中科院长春光机所等国内一流科研机构，并广泛吸纳社会各类高科技人才，组成了一支年富力强的研发团队，采用新一代高清全景视频实时变换、超高分辨率图像实时处理、IS

2、P智能图像算法设计、海量图像分布式存储等多种前沿技术，设计开发出一系列高清、超高清视频系统产品，并形成了一套完整的研发、生产、销售与系统集成的企业化运行模式。目前，公司一系列具有完全自主知识产权和行业领先技术水平的产品已在多项国家重点工程项目中得到成功应用，并屡获用户好评。 “源于新、立于信”（Vision drives change），凭借持续创新、勇攀高峰的企业精神，我们将以不断满足客户需求，追寻科技发展前沿，打造高水准研发团队，引领行业产品未来作为公司矢志不渝的战略发展方向，逐步深化企业管理、努力践行客户承诺，着力将企业打造成为全球卓越的专业产品公司和行业的领军者。 相关产品与技术先后获

3、得全国发明博览会金奖，军队科技进步一等奖等荣誉，在载人航天飞行、奥运会开闭幕式、北京天安门广场监控等国家重大任务中获得成功应用。 相关成果被中央电视台、湖南卫视、天津卫视、长沙晚报等新闻媒体得到多次报道。什么是高清全景摄像技术？为什么需要高清全景摄像技术？湖南源信拥有哪些高清全景摄像技术？什么是高清全景摄像技术？高清全景摄像技术是指通过单台摄像机就能对180或360度范围进行成像、从而实现对监控区域内所有目标进行同步监控的高清摄像技术。为什么需要全景摄像技术？需要多台摄像机取景造成图像分割无法看到路口全貌为什么需要全景摄像技术？多台摄像机交叉取景即便是各画面间存在重叠的部分监控者仍很难对路口情

4、况形成整体感全景摄像机可以构建连续完整的时空形态规避了画面分割所带来的视觉误差和思考疲劳，监控者更有身临其境的整体感觉 对于这样一个十字路口，传统摄像机需要多台才能做到各路口的完全覆盖，而全景摄像机只需一台即可实现全景监控。有效的降低了布线难度、降低了预算、使设备功耗与管理成本达到最优。更少的摄像机用量，降低了布线难度与预算，功耗与管理成本也显著下降。更好的监控效果360高清全景摄像机视频监控画面监控视角涵盖整个会议室，无死角，无盲区采用电子PTZ功能，可以实现像高速球一样的监控效果高边缘分辨率环眼镜头 通常情况下，大多数360全景摄像机采用的是鱼眼镜头，由于鱼眼镜头光学结构的特殊性，使其所采

5、集的图像离中心越远图像的分辨率越低，造成边缘图像细节的损失。 为解决这一问题，我们独创性研发出“环眼镜头”，在图像边缘获得了较高的清晰度，使整幅图像的像素分辨率分布更为均匀，提升了360全景摄像的整体像素水平。 实测情况下，环眼镜头比传统鱼眼镜头在边缘的图像分辨率上提升约30%。1 独创性环眼镜头2 高效图像实时矫正算法 由于环眼全景原始图像存在较为严重的扭曲变形，必须经过矫正后才能生成符合人眼视觉习惯的透视投影图像，而矫正算法的优劣对成像质量、纠正效果与图像实时性起着关键的作用。 “高效图像实时矫正”采用专利的八向对称重用快速展开算法，可将高清全景原始图像快速展开为高清全景柱面图，其用时仅

6、12.48 ms（帧率80fps），充分满足了对图像矫正质量与实时性的要求。快速实时矫正算法 - 360全景画面3 高鲁棒性的颜色恒常性算法 运动目标的摄取、识别与还原是视频监控的最终目标，在这一过程中既要保证目标的颜色准确，又要保证目标背景颜色的稳定。受外界光源、背景轻微运动及噪声的影响，视频图像的目标和背景颜色常常会发生不同程度的改变，造成还原显示的图像“失真”。 高鲁棒性颜色恒常性算法即是为解决这一问题而产生的，它采用基于图像块差分与灰边缘假设的颜色恒常性算法，在保证视频实时性与图像处理简单化的前提下，很好地解决了图像颜色扰动与失真的问题。 在极低照度环境中（0.01Lux以下），普通摄

7、像机如人眼一样是无法看到图像的，通常的做法是采用红外LED补光照明，但此时图像被转换为黑白颜色，且不正确的红外LED补光会造成图像的模糊或明暗反差过大，而对于全景摄像机，因其监视角度很大，很难采用红外LED照明的方式为现场均匀补光的。 计算摄影技术工程研究中心从很早就开始注意到这个问题，并在超微光感知(Ultra Low-Light Sensitivity)技术上进行了广泛的探索和研究，面对暗光情况下图像已被噪声淹没的现象，最新的专利“双阶3D去噪算法”已经实现了对图像中高噪声部分的强力抑制，有效还原了图像应有的色彩与品质，该项技术已达国际领先水平。 红外LED补光下的黑白图像低照度下包含高强

8、度噪声的图像通过双阶3D去噪算法后呈现的彩色图像4 双阶 3D 去噪算法系列产品编号系列产品编号HH5、H7UU2、U4、U6、U8PP1、P3、P5、P7RRxyNN1、N3CCxDD0、D00、D5、D7JJxGG5、G7MMx我们已经或正在研发的包括10个系列， 超过22种不同型号的产品产品型号产品名称产品特征H5180高清全景摄像机500万像素，彩色/黑白日夜转换壁装，室内外应用，IP66防护等级H7超微光 180高清全景摄像机200万像素，超低照度、超低噪声、全彩色，宽动态壁装，室内外应用，IP66防护等级500万像素180高清全景摄像机H Series180高清全景摄像机H5独特设

9、计：高感度：第三代 500 万像素 CMOS 图像采集器件环眼镜头：比普通鱼眼镜头边缘畸变更少，分辨率提升近30% 高效平台：基于 DSP+FPGA 的异构双核高清视频高速处理平台实时矫正：嵌入快速全景图像矫正算法，实时修正变形图像高压缩比：智能型超高压缩率视频压缩算法 H7 先进技术：( H5基础上增加 )超低照度：采用高感光性 200万像素CMOS器件，提升暗光下图像采集能力超低噪声：内嵌双阶3D去噪算法，大幅提升全时域图像噪声抑制能力全彩色：摈弃日夜彩转黑模式，全时域真实彩色图像呈现宽动态：强光抑制与暗部细节并重，充分改善明暗对比强烈下监控场景的可见性 500万像素180高清全景摄像机H

10、 Series180高清全景摄像机办公室180监控实拍视频截图深圳滨海大道180全景实拍视频截图H Series180高清全景摄像机典型应用场所H5：街道、广场、车站、码头、路口、机场、银行、监狱、景区、车间、学校、仓库、体育场馆、停车场、小区、博物馆、军事设施等H7：上述场所中夜晚光线较差的地点。H5型180全景摄像机天安门广场实拍视频H Series180高清全景摄像机产品型号产品名称产品特征P1360高清全景摄像机500万像素，环眼镜头，彩色/黑白日夜转换室内应用，可顶装、壁装*P3超微光360高清全景摄像机200万像素，环眼镜头，超低照度、超低噪声全彩色，宽动态室内应用，可顶装、壁装*

11、“*”：壁装时可设定视角变更为180全景500万像素室内型360高清全景摄像机P Series360高清全景摄像机产品型号产品名称产品特征P5室外型360高清全景摄像机500万像素，环眼镜头，彩色/黑白日夜转换室内外应用，IP66防护等级P7室外型超微光360高清全景摄像机200万像素，环眼镜头，超低照度、超低噪声、全彩色，宽动态室内外应用，IP66防护等级500万像素室外型360高清全景摄像机P Series360高清全景摄像机P1/P3P5/P7P Series360高清全景摄像机P1/P5独特设计：高感度：第三代 500 万像素 CMOS 图像采集器件环眼镜头：比普通鱼眼镜头边缘畸变更少

12、，分辨率提升近30% 实时矫正：客户端嵌入快速全景图像矫正算法，实时修正变形图像高压缩比：智能型超高压缩率视频压缩算法 P3/P7先进技术：( P1/P5基础上增加 )高效平台：基于 DSP+FPGA 的异构双核高清视频高速处理平台超低照度：采用高感光性200万像素CMOS器件，提升暗光下图像采集能力超低噪声：内嵌双阶3D去噪算法，大幅提升全时域图像噪声抑制能力全彩色：摈弃日夜彩转黑模式，全时域真实彩色图像呈现宽动态：强光抑制与暗部细节并重，充分改善明暗对比强烈下监控场景的可见性 原始环眼镜头图像快速矫正后四画面分割图像360全景展开双画面吸顶安装全景360摄像机实拍图片P Series360

13、高清全景摄像机典型应用场所P1/P5：酒店、物业、学校、机场、银行、监狱、体育场馆、车间、学校、停车场、仓库、小区、博物馆、军事设施等需监控的场所。P3/P7：上述场所中夜晚光线较差的地点。360全景摄像机办公室实拍视频P Series360高清全景摄像机产品型号产品名称产品特征G5180高清全景凝视摄像机（“点-面”系统）500万像素180度全景摄像机+200万像素高清高速球全景+高速球“一键式”联动室内外应用，IP66防护等级G7超微光180高清全景凝视摄像机（超微光“点-面”系统）200万像素180度全景摄像机+200万像素高清高速球超低照度、超低噪声、全彩色，宽动态全景+高速球“一键式

14、”联动室内外应用，IP66防护等级G Series高清全景凝视摄像机180高清全景摄像机+1080P高清高速球系统特点： 针对目前监控摄像机“看得清却看不全”“看得全却看不清”的矛盾，将高清高速球的“点”与全景摄像机的“面”完美搭配组合，实现由“面”及“点”的一键式操控，点击全景画面的任何一个位置，系统可立即调度高速球转到预定监视点，使监控全局与局部细节一览无遗。先进技术： 全景摄像机与高速球在空间中的三重位置对应关系是决定“点-面”系统精确程度的关键，高清全景凝视系统采用了自有专利的“基于全景高速球一体机的空间配准方法 ”成功实现了全景摄像机与高清高速球的精确配准，配准精度高达0.05，响应

15、时间小于0.1秒。应用场所： G5：街道、广场、车站、码头、路口、机场、监狱、体育场馆、旅游区、停车场、仓库、小区、博物馆、军事设施等需监控的场所。 G7：上述场所中夜晚光线较差的地点。G Series高清全景凝视摄像机180高清全景摄像机+1080P高清高速球全景凝视摄像机操作实拍视频G Series高清全景凝视摄像机与国外高清全景摄像机对比CMOS分辨率帧率（帧/秒）夜晚/白天切换全景镜头高速球联动性价比MOBOTIX3百万5否鱼眼镜头不支持一般我们产品5百万15帧以上支持/全彩色环眼镜头支持较高德国Mobotix全景360摄像机长沙交警支队（五一大道 长沙站-湘江一桥全程监控）珠海横琴岛

16、码头湖南卫视全景节目制作湖南女子监狱（高清全景凝视摄像机系统）湖南永州火车站广场深圳堤岸潮涌监控山林火灾监控 广西玉林十字路口监控山西吕梁煤矿高压缩比180全景摄像机实拍视频（1M带宽，卫星传输）系列产品编号系列产品编号HH5、H7UU2、U4、U6、U8PP1、P3、P5、P7RRxyNN1、N3CCxDD0、D00、D5、D7JJxGG5、G7MMx后续产品研发中产品型号产品名称产品特征U2超高清180全景摄像机1200万像素，全实时多码流，超低照度，超低噪声，全彩色，宽动态，千兆网口室内外应用，IP66防护等级U4超高清360全景摄像机1200万像素，全实时多码流，超低照度，超低噪声，全

17、彩色，宽动态，千兆网口室内外应用，IP66防护等级U Series 先进技术：超高清：1200万像素高清晰度，全场景无死角监控全实时多码流：实时传输多格式码流，以备不同类型客户端实用千兆网口（RJ-45）：满足超高清大数据量的网络传输光纤网板（可选）：满足大数据量及远距离、超远距离图像传输1200万像素（U2/U4）和 3000万像素（U6/U8）的超高分辨率+优异的超微光性能无需机械转动即可呈现全景超高清画面U Series超高清全景摄像机产品型号产品名称产品特征U6超高清180全景摄像机3000万像素，全实时多码流，超低照度，超低噪声，全彩色，宽动态，千兆网口室内外应用，IP66防护等级U

18、8超高清360全景摄像机3000万像素，全实时多码流，超低照度，超低噪声，全彩色，宽动态，千兆网口室内外应用，IP66防护等级U Series 先进技术：超高清：3000万像素高清晰度，全场景无死角监控全实时多码流：实时传输多格式码流，以备不同类型客户端实用千兆网口（RJ-45）：满足超高清大数据量的网络传输光纤网板（可选）：满足大数据量及远距离、超远距离图像传输U Series超高清全景摄像机 广泛适用于超高清晰度要求的广场、车站、机场、监狱、体育场馆、港口、厂区、道路、旅游区、军事设施等室内外监控场所 我们正在集中力量研发的是1亿像素的超高清全景摄像机。 该摄像机由多个成像单元各自摄取图像后，采取图像拼合方式拼接成更高像素的图像。虽然多摄像机拼接可以满足不断增长的摄像机像素水平提升的需求，但拼接（特别是实时画面拼接）过程中极易形成的各画面亮度、色彩的不均匀以及拼缝明显的现象，制约了拼接型超高清摄像机的发展。 经过我们近年来的不断尝试与努力，已在图像拼接的关键技术上取得了多项专利，未来将开发具有1亿像素分辨率的超高清、超微光拼接型摄像机。1400万像素CMOS成像