360度全景摄像技术原理简介
普通只有在必要状况下，咱们才费尽周折地试图在狭小空间安装视频监控设备。

就当人们开始将要习惯忍受这样架设行为时(固有需求矛盾所制)，悄然产生一种新生力量---- 360度全景摄像。

以往咱们在狭小空间试图构建监控系统，无外乎会采用几种方案：短焦距镜头摄像机、调节安装位置、或多摄像机联动对射等。

但以上几种方式都存在着不同应用缺陷;选取短焦距镜头摄像机时，水平可视范畴不大于80度(广角也超但是90度)，因而监控范畴较小;调节安装位置，往往受到客观环境制约而影响稳定安装(例如一面是玻璃、一面是门、顶上有电线或无法承重装饰吊顶等等);选取多摄像机联动对射，不但增长了设备投入成本，也使得施工变得更加繁琐。

一360度全景摄像技术简介
顾名思义，360度全景摄像就是一次性收录先后左右所有图像信息，没有后期合成，更没有多镜头拼接。

其原理根据仿生学(鱼眼构造如图1)采用物理光学球面镜透射加反射原理一次性将水平360度，垂直180度信息成像(如图2)，再采用硬件自带软件进行转换，以人眼习惯方式呈现出画面。

图1 鱼眼构造
图2 鱼眼镜头硬件示意图
鱼眼镜头是一种超广角特殊镜头，其视觉效果类似于鱼眼观测水面上景物。

鱼眼睛类似人眼构造，但是相对于扁圆形人眼水晶体，鱼眼水晶体是圆球形，虽然只能看到比较近物体，但却拥有更大视角。

图3中，人眼看水中实物，由于实物反射光线在水中发生折射，使人误觉得物体处在虚像位置(例如水中筷子弯曲现象)。

依照折射原理，光从空气斜射入水等介质中时，折射角不大于入射角;光从水等介质斜射入空气中时，折射角不不大于入射角。

也可以概括为，光
从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向普通会发生变化。

鱼眼镜头就是运用折射原理，本着拥有更大球面弧度(类似鱼眼球形水晶体)，成像平面离透镜更近(鱼眼水晶体到视网膜距离很近)设计思想，进行开发制造。

普通来说，焦距越短，视角越大，而视角越大，因光学原理产生变形也就越强烈。

为了达到水平360度，垂直180度超大视角，鱼眼镜头容许桶形畸变合理存在，除了画面中心景物保持不变，其她本应水平或垂直景物都发生了相应变化。

为了把畸变后图象转化为适合于人眼观看正常图像，需要通过软件对图像进行坐标变换，并进行图像修正等解决。

图4是以日本FXC鱼眼镜头为例，简要简介360摄像头软件解决基本流程：
360度全景图片转换坐标并做图像增强解决截取某些信息
图4软件解决流程
图5是日本FXC360全景解决解决系统中，圆形图像转换为平面图像所用到原理与方程式。

在PC端软件或者嵌入式解决系统中通过计算解决，呈现出人眼所习惯平面图像。

图5 软件解决所用方程式
二360度摄像头产品特点
1，压倒性宽角度摄像
水平360度，垂直180度全景摄像，颠覆了以往广角摄像机概念。

对360度产品来说，
视频监控已经无死角。

图6 普通摄像头取景角度
图7 360度摄像头取景角度
2，球面图像可转化为正常平面视图
鱼眼摄像头所取景图像，通过摄像机内部软件修正，图面展开等解决，可转化为适合人眼正常平面视图。

图8 平面展开实景图
3，减少成本。

相比采用老式摄像机视频监控系统，采用全方位取景360度摄像头，可以有效减少摄像头数量，并缩减在多输入硬盘录像机方面投入，还可减少施工布线难度，并节约后续维护费用。

4，可接入已有视频监视系统
360度摄像头，可以无缝接入已有模仿监控系统，扩展性较好。

用铜轴电缆与普通硬盘录像机接续，即可实现360度全景监控。

三应用案例
360度全景摄像可以广泛应用于楼宇大厅，出入口，电梯，会议室，饮食店，停车场，工厂厂房多钟场合。

下面是采用360度全景摄像设备实现某监控实例。

在狭小公交车车厢内应用(如图9，图10所示)。

该案例采用日本FXC360全景摄像头，安装于车厢中部，仅用一台设备，即可实现无死角全景视频监控。

若采用老式摄像机监控，一节车厢大概要4台设备才干覆盖所有范畴，在狭小空间内，破坏美感，容易引起乘客不快。

图9 车内球形成像
图10 车内成像展开
某公司会议室内应用(如图11所示)。

该案例中，结合音视频记录设备，采用360全景摄像技术，仅用一台设备，即可真实地全程记录会议。

把记录数据上传至服务器，可供日后查阅或有关被授权人员阅览。

日本FXC株式会社该系统是会议记录行业终极设备。

图11 会议室中三种视觉解决(原始图像、二分图像、四分图像)
如上述实例所示，360度全景摄像可以将周边环境图像信息尽收“眼”底。

在狭小空间应用自如，可以剔除死角和盲区。

如果不考虑整体尺寸，按照市面上既有2.8mm (75度)广角摄像机组合来实现一台360度“全景”摄像机视野，需要{(360 ÷75 ≈5)+(180 ÷75 ≈2)} ≈7 台。

四其她特点
除上述特点之外，360度全景独有虚拟PTZ技术(如图11)，使得可以在回放图像时，体验Zoom In/Out以及旋转等操作，可完全取代老式高速球机中电机驱动云台控制系统。

有了虚拟PTZ 技术基本，一方面实现虚拟现实将更为容易;另一方面，将减少机械电机部件，更大限度上减少设备功耗和发热，减少器件摩擦损耗，延长设备和系统使用寿命。

采用360度全景摄像头，狭小空间视频监控系统就有了一套全新方案，可解决视距、视角、安装、成本控制等各种问题。

图12 日本FXC摄像头虚拟PTZ操作实例
五结语
360度全景以其能真实迅速体现360度范畴内场景所有图像信息，能给浏览者带来身临其境感觉，在各种应用场景中，优势都比较明显。

除了在监控行业，在产品展示、视频教学、影音娱乐、虚拟现实等方面，也可发挥巨大作用;相信在不久后来这种图像技术会应用到各个行业中。