想看哪里點(diǎn)哪里全景讓你不再受攝像機(jī)的氣

12月16日-18日的江南水鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)，繚繞著些許霧氣有些濕冷。往年此時(shí)正是旅游的淡季，回歸寧?kù)o的小鎮(zhèn)居民終于可以扯著閑話(huà)、咂么著當(dāng)?shù)氐耐敛琛⒋蛑疲硎苌畹挠崎e。但今年這種寧?kù)o被來(lái)自全球五大洲、120多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的2，000多名來(lái)賓打破了，因?yàn)榈诙檬澜缁ヂ?lián)網(wǎng)大會(huì)在此舉行。這些互聯(lián)網(wǎng)大佬們匯聚在一起，通過(guò)10場(chǎng)論壇、22個(gè)議題，就“互聯(lián)互通、共享共治、共建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”展開(kāi)頭腦風(fēng)暴，進(jìn)一步凝聚共識(shí)。

這次為期三天的大會(huì)，還吸引了近800名媒體記者，除了奔赴現(xiàn)場(chǎng)采訪(fǎng)，并首次采用了全景攝像機(jī)進(jìn)行拍攝報(bào)道，使得未能在現(xiàn)場(chǎng)的人們首次可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀(guān)看到360°全景視頻直播或點(diǎn)播，共享烏鎮(zhèn)時(shí)間。全景方式給了人們極大的新奇體驗(yàn)，使得觀(guān)眾仿佛置身會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)，只需拖動(dòng)鼠標(biāo)或者觸摸屏幕，就可看到會(huì)場(chǎng)四周的全面場(chǎng)景，真正實(shí)現(xiàn)了“想看哪里點(diǎn)哪里，”再也不用受傳統(tǒng)攝像機(jī)“你拍哪我看哪”的氣了。

全景是什么？

要想清楚的說(shuō)明全景是什么？舉一個(gè)大家都熟悉的例子是最直觀(guān)的。現(xiàn)在請(qǐng)打開(kāi)手機(jī)百度地圖，查看地圖右上部分的幾個(gè)圖標(biāo)，找到其中一個(gè)標(biāo)有“全景”文字的放大鏡圖形按鈕點(diǎn)擊，此時(shí)地圖坐標(biāo)點(diǎn)上面會(huì)出現(xiàn)“查看全景”的圖形，點(diǎn)擊進(jìn)入，所在地點(diǎn)街道全景圖像就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，這個(gè)圖像可以實(shí)現(xiàn)水平方向360°及垂直方向290°的查看，讓使用者能清楚地檢視所選地街道不同位置及其兩旁的景物，此外你還可以按照箭頭指示的方向前進(jìn)或后退變換場(chǎng)景查看。

利用這個(gè)全景直觀(guān)影像，使用者可更容易找到查詢(xún)地點(diǎn)，大大節(jié)省了時(shí)間提高了效率。

全景地圖這項(xiàng)服務(wù)百度不是首創(chuàng)，而是由谷歌于2007年5月30日首先推出的，谷歌把它命名為“街景”（Google Maps Street View），此是迄今為止谷歌推出的最好的產(chǎn)品之一。“街景”顯示的圖像是由一些經(jīng)過(guò)特別改裝的拍攝車(chē)來(lái)實(shí)景拍攝的。每輛拍攝車(chē)都裝有9個(gè)360°全景定向相機(jī)，高度約2.5米，另外還配有全球定位儀和三臺(tái)激光測(cè)距儀用來(lái)掃描車(chē)頭前180°范圍、50米內(nèi)的物體。如今谷歌“街景”不僅覆蓋了美國(guó)，還擴(kuò)展至本土以外的很多國(guó)家。

2014年2月，谷歌把全景技術(shù)進(jìn)一步延伸，將拍攝車(chē)開(kāi)入了世界各大頂級(jí)美術(shù)館和博物館，將其完整、高清地拍攝下來(lái)并展示給互聯(lián)網(wǎng)上的參觀(guān)者們。用戶(hù)只要登錄googleartproject.com，就可以近乎身臨其境地置身于世界各大美術(shù)館和博物館之中。谷歌將此服務(wù)命名為“谷歌藝術(shù)計(jì)劃”。目前首批與谷歌達(dá)成合作協(xié)議的共有包括紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館、紐約大都會(huì)美術(shù)館、倫敦國(guó)家美術(shù)館、法國(guó)凡爾賽宮等全球17家頂級(jí)藝術(shù)機(jī)構(gòu)。

在谷歌的帶動(dòng)下，全景的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅百度地圖、城市吧、騰訊soso地圖，不少旅游業(yè)、新聞機(jī)構(gòu)、娛樂(lè)業(yè)、建筑業(yè)、商品的廣告與推銷(xiāo)也都出現(xiàn)了全景的影子。本刊舉辦的“2015信息化視聽(tīng)行業(yè)高峰論壇暨2015年行業(yè)年度榜發(fā)布典禮”也首次采用了全景紀(jì)錄的方式，有興趣的朋友可以訪(fǎng)問(wèn)依馬獅視聽(tīng)網(wǎng)的高峰論壇/年度榜單頁(yè)面欣賞體驗(yàn)效果 。全景攝影給人一種前所未有的瀏覽體驗(yàn)，讓你足不出戶(hù)就能身臨其境地感受到現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。全景攝影其實(shí)是利用多個(gè)相機(jī)環(huán)拍所得的一組照片，再通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件無(wú)縫處理拼接所得的一張全景圖像，然后采用flash技術(shù)制作為swf格式的圖像。它不需要單獨(dú)下載插件，一個(gè)小小的Java程序，自動(dòng)下載后就可以在網(wǎng)上觀(guān)看全景照片。該圖像可以用鼠標(biāo)隨意上下、左右、前后拖動(dòng)觀(guān)看，亦可以通過(guò)鼠標(biāo)滾輪放大、縮小場(chǎng)景。圖像內(nèi)部可安放熱點(diǎn)，點(diǎn)擊可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的來(lái)回切換。除此之外還可以插入語(yǔ)音解說(shuō)、圖片及文字說(shuō)明。經(jīng)過(guò)發(fā)展全景攝影從最初簡(jiǎn)單的柱形全景，發(fā)展到球形全景、對(duì)象全景。

全景攝影與現(xiàn)有方式相比是一種性?xún)r(jià)比極高的虛擬現(xiàn)實(shí)解決方案。它用真實(shí)的照片來(lái)得到三維立體的感覺(jué)，這是一般圖片和三維建模都無(wú)法達(dá)到的。雖然全景攝影和一般圖片都可以起到展示和記錄的作用，但是一般圖片的視角范圍有限，也毫無(wú)立體感，而全景攝影不但有360°的視角，更可以帶來(lái)三維立體的感覺(jué)，讓觀(guān)察者能夠沉浸其中。三維建模的立體感和沉浸感無(wú)疑比全景攝影更強(qiáng)，但是三維建模的制作是需要大量的人力物力，特別是希望達(dá)到非常真實(shí)的程度時(shí)，而全景的拍攝和制作相對(duì)來(lái)說(shuō)都是非常簡(jiǎn)單方便的，尤其是數(shù)據(jù)量很小，系統(tǒng)要求低，適合各種方式，各種終端設(shè)備上觀(guān)看。

全景攝像

與全景攝影相比，全景攝像發(fā)展慢了不少。雖然只是一字之差，但差別還是比較大的，前者是采用照相機(jī)，拍出的是照片，后者使用的是攝像機(jī)，拍出是視頻。我們知道，視頻承載的信息量更為豐富和全面，但與照片相比數(shù)據(jù)量大了成百上千倍，形成全景影像時(shí)的技術(shù)要求也是高出很多，同時(shí)傳輸存貯的費(fèi)用不低，綜合成本還是很高的。但由于全景攝像可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)較大場(chǎng)景的全角度拍攝，獲得更大的信息量，同時(shí)給人以不一樣的視覺(jué)感受，因此人們對(duì)此還是充滿(mǎn)興趣的。這些年安防越來(lái)越強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)全局監(jiān)控和全程監(jiān)視，以往覆蓋一個(gè)區(qū)域需要多臺(tái)普通攝像機(jī)，現(xiàn)在一臺(tái)全景攝像機(jī)就夠了。除了減少了攝像機(jī)數(shù)量，全景攝像機(jī)還解決了普通攝像機(jī)多方位監(jiān)控時(shí)畫(huà)面不連貫的問(wèn)題，也令監(jiān)控人員的作業(yè)更加方便。而且全景攝像機(jī)具有最高可達(dá)360°的拍攝角度，能全面捕捉場(chǎng)景，避免死角產(chǎn)生，并順利達(dá)到耗電量低、布線(xiàn)簡(jiǎn)單、隱密性高與施工維護(hù)費(fèi)用低廉等目的。目前不少?gòu)S商都推出了全景攝像機(jī)，產(chǎn)品形態(tài)主要分為單魚(yú)眼鏡頭式、多鏡頭式兩種。

單魚(yú)眼鏡頭式：采用槍型攝像機(jī)或半球型攝像機(jī)加魚(yú)眼鏡頭的形式，這也是實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控的一種最簡(jiǎn)單且最經(jīng)濟(jì)的方式。使用魚(yú)眼鏡頭的全景攝像機(jī)，其成像原理與普通攝像機(jī)不一樣，圖像邊緣往往會(huì)形成一個(gè)凸出、變形的畫(huà)面，所以要比普通攝像機(jī)更容易使圖像扭曲或失真，影響成像質(zhì)量。所以如何矯正、還原圖像，看清圖像中的監(jiān)控物體，就是全景攝像機(jī)最重要的問(wèn)題。理論上，有兩種方式能矯正魚(yú)眼鏡頭成像失真的問(wèn)題，一種是由后端平臺(tái)進(jìn)行信息處理、還原成像；另一種則是在攝像機(jī)內(nèi)置軟件直接矯正，然后再傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)后端。一般而言，比較推薦使用后者解決魚(yú)眼鏡頭失真的問(wèn)題，這樣一來(lái)，可以舒緩網(wǎng)絡(luò)傳輸寬帶和后端存儲(chǔ)的壓力，提高了監(jiān)控運(yùn)行的效率。

多鏡頭式：這類(lèi)產(chǎn)品由多個(gè)傳感器配合特制鏡頭組合實(shí)現(xiàn)全景功能，這類(lèi)多鏡頭拼接全景攝像機(jī)因?yàn)楦鱾€(gè)傳感器得到的都是常規(guī)矩形圖像，故而不需要進(jìn)行矯正操作，但相應(yīng)的需要另一套可實(shí)現(xiàn)畫(huà)面無(wú)縫拼接的算法軟件，并且其對(duì)整套方案需求較高，亦即對(duì)鏡頭視場(chǎng)角與安裝位置的設(shè)定都有嚴(yán)格要求。又因?yàn)橛布喜捎枚噻R頭多傳感器，故此類(lèi)產(chǎn)品難以進(jìn)行成本控制，售價(jià)普遍高于魚(yú)眼全景攝像機(jī)。但相較占主流的魚(yú)眼全景攝像機(jī)，其優(yōu)勢(shì)也很明顯，就是少了魚(yú)眼全景攝像機(jī)帶來(lái)的魚(yú)眼畸變的困擾，不會(huì)存在中間與邊緣清晰度差距巨大這一問(wèn)題，在一定程度上擺脫了焦距和像素的限制，在相同條件下可以看清楚更遠(yuǎn)的距離。

一般來(lái)講，判斷一款全景攝像機(jī)性能是否優(yōu)良主要有兩點(diǎn)：一，有效覆蓋的視場(chǎng)角有多大，能看清的場(chǎng)景有多全；二，看到場(chǎng)景中像素點(diǎn)的清晰度有多少。全景攝像機(jī)相對(duì)于普通攝像機(jī)而言一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)在于其超大的監(jiān)控范圍，然而從分辨率密度上來(lái)考慮，同樣像素的攝像機(jī)在監(jiān)控更大的區(qū)域時(shí)會(huì)導(dǎo)致像素的分散和退化。這是由于監(jiān)控范圍很大，在與傳統(tǒng)監(jiān)控鏡頭共用大小相同的成像芯片上，就需要接收數(shù)倍的圖像信息，這就造成畫(huà)面分辨率的下降，因此高分辨率成像器件的選取十分重要。高像素成像器件的選取不僅是Sensor的選取，ISP的處理、編碼以及與網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的配合都很重要，并且在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、工藝等要求上，都要嚴(yán)格把控。此外鏡頭優(yōu)劣也會(huì)大幅影響監(jiān)控圖像的質(zhì)量，好的鏡頭可達(dá)到高清、甚至4K、千萬(wàn)像素以上，而幀速越高，也越能看清楚監(jiān)控目標(biāo)的移動(dòng)過(guò)程與細(xì)節(jié)動(dòng)作。

產(chǎn)品用途多樣化

如今距離第一款全景攝像機(jī)正式推出市場(chǎng)已有大約8年多的時(shí)間。前些年因其高昂的價(jià)格、復(fù)雜的圖像處理技術(shù)以及圖像校正后的低分辨率等因素的限制，全景攝像機(jī)并沒(méi)能像其他普通攝像機(jī)那樣普及，但近兩年隨著技術(shù)功能日趨完善、成本逐漸下降，發(fā)展速度明顯加快，廠(chǎng)商的產(chǎn)品也不斷推陳出新。如在今年2015安博會(huì)上，海康威視推出了“ALL IN ONE”一體化概念設(shè)計(jì)的1，600萬(wàn)像素的360°全景“鷹眼”，外觀(guān)設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，它是由8個(gè)固定在水平不同方向的高清攝像頭+高速球組成特殊的監(jiān)控結(jié)構(gòu)，可同時(shí)兼顧全景和特寫(xiě)細(xì)節(jié)畫(huà)面，可支持檢測(cè)直徑300米以上范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，可同時(shí)檢測(cè)60個(gè)目標(biāo)。安裝也十分簡(jiǎn)單，僅需一根網(wǎng)線(xiàn)和一個(gè)電源。

同樣在安博會(huì)上，華為也展示了最新研制的立體全景攝像機(jī)，這是一個(gè)白色球形設(shè)備，上面分布著41個(gè)攝像頭，每個(gè)攝像頭是200萬(wàn)的像素，所拍攝的畫(huà)面進(jìn)行拼接獲得一個(gè)全景的圖像。工作人員表示，這種技術(shù)方案可以讓拍攝畫(huà)面更為立體逼真，主要適用于廣場(chǎng)、球場(chǎng)等大型戶(hù)外場(chǎng)所。昔日的手機(jī)霸主——諾基亞2015夏天也耐不住寂寞發(fā)布了一款名為OZO的設(shè)備。OZO裝備了多達(dá)8個(gè)同步攝像頭以及8個(gè)麥克風(fēng)，可拍攝立體三維視頻、音頻，主要面向好萊塢、娛樂(lè)、廣告等產(chǎn)業(yè)拍攝虛擬現(xiàn)實(shí)影片所用。EyeSee 360公司的360°全景攝像機(jī)360fly，體積小巧，可以很方便地固定在頭盔上，并且可以應(yīng)用安裝于手機(jī)上的客戶(hù)端，很方便的用滑動(dòng)的方式隨意調(diào)整視角。不僅如此，360fly還支持50米防水，非常適合極限運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者們。

從以上可以看出，除了產(chǎn)品更加多樣化，在用途方面，全景攝像也開(kāi)始多方面延伸。如為了解決倒車(chē)影像系統(tǒng)不能全面照顧周?chē)暯堑膯?wèn)題，有些廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出了全景攝像頭。全景攝像頭在車(chē)頭、車(chē)尾、左右后視鏡下加裝了四個(gè)攝像頭。這些圖像數(shù)據(jù)會(huì)先被回傳給圖像處理單元。在圖像處理單元中，電腦將對(duì)它們進(jìn)行變形、拼接處理，從而形成一張從車(chē)頂鳥(niǎo)瞰的俯視圖。這樣獨(dú)特的視角可以很好地幫助缺乏“車(chē)感”的駕駛員去理解自己的走向和位置。如果怕鳥(niǎo)瞰圖會(huì)影響對(duì)細(xì)節(jié)的觀(guān)察，還可以通過(guò)切換畫(huà)面在顯示器中選擇其他方向獨(dú)立的視圖。這就保障了在倒車(chē)時(shí)可以兼顧多個(gè)方向的情況，再輔以雷達(dá)測(cè)距，倒車(chē)入位的難度大大降低。在電影方面，全景也開(kāi)始探出觸角，美國(guó)一部名為《Help》微電影，在制作過(guò)程中，導(dǎo)演Justin Lin首次采用了谷歌ATAP團(tuán)隊(duì)DIY的360°電影攝影機(jī)——4臺(tái)Red EPIC攝像機(jī)搭配佳能廣角鏡頭組合而成的全景攝像機(jī)，外加一個(gè)遠(yuǎn)程控制的機(jī)器人手臂，對(duì)電影《Help》進(jìn)行全程拍攝。不同于傳統(tǒng)電影的拍攝視角，《Help》呈現(xiàn)出的拍攝視角是360°的，觀(guān)眾可以隨意調(diào)轉(zhuǎn)畫(huà)面，觀(guān)看其他方向的電影場(chǎng)景。

研究表明，人類(lèi)獲取的信息80%來(lái)自于視覺(jué)，因此在關(guān)于視覺(jué)方面的技術(shù)創(chuàng)新和突破也是格外的多，如從標(biāo)清、高清到2K，從燈泡、LED到激光，無(wú)不圍繞視覺(jué)來(lái)展開(kāi)，隨著全景應(yīng)用的深入，必將讓我們的信息獲取更加便利，視角擴(kuò)展寬廣。