重慶監控(kong)攝像頭在安防領(ling)域，擁有雙攝像(xiang)頭的監(jian)控系統又講發(fa)揮怎(zen)樣的作用呢(ni)？

---雙目攝(she)像頭的(de)監控系統可用于更多場合

雙目(mu)攝像(xiang)頭是利(li)用(yong)(yong)(yong)仿生學原理，通過(guo)標定后的(de)雙攝像(xiang)頭得到(dao)同(tong)步曝光圖像(xiang)，然后計(ji)算(suan)(suan)獲取的(de)2維圖像(xiang)像(xiang)素點(dian)的(de)第(di)三維深(shen)(shen)度(du)信(xin)息。為(wei)了(le)對(dui)不同(tong)的(de)環(huan)境場(chang)(chang)合(he)進行監(jian)控提出(chu)了(le)一(yi)種新的(de)基于(yu)(yu)雙目(mu)計(ji)算(suan)(suan)機視(shi)覺的(de)自適應(ying)識(shi)別(bie)算(suan)(suan)法。該算(suan)(suan)法首先利(li)用(yong)(yong)(yong)像(xiang)素點(dian)的(de)深(shen)(shen)度(du)信(xin)息對(dui)場(chang)(chang)景進行識(shi)別(bie)判斷，然后采用(yong)(yong)(yong)統計(ji)的(de)方法為(wei)場(chang)(chang)景建模，并通過(guo)時間濾波克(ke)服光照漸變(bian)(bian)，以及通過(guo)深(shen)(shen)度(du)算(suan)(suan)法特(te)性克(ke)服光照突變(bian)(bian)。與(yu)單(dan)攝像(xiang)頭相比，利(li)用(yong)(yong)(yong)該算(suan)(suan)法實現的(de)視(shi)頻監(jian)控原理系統，可(ke)應(ying)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)更(geng)多場(chang)(chang)合(he)，并利(li)用(yong)(yong)(yong)深(shen)(shen)度(du)信(xin)息設置報警(jing)級別(bie)，來降低誤檢率。

雙攝像(xiang)頭能做什么

1.做(zuo)距離相關的應(ying)用

人(ren)眼能夠感知物(wu)體(ti)(ti)的(de)遠近，是由于兩只眼睛對同一(yi)個物(wu)體(ti)(ti)呈現的(de)圖像存在差(cha)異，也(ye)稱“視(shi)(shi)差(cha)”。物(wu)體(ti)(ti)距(ju)離(li)越(yue)遠，視(shi)(shi)差(cha)越(yue)小(xiao)；反(fan)之(zhi)，視(shi)(shi)差(cha)越(yue)大(da)。視(shi)(shi)差(cha)的(de)大(da)小(xiao)對應著物(wu)體(ti)(ti)與眼睛之(zhi)間距(ju)離(li)的(de)遠近，這也(ye)是3D電影能夠使人(ren)有立體(ti)(ti)層次(ci)感知的(de)原因。

圖中(zhong)的(de)(de)人(ren)(ren)和(he)椰子樹(shu)，人(ren)(ren)在前，椰子樹(shu)在后，最下方(fang)是(shi)雙(shuang)目(mu)相機中(zhong)的(de)(de)成像(xiang)。可以(yi)看出右(you)側(ce)成像(xiang)中(zhong)人(ren)(ren)在樹(shu)的(de)(de)左(zuo)側(ce)，左(zuo)側(ce)成像(xiang)中(zhong)人(ren)(ren)在樹(shu)的(de)(de)右(you)側(ce)，這(zhe)是(shi)因為雙(shuang)目(mu)的(de)(de)角度不(bu)一樣。再通過對比兩幅圖像(xiang)就可以(yi)知道(dao)人(ren)(ren)眼觀察樹(shu)的(de)(de)時候視(shi)差(cha)小。而觀察人(ren)(ren)時視(shi)差(cha)大，因為樹(shu)的(de)(de)距離遠，人(ren)(ren)的(de)(de)距離近。這(zhe)就是(shi)雙(shuang)目(mu)三(san)角測距的(de)(de)原理。雙(shuang)目(mu)系統對目(mu)標物體距離感(gan)知是(shi)一種絕對的(de)(de)測量，而非估算。

2.雙攝(she)像頭可以做光學變焦

若兩個(ge)攝(she)像頭的FOV不一(yi)樣，一(yi)個(ge)大FOV，一(yi)個(ge)小FOV，再通過(guo)算法實現兩個(ge)光學鏡(jing)頭之間的效(xiao)果，就可以輕松做到光學變焦。

若(ruo)不(bu)用雙攝像頭(tou)，放大圖片后，文字不(bu)清楚

若使用雙攝像頭，放(fang)大圖片后，文字依然清(qing)楚

此(ci)圖(tu)就是融合(he)了(le)廣角(jiao)的(de)圖(tu)和長焦的(de)圖(tu)，通(tong)過算法算出了(le)中間(jian)態度照片(pian)，讓(rang)細節不失真。

雙目攝像頭(tou)的(de)原(yuan)理

人(ren)眼是很(hen)容易對一個(ge)(ge)物體的(de)距離進(jin)行定位(wei)，但當人(ren)閉上其中(zhong)一個(ge)(ge)眼睛(jing)后，定位(wei)能力就(jiu)會下降很(hen)多。雙攝(she)像頭就(jiu)是模擬(ni)人(ren)眼的(de)應用(yong)。簡(jian)單(dan)的(de)說，測(ce)距離的(de)話(hua)，就(jiu)是通(tong)過算(suan)(suan)法算(suan)(suan)出(chu)，被拍(pai)攝(she)物體與左(zuo)/右(you)攝(she)像頭的(de)角(jiao)度θ1和θ2，再加上固定的(de)y值（即兩個(ge)(ge)攝(she)像頭的(de)中(zhong)心距），就(jiu)非常容易算(suan)(suan)出(chu)z值（即物體到攝(she)像頭的(de)距離）。

不過(guo)這也很(hen)容(rong)易推(tui)算，若兩個攝(she)像頭(tou)中(zhong)心距(ju)(ju)過(guo)小的(de)(de)話(hua)，可(ke)計算的(de)(de)物體距(ju)(ju)離就會(hui)很(hen)近。若想(xiang)算出很(hen)遠距(ju)(ju)離，就必須(xu)讓左右攝(she)像頭(tou)的(de)(de)距(ju)(ju)離拉遠。

雙(shuang)目檢測的(de)方(fang)(fang)式就是(shi)通過(guo)對(dui)兩(liang)幅圖像(xiang)視差(cha)的(de)計算(suan)，直接對(dui)前方(fang)(fang)景物（圖像(xiang)所(suo)拍攝到的(de)范圍）進行距離測量，而無需判斷前方(fang)(fang)出現的(de)是(shi)什么類型的(de)障礙(ai)物。所(suo)以對(dui)于任何(he)類型的(de)障礙(ai)物，都能根(gen)據距離信息的(de)變化，進行必要的(de)預警(jing)或制動(dong)。

雙目系(xi)統(tong)成本比(bi)單目系(xi)統(tong)要高，但尚處(chu)于可(ke)接受范圍內(nei)；二(er)是沒有識(shi)別(bie)率(lv)的(de)限制，因為從原(yuan)理上(shang)無需先進行(xing)識(shi)別(bie)再(zai)進行(xing)測(ce)算(suan)，而是對(dui)所有障礙物直接進行(xing)測(ce)量(liang)；三是精(jing)度比(bi)單目高，直接利用視差(cha)計算(suan)距(ju)離；四是無需維護樣本數據庫，因為對(dui)于雙目沒有樣本的(de)概念。

雙(shuang)目攝(she)像頭的難(nan)點(dian)

雙目(mu)(mu)系統(tong)的(de)一個難(nan)點在于計(ji)算(suan)量非常大(da)(da)，對(dui)計(ji)算(suan)單元(yuan)的(de)性能要求非常高(gao)，這使(shi)得雙目(mu)(mu)系統(tong)的(de)產品化(hua)(hua)、小(xiao)型化(hua)(hua)的(de)難(nan)度(du)較(jiao)大(da)(da)。所以(yi)在芯片或FPGA上解決(jue)雙目(mu)(mu)的(de)計(ji)算(suan)問題難(nan)度(du)比較(jiao)大(da)(da)。國際上使(shi)用(yong)(yong)雙目(mu)(mu)的(de)研究機構或廠商，絕大(da)(da)多數是(shi)使(shi)用(yong)(yong)服(fu)務(wu)器來進(jin)(jin)行圖像處理與計(ji)算(suan)的(de)；也有(you)部分將(jiang)算(suan)法進(jin)(jin)行簡化(hua)(hua)后，使(shi)用(yong)(yong)FPGA進(jin)(jin)行處理。

其次，雙目攝(she)(she)像(xiang)頭(tou)對(dui)ISP的(de)性能(neng)比較高(gao)。雙攝(she)(she)像(xiang)頭(tou)的(de)算法，不得(de)不提(ti)到ISP，ISP主(zhu)要(yao)(yao)作用是對(dui)前端圖像(xiang)傳感器輸(shu)出(chu)的(de)信號做后期處理，主(zhu)要(yao)(yao)功能(neng)有線性糾正、噪聲去除(chu)、壞點去除(chu)、內插、白平(ping)衡、自(zi)動曝光控(kong)制等，依賴于ISP才能(neng)在不同的(de)光學條件下都能(neng)較好的(de)還(huan)原(yuan)現場細節(jie)，ISP技術在很大(da)程度(du)上(shang)決定(ding)了攝(she)(she)像(xiang)機成像(xiang)質(zhi)量(liang)。

好的(de)拍照(zhao)算法(fa)就需(xu)要搭配好的(de)ISP，ISP和算法(fa)相輔(fu)相成(cheng)，缺(que)一(yi)不可。而雙攝(she)像頭(tou)對ISP性能(neng)要求更多。為(wei)了使的(de)左右攝(she)像頭(tou)的(de)信號能(neng)夠(gou)同時被處理，單一(yi)的(de)ISP已經無法(fa)滿足雙攝(she)像頭(tou)的(de)需(xu)求。這(zhe)就需(xu)要雙路ISP實現此功能(neng)。

以暗光增強為例，彩色/黑白圖像(xiang)分(fen)別進入各自(zi)的(de)(de)ISP通(tong)道和校準(zhun)通(tong)道，然后(hou)將(jiang)兩(liang)(liang)副圖片(pian)做匹配（如將(jiang)兩(liang)(liang)幅(fu)(fu)圖片(pian)相(xiang)同的(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)提(ti)取(qu)出(chu)來，去除只(zhi)有一(yi)個攝像(xiang)頭拍到(dao)的(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)），然后(hou)通(tong)過遮(zhe)擋，檢測(ce)，補償等算(suan)法處理相(xiang)關的(de)(de)圖片(pian)。最后(hou)將(jiang)兩(liang)(liang)幅(fu)(fu)圖片(pian)融合起來，實現(xian)顏色的(de)(de)增強。