高速球技術(shù)全景剖析 智能網(wǎng)絡(luò)夜視是方向

　　高速球是一種涉及光學(xué)、機(jī)械、電子等領(lǐng)域的高科技產(chǎn)品，其預(yù)置點(diǎn)的高速掃描，大倍率的低速捕捉，預(yù)置點(diǎn)的巡視，以及隱私區(qū)域的遮蓋，正比例控制特性，點(diǎn)擊放大追蹤，報(bào)警聯(lián)動(dòng)，中文字符疊加，寬動(dòng)態(tài)等功能的好壞都決定一個(gè)高速球的品質(zhì)，而支撐所有性能的基礎(chǔ)主要是帶變焦鏡頭的一體化攝像機(jī)、電子滑環(huán)和高性能步進(jìn)電機(jī)的性能。

　　高速球的誕生歷史不長(zhǎng)，但它以外觀精巧，控制靈活，具備智能等優(yōu)點(diǎn)深得用戶青睞，眾多的球機(jī)廠商也在加大對(duì)高速球的研發(fā)力度，現(xiàn)在各廠商所做的高速球基本控制功能都相對(duì)成熟。而功能的多樣性、網(wǎng)絡(luò)化和智能化可以說是當(dāng)前快球產(chǎn)品開發(fā)的主要趨勢(shì)。

　　高速球作為監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，成像是否清晰、聚焦是否準(zhǔn)確迅速是個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)，而這又取決于產(chǎn)品所選用的一個(gè)關(guān)鍵部件——一體化攝像機(jī)。一體化攝像機(jī)的性能主要表現(xiàn)在成像是否清晰、聚焦是否準(zhǔn)確迅速，以及變倍，色彩和分辨率等。

　　高速球的水平和垂直方向的運(yùn)動(dòng)分別由兩個(gè)步進(jìn)馬達(dá)來完成，中心矩陣發(fā)給高速球的各種運(yùn)動(dòng)命令都是通過微處理器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來完成的，馬達(dá)的好壞決定了高速球的所有運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，像預(yù)置點(diǎn)的高速掃描、大倍率的低速捕捉、巡航隊(duì)列、花樣掃描、自動(dòng)跟蹤和點(diǎn)擊放大的精確性都離不開對(duì)馬達(dá)的處理和精確的控制。在最小轉(zhuǎn)速控制時(shí)圖像的抖動(dòng)程度能夠體現(xiàn)高速球的性能的好壞；預(yù)置點(diǎn)的精度也取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)的精密程度和步進(jìn)電機(jī)的性能和控制水平，可以說對(duì)電機(jī)的控制水平可以真正體現(xiàn)出企業(yè)制造高速球的水平。

　　快球攝像機(jī)的功能多樣性指的是產(chǎn)品功能將更為加強(qiáng)大，可適用于不同的環(huán)境，且更全面，兼容性更好。點(diǎn)擊放大和自動(dòng)跟蹤功能是最近高速球的兩大技術(shù)突破。點(diǎn)擊放大是指在監(jiān)控過程中，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控目標(biāo)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊該物體，高速球即把該圖像調(diào)到屏幕中心并根據(jù)點(diǎn)擊物體的大小智能放大。自動(dòng)跟蹤功能是根據(jù)圖像處理技術(shù)提取圖像中的運(yùn)動(dòng)矢量，高速球根據(jù)圖像中運(yùn)動(dòng)物體移動(dòng)的方向移動(dòng)。

　　防雷技術(shù)一直是高速球研究的課題，以前一直只對(duì)控制信號(hào)采取防雷保護(hù)，近來高速球?qū)σ曨l的防雷保護(hù)也取得了大的突破。

　　網(wǎng)絡(luò)高速球?qū)⑹歉咚偾蜓邪l(fā)的又一個(gè)方向，利用現(xiàn)在方便快捷的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸視頻和控制信號(hào)將極大的擴(kuò)展了高速球在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)功能也為該產(chǎn)品帶來了一些新的應(yīng)用領(lǐng)域，如目前視頻監(jiān)控越來越多地應(yīng)用于電力和交通等行業(yè)等。

　　智能化主要體在高速球及其他設(shè)備共同組成的智能識(shí)別(臉譜識(shí)別報(bào)警、異常識(shí)別報(bào)警、車牌識(shí)別等)，自動(dòng)跟蹤(運(yùn)動(dòng)物體跟蹤)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)報(bào)警錄像等功能上，使“監(jiān)控”的應(yīng)用更加駕輕就熟、更智能化和人性化。

　　一體化高速智能球都配有大倍的光學(xué)變焦鏡頭，水平分辨率較高，內(nèi)置高速云臺(tái)，可以快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)定位監(jiān)視；點(diǎn)擊放大功能能夠更快捷的監(jiān)控拍攝重點(diǎn)物體的圖像，適合公共場(chǎng)所和道路監(jiān)控；另外高速智能球一般還帶有預(yù)置點(diǎn)，有花樣掃描，自動(dòng)巡航等功能，可以更好地實(shí)現(xiàn)城市監(jiān)控等諸多特殊要求。一體化高速球與一般的帶云臺(tái)攝像機(jī)相比隱藏性更強(qiáng)，因此十分適用于道路交通監(jiān)視，在現(xiàn)在的城市監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)中，一體化高速智能球已經(jīng)頻頻地在各種應(yīng)用中亮相。

　　高速球自動(dòng)跟蹤技術(shù)

　　自動(dòng)跟蹤技術(shù)是在智能識(shí)別的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行差分計(jì)算，自動(dòng)識(shí)別視覺范圍內(nèi)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向，并自動(dòng)控制云臺(tái)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤目標(biāo)在進(jìn)入智能高速球的范圍到離開的這段時(shí)間內(nèi)，通過所配置的高清晰自動(dòng)變焦鏡頭，使所有動(dòng)作都被清晰地傳送到監(jiān)控中心。而一旦某個(gè)區(qū)域發(fā)生報(bào)警時(shí)，其它相關(guān)的智能高速球?qū)⒆詣?dòng)旋轉(zhuǎn)到報(bào)警點(diǎn)開始追蹤，保證監(jiān)控圖像能夠記錄目標(biāo)物體的移動(dòng)全過程。

　　針對(duì)上述問題，第二代自動(dòng)跟蹤技術(shù)采用了鎖定跟蹤的方法，即操作者指定目標(biāo)后，智能高速球會(huì)自動(dòng)跟蹤物體的移動(dòng)軌跡，針對(duì)特定人物或物體，攝像機(jī)可以進(jìn)行鎖定跟蹤，即使有其他的人或移動(dòng)物體進(jìn)入攝像機(jī)的監(jiān)控范圍，攝像機(jī)也不會(huì)跟丟之前鎖定的目標(biāo)物體。在人流量較大廣場(chǎng)，只要手動(dòng)鎖定被跟蹤的目標(biāo)之后，就不會(huì)出現(xiàn)因外部原因而造成的跟蹤不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

與此同時(shí)，針對(duì)監(jiān)控目標(biāo)突然消失的特殊情況，某產(chǎn)品設(shè)定了相關(guān)物體消失之后的三種選擇，第一種是在消失的地點(diǎn)持續(xù)跟蹤；第二種是可以放大至最佳跟蹤倍率后，持續(xù)跟蹤目標(biāo)移動(dòng)物體；第三是中斷自動(dòng)跟蹤后，可以放大至起始點(diǎn)的跟蹤倍率。

　　另外，隨著智能高速球應(yīng)用的逐漸深化，用戶對(duì)于機(jī)芯及硬件的選擇范圍也更加廣泛。部分智能高速球是通過內(nèi)置某一款一體化機(jī)芯來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤功能，這使得該類高速球的兼容性較差，如果采用其他品牌的機(jī)芯就無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤的功能。針對(duì)兼容性的問題，智能高速球采用模塊化設(shè)計(jì)，通過智能高速球的硬件就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，這樣高速球可以兼容更多的機(jī)芯，使用范圍更廣。

　　高速球產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

　　網(wǎng)絡(luò)高速球

　　網(wǎng)絡(luò)高速球是目前高速球的特色發(fā)展的重要分支，是傳統(tǒng)模擬智能高速球與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的完美結(jié)合。在高速球基礎(chǔ)上，增加圖像及聲音編碼模塊和網(wǎng)絡(luò)接入模塊即可構(gòu)成一個(gè)基本的網(wǎng)絡(luò)型高速球，實(shí)現(xiàn)影音數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)這一介質(zhì)可靠傳輸。

　　如何在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬下更加流暢地傳輸數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)高速球在發(fā)展過程中需要解決的首要問題。H.264標(biāo)準(zhǔn)使得運(yùn)動(dòng)圖像壓縮技術(shù)上升到一個(gè)更高的階段，如今H.264的壓縮編碼方式已經(jīng)成為主流，在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸，在同等的圖像質(zhì)量條件下，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比是MPEG-4的1.5倍。

　　另外，雙碼流概念的提出突破網(wǎng)絡(luò)傳輸和解碼資源的瓶頸。雙碼流實(shí)現(xiàn)了分別編碼，另行存儲(chǔ)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流大小，讓本定高清存儲(chǔ)與低碼流傳輸成為可能，在目前受帶寬瓶頸制約和市場(chǎng)需求的狀態(tài)下，雙碼流技術(shù)還會(huì)存在和繼續(xù)發(fā)展。