封闭煤场全域可视化全景视频拼接方案

　　封闭煤场长度337米，宽度121米，最高点距地30米左右，用户需对整体的封闭煤场进行数字仿真建模，要求能展示整体煤场的实时视频情况，同时为了保证视频能实时显示煤场现场情况，要求视频拼接整体延时要控制在1.5s内，同时要求全景视频画面要能拉近观察细节。

　　从封闭煤场的现场情况来看具有，场地穹顶高度有限，整体场地东西南北的平面跨度均不小，如果采用传统的单目摄像机进行全覆盖视频监控，由于传统单目摄像机的水平和垂直视场角均有限，而宽大视场角的摄像机往往要么是焦距短可视距离短，要么就是广角鱼眼镜头画面变形严重，这样就会出现如下几个问题：

　　1) 在要求全域视频覆盖的前提下，单目摄像机的数量就会很多，如果一味追求宽大视场角的话，又会牺牲视频的可视距离;

　　2) 如果采用鱼眼镜头进行视频采集的话，摄像机的数量可以减少，但是整体采集的画面变形严重，对后期再进行全景拼接在畸变校正上的难度十分大，导致后期拼接画面质量不高。

　　第一章解决方案

　　根据用户实际需求，我们建议用户采用全景视频拼接整体解决方案来实现整体项目需求，全景视频拼接分为前端监控设备+后端拼接融合平台。

　　1.1 前端监控设备

　　前端系统的设计应根据监控现场的实际情况，对摄像机的选型、监控点的选取以及立杆的设计进行整体部署和选择。

　　根据项目需求中视频监控的业务特点，本次方案前端建议采用全景视频芯片拼接摄像机进行前端监控设备的部署：

　　全景视频芯片拼接摄像机，采用专用视觉拼接算法芯片进行视频拼接处理，拼接算法稳定且高效，在拼接成像效果上由于采用芯片固化优越的图像畸变校正、区域裁剪和视频融合等视觉相关拼接算法，同时镜头标定到位后固化整体视频画面，可以极大的减少现场摄像机标定的难度，同时前端监控设备采用这种全景视频芯片拼接摄像机，可以有效提高单个摄像机的视场角，提升单个摄像机的视频覆盖范围，同时单个摄像机把多个镜头采集的视频采用芯片直接拼接成一路完美拼接的视频上传给上级平台，可以极大的节约传输带宽。

　　因此我们建议采用多目全景视频芯片拼接摄像机进行前端摄像机的部署，为了兼顾到摄像机可视距离、视场角以及性价比等多方面的因素，我们建议采用3目3.6mm的镜头拼接成180°视频输出的全景视频芯片拼接摄像机作为项目前端采集视频的摄像机，

　　1.1.1 摄像机参数

　　1.1.2 监控摄像机部署方式一

　　由于封闭煤场中煤堆高度可达16米，而且煤场中间的机械设备高度基本到穹顶，在监控点选取时，可根据监控对象、事件发生的频率，采用穹顶正中心纵向部署多目全景视频芯片拼接摄像机的方式进行监控，同时由于煤场穹顶高度有限而跨度很大，所以我们采用摄像机水平视场角180度的特点全面覆盖煤场横向整体跨宽，所有摄像机采用垂直视场角纵向进行部署，部署剖面图示如下：

摄像机水平视角剖面图

摄像机垂直视角剖面图

　　考虑到二次拼接需要有重叠区域，我们每个摄像机的部署间距为大约21.79米，则摄像机所需数量为：331÷21.79≈15.19，再考虑现场的环境因素影响，我们取整为16个摄像机。

摄像机部署俯瞰分布图

　　1.1.3 监控摄像机部署方式二

　　这种以矩阵方式部署能够做到监控覆盖无死角。

　　第二章 解决方案优势

　　1、前端监控设备采用独特的全景视频芯片拼接摄像机，拼接算法固化稳定，采集的拼接视频图像拼接无明显接缝、画面无明显变形、拼接成像延时短、拼接视频输出直接利用无需专用客户端播放，同时可以根据场景采用不同焦距的镜头进行标定;

　　2、由于前端采用全景视频芯片拼接摄像机实现了一台摄像机采集多路视频并直接在摄像机中采用拼接算法芯片进行拼接输出成一路完全拼接好的视频图像，所以在前端摄像机部署上可以大大减少设备的部署数量，降低现场施工难度、标定难度和实施成本;

　　3、采用全景视频芯片拼接摄像机进行视频采集，可以在前端直接处理大量的拼接需求，极大的减少后端拼接融合的算力需求，节省算力投入成本;

　　4、由于全景拼接对于摄像机安装位置的要求十分高，现场标定好的摄像机位置如果发生偏移，就可能导致整体拼接画面出现变形，所以前端采用全景视频芯片拼接摄像机可以极大减少此类故障的发生。

　　5、由于前端采用全景拼接摄像机进行视频采集同步拼接出图，在前端采集拼接延时低，优势明显。