一臺(tái)高清全景攝像機(jī)攝下的畫面(下圖)，比得上多臺(tái)普通攝像機(jī)攝的畫面(上圖)。李峰 翻拍

　　張茂軍教授介紹，安裝在天安門廣場(chǎng)的高清全景攝像機(jī)，可拍攝到升旗全過程，清晰度非常高。 　　李鋒 攝

　　室內(nèi)型吸頂式全景攝像機(jī)

　　剛剛過去的中秋國慶8天超長假期，不少市民紛紛去各景點(diǎn)旅游，在游玩的同時(shí)還不忘把美景拍攝下來。然而，由于攝像器材成像角度所限，攝像機(jī)鏡頭背后的那個(gè)人往往只能成為欣賞者。“要是能把自己也同時(shí)攝進(jìn)去多好，更有紀(jì)念意義�！泵鎸�(duì)美景，很多人為自己無法進(jìn)入鏡頭而感到很遺憾。

　　不過，這樣的遺憾今后也許可以不再發(fā)生。近日，在國防科技大學(xué)，記者見到了該校最新研發(fā)的一種高清全景攝像機(jī)，通過它，場(chǎng)景里所有的人和物都一覽無余，突破了傳統(tǒng)攝像機(jī)的視角盲區(qū)，更具有高達(dá)2500萬像素的高清分辨率等特點(diǎn)，這一成果或?qū)⒂绊懳磥沓上裨O(shè)備的發(fā)展方向。研究人員親切地稱它為“大眼睛”。

　　事件回放

　　天安門廣場(chǎng)裝上“大眼睛”

　　今年6月，國防科大的高清全景攝像機(jī)在天安門廣場(chǎng)安防監(jiān)控項(xiàng)目中成功中標(biāo)。隨后，第一臺(tái)高清全景攝像機(jī)安裝在天安門廣場(chǎng)。這臺(tái)高清全景攝像機(jī)可以拍攝到國旗護(hù)衛(wèi)隊(duì)從列隊(duì)行進(jìn)到升旗的全過程，清晰度也非常高，可以看到國旗上升的每一個(gè)細(xì)節(jié)，還能放大細(xì)節(jié)，看清楚國旗是否升到位。

　　“安裝至今，該攝像機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常�！眹�防科技大學(xué)全景攝像機(jī)研究課題組帶頭人、信息系統(tǒng)與管理學(xué)院張茂軍教授介紹說，在試用時(shí)，其寬廣視野、高分辨率、高清晰度、流暢的視頻畫面讓使用單位非常滿意，對(duì)此給予高度評(píng)價(jià)。

　　神奇之處

　　“大眼睛”可真正眼觀六路

　　近日，在國防科大信息系統(tǒng)與管理學(xué)院的一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，記者看到了這種神奇的“大眼睛”。看上去，它外形與街頭的一般攝像頭差不多，但攝像效果卻大為不同。通過它拍攝出來的畫面，可以達(dá)到180度甚至是360度場(chǎng)景，就好比人的后腦勺都長了眼睛一般，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室瞬間一覽無余，可謂真正的“眼觀六路”。而普通攝像機(jī)成像視角大多在90度以下，要想拍下這個(gè)200㎡的實(shí)驗(yàn)室，就必須通過多臺(tái)攝像機(jī)或者不斷搖鏡頭才能拍攝到全貌。

　　“高清全景攝像機(jī)部署簡易、功耗低、智能程度高�！睆埫�軍教授介紹，高清全景攝像機(jī)是指無需旋轉(zhuǎn)，通過單機(jī)單鏡頭就能對(duì)360度或180度視野范圍進(jìn)行成像的數(shù)字高清攝像機(jī)，“它不僅可以進(jìn)行180度至360度無盲區(qū)高清監(jiān)視，還能在監(jiān)控區(qū)內(nèi)選擇局部進(jìn)行放大觀察。通過高清全景攝像機(jī)的鏡頭，房間內(nèi)任何一個(gè)角落、任何人員的活動(dòng)情況乃至小動(dòng)作、細(xì)節(jié)都能清晰地記錄下來�！�

　　不但視角廣而且清晰度高

　　普通的光電成像設(shè)備的拍攝范圍和清晰度往往是相對(duì)矛盾的，要想范圍廣則清晰度不高，要想清晰度高則范圍窄。全景高清攝像機(jī)是怎么讓二者和諧統(tǒng)一的呢?張茂軍表示，“分辨率的提高是無止境的，從最初的一百萬像素，到兩百萬、五百萬像素，現(xiàn)在全景高清攝像機(jī)可以達(dá)到兩千五百萬像素，而且是實(shí)時(shí)的�！�2012年最新研制出的全景成像系統(tǒng)，每秒50幀畫面，每幀畫面2500萬像素分辨率的運(yùn)算速度，加上運(yùn)用了數(shù)字視頻處理技術(shù)和智能分析等技術(shù)，能自動(dòng)識(shí)別可疑目標(biāo)和自動(dòng)報(bào)警，成為目前國際上成像最清晰、“頭腦最聰明”的全景成像系統(tǒng)。

　　“要獲得大視角、寬視域、成像均勻的圖像，需要與普通成像方式不一樣的全景成像技術(shù)支持�！彼�透露，實(shí)際上，分辨率并不是攻克的難點(diǎn)，真正的難點(diǎn)在于需適應(yīng)復(fù)雜的成像環(huán)境�！叭缛�景畫面中常常包含多種色溫光源環(huán)境或多種亮度級(jí)別的場(chǎng)景。當(dāng)各局部區(qū)域的亮度范圍相差過大時(shí)，傳統(tǒng)技術(shù)處理難以同時(shí)看清所有區(qū)域。再如多個(gè)區(qū)域具有不同色溫環(huán)境時(shí)，傳統(tǒng)單光源顏色恒常性處理無法同時(shí)滿足所有色溫環(huán)境，從而造成色彩失真�！睆埫�軍率領(lǐng)課題組研發(fā)的多光源顏色恒常性算法，使得全景圖像中所有區(qū)域顏色都能逼真還原，研發(fā)的寬動(dòng)態(tài)范圍成像技術(shù)則使每個(gè)區(qū)域都能清晰呈現(xiàn)。

　　幕后故事

　　從電腦成像到領(lǐng)先全球的全景技術(shù)

　　國防科技大學(xué)是我國最早開展全景攝像機(jī)研究的單位之一，從上世紀(jì)90年代開始，張茂軍教授就率領(lǐng)課題組圍繞全景成像領(lǐng)域開展核心關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新。

　　“在1989年以前，我們的電腦只能顯示文字，還不能顯示圖片。通過攻關(guān)，1989年我們終于成功讓電腦顯示圖像畫面了�！睆埫�軍介紹，上世紀(jì)90年代中期，數(shù)碼相機(jī)開始進(jìn)入中國市場(chǎng)，他到北京買了一臺(tái)奧林巴斯的數(shù)碼相機(jī)�！爱�(dāng)時(shí)代理商說，那應(yīng)該是在中國賣出的第三臺(tái)數(shù)碼相機(jī)�！睆埫�軍說，就這樣，課題組開始了對(duì)全景成像系統(tǒng)的研發(fā)�！拔覀冏钤缡褂闷胀ㄏ鄼C(jī)加旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的硬件方式，采集多幅場(chǎng)景重疊的圖像進(jìn)行全景拼接，在此基礎(chǔ)上研制的虛擬實(shí)景空間系統(tǒng)HVS。”這與蘋果公司采用類似技術(shù)的QuickTimeVR全景系統(tǒng)幾乎同步推出，在當(dāng)時(shí)具有較大的影響。

　　2003年以后，課題組轉(zhuǎn)變研究重點(diǎn)，突破了全景成像領(lǐng)域中超高分辨率數(shù)字視頻高速采集和實(shí)時(shí)處理等若干核心關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出異構(gòu)雙核的高清全景攝像機(jī)硬件處理平臺(tái)，掌握了折反射全景成像、環(huán)眼鏡頭全景成像以及拼接式全景成像技術(shù)等多種國際領(lǐng)先的全景成像技術(shù)。2011年，全景成像專利群和相關(guān)產(chǎn)品在第20屆全國發(fā)明博覽會(huì)上獲得金獎(jiǎng)。

　　一只“大眼睛”可看清整個(gè)路口

　　據(jù)介紹，這一核心技術(shù)成果已成功轉(zhuǎn)化出多種相關(guān)產(chǎn)品，在民用領(lǐng)域，已成功應(yīng)用于安防監(jiān)控、遠(yuǎn)程教育，并開始應(yīng)用于高端視頻會(huì)議、汽車導(dǎo)航等領(lǐng)域;在軍用領(lǐng)域，直升機(jī)、無人機(jī)、裝甲車輛上均有很好的應(yīng)用前景。目前，高清全景攝像機(jī)產(chǎn)品在上海、廣州、深圳、西安、無錫等各地展示、試用試銷，均取得很好反響。在上海，該產(chǎn)品已被列入中國電信全球眼發(fā)展戰(zhàn)略，獲得電信入網(wǎng)許可。

　　“高清全景攝像機(jī)的特點(diǎn)，在于用最少的攝像機(jī)無死角地監(jiān)控一定范圍內(nèi)的整個(gè)空間�！睆埫�軍介紹，“比如在一個(gè)雙向六車道的十字路口，現(xiàn)在往往需要安裝近20個(gè)攝像頭才能把路口的車輛活動(dòng)情況完整看清，而且拍出來的畫面與畫面之間是分離的，構(gòu)不成整個(gè)路口的全貌。而一臺(tái)360度的高清全景攝像機(jī)，可以將整個(gè)路口的全貌一覽無余，全部清楚地拍攝下來�！�

　　“隨著攝像機(jī)從模擬走向網(wǎng)絡(luò)，‘高清’日漸成為市場(chǎng)關(guān)注的熱點(diǎn)，它的出現(xiàn)讓人們可以看得更清楚，獲得更多的細(xì)節(jié)。人們的要求從之前的‘看見人臉’到現(xiàn)在的‘能看清人臉’的同時(shí)，又提出了另一方面的要求，那就是看得更廣�！睆埫�軍認(rèn)為，高清全景攝像機(jī)的普及只是一個(gè)時(shí)間問題，但是要真正普及到千家萬戶，在監(jiān)測(cè)距離、畫面質(zhì)量、存儲(chǔ)與傳輸環(huán)境以及綜合成本等方面還有很大的提升空間。

　　接受采訪中，張茂軍向記者描繪了一個(gè)美好愿景，“家家戶戶的高清大電視上都安裝了全景高清攝像機(jī)，只要打開電視機(jī)，空巢家庭的父母就可以在家里一邊做家務(wù)，一邊和在另一個(gè)城市的孩子聊天，就好像同處于一個(gè)空間里一樣�！�