甚麼是多鏡頭全景攝影機?

多鏡頭全景攝影機在同一機身內裝入兩個或以上獨立感光元件與鏡頭,各自成像後由機內處理器拼接成一條寬幅畫面,用一個安裝點、一條網線與一個錄影通道覆蓋原本需要多台攝影機的範圍。

多鏡頭全景攝影機的成像原理

規格表上的 Multi-sensor 或 Panoramic,指攝影機內部有多組獨立的鏡頭與影像感測器,每組負責一個相鄰的視場,機內再把重疊區域對齊並融合,輸出一條連續的寬幅影像。與單一鏡頭放大視角的做法不同,多鏡頭方案是把總像素分配到多個感測器上,因此在同樣覆蓋寬度之下,每一度視角所分到的像素較多,遠端人物與車牌區域的細節保留較好。

部分型號會列出「拼接」與「非拼接」兩種輸出模式。拼接模式輸出單一寬幅畫面,觀看與錄影管理較簡單;非拼接模式則把每個感測器當成獨立通道輸出,適合需要逐鏡頭調整曝光或分別做智能分析的場合。採購前應確認規格書所寫的通道數計算方式,因為錄影主機的授權通道與儲存估算會受此影響。

全景覆蓋角度常見為 180°,亦有 270° 與 360° 的多目款式。角度並非唯一考慮,鏡頭焦距、安裝高度與感測器排列方式共同決定實際可辨識距離;同樣標示 180° 的型號,可能一款偏向近距離大範圍監看,另一款偏向較窄但更遠的走廊視野。

多感測器拼接

每組鏡頭獨立曝光與對焦,機內把重疊帶對齊融合,輸出連續寬幅影像,避免單鏡頭廣角帶來的邊緣壓縮。

像素密度較高

總解析度分配到多個感測器,覆蓋同一寬度時每度視角像素較多,有利於人物特徵與細節保留。

單點安裝

一個安裝點、一條 PoE 線與一個支架即可覆蓋寬闊場景,減少穿牆開孔、支架與線槽數量。

多鏡頭全景與其他廣角方案的技術分別

以下比較屬技術類別層面,並非型號或品牌優劣評價;實際選擇應以現場尺寸、需要辨識的目標及錄影資源為準。

方案成像方式適合場景需注意
多鏡頭全景多組鏡頭與感測器分區成像後拼接闊而淺的場景,例如商場中庭、停車場車道、學校操場拼接接縫附近的移動目標需留意;碼流與儲存需求較單鏡頭高
魚眼全景單一超廣角鏡頭投影至一個感測器,再由軟件展平天花中央向下俯視的房間、櫃檯上方邊緣影像變形明顯,遠端目標像素密度下降
單鏡頭廣角固定機單一鏡頭與感測器,視角由焦距決定走廊、單一出入口、電梯轎廂需要多台才能覆蓋寬闊場景
多目加雲台混合款固定多目負責全景,另一組鏡頭負責變焦追蹤需要兼顧全局與細部辨識的周界、貨場結構較複雜,安裝與調校時間較長

按角度覆蓋的基本幾何關係,可參考影像視場角的定義:感測器尺寸與鏡頭焦距決定視場角,這一點對多目機每個分區同樣適用,因此規格書會分別列出單顆鏡頭焦距與整機合成角度。

選型與安裝流程

  1. 量度場景寬度與深度——先用平面圖確認需要覆蓋的實際闊度,以及最遠處需要辨識的目標與攝影機的距離,再決定 180° 或更大角度是否適用。
  2. 釐清辨識目標——只需知道有人經過,與需要辨識面容或車牌,所需的每米像素相差甚遠;後者應把辨識區集中在其中一組鏡頭的主視場內。
  3. 核算網絡與錄影資源——多目機的總碼流通常高於同級單鏡頭機,需按實際碼流估算交換機上行、錄影主機寫入速度與硬碟容量。
  4. 確認供電等級——多目機耗電較高,部分型號需要較高的 PoE 供電等級,並須把線長造成的壓降計入。
  5. 安裝高度與傾角調校——安裝過高會令近端俯視角度過大,過低則容易被人流或貨架遮擋;逐組鏡頭調整水平與重疊帶,令拼接位置落在人流較少的區域。
  6. 驗收與記錄——在日間與夜間分別檢視接縫、曝光差異、逆光表現及錄影回放,並把每組鏡頭的設定納入竣工文件。

香港樓宇的實際應用考慮

香港商場中庭、公共屋邨平台、停車場入口與學校操場都屬於闊而淺的場景,過往做法是並排安裝三至四台固定機,各自穿牆佈線與供電。改用多鏡頭全景機可以把安裝點集中在一處,對於外牆屬公用部分、需要向業主立案法團或管理公司申請施工許可的樓宇,減少開孔與線槽數量往往令審批與復修工作簡化。

香港夏季潮濕多雨,室外安裝應同時核對外殼防護等級與遮陽罩安排,並注意多目機體積與風阻較大,支架與固定件須按實際重量選用。臨海及高層位置的鹽霧與強風環境,亦應在規格中一併考慮外殼材質。

由於全景機一次覆蓋範圍甚廣,容易把非目標範圍例如鄰近單位窗戶或公共通道拍攝在內。個人資料私隱專員公署就閉路電視監察發出的指引,要求收集個人資料的範圍與方式須與目的相稱,因此規劃時應以遮蔽區與角度調整限制不必要的覆蓋,並保留設計說明以備查問。

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常見問題

多鏡頭全景攝影機與魚眼攝影機有何分別?
多鏡頭全景機以多組鏡頭與感測器分區成像,再於機內拼接為寬幅影像;魚眼機以單一超廣角鏡頭把整個半球投影在一個感測器上,再由軟件展平。前者在同一覆蓋寬度下每度視角的像素較多,邊緣變形較少;後者結構簡單、體積較小,適合天花中央俯視的房間,但邊緣影像變形及遠端細節損失較明顯。
拼接位置會不會漏拍或出現重影?
相鄰鏡頭之間會預留重疊帶,理論上不會出現盲區,但在重疊帶內移動的物體可能出現輕微錯位或重影,尤其在近距離。安裝時應把拼接位置調到人流較少的區域,例如牆邊或通道兩側,並避免把出入口正中對準接縫。
多鏡頭全景機會佔用幾個錄影通道?
視輸出模式而定。若以拼接模式輸出單一寬幅畫面,一般佔一個通道;若以非拼接模式把每個感測器獨立輸出,則會按感測器數目佔用多個通道。錄影主機的通道數、授權與寫入頻寬應按實際採用的模式核算,而非只看攝影機台數。
全景機的儲存需求應如何估算?
需以實際採用的解析度、幀率、編碼格式及場景動態程度估算。多目機總像素較高,同等畫質設定下碼流通常高於單鏡頭機,若原本按單鏡頭機的容量規劃直接換機,錄影日數可能不足。建議在現場試錄一段時間,量取實際碼流後再推算硬碟容量。
一台全景機是否可以取代原有多台固定機?
在闊而淺、辨識要求一致的場景多數可行,例如平台、車道與操場。但若原有各台攝影機分別針對不同深度或不同辨識要求,例如其中一台專責近距離看收銀位、另一台看遠端閘口,則全景機未必能同時滿足;此類場合較常見的做法是以全景機負責全局,另加一台窄角或變焦機負責重點位置。

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