具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置

摘要

一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置，包括直向垂下的折反射镜、透明圆筒体、摄像头、安装支架，其为上固定式结构，所述的折反射镜位于透明圆筒体的上部，所述的透明圆筒体的下部设有反射平镜，所述的折反射凸镜的中间设有通孔，摄像头位于所述折反射凸镜的上方，在反射平镜和折反射镜之间设有直径逐渐变小的黑色圆锥状体，所述圆锥状体固定在反射平镜的中部，所述的折反射镜、反射平镜、圆锥状体以及摄像头的镜头的中心位置在同一中心轴上，所述的摄像头的输出连接用于处理图像的微处理器。还包括下固定式全方位监控视觉传感器。本发明提供一种视角范围大、不需要瞄准目标、隐蔽性好的具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置。

说明书

(一)技术领域

本发明属于光学技术、计算机图像处理技术和嵌入式软硬件技术在视频监控设备方面的应用，主要适用于各种远程视频监控设备方面，尤其是一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置。

(二)背景技术

现代社会，电子监控设备在城市交通要道、高级写字楼、小区、大型商场超市已经有了广泛的运用，合理的使用电子监控技术能有效地维护公共安全，为社会安全提供有力的保障。

目前市场上销售的各种视频监控设备，典型的是各种摄像头，在摄像时要将设备的摄像镜头瞄准摄像目标，通过这种摄像方法拍摄到的图像的范围限制在摄像设备瞄准的小视野内，不能一次拍摄360度范围内的全方位图像；另外在使用这些摄像设备瞄准监控对象时，很多人会产生心理上的各种反映和担忧，有些人看见有摄像头对着自己就会感到“很反感”、“觉得有点压抑”、“总被盯着”……，总之这种视频监控设备让人一目了然而产生不舒服、厌烦的心理感觉。

根据海南新闻网http://www.hinews.cn2006年5月4日北京工地摄像头对准居民楼遭百人堵路抗议两小时，居民称，堵路的原因是因为附近施工工地的监控摄像头照向居民楼，侵犯了居民隐私。上海准备在2010年前安装20万个监控摄像头在街道马路上，旨意是全面建立起“社会防控体系”，但是这一消息在上海市民中招来了一些非议和不安。

(三)发明内容

为了克服已有的监控摄像头视角范围小、需要瞄准目标、隐蔽性差、容易给人以被监视的感觉的不足，本发明提供一种视角范围大、不需要瞄准目标、隐蔽性好的具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置，该装置包括直向垂下的折反射镜、透明圆筒体、摄像头、安装支架，所述的折反射镜位于透明圆筒体的上部，所述的透明圆筒体的下部设有反射平镜，所述的折反射凸镜的中间设有通孔，摄像头位于所述折反射凸镜的上方，在反射平镜和折反射镜之间设有直径逐渐变小的黑色圆锥状体，所述圆锥状体固定在反射平镜的中部，所述的折反射镜、反射平镜、圆锥状体以及摄像头的镜头的中心位置在同一中心轴上，所述的摄像头的输出连接用于处理图像的微处理器。

进一步，上固定式双曲面型全方位视觉装置的方案是：所述的折反射镜为双曲面镜，所述的摄像头包括聚光透镜和摄像单元，所述的摄像单元位于所述双曲面镜的实焦点位置；所述双曲面镜构成的光学系统由下面5个等式表示；

((X²+Y²)/a²)-(Z²/b²)＝-1(Z＞0)                      (13)

$>>c>=>>>a>2>>+>>b>2>>>->->->>(>14>)>>>s>$

β＝tan^-1(Y/X)                                      (15)

α＝tan^-1[(b²+c²)sinγ-2bc]/(b²+c²)cosγ               (16)

$>>\gamma >=>>tan>>->1>>>[>f>/>>>(>>X>2>>+>>Y>2>>)>>>]>->->->>(>17>)>>>s>$

上式中，X，Y，Z表示空间坐标，c表示双曲面镜的焦点，2c表示两个焦点之间的距离，a，b分别是双曲面镜的实轴和虚轴的长度，β表示入射光线在XY平面上的夹角-方位角，α表示入射光线在XZ平面上的夹角-俯角，f表示成像平面到双曲面镜的实焦点的距离。

或者是，上固定式水平方向无形变全方位视觉装置的方案是：所述的折反射镜为水平方向无形变的折反射透镜，摄像头的投影中心C在水平场景上方距离水平场景h处，折反射透镜的顶点在投影中心上方，距离投影中心zo处，以摄像头投影中心为坐标原点建立坐标系，折反射透镜的面形用z(X)函数表示，在像平面内距离像中心点ρ的像素q接受了来自水平场景O点，距离Z轴d，在折反射透镜M点反射的光线，水平场景无畸变要求场景物点的水平坐标与相应像点的坐标成线性关系；

由式(8)、(9)、(10)和初始条件，解微分方程得到折反射透镜面形的数字解，系统外形尺寸指反射镜离摄像头的距离Ho和反射镜的口径D，根据应用要求选择合适的摄像头，标定出Rmin，透镜的焦距f确定折反射透镜离摄像头的距离Ho，由式(1)计算出折反射透镜的口径Do：

d(ρ)＝αρ                        (1)

式(1)中，ρ是与反射镜的面形中心点的距离，α为成像系统的放大率。

设折反射透镜在M点的法线与Z轴的夹角为γ，入射光线与Z轴的夹角为Φ，反射光线与Z轴的夹角为θ；

$>>tg>>(>x>)>>=>>>d>>(>x>)>>->x>>>z>>(>x>)>>->h>>>->->->>(>2>)>>>s>$

$>>tg\gamma >=>>>dz>>(>x>)>>>dx>>->->->>(>3>)>>>s>$

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由反射定律：

2γ＝φ-θ                    (6)

∴ $>>tg>>(>2>\gamma >)>>=>tg>>(>\phi >->\theta >)>>=>>>tg\phi >->tg\theta >>>1>+>tg\phi tg\theta >>>>s>$

由式(2)、(4)、(5)和(6)得到微分方程(7)

$>>>>>d>2>>z>>(>x>)>>>>dx>2>>>+>2>k>>>dz>>(>x>)>>>dx>>->1>=>0>->->->>(>7>)>>>s>$

式中； $>>k>=>>>z>>(>x>)>>[>z>>(>x>)>>->h>]>+>x>[>d>>(>x>)>>->x>]>>>z>>(>x>)>>[>d>>(>x>)>>->x>]>+>x>[>z>>(>x>)>>->h>]>>>->->->>(>8>)>>>s>$

由式(7)得到微分方程(9)

$>>>>dz>>(>x>)>>>dx>>+>k>->>>k>2>>+>1>>=>0>->->->>(>9>)>>>s>$

由式(1)、(5)得到式(10)

$>>d>>(>x>)>>=>>afx>>z>>(>x>)>>>>->->->>(>10>)>>>s>$

根据应用所要求的高度方向的视场确定系统参数af，由式(1)、(2)和(5)得到式(11)，将z(x)≈z₀；

$>>tg\phi >=>>>>(>af>->>z>0>>)>>>\rho >f>>>>>z>0>>->h>>>->->->>(>11>)>>>s>$

在像平面以像中心点为圆心的最大圆周处 $>>\rho >=>R>min>\to >>\omega >max>>=>>>R>min>>f>>>s>对应的视场为фmax，得到式(12)；$

$>>>\rho >f>>=>>>>(>>z>0>>->h>)>>tg>>\phi >max>>>>\omega >max>>>+>>z>0>>->->->>(>12>)>>>s>$

设光源在摄像头投影中心，在像平面内等间距的选取像素点，通过像素点的光线，经折反射透镜反射后与水平面相交，若交点是等间距的，判定折反射透镜为水平场景无畸变。

再进一步，所述的微处理器包括图像展开处理模块，所述的图像展开处理模块包括：

读取坐标信息单元，用于读取上述计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；

近似展开计算单元，用于将圆形全方位图像的中心坐标设定平面坐标系的原点O^**(0，0)、X^*轴、Y^*轴，图像的内径为r，外径为R，设定中间圆的半径：r1＝(r+R)/2，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)；矩形柱面全景图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；建立矩形柱面全景图像中任意一点像素坐标P^**(x^**，y^**)与圆形全方位图像中的像素坐标Q^*(x^*，y^*)的对应关系，其计算式为：

x^*＝y^*/(tan(360x^**/π(R+r)))     (18)

y^*＝(y^**+r)cosβ                                      (19)

上式中，x^**，y^**为矩形柱面全景图像的像素坐标值，x^*，y^*为圆形全方位图像的像素坐标值，R为圆形全方位图像的外径，r为圆形全方位图像的内径，β为圆形全方位图像坐标的方位角；

图像输出单元，用于将展开后的图像输出到显示装置。

或者是：所述的微处理器包括图像展开处理模块，所述的图像展开处理模块包括：

读取坐标信息单元，用于读取上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；

映射矩阵展开单元，用于将圆形全方位图像的中心坐标设定平面坐标系的原点O^**(0，0)、X^*轴、Y^*轴，图像的内径为r，外径为R，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)；矩形柱面全景图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；根据圆形全方位图像中的任意一点像素坐标Q^*(x^*，y^*)与矩形柱面全景图像中像素坐标P^**(x^**，y^**)的对应关系，建立从Q^*(x^*，y^*)到P^**(x^**，y^**)的映射矩阵对应关系，其计算式为：

P^**(x^**，y^**)←M×Q^*(x^*，y^*)          (20)上式中，Q^*(x^*，y^*)为全方位图像上的各个像素坐标的矩阵，M为从全方位图像坐标到矩形柱面全景图像坐标的对应关系矩阵，P^**为矩形柱面全景图像上的各个像素坐标的矩阵；

图像输出单元，用于将展开后的图像输出到显示装置。

再或者是：所述的微处理器包括图像展开处理模块，所述的图像展开处理模块包括：

读取坐标信息单元，用于读取上述计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；

极坐标展开计算单元，用于根据全方位图像的中心点的位置和内径为r、外径为R，r^*为图像上任意点距离内圆的径向长度，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)，建立极坐标(r^*，β)，与全方位内外圆边界的交点坐标分别为(x^*_inner(β)，y^*_inner(β))和(x^*_outer(β)，y^*_outer(β))；矩形柱面全方位图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；根据圆形全方位图像中的任意一点象素坐标(r^*，β)与矩形柱面全方位图像中象素坐标P^**(x^**，y^**)的对应关系，其计算式为：

$>\left(\begin{array}{}>>>>x>>*>*>>>>(>>r>*>>,>\beta >)>>=>>(>1>->>r>*>>)>>>>x>*>>inner>>>(>\beta >)>>+>>r>*>>>>x>*>>outer>>>(>\beta >)>\; >>>>>y>>*>*>>>>(>>r>*>>,>\beta >)>>=>>(>1>->>r>*>>)>>>>y>*>>inner>>>(>\beta >)>>+>>r>*>>>>y>*>>outer>>>(>\beta >)>\; >\end{array}\right)$

图像输出单元，用于将展开后的图像输出到显示装置。

更进一步，所述的图像展开处理模块还包括：插值计算单元，用于消除在所述的展开计算单元取整计算所带来的误差，计算得到的矩形柱面全方位图像的某个象素坐标P^**(x^**，y^**)的象素点为(k₀，j₀)，所述的象素点坐标落在由(k，j)，(k+1，j)，(k，j+1)，(k+1，j+1)四个相邻整数象素为顶点坐标所构成的正方形内，用式(8)插值计算：

P^**(x^**，y^**)＝(P^*(x^*+1，y^*)-P^*(x^*，y^*))^*(k0-k)+(P^*(x^*，y^*+1)-P^*(x^*，y^*))^*(j0-j)+(P^*(x^*+1，y^*+1)+P^*(x^*，y^*)-P^*(x^*+1，y^*)-P^*(x^*，y^*+1))^*(k0-k)^*(j0-j)+P^*(x^*，y^*)

                                                 (22)所述的插值计算单元的输入端连接展开计算单元的输出端，所述的插值计算单元的输出端连接图像输出模块。

所述的图像展开处理模块还包括：图像增强单元，用于对图像输出单元输出的象素均衡化，计算式为：

$>>S>>(>>r>k>>)>>=>T>>(>>r>k>>)>>=>>1>N>\underset{}{\overset{}{}}$

上式中，变换函数为灰度级累积分布函数T(r)，设原始图像的灰度级为r_k，S(r)为变换后图像的灰度分布函数，N为图像中的象素总数，N(r_i)为图像中灰度级为r_i的象素总数。

所述的微处理器还包括：图像滤波单元，用于采用二维Gabor滤波器对圆形全方位图像进行滤波；图像质量判断单元，用于采用二维FFT变换计算频域高频能量，并比较所得的高频能量值与预设的下限值，在高频能量值大于下限值时选择性地输出全方位图像。

另一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置，该装置包括直向垂下的折反射镜、透明圆筒体、面向上的摄像头、安装支架，所述的折反射镜位于透明圆筒体的上部，所述的摄像头位于透明圆筒体的下部，所述的圆筒体的下端与安装支架固定连接，在折反射镜和摄像头之间设有直径逐渐变小的黑色圆锥状体，所述圆锥状体固定在折反射镜的中部，所述的折反射镜、圆锥状体以及摄像头的镜头的中心位置在同一中心轴上，所述的摄像头的输出连接用于图像处理的微处理器。可以分为下固定式双曲面型全方位视觉装置、下固定式水平方向无形变全方位视觉装置。

下固定式双曲面型全方位视觉装置的方案是：所述的折反射镜为双曲面镜，所述的摄像头包括聚光透镜和摄像单元，所述的摄像单元位于所述双曲面镜的虚焦点位置；所述双曲面镜构成的光学系统由下面5个等式表示；

((X²+Y²)/a²)-(Z²/b²)＝-1(Z＞0)            (13)

$>>c>=>>>a>2>>+>>b>2>>>->->->>(>14>)>>>s>$

β＝tan^-1(Y/X)                               (15)

α＝tan^-1[(b²+c²)sinγ-2bc]/(b²+c²)cosγ  (16)

$>>\gamma >=>>tan>>->1>>>[>f>/>>>(>>X>2>>+>>Y>2>>)>>>]>->->->>(>17>)>>>s>$

上式中，X，Y，Z表示空间坐标，c表示双曲面镜的焦点，2c表示两个焦点之间的距离，a，b分别是双曲面镜的实轴和虚轴的长度，β表示入射光线在XY平面上的夹角-方位角，α表示入射光线在XZ平面上的夹角-俯角，f表示成像平面到双曲面镜的虚焦点的距离。

下固定式水平方向无形变全方位视觉装置的方案是：所述的折反射镜为水平方向无形变的折反射透镜，摄像头的投影中心C在水平场景上方距离水平场景h处，折反射透镜的顶点在投影中心上方，距离投影中心zo处，以摄像头投影中心为坐标原点建立坐标系，折反射透镜的面形用z(X)函数表示，在像平面内距离像中心点ρ的像素q接受了来自水平场景O点，距离Z轴d，在折反射透镜M点反射的光线，水平场景无畸变要求场景物点的水平坐标与相应像点的坐标成线性关系，成像原理与上固定式水平方向无形变视觉装置相同。

本发明的工作原理是：图2是表示本发明的全方位成像装置的光学系统的原理图。

设计中首先选用CCD(CMOS)器件和成像透镜构成摄像头，在对摄像头内部参数标定的基础上初步估算系统外形尺寸，然后根据高度方向的视场确定反射镜面形参数。

如图1所示，摄像头的投影中心C在水平场景上方距离水平场景h处，反射镜的顶点在投影中心上方，距离投影中心zo处。本发明中以摄像头投影中心为坐标原点建立坐标系，反射镜的面形用z(X)函数表示。在像平面内距离像中心点ρ的像素q接受了来自水平场景O点(距离Z轴d)，在反射镜M点反射的光线。水平场景无畸变要求场景物点的水平坐标与相应像点的坐标成线性关系；

由式(8)、(9)、(10)和初始条件，解微分方程可以得到反射镜面形的数字解。系统外形尺寸主要指反射镜离摄像头的距离Ho和反射镜的口径D。折反射全方位系统设计时根据应用要求选择合适的摄像头，标定出Rmin，透镜的焦距f确定反射镜离摄像头的距离Ho，由(1)式计算出反射镜的口径Do。

系统参数的确定：

d(ρ)＝αρ                    (1)

式(1)中ρ是与反射镜的面形中心点的距离，α为成像系统的放大率。

设反射镜在M点的法线与Z轴的夹角为γ，入射光线与Z轴的夹角为Φ，反射光线与Z轴的夹角为θ。则

$>>>(>x>)>>=>>>d>>(>x>)>>->x>>>z>>(>x>)>>->h>>>->->->>(>2>)>>>s>$

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由反射定律

2γ＝φ-θ

∴ $>>tg>>(>2>\gamma >)>>=>tg>>(>\phi >->\theta >)>>=>>>tg\phi >->tg\theta >>>1>+>tg\phi tg\theta >>>->->->>(>6>)>>>s>$

由式(2)、(4)、(5)和(6)得到微分方程(7)

$>>>>>d>2>>z>>(>x>)>>>>dx>2>>>+>2>k>>>dz>>(>x>)>>>dx>>->1>=>0>->->->>(>7>)>>>s>$

式中； $>>k>=>>>z>>(>x>)>>[>z>>(>x>)>>->h>]>+>x>[>d>>(>x>)>>->x>]>>>z>>(>x>)>>[>d>>(>x>)>>->x>]>+>x>[>z>>(>x>)>>->h>]>>>->->->>(>8>)>>>s>$

由式(7)得到微分方程(9)

$>>>>dz>>(>x>)>>>dx>>+>k>->>>k>2>>+>1>>=>0>->->->>(>9>)>>>s>$

由式(1)、(5)得到式(10)

$>>d>>(>x>)>>=>>afx>>z>>(>x>)>>>>->->->>(>10>)>>>s>$

根据应用所要求的高度方向的视场确定系统参数af。由式(1)、(2)和(5)得到式(11)，这里作了一些简化，将z(x)≈z₀，主要考虑对于镜面的高度变化相对于镜面与摄像头的位置变化比较小；

$>>tg\phi >=>>>>(>af>->>z>0>>)>>>\rho >f>>>>>z>0>>->h>>>->->->>(>11>)>>>s>$

在像平面以像中心点为圆心的最大圆周处 $>>\rho >=>R>min>\to >>\omega >max>>=>>>R>min>>f>>>s>$

对应的视场为фmax。则可以得到式(12)；

$>>>\rho >f>>=>>>>(>>z>0>>->h>)>>tg>>\phi >max>>>>\omega >max>>>+>>z>0>>->->->>(>12>)>>>s>$

成像模拟采用与实际光线相反的方向进行。设光源在摄像头投影中心，在像平面内等间距的选取像素点，通过这些像素点的光线，经反射镜反射后与水平面相交，若交点是等间距的，则说明反射镜具有水平场景无畸变的性质。成像模拟一方面可以评价反射镜的成像性质，另一方面可以准确地计算出反射镜的口径和厚度。

上述的折反射镜面的设计能够得到水平方向上的不变形图像，如图8所示。有时为了要得到在垂直方向上的更大视觉范围，折反射镜面的设计也可以采用双曲面来进行，双曲线镜面有2个焦点(0，0，c)、(0，0，-c)，如图9所示。将图8与图9进行比较可以发现其反射镜面的形状是有明显区别的，对于双曲线镜面的情况全方位视觉摄像装置的成像器配置在与双曲线镜面中心轴同轴的一个焦点(0，0，-c)上。根据这样配置，能对全方位视觉摄像装置的摄像头周围360°方位进行摄像。如图10所示，进入双曲线镜面的中心的光，根据双曲面的镜面特性向着其虚焦点折射。实物图像经双曲面镜反射到全方位视觉摄像装置的摄像头中成像，在该成像平面上的一个点P₁(x^*₁，y^*₁)对应着实物在空间上的一个点的坐标A(x₁，y₁，z₁)，大五角星为空间上的一个点A(x₁，y₁，z₁)；中五角星为入射到双曲线面镜上的图像的空间坐标P₁(x₁，y₁，z₁)。

图10中所示的双曲面镜构成的光学系统可以由下面5个等式表示；

((X²+Y²)/a²)-(Z²/b²)＝-1(Z＞0)              (13)

$>>c>=>>>a>2>>+>>b>2>>>->->->>(>14>)>>>s>$

β＝tan^-1(Y/X)                                (15)

α＝tan^-1[(b²+c²)sinγ-2bc]/(b²+c²)cosγ    (16)

$>>\gamma >=>>tan>>->1>>>[>f>/>>>(>>X>2>>+>>Y>2>>)>>>]>->->->>(>17>)>>>s>$

式中X，Y，Z表示空间坐标，c表示双曲面镜的焦点，2c表示两个焦点之间的距离，a，b分别是双曲面镜的实轴和虚轴的长度，β表示入射光线在XY平面上的夹角-方位角，α表示入射光线在XZ平面上的夹角-俯角，f表示成像平面到双曲面镜的虚焦点的距离。

由式(13)可以在三维空间上作出一个双叶双曲面，如图9所示，该双曲面有2个焦点(0，0，c)、(0，0，-c)，并对称与XY平面，本专利将全方位视觉摄像装置的成像器配置在与双曲面中心轴同轴的另一个焦点(0，0，-c)上，替换在XY平面下的一个双曲面，如图10所示，进入双曲线镜面的中心(0，0，c)的光，根据双曲面的镜面特性向着其虚焦点(0，0，-c)折射。

根据图10来说明360°全方位进行摄像的原理，空间上的一个点A(x₁，y₁，z₁)(图中用大五角星表示)经双曲线镜面1进入凹部镜面，入射到双曲线面镜1上的图像的空间坐标点P1(x1，y1，z1)(图中用中五角星表示)，反射到全方位视觉摄像设备的透镜上对应有一个投影点P₁(x^*₁，y^*₁)(图10中用小五角星表示)，通过全方位视觉摄像设备的透镜的光线变成平行光投射到全方位视觉摄像设备的成像器(即CCD或者CMOS摄像元件)上，这时在镜头上成像的图像是一种发生形变的环状图像，由于全方位视觉摄像装置的成像器是处在双曲面中心轴同轴的另一个焦点(0，0，-c)上。

对于全方位视觉装置根据安装固定条件不同可分为上固定式与下固定式两种类型。由于电源以及与感光器件的连线原因，上固定式全方位视觉装置最好是从上部引线，而下固定式全方位视觉装置又希望能从下部引线，这样能避免由于引线造成影响全方位视觉的光路。附图2和附图11为下固定式全方位视觉装置的结构示意图，其引线是从全方位视觉装置的下部引出的；附图5和附图6为上固定式全方位视觉装置的结构示意图，其引线是从全方位视觉装置的上部引出的，为了要达到这个目的，需要增加一个平面反射镜面，如图6所示；由于增加了一个平面反射镜面，要求从曲线面镜折射来到达平面反射镜面的光线基本上能成为一种近似平行光。

所述的平面反射镜面的位置安置在下固定式全方位视觉装置的成像平面位置上，原成像平面位置上的镜头与感光器件移动到曲线面镜的后面(非折射凹面面)，曲线面镜的凹面部分设计成可以安放镜头与感光器件，曲线面镜的中心部位留有一个圆孔，使得从平面反射镜面反射过来的物景能顺利地进入安置在曲线面镜的凹面部分的镜头与感光器件，所述的曲线面镜、平面反射镜面、圆锥体、镜头以及感光器件的中心位置在同一中心轴线上；其中心定位的关系可以通过上下固定座来保证，而最佳成像距离是通过透光外罩与上下固定座的配合来保证的；

所述的透光外罩的设计是将其设计成上大下小的圆台形状，通过这种设计使得透光外罩上不易积上灰尘而影响透光度；考虑到全方位视觉装置使用在室外的情况，为了达到防水、防潮气、防灰尘目的，透光外罩与上下固定座的结合处须加入密封，在本发明中是采用将橡胶密封圈安置在透光外罩与上下固定座的结合处然后用螺钉进行固定。

近年发展起来的全方位视觉传感器ODVS(OmniDirectional Vision Sensors)为获取场景的全方位图像提供了一种新的解决方案。ODVS的特点是视野广(360度)，能把一个半球视野中的信息压缩成一幅图像，一幅图像的信息量更大；这种ODVS摄像设备可以在全方位拍摄到半球视野中的所有情况。能把一个半球视野中的信息压缩成一幅图像，一幅图像的信息量更大。

利用全方位光学成像技术、计算机图象处理技术、嵌入式系统技术、计算机软件技术为摄像设备领域提供一种考虑心理感觉的全方位的视觉信息采集途径，获取一个场景图像时，只要将摄像设备高高举起，不用瞄准目标、不用其他转动装置就可以获得全方位场景的图像，同时其外观可以设计成十分隐蔽，使其可以自然地融入监控环境，通过与照明部件进行一体化设计，并安装在天花板上，丝毫不引人注目，在扩大了监控视角范围、减少摄像头的数量的同时又能实现即时监控事件的全过程，不会给人以被监视的感觉。

本发明的有益效果主要表现在：1、视角范围大、不需要瞄准目标、隐蔽性好；2、不会给人以被监视的感觉；3、减少监控摄像头的数量，降低了成本。

(四)附图说明

图1为具有水平方向不变形的全方位视觉传感器原理图；

图2为一种考虑心理感觉的WEB全方位视觉装置的硬件结构原理图；

图3为全方位视觉装置与一般的透视成像模型等价的透视投影成像模型示意图；

图4为水平方向不变形的透视投影成像示意图；

图5为具有两次反射的全方位视觉传感器的结构说明示意图；

图6为具有两次反射的全方位视觉传感器的光路说明示意图；

图7为全方位视觉装置在水平方向上图像无形变设计反射镜面形状；

图8为一个双叶双曲面的反射镜面形状；

图9为反射平面成像示意图；

图10为下安装式全方位视觉传感器安装示意图；

图11为考虑心理感觉的WEB全方位视觉装置中的视频服务器的架构图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图5、图6、图7、图11，一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置，该装置为上固定式双曲面型全方位视觉装置，包括直向垂下的折反射镜、透明圆筒体、摄像头、安装支架，所述的折反射镜位于透明圆筒体的上部，所述的透明圆筒体的下部设有反射平镜，所述的折反射凸镜的中间设有通孔，摄像头位于所述折反射凸镜的上方，在反射平镜和折反射镜之间设有直径逐渐变小的黑色圆锥状体，所述圆锥状体固定在反射平镜的中部，所述的折反射镜、反射平镜、圆锥状体以及摄像头的镜头的中心位置在同一中心轴上，所述的摄像头的输出连接用于处理图像的微处理器。

所述的折反射镜为双曲面镜，所述的摄像头包括聚光透镜和摄像单元，所述的摄像单元位于所述双曲面镜的实焦点位置；所述双曲面镜构成的光学系统由下面5个等式表示；

((X²+Y²)/a²)-(Z²/b²)＝-1(Z＞0)                (13)

$>>c>=>>>a>2>>+>>b>2>>>->->->>(>14>)>>>s>$

β＝tan^-1(Y/X)                                 (15)

α＝tan^-1[(b²+c²)sinγ-2bc]/(b²+c²)cosγ      (16)

$>>\gamma >=>>tan>>->1>>>[>f>/>>>(>>X>2>>+>>Y>2>>)>>>]>->->->>(>17>)>>>s>$

上式中，X，Y，Z表示空间坐标，c表示双曲面镜的焦点，2c表示两个焦点之间的距离，a，b分别是双曲面镜的实轴和虚轴的长度，β表示入射光线在XY平面上的夹角-方位角，α表示入射光线在XZ平面上的夹角-俯角，f表示成像平面到双曲面镜的实焦点的距离。

由式(13)可以在三维空间上作出一个双叶双曲面，如图9所示，该双曲面有2个焦点(0，0，c)、(0，0，-c)，并对称与XY平面，本专利将全方位视觉摄像装置的成像器配置在与双曲面中心轴同轴的另一个焦点(0，0，-c)上，替换在XY平面下的一个双曲面，如图10所示，进入双曲线镜面的中心(0，0，c)的光，根据双曲面的镜面特性向着其虚焦点(0，0，-c)折射。

根据图10来说明360°全方位进行摄像的原理，空间上的一个点A(x₁，y₁，z₁)(图中用大五角星表示)经双曲线镜面1进入凹部镜面，入射到双曲线面镜1上的图像的空间坐标点P1(x1，y1，z1)(图中用中五角星表示)，反射到全方位视觉摄像设备的透镜上对应有一个投影点P₁(x^*₁，y^*₁)(图10中用小五角星表示)，通过全方位视觉摄像设备的透镜的光线变成平行光投射到全方位视觉摄像设备的成像器(即CCD或者CMOS摄像元件)上，这时在镜头上成像的图像是一种发生形变的环状图像，由于全方位视觉摄像装置的成像器是处在双曲面中心轴同轴的另一个焦点(0，0，-c)上。

所述的上固定式全方位视觉传感器，其引线是从全方位视觉装置的上部引出的，为了要达到这个目的，需要增加一个平面反射镜面，如图6所示；由于增加了一个平面反射镜面，要求从曲线面镜折射来到达平面反射镜面的光线基本上能成为一种近似平行光。

所述的平面反射镜面的位置安置在下固定式全方位视觉装置的成像平面位置上，原成像平面位置上的镜头与感光器件移动到曲线面镜的后面(非折射凹面面)，曲线面镜的凹面部分设计成可以安放镜头与感光器件，曲线面镜的中心部位留有一个圆孔，使得从平面反射镜面反射过来的物景能顺利地进入安置在曲线面镜的凹面部分的镜头与感光器件，所述的曲线面镜、平面反射镜面、圆锥体、镜头以及感光器件的中心位置在同一中心轴线上；其中心定位的关系可以通过上下固定座来保证，而最佳成像距离是通过透光外罩与上下固定座的配合来保证的；

所述的透光外罩的设计是将其设计成上大下小的圆台形状，通过这种设计使得透光外罩上不易积上灰尘而影响透光度；考虑到全方位视觉装置使用在室外的情况，为了达到防水、防潮气、防灰尘目的，透光外罩与上下固定座的结合处须加入密封，在本发明中是采用将橡胶密封圈安置在透光外罩与上下固定座的结合处然后用螺钉进行固定。

所述的圆锥状体有一根直径逐渐变小的黑色圆锥状体，该圆锥状体固定在折反射镜的中部，黑色圆锥状体的目的是为了防止过剩的光射入而导致在圆筒体内部的光饱和以及通过圆筒体壁产生的光反射现象。

所述的图像处理单元中包括图像展开处理模块，用于将圆形全方位图像通过几何变换展开成矩形柱面全方位图像；

进一步，所述的图像展开处理模块包括：读取坐标信息单元，用于读取上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；近似展开计算单元，用于根据上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径，将圆形全方位图像的中心坐标设定平面坐标系的原点O^**(0，0)、X^*轴、Y^*轴，图像的内径为r，外径为R，设定中间圆的半径：r₁＝(r+R)/2，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)；矩形柱面全方位图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；建立矩形柱面全方位图像中任意一点象素坐标P^**(x^**，y^**)与圆形全方位图像中的象素坐标Q^*(x^*，y^*)的对应关系，其计算式为：

x^*＝y^*/(tan(360x^**/π(R+r)))    (18)

y^*＝(y^**+r)cosβ                                    (19)

上式中，x^**，y^**为矩形柱面全方位图像的象素坐标值，x^*，y^*为圆形全方位图像的象素坐标值，R为圆形全方位图像的外径，r为圆形全方位图像的内径，β为圆形全方位图像坐标的方位角。

或者是，所述的图像展开处理模块包括：读取坐标信息单元，用于读取上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；映射矩阵展开单元，用于根据上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径，将圆形全方位图像的中心坐标设定平面坐标系的原点O^**(0，0)、X^*轴、Y^*轴，图像的内径为r，外径为R，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)；矩形柱面全方位图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；根据圆形全方位图像中的任意一点象素坐标Q^*(x^*，y^*)与矩形柱面全方位图像中象素坐标P^**(x^**，y^**)的对应关系，建立从Q^*(x^*，y^*)到P^**(x^**，y^**)的映射矩阵对应关系，其计算式为：

P^**(x^**，y^**)←M×Q^*(x^*，y^*)                  (20)上式中，Q^*(x^*，y^*)为全方位图像上的各个象素坐标的矩阵，M为从全方位图像坐标到矩形柱面全方位图像坐标的对应关系矩阵，P^**为矩形柱面全方位图像上的各个象素坐标的矩阵。

所述的M对应关系矩阵可以将软件插值算法融合进去，所述的软件插值算法包括放大原全方位图像后的提高分辨率的插值和消除在所述的展开单元取整计算所带来的误差的插值。

又或者是，所述的图像展开处理模块包括：读取坐标信息单元，用于读取上述初始化模块中计算得到的圆形全方位图像的中心坐标以及图像的内外圆半径；极坐标展开计算单元，用于根据全方位图像的中心点的位置和内径为r、外径为R，r^*为图像上任意点距离内圆的径向长度，方位角为：β＝tan^-1(y^*/x^*)，建立极坐标(r^*，β)，与全方位内外圆边界的交点坐标分别为(x^*_inner(β)，y^*_inner(β))和(x^*_outer(β)，y^*_outer(β))；矩形柱面全方位图像以坐标原点O^**(0，0)、X^**轴、Y^**轴为平面坐标系，将圆形全方位图像中的内径为r与X^*轴的交点(r，0)作为坐标原点O^**(0，0)，以方位角β逆时针方向展开；根据圆形全方位图像中的任意一点象素坐标(r^*，β)与矩形柱面全方位图像中象素坐标P^**(x^**，y^**)的对应关系，其计算式为：

$>\left(\begin{array}{}>>>>x>>*>*>>>>(>>r>*>>,>\beta >)>>=>>(>1>->>r>*>>)>>>>x>*>>inner>>>(>\beta >)>>+>>r>*>>>>x>*>>outer>>>(>\beta >)>\; >>>>>y>>*>*>>>>(>>r>*>>,>\beta >)>>=>>(>1>->>r>*>>)>>>>y>*>>inner>>>(>\beta >)>>+>>r>*>>>>y>*>>outer>>>(>\beta >)>\; >\end{array}\right)$

再进一步，图像展开处理模块还包括：插值计算单元，用于消除在所述的展开单元取整计算所带来的误差，计算得到的矩形柱面全方位图像的某个象素坐标P^**(x^**，y^**)的象素点为(k₀，j₀)，所述的象素点坐标落在由(k，j)，(k+1，j)，(k，j+1)，(k+1，j+1)四个相邻整数象素为顶点坐标所构成的正方形内，用式(8)插值计算：P^**(x^**，y^**)＝(P^*(x^*+1，y^*)-P^*(x^*，y^*))^*(k0-k)+(P^*(x^*，y^*+1)-P^*(x^*，y^*))^*(j0-j)+(P^*(x^*+1，y^*+1)+P^*(x^*，y^*)-P^*(x^*+1，y^*)-P^*(x^*，y^*+1))^*(k0-k)^*(j0-j)+P^*(x^*，y^*)(22)所述的插值计算单元的输入端连接展开计算单元的输出端，所述的插值计算单元的输出端连接图像输出模块。

更进一步，图像展开处理模块还包括：图像增强单元，用于对图像输出单元输出的象素均衡化，计算式为：

$>>S>>(>>r>k>>)>>=>T>>(>>r>k>>)>>=>>1>N>\underset{}{\overset{}{}}$

上式中，变换函数为灰度级累积分布函数T(r)，设原始图像的灰度级为r_k，S(r)为变换后图像的灰度分布函数，N为图像中的象素总数，N(r_i)为图像中灰度级为r_i的象素总数。

所述的图像预处理模块包括：图像滤波单元，用于采用二维Gabor滤波器对圆形全方位图像进行滤波；图像质量判断单元，用于采用二维FFT变换计算频域高频能量，并比较所得的高频能量值与预设的下限值，在高频能量值大于下限值时选择性地输出全方位图像。

所述的设备还包括嵌入式系统，本发明中采用的是嵌入式arm9硬件平台作为视频服务器，该处理器内部集成了ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器，资源丰富，带独立的16KB的指令Cache和16KB数据Cache、LCD控制器、RAM控制器、NAND闪存控制器、3路UART、4路DMA、4路带PWM的Timer、并行I/O口、8路10位ADC、Touch Screen接口、I2C接口、I2S接口、2个USB接口控制器、2路SPI，主频最高可达203MHz。在处理器丰富资源的基础上，还进行了相关的配置和扩展，平台配置了16MB 16位的Flash和64MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9000E扩展了一个网口，另外引出了一个HOST USB接口。通过在USB接口上外接一个带USB口的摄像头，将采集到的视频图像数据放入输入缓冲区中。然后，或者保存成文件的形式，或者运行移植到平台上的图像处理程序，对缓冲的图像数据直接进行相关处理，该系统具有高性能、低成本、低功耗等优点。

视频服务器的架构如图11所示，视频服务器通过不断读取摄像头拍摄到的场景图像信息，接着要完成以下四种功能：(1)直接在显示终端显示；(2)存储图片信息到SD卡中，方便用户进行现场数据的携带；(3)通过有线网络与远程主机进行Socket通讯，在远程主机上可以进行视频分析与处理；(4)通过无线网络传输场景信息到手机上，方便用户随时随地查看现场信息。

所述的黑色圆锥状体是用来防止光饱和的，在成像平面上有一个黑色圆形，该黑色圆形的圆心就是全方位图像的展开中心点，全方位图像中心定位是为了减少在展开过程中不同心而造成的图像失真，利用全方位图像中心定位的算法，可以检测拍到的一幅图像中迅速找到全方位图像的展开中心点，而不需要人工干预，这对于全方位摄像装置的实用化有十分重要的意义。

本专利中采用Daugman的圆模板匹配法进行全方位图像的展开中心点的定位。在拍摄获取的全方位图像中，灰度分布存在着一定的差异，一般而言全方位展开部分比圆锥体反射部分亮。然后根据全方位的形状是圆环形的情况，利用圆形检测匹配器的方法分割全方位，其数学方程为：

其中： $>>>G>\sigma >>>(>r>)>>=>>(>1>/>>2>\pi \sigma >>)>>>e>>->>(>>>(>r>->>r>0>>)>>2>>/>2>>\sigma >2>>)>>>>,>>s>I(x*，y*)为图像的象素；r为圆周的半径；G为对原图像进行平滑的高斯模板。公式(24)的物理意义是，查找随着半径r变化相应圆周上象素平均值变化最大的值所对应的(r，x*$₀，y^*₀)，以此来确定全方位图像的展开中心点和圆锥体反射部分的边缘。卷积用来对图像进行平滑，消除区域边缘中噪声的影响，平滑模板的大小与定位的精度有关。为了方便公式(24)的离散化实现，利用卷积性质，把公式(24)转化为：

其中： $>>>>\partial >>G>\sigma >>>(>r>)>>>>\partial >r>>>\approx >>G>\sigma >>>(>n>)>>=>>1>\Delta r>>>G>\sigma >>>(>n\Delta r>)>>->>1>\Delta r>>>G>\sigma >>>(>>(>n>->1>)>>\Delta r>)>>->->->>(>26>)>>>s>$

对公式(25)进行离散化，用累加和∑来代替卷积和曲线积分，转换为：

$>>>max>>(>r>,>>>x>*>>0>>,>>>y>*>>0>>)>>>|>>1>\Delta r>\underset{}{\underset{}{}}$

其中：G_σ(r)＝G_σ((n-k)Δr)-G_σ((n-k-1)Δr)       (28)

$>\underset{}{}$

Δr表示半径搜索的步长，Δβ表示沿着圆弧分隔的角度的步长。也可以对式(14)进行改进，使得能更好的定位全方位内边缘：

其中r′略小于r，它们之间的距离是一定的，且r′随着r变化；λ为预设的值，防止分母为0。式(30)利用了这样一个事实，即圆锥体反射部分的灰度分布总是均匀的。因此，当搜索的圆弧与圆锥体反射部分的边缘很好匹配时，式(30)的分母非常小，因而式(30)会有一个突变值，这个突变值的位置就是全方位图像的展开中心点的位置。

实施例2

参照图5、图6、图7、图11，本实施例为上固定式水平方向无形变全方位视觉装置：所述的折反射镜为水平方向无形变的折反射透镜，摄像头的投影中心C在水平场景上方距离水平场景h处，折反射透镜的顶点在投影中心上方，距离投影中心zo处，以摄像头投影中心为坐标原点建立坐标系，折反射透镜的面形用z(X)函数表示，在像平面内距离像中心点ρ的像素q接受了来自水平场景O点，距离Z轴d，在折反射透镜M点反射的光线，水平场景无畸变要求场景物点的水平坐标与相应像点的坐标成线性关系；

由式(8)、(9)、(10)和初始条件，解微分方程得到折反射透镜面形的数字解，系统外形尺寸指反射镜离摄像头的距离Ho和反射镜的口径D，根据应用要求选择合适的摄像头，标定出Rmin，透镜的焦距f确定折反射透镜离摄像头的距离Ho，由式(1)计算出折反射透镜的口径Do：

d(ρ)＝αρ                    (1)

式(1)中，ρ是与反射镜的面形中心点的距离，α为成像系统的放大率。

设折反射透镜在M点的法线与Z轴的夹角为γ，入射光线与Z轴的夹角为Φ，反射光线与Z轴的夹角为θ；

$>>tg>>(>x>)>>=>>>d>>(>x>)>>->x>>>z>>(>x>)>>->h>>>->->->>(>2>)>>>s>$

$>>tg\gamma >=>>>dz>>(>x>)>>>dx>>->->->>(>3>)>>>s>$

$>>tg>>(>2>\gamma >)>>=>>>2>>>dz>>(>x>)>>>dx>>>>1>->>>>d>2>>z>>(>x>)>>>>d>>x>2>>>>>>->->->>(>4>)>>>s>$

由反射定律：

2γ＝φ-θ                   (6)

∴ $>>tg>>(>2>\gamma >)>>=>tg>>(>\phi >->\theta >)>>=>>>tg\phi >->tg\theta >>>1>+>tg\phi tg\theta >>>>s>$

由式(2)、(4)、(5)和(6)得到微分方程(7)

$>>>>>d>2>>z>>(>x>)>>>>d>>x>2>>>>+>2>k>>>dz>>(>x>)>>>dx>>->1>=>0>->->->>(>7>)>>>s>$

式中； $>>k>=>>>z>>(>x>)>>[>z>>(>x>)>>->h>]>+>x>[>d>>(>x>)>>->x>]>>>z>>(>x>)>>[>d>>(>x>)>>->x>]>+>x>[>z>>(>x>)>>->h>]>>>->->->>(>8>)>>>s>$

由式(7)得到微分方程(9)

$>>>>dz>>(>x>)>>>dx>>+>k>->>>k>2>>+>1>>=>0>->->->>(>9>)>>>s>$

由式(1)、(5)得到式(10)

$>>d>>(>x>)>>=>>afx>>z>>(>x>)>>>>->->->>(>10>)>>>s>根据应用所要求的高度方向的视场确定系统参数af，$

由式(1)、(2)和(5)得到式(11)，将z(x)≈z₀；

$>>tg\phi >=>>>>(>af>->>z>0>>)>>>\rho >f>>>>>z>0>>->h>>>->->->>(>11>)>>>s>$

在像平面以像中心点为圆心的最大圆周处 $>>\rho >=>R>min>\to >>\omega >max>>=>>>R>min>>f>>>s>对应的视场为фmax，得到式(12)；$

$>>>\rho >f>>=>>>>(>>z>0>>->h>)>>tg>>\phi >max>>>>\omega >max>>>+>>z>0>>->->->>(>12>)>>>s>$

设光源在摄像头投影中心，在像平面内等间距的选取像素点，通过像素点的光线，经折反射透镜反射后与水平面相交，若交点是等间距的，判定折反射透镜为水平场景无畸变。

其余结构和工作原理与实施例1相同。

实施例3

参照图1、图2、图3、图4、图8、图9、图10、图11，一种具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置，该装置为下固定式全方位视觉装置，包括直向垂下的折反射镜1、透明圆筒体3、面向上的摄像头、安装支架9，所述的折反射镜1位于透明圆筒体3的上部，所述的摄像头位于透明圆筒体3的下部，所述的圆筒体3的下端与安装支架9固定连接，在折反射镜1和摄像头之间设有直径逐渐变小的黑色圆锥状体2，所述圆锥状体2固定在折反射镜1的中部，所述的折反射镜1、圆锥状体2以及摄像头3的镜头的中心位置在同一中心轴上，所述的摄像头3的输出连接用于图像处理的微处理器6。所述的摄像头包括聚光透镜4和CCD构成的摄像单元5。所述的微处理器6连接存储单元8和显示器7。

下固定式双曲面型全方位视觉装置的方案：所述的折反射镜为双曲面镜，所述的摄像头包括聚光透镜和摄像单元，所述的摄像单元位于所述双曲面镜的虚焦点位置；所述双曲面镜构成的光学系统由下面5个等式表示；

((X²+Y²)/a²)-(z²/b²)＝-1(z＞0)                   (13)

$>>c>=>>>a>2>>+>>b>2>>>->->->>(>14>)>>>s>$

β＝tan^-1(Y/X)                                (15)

α＝tan^-1[(b²+c²)sinγ-2bc]/(b²+c²)cosγ     (16)

$>>\gamma >=>>tan>>->1>>>[>f>/>>>(>>X>2>>+>>Y>2>>)>>>]>->->->>(>17>)>>>s>$

上式中，X，Y，Z表示空间坐标，c表示双曲面镜的焦点，2c表示两个焦点之间的距离，a，b分别是双曲面镜的实轴和虚轴的长度，β表示入射光线在XY平面上的夹角-方位角，α表示入射光线在XZ平面上的夹角-俯角，f表示成像平面到双曲面镜的虚焦点的距离。

本实施例的双曲面型全方位视觉装置的成像原理、图像展开过程与实施例1相同。

本实施例的下固定式水平方向无形变全方位视觉装置的成像原理、图像展开过程与实施例2相同。

对于全方位视觉装置根据安装固定条件不同可分为上固定式与下固定式两种类型。由于电源以及与感光器件的连线原因，上固定式全方位视觉装置最好是从上部引线，而下固定式全方位视觉装置又希望能从下部引线，这样能避免由于引线造成影响全方位视觉的光路。附图2和附图11为下固定式全方位视觉装置的结构示意图，其引线是从全方位视觉装置的下部引出的；附图5和附图6为上固定式全方位视觉装置的结构示意图，其引线是从全方位视觉装置的上部引出的，为了要达到这个目的，需要增加一个平面反射镜面，如图6所示；由于增加了一个平面反射镜面，要求从曲线面镜折射来到达平面反射镜面的光线基本上能成为一种近似平行光。

实施例4

本实施例的光学部分、基本原理与实施例1基本相同，不同之处在于将灯具与全方位视觉装置设计成一体化，只要在设计过程中保证灯具不会对全方位视觉传感器的监控视野不受干扰，并且灯具所发出的光线不能直接照射到全方位视觉传感器，全方位视觉传感器与灯具部分的连接可以从全方位视觉传感器的上下固定座上用螺纹进行连接，就是灯具的支撑架用螺钉固定在全方位视觉传感器的上下固定座上。

实施例5

本实施例的视频服务器部分、基本原理与实施例1基本相同，不同之处在于将视频服务器中安装各种应用软件。