多路全景拼接监控方案
单摄像头视野有限:广域监控如何一张图看完
一个摄像头的监控范围有限,但客户要监控的区域往往很广。在巡检、安防等应用场景中,客户需要将多个摄像头的画面拼接成一个整体画面,实现集中分析和集中显示——这正是飞凌 RV1126B 全景拼接方案要解决的问题。
以高压线路杆上监测为例,杆上约六米多高的位置需要监控线路上是否有塑料袋、鸟巢、冰等异物,以及远处是否有山火、滑坡等隐患,但 一个摄像头只能看到一部分,给省调、地调上传的数据并不完整。借助全景拼接技术,可将 360° 范围内的图像拼接成一张完整图片并上传,调度中心查看时呈现为一个完整图像。类似地,楼宇长距离覆盖、矿车巡检、船舶监控等场景同样面临"单摄看不全、多路难集中"的问题。
单摄视野有限
普通摄像头视角范围有限,一个摄像头只能覆盖一部分区域,广域场景无法完整呈现,需要多路画面拼接成整体。
上报数据不全
高压线路杆上等场景中,单路画面无法覆盖 360° 范围,上传至省调、地调的数据不完整,影响集中研判。
多路难集中
多路独立画面分散在多个屏幕上,缺乏统一视图;拼接成一张完整图像后,才能实现集中分析与集中显示。
方案架构:鱼眼采集 → TP2855 转接 → RV1126B 硬件拼接
方案以鱼眼摄像头扩大单路视角,通过 TP2855 转换芯片将四路高清信号转换为一路 MIPI 信号接入 RV1126B;矫正与拼接均由芯片内专用硬件加速单元完成,不占用 CPU,拼接完成后即可叠加 AI 智能识别。
RV1126B 多路全景拼接终端四路鱼眼采集 · 硬件矫正拼接 · 拼接后 AI 识别
方案概述:多路鱼眼摄像头采集画面,经 TP2855 转换芯片将 HD 信号转换为 MIPI 信号接入 RV1126B;芯片内专用硬件加速单元先完成图像矫正(消除鱼眼弯曲效应),再进行图像拼接形成完整画面,全程不占用 CPU;拼接完成后可叠加 NPU 智能识别,识别到火灾、异物等异常情况时立即报警。
架构特点:RV1126B 提供两路 MIPI CSI 接口,每路通过 TP2855 转换芯片将 4 路 HD 信号合为一路 MIPI 接入,双路最大可支持 8 路 HD 摄像头;矫正、拼接由专用硬件加速单元完成,demo 实测 CPU 占用仅 20%~30%。拼接形态灵活,可支持两路 180° 拼接、四路 360° 拼接乃至五路 360° 拼接。
适用场景:矿车自动化巡检、楼宇长距离全景覆盖、高压线路杆上 360° 监测、船舶全景监控、运输船舱红外监测等巡检与安防场景。
两种拼接形态:水平全景拼接与鸟瞰环视拼接
全景拼接一般有两种形态,视角方向与应用环境不同:一种像手机相册里的全景照片,围绕一圈水平拼接,叫全景拼接;另一种像汽车倒车时的 360° 影像,从上往下看,也叫鸟瞰拼接。两者应用场景各有侧重。
| 拼接形态 | 视角方向 | 直观示例 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 全景拼接(水平) | 水平方向,围绕一圈拼接 | 手机相册中的全景照片 | 水平角度的大范围拼接,如楼宇全景、高压线路 360° 监测、船舶全景监控 |
| 环式拼接(鸟瞰) | 垂直方向,从上往下看 | 汽车倒车时的 360° 影像 | 车辆周边环视,如汽车 360° 影像、矿车巡检环视,应用较多 |
注:两种形态的拼接能力基于同一套方案底座,差异在摄像头安装方式与视角方向。
水平全景拼接:大范围长距离
围绕一圈水平展开,适合长距离、大范围的监测区域,如高压线路杆上 360° 全景、船舶全船覆盖、楼宇全景,多路画面拼成一张完整图片。
鸟瞰环视拼接:车辆周边
从上往下看,适合车辆与移动设备周边环视,如矿车巡检 360° 环视、汽车倒车 360° 影像,周边环境一览无余。
五大核心能力:看得全、拼得准、认得清、省得下
方案围绕广域监控的真实需求,构建鱼眼广角采集、硬件矫正拼接、灵活拼接组合、拼接后 AI 识别与场景化定制五大核心能力,一套 RV1126B 底座覆盖多种巡检安防场景。
鱼眼广角采集,单路视角更大
普通摄像头视角范围有限,鱼眼摄像头将正常图像压缩为鱼眼视角,以扩大单路覆盖范围,用更少的路数覆盖更广的区域。
硬件矫正拼接,不占用 CPU
矫正采用 FEC 硬件加速单元,拼接采用 AVSP 硬件加速单元,消除鱼眼弯曲、合成完整画面全程不占 CPU,demo 中 CPU 使用率仅 20%~30%。
灵活拼接组合,按场景配置
支持两个摄像头 180° 拼接、四个摄像头 360° 拼接、五个摄像头 360° 拼接等灵活组合;摄像头角度需有一定重合,避免拼接处出现黑边。
拼接后 AI 识别,异常即报警
拼接完成后叠加 NPU 智能识别,demo 实测在 1 GB 内存核心板下约 60% NPU 占用即可支撑 23fps 识别,识别到火灾、异物等异常情况时立刻报警。
场景化定制,按需配置镜头
客户可按需选择鱼眼或非鱼眼镜头,需要红外夜视的也可配置带红外的 HD 摄像头,舱内温度、烟雾等特殊监测需求同样可定制实现。
Demo 实测性能
方案 demo 已在 RV1126B 平台实际运行验证:矫正与拼接全程硬件加速,CPU 占用低,NPU 支撑拼接后的实时 AI 识别,整机资源占用留有充足余量。
| 性能指标 | 实测数值 | 说明 |
|---|---|---|
| AI 识别帧率 | 23fps | 拼接完成后每秒可识别 20 多张图像 |
| NPU 使用率 | 约 60% | 基于 1 GB 内存核心板实测,支撑 23fps 端侧智能识别 |
| RGA 图像加速单元 | 约 80% | 图像加速单元参与处理 |
| CPU 使用率 | 20%~30% | 矫正、拼接由硬件完成,CPU 占用低 |
| 内存占用 | 约 27% | 以系统内存为主 |
注:以上为方案 demo 实测数据,具体数值随拼接路数、分辨率与识别模型不同而变化;上述 NPU 占比基于 1 GB 内存核心板实测。RV1126B 提供两路 MIPI CSI 接口,每路经 TP2855 转换芯片可扩展接入 4 路 HD 信号,最大支持 8 路 HD 摄像头。
硬件加速省 CPU
矫正、拼接均不使用 CPU,而是采用专门硬件加速单元,demo CPU 使用率仅 20%~30%,为上层业务留足算力空间。
方案可二次开发
镜头选择(鱼眼/非鱼眼/红外夜视)、拼接路数与 AI 识别算法均可按客户需求定制,配合飞凌核心板形态灵活落地。
落地案例与行业扩展
全景拼接方案已在一批真实客户场景中推进落地,覆盖矿区、楼宇、电力、船舶与新能源运输等方向,拼接路数与摄像头形态按现场需求灵活配置。
矿车自动化巡检
矿区巡检车搭载全景拼接系统,巡检一圈后 360° 画面全部收录并存储;可部署 AI 算法,识别到火灾或异常情况时立刻报警。
高压线路杆上监测
杆上约六米多高,监测塑料袋、鸟巢、冰、山火、滑坡等;360° 图像拼接成一张完整图片上传国网,省调、地调查看时呈现完整图像。
船舶全景监控
船身约 160 米的客户项目,规划约 12 个摄像头做船上拼接监控;考虑船身长度与椭圆形状,整体监测距离预计达四五百米。
运输船舱红外监测
运输汽车船舱内设有约 60 平方米房间,安装红外成像摄像头,实时监测新能源汽车舱内的温度与烟雾情况。
楼宇长距全景覆盖
旧楼到新楼长距离场景,单个摄像头拍不全,四个摄像头拼接成全景效果,新楼旧楼都能拍摄清楚,实现集中显示。
更多巡检安防场景
适用场景偏视频监控居多,客户可按需选择鱼眼或非鱼眼镜头、红外夜视等配置,六路乃至更多路数的拼接能力均可扩展。
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