目前业内全景摄像机的实现方式主要有两种，一种是采用鱼眼镜头，在吸顶安装时实现360度全景监控，或通过壁装实现180度范围的全景监控;另一种是采用多镜头拼接实现360度的监控，以下主要介绍单镜头全景摄像机。
全景摄像机zui重要的组成部分是全景鱼眼镜头、高分辨率图像传感器和一个集成在摄像机内部的图像修正软件。通过鱼眼镜头，全景摄像机具有一个半球形的视野（全景环视），并将其映影在高分辨率的图像传感器上。
一台吸顶安装的摄像机具有的半球形视野能覆盖整个房间。在此半球形视野内，边缘区域的图像失真得特别厉害。为了按普通人眼视觉习惯正常显示图像，各图像区域通过智能图像修正软件进行相应矫正。通过放大或移动半球视野内的图像区域，能产生一个类似云台摄像机的效果，而实现这一切不需要任何机械活动部件，而是采用虚拟PTZ。
同时获得多个图像区：全景环视的图像失真矫正亦可对多个图像区进行，这样，与机械PTZ摄像机不同，全景摄像机能同时观察和摄录多个不同的区域。
隐秘，免维护：鱼眼摄像机只有一个镜头，看起来非常不显眼，该摄像机通常情况下面向整个房间，而不是单独对准某一个物体。由于没有机械移动部件，全景摄像机不会发生任何磨损，当转变方向观察另一个图像区域时，也不会发出任何噪音。而且全景视野降低了摄像机的需用量。
如果把半球状失真的全景环视图像按人眼的一般透视习惯展开成类似广角镜头拍摄的180°宽屏图像，那么一台安装在墙面的摄像机能从其左侧墙面观察到右侧墙面，实现整体空间的无缝观察。与普通摄像机相比，整体观察效果更佳，而所需的摄像机用量更少。一台吸顶安装的摄像机以双分屏模式提供的2个对称的180°环景图像也可显示整个空间。
一般来说，焦距越短，视角越大，而视角越大，因光学原理产生的变形也就越强烈。为了达到水平360度，垂直180度的超大视角，鱼眼镜头允许桶形畸变合理存在，除了画面中心的景物保持不变，其它本应水平或垂直的景物都发生了相应的变化。为了把畸变后的图像转化为适合于人眼观看的正常图像，需要进行图像修正等处理，其中包括进行事后和实时的录像矫正。
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