網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)之春防技術(shù)：鏡頭發(fā)展與選用

隨著近幾年百萬像素?cái)z像機(jī)的普及，相對應(yīng)的，百萬像素鏡頭的需求也隨之增長。除了傳統(tǒng)的交通領(lǐng)域，其他如城市監(jiān)控等新興行業(yè)應(yīng)用也將高清系統(tǒng)列為首選。面對各大安防廠商琳瑯滿目的產(chǎn)品，用戶如何來選擇適合自己的鏡頭？

鏡頭技術(shù)的發(fā)展

從鏡頭再到機(jī)芯，國內(nèi)機(jī)芯廠商取得研發(fā)成果之前，機(jī)芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韓國LG、三星、CNB等掌控;占機(jī)芯成本一半的鏡頭又被日本長野、騰龍、佳能等企業(yè)所壟斷;CCD、CMOS等關(guān)鍵元件又被SONY或美國等其他國家跨國集團(tuán)所獨(dú)占，而高端自動(dòng)對焦的算法和高端夜視補(bǔ)光等核心技術(shù)在國內(nèi)仍屬空白。就機(jī)芯而言，關(guān)鍵技術(shù)在鏡頭、自動(dòng)對焦、成像器件三方面。而面對如此境況，眾多有實(shí)力的國內(nèi)優(yōu)秀民族安防企業(yè)，堅(jiān)持不斷創(chuàng)新，從主控板、鏡頭、光學(xué)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)了完全的自主研發(fā)、自主完成。

自動(dòng)變倍聚焦鏡頭

在自動(dòng)變倍聚焦鏡頭方面，全世界仍是以日本騰龍、長野和佳能為主要廠家。此外，國內(nèi)深圳有鏡頭制造商通過自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，逐漸迎頭趕上也取得了技術(shù)上重大突破。該廠商的鏡頭技術(shù)，如自動(dòng)光圈、IR-CUT切換、多層鍍膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技術(shù)呈現(xiàn)出明顯的整體優(yōu)勢，已具備了全功能、高性價(jià)比、小體積型變焦鏡頭研發(fā)和生產(chǎn)能力。

國內(nèi)光學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得很大發(fā)展，以深圳某國內(nèi)鏡頭制造商為例，其光學(xué)技術(shù)特點(diǎn)鮮明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面鏡片，有效抑制高級球差色差，并確保中心和周邊軸向和法向同時(shí)擁有高解像度和高對比度，視場角達(dá)到60°～2.7°。

光電圖像處理主控板

目前國內(nèi)機(jī)芯方案仍沒有達(dá)到高度自主研發(fā)和生產(chǎn)，對國外主要零配件的依賴性還較強(qiáng)。但國內(nèi)廠家通過不同方案的選用，可以自行開發(fā)出符合國內(nèi)安防企業(yè)所需的機(jī)芯方案，如國內(nèi)某機(jī)芯廠家，其主要采用SONY和SHARP方案;為了滿足不同客戶和行業(yè)需求，開發(fā)了三種不同領(lǐng)域的控制板卡方案：EFFIO-E(經(jīng)濟(jì))、EFFIO-S(標(biāo)準(zhǔn))、EFFIO-P(專業(yè))。

高清鏡頭的選用

相對普通鏡頭，百萬像素鏡頭具有無可比擬的特點(diǎn)及優(yōu)勢，但是我們在選擇百萬像素鏡頭時(shí)應(yīng)需要注意哪些問題？

清晰度對應(yīng)

高清攝像機(jī)剛剛進(jìn)入市場，清晰度往往在100萬像素左右，用戶往往覺得百萬像素鏡頭造價(jià)太高。而高清攝像機(jī)配置標(biāo)清的鏡頭，效果還可以，且比標(biāo)清系統(tǒng)的清晰度已經(jīng)得到了大幅提升。但很多系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)畫面模糊，尤其是畫面中心清晰，邊緣模糊的情況，對此進(jìn)行調(diào)試也無法達(dá)到滿意效果。隨著200萬、300萬、500萬攝像機(jī)進(jìn)入市場，用戶對百萬像素鏡頭也逐漸了解，開始理性地根據(jù)攝像機(jī)選擇合適的鏡頭。

百萬像素鏡頭從清晰度劃分，常見的有130萬像素對應(yīng)、200萬像素對應(yīng)、300萬像素對應(yīng)，高端的有500萬像素對應(yīng)的產(chǎn)品，而個(gè)別優(yōu)秀廠商已經(jīng)做到了1000萬像素對應(yīng)。那么在選擇鏡頭時(shí)要根據(jù)攝像機(jī)的最高分辨率來選擇相同或高于其像素的鏡頭產(chǎn)品。例如交通常用的200萬像素的抓拍CCD攝像機(jī)，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境選擇25mm或35mm對應(yīng)200萬像素的產(chǎn)品。目前常見的電動(dòng)變焦鏡頭的清晰度一般在130萬像素對應(yīng)，而長焦、高清鏡頭的需求是多樣的。針對200萬以上高清攝像機(jī)，應(yīng)該選擇對應(yīng)其清晰度的高清電動(dòng)變焦鏡頭，那么200萬以上對應(yīng)的產(chǎn)品才是首選。當(dāng)然，更高清晰度的產(chǎn)品應(yīng)該選擇更高像素的鏡頭，例如300萬、500萬對應(yīng)的產(chǎn)品。

根據(jù)攝像機(jī)應(yīng)用選擇功能相符的產(chǎn)品

某些項(xiàng)目攝像機(jī)在使用過程中需要配合紅外補(bǔ)光燈，那么應(yīng)該使用具備IR功能的鏡頭，這樣，在夜晚也能得到更加明亮的畫面，同時(shí)也降低夜晚虛焦的問題。而對于較為苛刻的環(huán)境，例如配合激光燈，對遠(yuǎn)距離目標(biāo)監(jiān)控，就要保證非可見光波長在900um時(shí)依然能夠達(dá)到60%以上的透射率。

利用自動(dòng)聚焦功能鏡頭解決延時(shí)問題

目前市場上大部分高清攝像機(jī)均采用IP方式輸出，即在攝像機(jī)內(nèi)部即完成編碼。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，在監(jiān)控中心需要解碼才能顯示在屏幕上。大家都知道，攝像機(jī)在編碼過程中會(huì)造成延時(shí)，同樣的，網(wǎng)絡(luò)傳輸也會(huì)延時(shí)，監(jiān)控中心解碼過程也會(huì)制造延時(shí)，因此，經(jīng)過設(shè)備越多、轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)越多，延時(shí)也就越長，這些延時(shí)疊加在一起，將嚴(yán)重影響監(jiān)控人員的操作。對于定焦的產(chǎn)品，這部分延時(shí)相對影響較小。而對于采用電動(dòng)變焦鏡頭的系統(tǒng)，則帶來了使用的尷尬。一方面是高清的系統(tǒng)，一方面是由于上面提到的延時(shí)疊加，就會(huì)造成畫面總是聚焦不清楚，或者是聚焦時(shí)間過長，無法迅速捕捉到目標(biāo)。在這種情況下就要選擇具備自動(dòng)聚焦功能的產(chǎn)品。采用自動(dòng)聚集鏡頭，在前端就自動(dòng)完成了聚焦過程，使得傳輸回中心的畫面始終是清晰的，可以給高清系統(tǒng)帶來如下好處：1、減少操作人員對鏡頭的聚焦操作，延長了電機(jī)使用壽命;2、由于畫面始終清晰，攝像機(jī)在編碼時(shí)就可以有更高效率和更高的壓縮比，降低了傳輸和存儲(chǔ)的資源占用;3、縮短了目標(biāo)捕捉時(shí)間，使得監(jiān)控人員在單位時(shí)間內(nèi)可以瀏覽更多的畫面，從而提高了監(jiān)控系統(tǒng)的效果。

隨著高清攝像機(jī)的普及，越來越多的系統(tǒng)需要高清鏡頭的接入。各大鏡頭廠商均推出了不同焦距段的高清產(chǎn)品，給用戶提供了更多的選擇。隨著ED鏡片、自動(dòng)聚焦等功能在高清鏡頭中的應(yīng)用，使得高清電動(dòng)變焦鏡頭與標(biāo)清的產(chǎn)品差異越來越小。未來的趨勢將是產(chǎn)品的大融合，高清產(chǎn)品將逐漸替代現(xiàn)有的標(biāo)清產(chǎn)品，成為市場的主流。