網(wǎng)絡攝像機之春防技術：鏡頭發(fā)展與選用

隨著近幾年百萬像素攝像機的普及，相對應的，百萬像素鏡頭的需求也隨之增長。除了傳統(tǒng)的交通領域，其他如城市監(jiān)控等新興行業(yè)應用也將高清系統(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？

鏡頭技術的發(fā)展

從鏡頭再到機芯，國內機芯廠商取得研發(fā)成果之前，機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等關鍵元件又被SONY或美國等其他國家跨國集團所獨占，而高端自動對焦的算法和高端夜視補光等核心技術在國內仍屬空白。就機芯而言，關鍵技術在鏡頭、自動對焦、成像器件三方面。而面對如此境況，眾多有實力的國內優(yōu)秀民族安防企業(yè)，堅持不斷創(chuàng)新，從主控板、鏡頭、光學設計及生產(chǎn)已實現(xiàn)了完全的自主研發(fā)、自主完成。

自動變倍聚焦鏡頭

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

國內光學技術已經(jīng)取得很大發(fā)展，以深圳某國內鏡頭制造商為例，其光學技術特點鮮明，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擁有高解像度和高對比度，視場角達到60°～2.7°。

光電圖像處理主控板

目前國內機芯方案仍沒有達到高度自主研發(fā)和生產(chǎn)，對國外主要零配件的依賴性還較強。但國內廠家通過不同方案的選用，可以自行開發(fā)出符合國內安防企業(yè)所需的機芯方案，如國內某機芯廠家，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)了三種不同領域的控制板卡方案：EFFIO-E(經(jīng)濟)、EFFIO-S(標準)、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及優(yōu)勢，但是我們在選擇百萬像素鏡頭時應需要注意哪些問題？

清晰度對應

高清攝像機剛剛進入市場，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太高。而高清攝像機配置標清的鏡頭，效果還可以，且比標清系統(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，對此進行調試也無法達到滿意效果。隨著200萬、300萬、500萬攝像機進入市場，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、200萬像素對應、300萬像素對應，高端的有500萬像素對應的產(chǎn)品，而個別優(yōu)秀廠商已經(jīng)做到了1000萬像素對應。那么在選擇鏡頭時要根據(jù)攝像機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，就應該根據(jù)實際應用環(huán)境選擇25mm或35mm對應200萬像素的產(chǎn)品。目前常見的電動變焦鏡頭的清晰度一般在130萬像素對應，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，應該選擇對應其清晰度的高清電動變焦鏡頭，那么200萬以上對應的產(chǎn)品才是首選。當然，更高清晰度的產(chǎn)品應該選擇更高像素的鏡頭，例如300萬、500萬對應的產(chǎn)品。

根據(jù)攝像機應用選擇功能相符的產(chǎn)品

某些項目攝像機在使用過程中需要配合紅外補光燈，那么應該使用具備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，對遠距離目標監(jiān)控，就要保證非可見光波長在900um時依然能夠達到60%以上的透射率。

利用自動聚焦功能鏡頭解決延時問題

目前市場上大部分高清攝像機均采用IP方式輸出，即在攝像機內部即完成編碼。通過網(wǎng)絡傳輸后，在監(jiān)控中心需要解碼才能顯示在屏幕上。大家都知道，攝像機在編碼過程中會造成延時，同樣的，網(wǎng)絡傳輸也會延時，監(jiān)控中心解碼過程也會制造延時，因此，經(jīng)過設備越多、轉發(fā)次數(shù)越多，延時也就越長，這些延時疊加在一起，將嚴重影響監(jiān)控人員的操作。對于定焦的產(chǎn)品，這部分延時相對影響較小。而對于采用電動變焦鏡頭的系統(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疊加，就會造成畫面總是聚焦不清楚，或者是聚焦時間過長，無法迅速捕捉到目標。在這種情況下就要選擇具備自動聚焦功能的產(chǎn)品。采用自動聚集鏡頭，在前端就自動完成了聚焦過程，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，延長了電機使用壽命;2、由于畫面始終清晰，攝像機在編碼時就可以有更高效率和更高的壓縮比，降低了傳輸和存儲的資源占用;3、縮短了目標捕捉時間，使得監(jiān)控人員在單位時間內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、自動聚焦等功能在高清鏡頭中的應用，使得高清電動變焦鏡頭與標清的產(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)有的標清產(chǎn)品，成為市場的主流。