網絡攝像機之春防技術：鏡頭發展與選用

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。除了傳統的交通領域，其他如城市監控等新興行業應用也將高清系統列為首選。面對各大安防廠商琳瑯滿目的產品，用戶如何來選擇適合自己的鏡頭？

鏡頭技術的發展

從鏡頭再到機芯，國內機芯廠商取得研發成果之前，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秀民族安防企業，堅持不斷創新，從主控板、鏡頭、光學設計及生產已實現了完全的自主研發、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，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)等技術呈現出明顯的整體優勢，已具備了全功能、高性價比、小體積型變焦鏡頭研發和生產能力。

國內光學技術已經取得很大發展，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和生產，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，可以自行開發出符合國內安防企業所需的機芯方案，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需求，開發了三種不同領域的控制板卡方案：EFFIO-E(經濟)、EFFIO-S(標準)、EFFIO-P(專業)。

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，且比標清系統的清晰度已經得到了大幅提升。但很多系統會出現畫面模糊，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500萬像素對應的產品，而個別優秀廠商已經做到了1000萬像素對應。那么在選擇鏡頭時要根據攝像機的最高分辨率來選擇相同或高于其像素的鏡頭產品。例如交通常用的200萬像素的抓拍CCD攝像機，就應該根據實際應用環境選擇25mm或35mm對應200萬像素的產品。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200萬以上對應的產品才是首選。當然，更高清晰度的產品應該選擇更高像素的鏡頭，例如300萬、500萬對應的產品。

根據攝像機應用選擇功能相符的產品

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境，例如配合激光燈，對遠距離目標監控，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。通過網絡傳輸后，在監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，網絡傳輸也會延時，監控中心解碼過程也會制造延時，因此，經過設備越多、轉發次數越多，延時也就越長，這些延時疊加在一起，將嚴重影響監控人員的操作。對于定焦的產品，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，則帶來了使用的尷尬。一方面是高清的系統，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，使得監控人員在單位時間內可以瀏覽更多的畫面，從而提高了監控系統的效果。

隨著高清攝像機的普及，越來越多的系統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品差異越來越小。未來的趨勢將是產品的大融合，高清產品將逐漸替代現有的標清產品，成為市場的主流。