网络摄像机之春防技术：镜头发展与选用

随着近几年百万像素摄像机的普及，相对应的，百万像素镜头的需求也随之增长。除了传统的交通领域，其他如城市监控等新兴行业应用也将高清系统列为首选。面对各大安防厂商琳琅满目的产品，用户如何来选择适合自己的镜头？

镜头技术的发展

从镜头再到机芯，国内机芯厂商取得研发成果之前，机芯的大半江山都被日本索尼、日立、三洋和韩国LG、三星、CNB等掌控;占机芯成本一半的镜头又被日本长野、腾龙、佳能等企业所垄断;CCD、CMOS等关键元件又被SONY或美国等其他国家跨国集团所独占，而高端自动对焦的算法和高端夜视补光等核心技术在国内仍属空白。就机芯而言，关键技术在镜头、自动对焦、成像器件三方面。而面对如此境况，众多有实力的国内优秀民族安防企业，坚持不断创新，从主控板、镜头、光学设计及生产已实现了完全的自主研发、自主完成。

自动变倍聚焦镜头

在自动变倍聚焦镜头方面，全世界仍是以日本腾龙、长野和佳能为主要厂家。此外，国内深圳有镜头制造商通过自己设计和生产，逐渐迎头赶上也取得了技术上重大突破。该厂商的镜头技术，如自动光圈、IR-CUT切换、多层镀膜、非球面、低色散、大光圈(光圈值F1.6-F3.2)等技术呈现出明显的整体优势，已具备了全功能、高性价比、小体积型变焦镜头研发和生产能力。

国内光学技术已经取得很大发展，以深圳某国内镜头制造商为例，其光学技术特点鲜明，采用了高折射率、低色散材料和多枚非球面镜片，有效抑制高级球差色差，并确保中心和周边轴向和法向同时拥有高解像度和高对比度，视场角达到60°～2.7°。

光电图像处理主控板

目前国内机芯方案仍没有达到高度自主研发和生产，对国外主要零配件的依赖性还较强。但国内厂家通过不同方案的选用，可以自行开发出符合国内安防企业所需的机芯方案，如国内某机芯厂家，其主要采用SONY和SHARP方案;为了满足不同客户和行业需求，开发了三种不同领域的控制板卡方案：EFFIO-E(经济)、EFFIO-S(标准)、EFFIO-P(专业)。

高清镜头的选用

相对普通镜头，百万像素镜头具有无可比拟的特点及优势，但是我们在选择百万像素镜头时应需要注意哪些问题？

清晰度对应

高清摄像机刚刚进入市场，清晰度往往在100万像素左右，用户往往觉得百万像素镜头造价太高。而高清摄像机配置标清的镜头，效果还可以，且比标清系统的清晰度已经得到了大幅提升。但很多系统会出现画面模糊，尤其是画面中心清晰，边缘模糊的情况，对此进行调试也无法达到满意效果。随着200万、300万、500万摄像机进入市场，用户对百万像素镜头也逐渐了解，开始理性地根据摄像机选择合适的镜头。

百万像素镜头从清晰度划分，常见的有130万像素对应、200万像素对应、300万像素对应，高端的有500万像素对应的产品，而个别优秀厂商已经做到了1000万像素对应。那么在选择镜头时要根据摄像机的最高分辨率来选择相同或高于其像素的镜头产品。例如交通常用的200万像素的抓拍CCD摄像机，就应该根据实际应用环境选择25mm或35mm对应200万像素的产品。目前常见的电动变焦镜头的清晰度一般在130万像素对应，而长焦、高清镜头的需求是多样的。针对200万以上高清摄像机，应该选择对应其清晰度的高清电动变焦镜头，那么200万以上对应的产品才是首选。当然，更高清晰度的产品应该选择更高像素的镜头，例如300万、500万对应的产品。

根据摄像机应用选择功能相符的产品

某些项目摄像机在使用过程中需要配合红外补光灯，那么应该使用具备IR功能的镜头，这样，在夜晚也能得到更加明亮的画面，同时也降低夜晚虚焦的问题。而对于较为苛刻的环境，例如配合激光灯，对远距离目标监控，就要保证非可见光波长在900um时依然能够达到60%以上的透射率。

利用自动聚焦功能镜头解决延时问题

目前市场上大部分高清摄像机均采用IP方式输出，即在摄像机内部即完成编码。通过网络传输后，在监控中心需要解码才能显示在屏幕上。大家都知道，摄像机在编码过程中会造成延时，同样的，网络传输也会延时，监控中心解码过程也会制造延时，因此，经过设备越多、转发次数越多，延时也就越长，这些延时叠加在一起，将严重影响监控人员的操作。对于定焦的产品，这部分延时相对影响较小。而对于采用电动变焦镜头的系统，则带来了使用的尴尬。一方面是高清的系统，一方面是由于上面提到的延时叠加，就会造成画面总是聚焦不清楚，或者是聚焦时间过长，无法迅速捕捉到目标。在这种情况下就要选择具备自动聚焦功能的产品。采用自动聚集镜头，在前端就自动完成了聚焦过程，使得传输回中心的画面始终是清晰的，可以给高清系统带来如下好处：1、减少操作人员对镜头的聚焦操作，延长了电机使用寿命;2、由于画面始终清晰，摄像机在编码时就可以有更高效率和更高的压缩比，降低了传输和存储的资源占用;3、缩短了目标捕捉时间，使得监控人员在单位时间内可以浏览更多的画面，从而提高了监控系统的效果。

随着高清摄像机的普及，越来越多的系统需要高清镜头的接入。各大镜头厂商均推出了不同焦距段的高清产品，给用户提供了更多的选择。随着ED镜片、自动聚焦等功能在高清镜头中的应用，使得高清电动变焦镜头与标清的产品差异越来越小。未来的趋势将是产品的大融合，高清产品将逐渐替代现有的标清产品，成为市场的主流。