在AI大行其道的今天，越來(lái)越多的創(chuàng)新應(yīng)用需要借助機(jī)器視覺(jué)來(lái)輔助完成，而發(fā)揮AI功效“看得懂”的前提是需要設(shè)備能看得見(jiàn)、看得清，這個(gè)過(guò)程中光學(xué)鏡頭的重要性不言而喻，其中，尤以安防行業(yè)的AI化最為典型。伴隨著安防AI技術(shù)應(yīng)用的深化，作為監(jiān)控?cái)z像機(jī)關(guān)鍵的組件—安防鏡頭的技術(shù)升級(jí)似乎成為必然。從視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，安防鏡頭的技術(shù)升級(jí)路線主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

安防鏡頭技術(shù)升級(jí)路線

可靠性與鏡片成本：安防鏡頭的可靠性主要指系統(tǒng)的耐熱性。監(jiān)控?cái)z像機(jī)需要在極端天氣條件下工作。一個(gè)好的監(jiān)控鏡頭需要保持對(duì)焦在 60-70 攝氏度時(shí)沒(méi)有可見(jiàn)的圖像失真。但是與此同時(shí)，市場(chǎng)正在從玻璃鏡片轉(zhuǎn)向玻塑混合鏡片(這意味著混合使用非球面塑料鏡片與玻璃)，以提高分辨率，降低成本。

分辨率與帶寬成本：與其他相機(jī)鏡頭相比，監(jiān)控鏡頭通常不需要高分辨率;目前的主流是 1080P(= 2MP)仍將從目前的約 65%增加到 2020 年的市場(chǎng)份額達(dá)到 72%。由于在目前的系統(tǒng)中帶寬成本仍然十分重要，因此分辨率升級(jí)會(huì)加重系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年 4K 升級(jí)的進(jìn)度在 5G 建設(shè)完成前將會(huì)十分緩慢。

從定焦到高倍變焦：安防鏡頭可分為定焦和變焦。目前的主流仍然是定焦，但 2016 年變焦鏡頭占市場(chǎng)的 30%，到 2020 年將增長(zhǎng)到超過(guò) 40%的市場(chǎng)份額。通常 3 倍變焦足以滿足使用，但是對(duì)于更遠(yuǎn)距離的監(jiān)控仍然需要更高的變焦倍數(shù)。

大光圈解決弱光環(huán)境應(yīng)用：由于安防鏡頭經(jīng)常需要在弱光環(huán)境下使用，因此對(duì)于大光圈的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于手機(jī)鏡頭。雖然也可以使用紅外成像解決夜間成像問(wèn)題，但是這只能提供黑白視頻，因此大光圈配合高靈敏RGB CMOS才是解決弱光環(huán)境應(yīng)用的根本辦法。目前的主流鏡頭足以應(yīng)付室內(nèi)環(huán)境和日間的室外環(huán)境，針對(duì)夜間環(huán)境開(kāi)發(fā)出了星光級(jí)(F 1.6)和黑光級(jí)(F 0.98)的大光圈鏡頭。

在電子科技應(yīng)用面越來(lái)越廣泛的今天，光學(xué)鏡頭作為機(jī)器之“眼”，如今也不斷延伸拓展出眾多新的應(yīng)用領(lǐng)域。除了安防、手機(jī)、車載這三大主要的業(yè)務(wù)市場(chǎng)之外，作為光信號(hào)的主要采集部件，光學(xué)鏡頭已成為AI識(shí)別、投影視訊、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)、激光投影等新興終端電子產(chǎn)品的重要組件。而針對(duì)不同的電子設(shè)備，其所搭載的光學(xué)鏡頭在形態(tài)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面也都略有差異。

這里以智能家居、視訊類設(shè)備、無(wú)人機(jī)的鏡頭特點(diǎn)舉例說(shuō)明。

智能家居鏡頭

伴隨著著大眾生活水平的逐年提高，智能家居如今也走進(jìn)了千家萬(wàn)戶。以家用攝像頭/智能貓眼/可視門鈴/掃地機(jī)器人等為代表的智能家居設(shè)備為光學(xué)鏡頭進(jìn)入智能家居市場(chǎng)提供了豐富多樣的載體。智能家居設(shè)備靈活小巧、可適應(yīng)黑白全天候工作的特點(diǎn)使得光學(xué)鏡頭的訴求主要集中在高像素、大光圈、低畸變、高性價(jià)比等方面，高清拍攝、低照夜視、寬景深設(shè)計(jì)成為智能家居研發(fā)生產(chǎn)的基本標(biāo)準(zhǔn)。

無(wú)人機(jī)鏡頭

消費(fèi)類無(wú)人機(jī)設(shè)備的興起，使得日常攝影開(kāi)啟了“上帝視角”的玩法。無(wú)人機(jī)的使用環(huán)境基本以戶外為主，遠(yuǎn)距離、寬視角、可應(yīng)對(duì)戶外復(fù)雜環(huán)境這些為無(wú)人機(jī)的鏡頭設(shè)計(jì)提出了不低的要求。

據(jù)深圳軒展科技介紹無(wú)人機(jī)攝像機(jī)鏡頭應(yīng)該具備的幾點(diǎn)功能包括透霧、降噪功能、寬動(dòng)態(tài)、 自動(dòng)日夜轉(zhuǎn)換和球形隱私區(qū)域遮蔽功能等。飛行環(huán)境復(fù)雜，無(wú)人機(jī)鏡頭需要隨時(shí)根據(jù)視線環(huán)境自如切換拍攝模式，才能保證拍攝畫面的卓越性。這個(gè)過(guò)程中，變焦鏡頭也是必需，變焦鏡頭與飛行器械的結(jié)合，高空飛行也能兼顧廣角拍攝與特寫捕捉的快速切換。

手持?jǐn)z像機(jī)鏡頭

直播產(chǎn)業(yè)大火，為了更好的適配不同場(chǎng)景下的直播工作，輕便型的智能攝像機(jī)產(chǎn)品也應(yīng)運(yùn)而生。高清、防抖、無(wú)畸變成為這類攝像機(jī)的參考標(biāo)準(zhǔn)。此外，為了追求更好的上鏡效果，還需要滿足色彩還原效果，所見(jiàn)即所拍以及超寬動(dòng)態(tài)適應(yīng)，滿足生活場(chǎng)景全天候拍攝。

視訊類設(shè)備

新冠疫情的爆發(fā)帶來(lái)了線上會(huì)議、直播課堂的進(jìn)一步發(fā)展。由于使用環(huán)境相對(duì)固定且單一，因此這一類鏡頭在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上基本沒(méi)有太大的特殊性，作為視訊設(shè)備的“眼鏡”，視訊類設(shè)備鏡頭一般滿足大角度、無(wú)畸變、高清、變焦的應(yīng)用需求即可。隨著遠(yuǎn)程培訓(xùn)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程協(xié)助、協(xié)同辦公等領(lǐng)域相關(guān)應(yīng)用的日趨普及，這類鏡頭的產(chǎn)量也在不斷增加。

目前，安防、手機(jī)、車載是光學(xué)鏡頭的三大主要業(yè)務(wù)市場(chǎng)，而伴隨著大眾生活方式的多元化，一些新興的、更加細(xì)分的光學(xué)鏡頭下游市場(chǎng)也在不斷成長(zhǎng)起來(lái)，比如投影儀、AR/VR設(shè)備等，聚焦于視覺(jué)技術(shù)和藝術(shù)，給普羅大眾生活和工作帶來(lái)不同的感受。