在AI大(da)行其道的(de)今天，越來越多(duo)的(de)創新應用(yong)需(xu)要借(jie)助機器視覺來輔助完成，而發揮AI功效“看得(de)懂(dong)”的(de)前提是需(xu)要設備能看得(de)見、看得(de)清，這個過程(cheng)中(zhong)光(guang)學(xue)鏡(jing)頭的(de)重要性不言而喻，其中(zhong)，尤以安(an)防(fang)行業的(de)AI化(hua)最為(wei)典型。伴(ban)隨著安(an)防(fang)AI技術應用(yong)的(de)深(shen)化(hua)，作(zuo)為(wei)監控(kong)攝(she)像機關鍵(jian)的(de)組件—安(an)防(fang)鏡(jing)頭的(de)技術升級似乎成為(wei)必然。從視頻(pin)監控(kong)系統的(de)發展(zhan)趨勢來看，安(an)防(fang)鏡(jing)頭的(de)技術升級路線主要表(biao)現在以下幾個方面：

安防鏡頭技術升級路線

可(ke)靠(kao)性(xing)與(yu)鏡(jing)片(pian)(pian)成本：安防鏡(jing)頭(tou)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)主要(yao)指系統的(de)耐(nai)熱性(xing)。監控攝像機需要(yao)在(zai)極端天氣(qi)條件下工作。一個(ge)好的(de)監控鏡(jing)頭(tou)需要(yao)保(bao)持對焦(jiao)在(zai) 60-70 攝氏度(du)時沒有(you)可(ke)見的(de)圖像失(shi)真。但是(shi)與(yu)此同時，市場正在(zai)從玻(bo)璃鏡(jing)片(pian)(pian)轉向玻(bo)塑混合鏡(jing)片(pian)(pian)(這意味(wei)著混合使用(yong)非球面塑料鏡(jing)片(pian)(pian)與(yu)玻(bo)璃)，以(yi)提高分辨(bian)率，降低成本。

分(fen)辨(bian)率(lv)與(yu)帶寬成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)：與(yu)其他相機(ji)鏡頭相比，監控鏡頭通常不需要高分(fen)辨(bian)率(lv);目(mu)(mu)前(qian)的(de)主流(liu)是(shi) 1080P(= 2MP)仍將從目(mu)(mu)前(qian)的(de)約 65%增加到 2020 年的(de)市場份(fen)額達到 72%。由于在(zai)(zai)目(mu)(mu)前(qian)的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中帶寬成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)仍然十(shi)分(fen)重要，因此分(fen)辨(bian)率(lv)升級會加重系(xi)(xi)統(tong)(tong)建(jian)設和運(yun)營成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)，預計(ji)未來幾年 4K 升級的(de)進度在(zai)(zai) 5G 建(jian)設完成(cheng)(cheng)(cheng)前(qian)將會十(shi)分(fen)緩(huan)慢。

從(cong)定(ding)焦(jiao)到高倍變焦(jiao)：安防鏡(jing)(jing)頭可分為定(ding)焦(jiao)和變焦(jiao)。目前的(de)(de)(de)主流仍然是定(ding)焦(jiao)，但 2016 年(nian)變焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭占市場的(de)(de)(de) 30%，到 2020 年(nian)將增長到超(chao)過(guo) 40%的(de)(de)(de)市場份額。通常 3 倍變焦(jiao)足(zu)以(yi)滿足(zu)使用，但是對于(yu)更(geng)遠距離的(de)(de)(de)監控仍然需(xu)要更(geng)高的(de)(de)(de)變焦(jiao)倍數(shu)。

大光(guang)(guang)圈(quan)解決(jue)弱光(guang)(guang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)應用：由于(yu)安防鏡(jing)頭(tou)(tou)經常需要在弱光(guang)(guang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)下使用，因(yin)此(ci)對于(yu)大光(guang)(guang)圈(quan)的要求(qiu)要遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)手機鏡(jing)頭(tou)(tou)。雖然(ran)也可以使用紅外成像解決(jue)夜(ye)(ye)間成像問(wen)題，但是這只能提(ti)供黑白(bai)視(shi)頻，因(yin)此(ci)大光(guang)(guang)圈(quan)配合高靈敏(min)RGB CMOS才是解決(jue)弱光(guang)(guang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)應用的根(gen)本辦法。目前的主流鏡(jing)頭(tou)(tou)足(zu)以應付室內環(huan)(huan)境(jing)(jing)和(he)日間的室外環(huan)(huan)境(jing)(jing)，針對夜(ye)(ye)間環(huan)(huan)境(jing)(jing)開發(fa)出了(le)星(xing)光(guang)(guang)級(F 1.6)和(he)黑光(guang)(guang)級(F 0.98)的大光(guang)(guang)圈(quan)鏡(jing)頭(tou)(tou)。

在電子(zi)科技(ji)應(ying)用面(mian)越(yue)來越(yue)廣泛的(de)(de)(de)今天，光(guang)學鏡頭(tou)(tou)作為機(ji)器之(zhi)“眼”，如今也(ye)不斷延伸拓展出眾多新的(de)(de)(de)應(ying)用領域。除了安防、手機(ji)、車載這三大主要的(de)(de)(de)業務(wu)市場之(zhi)外，作為光(guang)信號的(de)(de)(de)主要采集(ji)部件(jian)，光(guang)學鏡頭(tou)(tou)已成為AI識(shi)別、投(tou)影(ying)視訊、智(zhi)能家居、虛擬現實(shi)、激光(guang)投(tou)影(ying)等新興終端電子(zi)產品的(de)(de)(de)重(zhong)要組(zu)件(jian)。而針對不同的(de)(de)(de)電子(zi)設備，其所搭載的(de)(de)(de)光(guang)學鏡頭(tou)(tou)在形態和技(ji)術標(biao)準(zhun)方面(mian)也(ye)都略有差異。

這里以智能家居、視訊類設備、無人機的鏡頭(tou)特點舉(ju)例說明(ming)。

智能家居鏡頭

伴(ban)隨著(zhu)著(zhu)大眾生(sheng)活(huo)水平(ping)的逐年提高(gao)，智(zhi)(zhi)能家(jia)居如今(jin)也走進了(le)千家(jia)萬戶。以家(jia)用攝像(xiang)頭/智(zhi)(zhi)能貓眼/可視(shi)門(men)鈴(ling)/掃地(di)機器人等(deng)為代表的智(zhi)(zhi)能家(jia)居設(she)備為光(guang)學鏡(jing)頭進入智(zhi)(zhi)能家(jia)居市場提供了(le)豐(feng)富多(duo)樣的載(zai)體(ti)。智(zhi)(zhi)能家(jia)居設(she)備靈活(huo)小巧(qiao)、可適(shi)應黑白全天候工作(zuo)的特點使得光(guang)學鏡(jing)頭的訴求主要集(ji)中在高(gao)像(xiang)素、大光(guang)圈(quan)、低畸(ji)變(bian)、高(gao)性價(jia)比等(deng)方面(mian)，高(gao)清拍攝、低照夜視(shi)、寬景深設(she)計成為智(zhi)(zhi)能家(jia)居研發(fa)生(sheng)產(chan)的基本標準。

無人機鏡頭

消費類無(wu)人機(ji)設(she)備的(de)興起，使得日常攝影開啟(qi)了(le)“上(shang)帝視角”的(de)玩(wan)法。無(wu)人機(ji)的(de)使用環境基本以戶(hu)外(wai)(wai)為(wei)主，遠(yuan)距離、寬(kuan)視角、可應(ying)對(dui)戶(hu)外(wai)(wai)復(fu)雜環境這些為(wei)無(wu)人機(ji)的(de)鏡頭(tou)設(she)計提出了(le)不低的(de)要求(qiu)。

據深圳(zhen)軒展(zhan)科技介紹無人(ren)機(ji)攝(she)像機(ji)鏡頭應該具備的(de)幾點功(gong)能(neng)包括(kuo)透霧、降(jiang)噪功(gong)能(neng)、寬動(dong)態、 自動(dong)日夜轉換和球形隱私(si)區域遮蔽功(gong)能(neng)等。飛行(xing)環(huan)(huan)境復(fu)雜，無人(ren)機(ji)鏡頭需要隨時根據視線(xian)環(huan)(huan)境自如(ru)切換拍攝(she)模式，才能(neng)保證拍攝(she)畫面的(de)卓越性(xing)。這個過(guo)程(cheng)中，變焦鏡頭也是必需，變焦鏡頭與(yu)飛行(xing)器械的(de)結(jie)合(he)，高(gao)空飛行(xing)也能(neng)兼顧廣(guang)角拍攝(she)與(yu)特寫捕捉的(de)快速切換。

手持攝像機鏡頭

直播產(chan)業大(da)火，為(wei)(wei)了(le)更(geng)好的(de)適(shi)(shi)配不同場(chang)景下的(de)直播工作，輕便(bian)型(xing)的(de)智能攝(she)像(xiang)機產(chan)品(pin)也(ye)應運而生。高清、防抖、無畸變成為(wei)(wei)這類(lei)攝(she)像(xiang)機的(de)參考標準。此外，為(wei)(wei)了(le)追求更(geng)好的(de)上鏡效果(guo)，還需(xu)要滿(man)足(zu)色彩還原效果(guo)，所見(jian)即所拍以及超(chao)寬動態適(shi)(shi)應，滿(man)足(zu)生活場(chang)景全天候(hou)拍攝(she)。

視訊類設備

新冠疫(yi)情的(de)(de)爆發(fa)帶來了線上會議、直播課(ke)堂的(de)(de)進一(yi)(yi)步發(fa)展。由(you)于使用(yong)環境相對固定且單一(yi)(yi)，因此這(zhe)一(yi)(yi)類(lei)鏡頭在設(she)計標準上基本沒有太大(da)的(de)(de)特殊(shu)性，作為視訊設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)“眼鏡”，視訊類(lei)設(she)備(bei)(bei)鏡頭一(yi)(yi)般滿(man)足大(da)角度、無畸變(bian)(bian)、高(gao)清、變(bian)(bian)焦的(de)(de)應用(yong)需(xu)求即可。隨著(zhu)遠(yuan)(yuan)程培訓、遠(yuan)(yuan)程醫(yi)療、遠(yuan)(yuan)程協(xie)助、協(xie)同辦公等領域相關應用(yong)的(de)(de)日趨普及，這(zhe)類(lei)鏡頭的(de)(de)產量也在不斷(duan)增加。

目前，安(an)防、手機(ji)、車載是光學(xue)鏡(jing)頭的(de)三大主要業務市場(chang)，而伴(ban)隨著大眾生(sheng)(sheng)活(huo)方式的(de)多元(yuan)化，一些新(xin)興的(de)、更(geng)加細分的(de)光學(xue)鏡(jing)頭下游(you)市場(chang)也在不斷成長(chang)起(qi)來(lai)，比(bi)如(ru)投影儀、AR/VR設(she)備等，聚焦于視覺技術和藝術，給普羅大眾生(sheng)(sheng)活(huo)和工作帶來(lai)不同(tong)的(de)感受。