新技術(shù)在電動(dòng)變焦鏡頭中的應(yīng)用.doc

電動(dòng)變焦鏡頭的發(fā)展 近年來，隨著國(guó)內(nèi)森林防火、海事管理、鐵道及油田監(jiān)控需求的日益增加，對(duì)長(zhǎng)焦距、大變倍電動(dòng)鏡頭的需求也空前高漲，電動(dòng)變焦鏡頭作為一個(gè)重要的部件，在視頻監(jiān)視設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用。監(jiān)控范圍需求從幾百米擴(kuò)展到了幾千米。隨之對(duì)鏡頭焦距的需求也不斷提高，從100mm、300mm到750mm，甚至更長(zhǎng)，使得原來監(jiān)控點(diǎn)需要配置多個(gè)短焦鏡頭的方案逐漸被淘汰。隨著焦距的不斷加長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中的問題也暴露出來，產(chǎn)品的升級(jí)和功能創(chuàng)新排到了議事日程上來。然而，由于電動(dòng)變焦鏡頭的發(fā)展遇到了來自各方面的阻力，如自然環(huán)境的限制、配套設(shè)備的限制等，因此只有不斷改進(jìn)產(chǎn)品，增加實(shí)用性功能，才能保證客戶的需求得以實(shí)現(xiàn)。眾所周知，電動(dòng)變焦鏡頭多用于室外環(huán)境，而由于我國(guó)幅員遼闊，橫跨多個(gè)氣候帶，必然受到許多自然環(huán)境的限制，如霧氣、高溫或低溫等。而長(zhǎng)焦距鏡頭的應(yīng)用，如常規(guī)解碼器、云臺(tái)精度等已無法滿足日益苛刻的要求，同時(shí)，焦距的增長(zhǎng)也使得控制聚焦成為操作人員工作中的一個(gè)主要操作手段。另外，我們也發(fā)現(xiàn)，盡管攝像機(jī)的功能日益豐富，但其仍然無法在環(huán)境變化頻繁的地區(qū)實(shí)現(xiàn)靈活的設(shè)置。新技術(shù)解決鏡頭發(fā)展中的問題面對(duì)如此多的環(huán)境影響及應(yīng)用阻力，電動(dòng)變焦鏡頭廠家必須積極應(yīng)對(duì)。低溫環(huán)境工作一般鏡頭的最低工作溫度為零下10度左右，但在北方寒冷的氣候環(huán)境中低于此溫度的情況普遍存在，在這種環(huán)境下如何正常工作成了鏡頭廠商需要面對(duì)的棘手問題。針對(duì)這種情況，一些廠家對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn)，并在專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，使得鏡頭可以在零下20度的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，保證了鏡頭產(chǎn)品能夠在超低溫環(huán)境中完成工作。. 透霧在森林、海面等環(huán)境，空氣中有著大量的水蒸氣，水蒸汽在遇冷時(shí)放熱凝結(jié)液化形成小水滴，形成霧。而常規(guī)的視頻監(jiān)控設(shè)備在霧氣中將失去其用武之地，尤其是在多霧的春季，視頻監(jiān)控這種安防手段產(chǎn)生的效果更是大打折扣。于是，透霧鏡頭的推出，打破了霧天環(huán)境限制的僵局。透霧鏡頭需要和透霧攝像機(jī)配套才能得到很好的效果，有實(shí)力的廠商都會(huì)尋求適合自己鏡頭的攝像機(jī)進(jìn)行配套，更有甚者干脆自己制造按照自己技術(shù)參數(shù)調(diào)制的攝像機(jī)產(chǎn)品，該攝像機(jī)可針對(duì)長(zhǎng)焦透霧鏡頭多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，使得觀測(cè)效果大幅度提升。自動(dòng)聚焦前文提到焦距的增長(zhǎng)使得控制聚焦成為操作人員工作中的一個(gè)主要操作手段。而在早期的短焦產(chǎn)品(100mm以下)中，監(jiān)控距離最多只有幾百米。由于監(jiān)控距離較短，只要調(diào)整好攝像機(jī)和鏡頭后焦，就幾乎不需要對(duì)監(jiān)控物體進(jìn)行聚焦操作，但是隨著焦距增長(zhǎng)到750mm的今天，監(jiān)控距離已經(jīng)延伸到了幾公里，在這么長(zhǎng)的縱向距離上進(jìn)行聚焦操作就成了一件非常困難的事情。同時(shí)，云臺(tái)每變動(dòng)一個(gè)角度，都需要對(duì)畫面進(jìn)行聚焦，增加工作量的同時(shí)也造成對(duì)清晰畫面獲取的障礙。針對(duì)這種情況，一些廠商推出了自動(dòng)聚焦系列產(chǎn)品，使得繁雜的聚焦工作一去不復(fù)返。下面我們來看看自動(dòng)聚焦的如何提高了監(jiān)控效率：畫面發(fā)生了變化：當(dāng)畫面中的物體有移動(dòng)時(shí)，需要重新聚焦，而自動(dòng)聚焦鏡頭可以自動(dòng)執(zhí)行聚焦操作，讓整個(gè)畫面始終保持清晰，比如畫面中的人物由遠(yuǎn)及近時(shí)，鏡頭自動(dòng)聚焦功能會(huì)不斷分析當(dāng)前畫面并聚焦，使人物在畫面中始終保持清晰狀態(tài);執(zhí)行了變焦操作：當(dāng)我們放大或縮小一個(gè)畫面時(shí)，這中間必然會(huì)有一個(gè)變焦的過程，這使我們的關(guān)注點(diǎn)也隨之不同。而在變焦過程中鏡頭的不斷自動(dòng)聚焦，可在停止變焦后馬上得到清晰畫面;對(duì)云臺(tái)進(jìn)行了操作：當(dāng)我們對(duì)云臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)，畫面必然發(fā)生變化，即使是輕微的細(xì)小的變化，鏡頭也會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)聚焦功能，讓每個(gè)畫面始終清晰如一。.以上這些情況都是經(jīng)常遇到的，如果沒有自動(dòng)聚焦，操作人員幾乎在每個(gè)操控動(dòng)作后都要進(jìn)行聚焦操作，是件非常繁瑣的事情。提高預(yù)置位精度在實(shí)際使用過程中，很多客戶發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)焦距鏡頭的預(yù)置位精度不如中短焦鏡頭，這主要是由于當(dāng)鏡頭焦距增長(zhǎng)時(shí)，普通解碼器在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮配置中短焦鏡頭，因此在預(yù)置精度上相對(duì)要求較低。在200mm以下的系統(tǒng)中，預(yù)置位置的細(xì)小偏差不會(huì)對(duì)畫面產(chǎn)生什么影響。但是，隨著焦距跨入750mm時(shí)代，這種偏差將被放大幾倍，從而使得畫面在調(diào)用預(yù)置位幾次后就會(huì)模糊不清，即使使用較為昂貴的進(jìn)口解碼器，也會(huì)出現(xiàn)跑焦的情況。而在鏡頭內(nèi)嵌入預(yù)置位管理系統(tǒng)，可以使得精度不再依賴于解碼器，大大提升了控制精度。第三方產(chǎn)品的控制大家可能都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于光照條件較好、運(yùn)動(dòng)較快的物體，我們希望攝像機(jī)采用較快的快門速度，以便抓拍出較為清晰的畫面;同時(shí)在較暗的環(huán)境，希望能夠降低快門速度，從而得到較為明亮的畫面;在某些環(huán)境下，希望提高對(duì)比度來提高被監(jiān)控物體的反差，方便監(jiān)控。以上這些都需要先對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行設(shè)置操作，才能取得較好的效果。但傳統(tǒng)的操作模式是通過遠(yuǎn)程調(diào)用攝像機(jī)的菜單，然后逐項(xiàng)找到選項(xiàng)，再挨個(gè)進(jìn)行調(diào)整，如果操作不慎，會(huì)將原來調(diào)整好的參數(shù)打亂，從而嚴(yán)重影響觀測(cè)效果。為此，一些廠商提出了對(duì)攝像機(jī)操作的“宏命令”功能，即在鏡頭中設(shè)置幾種設(shè)置參數(shù)的模式，遇到相應(yīng)的環(huán)境可直接調(diào)用預(yù)設(shè)模式，可達(dá)到理想的監(jiān)控效果，也就是將前端的各種設(shè)備通過集成來實(shí)現(xiàn)更方便的操作并發(fā)揮更大的作用。結(jié)語隨著安防行業(yè)的飛速發(fā)展，CCTV監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的要求也越來越高，鏡頭的使用直接影響畫質(zhì)的清