安防百科

高清监控镜头的四大核心技术

2016-04-08 00:05:03 来源:安防知识网 有...人评论

[摘要] 安防监控行业的迅猛发展推动着视频监控高清化的步伐越走越深,随着高清技术的推陈出新,高清摄像机也逐步取代标清摄像机,成为市场主流。

  什么是高清镜头

  高清镜头,也称超百万像素镜头,与普通镜头相比具有清晰度高、光谱透射能力强、做工更精密等优势。一般选取镜头成像圈中心及0.7视场的解像力作为评判镜头清晰度的标准,成像圈中心和0.7视场都能达到1000TVLine以上,才称之为高清镜头。

  四大核心技术

  镜头本身是高精密光学器件,高清镜头尤其如此。高清镜头之所以具备较佳的高清性能,离不开其采用的关键技术:

  超精密模造非球面技术

  传统的球面技术发展到今天,其设计技术和制造工艺都已相当成熟,在光学行业的几乎所有领域都有广泛的应用。然而在设计复杂高清镜头时,球面技术的成像效果无法达到最佳。非球面技术可以校正球面像差,大幅度提高镜头的成像质量。非球面镜片形状是通过精确计算并由精密机器模造而成,一片非球面镜片就能实现多个球面镜片校正像差的效果。采用超精密模造非球面镜片的镜头可以有效地减小镜头体积的同时,使得镜头的成像更清晰,透光度更好,色彩还原更加准确。

高清监控镜头 非球面技术图1 非球面技术

  多层宽带增透镀膜技术

  多层宽带增透镀膜技术,能最大程度地提高镜头的光线透过率,降低光线在每个光学镜片表面的残余反射。该技术可以将玻璃和空气界面的可见光反射率抑制到0.5%以内,同时将近红外光的反射率降至约1%,如图3所示。通过高质量的镀膜,减少了图像上不必要的杂散光和鬼像,有效提高画面的通透性,亦保证了可靠的高清效果。

高清监控镜头 多层宽带增透镀膜技术图2 普通单层增透镀膜和多层宽带增透镀膜对比

  超低色散材料技术

  普通监控镜头,在设计上也会考虑校正不同波长光线(红、绿、蓝)的像差,但通常是将两头的红、蓝两种色光的聚焦同一位置上,但和中间的绿光焦点仍然不重合,即存在二级光谱的像差,限制镜头成像质量进一步提升。为了校正二级光谱,如海康威视监控高清系列镜头,广泛使用了超低色散的光学玻璃材料,利用其不同于常规光学玻璃的色散特性,可以将红、绿、蓝等色光聚焦到同一个平面上,如图4所示,镜头高清性能更优。高清监控镜头 超低色散材料技术

图3 超低色散玻璃校正二级光谱

  精密变焦凸轮设计技术

  对于高清变焦镜头而言,其成像质量在很大程度上取决于变焦凸轮的精度。通过凸轮的旋转,带动变焦和聚焦组镜片前后移动,从而实现焦距的连续变化和聚焦点的调节。如果凸轮的精度不佳,则在变焦和聚焦的过程中,不可避免的会出现透镜光轴的偏移或者倾斜,导致成像质量的严重下降。海康威视高清系列监控镜头,采用精密变焦凸轮设计技术,能保证良好的凸轮制造精度,确保变焦和聚焦过程中的成像质量,同时也保证了顺滑而不失阻尼感的调节手感。
高清监控镜头 精密变焦凸轮设计技术

图4 高清镜头使用的变焦凸轮

  高清技术的发展趋势

  4K超高清技术

  4K超高清技术出现之前,主流高清监控镜头像素为六百万以内。4K超高清技术的出现,对镜头的解像力提出了更高的要求,4K镜头的设计、制造难度都会增大许多,即使日系镜头厂商,目前也只有寥寥几家推出了4K镜头。海康威视于2014年10月发布了一款大靶面(1/1.7英寸)4K超高清镜头,这款镜头支持1200万像素,能提供超高清的图像细节的同时,具备165度超广视角,很适合于广场、道路等场景的监控需求。

高清监控镜头 4K超高清技术图5 4K超高清镜头拍摄效果

  超大光圈技术

  随着安防监控日趋高清化、网络化、智能化,摄像机的应用范围也越来越广泛,很多监控条件差、光线昏暗的地方也要求安装功能多样的摄像机,尤其是低照度高清摄像机,以满足全天候24小时监控的需求。对于夜晚等低照度环境,如果摄像机采集光线不够,会造成画面很暗的情况,影响清晰度。摄像机低照度性能的提升,超大光圈镜头是关键技术之一。海康威视于2014年11月发布一款恒定超大光圈变焦镜头!

  这款镜头仅从参数来看,就足够震撼,至少是目前日系品牌镜头也找不到的。首先这款镜头采用超大光圈技术,光圈F数达到0.95,与光圈 F1.5的普通镜头相比,在相同焦距下拍摄低照度场景,这款镜头的图像亮度要高很多。同时此款镜头采用恒定光圈技术,在全焦段任意焦距下使用时,镜头的最大光圈值都是0.95。在夜间等较暗的环境下,恒定超大光圈技术让监控画面更亮,从而保证了夜间监控的高清化。

高清监控镜头 超大光圈技术图6 低照度效果对比

0 0
[责任编辑:苏雪冰]

《安防知识网》新增三个订阅号 微信服务全面升级

  • 前车挡路,或者大货车挡住视线等种种原因会让小伙伴们非常困扰,因为这样一不留神就会闯红灯。更有些小伙伴,停车时前轮压了线就害怕自己被摄像头拍到。老司机要告诉大家的是,不是所有的摄像头都可以拍违章,不小心闯了红灯也不是“逢闯必罚”。今天,我们就来聊聊马路上摄像头的分类以及如何避免误闯红灯。

  • 深度学习实践的四个关键要素:计算能力、算法、数据和应用场景,就像四大金刚一样保证了深度学习的应用和实践,在深度学习中起到关键性的作用。

  • 正确的选用变频器可以有效帮助你在实现调速节能的同时,又能相应的增加经济收益。可是该如何选择呢?

  • 本文列举了在高清监控系统施工中我们需要注意的一些事项。

温馨提示: 您已经完成兴趣标签设置,建议登录后保存。

请输入密码