安防技術：實現CCTV鏡頭多樣化高畫質監視的技術

          提起安全監控系統，從便利店規模的小商鋪及超市、銀行、大廈等的室內監視系統到街道、邊防、消防等的室外監視系統，其用途是相當廣泛的。當然，根據設置場所的不同，安全監控系統所面臨的環境也是存在相當大的差異的。有諸如室內的定點監視需要清晰且大視場角度的圖像捕捉，也有室外的定點觀測需要從廣角到長焦，實現急劇且平穩的切換焦距的應用范例。
    
    此時，視角及焦距是非常重要的。這些要素不是由攝像機的性能決定，而是由鏡頭的性能決定的。也就是說不同的鏡頭，所捕捉到的圖像將存在很大差異。即便從性能方面來講，由于鏡頭質量的不同，色彩還原及圖像的清晰度等成像性能也將存在很大差異。雖然伴隨著圖像處理技術的提高，人們已經可以方便地對圖像進行補償處理，但是如果最初的圖像質量不夠好的話，即使再高水平的后期加工處理，也無法得到理想的圖像。因此，鏡頭發揮著非常重要的作用。
    
    對于成像的設備而言，根據不同的用途選擇最佳性能的鏡頭是相當重要的。勿庸置疑，攝像機與鏡頭的最佳配合可以取得高畫質的圖像。也就是說，為了實現高性能的監視，在好的攝像機上選配好的鏡頭是不可或缺的條件。
    
    實現多樣化高畫質監視的鏡頭
    
    伴隨著安全監控系統中更高精度CCD攝像機及鏡頭等器材的采用、以及圖像處理軟件的進步，在成像非常困難的環境下人們也可以捕捉到滿意的圖像。目前監視所要求的條件也是各式各樣的：如國家邊境的戒備、海防線的監視等情況下對數公里之外的遠方進行超遠圖像的捕捉；在室內等狹窄空間、街道及廣場等寬敞空間、甚至是薄暮及夜間等昏暗場所的監視等。具備能夠滿足用戶多樣化需求的技術及相應產品是相當重要的。從高精尖技術支持下的高畫質、高倍率變焦鏡頭到基于大量生產實現的低成本普及型鏡頭。FUJINON作為其中一家優秀的綜合光學制造商，具備了相當豐富的監視用CCTV鏡頭產品陣營。
    
    現在市場上出現的小型、輕量、高性能的"定焦鏡頭系列"，使用非球面鏡頭后實現了小型、大口徑化的變焦（多種焦距）鏡頭系列；也有用于監視用途的、能實現世界最高倍率達60倍的電動變焦鏡頭系列；及夜間也可使用的晝夜兼用型鏡頭系列和防災照相機等。同時也可以看到在電視臺使用的超高性能3CCD攝像用鏡頭系列，可實施高性能伺服操作的攝像鏡頭系列等。
    
    實現高畫質、小型、輕量鏡頭的綜合光學技術
    
    現在，采用CCTV鏡頭的市場所要求的技術要點是高畫質、小型化、輕量化。所以為了實現這些要求，在設計、加工、組裝等各個工序均必須具備高度的技術能力。
    
    一些監視用CCTV鏡頭中除去融合了在生產高清晰度電視、地面數字廣播、數字電影等最尖端廣播所使用的鏡頭所積累的豐富經驗外，還包含了光學設計技術、鏡頭研磨加工技術、非球面成型技術，以及支撐以上技術的鑄模加工技術、鏡體的加工技術、提高光學透光率的鍍膜（防反射膜）技術、精密組裝技術、用以正確評價鏡頭性能的測試技術等等。
    
    發揮五百萬像素CCD攝像機能力的高性能鏡頭
    
    為了更好的發揮五百萬像素CCD攝像機的性能，市面上已經有廠家推出了配合其使用的高性能鏡頭，實現以往難以實現的高分辨率監視及高精度的圖像處理。其中一種應用形式便是使用了魚眼鏡頭的廣域監視。
    
    魚眼鏡頭的特長是185°的超廣角，例如在壁面上設置一臺使用魚眼鏡頭的攝像機后便可以監視整個房間。如果在另一面設置另一臺使用魚眼鏡頭的攝像機后，便可以全天候實現沒有死角的圖像輸入，這對于室內狹小無法使用多臺攝像機但又重視安全需要而必須進行監視的場所是最佳的系統。
    
    此時，使用圖像處理軟件對所攝圖像進行局部放大處理時，以往的CCD攝像機用鏡頭便無法得到足夠的分辨率。而使用了高分辨率魚眼鏡頭系列產品后，由于采用了高度的光學技術和最佳的設計，可實現充分發揮五百萬象素CCD攝像機能力的高分辨率。另外，通過采用將圖像均等顯示的F分割方式，使用圖像處理軟件可以很方便的實現畫面展開，同時市場上還出現了對應各種攝像格式（1/2"、2/3"、1"）的鏡頭，以便使得構建的系統可最大限度地發揮攝像機性能。
    
    實際的使用事例諸如地鐵的出入口、室內、連拱廊等室外場所，此時的監視相當有效，可以實現很高的圖像質量，充分發揮實現廣域監視的威力。
    
    超高倍率的60倍電動變焦鏡頭
    
    海防監控時將要求遠方、夜間也能實現鮮明捕捉的光學性能。對于此等難于實現的要求，有些廠家開發出了用于監視攝像機使用的超高倍率的60倍電動變焦鏡頭"D60×12.5"。
    
    通過采用特殊光學玻璃和廣播用鏡頭所培育出的高度光學技術實現了長焦距監視。750mm（使用變焦擴展鏡時可達1500mm）的焦距可以鮮明地識別3公里遠處的人物。另外，采用新開發的特殊寬頻帶外殼后，近紅外域也可確保充分的光學透光率。即使在0 Lux的光線下，通過使用紅外燈也可捕捉鮮明清晰的圖像。另外，通過廠家獨特開發的色差自動補償裝置，可以選擇各種各樣波長紅外光（700～1000nm）燈后，在紅外光的光線難以到達的遠距離也可以捕捉到明這的圖像。
    
    同時，由于達到了60倍的高倍率，自然難以避免導致設備的大型化，但圖中的這款鏡頭憑借獨特的光學設計，實現了小型、輕量化，可設計到現有小型外殼中。從而可以構建小型的24小時遠距離監視系統?？紤]到變焦等操作與現有監視攝像機系統的連接，相應的開發出了CCTV控制器的控制方式和可實現微控控制的全伺服型。同時，還有可以用于實施PC控制的串行端口。