主頁（http://m.by236.com）：新技術在電動變焦鏡頭中的應用

電動變焦鏡頭由于應用環境的特殊性，對其性能要求也是越來越高。那么面對如此復雜的應用環境，電動變焦鏡頭又將如何應對？筆者會針對電動變焦鏡頭在應用中碰到的諸多問題和解決方法來做一下詳細的闡述。

 
電動變焦鏡頭的發展
近年來，隨著國內森林防火、海事管理、鐵道及油田監控需求的日益增加，對長焦距、大變倍電動鏡頭的需求也空前高漲，電動變焦鏡頭作為一個重要的部件，在視頻監視設備中起著至關重要的作用。監控范圍需求從幾百米擴展到了幾千米。隨之對鏡頭焦距的需求也不斷提高，從100mm、300mm到750mm，甚至更長，使得原來監控點需要配置多個短焦鏡頭的方案逐漸被淘汰。隨著焦距的不斷加長，實際應用中的問題也暴露出來，產品的升級和功能創新排到了議事日程上來。

然而，由于電動變焦鏡頭的發展遇到了來自各方面的阻力，如自然環境的限制、配套設備的限制等，因此只有不斷改進產品，增加實用性功能，才能保證客戶的需求得以實現。眾所周知，電動變焦鏡頭多用于室外環境，而由于我國幅員遼闊，橫跨多個氣候帶，必然受到許多自然環境的限制，如霧氣、高溫或低溫等。而長焦距鏡頭的應用，如常規解碼器、云臺精度等已無法滿足日益苛刻的要求，同時，焦距的增長也使得控制聚焦成為操作人員工作中的一個主要操作手段。另外，我們也發現，盡管攝像機的功能日益豐富，但其仍然無法在環境變化頻繁的地區實現靈活的設置。

新技術解決鏡頭發展中的問題
面對如此多的環境影響及應用阻力，電動變焦鏡頭廠家必須積極應對。

低溫環境工作
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境中低于此溫度的情況普遍存在，在這種環境下如何正常工作成了鏡頭廠商需要面對的棘手問題。針對這種情況，一些廠家對產品進行了改進，并在專業的實驗室進行測試，使得鏡頭可以在零下20度的環境中穩定運行，保證了鏡頭產品能夠在超低溫環境中完成工作。

透霧
在森林、海面等環境，空氣中有著大量的水蒸氣，水蒸汽在遇冷時放熱凝結液化形成小水滴，形成霧。而常規的視頻監控設備在霧氣中將失去其用武之地，尤其是在多霧的春季，視頻監控這種安防手段產生的效果更是大打折扣。于是，透霧鏡頭的推出，打破了霧天環境限制的僵局。

透霧鏡頭需要和透霧攝像機配套才能得到很好的效果，有實力的廠商都會尋求適合自己鏡頭的攝像機進行配套，更有甚者干脆自己制造按照自己技術參數調制的攝像機產品，該攝像機可針對長焦透霧鏡頭多個方面進行優化，使得觀測效果大幅度提升。

自動聚焦
前文提到焦距的增長使得控制聚焦成為操作人員工作中的一個主要操作手段。而在早期的短焦產品（100mm以下）中，監控距離最多只有幾百米。由于監控距離較短，只要調整好攝像機和鏡頭后焦，就幾乎不需要對監控物體進行聚焦操作，但是隨著焦距增長到750mm的今天，監控距離已經延伸到了幾公里，在這么長的縱向距離上進行聚焦操作就成了一件非常困難的事情。同時，云臺每變動一個角度，都需要對畫面進行聚焦，增加工作量的同時也造成對清晰畫面獲取的障礙。針對這種情況，一些廠商推出了自動聚焦系列產品，使得繁雜的聚焦工作一去不復返。下面我們來看看自動聚焦的如何提高了監控效率：

·畫面發生了變化：當畫面中的物體有移動時，需要重新聚焦，而自動聚焦鏡頭可以自動執行聚焦操作，讓整個畫面始終保持清晰，比如畫面中的人物由遠及近時，鏡頭自動聚焦功能會不斷分析當前畫面并聚焦，使人物在畫面中始終保持清晰狀態；

·執行了變焦操作：當我們放大或縮小一個畫面時，這中間必然會有一個變焦的過程，這使我們的關注點也隨之不同。而在變焦過程中鏡頭的不斷自動聚焦，可在停止變焦后馬上得到清晰畫面；

 
·對云臺進行了操作：當我們對云臺進行轉動操作時，畫面必然發生變化，即使是輕微的細小的變化，鏡頭也會啟動自動聚焦功能，讓每個畫面始終清晰如一。

以上這些情況都是經常遇到的，如果沒有自動聚焦，操作人員幾乎在每個操控動作后都要進行聚焦操作，是件非常繁瑣的事情。

提高預置位精度
在實際使用過程中，很多客戶發現長焦距鏡頭的預置位精度不如中短焦鏡頭，這主要是由于當鏡頭焦距增長時，普通解碼器在設計時主要考慮配置中短焦鏡頭，因此在預置精度上相對要求較低。在200mm以下的系統中，預置位置的細小偏差不會對畫面產生什么影響。但是，隨著焦距跨入750mm時代，這種偏差將被放大幾倍，從而使得畫面在調用預置位幾次后就會模糊不清，即使使用較為昂貴的進口解碼器，也會出現跑焦的情況。而在鏡頭內嵌入預置位管理系統，可以使得精度不再依賴于解碼器，大大提升了控制精度。

第三方產品的控制
大家可能都有這樣的經驗，對于光照條件較好、運動較快的物體，我們希望攝像機采用較快的快門速度，以便抓拍出較為清晰的畫面；同時在較暗的環境，希望能夠降低快門速度，從而得到較為明亮的畫面；在某些環境下，希望提高對比度來提高被監控物體的反差，方便監控。

以上這些都需要先對攝像機進行設置操作，才能取得較好的效果。但傳統的操作模式是通過遠程調用攝像機的菜單，然后逐項找到選項，再挨個進行調整，如果操作不慎，會將原來調整好的參數打亂，從而嚴重影響觀測效果。為此，一些廠商提出了對攝像機操作的“宏命令”功能，即在鏡頭中設置幾種設置參數的模式，遇到相應的環境可直接調用預設模式，可達到理想的監控效果，也就是將前端的各種設備通過集成來實現更方便的操作并發揮更大的作用。

結語
隨著安防行業的飛速發展，CCTV監控系統對設備的要求也越來越高，鏡頭的使用直接影響畫質的清晰程度，而面對環境、技術的挑戰，電動變焦鏡頭自身也在不斷地完善和成熟，相信在不久的將來，隨著人們對電動變焦鏡頭提出更多的期待，它將更為人性化和智能化。作為高端鏡頭的電動變焦鏡頭，今后必將在高端視頻監控領域占有重要的一席之地。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)