با پیشرفت فناوری هوش مصنوعی، تعداد فزایندهای از برنامههای نوآورانه برای عملکرد خود به بینایی ماشین متکی هستند. در این فرآیند، پیشنیاز مؤثر بودن هوش مصنوعی این است که دستگاههای هوشمند بتوانند به وضوح ببینند و ببینند و لنزهای اپتیکی نقش ضروری و مهمی در این فرآیند ایفا میکنند.
۱. دوربین مداربستهلنزها با یک ارتقاء تکنولوژیکی روبرو هستند
با قضاوت از روند توسعه سیستمهای نظارت تصویری، مسیر ارتقاء فناوری برایلنزهای دوربین مداربستهدر درجه اول با جنبه های زیر مشخص می شود:
1)قابلیت اطمینان و هزینه لنز
سیستمهای نظارت امنیتی، تقاضای بالایی برای مقاومت در برابر دمای بالا لنزها دارند، عاملی که برای قابلیت اطمینان آنها بسیار مهم است. از آنجایی که لنزهای دوربین مداربسته باید در شرایط آب و هوایی سخت کار کنند، توانایی مقاومت در برابر دماهای بالا بسیار مهم است. یک لنز با کیفیت بالا باید فوکوس را حفظ کند و از اعوجاج تصویر در شرایط دمای بالا - که معمولاً در محدوده دمایی 60 تا 70 درجه سانتیگراد آزمایش میشود - جلوگیری کند.
در همین حال، بازار به طور فزایندهای به سمت استفاده از المانهای لنز هیبریدی شیشه-پلاستیک (ترکیب لنزهای پلاستیکی غیرکروی با شیشه) گرایش دارد؛ این رویکرد ضمن حفظ هزینهها، وضوح را افزایش میدهد.
2)هزینههای وضوح تصویر و پهنای باند
در مقایسه با سایر انواع لنزهای دوربین، لنزهای دوربین مداربسته معمولاً به وضوح تصویر بالایی نیاز ندارند. در حال حاضر، وضوح تصویر رایج همچنان 1080P (2 مگاپیکسل) است که تقریباً 72 درصد از سهم بازار را در سال 2020 به خود اختصاص داده است.
از آنجایی که هزینههای پهنای باند همچنان عامل مهمی در سیستمهای موجود است، ارتقاء وضوح تصویر، هم هزینههای استقرار سیستم و هم هزینههای عملیاتی را افزایش میدهد. در نتیجه، بعید است که سرعت انتقال به 4K سریع باشد.
لنزهای دوربین مداربسته با چالشهای ارتقاء مواجه هستند
3)ازفوکوس ثابتلنز با بزرگنمایی بالاواریفوکاللنز
لنزهای دوربین مداربستهدر درجه اول به دو دسته تقسیم میشوند: لنزهای با فوکوس ثابت و لنزهای با کانون متغیر. در حالی که لنزهای با فوکوس ثابت در حال حاضر بر بازار تسلط دارند، سهم بازار لنزهای با کانون متغیر در سالهای اخیر به سرعت افزایش یافته است.
به طور کلی، زوم ۳ برابر برای کاربردهای استاندارد کافی است؛ با این حال، نظارت بر فواصل طولانیتر به لنزی با ضریب زوم بالاتر نیاز دارد.
4)دیافراگم بزرگ، سناریوهای کاربردی در نور کم را پوشش میدهد
لنزهای دوربین مداربسته اغلب باید در شرایط کمنور کار کنند و به دیافراگمهای بزرگتری نسبت به لنزهای گوشیهای هوشمند نیاز دارند. در حالی که تصویربرداری مادون قرمز میتواند دید در شب را برطرف کند، اما فقط ویدیوی سیاه و سفید تولید میکند. در نتیجه، جفت کردن یک لنز با دیافراگم بزرگ با یک حسگر RGB CMOS با حساسیت بالا، راهحل بهینهای را برای محیطهای کمنور ارائه میدهد.
لنزهای دوربین مداربسته رایج فعلی در بازار کاملاً قادر به مدیریت تنظیمات داخلی و خارجی در طول روز هستند؛ علاوه بر این، لنزهای با دیافراگم بزرگ «درجه نور ستاره» (F/1.6) و «درجه نور سیاه» (F/0.98) برای برآورده کردن بهتر نیازهای کاربر در محیطهای شبانه توسعه داده شدهاند.
امروزه، دامنه کاربردهای فناوری الکترونیک به سرعت در حال گسترش است. لنزهای نوری - که به عنوان "چشم" ماشینها عمل میکنند - به طور مداوم در حال تکامل و شاخهبندی در زمینههای جدید متعددی هستند.
فراتر از کاربرد آنها در بازارهای اصلی مانند نظارت امنیتی، سیستمهای خودرو و تلفنهای همراه، لنزهای اپتیکی به اجزای حیاتی در طیف گستردهای از دستگاههای الکترونیکی نوظهور، از جمله سیستمهای تشخیص هوش مصنوعی، محصولات خانه هوشمند، پروژکتور لیزری، واقعیت مجازی (VR) و تجهیزات پروژکتور ویدیویی تبدیل شدهاند.
بسته به دستگاه الکترونیکی خاص، این لنزها از نظر شکل ظاهری و مشخصات فنی متفاوت هستند.
2.ویژگیهای لنز در زمینههای مختلف کاربرد
1)لنز تجهیزات کنفرانس ویدیویی
تجهیزات کنفرانس ویدیویی - که از لنزها برای تسهیل خدماتی مانند جلسات آنلاین و آموزش زنده استفاده میکنند - تا حد زیادی در پاسخ به افزایش تقاضا برای کار از راه دور ناشی از همهگیری ظهور کردند.
با توجه به محیطهای عملیاتی نسبتاً ثابت و تخصصی آنها، الزامات طراحی برای این لنزها ساده است و عمدتاً بر برآورده کردن نیازهای اساسی مانند میدان دید وسیع، اعوجاج کم، وضوح تصویر بالا و قابلیتهای زوم تمرکز دارند.
در سالهای اخیر، حجم تولید چنین تجهیزاتی به طور پیوسته در کنار پذیرش روزافزون برنامههای کاربردی شامل همکاریهای بین منطقهای و آموزش از راه دور افزایش یافته است.
۲) دلنز رونی
استفاده گسترده از پهپادها همچنین باعث توسعه صنایع مرتبط، مانند تجهیزات پهپادهای مصرفی، شده است. از آنجایی که این دستگاهها معمولاً در فضای باز کار میکنند، لنزهای آنها باید استانداردهای طراحی دقیقی را رعایت کنند - از جمله قابلیتهای تصویربرداری دوربرد، میدان دید وسیع و مقاومت در برابر شرایط محیطی چالشبرانگیز.
لنزهای دوربین پهپادها دارای ویژگیهایی مانند نفوذ مه، کاهش نویز، محدوده دینامیکی گسترده (WDR)، تغییر خودکار روز/شب و پوشش حریم خصوصی کروی هستند.
با توجه به محیطهای پیچیدهای که پهپادها در آن فعالیت میکنند، لنزها باید به طور یکپارچه حالتهای تصویربرداری را بر اساس شرایط بصری تغییر دهند؛ در نتیجه، از لنزهای زوم برای افزایش تطبیقپذیری استفاده میشود و امکان انتقال سریع بین عکسهای زاویه باز و عکسهای کلوزآپ را در طول پرواز در ارتفاع بالا فراهم میکند.
لنزها در زمینههای کاربردی مختلف، ویژگیهای متفاوتی دارند.
3)خانه هوشمندلنز
دستگاههای خانه هوشمند شامللنزهای اپتیکی-مانند دوربینهای امنیتی خانگی، چشمیهای هوشمند، زنگهای درب تصویری و جاروبرقیهای رباتیک- وارد بازار شدهاند. این دستگاهها به دلیل انعطافپذیری، اندازه جمعوجور و سازگاری با عملکرد سیاه و سفید در تمام شرایط آب و هوایی شناخته شدهاند.
بنابراین، تعداد پیکسل بالا، دیافراگم بزرگ، اعوجاج کم و مقرون به صرفه بودن بالا به استانداردهای اساسی برای تحقیق و توسعه و تولید لنزهای خانه هوشمند تبدیل شدهاند. در عین حال، تصویربرداری با کیفیت بالا، دید در شب در نور کم و عمق میدان وسیع از ویژگیهای ضروری برای این محصولات هستند.
4)لنز دوربین دستی
دوربینهای هوشمند دستی سبک و قابل حمل، همگام با رشد صنعت پخش زنده ظهور کردهاند. این دوربینها باید استانداردهای اولیه برای کیفیت بالا، تثبیتکننده تصویر و تصویربرداری بدون اعوجاج را داشته باشند.
علاوه بر این، برای دستیابی به نتایج برتر در پخش زنده، آنها به ویژگیهایی مانند بازتولید دقیق رنگ، وفاداری به شعار «آنچه میبینید همان چیزی است که ثبت میکنید» و انطباق با محدوده دینامیکی فوقالعاده گسترده برای پشتیبانی از تصویربرداری در تمام طول روز در سناریوهای مختلف زندگی واقعی نیاز دارند.
در حال حاضر، بازار اصلی لنزهای اپتیکی هنوز هم در حوزه خودرو، امنیت و تلفن همراه است. با این حال، با افزایش تنوع سبک زندگی مردم، بازار لنزهای اپتیکی در برخی حوزههای خاص نیز به طور مداوم در حال توسعه است.
برای مثال، ظهور محصولات نوظهوری مانند پروژکتورها و دستگاههای واقعیت افزوده که بر فناوری و هنر بصری تمرکز دارند، تجربیات و احساسات متفاوتی را به کار و زندگی مردم وارد کرده است.
زمان ارسال: ۲۷ اکتبر ۲۰۲۶

