Dnes, s popularitou umelej inteligencie, čoraz viac inovatívnych aplikácií potrebuje podporu strojového videnia a predpokladom použitia umelej inteligencie na „pochopenie“ je, že zariadenie musí byť schopné vidieť a jasne vidieť. V tomto procese je dôležitosť optickej šošovky zrejmá, medzi ktorými je najtypickejšou inteligencia umelej inteligencie v bezpečnostnom priemysle.

S prehlbujúcim sa uplatňovaním technológie bezpečnostnej umelej inteligencie sa zdá byť nevyhnutné technické vylepšenie bezpečnostných šošoviek, ktoré sú kľúčovou súčasťou kamerových systémov. Z pohľadu vývojového trendu systémov video monitorovania sa cesta technickej modernizácie bezpečnostných šošoviek prejavuje najmä v nasledujúcich aspektoch:

Spoľahlivosť verzus cena objektívu

Spoľahlivosť bezpečnostnej šošovky sa týka najmä tepelnej odolnosti systému. Kamery musia fungovať v extrémnych poveternostných podmienkach. Dobrá sledovacia šošovka musí udržiavať zaostrenie pri teplote 60 – 70 stupňov Celzia bez viditeľného skreslenia obrazu. Zároveň sa však trh presúva zo sklenených šošoviek na hybridné šošovky zo skla a plastu (čo znamená kombináciu asférických plastových šošoviek so sklom), aby sa zlepšilo rozlíšenie a znížili náklady.

Rozlíšenie verzus náklady na šírku pásma

V porovnaní s inými objektívmi fotoaparátov, objektívy na sledovanie vo všeobecnosti nevyžadujú vysoké rozlíšenie; súčasným mainstreamom je 1080P (= 2MP), ktorého podiel na trhu sa v roku 2020 ešte zvýši z približne 65 % na 72 %. Keďže náklady na šírku pásma sú v súčasných systémoch stále veľmi dôležité, vylepšenia rozlíšenia zvýšia náklady na výstavbu a prevádzku systému. Očakáva sa, že pokrok v oblasti vylepšení rozlíšenia 4K bude v najbližších rokoch veľmi pomalý, kým sa nedokončí výstavba siete 5G.

Od pevného zaostrenia po vysokovýkonný zoom

Bezpečnostné objektívy možno rozdeliť na objektívy s pevným ohniskom a objektívy so zoomom. V súčasnosti sú objektívy s pevným ohniskom stále bežné, ale objektívy so zoomom tvorili v roku 2016 30 % trhu a do roku 2020 ich podiel vzrastie na viac ako 40 %. Na použitie zvyčajne postačuje 3-násobný zoom, ale na monitorovanie na dlhšie vzdialenosti je stále potrebný vyšší faktor zoomu.

Veľká clona rieši aplikácie v prostredí so slabým osvetlením

Keďže bezpečnostné šošovky sa často používajú v prostrediach so slabým osvetlením, požiadavky na veľké clony sú oveľa vyššie ako požiadavky na šošovky mobilných telefónov. Hoci infračervené zobrazovanie možno použiť aj na riešenie problému nočného zobrazovania, dokáže poskytnúť iba čiernobiele video, takže veľká clona v kombinácii s vysoko citlivým RGB CMOS je základným riešením pre aplikácie v prostredí so slabým osvetlením. Súčasné bežné šošovky sú postačujúce pre vnútorné aj vonkajšie prostredie počas dňa a pre nočné prostredie boli vyvinuté šošovky s veľkou clonou na úrovni hviezdneho svetla (F 1,6) a čierneho svetla (F 0,98).

Dnes, keď sa elektronické technológie používajú čoraz viac, optické šošovky ako „oči“ strojov sa rozširujú do mnohých nových oblastí použitia. Okrem troch hlavných obchodných trhov – bezpečnosti, mobilných telefónov a vozidiel – ako hlavnej zložky zachytávania optických signálov sa optické šošovky stali dôležitými súčasťami nových koncových elektronických produktov, ako je rozpoznávanie pomocou umelej inteligencie, projekcia videa, inteligentná domácnosť, virtuálna realita a laserová projekcia. Optické šošovky, ktoré používajú rôzne elektronické zariadenia, sa tiež mierne líšia tvarom a technickými štandardmi.

Vlastnosti objektívov v rôznych oblastiach použitia

Šošovky pre inteligentnú domácnosť

S každoročným zlepšovaním životnej úrovne ľudí sa inteligentné domácnosti stali súčasťou tisícok domácností. Zariadenia inteligentných domácností, ako sú domáce kamery/inteligentné kukátka/videozvončeky/zametacie roboty, poskytujú rôzne možnosti pre optické šošovky, ktoré vstupujú na trh inteligentných domácností. Zariadenia inteligentných domácností sú flexibilné a kompaktné a možno ich prispôsobiť čiernobielej práci za každého počasia. Atraktivita optických šošoviek sa zameriava najmä na vysoké rozlíšenie, veľkú clonu, nízke skreslenie a vysokú cenu. Sú základným štandardom výroby.

Objektívy kamier pre drony alebo UAV

Vzostup spotrebnej techniky dronov otvoril priestor pre každodenné fotografovanie z „Božej perspektívy“. Prostredie používania dronov je prevažne vonku. Dlhé vzdialenosti, široké pozorovacie uhly a schopnosť zvládať zložité vonkajšie prostredie kladú vysoké požiadavky na dizajn objektívov dronov. Medzi funkcie, ktoré by mal objektív kamery dronov spĺňať, patrí prenikanie hmly, redukcia šumu, široký dynamický rozsah, automatická konverzia dňa a noci a maskovanie sférickej súkromnej oblasti.

Letové prostredie je zložité a objektív dronu musí kedykoľvek voľne prepínať režim snímania podľa prostredia, aby sa zabezpečila vynikajúca kvalita snímaného obrazu. V tomto procese je potrebný aj zoom objektív. Kombinácia zoom objektívu a lietacieho vybavenia umožňuje let vo vysokých nadmorských výškach rýchlo prepínať medzi širokouhlým snímaním a detailným snímaním.

Objektív ručného fotoaparátu

Odvetvie živého vysielania je v skvelej forme. Aby sa lepšie prispôsobili práci v živom vysielaní v rôznych scenároch, objavili sa aj prenosné inteligentné kamery, ktoré si to vyžadujú. Referenčnými štandardmi pre tento typ kamery sa stali vysoké rozlíšenie, stabilizácia obrazu a ochrana pred skreslením. Okrem toho, aby sa dosiahol lepší fotogenický efekt, je potrebné splniť aj požiadavky na reprodukciu farieb, natáčanie scén za každého počasia a ultraširokouhlé dynamické prispôsobenie.

Videozariadenia

Vypuknutie novej koronavírusovej epidémie prinieslo ďalší rozvoj online konferencií a živých učební. Keďže prostredie používania je relatívne pevné a jednotné, dizajnové štandardy tohto typu objektívu nie sú v podstate veľmi špecifické. Ako „okuliare“ videozariadenia, objektív videozariadenia vo všeobecnosti spĺňa požiadavky na široký uhol záberu, bez skreslenia, vysoké rozlíšenie a priblíženie. S rastúcou popularitou súvisiacich aplikácií v oblastiach diaľkového vzdelávania, telemedicíny, diaľkovej pomoci a kolaboratívnej kancelárie sa zvyšuje aj produkcia takýchto objektívov.

V súčasnosti sú tri hlavné obchodné trhy pre optické šošovky bezpečnosť, mobilné telefóny a vozidlá. S diverzifikáciou životného štýlu verejnosti rastú aj niektoré vznikajúce a viac rozdelené trhy s optickými šošovkami, ako sú projektory, zariadenia AR/VR atď., so zameraním na vizuálne technológie a umenie, ktoré prinášajú do života a práce širokej verejnosti rôzne pocity.