Dnes, s popularitou umělé inteligence, potřebuje stále více inovativních aplikací asistovat strojové vidění a předpokladem použití umělé inteligence k „porozumění“ je, že zařízení musí být schopno vidět a jasně vidět. V tomto procesu je důležitost optické čočky zřejmá, mezi nimiž je nejtypičtější inteligence umělé inteligence v bezpečnostním průmyslu.

S prohlubujícím se používáním technologií umělé inteligence v oblasti bezpečnosti se zdá být nevyhnutelná technická modernizace bezpečnostních čoček, které jsou klíčovou součástí kamerového systému. Z pohledu vývojového trendu systémů video dohledu se cesta technické modernizace bezpečnostních čoček projevuje především v následujících aspektech:

Spolehlivost vs. cena objektivu

Spolehlivost bezpečnostní čočky se týká především tepelné odolnosti systému. Kamery pro sledování musí fungovat v extrémních povětrnostních podmínkách. Dobrá čočka pro sledování musí udržovat zaostření při teplotě 60–70 stupňů Celsia bez viditelného zkreslení obrazu. Zároveň se však trh přesouvá od skleněných čoček k hybridním čočkám ze skloplastu (což znamená kombinaci asférických plastových čoček se sklem), aby se zlepšilo rozlišení a snížily náklady.

Rozlišení vs. náklady na šířku pásma

Ve srovnání s jinými objektivy pro kamery obecně nevyžadují objektivy pro sledování vysoké rozlišení; v současné době je běžným rozlišením 1080P (= 2MP), jehož podíl na trhu se v roce 2020 ještě zvýší z přibližně 65 % na 72 %. Vzhledem k tomu, že náklady na šířku pásma jsou v současných systémech stále velmi důležité, zvýšení rozlišení zvýší náklady na výstavbu a provoz systému. Očekává se, že pokrok v modernizaci 4K bude v příštích několika letech velmi pomalý, dokud nebude dokončena výstavba 5G.

Od pevného ostření k vysoce výkonnému zoomu

Bezpečnostní objektivy lze rozdělit na objektivy s pevným ohniskem a objektivy se zoomem. V současné době jsou objektivy s pevným ohniskem stále běžnou součástí trhu, ale v roce 2016 tvořily objektivy se zoomem 30 % trhu a do roku 2020 se jejich podíl zvýší na více než 40 %. Obvykle stačí 3násobný zoom, ale pro monitorování na delší vzdálenost je stále nutný vyšší faktor zoomu.

Velká clona řeší aplikace v prostředí se slabým osvětlením

Vzhledem k tomu, že bezpečnostní čočky se často používají v prostředí se slabým osvětlením, jsou požadavky na velkou clonu mnohem vyšší než u čoček mobilních telefonů. Ačkoli lze infračervené zobrazování použít i k řešení problému nočního zobrazování, dokáže poskytnout pouze černobílé video, takže velká clona v kombinaci s vysoce citlivým RGB CMOS je základním řešením pro aplikace ve slabém osvětlení. Současné běžné čočky jsou dostatečné pro vnitřní i venkovní prostředí během dne a pro noční prostředí byly vyvinuty čočky s velkou clonou pro úroveň hvězdného světla (F 1,6) a úrovně černého světla (F 0,98).

Dnes, s rostoucím používáním elektronických technologií, se optické čočky, jakožto „oči“ strojů, rozšiřují do mnoha nových oblastí použití. Kromě tří hlavních obchodních trhů – bezpečnosti, mobilních telefonů a vozidel – se optické čočky staly důležitou součástí nově vznikajících koncových elektronických produktů, jako je rozpoznávání pomocí umělé inteligence, projekce videa, chytrá domácnost, virtuální realita a laserová projekce. Optické čočky, které různá elektronická zařízení používají, se také mírně liší formou a technickými standardy.

Vlastnosti objektivů v různých oblastech použití

Objektivy pro chytrou domácnost

S rokem se zlepšující životní úrovní lidí se chytré domácnosti prosadily v tisících domácností. Zařízení chytré domácnosti, jako jsou domácí kamery/chytré kukátka/videozvonky/zametací roboti, poskytují řadu možností pro vstup optických čoček na trh chytrých domácností. Zařízení chytré domácnosti jsou flexibilní a kompaktní a lze je přizpůsobit černobílé práci za každého počasí. Atraktivita optických čoček je zaměřena především na vysoké rozlišení, velkou clonu, nízké zkreslení a vysokou cenu. Jsou základním standardem výroby.

Objektivy kamer pro drony nebo bezpilotní letecké zařízení

Vzestup spotřebitelských dronů otevřel prostor pro každodenní fotografování z „Boží perspektivy“. Prostředí použití dronů je převážně venku. Dlouhé dolety, široké pozorovací úhly a schopnost zvládat složité venkovní prostředí kladou vysoké požadavky na konstrukci objektivů dronů. Mezi funkce, které by měl objektiv kamery dronů splňovat, patří pronikání mlhy, redukce šumu, široký dynamický rozsah, automatická konverze dne a noci a maskování sférické oblasti soukromí.

Letové prostředí je složité a objektiv dronu musí kdykoli volně přepínat režim snímání podle zorného pole, aby byla zajištěna vynikající kvalita snímku. V tomto procesu je nezbytný také zoom objektiv. Kombinace zoom objektivu a leteckého vybavení umožňuje let ve vysokých nadmořských výškách také rychlé přepínání mezi širokoúhlým snímáním a detailním snímáním.

Objektiv ručního fotoaparátu

Průmysl živého vysílání je v plném proudu. Aby se lépe přizpůsobil práci živého vysílání v různých scénářích, objevily se s ohledem na potřeby doby i přenosné chytré kamery. Referenčními standardy pro tento typ kamery se staly vysoké rozlišení, stabilizace obrazu a absence zkreslení. Kromě toho, aby se dosáhlo lepšího fotogenického efektu, je nutné splnit také požadavky na reprodukci barev, natáčení scén za každého počasí a ultraširokoúhlou dynamickou adaptaci.

Videozařízení

Vypuknutí nové koronavirové epidemie vedlo k dalšímu rozvoji online konferencí a živých učeben. Vzhledem k relativně fixnímu a jednotnému prostředí použití nejsou konstrukční standardy tohoto typu objektivů v podstatě nijak zvlášť specifické. Jako „brýle“ videozařízení obecně objektivy videozařízení splňují požadavky na široký úhel záběru, bez zkreslení, vysoké rozlišení a zoom. S rostoucí popularitou souvisejících aplikací v oblastech vzdáleného vzdělávání, telemedicíny, vzdálené pomoci a kancelářské spolupráce se zvyšuje i produkce těchto objektivů.

V současné době jsou bezpečnostní odvětví, mobilní telefony a vozidla třemi hlavními obchodními trhy pro optické čočky. S diverzifikací životního stylu veřejnosti rostou i některé nově vznikající a dále rozdělené navazující trhy s optickými čočkami, jako jsou projektory, zařízení AR/VR atd., zaměřené na vizuální technologie a umění, které vnášejí do života a práce široké veřejnosti různé pocity.