Hoje, com a popularização da IA, cada vez mais aplicações inovadoras necessitam do auxílio da visão computacional, e a premissa para o uso da IA ​​na "compreensão" é que o equipamento deve ser capaz de enxergar com clareza. Nesse processo, a importância das lentes ópticas é evidente, sendo a inteligência artificial na indústria de segurança um exemplo notável.

Com o aprofundamento da aplicação da tecnologia de IA em segurança, a atualização técnica das lentes de segurança, componente essencial das câmeras de vigilância, parece inevitável. Considerando a tendência de desenvolvimento dos sistemas de videovigilância, a atualização técnica das lentes de segurança se manifesta principalmente nos seguintes aspectos:

Confiabilidade versus custo das lentes

A confiabilidade das lentes de segurança está diretamente relacionada à resistência térmica do sistema. Câmeras de vigilância precisam operar em condições climáticas extremas. Uma boa lente de vigilância precisa manter o foco a 60-70 graus Celsius sem distorção visível da imagem. Ao mesmo tempo, o mercado está migrando de lentes de vidro para lentes híbridas de vidro-plástico (que combinam lentes asféricas de plástico com vidro) para melhorar a resolução e reduzir custos.

Custo de resolução versus largura de banda

Em comparação com outras lentes de câmeras, as lentes de vigilância geralmente não exigem alta resolução; o padrão atual é 1080p (= 2 MP), cuja participação de mercado deverá aumentar de cerca de 65% atualmente para 72% em 2020. Como os custos de largura de banda ainda são muito importantes nos sistemas atuais, as atualizações de resolução aumentarão os custos de construção e operação do sistema. Espera-se que o progresso das atualizações para 4K nos próximos anos seja muito lento até que a implementação do 5G esteja concluída.

Do foco fixo ao zoom de alta potência

As lentes de segurança podem ser divididas em lentes de foco fixo e lentes com zoom. Atualmente, as lentes de foco fixo são as mais utilizadas, mas as lentes com zoom representaram 30% do mercado em 2016 e devem ultrapassar os 40% até 2020. Geralmente, um zoom de 3x é suficiente para o uso, mas um fator de zoom maior ainda é necessário para monitoramento a longa distância.

A grande abertura resolve aplicações em ambientes com pouca luz.

Como as lentes de segurança são frequentemente usadas em ambientes com pouca luz, os requisitos para grandes aberturas são muito maiores do que os das lentes para celulares. Embora a imagem infravermelha também possa ser usada para resolver o problema da imagem noturna, ela só fornece vídeo em preto e branco. Portanto, uma grande abertura combinada com um sensor CMOS RGB de alta sensibilidade é a solução fundamental para aplicações em ambientes com pouca luz. As lentes convencionais atuais são suficientes para ambientes internos e externos durante o dia, e lentes com grande abertura, com nível de luminosidade equivalente à luz das estrelas (F 1.6) e à luz negra (F 0.98), foram desenvolvidas para ambientes noturnos.

Hoje, com a crescente utilização da tecnologia eletrônica, as lentes ópticas, como os "olhos" das máquinas, estão se expandindo para diversos novos campos de aplicação. Além dos três principais mercados de segurança, telefonia móvel e veículos, como principal componente de aquisição de sinais ópticos, as lentes ópticas tornaram-se componentes importantes de produtos eletrônicos emergentes, como reconhecimento de IA, projeção de vídeo, casas inteligentes, realidade virtual e projeção a laser. Para diferentes dispositivos eletrônicos, as lentes ópticas utilizadas também variam ligeiramente em termos de formato e padrões técnicos.

Características das lentes em diferentes campos de aplicação

Lentes para Casa Inteligente

Com a melhoria do padrão de vida das pessoas ano após ano, as casas inteligentes já fazem parte de milhares de lares. Dispositivos para casas inteligentes, como câmeras residenciais, olho mágico, campainhas com vídeo e robôs aspiradores, oferecem diversas oportunidades para a entrada de lentes ópticas no mercado de casas inteligentes. Esses dispositivos são flexíveis, compactos e adaptáveis ​​para operação em preto e branco e em qualquer condição climática. O principal atrativo das lentes ópticas reside em sua alta resolução, grande abertura, baixa distorção e excelente custo-benefício. Esses são os padrões básicos de produção.

Lentes de câmera para drones ou UAVs

O crescimento do mercado de drones para o consumidor abriu caminho para a fotografia do dia a dia, permitindo uma visão panorâmica. O uso de drones é predominantemente externo. Longo alcance, amplos ângulos de visão e a capacidade de lidar com ambientes externos complexos impõem altas exigências ao design de lentes para drones. Algumas das funções essenciais para as lentes de câmeras de drones incluem penetração em neblina, redução de ruído, ampla faixa dinâmica, conversão automática entre dia e noite e funções de mascaramento de área de privacidade esférica.

O ambiente de voo é complexo e a lente do drone precisa alternar livremente entre os modos de disparo de acordo com o ambiente visual a qualquer momento, para garantir a excelência da imagem. Nesse processo, uma lente zoom também é necessária. A combinação da lente zoom com o equipamento de voo permite que, mesmo em voos em grandes altitudes, seja possível alternar rapidamente entre fotos grande-angulares e close-ups.

lente de câmera portátil

O setor de transmissões ao vivo está em alta. Para melhor se adaptar ao trabalho de transmissão ao vivo em diferentes cenários, surgiram câmeras inteligentes portáteis, atendendo às necessidades dos tempos. Alta definição, estabilização de imagem e ausência de distorção tornaram-se padrões de referência para esse tipo de câmera. Além disso, para obter um melhor efeito fotográfico, é necessário atender à reprodução de cores precisa, fidelidade de imagem (o que você vê é o que você captura) e ampla faixa dinâmica para atender às necessidades de filmagem em qualquer condição climática.

Equipamentos de vídeo

O surto da pandemia de COVID-19 impulsionou o desenvolvimento de conferências online e aulas ao vivo. Como o ambiente de uso é relativamente fixo e isolado, os padrões de design para esse tipo de lente não são muito específicos. Sendo as "lentes" dos equipamentos de vídeo, as lentes geralmente atendem às necessidades de grande ângulo de visão, ausência de distorção, alta definição e zoom. Com a crescente popularidade de aplicações relacionadas em áreas como treinamento remoto, telemedicina, assistência remota e escritórios colaborativos, a demanda por essas lentes também está aumentando.

Atualmente, segurança, telefones celulares e veículos são os três principais mercados para lentes ópticas. Com a diversificação dos estilos de vida da população, alguns mercados emergentes e mais específicos para lentes ópticas também estão crescendo, como projetores, equipamentos de realidade aumentada/realidade virtual, etc., com foco em tecnologia visual e arte, proporcionando diferentes experiências para a vida e o trabalho do público em geral.