[01231100]大场景高动态比4K超高清监控镜头及其应用系统

镜头是摄像机的“眼睛”,其重要性不言而喻,在安防监控领域,未来的视频监控行业将朝着高清化、数字化、网络化、智能化、集成化方向发展,4K高清化是安防监控发展的必然趋势,高清监控镜头已成为了行业应用的焦点。项目针对安防监控环境复杂和对超高清、长距离、高动态、低照度监控画面要求越来越高的主要难点,研发出大场景高动态比4K超高清监控镜头及应用系统,具有可搭载双光独立成像、传感器调焦、超高倍率、小体积、大光圈等诸多特点,其成像效果清晰,色彩鲜明、锐利,适用于监控条件差、光线昏暗、动态要求高等场合,以满足全天候24小时监控的需求。 1.主要技术内容 （1）基于群组联动式的动态调焦技术 将光圈设置在可移动群组中,通过凸轮导轨与步进马达的结合,驱动群组,实现广角端与望远端的快速对焦与4K超高清成像。 （2）全焦段可见光与红外光的共焦技术 采用十片式彩虹光圈设计,使得各倍率弧矢方向与子午方向的像质平衡均匀,成像画面中心与周边光学性能一致性好。 （3）基于双成像光路结构的低照度成像技术 采用可见/红外双传感器光路结构,将可见光与红外光的成像信息融合,保证了可见/红外双光路同时超高清成像,满足低照度条件下使用需求。 2.技术创新点 （1）提出一种新的群组联动式光学架构方法,在传统单一变焦群结构上配置了额外的补偿群,在有限的长度内大幅拓展了镜头的焦距范围,其最大焦距超过1000mm。同时,在机构上凸轮导轨与步进马达相结合,通过多马达协同驱动群组,可以在数秒内实现从广角到望远端的快速对焦与全程清晰,并兼顾了变焦过程的平顺与倍率的精确控制。 （2）采用了移动虹彩式光圈的设计、不同特性材料搭配形成的多胶合结构,并通过对光学架构的优化,使镜头的全焦段都能够实现可见光与850nm红外光的共焦。成像画面中心及周边均达到了超高清4K的光学性能,能够良好地再现细节与还原色彩。 （3）设计了可见与红外的双成像光路结构与像面调焦装置,可同时装备可见与红外双传感器。通过将可见光与红外光的成像信息的融合,赋予镜头在暗光环境下进行全彩成像的能力。镜头在0.15lux的低照环境中,清晰度仍旧可以达到正常光照下70%以上。 3.知识产权 授权专利20项,其中发明专利9项,实用新型专利11项。 4.应用推广及效益 项目成果突破了4K超长焦AF光学变焦镜头的关键技术,形成了自主知识产权的4K超长焦AF光学变焦镜头产品,填补了我国2km以上超长观测距离的变焦监控产品的空白,解决了数字安防行业4K超长焦AF光学变焦镜头“卡脖子”问题,在30X以上变焦镜头领域市场占有率领先,已广泛应用于高速公路、铁路监测、智慧交通、森林防火、边防海防等多种监控领域。自2018年1月至2020年12月累计实现销售收入21,468.8万元,累计新增税收1139.99万元。