数字安防用变焦一体机镜头-编制说明

项目背景数字安防用变焦一体机镜头，属于安防光学镜头，是人工智能领域核心技术产品之一。主要用于智能安防监控终端产品和系统中，可以帮助人工智能终端和系统看得更清、看得更远、看得更快、看得更懂，广泛应用于智慧安防、智慧城市、智能巡检等领域。随着国内及国际经济持续告诉增长，现阶段对于安防监控镜头的要求也越来越高，此时，拥有更高性能及稳定性的安防监控镜头在国内外将得到更大的市场，前景十分可观。基于多年的技术积累和先进的设计和制造技术经验，国外的光学镜头行业发展已较为成熟。从全球看，最早镜头产业主要集中在德国和日本两个国家。近年来，日本镜头制造企业充分利用其电子技术优势，在加速对镜头制造工艺进行改进和产品更新的同时，也十分重视对独创性技术的开发。发展至今，除少量高精密度的镜片和镜头加工外，日本已基本退出了传统光学冷加工行业，并重点向光学设计领域发展，并在光学检测设备和检测技术、光学加工和镀膜设备等的制造方面居世界领先地位，成为主要的光学相关设计、工艺、检测技术和设备输出国。国内方面，2000年以来，国内通讯网络及互联网等行业发展迅速，华为、海康威视、大华股份等世界一流厂商快速崛起，中国凭借此类庞大的下游市场需求发展成为全球光学镜头最重要的市场之一。为满足激增的市场需求，国内涌现出一批光学企业，该类企业镜头制造厂商凭借自身在产品研发设计和生产工艺等方面的持续投入和改进，以较快的速度不断推出分辨率更高、成像质量更稳定的光学镜头，已经成为全球光学镜头产业的生力军，并进而带动了国内光学镜头产业的迅猛发展。目前，国内关于安防监控类镜头标准严重缺失，目前国内可参照的镜头标准主要有GB/T9917.1-2002《照相镜头第1部分：变焦距镜头》、GA/T1352-2018《视频监控镜头》、JB/T13704-2019《数码照相机镜头》，因照相镜头标准相对滞后，已经无法满足安防监控行业慢慢普及的400万、800万乃至更高像素规格产品的基本要求，因此有必要弥补该领域的标准空白。国际上暂时没有评价安防监控类镜头性能的标准，只存在定义镜头性能测试方法的标准。因此，亟需制定先进的数字安防用变焦一体机镜头“浙江制造”团体标准，以标准引领质量提升，做一流高质量产品。2项目来源根据《浙江省市场监督管理局关于公布2023年第一批“浙江制造”标准培育计划的通知》（浙市监函〔2023〕86号），由嘉兴中润光学科技股份有限公司向浙江省品牌建设联合会提出立项申请，经浙江省市场监督管理局论证通过并正式立项，项目名称：《智慧安防用变焦一体机监控镜头》。3标准制定工作概况3.1标准制定相关单位及人员3.1.1本标准主要起草单位：嘉兴中润光学科技股份有限公司。3.1.2本标准参与起草单位：浙江蓝特光学科技有限公司。3.1.3本标准起草人为：。3.2主要工作过程3.2.1前期准备工作按照“浙江制造”标准工作组构成要求，组建标准研制工作组，明确标准研制重点和提纲，明确各参与单位或人员职责分工、研制计划、时间进度安排。●项目前期调研对本项目申报产品进行调研，对“浙江制造”标准立项相关资料进行收集整理。●成立标准工作组嘉兴中润光学科技股份有限公司为了更好地开展编制工作，召开了内部会议，于2021年9月成立了标准工作组，明确了各参与单位及人员的职责分工。●明确研制重点标准研制的重点包括：标准名称、范围的界定、基本要求、技术要求中指标的确定、相应检测方法的确立等。●研制计划及时间安排（1）2021年9月—2021年11月，开展调研，素材搜集、研究相关技术资料。成立标准工作组，研制标准草案，提出立项申请。（2）2021年12月，参与立项答辩并通过。（3）2022年3月—2021年4月，完善标准草案，研制编制说明。（4）2022年10月，按品联会安排再次参与立项答辩汇报。（5）2022年11月获批立项。（6）2023年4月，召开启动会暨研讨会，对标准进行技术讨论、修改形成征求意见稿，（7）2023年5月至6月向相关方征求意见，并根据意见反馈，汇总成征求意见汇总表，根据意见采纳情况修改形成送审材料，提报送审。（8）2023年7月，召开标准评审会，根据专家意见修改标准，形成标准报批稿。（9）2023年8月底，完成报批材料，上报材料，等待发布。3.2.2标准草案研制本标准（草案）于2022年研制完成。按照“浙江制造”标准制订框架要求，标准草案在术语和定义、产品分类、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量承诺等各个方面进行了全方位的阐述。按照“国内一流、国际先进”的要求，以国家标准、行业标准为基础，对标国内外先进同行标准及客户要求，展现出最先进的设计及工艺能力，成为智慧安防用变焦监控一体机镜头这一细分领域的标杆和领跑者。2023年4月25日召开标准启动会暨研讨会，针对“浙江制造”标准的编制理念，“国内一流、国际先进”的定位要求，在GA/T1352-2018《视频监控镜头》基础上，对标国内先进同行及国际高端客户要求，标准覆盖GA/T1352-2018《视频监控镜头》中所有的项目，对技术指标的先进性、产品的基本要求、质量保证方面等逐一进行研讨。与会专家提出以下主要修改意见：1）进一步明确标准适用范围，修改完善标准名称；2）核对标准规范性引用文件；3）增加“变焦一体机”的术语和定义；4）删除“4产品分类”；5）修改完善“基本要求”章节内容；6）“产品规格书”统一修改为“产品规格书”；7）“环境适应性要求”明确单个项目满足；8）“分辨率”采用企业的试验方法；9）修改完善“检验规则”；10）修改完善“质量承诺”；11）同步修改完善标准编制说明等。研讨会后按照“浙江制造”标准制订框架要求形成《数字安防用变焦一体机镜头》标准征求意见稿。4标准编制原则、主要内容及确定依据4.1编制原则标准研制工作组遵循浙江制造标准“合规性、经济性、先进性、必要性、可操作性”的“五性并举”编制原则。同时，本标准严格按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行编写和表述。4.2主要内容从范围、规范性引用文件、术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量承诺等几个方面对标准进行编制。4.3主要内容确定依据4.3.1“范围”章“范围”章规定了数字安防用变焦一体机镜头的术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量承诺。适用于：数字安防监控设备中使用的光学变焦镜头，其他领域应用的镜头可参照采用。4.3.2“规范性引用文件”章“规范性引用文件”章注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于标准草案；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于标准草案，且2021年之前最新（修订）发布的标准全部进行了核查和更新。4.3.3“术语和定义”章根据GB/T1.1—2020的要求，写明引导语：“GB/T13962、GB/T13964、GA/T1352界定的术语和定义适用于本文件。”并对“数字安防”、“变焦一体机镜头”、“镜头总长”、“投影解像力”的术语进行了定义。4.3.4“基本要求”章 （1）在设计研发上：遵循“品质卓越，自主创新”打造浙江制造标准及其产品的方针，应采用光学系统仿真设计软件和三维仿真机械设计软件对产品的性能、外观及结构进行设计与模拟，并拥有自主的产品、工艺、模具研发团队。（2）在原材料及零部件方面：材料的限用物质应符合GB/T26572的要求，塑胶件采用含玻纤的聚碳酸酯材料，减少内部光线的反射，采用的镜片应镀增透膜，提高透过率，采用直流步进马达，精准控制内部群组的移动。（3）在工艺装备方面：明确了应配备千级、万级洁净化车间用于产品的生产组装。应配备静电防护措施，防止产品线路应静电击穿导致无法使用，采用镜片点胶、铆接等组装工艺，配备快速除尘装备用于镜片除尘。（4）在检验检测方面：对检测能力提出要求。应具备对原材料镜片的肉厚、面型、透过率等指标，对结构件具备二维、三维尺寸测试，对整机产品具备焦距、F数、视场角等性能及出厂检测项目的检测能力，并开展检测。4.3.6“技术要求”章在覆盖GA/T1352技术要求的基础上，对数字安防用变焦一体机镜头进行了某些关键技术指标的提高和新增，如：——新增了“镜头总长误差”的要求，规定了误差范围；——提高了“焦距误差”的要求，焦距在0mm-50mm范围内相对误差减小为±3%；——优化及提高了“畸变误差”的要求，引入绝对误差概念；——新增了“像面照度均匀度”的要求；——新增了“投影解像力”的要求，根据实际使用成像模块像素点大小及镜头倍率（广角端/望远端）设立要求；——新增了“光轴偏移量”的要求，不超过3%；——新增了“光谱透射比”的要求，满足460nm-680nm平均值大于70%，750nm≥65%，850nm≥45%。；——提高了“低温试验”、“高温试验”、“恒定湿热试验”、“正弦振动试验”的要求；——新增了“自由跌落试验”的要求。4.3.7“试验方法”章试验方法与技术要求中检查项目对应，检测和试验方法的原理与GA/T1352保持一致，并根据新增的指标项目，对相应的试验方法进行了规定。条款号项目试验方法对应国家标准7.2外观及结构按GA/T1352—2018中6.2的规定GA/T1352—20187.3成像匹配按GA/T1352—2018中6.3的规定GA/T1352—20187.4镜头总长采用游标卡尺对镜头进行检验/7.5安装接口采用量具核对进行检验。GA/T1352—2018光学性能要求7.5.1焦距误差按GA/T1352—2018中6.5.1的规定GA/T1352—20187.5.2F数误差按GA/T1352—2018中6.5.2的规定GA/T1352—20187.5.3调制传递函数（MTF）按GA/T1352—2018中6.5.3的规定GA/T1352—20187.5.4分辨率级别按GA/T1352—2018中6.5.4的规定GA/T1352—20187.5.5视场角按GA/T1352—2018中6.5.5的规定GA/T1352—20187.5.6畸变按GB/T29298—2012中5.6.8的规定GB/T29298—20127.5.7定位截距按GA/T1352—2018中6.5.7的规定GA/T1352—20187.5.8像面位移按GA/T1352—2018中6.5.8的规定GA/T1352—20187.5.9近红外像面修正按GA/T1352—2018中6.5.9的规定GA/T1352—20187.5.10像面照度均匀度按GB/T29298—2012中5.6.5的规定GB/T29298—20127.5.11投影解像力试验装置：投影光机、可移动白板、分辨率chart图纸、测试夹具。试验程序步骤如下：a）分辨率chart图纸装载到投影光机上，镜头装到测试夹具上；b）将可移动白板移动到产品规格书规定的投影分辨率测试物距；c）打开投影光机，分别驱动镜头到广角端及望远端，中心聚焦后确认周边投影分辨率，两者可互补，达到最佳状态；d）记录下及下投影分辨率数值。7.5.12光轴偏移量a）镜头连接上图像模组，装到测试夹具上，正对墙面或其他平面；b）镜头用控制驱动盒驱动到望远端位置聚请，找到画面中心，在实际场景中做出标记；c）镜头驱动到广角端位置聚请，同样找到画面中心做出标记；d）截取图片，根据公式计算得到光轴偏移量。/7.5.13光谱透射比按JB/T8248.1的规定进行JB/T8248.17.6环境适应性试验按GA/T1352—2018中6.6规定的方法进行低温试验、高温试验、恒定湿热试验、正弦振动试验、冲击试验，按GB/T29298—2012中5.14.8规定的方法进行自由跌落试验。GA/T1352—2018、GB/T29298—20124.3.8“检验规则”章产品检验分出厂检验及型式检验。4.3.9“标志、包装、运输及贮存”章标准依据GA/T1352规定了标志、包装、运输及贮存的要求。4.3.10“质量承诺”章主要以本产品质量保障、售后服务的实际情况为依据，按照“浙江制造”标准制订框架要求，增加了质量承诺的内容。5标准先进性体现5.1型式试验内规定的所有指标对比分析情况。嘉兴中润光学科技股份有限公司为主起草研制的《数字安防用变焦一体机镜头》标准在GA/T1352-2018《视频监控镜头》基础上，对标国内先进同行（宇瞳光学）企标及国际高端客户要求（华为），对核心技术指标进行设置和优化，并增设了一些指标，标准水平达到国内一流、国际先进。针对GA/T1352-2018《视频监控镜头》，与现行的国内外标准、客户要求对比情况如下表：质量特性关键技术指标GA/T1352-2018《视频监控镜头》国内先进同行（宇瞳光学）国际高端客户要求(华为)拟制定的浙江制造标准备注一致性镜头总长误差，mm/允许极限偏差为±0.6满足标称值＞0≤6相对误差：±0.1＞6 ≤30相对误差：±0.3＞30≤100相对误差：±0.5＞100 相对误差：±0.7新增焦距误差，%不超过±5%不超过±5%不超过±10%焦距＞0≤50mm相对误差:±3%焦距＞50mm 相对误差:±5%提升畸变误差，%不超过±5%不超过±5%满足标称值畸变≥0 ＜3 绝对误差：±1%畸变≥3 ＜10绝对误差：±2%畸变≥10 绝对误差：±3%提升画面亮度均匀性像面照度均匀度//满足标称值应符合产品规格书的要求，其实测值不应低于标称值。新增超高清晰度投影解像力/应符合产品规格书的规定。满足标称值未在表中标注的，符合产品规格书新增光轴稳定性光轴偏移量//不超过5%不超过3%。新增低照度环境优质成像能力光谱透射比///满足460nm～680nm平均值≥70%，750nm≥65%，850nm≥45%。新增质量特性关键技术指标GA/T1352-2018《视频监控镜头》国内先进同行（宇瞳光学）国际高端客户要求(华为)拟制定的浙江制造标准备注可靠性环境适应性要求低温试验类别Ⅰ：＋5℃ 2h类别Ⅱ：－10℃ 2h类别Ⅲ：－25℃ 2h类别Ⅳ：－25℃ 2h/类别Ⅳ：-30℃24h类别Ⅰ：＋5℃ 4h 类别Ⅱ：－10℃ 4h类别Ⅲ：－25℃ 4h类别Ⅳ：－30℃ 24h提升高温试验类别Ⅰ：＋40℃ 4h类别Ⅱ：＋55℃ 4h类别Ⅲ：＋55℃ 4h类别Ⅳ：＋70℃ 2h类别Ⅳ：80℃24h类别Ⅰ：＋40℃ 4h类别Ⅱ：＋55℃ 4h类别Ⅲ：＋55℃ 4h类别Ⅳ：＋80℃ 24h提升恒定湿热试验类别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：＋40℃RH（）%48h/类别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ：＋40℃RH（）%48h类别Ⅳ：＋60℃RH（）%48h提升正弦振动试验类别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：频率范围:(10～150)Hz加速度:5m/s²扫频范围:1倍频程/min轴向数目:3扫频周期的数目/轴向/工作状态:1类别Ⅳ：频率范围:(10～150)Hz加速度:1gm/s²扫频范围:1倍频程类别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ：频率范围:(10～150)Hz加速度:10m/s²扫频范围:1倍频程/min轴向数目:3扫频周期的数目/轴向/工作状态:1提升自由跌落试验/跌落轴向:6个面，3个棱，4个角，共计13次高度:重量＜15kg，1m；20kg＞重量＞15kg，0.8m跌落轴向：6个面，3个棱，4个角，共计13次高度：1m新增主要质量特性和核心技术指标描述：1、一致性高新增了镜头总长误差要求：明确各区间镜头总长实测值与标称值的相对误差。优于国内先进同行（宇瞳光学）和高端客户（华为）的技术要求。增加理由：根据客户最终组装的需求，需要对产品整体长度的一致性作出要求，提高产品长度的一致性，同时优化了产品不同长度时的相对误差。提升了焦距误差要求：焦距＞0，≤50mm，相对误差为±3%；焦距＞50mm，相对误差为±5%。优于GA/T1352—2018和先进同行（宇瞳光学）的要求。提升理由：焦距误差过大会导致产品最终成像时画面大小不一，造成使用者体验感的差别，焦距误差越小，产品成像画面一致性越高。提升了畸变误差要求。优于GA/T1352—2018、先进同行（宇瞳光学）和高端客户（华为）的技术要求。提升理由：GA/T1352-2018中定义畸变误差为±5%（此处并未明确误差种类），若为相对误差，实际畸变标称值是会有0或接近0的值，此时，实测值的误差量也需达到0或接近0，相当于基本没有误差，实际测试畸变时，测量本身就具有一定误差，再加上产品本身的误差，基本不可能达到0这个误差，故不合理。2、画面亮度均匀性好新增了像面照度均匀度要求：应符合产品规格书的要求，其实测值不应低于标称值。增加理由：实际使用时，如果产品的像面照度均匀度很差，会导致成像画面出现中心亮四周暗的情况，类似于GA/T1352-2018中5.2提到的暗角，对实际使用造成不好的影响。3、超高清晰度新增了投影解像力要求：明确了不同像素点大小的情况下，广角端和望远端的中心视场、边缘视场分辨率的要求，优于国内先进同行（宇瞳光学）和高端客户（华为）的技术要求。增加理由：国标GA/T1352-2018中对于产品的清晰度性能仅提出了调制传递函数（MTF）这个要求，我们在浙江制造标准中提出投影解像力要求，主要考虑以下方面：1、变焦镜头测试MTF的过程较定焦镜头更为复杂，应对大规模生产时，效率较低；2、测试MTF的设备价格昂贵，部分外检机构、客户并未配备专门的MTF测试设备。4、光轴稳定性好新增了光轴偏移量要求：要求应不超过3%。优于高端客户（华为）的要求。增加理由：实际使用时，产品广角端、望远端互相切换时，画面的中心会发生偏移。5、低照度成像能力新增了光谱透射比要求增加理由：产品在傍晚太阳落山，未切换到红外模式时，环境亮度较低，产品的光谱透过率直接影响光线的进光量，影响产品最终成像效果。6、可靠性提升了环境适应性要求：应满足低温试验、高温试验、恒定湿热试验、正弦振动试验和自由跌落试验。提升理由：根据客户需求，产品使用环境日益严酷，国标GA/T1352-2018已无法满足实际情况。5.2基本要求(型式试验规定技术指标外的产品设计、原材料、关键技术、工艺、设备等方面)、质量承诺等体现“浙江制造”标准“四精”特征的相关先进性的对比情况。5.2.1精心设计●应采用光学系统仿真设计软件和三维仿真机械设计软件对产品的性能、外观及结构进行设计与模拟。●应拥有自主的产品、工艺、模具研发团队。说明：采用专业的计算机软件，并同时具备自主研发设计解析团队等。5.2.2精良选材●材料的限用物质应符合GB/T26572的要求。●塑料结构件采用含玻纤的聚碳酸酯材料。说明：选用符合标准要求的高性能材料，为产品高质量和安全性提供保障。5.2.3精工制造●应具备千级、万级洁净车间用于产品组装生产。●采用点胶、铆接镜片组装工艺。说明：采用千级、万级洁净车间用于产品组装生产，提高产品洁净度，采用点胶、铆接工艺组装镜片，保障最终产品成像的优质化。5.2.4精诚服务●自产品销售之日起2年内，在正常使用条件下，因制造商原因造成产品质量问题的，提供免费更换或维修服务。。●客户有诉求时，应在24h内响应，为客户提供合理范围内的解决方案。说明：提供优质产品售后服务，对质量诉求及时响应并提供技术支持。5.3标准中能体现“智能制造”、“绿色制造”先进性的内容说明。●应配备千级、万级洁净化车间用于产品组装生产。说明：本产品生产过程不会产生排污，符合国家绿色制造要求。6与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性6.1目前国内主