特殊镜头各有所长，可以实现普通镜头所无法完成的特殊功能。
一、针孔镜头
针孔镜头是一种较为特殊的安全用的镜头，它的孔径非常小，一般仅为1mm左右，主要应用于隐蔽式视频监视的场合。一般，标准型针孔镜头具有较细且很长的镜筒，镜筒前端呈锥型并有一个微小的开孔，也即所谓的“针孔”，其后端则与普通镜头一样，可以方便地与CCD或CMOS摄像机配接。针孔镜头的外形及其应用如图1所示。
针孔镜头有直型和拐角型、手动光圈型和自动光圈型、窄锥型和宽锥型、还有变焦（一般为6倍）型与微型等。用来描述针孔镜头的常用指标是外形和前端尺寸。显然，镜头的入光孔径越大，到达摄像机光敏面上的光线就越多。一般，镜头系统收集和传送出去的光线与F值的平方成反比，如F2.0的镜头传输的光量是F4.0的4倍。
图1 针孔镜头的外形及其应用示意图
有的微型针孔镜头的尺寸很短，通常与板式超小型CCD或CMOS微型摄像机配合，安放在屏风后或天花板上，以透过微小的孔隙来监视现场；有的也可以安放在钟表、电话机、电视机、麦克风座或装饰画等物品内，透过微小的孔隙来监视现场；还可以安装在紧急出口灯箱、灯具、喷淋头、台灯、服装模特儿及所有能容纳微型摄像机与针孔镜头的物体中，如可透过钟表微小孔隙进行监视应用的安装等。
需要说明的是，由于针孔镜头的相对孔径很小，透过它的光通量也很小，从而影响摄像机的成像质量，因此，应当尽可能选用低照度型的高灵敏度的摄像机，或尽量保证所监控场景的灯光照度。
二、分像镜头
这种特殊镜头是能够将两个（也可三个）单独场景同时成像在同一摄像机上的镜头，我们把它称为分像镜头。两个场景的也称为双焦镜头，它使用两个分开的透镜获取两个场景的图像后，再将其投射到摄像机的传感器上。其中的两个透镜焦距可能相同，也可能不同；可能朝向同一方向，也可能朝向不同的方向。根据双焦镜头设计的不同，最后得到的双景图像可以是左右分割的，也可以是上下分割的。所有定焦镜头、变焦镜头、针孔镜头或其他镜头，只要其接口是C型或CS型的，就都可以用到这种转接器上。
提出注意的是，侧镜位置还可安装可调式反射镜，可以改变镜头观察的方向。在左右分割时，由于每个镜头只能使用传感器的一半宽度，则每个镜头的水平视场都变为正常情况卜的二分之一。若将分像镜头旋转90°，就又可以得到上下分割的图像。
如果采用三向光学分像镜头，可以同时观察三个不同的场景，如图2所示。
图2 三分镜头拍摄三个场景
三分镜头主要用于观察丁字形的走廊，但是也可以作其他用途。我们同时观察的三个不同的场景的放大倍数可以相同，也可以不相同，由于这三个场景是显示在同一个监视器上的，因此，我们就节省了两只摄像机、两台监视器和一只画面分割器。每个场景占据监视器屏幕的三分之一面积。镜头上的可调光学器件允许分别调节三个物镜的仰角，以适应长短不同的走廊的需要。因为长走廊镜头接近水平，短走廊需要镜头略微冲下。值得提出的是，双分镜头、三分镜头在监视器上形成的图像是倒转的，因此需要将摄像机倒转过来安装。
三、拐角镜头
拐角镜头如图3所示。
图3 拐角镜头
它使得摄像机可以进行贴墙式的安装，即摄像机的轴线与墙面互相平行。
这种拐角镜头对一些特殊的应用是一个很好的解决方案，如用在墙壁后面的空间比较有限的场合、银行用的柜员机、天花板或升降机内等，因为拐角光学系统，可使得2.6mm镜头的轴线变得与摄像机的轴线相垂直。
拐角转接器可以套接所有焦距的镜头，但镜头必须带有C型或CS型的接口。同样，转接器也可以适用于所有尺寸（如1/4、1/3、1/2、2/3in等）的摄像机。
四、自动聚焦镜头
这是一种非常实用的镜头，它常用在视频监控系统中的一体化摄像机与快速球中，能自动调节镜头的焦点，不论是目标移近摄像机还是远离摄像机，都可以以保证被摄物体图像的清晰。当被摄目标（如行人、车辆等）在镜头光学轴线方向上移动时，或当摄像机随云台转动、镜头的焦距发生变化时，它都会自动瞄准新的被摄目标，并在移动过程中自动调焦，以保持目标图像的清晰。
这种自动聚焦镜头，主要决定它使用的自动调焦技术。从自动调焦的基本原理来区分，自动调焦技术可分为下列三类。
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测距法：这种方法是通过测量被摄目标和镜头之间的距离，并驱动镜头运动到合适的位置而完成自动调焦的，具体方法有三角测量法、红外线测距法与超声波测距法等。
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聚焦检测法：这种方法是通过检测影像是离焦还是聚焦（主要是检测影像的轮廓边缘与像的偏移量），而实现自动调焦的，具体方法有对比度法与相位法等。
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图像处理法：这种方法是通过摄像机采集被测物的光学图像，经模拟数字转换，利用计算机进行数字图像处理而实现自动调焦的，具体方法依焦距评价函数分有高频分量法、平滑法、阈值积分法与灰度差分法等。
目前，自动调焦技术以图像处理法应用最多，这里就不再赘述了。
五、安定镜头
在视频监控系统中，当镜头和摄像机在观察场景时晃动或震动时，一般的镜头拍摄的图像就会不清晰，这时就需要使用安定镜头。安定镜头与普通镜头的不同之处在于：这种镜头系统内部设有活动光学器件，它通过这种器件的反向移动来抵消摄像机和场景之间的相对移动的，所以安定镜头可以抵消摄像机因受风吹、震动等而引起的严重晃动。
安定镜头广泛应用在手提式摄录机、车载摄像机、空中平台摄像机和船载等摄像系统中。
六、红外镜头
目前，监控市场上对24h连续监控的需求越来越多，由此产生了越来越多的日夜型摄像机。这种摄像机如果采用普通镜头，其白天的图像调节清晰，晚上的图像就变得模糊；反之，晚上图像调节清晰，白天就模糊。其原因是由于普通摄像镜头不可能使可见光和红外光这两种不同波长范围的光线在同一个焦面上成像，因为不同波长的光线通过作为光学介质的镜头之后，聚焦的位置不同。而普通摄像镜头，是只限定在可见光波长范围的性能要求而设计的，因此作为日夜使用就会岀现上述现象。
红外镜头放在日夜摄像机上能对应可见光与红外光的转换，从而始终保持所监控图像画面的清晰。其原因是，因为红外镜头是根据可见光和红外光这两种波长范围而设计制作的，所以它能使可见光和红外光在统一的焦面上成像。
红外镜头即IR镜头，它采用了特殊的光学玻璃材料，并用最新的光学设计方法，从而消除了可见光和红外光的焦面偏移，因此从可见光到红外光区的光线都可以在同一个焦面位置成像，使图像都能清晰。此外，红外镜头还采用了特殊的多层镀膜技术，以增加对红外光线的透过率，所以用IR镜头的摄像机比用普通镜头的摄像机夜晚监控的距离远。
现在，红外镜头在市场上有定焦与变焦镜头系列，还有1/3、1/2in等系列。其应用范围广泛，除专门作为红外对应的特殊用途外，也可作为普通镜头，并能有效提高成像质量。
除上述几种特殊镜头外，还有使镜头和传感器之间的距离适当增大的中继镜头、光纤镜头与管道镜头等，这里就不一一赘述了。
