车载摄像头技术趋势变化分析 车载摄像头的关键技术

日期:2024-01-23 来源:华体育官网最新版

  近年来,随着汽车智能化升级,各车企正在从低等级无人驾驶向高等级提升。而无人驾驶将对车辆安全、行人安全、驾驶员监控等主动安全功能提出更高的要求,ADAS 渗透必然加速。 各车型中的车载摄像头慢慢的变多。但基本上都会有至少一个ADAS前视摄像头、四个环视摄像头的基础配置。如果再加上近年慢慢的被重视的驾驶员监控摄像头,能预见,未来几年,车上至少需要6个摄像头,未来市场发展的潜力巨大。车载摄像头安全为本,技术一直在升级相较于消费类电子摄像头,车载摄像头的工作环境极度恶劣,比如说震动、高温、雨雾、低温、光线变化剧烈等。而车载摄像头以驾驶安全为目的,上述各个工作状态下,均需要能获取稳定、可靠、清晰的旁边的环境数据。

  因此,随着汽车工业技术的提升,车载摄像头的相关性能需求将越来越严苛。根据2019 年出台的《汽车用摄像头行业标准》,车载摄像头要求能在-40℃到85℃的环境中持续工作,能不受水分浸泡的影响,防磁抗震,常规使用的寿命需达8~10 年。另外,出于安全的考虑,车载摄像头需要在短时中断供电的情况下依旧保证工作。 此外,高动态范围、夜视、LED闪烁抑制等性能将不断普及。目前,车载摄像头的功能要求其需要具备以下性能:车载摄像头往往还需要具备夜视功能,能够抑制低照度摄影时的噪声,在暗光条件下依然要有出色的表现。水平视角扩大为 25°~135°,要实现广角以及影像周边部位的高解析度。下面,咱们就一起来聊聊近年来车载摄像头都会有哪几个方面的性能、技术提升。

  随着车载摄像头工艺的优化与升级,车载摄像头抗震、耐磨、耐高温低温能力逐渐提高,画质更加清晰。 为了控制车大灯等正面强光干扰引起的鬼影杂光、在极端温度或短时间快速温差变动的状况下保持光学成像稳定性以及有效捕捉和分辨物体细节,除了从软件上提升算法外,车载镜头厂商也在积极地通过改进镀膜工艺、提高技术参数以及在镜头外增加导电加热膜等方式,不断推动车载镜头产品整体的技术进步。

  车载摄像头感知的核心是视觉,而分辨率决定了视觉的高下。随着ADAS功能对感知距离需求的提升,感知内容方面的更精细,分辨率更高的摄像头大势所趋。 理想汽车官网对于800万像素感知摄像头介绍 对于主流的新能源车企来说,120W到200W的镜头已不再满足使用,行业开始升级到800W像素,比如说蔚来、理想。目前具备800W像素摄像头模组生产能力的厂商还比较少,比如说舜宇、联创电子等。

  车载摄像头要求具有高耐用性和热稳定性。按材质来分,车载摄像头的镜片可由玻璃、塑料制成。玻璃镜片具有高耐用度和防刮伤性,且温度性能较好,因此更多用在高端产品中。而塑料镜片价格实惠公道但是成像效果差,且在汽车恶劣的使用环境中易引起镜片变形,影响成像质量。 目前,综合考虑成本和性能,主流厂商车载镜头正逐渐开始使用玻塑混合镜头为主,部分高端镜头采用全玻方案。 塑料与玻璃镜头性能对比如下:塑料镜头:优点:重量轻、成本低、工艺难度低,适合大批量生产; 缺点:透光率稍低,耐热性差、热线胀系数大、耐磨性差、机械强度低等。玻璃镜片:优点:性能优良,透光率高; 缺点:主要是量产难度大,良率低、成本高。

  球面镜片会导致像差问题,即从镜片中央射入的光线与镜片边缘射入的光线的焦点不一致,进而造成成像模糊的问题。球面镜片需要多枚镜片组合来减小像差。

  非球面镜片是由球面和平面以外的曲面组成的镜片,通过改变镜片的曲率,使光线汇聚在固定的焦点,解决了像差的问题,且仅需一枚镜片就可实现。因此,非球面镜片具有小型化、轻量化和成像效果佳的优势,慢慢的变成了高像素车载镜头的最佳解决方案。 塑料非球面镜片采取注塑生产实现,而玻璃非球面镜片是采用优质的光学玻璃,利用精密控制的热模压技术进行生产的产品。目前,具备车载摄像头非球面镜片生产能力的企业有:舜宇光学、联创电子、蓝特光学等。

  车载摄像头依靠光线传播识别道路信息,镜头表面脏污会导致识别能力变弱,很难从光学角度减少脏污。而此外,每当遇到雨雪天气,暴露在车外的摄像头甚至还会出现起雾结霜的问题。 自清洁防污:目前主流厂商至少会在车载摄像头的镜头表面镀一层疏水涂层,一方面能够有效通过喷水清洗等手段去除脏污。

  图源,宁波捷傲 防雾除霜:目前业界有两个方向,一是通过镀膜,镜头外表面镀疏水膜,镜头内表面镀亲水膜;二是采用加热方案,或是镜头整体加热,或者是镜头表面做一层透明导电膜实现加热。 AA封装车载镜头组装需要高精度的AA 技术。车载摄像头模组的封装需要经过多次装配,误差叠加将导致产品良率下降。AA 技术使镜头与CMOS图像传感器的相对位置自由可调,还能够最终靠实时采集分析成像数据,调节水平位置和镜头的倾斜角度,来保证图像的清晰度,并保证光轴与像面的焦点处于图像中心。 随着车载摄像头分辨率的提升,镜头与CMOS 间的定位精度的要求也一直上升。因此,AA 设备的技术上的含金量将影响各组件的机械工差修正,进而影响摄像头成像质量和产品的一致性。 在车载摄像头领域,现阶段AA设备带来的资本投入非常大,比如说进口的AEI、ASM等。而随着国内设备厂商的成长,比如说:中科精工、华亚智能、艾微视、德赛自动化、广浩捷科技、天准、舜宇等。AA设备的成本也将会有一定下降。

  为了保障行车安全,汽车ADAS功能需要尽可能实现全天候运转。摄像头是通过感光与算法实现对旁边的环境感知,因此在光线不足如夜间行车、过隧道等场景下,需要增强摄像头的夜视能力。目前汽车夜视系统按成像原理与镜头不同可大致分为三类:微光、近红外以及远红外。

  现有的夜视辅助系统能做到识别超出远光灯范围的行人,对危险进行提前预知,来源轩辕智驾 微光:从字面意义理解,是通过放大接收到的少量可见光,最终将图像采集并投射到相应显示屏上。微光跟一般摄像头的成像原理一致,都是通过可见光实现夜视,但需要一定的可见光环境。 近红外夜视:也有称为主动红外夜视技术,是指工作时用较强的红外发射源照射目标, 利用目标反射回来的红外线来得到物体的像。工作波段在 800~1000nm 的近红外光。 远红外夜视(热成像系统):也有人称之为被动红外夜视技术,主要是利用物体自身发出的红外辐射来成像,这也就是大家所说的热成像。热成像系统是基于目标与背景的温差而形成的红外发射率的差异,利用辐射测温技术对目标逐点测定辐射强度,而形成可见目标的热图像。其理论工作波段在1-14um之间,但一般远红外夜视主要使用短波 (3μm -- 5μm)与长波 ( 8μm --14μm)这两种 。 其中,微光夜视需要从CMOS与算法上去提升实现;而红外夜视则需要配备专门的红外镜头确保红外光的进入。此外微光夜视能够正常的看到彩色画面,而红外则没办法做到彩色。

  随着汽车智能化的不断演进,对车载镜头提出了快速感测并深度辨识车身旁边的环境的需求。车载镜头需要在对环境信息进行解读的同时同步实现景深测量的效果,而作为 3D 感测主流技术方案的结构光、TOF 技术等已成为各大车载镜头厂商技术攻关的热点。 目前3D感测技术主要是应用在座舱内部,比如说近年慢慢的被重视驾驶员监控系统等。此外,通过人脸识别能确定驾驶员身份,座舱进而根据自己使用习惯而调整,甚至还能轻松实现防盗功能。

  汽车内人机交互功能体现在内置车载摄像头实现的人脸识别、疲劳检测、手势识别、注意力监测及驾驶行为分析。在智能驾驶舱逐渐兴起的市场环境下,具备深层交互能力的车载摄像头市场需求将进一步提升。 在2020年2月的世界通信大会上,宝马解释了这种仪表盘上的摄像头虹膜识别技术,将会从2021年起首次应用于宝马iNext车型。

  2月10日,广东好帮手电子科技股份有限公司隆重发布全新研发的远红外夜视技术,在汽车安全驾驶研发技术上再次实现新突破。 好帮手电子发布全新远红红外夜视技术 本次发布的远红外也是技术,基于常见的夜间驾驶安全问题,从行人识别,视觉范围增强、改善炫目等方面着手,为夜间行车提供更多安全保障。据了解,该技术采用人眼所不能识别的远红外波段,通过安装在车身前格栅处的热成像摄像头,在车载设备屏幕上显示车辆前方约3000米范围内的物体影响,帮助驾驶员清晰便是前方车辆、行人以及物体,以便有更多时间对潜在危险提前做出判断。热兴华的改善炫目功能,由于热成像技术不受光线影响,不会因对面来车大灯灯光过于强烈而造成成像模糊不清,可有很大成效避免大灯灯

  谷歌的无人驾驶汽车,全身都是摄像头。车载摄像机市场将进一步扩容。 三星的全球智能手机销量增长率下滑也给其下游厂商带来了困扰,韩国智能手机相机制造商敏锐地捕捉到了车载摄像机市场,这一个市场极具增长潜力,当然其对有关技术也有着更高要求。 鉴于停车辅助雷达或紧急刹车系统都需要摄像头,一辆高端汽车身上可能藏有8个相机;如果再加上替代后视镜等系统的相机,总数将达到12个。三星电子的手机摄像头供应商Mcnex有限公司表示,它同时也是韩国最大的车载摄像机供应商。 技术系统研究所(Techno Systems Research)的多个方面数据显示,尤其是当技术应用从高端市场向中低端汽车推广后,车载摄像机市场将比2011年爆增6倍,达到2018年

  据报道,最近,美国联邦政府监管部门对特斯拉电动车的无人驾驶技术是不是真的存在问题,展开了更大范围的调查。据悉,这次调查也将特斯拉的车载摄像头系统列为调查对象。当地时间周四,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)公开了给特斯拉发出的调查信件。 NHTSA针对特斯拉车载摄像头系统提出了一系列问题,这中间还包括如何利用摄像头监控开车人是否集中注意力。 NHTSA这封信发给了特斯拉公司“现场质量总监”耿茨(Eddie Gates)。该机构提出的一个问题包括,请描述车厢内摄像头在加强开车人注意力和交互度方面所起的作用,以及这一些数据如何在车载信息系统中得到使用。 NHTSA还请特斯拉描述,在包括Autopilot在内的无人驾驶技术体系内

  智能网联汽车的智能化发展,离不开车载摄像头的进步,目前视觉感知摄像头、人脸识别摄像头已成为智能网联汽车的最重要硬件配置之一。能预见的是,随着车载摄像头的逐步发展,随着对应算法和软件技术的进步,智能网联汽车将会更强大。相比雷达技术,车载摄像头有哪些优势呢? 与雷达技术对比有哪些优势 1)相比于毫米波雷达,目前摄像头的主要优点是: 目标识别与分类 - 目前普通的3D毫米波雷达仅可以检测到前方是否有障碍物,而无法精准识别障碍物的大小和类别;例如:各类车道线识别、红绿灯识别以及交通标志识别等; 可通行空间检测(FreeSpace) - 对车辆行驶的安全边界(可行驶区域)进行划分,主要对车辆、普通路边沿、侧石边沿、没有障碍物可见

  有哪些优势呢? /

  2012 年 8 月 27 日,北京讯 日前,德州仪器 (TI) 宣布推出 DS90UB913Q 串行器与 DS90UB914Q 解串器,进一步壮大FPD-Link III 汽车级芯片组产品阵营。该串行器/解串器芯片组可为驾驶员百万像素辅助摄像模块提供精密的视频及数据接口,无软件开销,线路更少,可降低功耗、成本,减轻重量。系统级串行器/解串器增强功能将加速摄像安全系统在中端和入门级汽车细分市场中的推广。该芯片组可应用于汽车前视摄像头,防止碰撞或用于辨识交通标志与行人;汽车后视摄像头,保护汽车后部;汽车环视摄像头,辅助停车。更多详情或订购样片请访问:。 摄像系统

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