马斯克用的可不是一般的摄像头

马斯克用的可不是一般的摄像头
2019-05-31 09:54:19 上海汽车报

"两只老虎两只老虎跑得快,跑得快,一只没有眼睛,一只没有耳朵,真奇怪,真奇怪。"没有反光镜的汽车就像老虎没有耳朵,是不是很奇怪?!当然也不合法,世界大多数国家不允许没有反光镜的汽车上路。但奥迪e-tron就是一辆没有反光镜的汽车。去年广州车展,奥迪e-tron国内首秀。今年上海车展,奥迪e-tron公布了其70万-83万元预售价。奥迪e-tron赚足眼球,除了它是奥迪首款量产的纯电动SUV外,还因为其一大技术亮点:用电子摄像头取代了传统的车侧玻璃后视镜。

马斯克用的可不是一般的摄像头
马斯克用的可不是一般的摄像头

奥迪e-tron车内前排两侧车窗下方配置了7寸的OLED屏幕,作为电子后视镜的显示屏。无论在何种气候条件以及光线条件下,均能给与驾驶员广视角、高清晰、无延时,甚至可以提供放大的缩小屏幕中的后视实时画面(电子变焦)。更有行驶、转弯、停车以及高速公路行驶等多种投射模式可选,"盲区,不存在的"。

摄像头,智能驾驶之慧眼

"只有傻瓜才会用激光雷达",马斯克说得有些过头了,但不是一点道理都没有。若想实现L4/L5的全自动驾驶功能,就需要应用多种传感器冗余系统。大多数汽车制造商都认为,如果要实现全自动驾驶,摄像头、雷达(超声波雷达、毫米波雷达)和激光雷达将进一步发挥协同作用,三者缺一不可。

在自动驾驶技术感知领域,激光雷达为汽车直接提供物体精确距离和位置的三维图像,其超快的响应时间,使汽车能快速应对路况变化。

马斯克用的可不是一般的摄像头

相比激光雷达,以摄像头为基础的计算机视觉方案也有着明显的优点。在众多ADAS功能中,视觉影像处理系统较为基础,对于驾驶者也更为直观,而摄像头又是视觉影像处理系统的基础,因此摄像头对于智能驾驶必不可少。

摄像头是实现众多预警、识别类ADAS功能的基础。车道偏离预警(LDW)、前向碰撞预警(FCW)、交通标志识别(TSR)、车道保持辅助(LKA)、行人碰撞预警(PCW)、全景泊车(SVP)、驾驶员疲劳预警等众多功能都可借助摄像头实现,有的功能甚至只能通过摄像头实现。

从优势上,摄像头比激光雷达便宜得多。这无疑降低了自动驾驶汽车的成本,让其有望真正被普通消费者所承受。从形态上看,摄像头可以轻松融入汽车的设计中并隐藏结构中,而装上激光雷达的汽车好像头上长了犄角,外形显得突兀。

抑制LED闪烁,保证图像质量

不过,摄像头也有着自己的软肋。与直接提供物体精确距离和位置的激光雷达不同,摄像头仅能将原始图像数据反馈给系统。摄像头在采集物体LED光源时,会出现LED闪烁现象。对于人眼来说,LED光源是持续的,但在摄像头"眼里",LED光源是不连续的,会出现"闪烁"现象,摄像头拍摄的画面是模糊甚至是完全看不清,这直接影响到自动驾驶汽车的安全。

马斯克用的可不是一般的摄像头
马斯克用的可不是一般的摄像头

仅仅通过增加曝光时间来抓取LED光源脉冲并不能解决问题,反而会导致像素饱和及动态视野范围损失。如何抑制LED闪烁呢?行业领先的数字图像解决方案开发商豪威科技(Omnivision)采用分离像素技术,通过不同像素的切割,使得摄像头能够同时捕获明暗两种场景,具有卓越的高动态视野范围(HDR)和一流的低光性能,即使在苛刻的光照条件下也能保证出色的图像质量。基于分离像素技术,豪威科技推出了两款可抑制闪烁(LFM)的量产图像传感器芯片OX01A10和OXO2A10,分别应用于侧视和后视摄像头监控系统(CMS)。值得一提的是,奥迪e-tron电子摄像头配备的就是高动态视野范围传感器,以及由豪威科技研发的LED闪烁抑制技术。

摄像头传回来的图像还要求汽车系统必须依靠强大的计算机视觉能力,针对图像进行准确处理——就像人类大脑处理来自眼睛的反馈。以前,设计人员使用图像传感器时必须在抑制闪烁(LFM)或动态范围(HDR)两者之间进行选择,尤其是在汽车环境温度高于80摄氏度的情况下,成像质量通常会大大下降。近日,豪威科技宣布推出OAX4010汽车图像信号处理器(ISP),其专有的HALE组合算法,让LFM和HDR一起优化,获得更好的全景可视画面,同时助力汽车一级供应制造商设计出既可用于全景环视系统(SVS)又可用于电子后视镜的摄像头。此外,OAX4010可以单机处理图像达到60fps或双机30fps,从而将全景环视系统摄像机所需的ISP数量减少50%,实现降本增效。

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