引言:
消費者,、政策/法規(guī)、市場三合力,不斷推動ADAS滲透率提升,。2022年3月國內(nèi)新車L2級配套量接近41.6萬,,滲透率近30%,。ADAS成標(biāo)配,,CIS如何升級?
豪威集團(tuán)汽車CIS系列專題ADAS篇將分5期,,每期一個硬核知識點,,助您詳盡了解ADAS領(lǐng)域應(yīng)用、技術(shù)趨勢與車規(guī)產(chǎn)品,。
上期科普了為什么ADAS前視攝像頭尤其要達(dá)到140dB HDR,。本期將聚焦汽車如何準(zhǔn)確感知馬路上的“電子交警”-LED信號。
隨著LED在街道照明和前照燈中的使用越來越多,,被稱為“LED閃爍”的現(xiàn)象正在成為機(jī)器視覺系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題,,它導(dǎo)致LED交通信號不能被完整的捕捉。隨著ADAS開始普及,,LED閃爍抑制(LFM,,LED Flicker Mitigation)對保障這些系統(tǒng)的安全來說至關(guān)重要。
什么是LED閃爍
使用LED可以節(jié)電和降低成本,,早已廣泛應(yīng)用到照明領(lǐng)域,,但LED光源不是連續(xù)的。LED 光源并不是直流電驅(qū)動的,,而是脈沖交流驅(qū)動,。LED燈以一個基礎(chǔ)頻率,以及可調(diào)節(jié)的占空比來調(diào)整亮和暗的強(qiáng)度,。對于人眼來說,,LED光源看似是持續(xù)的,,但HDR相機(jī)(高動態(tài)范圍圖像,,High-Dynamic Range,簡稱HDR)卻可以捕捉到LED的亮和暗的屬性,,并且在觀看視頻的時候呈現(xiàn)出“閃爍”,。
HDR幀速和LED驅(qū)動信號是異步的(一個LED打開/關(guān)閉的周期為11毫秒;而HDR在日光下每幀需要16.6毫秒),,因此HDR每一幀都會捕捉到LED打開/關(guān)閉周期間產(chǎn)生的不同的亮度,,從而產(chǎn)生“閃爍”。
以上原因造成了CMOS圖像傳感器受到LED閃爍的困擾,,導(dǎo)致車載攝像頭“看錯”LED發(fā)出的交通信號指示,,容易會將LED燈的閃爍誤認(rèn)為是緊急燈,或方向指示燈,。
如何應(yīng)對LED閃爍,?
如果相機(jī)能夠延長曝光時間,并使其比LED驅(qū)動周期更長,同時不出現(xiàn)過曝,,且維持一定的動態(tài)范圍水平,,那問題便得到了解決。
理論上講,,曝光時間是相機(jī)的快門打開-關(guān)閉的時間,,曝光時間越長,快門打開時間越長,,進(jìn)入相機(jī)的光線越多,,拍出來的圖像越亮,亮到一定程度后,,圖像有部分或者全白,,稱為飽和或者過飽和。曝光時間越短,,圖像越暗,。如果相機(jī)曝光時間大于LED的驅(qū)動周期而不進(jìn)入飽和,并且保持動態(tài)范圍,,那么HDR相機(jī)就可以捕捉到交通信號,。
為了確保HDR捕捉到完整的LED圖像,豪威集團(tuán)開發(fā)了LFM解決方案,。LFM分別通過小光電二極管(簡稱SPD)和大光電二極管(簡稱LPD)區(qū)分SPD和LPD的曝光時間,,也就是小光電二極管(SPD)能延長曝光時間,使其足夠長,,以確保LED脈沖的捕獲,;大光電二極管 (LPD) 可以確保低光條件下的場景曝光的更高的靈敏度和色彩補(bǔ)償;而額外的極短曝光(VS)可以捕獲場景中最亮的部分,。
針對LED燈閃爍的痛點,,豪威早在2017年5月就利用Split Pixel技術(shù)推出了LFM產(chǎn)品,且目前仍是國內(nèi)唯一能夠量產(chǎn)具備LFM功能的圖像傳感器廠商,。針對ADAS領(lǐng)域,,OX08B40、OX03F10,、OX03C10等均具備LFM功能,。
綜上,ADAS篇剖析了汽車CIS的HDR,、LFM,、高分辨等技術(shù)趨勢,豪威集團(tuán)在ADAS車載圖像技術(shù)上的優(yōu)勢如何,?
孟樹,,市場總監(jiān):
“ADAS和自動駕駛的應(yīng)用,,對攝像頭的成像質(zhì)量提出了更高的要求。
比如在追求更高動態(tài)范圍的同時,,ADAS需要盡量減少運(yùn)動物體產(chǎn)生的拖影現(xiàn)象,,這就使得傳統(tǒng)的行交疊實現(xiàn)方式不再適用。豪威集團(tuán)很早就開發(fā)了大小像素和DCG兩種HDR技術(shù),,輕松實現(xiàn)120/140dB動態(tài)范圍的同時,,盡可能避免了運(yùn)動物體的拖影。
LED閃爍抑制(LFM)是另一個對ADAS應(yīng)用至關(guān)重要的技術(shù),,豪威有自己獨有的HALE技術(shù),,搭載于2M-8M的全線產(chǎn)品中,是目前市場上唯一可以同時實現(xiàn)LFM和140dB動態(tài)范圍的技術(shù),。
其它ADAS涉及的前沿技術(shù)功能,,比如功能安全,Cyber Security引擎,,多Color Filter支持,,多ROI輸出等,豪威一直在引領(lǐng)車載圖像傳感的技術(shù)方向,,是迄今為止國內(nèi)唯一一家被全球車廠和Tier-1客戶認(rèn)可的全系列車規(guī)圖像傳感器產(chǎn)品的方案提供商,。”
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豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗為基石,,領(lǐng)先技術(shù)為引擎,,豪威集團(tuán)針對ADAS提出了怎樣的車規(guī)解決方案?有怎樣的優(yōu)勢,?敬請關(guān)注下期 “豪威汽車CIS系列專題ADAS篇(五)豪威集團(tuán)車規(guī)級解決方案”,。