车载摄像头对自动驾驶的重要性
ADAS系统解决方案包括摄像头解决方案、雷达/激光雷达解决方案、传感器融合。市场发展初期由于雷达技术成熟且不受天气情况影响,雷达/激光雷达解决方案是市场主流。但随着ASIC(**集成电路)的发展以及图像处理算法的提高,同时由于雷达技术在辨别金属障碍物方面准确率较高,但在辨别非金属障碍物如行人方面却无能为力,且无法准确辨识从侧面驶来的车辆,而且无法辨别车道,碎片或者道路坑槽。
摄像头的视觉处理技术可以更好地辨别道路上的标识,行人等信息,也可以通过算法计算行人与车辆的行动轨迹,相较雷达技术成本更低,功能更为全面,准确性也较高。基于摄像头成像的技术渐渐被主流厂商接受,考虑到摄像头的像素对图像识别技术的限制以及在雾天和雨较端情况下功能降低,以摄像头为主的传感器融合将成为主流。
车联网架构自下而上依次是感知层、网络层和应用层,分别担任信息采集、传输和处理功能。视频采集存储(感知层)作为车联网的底层架构,主要技术有车载DVR和车载IPCamera。车载DVR俗称车载录像机,是基于数字化视频压缩存储和3G无线传输技术,内臵GPS,汽车黑匣子,CANbus总线,G-SENSOR等技术的应用。
而车载IPCamera基于数字信号处理技术(DSP)和网络技术,CMOS图像传感器把场景的光信号转变为电信号,这些电信号转换为数字信号后通过数据接口传输到DSP存储器,完成图像压缩、编码的同时把数据流送到硬盘或其他存储设备中保存。在距离、扩展能力和成本上与传统的模拟系统和DVR相比有所不同。
车载摄像头具有广泛的应用空间,按照应用领域可分为行车辅助(行车记录仪、ADAS与主动安全系统)、驻车辅助(全车环视)与车内人员监控(人脸识别技术),贯穿车辆行驶到泊车全过程,因此对摄像头工作时间与温度有较高的要求。按照安装位臵又可分为前视、后视、侧视以及车内监控4部分。
车载摄像头有两个重要指标:
有效像素和分辨率。分辨率实际上就是每场行同步脉冲数,这是因为行同步脉冲数越多,则对每场图像扫描的行数也越多。事实上,分辨率反映的是车载摄像头的纵向分辨能力。有效像素常写成两数相乘的形式,如320x240,其中**个数值表示单行视频信号的精细程度,即行分辨能力;后一个数值为分辨率,因而有效像素=行分辨能力分辨率。
车载摄像头分类:
摄像头分黑白和彩色两种,为达到寻线目的,只需提取画面的灰度信息,而不必提取其色彩信息,所以本设计中采用的是黑白摄像头。较使用同等分辨率的彩色车载摄像头而言,这样可减少单片机采样的负担。摄像头主要由镜头、图像传感芯片和外围电路构成。图像传感芯片是其重要的部分,但该芯片要配以合适的外围电路才能工作。将芯片和外围电路制作在一块电路板上,称为单板。若给单板配上镜头、外壳、引线和接头,就构成了通常所见的摄像头,如聊天用的摄像头;若只给单板配上镜头,这就是单板摄像头。单板摄像头日常生活中不多见,生产单板的公司通常将它们卖给其它公司,其它公司再按自己的要求包装这些单板。