Auto-Panorama-Ansicht-System und Auto-Kamera

Was ist ein Auto-Panorama-Bildgebungssystem?

Die Fahrzeugkamera spielt eine wichtige Rolle bei der Realisierung von ADAS und automatischem Fahren. Die Anwendung eines Auto-Panoramakamerasystems mit einer Autokamera kann die Fahrsicherheit und den Komfort erheblich verbessern. Das Panoramabildsystem Chinesisch kann auch als 360-Grad-Panoramabildsystem oder einfach MVCS (MulTI-View Camera System) bezeichnet werden. Das Panoramasichtsystem bietet Autofahrern eine intuitivere Unterstützung beim Fahren von Bildinformationen, die schnell und genau die Situation finden, die in der Nähe des Fahrzeugs schwierig zu beobachten ist, und erzielt eine genaue Fahrsteuerung, insbesondere für Fahranfänger, die die Fahrsicherheit verbessern kann Reduzieren Sie unnötige Kratzer.

Das Panoramasichtsystem stellt 4 bis 8 Weitwinkel-Hochempfindlichkeitskameras um das Fahrzeug herum ein, um das gesamte Sichtfeld der Fahrzeugumgebung abzudecken, und wandelt die gesammelten Teile in digitale Informationen um und sendet sie zur Videosynthese und -verarbeitung durch die Bilder von vorne, hinten, links und rechts vom Auto gesammelt zur gleichen Zeit. Komponenten, nach Bildverarbeitungseinheit Verzerrungsreduzierung → Blickwinkelkonversion → Bildspleißen → Bildverbesserung in analoge Signalausgabe umgewandelt, erzeugen eine 360-Grad-Körper Draufsicht, und schließlich auf dem Display der Mittelkonsole angezeigt, so dass der Fahrer deutlich zu sehen, die Anwesenheit des Fahrzeugs in der Nähe von Hindernissen und verstehen die relative Position und Entfernung von Hindernissen, um dem Fahrer zu helfen, seine Fahrzeuge leicht zu parken.

Während der Anzeige des Panoramas ist es auch möglich, eine einzelne Ansicht einer der Parteien anzuzeigen und die Lineallinie zu verwenden, um die Position und Entfernung des Hindernisses genau zu lokalisieren. ADAS sammelt peripherieunterstütztes sicheres Fahren durch Steuern der Körperkamera, und das Panoramakamerasystem parkt sicher durch Steuern der Körperkamera, um den Einfluss des Fahrzeugs zu sammeln. Die zwei Systeme arbeiten unabhängig und während der gesamten Reise.

Die Panorama-Systemperspektive bewegt sich dynamisch entsprechend der Fahrtrajektorie und bietet ein 360-Grad-Bild um das Fahrzeug herum. In der Regel werden vier bis fünf High-Definition-Range (HDR) 1-Megapixel-Kameras mit kostengünstigen Verbindungen wie LVDS oder Fast Ethernet eingesetzt. Die Videokomprimierung wird im Allgemeinen verwendet, um die erforderliche Kommunikationsbandbreite zu reduzieren und die Verkabelungsanforderungen zu reduzieren (beispielsweise können ungeschirmte Twisted-Pair- oder Koaxialkabel verwendet werden). Zu den weiteren Systemanforderungen gehören ein LVDS- oder Ethernet-Switch mit mehreren Ports, ein Netzteil, ein integrierter DRAM für den schnellen Zugriff auf externen Speicher und ein integrierter Flash-Speicher zur Reduzierung der Systemkosten.

Die wichtigsten technischen Barrieren der Autokamera

Ob es sich um das Panorama-Bildsystem oder den ADAS handelt, wird dem Fahrer zweifellos mehr Erfahrung bringen und die Sicherheit des Autos erhöhen. Das Panoramabildsystem steht immer noch vor Herausforderungen bei Bildspleißen, Videoverarbeitung usw. Wir sind immer noch hier, um zum Basisfahrzeug zurückzukehren. Die Kamera kommt zu den aktuellen technischen Kernbarrieren.

Die Nachtsichtfunktion wird eine der Hauptbarrieren für Autokameras werden. Nach den Statistiken der National Highway Traffic Safety Administration (NHTS) machen Unfälle zwar nur ein Viertel des gesamten Straßenverkehrs aus, Unfälle machen jedoch die Hälfte der Unfälle aus. Der Unfall, verursacht durch schlechte Sicht in der Nacht, machte 70% aus. Daher muss die Autokamera eine starke Lichtempfindlichkeit aufweisen, so dass sie den ganzen Tag über einwandfrei arbeiten kann, d. H. Einen breiten Spektralbereich im nahen Infrarot (von 400 nm - 1100 nm), die zukünftige Nachtsichtfunktion wird Standard werden mit der Autokamera.

Es gibt drei Arten von Nachtsichttechnologien, die in Gebrauch genommen wurden: Nachtsicht-Technologie mit geringem Licht, passive Infrarot-Nachtsicht-Technologie und aktive Infrarot-Nachtsicht-Technologie. Das schwache Licht nutzt das vom Nachttarget reflektierte natürliche Licht mit geringer Helligkeit und erhöht es auf mehrere hunderttausend Mal, um ein Bild zu erzielen, das nachts mit bloßem Auge betrachtet werden kann. Passiv-Infrarot-Nachtsicht-Technologie wird angenommen.

Infrarot-Strahlungsquelle und Hintergrund-Infrarotstrahlung werden für die Bildgebung verwendet, die keine zusätzliche Lichtquelle im Vergleich zu den Techniken mit schwachem Licht und aktivem Infrarot benötigt. Der Erkennungsabstand ist der längste, die Genauigkeit ist hoch, aber die Bildgebung ist auch am unschärfsten und die Bildschirmerkennung ist gering. Aktive Infrarot-Technologie, auch bekannt als Nahinfrarot-Nachtsicht-Technologie, verwendet Infrarot-Suchscheinwerfer, um unsichtbares Licht zu emittieren, um das Ziel zu beleuchten, und verwendet reflektiertes Licht für die Bildgebung. Die visuelle Entfernung ist moderat und die Bildgebung ist klar.

Verglichen mit der passiven Nachtsichttechnologie ist die aktive Nachtsichttechnologie klarer und kann die Bilderkennung direkt nutzen, um Nachtschilder und Fußgänger zu erkennen. Daher entspricht die aktive Nachtsichttechnologie eher den Anwendungsszenarien im Automobilbereich. Gleichzeitig ist die passive Infrarot-Nachtsichttechnologie viel kostspieliger als die aktive Infrarot-Nachtsichttechnologie, da die Infrarot-Infrarot-Bildebenen-Bildmaterialien und Technologien von Passiv-Infrarot-Nachtsichtsystemen embargoed sind.

Die Kern-Laser-Nachtsichttechnologie erfordert umfassende Nah- und Mittelbereich-Laser-Nachtsicht-Bildgebungs- und -Verarbeitungstechnologien, um technische Probleme wie Allwetter-Bildgebung, Zweiweg-Hochgeschwindigkeits-Hochgeschwindigkeitsfokussierung und Beseitigung von Laserflecken zu lösen. und erfordert eine Zoom-Technologie mit Fahrzeuggeschwindigkeitssynchronisation. Und Taschenlampe Effekt, technische Schwierigkeit ist größer, so dass die Nachtsicht-Funktion wird eine der wichtigsten Barrieren für Auto-Kameras.

Die Bedeutung der Autokamera für den Autopiloten

ADAS-Systemlösungen umfassen Kameralösungen, Radar- / Lidar-Lösungen und Sensorfusion. In der frühen Phase der Marktentwicklung sind Radar- / LIDAR-Lösungen der Mainstream, da die Radartechnologie ausgereift ist und die Wetterbedingungen nicht beeinträchtigt werden. Mit der Entwicklung von ASICs (anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen) und der Verbesserung von Bildverarbeitungsalgorithmen und weil die Radartechnologie eine hohe Genauigkeit bei der Unterscheidung von Metallhindernissen aufweist, ist sie nicht in der Lage, nichtmetallische Hindernisse wie Fußgänger zu unterscheiden erkenne sie. Fahrzeuge, die von der Seite kommen und keine Spuren, Schutt oder Straßengruben unterscheiden können.

Die visuelle Verarbeitungstechnologie der Kamera kann die Informationen wie Schilder und Fußgänger auf der Straße besser unterscheiden und kann auch die Bewegungsbahn von Fußgängern und Fahrzeugen durch einen Algorithmus berechnen. Im Vergleich zur Radartechnologie sind die Kosten geringer, die Funktion ist umfassender und die Genauigkeit ist höher. Die auf Kamerabildern basierende Technologie wurde allmählich von den Mainstream-Herstellern akzeptiert. Unter Berücksichtigung der Einschränkungen der Pixel der Kamera bei der Bilderkennungstechnologie und der Reduzierung von Funktionen unter extremen Bedingungen wie Nebel und Regen wird die auf Kameras basierende Sensorfusion zum Mainstream werden.

Von Grund auf ist die Car-Networking-Architektur die Wahrnehmungsschicht, die Netzwerkschicht und die Anwendungsschicht, die jeweils als Informationssammel-, Übertragungs- und Verarbeitungsfunktionen dienen. Die Videoerfassung und -speicherung (Wahrnehmungsschicht) ist die zugrundeliegende Architektur des Auto-Netzwerks. Die wichtigsten Technologien sind Auto-DVRs und Auto-IP-Kameras. Auto DVR allgemein bekannt als Auto-Videorekorder, basiert auf digitalen Video-Kompressionsspeicher und 3G Wireless-Übertragungstechnologie, interne GPS-, Automobil-Black-Box, CANbus, G-Sensor und andere Technologien.

Die Fahrzeug-IPCamera basiert auf digitaler Signalverarbeitung (DSP) und Netzwerktechnologie. Der CMOS-Bildsensor wandelt die optischen Signale der Szene in elektrische Signale um. Diese elektrischen Signale werden in digitale Signale umgewandelt und über die Datenschnittstelle zum DSP-Speicher übertragen, um die Bildkomprimierung und -kodierung zu vervollständigen. Zur gleichen Zeit wird der Datenstrom zur Speicherung auf eine Festplatte oder ein anderes Speichergerät gesendet. Die Entfernung, Skalierbarkeit und Kosten sind anders als bei herkömmlichen analogen Systemen und DVRs.

Fahrzeugkameras haben einen großen Anwendungsbereich und lassen sich im gesamten Einsatzgebiet in Fahrassistenz (Fahrschreiber, ADAS und aktive Sicherheitssysteme), Einparkhilfen (ganze Szenerie) und fahrzeuginterne Personenüberwachung (Gesichtserkennung) unterteilen. Fahren Sie mit dem gesamten Prozess des Parkens, so gibt es eine höhere Anforderung an die Kamera Arbeitszeit und Temperatur. Je nach Einbauort kann er in vier Teile unterteilt werden: Vorderansicht, Rückansicht, Seitenansicht und Innenüberwachung.

Warum wählt die Autokamera die CMOS-Technologie?

Da Autokameras so wichtig sind, was sind ihre Anforderungen an Technologie und Technologie? Für Automobilanwendungen sind Autokameras die gleichen wie Mobiltelefonkameras. Sie verwenden hauptsächlich CMOS anstelle von CCD als optische Sensoren. Die Hauptgründe sind:

Die Hauptmerkmale von Sensoren in aktiven Fahrassistenzsystemen sind: Geschwindigkeit. Insbesondere in Hochgeschwindigkeitsfahrsituationen muss das System in der Lage sein, kritische Fahrzustände zu erfassen, diese zu bewerten und entsprechende Maßnahmen in Echtzeit einzuleiten. Im Wesentlichen ist CMOS eine schnellere Bildaufnahmetechnologie - die Zellen in einem CMOS-Sensor werden üblicherweise von drei Transistoren aktiv gesteuert und gelesen, was den Bilderfassungsprozess erheblich beschleunigt. Gegenwärtig können Hochleistungs-CMOS-basierte Kameras ein Niveau von etwa 5.000 Bildern pro Sekunde erreichen.

Zweitens haben CMOS-Sensoren den Vorteil der digitalen Bildverarbeitung. CCD-Sensoren liefern üblicherweise analoge TSC / PAL-Signale, die eventuell mit einem zusätzlichen AD-Wandler konvertiert werden müssen, oder der CCD-Sensor arbeitet mit einem Progressive-Scan-Verfahren mit digitaler Bildausgabe. In jedem Fall erhöht die Verwendung von CCD-Kameras zur Bereitstellung digitaler Bildsignale die Systemkomplexität erheblich; CMOS-Sensoren können direkt LVDS- oder digitale Ausgangssignale liefern und Komponenten in aktiven Fahrassistenzsystemen können direkt und ohne Verzögerungen sein. Beschäftige dich mit diesen Signalen.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Fahrzeugkamerahersteller die Verwendung von kostengünstigeren CMOS-Sensoren in Erwägung ziehen. Darüber hinaus erzeugt der CMOS-Sensor kein Schmiergeräusch, das auftritt, wenn ein CCD verwendet wird, wenn ein starker Lichteinfall auftritt. Dies reduziert die Einstellzeit aufgrund von Betriebsfehlern.

Was sind die Eigenschaften des Autokameramoduls?

Neben der Verwendung von COMS-Technologie für Automobilanwendungen haben Automobil-Kameramodule auch andere Anforderungen in Bezug auf Prozess und Verpackung. Verglichen mit der Mobiltelefonkamera ist die Autokameratechnologie schwieriger, hauptsächlich aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeitsanforderungen. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Kameras haben Fahrzeugkameras eine lange Arbeitszeit und ihre Umgebung ist oft bewegt. Sobald sie versagen, stellen sie eine fatale Bedrohung für die Sicherheit des Benutzers dar. Daher sind die Anforderungen an Module und Pakete streng. Autokameratests müssen mehrere Tage in Wasser getaucht werden, und Temperaturtests für mehr als 1.000 Stunden, einschließlich schneller Sprünge von minus 40 Grad auf minus 80 Grad. Und die Auto-Kamera muss Nachtsicht haben, um den normalen Gebrauch in der Nacht sicherzustellen.

Die einzigartigen Spezifikationen des Autokameramoduls sind hauptsächlich vier Punkte

(1) Es ist möglich, das Rauschen bei Aufnahmen mit wenig Licht zu unterdrücken, insbesondere für das Modul, das die Rückseite und die Seiten des Fahrzeugs abfotografiert. Es ist erforderlich, dass das Bild auch nachts leicht erfasst werden muss.

(2) Ein weiteres Merkmal des Onboard-Kameramoduls ist, dass der horizontale Blickwinkel um 25 ° bis 135 ° erweitert wird. Der horizontale Blickwinkel des Kameramoduls im Mobiltelefon beträgt meist ca. 55 °. Verwenden Sie mindestens fünf Objektive, um eine hohe Auflösung in Weitwinkel- und Randbereichen zu erzielen.

(3) Das Kameragehäuse des Fahrzeugkameramoduls besteht aus einer Aluminiumdruckgusslegierung und die Materialkosten sind hoch. Das am Fahrzeug montierte Kameramodul verwendet Druckguss aus Aluminiumlegierung anstelle von Kunstharz, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, einschließlich der folgenden drei Gründe: gute Wärmeableitung; die Verwendung des Körpers als eine Erdungsschicht, um elektromagnetische Interferenz zu unterdrücken; die thermische Stabilität der Form ist gut.

(4) Die mechanische Festigkeit und die hohe Temperaturbeständigkeit des Fahrzeugkameramoduls sind entscheidende Kriterien. Diese Module verwenden ein spezielles Paket, das die Kamera mit der erforderlichen Zähigkeit und Eindringfestigkeit kombiniert. Da es sich bei den Kameras für aktive Fahrassistenzsysteme um fahrsichere Komponenten handelt, müssen sie auch bei zeitweiliger Abschaltung des Stromnetzes zuverlässig arbeiten können.

Aufgrund der besonderen Anforderungen an Stabilität und Spezifikation von On-Board-Kameras sind die Anforderungen an Module und Verpackungen hoch. Zusätzlich zu den höheren Schwellenwerten für Technologie und Technologie ist der Zyklus von Fahrzeugkameras, die in den Frontladermarkt eintreten, viel länger als bei anderen Kameratypen. -Win zu einem Zeitraum von mindestens einem Jahr der Einkommenserzeugung.