通過(guò)《ADAS都這么熱門(mén)了，你還不了解毫米波雷達(dá)？》我們已經(jīng)了解到毫米波雷達(dá)將率先成為ADAS系統(tǒng)主力傳感器。不過(guò)，雷達(dá)在辨別非金屬障礙物如行人方面卻無(wú)能為力，攝像頭卻能以更好地辨別道路上的標(biāo)識(shí)，行人等信息。接下來(lái)我們一起來(lái)了解一下ADAS中的另一個(gè)重要傳感器——車(chē)載攝像頭以及車(chē)載全景影響系統(tǒng)。

按照相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2015年車(chē)載攝像頭全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 18.33 億美元，國(guó)內(nèi)車(chē)載攝像頭產(chǎn)能 2500 萬(wàn)顆，2015 到 2020 產(chǎn)業(yè)年復(fù)合增速常年超過(guò) 30%，而自動(dòng)駕駛技術(shù)預(yù)計(jì)將在 2020年成熟，市場(chǎng)空間有望進(jìn)一步放大。

ADAS 系統(tǒng)解決方案包括攝像頭解決方案、雷達(dá)/激光雷達(dá)解決方案、傳感器融合。市場(chǎng)發(fā)展初期由于雷達(dá)技術(shù)成熟且不受天氣情況影響，雷達(dá)/激光雷達(dá)解決方案是市場(chǎng)主流。但隨著ASIC（專(zhuān)用集成電路）的發(fā)展以及圖像處理算法的提高，同時(shí)由于雷達(dá)技術(shù)在辨別金屬障礙物方面準(zhǔn)確率較高，但在辨別非金屬障礙物如行人方面卻無(wú)能為力，且無(wú)法準(zhǔn)確辨識(shí)從側(cè)面駛來(lái)的車(chē)輛，而且無(wú)法辨別車(chē)道，碎片或者道路坑槽。

攝像頭的視覺(jué)處理技術(shù)可以更好地辨別道路上的標(biāo)識(shí)，行人等信息，也可以通過(guò)算法計(jì)算行人與車(chē)輛的行動(dòng)軌跡，相較雷達(dá)技術(shù)成本更低，功能更為全面，準(zhǔn)確性也較高?；跀z像頭成像的技術(shù)漸漸被主流廠商接受，考慮到攝像頭的像素對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)的限制以及在霧天和雨天等極端情況下功能降低，以攝像頭為主的傳感器融合將成為主流。

傳感器融合將成為ADAS的技術(shù)基礎(chǔ)

車(chē)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)自下而上依次是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，分別擔(dān)任信息采集、傳輸和處理功能。視頻采集存儲(chǔ)（感知層）作為車(chē)聯(lián)網(wǎng)的底層架構(gòu)，主要技術(shù)有車(chē)載 DVR 和車(chē)載 IP Camera。車(chē)載 DVR 俗稱(chēng)車(chē)載錄像機(jī)，是基于數(shù)字化視頻壓縮存儲(chǔ)和 3G 無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，內(nèi)臵 GPS，汽車(chē)黑匣子，CANbus 總線(xiàn)，G-SENSOR 等技術(shù)的應(yīng)用。

而車(chē)載 IP Camera 基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，CMOS 圖像傳感器把場(chǎng)景的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這些電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)?DSP 存儲(chǔ)器，完成圖像壓縮、編碼的同時(shí)把數(shù)據(jù)流送到硬盤(pán)或其他存儲(chǔ)設(shè)備中保存。在距離、擴(kuò)展能力和成本上與傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)和 DVR 相比有所不同。

車(chē)載攝像頭具有廣泛的應(yīng)用空間，按照應(yīng)用領(lǐng)域可分為行車(chē)輔助（行車(chē)記錄儀、ADAS 與主動(dòng)安全系統(tǒng)）、駐車(chē)輔助（全車(chē)環(huán)視）與車(chē)內(nèi)人員監(jiān)控（人臉識(shí)別技術(shù)），貫穿車(chē)輛行駛到泊車(chē)全過(guò)程，因此對(duì)攝像頭工作時(shí)間與溫度有較高的要求。按照安裝位臵又可分為前視、后視、側(cè)視以及車(chē)內(nèi)監(jiān)控4部分。

汽車(chē)攝像頭分類(lèi)及功能

既然汽車(chē)攝像頭那么重要，其對(duì)技術(shù)和工藝又會(huì)有什么要求？針對(duì)車(chē)載應(yīng)用，汽車(chē)攝像頭與手機(jī)攝像頭一樣，主要是使用 CMOS 而不是 CCD 作為光學(xué)傳感器，其主要的原因有三點(diǎn)：

首先，主動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)所用傳感器應(yīng)具有的首要特性是：速度快。特別是在高速行駛場(chǎng)合，系統(tǒng)必須能記錄關(guān)鍵駕駛狀況、評(píng)估這種狀況并實(shí)時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)措施。本質(zhì)上，CMOS 是種更快的影像采集技術(shù)—CMOS 傳感器內(nèi)的單元通常是由3個(gè)晶體管主動(dòng)控制和讀出的，這就顯著加速了影像采集過(guò)程。目前，基于 CMOS 的高性能相機(jī)能達(dá)到約5，000 幀/秒的水平。

CMOS與CCD傳感器工作過(guò)程

其次，CMOS 傳感器還具有數(shù)字圖像處理方面的優(yōu)勢(shì)。CCD 傳感器通常提供模擬TSC/PAL 信號(hào)，也許必須采用額外的 AD 轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換、或是 CCD 傳感器要與帶數(shù)字影像輸出的逐行掃描方法一起工作。無(wú)論哪種方式，讓采用 CCD 的照相機(jī)提供數(shù)字影像信號(hào)都顯著增加了系統(tǒng)復(fù)雜性；而 CMOS 傳感器可直接提供 LVDS 或數(shù)字輸出信號(hào)，主動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)內(nèi)的各組成部份可直接、無(wú)延遲地處理這些信號(hào)。

而且，為了達(dá)到這樣的目標(biāo)，車(chē)載攝像頭廠家就必須考慮使用成本較低的 CMOS 傳感器。并且，在有強(qiáng)光射入時(shí)，CMOS 傳感器不會(huì)產(chǎn)生使用 CCD 時(shí)會(huì)出現(xiàn)的 Smear 噪聲。這將會(huì)減少因操作失誤所導(dǎo)致的調(diào)整時(shí)間。

COMS與CCD傳感器優(yōu)缺點(diǎn)比較