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豪威集团在ADAS车载图像技术上的优势如何
2022-09-01 09:16:00
消费者、政策/法规、市场三合力,不断推动 ADAS 渗透率提升。2022 年 3 月国内新车 L2 级配套量接近 41.6 万,渗透率近 30%。ADAS 成标配,CIS 如何升级?
豪威集团汽车 CIS 系列专题 ADAS 篇将分 5 期,每期一个硬核知识点,助您详尽了解 ADAS 领域应用、技术趋势与车规产品。
上期科普了为什么 ADAS 前视摄像头尤其要达到 140dB HDR。本期将聚焦汽车如何准确感知马路上的“电子交警” -LED 信号。
随着 LED 在街道照明和前照灯中的使用越来越多,被称为 “LED 闪烁”的现象正在成为机器视觉系统需要解决的关键问题,它导致 LED 交通信号不能被完整的捕捉。随着 ADAS 开始普及,LED 闪烁抑制(LFM,LED Flicker Mitigation)对保障这些系统的安全来说至关重要。
什么是 LED 闪烁?
使用 LED 可以节电和降低成本,早已广泛应用到照明领域,但 LED 光源不是连续的。LED 光源并不是直流电驱动的,而是脉冲交流驱动。LED 灯以一个基础频率,以及可调节的占空比来调整亮和暗的强度。对于人眼来说,LED 光源看似是持续的,但 HDR 相机(高动态范围图像,High-Dynamic Range,简称 HDR)却可以捕捉到 LED 的亮和暗的属性,并且在观看视频的时候呈现出“闪烁”。
HDR 帧速和LED驱动信号是异步的(一个 LED 打开/关闭的周期为 11 微秒;而 HDR 在日光下每帧需要 16.6 微秒),因此 HDR 每一帧都会捕捉到 LED 打开/关闭周期间产生的不同的亮度,从而产生“闪烁”。
以上原因造成了 CMOS 图像传感器受到 LED 闪烁的困扰,导致车载摄像头“看错” LED 发出的交通信号指示,容易会将 LED 灯的闪烁误认为是紧急灯,或方向指示灯。
如何应对 LED 闪烁?
如果相机能够延长曝光时间,并使其比 LED 驱动周期更长,同时不出现过曝,且维持一定的动态范围水平,那问题便得到了解决。
理论上讲,曝光时间是相机的快门打开-关闭的时间,曝光时间越长,快门打开时间越长,进入相机的光线越多,拍出来的图像越亮,亮到一定程度后,图像有部分或者全白,称为饱和或者过饱和。曝光时间越短,图像越暗。如果相机曝光时间大于 LED 的驱动周期而不进入饱和,并且保持动态范围,那么 HDR 相机就可以捕捉到交通信号。
为了确保 HDR 捕捉到完整的 LED 图像,豪威集团开发了 LFM 解决方案。LFM 分别通过小光电二极管(简称 SPD)和大光电二极管(简称 LPD)区分 SPD 和 LPD 的曝光时间,也就是小光电二极管(SPD)能延长曝光时间,使其足够长,以确保 LED 脉冲的捕获;大光电二极管 (LPD) 可以确保低光条件下的场景曝光的更高的灵敏度和色彩补偿;而额外的极短曝光(VS)可以捕获场景中最亮的部分。
针对 LED 灯闪烁的痛点,豪威集团早在 2017 年 5 月就利用 Split Pixel 技术推出了 LFM 产品,且目前仍是国内唯一能够量产具备 LFM 功能的图像传感器厂商。针对 ADAS 领域,OX08B40、OX03F10、OX03C10 等均具备 LFM 功能。
综上,ADAS 篇剖析了汽车 CIS 的 HDR、LFM、高分辨等技术趋势,豪威集团在 ADAS 车载图像技术上的优势如何?
审核编辑:彭静最新内容
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