Kamera o wysokiej rozdzielczości 1080P do monitorowania zachowania wewnątrz autobusów, inteligentna wielokościonowa kamera podczerwona widzenia nocnego
Kamera samochodowa: oko autonomicznego jazdy
Kamery zamontowane w samochodach są znane jako "oczy autonomicznej jazdy" i są podstawowym sprzętem czujnikowym w systemie ADAS i w dziedzinie autonomicznej jazdy samochodowej.Główną funkcją zbierania informacji o obrazie jest poprzez soczewki i czujniki obrazuJest to czujnik najbliższy ludzkiemu wzrokowi.Kamery montowane w samochodach są szeroko stosowane w branży motoryzacyjnej, stopniowo rozszerzając się od wczesnego użycia do rejestracji jazdy, odwrotnego obrazowania,i widok otoczenia parkingowego do inteligentnego rozpoznawania zachowań kokpitu i sterowania wspomaganego ADAS, z coraz bardziej zróżnicowanymi scenariuszami zastosowań.Obecnie CR3 światowego przemysłu kamer samochodowych wynosi 41%, przy czym dziesięć największych firm zajmuje 96% udziału w rynku.Według przewidywań Instytutu Danych o Stratach na Drogach (HLDI) do 2030 r. prawie 50% samochodów będzie wyposażonych w technologię ADAS.Według ICVTank, oczekuje się, że do 2025 r. wielkość chińskiego przemysłu kamer samochodowych osiągnie 23 miliardy, przy wzroście rocznym w ciągu najbliższych pięciu lat o 30%.Światowy rynek kamer samochodowych ma wzrosnąć z 11.2 mld dolarów w 2019 r. do 27 mld dolarów w 2025 r., z 5-letnim CAGR wynoszącym 15,8%.Automatyczna jazda obejmuje percepcję, osąd i wykonanie, a percepcja jest źródłem całego procesu i ważnym modułem systemu automatycznego napędu.Podczas jazdy pojazdu, system percepcji będzie gromadził informacje o otoczeniu w czasie rzeczywistym za pomocą czujników, co jest równoważne "oczom" autonomicznego pojazdu,i może pomóc pojeźdowi osiągnąć zdolność obserwacji podobną do zdolności kierowcy ludzkiego.W pojazdach autonomicznych system percepcji składa się głównie z czujników, takich jak kamery, radary fal milimetrowych i LiDAR (opcjonalnie, głównie ze względu na strach przed rozproszeniem uwagi).Jako główny czujnik postrzegania środowiska, kamera odgrywa bardzo ważną rolę w osiągnięciu kompleksowej percepcji wizualnej 360°, kompensując wady radaru w rozpoznawaniu obiektów,i jest najbliższym czujnikiem do ludzkiego wzrokuDlatego kamery w samochodach są jednym z kluczowych urządzeń w dziedzinie autonomicznej jazdy.
Co to jest kamera samochodowa?Główną strukturą sprzętową kamer montowanych w samochodach są soczewki optyczne (w tym soczewki optyczne, filtry, folie ochronne itp.), czujniki obrazu, procesory sygnału obrazu (ISP), serializatory,łącznikiSchematyczny schemat jego struktury przedstawiony jest na rysunku:
Anatomia modułu kamery zamontowanej w samochodzieNa powyższym zdjęciu pokazano anatomię modułów aparatu, które są powszechnie używane w samochodach.Jest w rzeczywistości stosunkowo prosty projekt z kilku warstw w środku, zazwyczaj obejmujące płytę czujnika czujnika, małą płytę procesora obrazu i płytę serializera.Dlaczego serializer jest potrzebny, ponieważ zazwyczaj autobus wyjściowy danych obrazu czujników kamery lub ISP jest standardowy, charakteryzują się szybkim przejazdem, ale odległość pociągu przesyłowego jest krótka, w przeciwnym razie nie można zagwarantować integralności sygnału.Więc w pojeździe, musimy przekształcić go w standardy szybkich autobusów, takich jak GMSL, które są odpowiednie do transmisji na duże odległości w pojeździe,więc moduł kamery zwykle konwersuje się do autobusu przez płytę seryjnąPonadto kable koaksjalne mogą być wykorzystywane do zasilania modułów i przesyłania danych obrazowych.Soczewka optyczna: odpowiedzialna za skupianie światła i projekcję obiektów w polu widzenia na powierzchnię nośnika obrazowania.mogą być wymagane wiele warstw soczewek optycznychFiltry mogą filtrować pasma światła, które nie są widoczne dla ludzkiego oka, pozostawiając tylko widoczne pasma światła rzeczywistej scenerii w polu widzenia ludzkiego oka.Czujnik obrazu: Image sensors can use the photoelectric conversion function of photoelectric devices to convert the light image on the photosensitive surface into an electrical signal that is proportional to the light imageGłównie dzieli się na dwa rodzaje: CCD i CMOS.Przetwarzacz sygnału obrazu ISP: wykorzystuje głównie strukturę sprzętową do wstępnego przetwarzania danych w formacie RAW z źródła obrazu i wideo wprowadzonych przez czujnik obrazu, które mogą być konwertowane do YCbCr i innych formatów.Może również wykonywać różne zadania, takie jak skalowanie obrazu, automatyczna ekspozycja, automatyczna równowaga bieli i automatyczne skupienie.Serializer: Przenosi przetworzone dane obrazu i może być używany do przesyłania różnych typów danych obrazu, takich jak RGB i YUV.Złącze: używane do podłączenia kamery stałej.Kamery montowane w samochodach mają również wyższe procesy produkcyjne i wymagania w zakresie niezawodności niż kamery przemysłowe i komercyjne.Z powodu faktu, że samochody muszą pracować w trudnych warunkach przez długi czas, kamery montowane w samochodach muszą pracować stabilnie w złożonych warunkach pracy, takich jak wysokie i niskie temperatury, silne wibracje oraz wysoka wilgotność i ciepło.Główne wymagania dotyczące produkcji procesowej są następujące::
Wymagania dotyczące procesów dotyczących kamer montowanych w samochodachOdporność na wysokie temperatury: kamera zamontowana w samochodzie musi być w stanie normalnie działać w zakresie od -40 °C do 85 °C i dostosowywać się do drastycznych zmian temperatury;Odporność sejsmiczna: Pojazdy mogą generować silne wibracje podczas jazdy po nierównych drogach, dlatego kamery pokładowe muszą być w stanie wytrzymać różne intensywności wibracji;antymagnetyczne: po uruchomieniu pojazdu generuje niezwykle wysokie impulsy elektromagnetyczne, wymagające niezwykle wysokiego antymagnetycznegowydajność;Wodotrzymałość: aparat powinien być ściśle uszczelniony, aby zapewnić normalne użytkowanie nawet po przez kilka dni wmieszaniu go w wodę deszczową;Żywotność: Żywotność musi wynosić co najmniej 8-10 lat, aby spełnić wymagania;Ultra szeroki kąt widzenia: Kamera otoczona widokiem bocznym musi mieć ultra szeroki kąt widzenia z horyzontalnym kątem widzenia 135 °;Wysoka dynamika: pojazd porusza się z dużą prędkością, a otoczenie oświetlenia, na które obraca się aparat, zmienia się dramatycznie i często,wymaganie, aby CMOS kamery miał wysokie właściwości dynamiczne,;Niski poziom hałasu: może skutecznie tłumić hałas w warunkach słabego oświetlenia, zwłaszcza wymagając, aby kamery boczne i tylne wyraźnie rejestrowały obrazy nawet w nocy.
Kluczowe parametry inteligentnej przedniej kamery w pojeździeOdległość wykrywaniaHoryzontalny kąt pola widzeniaPionowy kąt pola widzeniaRozdzielczość - gdy aparat fotografuje równomiernie rozmieszczone czarno-białe paski, maksymalna liczba linii, które można zobaczyć na monitorze (wyższa niż rozdzielczość aparatu).Jeżeli liczba wierszy przekracza tę liczbę, na ekranie widać tylko szary obszar, a czarne i białe paski nie można już odróżnić.Minimalne oświetlenie - odnosi się do wrażliwości czujnika obrazu na światło otoczenia lub najciemniejszego światła wymaganego do normalnego obrazowania przez czujnik obrazu. It is the illuminance value of the scene when the video signal level of the camera is lower than half of the maximum amplitude of the standard signal when the illumination of the subject gradually decreases.stosunek sygnału do hałasu - stosunek napięcia sygnału wyjściowego do jednoczesnego napięcia hałasu wyjściowego;Zakres dynamiczny - zakres, w którym wartości jasności najjaśniejszych i najciemniejszych obiektów w tym samym obrazie uchwyconym przez aparat mogą normalnie wyświetlać szczegóły.Im większy zakres dynamiczny, tym większy jest stopień, w jakim obiekty zbyt jasne lub zbyt ciemne mogą być normalnie wyświetlane na tym samym ekranie.
Jakie są zalety technologii radarowej?1) W porównaniu z radarami fal milimetrowych główne zalety obecnych kamer to:Rozpoznanie i klasyfikacja celów - obecnie zwykły 3D radar fal milimetrowych może wykryć tylko przeszkody przed sobą,i nie mogą dokładnie określić wielkości i kategorii przeszkódNa przykład różnego rodzaju rozpoznawanie pasów ruchu, rozpoznawanie świateł drogowych i rozpoznawanie znaków drogowych;Wykrywanie przestrzeni przejazdnej, podział bezpiecznych granic (obszaru ruchu pojazdów), głównie podział pojazdów, zwykłych krawędzi drogowych, krawędzi chodnika,widoczne granice bez przeszkód, i nieznane granice;możliwość wykrywania horyzontalnie poruszających się celów, takich jak wykrywanie i śledzenie pieszych i pojazdów przechodzących skrzyżowania;Pozycjonowanie i tworzenie map - czyli technologia. Chociaż obecnie stosowany jest radar fal milimetrowych, technologia ta jest bardziej dojrzała i ma większe perspektywy zastosowania;2) W systemie napędu automatycznego radar laserowy jest podobny do aparatu fotograficznego, ale jego zaletami są:Rozpoznanie sygnałów drogowych i znaków drogowychZalety kosztowe i wysoka dojrzałość algorytmów i technologiiWysoki wskaźnik rozpoznawania obiektów
Obecnie kamery montowane w samochodach dzielą się głównie na pięć kategorii w zależności od miejsca ich montażu: kamery z widokiem przednim, kamery z widokiem otoczonym, kamery z widokiem tylnym, kamery z widokiem bocznym,i wbudowane kamery.
Kamera widzenia przedniego: instalowana głównie na przedniej szybie przedniej w celu uzyskania funkcji wizualnej percepcji i rozpoznawania podczas jazdy.przednia kamera wąskiego kąta widzenia, i przedniej kamery szerokokątnej zgodnie z ich funkcjami.
Kamera główna z przodu: Kamera ta jest wykorzystywana jako kamera główna w systemie ADAS L2.a odległość wykrywania jest na ogół 150-170 metrówFormat wyjścia kamery.
Kamera szerokokątna patrząca w przyszłość: Główną funkcją tej kamery jest rozpoznawanie obiektów znajdujących się blisko w odległości, głównie stosowana w warunkach drogowych w miastach, jazdy niską prędkością i innych scenach.Jego kąt pola widzenia wynosi od 120 do 150 stopni.Po szerokiej instalacji obiektywu 8MP w kolejnych pojazdach ta kamera nie jest już potrzebna.
Kamera wąskiego kąta widzenia z przodu: Główną funkcją tej kamery jest rozpoznawanie celów, takich jak światła drogowe i pieszych.i soczewki około 30-40 ° można wybraćA piksele tego obiektywu są zazwyczaj takie same jak w przedniej głównej kamerze.i może wykrywać odległości do 250 metrów lub nawet dłużej..
Po zainstalowaniu kamery 8MP FOV przedniej kamery głównej może osiągnąć 120°, co może być już niepotrzebne.
Kamera otoczona: instalowana głównie wokół nadwozia pojazdu, zazwyczaj z wykorzystaniem 4-8 kamer, które można podzielić na kamerę zwrotną do przodu, kamerę zwrotną w lewo, kamerę zwrotną w prawo,i z tyłu skierowana do kamery fisheye. Używane do wyświetlania funkcji widoku panoramicznego, a także percepcji wizualnej i wykrywania obiektów zintegrowania funkcji parkowania;Powszechnie stosowana macierza kolorów jest dlatego, że istnieje potrzeba przywrócenia kolorów.
Kamera tylnego widzenia: zazwyczaj instalowana na bagażniku, głównie w celu pomocy w parkowaniu.
Kamera widzenia bocznego z przodu: zainstalowana na filarze B lub w lusterku wstecznym pojazdu, kąt widzenia tej kamery wynosi zazwyczaj 90 ° -100 °, a odległość wykrywania wynosi około 80 metrów.Główną funkcją tej kamery jest wykrywanie bocznych pojazdów i rowerów..Kamera widzenia bocznego i tylnego: zazwyczaj instalowana na przednim płaszczu pojazdu, kąt pola widzenia tej kamery wynosi zazwyczaj około 90 °, a odległość wykrywania wynosi również około 80 metrów.Wykorzystywany jest głównie do zastosowań scenicznych, takich jak zmiana pasa ruchu pojazdów i połączenie się z innymi drogami..Wbudowana kamera: wykorzystywana głównie do monitorowania stanu kierowcy i uzyskiwania przypomnień o zmęczeniu oraz innych funkcji.Wśród nich cena kamer z widokiem przednim jest stosunkowo wysoka, a obecna cena rynkowa wynosi od 300 do 500 juanów; ceny innych kamer wynoszą około 150-200 juanów.
Z planu widać, że wszystkie 8 kamer jest związanych z systemem jazdy, który jest ściśle związany z czystym autonomicznym planem jazdy, który został promowany bez polegania na LiDAR.Największą zaletą tego planu jest jego wysoka opłacalnośćUżywając bardzo tanich, własnie opracowanych kamer, osiągnięto poziom autonomicznej jazdy.Największą zaletą tego rozwiązania, które wykorzystuje wiele kamer, jest jego duża skalowalność.jego funkcja jazdy autonomicznej ma bardzo dobrą kompatybilność i skalowalność.Dzięki temu modelowi czujnika osiągnięto poziom funkcji autonomicznej jazdy z dobrym doświadczeniem,w tym bardzo charakterystyczną funkcję autonomicznej nawigacji dużych prędkości (NGP) i pamięć parkingowa.Klasa S jest reprezentantem tradycyjnych rozwiązań OEM, a rozwiązanie binocular stereo kamera jest największą zaletą Mercedes Benz S-Klasa.Bioklaryczne kamery mogą obliczyć ruch obecnego wykrytego celu w zakresie X, Y i Z współrzędne, określają postawę i typ wykrytego celu, a efekt doświadczenia funkcji ADAS Mercedesa Benza na poziomie L2 jest również lepszy niż pozostałe dwa.W analizie rozwiązań kamer dla masowo produkowanych modeli samochodów odkryliśmy, że wszystkie wykorzystują kamery o średnich i niskich pikselach do osiągnięcia funkcji autonomicznej jazdy.
Saitemei Security Electronics Co., Ltd. Łańcuch przemysłu kamer samochodowychŁańcuch przemysłu kamer samochodowych obejmuje głównie trzy główne ogniwa: materiały w górnym rzędzie, komponenty w środkowym rzędzie i produkty w dolnym rzędzie.Materiały w górnym rzędzie, takie jak soczewki optyczne, filtry i folie ochronne, są wykorzystywane do produkcji zespołów soczewek, podczas gdy płytki są wykorzystywane do produkcji chipów CMOS i procesorów sygnału DSP;Zmontować zestaw soczewek środkowych, chipów CMOS i materiałów klejących do modułów i pakować je z procesorami sygnału DSP do produktów fotograficznych.Na tym poziomie łańcucha przemysłowego dostawcy z wyższego szczebla mogą już dostarczać kompletne produkty kamer do klientów z niższego szczebla pojazdów lub dostawców pierwszego szczebla.Kamery i algorytmy oprogramowania razem tworzą rozwiązanie kamery samochodowej, która ma zastosowanie do pojazdów autonomicznych.Obecnie wszystkie przedsiębiorstwa posiadające duży udział w rynku kamer samochodowych są wiodącymi światowymi dostawcami komponentów pierwszego stopnia,i dalsi klienci obejmują głównie główne światowe firmy motoryzacyjne.
CMOS ma najwyższy stosunek wartości do kosztów w aparatach fotograficznych samochodowych, osiągając 52%; opakowania modułów stanowią 20% i soczewki optyczne 19%.
Czip CMOSCMOS (CIS sensor) jest głównym rozwiązaniem dla fotowrażliwych elementów w aparatach samochodowych.ale jest tańsza i bardziej energooszczędna, co sprawia, że jest on powszechnie stosowany w zakresie kamer samochodowych o niskim zapotrzebowaniu na piksele.
Podstawowa struktura czujników obrazuCzujnik obrazu jest podzielony na obszar wrażliwy na światło (Firecore), przewody wiążące, obwód wewnętrzny i podłoże.Obszar wrażliwy na światło jest jednopixelnym układem składającym się z wielu pojedynczych punktów pikselaKiedy sygnały świetlne uzyskane z każdego piksela są zebrane razem, tworzą one kompletny obraz.
Diagram sekcji układu CMOS
Ze względu na różne kąty światła wchodzącego do każdego pojedynczego piksela, na powierzchni każdego pojedynczego piksela dodaje się mikroobiektyw, aby skorygować kąt światła,umożliwiające światło wejście pionowo na powierzchnię fotowrażliwego elementuJest to koncepcja chipa, który musi być utrzymywany w zakresie niewielkiego odchylenia od obiektywu
Z punktu widzenia architektury obwodu, włączamy czujnik obrazu jako ciemną skrzynkę, która przekształca sygnały świetlne w sygnały elektryczne.daneMożna to po prostu zrozumieć jako Firecore przekształcający sygnały świetlne w sygnały elektryczne,które są przetwarzane i kodowane przez obwód logiczny w ciemnej skrzynce, a następnie wyjście przez interfejs danych.
Ze względu na to, że proces projektowania warstwy pikseli w układach CMOS jest podobny do układów analogowych, istnieją wysokie wymagania dotyczące procesów produkcyjnychGłówni dostawcy.Technologia produkcji i wytwarzania CMOS jest wysoka, a z punktu widzenia światowego rynku jest obecnie głównie zajmowana przez przedsiębiorstwa finansowane z zagranicy.Z perspektywy krajobrazu konkurencyjnego, Saitemei zajmuje pierwsze miejsce z udziałem w rynku w wysokości 36%, a następnie krajowe przedsiębiorstwo Huoxin Technology z udziałem w rynku w wysokości 22%.z wysoką koncentracją przemysłuKrajowe przedsiębiorstwo Saitemei Security Electronics Co., Ltd. stało się wiodącym przedsiębiorstwem w tej dziedzinie.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
