ระบบดูภาพพาโนรามาและกล้องถ่ายรูปรถยนต์

ระบบภาพพาโนรามาในรถยนต์คืออะไร?

กล้องบนรถมีบทบาทสำคัญในการใช้ ADAS และการขับขี่โดยอัตโนมัติ การใช้ระบบกล้องมองภาพพาโนรามาในรถยนต์กับกล้องถ่ายรูปในรถสามารถช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและความสะดวกในการขับขี่ได้อย่างมาก ระบบภาพพาโนรามาจีนยังสามารถเรียกได้ว่าเป็นระบบภาพพาโนรามา 360 องศาหรือใช้ระบบ MVCS (Multi-View Camera System) ระบบมุมมองแบบพาโนรามาช่วยให้ผู้ขับขี่รถยนต์มีความช่วยเหลือในการขับขี่ข้อมูลภาพได้ง่ายขึ้นซึ่งสามารถค้นหาสถานการณ์ที่ยากที่จะสังเกตเห็นได้ใกล้กับรถและสามารถควบคุมการขับขี่ได้อย่างแม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคนขับรถสามเณรที่สามารถปรับปรุงความปลอดภัยในการขับขี่ได้ ลดรอยขีดข่วนที่ไม่จำเป็น

ระบบมุมมองแบบพาโนรามาจะตั้งกล้องโทรทรรศน์ความไวสูงมุมกว้าง 4 ถึง 8 ตัวไว้รอบ ๆ ยานพาหนะเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของยานพาหนะและแปลงข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้ในข้อมูลดิจิทัลและส่งไปยังการสังเคราะห์วิดีโอและการประมวลผลผ่านทาง ภาพด้านหน้า, ด้านหลัง, ซ้ายและขวาของรถที่เก็บรวบรวมได้ในเวลาเดียวกัน คอมโพเนนต์หลังจากการลดความผิดเพี้ยนของหน่วยประมวลผลภาพ→การแปลงมุมมองมุม→การเชื่อมต่อภาพ→การเพิ่มประสิทธิภาพของภาพที่แปลงเป็นเอาท์พุทสัญญาณอะนาล็อกสร้างมุมมองแผนบริการ 360 องศาและแสดงผลสุดท้ายบนหน้าจอคอนโซลกลางเพื่อให้ผู้ขับขี่สามารถเห็นการปรากฏตัวได้อย่างชัดเจน ของยานพาหนะรอบอุปสรรคและเข้าใจตำแหน่งญาติและระยะทางของสิ่งกีดขวางเพื่อช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถจอดรถได้ง่าย

ในขณะที่แสดงพาโนรามาคุณสามารถดูมุมมองเดียวของฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งและใช้เส้นควบคุมเพื่อค้นหาตำแหน่งและระยะทางของอุปสรรคได้อย่างถูกต้อง ADAS เก็บรวบรวมการขับขี่ยานพาหนะที่ปลอดภัยด้วยอุปกรณ์ต่อพ่วงโดยการควบคุมกล้องในร่างกายและระบบกล้องพาโนรามาได้อย่างปลอดภัยโดยการควบคุมกล้องของร่างกายเพื่อรวบรวมอิทธิพลของยานพาหนะ ระบบทั้งสองทำงานได้อย่างเป็นอิสระและตลอดการเดินทาง

มุมมองระบบพาโนรามาจะเคลื่อนไปตามเส้นทางการขับขี่แบบไดนามิกโดยให้ภาพ 360 องศารอบ ๆ รถ โดยปกติจะใช้กล้องถ่ายรูปความละเอียด 1 ล้านพิกเซลความละเอียดสูง 4-5 ช่วง (HDR) โดยใช้การเชื่อมโยงที่มีประสิทธิภาพเช่น LVDS หรือ Fast Ethernet การบีบอัดวิดีโอมักใช้เพื่อลดแบนด์วิธการสื่อสารที่จำเป็นและลดความต้องการสายเคเบิล (ตัวอย่างเช่นคู่สายที่ไม่สามารถป้องกันหรือสาย coaxial สามารถใช้งานได้) ความต้องการของระบบอื่น ๆ ได้แก่ สวิตช์ LVDS หรือ Ethernet หลายพอร์ตแหล่งจ่ายไฟ DRAM แบบบูรณาการเพื่อการเข้าถึงหน่วยความจำภายนอกได้อย่างรวดเร็วและหน่วยความจำแฟลชฝังตัวเพื่อลดต้นทุนระบบ

อุปสรรคทางเทคนิคหลักของกล้องถ่ายรูป

ไม่ว่าจะเป็นระบบภาพพาโนรามาหรือ ADAS จะทำให้ผู้ขับขี่ได้รับประสบการณ์ที่ดีขึ้นและเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่ ระบบภาพพาโนรามายังคงเผชิญกับความท้าทายในการตัดต่อภาพการประมวลผลภาพ ฯลฯ เรายังคงอยู่ที่นี่เพื่อกลับไปสู่รถขั้นพื้นฐานกล้องถ่ายรูปมาพร้อมกับอุปสรรคทางเทคนิคหลักในปัจจุบัน

ฟังก์ชั่นการมองเห็นในตอนกลางคืนจะกลายเป็นอุปสรรคสำคัญประการหนึ่งต่อกล้องถ่ายรูป ตามสถิติของ National Traffic Safety Administration (NHTS) ถึงแม้ว่าการขับขี่ในตอนกลางคืนจะมีเพียงหนึ่งในสี่ของการจราจรบนท้องถนนทั้งหมดอุบัติเหตุจะเกิดขึ้นครึ่งหนึ่งของอุบัติเหตุ อุบัติเหตุที่เกิดจากสายตาไม่ดีในเวลากลางคืนคิดเป็น 70% ดังนั้นกล้องจะต้องมีความไวแสงสูงเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องตลอดทั้งวันนั่นคือช่วงสเปกตรัมกว้างของอินฟราเรดใกล้เคียง (จาก 400nm - 1100nm) ฟังก์ชั่น Night Vision ในอนาคตจะกลายเป็นมาตรฐาน ด้วยกล้องถ่ายรูปรถยนต์

เทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืนมีอยู่ 3 ประเภทคือเทคโนโลยีแสงกลางคืนที่มีแสงน้อยเทคโนโลยีอินฟราเรดกลางคืนแบบพาสซีฟและเทคโนโลยีการมองเห็นในตอนกลางคืนแบบอินฟราเรด แสงต่ำจะใช้แสงธรรมชาติที่มีความสว่างต่ำซึ่งสะท้อนโดยเป้าหมายในเวลากลางคืนและเพิ่มขึ้นหลายแสนครั้งเพื่อให้ได้ภาพที่เหมาะกับการมองเห็นในเวลากลางคืนโดยใช้ตาเปล่า ใช้เทคโนโลยีอินฟราเรดไนท์อินฟราเรดแบบ Passive

แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดและรังสีอินฟราเรดพื้นหลังใช้สำหรับการถ่ายภาพซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงพิเศษเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอินฟราเรดที่มีแสงน้อยและใช้งานได้ ระยะตรวจจับคือระยะเวลาที่ยาวที่สุดความแม่นยำสูง แต่การถ่ายภาพก็เบลอมากที่สุดและการจดจำหน้าจอต่ำ เทคโนโลยีอินฟราเรดที่ใช้งานอยู่หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีการมองเห็นในตอนกลางคืนใกล้อินฟราเรดใช้ไฟฉายอินฟาเรดเพื่อเปล่งแสงที่มองไม่เห็นเพื่อให้แสงสว่างแก่เป้าหมายและใช้แสงสะท้อนสำหรับการถ่ายภาพ ระยะทางในการมองเห็นอยู่ในระดับปานกลางและภาพมีความชัดเจน

เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการมองเห็นกลางคืนแบบพาสซีฟเทคโนโลยีการถ่ายภาพในตอนกลางคืนใช้งานได้ชัดเจนมากขึ้นและสามารถใช้การรับรู้ภาพเพื่อตรวจจับสัญญาณถนนและคนเดินเท้าในเวลากลางคืนได้โดยตรง ดังนั้นเทคโนโลยีการมองเห็นที่ใช้งานในเวลากลางคืนมีความสอดคล้องกับสถานการณ์การใช้งานในสาขายานยนต์มากขึ้น ในเวลาเดียวกันเทคโนโลยีการมองเห็นด้วยแสงอินฟราเรดแบบอินฟราเรดมีราคาแพงกว่าเทคโนโลยีการมองเห็นด้วยแสงอินฟราเรดที่ใช้งานได้เนื่องจากวัสดุที่ใช้ในการถ่ายภาพอินฟราเรดแบบอินฟาเรดและเทคโนโลยีของระบบอินฟราเรดไนท์อินฟราเรดจะถูกสั่งห้ามค้า

เทคโนโลยีการมองเห็นด้วยแสงเลเซอร์ขั้นสูงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการประมวลผลภาพและการประมวลผลภาพในตอนกลางคืนแบบเลเซอร์และอินฟราเรดที่มีระยะใกล้ถึงช่วงอินฟราเรดและระยะปานกลางเพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคเช่นการถ่ายภาพทุกสภาพอากาศการโฟกัสความเร็วสูงแบบสองทิศทางด้วยความเร็วสูงและการขจัดจุดด่างเลเซอร์, และต้องใช้เทคโนโลยีซูมกับการซิงโครไนส์ความเร็วของรถยนต์ และผลกระทบของไฟฉายปัญหาทางเทคนิคมีมากขึ้นดังนั้นฟังก์ชันการมองเห็นกลางคืนจะกลายเป็นอุปสรรคสำคัญประการหนึ่งต่อกล้องถ่ายรูป

ความสำคัญของกล้องในรถยนต์สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้

โซลูชั่นระบบ ADAS ประกอบด้วยโซลูชันกล้องถ่ายรูประบบเรดาร์ / ไลการ์และฟิวชั่นเซ็นเซอร์ ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาตลาดโซลูชั่นเรดาร์ / LIDAR เป็นหลักเนื่องจากเทคโนโลยีเรดาร์เป็นผู้ใหญ่และสภาพอากาศไม่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตามเนื่องจากการพัฒนา ASICs (วงจรรวมเฉพาะแอพพลิเคชัน) และการปรับปรุงอัลกอริธึมการประมวลผลภาพและเนื่องจากเทคโนโลยีเรดาร์มีความแม่นยำสูงในการจำแนกอุปสรรคโลหะจึงไม่สามารถแยกแยะสิ่งกีดขวางที่ไม่ใช่โลหะเช่นคนเดินเท้าและไม่สามารถใช้งานได้อย่างถูกต้อง รู้จักพวกเขา ยานพาหนะที่มาจากด้านข้างและไม่สามารถแยกแยะช่องจราจรเศษซากหรือถนนได้

เทคโนโลยีการประมวลผลภาพของกล้องสามารถแยกแยะข้อมูลต่างๆเช่นป้ายบอกทางและคนเดินเท้าบนท้องถนนได้ดีขึ้นและยังสามารถคำนวณวิถีการดำเนินการของคนเดินเท้าและยานพาหนะผ่านทางอัลกอริทึม เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีเรดาร์ค่าใช้จ่ายต่ำกว่าฟังก์ชันจะครอบคลุมมากขึ้นและความแม่นยำสูงกว่า เทคโนโลยีที่อิงกับการถ่ายภาพจากกล้องได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตหลักแล้ว คำนึงถึงข้อ จำกัด ของพิกเซลของกล้องในเทคโนโลยีการจดจำภาพและการลดฟังก์ชันในสภาวะที่รุนแรงเช่นหมอกและฝนฟิวชั่นเซ็นเซอร์จะขึ้นอยู่กับกล้องจะกลายเป็นกระแสหลัก

จากด้านล่างสถาปัตยกรรมเครือข่ายรถยนต์เป็นชั้นการรับรู้เลเยอร์เครือข่ายและเลเยอร์แอพพลิเคชันซึ่งทำหน้าที่เป็นชุดรวบรวมข้อมูลการส่งและการประมวลผลข้อมูล การซื้อและจัดเก็บวิดีโอ (perceptual layer) เป็นสถาปัตยกรรมพื้นฐานของเครือข่ายรถยนต์ เทคโนโลยีหลักคือรถ DVRs และกล้อง IP ในรถยนต์ เครื่องบันทึกภาพในรถเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเครื่องบันทึกภาพวิดีโอโดยอิงจากการจัดเก็บข้อมูลการบีบอัดข้อมูลดิจิตอลและเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย 3G GPS ภายในกล่องกล่องสีดำรถยนต์ CANbus G-SENSOR และเทคโนโลยีอื่น ๆ

IPCamera ที่ติดตั้งบนยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับการประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP) และเทคโนโลยีเครือข่าย เซ็นเซอร์รับภาพ CMOS แปลงสัญญาณออพติคอลของฉากเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลและส่งไปยังหน่วยความจำ DSP ผ่านอินเทอร์เฟซข้อมูลเพื่อให้การบีบอัดภาพและการเข้ารหัสเสร็จสมบูรณ์ ในขณะเดียวกันสตรีมข้อมูลจะถูกส่งไปยังฮาร์ดดิสก์หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่น ๆ เพื่อจัดเก็บข้อมูล ระยะทางความสามารถในการปรับขยายและค่าใช้จ่ายแตกต่างกันเมื่อเปรียบเทียบกับระบบอนาล็อกแบบเดิมและ DVR

กล้องถ่ายรูปมีพื้นที่ใช้งานกว้างขวางและสามารถแบ่งออกเป็นความช่วยเหลือด้านการขับขี่ (เครื่องบันทึกการขับขี่, ADAS และระบบรักษาความปลอดภัยที่ใช้งานได้), ระบบช่วยจอดรถ (ทิวทัศน์ทั้งหมด) และการตรวจสอบบุคคลในยานพาหนะ (เทคโนโลยีการจดจำใบหน้า) ตลอดบริเวณการใช้งาน ขับไปตามกระบวนการจอดรถทั้งหมดดังนั้นจึงมีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับเวลาในการทำงานของกล้องและอุณหภูมิ ตามสถานที่ติดตั้งสามารถแบ่งออกเป็นสี่ส่วนคือมุมมองด้านหน้ามุมมองด้านหลังการมองเห็นด้านข้างและการตรวจสอบภายใน

ทำไมกล้องรถถึงเลือกใช้เทคโนโลยี CMOS?

เนื่องจากกล้องถ่ายรูปมีความสำคัญมากสิ่งที่พวกเขาต้องการสำหรับเทคโนโลยีและเทคโนโลยี? สำหรับรถยนต์แอ็พพลิเคชันกล้องจะเหมือนกับกล้องโทรศัพท์มือถือ พวกเขาส่วนใหญ่ใช้ CMOS แทน CCD เป็นเซ็นเซอร์แสง เหตุผลหลักคือ

ประการแรกลักษณะหลักของเซ็นเซอร์ที่ใช้ในระบบช่วยเหลือการขับขี่ที่ใช้งานคือความเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์การขับขี่ที่มีความเร็วสูงระบบต้องสามารถบันทึกสภาพการขับขี่ที่สำคัญได้ประเมินเงื่อนไขดังกล่าวและเริ่มต้นการวัดที่เกี่ยวข้องได้แบบเรียลไทม์ ในสาระสำคัญ CMOS เป็นเทคโนโลยีการถ่ายภาพที่เร็วขึ้นเซลล์ในเซ็นเซอร์ CMOS มักจะถูกควบคุมอย่างแข็งขันและอ่านโดยทรานซิสเตอร์สามตัวซึ่งช่วยเร่งกระบวนการสร้างภาพได้อย่างมาก ขณะนี้กล้อง CMOS ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถเข้าถึงได้ในระดับประมาณ 5,000 เฟรมต่อวินาที

ประการที่สองเซนเซอร์ CMOS ยังมีข้อได้เปรียบในการประมวลผลภาพดิจิตอล เซ็นเซอร์ CCD มักมีสัญญาณ TSC / PAL แบบอะนาล็อกซึ่งอาจต้องแปลงโดยใช้ตัวแปลง AD เพิ่มเติมหรือเซ็นเซอร์ CCD ทำงานร่วมกับวิธีการสแกนแบบ Progressive Scan พร้อมเอาต์พุตภาพดิจิตอล ทั้งสองวิธีการใช้กล้อง CCD เพื่อให้สัญญาณภาพดิจิตอลเพิ่มความซับซ้อนของระบบอย่างมาก เซ็นเซอร์ CMOS สามารถให้สัญญาณ LVDS หรือสัญญาณดิจิตอลได้โดยตรงและส่วนประกอบต่างๆในระบบให้ความช่วยเหลือในการขับขี่ที่ใช้งานได้สามารถทำงานได้โดยตรงและไม่มีความล่าช้า จัดการกับสัญญาณเหล่านี้

นอกจากนี้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ผู้ผลิตกล้องถ่ายรูปต้องพิจารณาการใช้เซ็นเซอร์ CMOS ต้นทุนต่ำ นอกจากนี้เซ็นเซอร์ CMOS ไม่ได้สร้างเสียง Smear ที่เกิดขึ้นเมื่อใช้ CCD เมื่อมีเหตุการณ์ที่เกิดจากแสงที่แรง ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการปรับตัวที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการดำเนินงาน

ลักษณะของโมดูลกล้องในรถยนต์มีอะไรบ้าง?

นอกเหนือจากการใช้เทคโนโลยี COMS สำหรับการใช้งานในยานยนต์โมดูลกล้องยานยนต์ยังมีข้อกำหนดอื่น ๆ ทั้งด้านกระบวนการและบรรจุภัณฑ์ เมื่อเทียบกับกล้องโทรศัพท์มือถือเทคโนโลยีกล้องถ่ายรูปเป็นเรื่องยากขึ้นเนื่องจากความต้องการความน่าเชื่อถือสูง กล้องถ่ายรูปมีระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานและสภาพแวดล้อมของพวกเขามักมีการตื่นตระหนก เมื่อพวกเขาล้มเหลวพวกเขาจะก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อความปลอดภัยในชีวิตของผู้ใช้ ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับโมดูลและแพคเกจเป็นอย่างเคร่งครัด การทดสอบกล้องจะต้องแช่อยู่ในน้ำเป็นเวลาหลายวันและการทดสอบอุณหภูมินานกว่า 1,000 ชั่วโมงรวมทั้งการกระโดดอย่างรวดเร็วจากลบ 40 องศาเป็นลบ 80 องศา และกล้องถ่ายรูปต้องมีการมองเห็นในตอนกลางคืนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้งานตามปกติในเวลากลางคืน

ข้อกำหนดเฉพาะของโมดูลกล้องในรถมีสี่จุดส่วนใหญ่

(1) เป็นไปได้ที่จะปราบปรามเสียงรบกวนระหว่างการถ่ายภาพที่มีแสงน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโมดูลที่ถ่ายภาพด้านหลังและด้านข้างของรถ จำเป็นต้องให้ภาพต้องจับได้อย่างง่ายดายแม้ในเวลากลางคืน

(2) คุณลักษณะอื่น ๆ ของโมดูลกล้องบนเครื่องบินคือมุมมองแนวนอนจะขยายไป 25 °ถึง 135 ° มุมมองแนวนอนของโมดูลกล้องในโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 55 ° เพื่อให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงทั้งในมุมกว้างและบริเวณต่อพ่วงให้ใช้เลนส์อย่างน้อย 5 ดวง

(3) ตัวกล้องของโมดูลกล้องถ่ายรูปทำจากอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปและค่าวัสดุสูง โมดูลกล้องที่ติดตั้งบนยานพาหนะใช้ตัวหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมแทนเรซินเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือซึ่ง ได้แก่ เหตุผลสามประการดังต่อไปนี้การกระจายความร้อนที่ดี การใช้ร่างกายเป็นชั้นดินเพื่อลดการแทรกแซงทางแม่เหล็กไฟฟ้า; เสถียรภาพความร้อนของรูปร่างเป็นสิ่งที่ดี

(4) ความแข็งแรงเชิงกลและความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของโมดูลกล้องยานพาหนะเป็นเกณฑ์ที่สำคัญ โมดูลเหล่านี้จะใช้แพคเกจพิเศษที่รวมกล้องกับความเหนียวที่ต้องการและความต้านทานต่อการเจาะ เนื่องจากกล้องที่ใช้สำหรับระบบช่วยเหลือการขับขี่ที่ใช้งานอยู่เป็นส่วนประกอบที่ปลอดภัยสำหรับการขับขี่จึงต้องสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อระบบจ่ายไฟถูกปิดชั่วคราว

เนื่องจากความต้องการพิเศษสำหรับความเสถียรและข้อกำหนดของกล้องออนบอร์ดจึงมีความต้องการโมดูลและบรรจุภัณฑ์สูง นอกเหนือจากเกณฑ์ที่สูงขึ้นของเทคโนโลยีและเทคโนโลยีวงจรของกล้องที่ติดตั้งบนรถเข้าสู่ตลาดหน้าบรรจุจะยาวนานกว่ากล้องประเภทอื่น ๆ --win เป็นระยะเวลาอย่างน้อยหนึ่งปีของการสร้างรายได้