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车载摄像头技术 — 镜头

2020-11-17 10:05:08·  来源：Astroys  
　
1990年代初，摄像头最早开始采用于乘用车后视系统。如今，经过漫长的历史，摄像头已成为ADAS和自动驾驶系统中基于视觉的感知的骨干。随着ADAS应用的激增和技术的
1990年代初，摄像头最早开始采用于乘用车后视系统。如今，经过漫长的历史，摄像头已成为ADAS和自动驾驶系统中基于视觉的感知的骨干。随着ADAS应用的激增和技术的不断发展，高质量的图像传感器被置于车辆内部和周围，以支持诸如后视、前视、内部监控及360°环视之类的功能。汽车摄像头通常必须超过人眼的视觉能力才能达到所需的安全级别。半导体技术的进步使图像传感和处理能力显著提高，从而拓宽了ADAS功能的范围。

汽车摄像头在任何车辆中均具有两项主要功能：用于在屏幕上向驾驶员显示车辆周围的图像，为视觉应用服务；为处理系统提供决策输入的摄像头，为传感应用服务。

ADAS和自动驾驶功能需要可处理成像、高速通信和下游图像处理功能的视觉系统。由图像识别技术支持的汽车视觉系统可以有效地增强驾驶员的视觉，并在潜在的安全隐患出现之前就对其进行预警，然后由驾驶员或驾驶员辅助系统进行纠正。

摄像头非常适合基于视觉的对象检测，例如其他车辆、行人、骑自行车的人以及交通信号和道路标志。摄像头是唯一可以执行颜色感知并读取交通和道路标志的传感技术。这些年来，视觉技术已经非常成熟，并且价格也相当经济。此外，摄像头模块非常紧凑，可以轻松集成到车辆上。借助先进的图像处理技术，摄像头可提供高度可靠的物体检测和分类。

但是，摄像头又有其自身的局限性：它们在光线不足和雨天、雾天、雪天和泥泞的驾驶条件等不利天气条件下无法正常工作。与雷达和激光雷达等其他传感技术配合使用可以弥补这些性能限制。

通常，汽车摄像头模块包括镜头、图像传感器、图像信号处理器和图像识别平台。我们一个一个来看，今天先开个头，说一下镜头。

摄像头光学器件在确定所生成图像的质量方面起着至关重要的作用。镜头的作用是将图像聚焦到图像传感器上。因此，镜头必须能够照亮整个摄像头传感器区域，以免产生的图像出现阴影或渐晕。在汽车摄像头模块中，镜头安装在与PCB板相连的光学元件外壳上。根据图像传感器选择镜头影响分辨率、FoV、景深、色彩还原和视觉系统的整体灵敏度。

具有宽视场的定焦镜头是汽车应用中最受欢迎的镜头类型。选择最合适的镜头直接关系到传感器中所使用的图像传感器。这会影响可实现的捕获速度，从而影响捕获图像的下游分析的测量精度和可靠性。

汽车摄像头的主要光学器件制造商包括日本电产、理光、Hitachi Maxwell、舜宇光学、富士胶片、Stemmer Imaging和Sunex。 
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