汽车图像传感器为您和家人的安全保驾护航

发布时间：2016-06-22 阅读量：900 来源: 发布人:

【导读】汽车图像传感有着广泛的应用领域，无论是在监测、影像还是倒车等方面，都离不开图像传感器的作用。具有卓越性能和先进的图像处理能力的图像传感器在提高行车安全以及用户体验方面有着先天性的优势，成为近年来汽车领域的炙手可热的技术。预测显示，2014-2018年间汽车CMOS传感器市场的收入年复合增长率(CAGR)将达到28%。

CMOS图像传感器基本工作原理

首先，外界光照射像素阵列，发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷。行选择逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元以及A/D转换器，转换成数字图像信号输出。其中的行选择逻辑单元可以对像素阵列逐行扫描也可隔行扫描。行选择逻辑单元与列选择逻辑单元配合使用可以实现图像的窗口提取功能。模拟信号处理单元的主要功能是对信号进行放大处理，并且提高信噪比。另外，为了获得质量合格的实用摄像头，芯片中必须包含各种控制电路，如曝光时间控制、自动增益控制等。为了使芯片中各部分电路按规定的节拍动作，必须使用多个时序控制信号。为了便于摄像头的应用，还要求该芯片能输出一些时序信号，如同步信号、行起始信号、场起始信号等。

图一：CMOS图像传感器结构

汽车图像传感器主要应用领域

汽车图像传感器的应用非常广泛，包括用于视觉应用如倒车影像、前视、后视、俯视、全景泊车影像、车镜取代，用于车舱内如乘客监控、疲劳驾驶监测、仪表盘控制、行车记录仪(DVR)、气囊，用于先进驾驶辅助系统(ADAS)如正向碰撞警告、车道偏离警告、自动远光灯控制、交通信号识别、行人检测、自适应巡航控制、盲点检测、夜视等等。

图二：汽车图像传感器的主要应用领域

影响成像品质的关键性能

微光性能、动态范围及图像信息处理能力是影响成像品质的关键因素。

1．微光性能是筹码

微光性能对于汽车影像系统是相当重要的，卓越的微光性能可提高在夜间等光线很暗的情况的行车安全。图像传感器厂商都以“在暗处能看见”为目标。

2．高动态范围(HDR)

HDR是汽车影像系统应用的另一个重要特性，确保摄像机可在宽范围的光线、黑暗和高光照对比情况下清楚地呈现场景细节，提高图像信息的精确度从而提升安全性。

3．广角鱼眼畸变校正(DEWARP)

广角鱼眼镜头用于车载影像具有宽广视野的优势，但采集到的图像信息会产生一定程度的失真，采用DEWARP技术可对广角鱼眼镜头所产生的视频图像失真进行实时校正，将图像复原展平。

4．图像叠加

图像叠加指通过图像传感器与图像处理辅助芯片结合使用，实现图像的延伸、缩放、右视、两板左/右视、三联式画面及倒车动态辅助线。图像叠加功能可以更好地辅助驾驶员看清周围环境，减少事故率。

用于倒车影像的图像传感系统介绍

ASX344/340/350AT 是用于倒车影像的系统级芯片(SoC)，在单芯片上集成图像信号处理器，增强的像素性能提供微光条件下的更高能见度，支持高达4层的图像叠加以向显示系统提供更多的倒车信息，支持数字缩放和平移，并附加光学中心点矫正功能，这可为客户提供相机组装生产后镜头中心点矫正功能，从而节省成本。这三款图像传感器都完全通过AEC-Q100认证，并具备-40°C 至105°C的宽工作温度范围，它们的不同之处在于：ASX344AT还集成鱼眼畸变校正功能和提供UART控制接口，定位为“高性能”的方案；ASX350AT的光学格式为1/5英寸，不同于ASX344/340AT的1/4英寸，定位为“高性价比”的方案；而ASX340AT定位为“主流”方案。设计人员可根据目标客户的具体需求选择有针对性的方案。

表一： ASX344/340/350AT 具体规格

表二：ASX344/340/350AT配置选择

ASX344AT的鱼眼畸变校正功能提供180o更广的场景覆盖，传感器动态范围体现出良好的DR-Pix 像素技术，无论在白天还是夜间都较未经鱼眼校正的镜头更具安全优势。如图1所示，未经鱼眼校正的镜头没有捕捉到小黄人的图像信息，而经鱼眼校正后，驾驶员可从显示器看到车后的两个小黄人，从而避免倒车时的安全隐患。

图三：ASX344AT鱼眼畸变校正示例(左：白天；右：夜间)

ASX34xAT系列在白天(典型情况为100-200 lux明亮的光)和夜晚(典型情况为汽车倒车摄像头在夜晚约10 lux使用刹车灯和倒车灯)都较同好的色彩饱和度和对比度。

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