近年來,在政府實施汽車安全法律法規、消費者駕駛體驗和自動駕駛趨勢的推動下,汽車圖像傳感器領域爆發式發展。汽車圖像傳感器有著廣泛的應用。具有優異性能和先進圖像處理能力的圖像傳感器可以提高駕駛安全性和用戶的駕駛體驗,近年來已成為汽車領域的熱門技術。據預測,從2014年到2018年,汽車CMOS傳感器市場的復合年增長率將達到28%。
汽車圖像傳感器的主要應用領域
汽車圖像傳感器被廣泛使用,包括用于視覺應用,如倒車圖像、前視、后視、俯瞰、全景停車圖像、汽車后視鏡更換、車內監測,如乘客監測、疲勞駕駛監測、儀表板控制、行車記錄儀(DVR)、安全氣囊、,以及先進的駕駛員輔助系統(ADAS),如前方碰撞警告、車道偏離警告、自動遠光燈控制、交通信號識別、行人檢測、自動駕駛。
影響成像質量的關鍵性能
微光性能、動態范圍和圖像信息處理能力是影響成像質量的關鍵因素。
1.低光性能是一個芯片。
微光性能對汽車圖像系統非常重要,而出色的微光性能可以提高夜間光線非常暗時的駕駛安全性。圖像傳感器制造商的目標都是“在黑暗中看到”。
2.高動態范圍(HDR)
HDR是汽車成像系統應用的另一個重要特征,它確保相機能夠在寬范圍的明暗和高照明對比度下清晰地呈現場景的細節,提高圖像信息的準確性,從而增強安全性。
3.廣角魚眼失真校正(DEWARP)
廣角魚眼鏡頭用于車輛圖像時具有視場寬的優點,但采集到的圖像信息會發生一定程度的失真。DEWARP技術可用于實時校正廣角魚眼鏡頭產生的視頻圖像失真,恢復圖像平面。
4.圖像疊加
圖像疊加是指通過圖像傳感器和圖像處理輔助芯片的結合,對兩塊板、三張圖和倒車的動態輔助線進行擴展、縮放、右視、左/右視。圖像疊加功能可以更好地幫助駕駛員看到周圍環境,降低事故發生率。
安信半導體的汽車圖像傳感器方案
自2004年推出全球首款汽車CMOS圖像傳感器以來,安信半導體為汽車行業提供專用成像解決方案已有10多年,已成為全球汽車應用圖像傳感器市場的領導者,占整個汽車傳感器市場的46%,ADAS圖像傳感器的市場份額為70%,在后視鏡圖像領域和ADAS領域排名第一;
在質量和性能方面,安信半導體的汽車圖像傳感器完全符合AEC-Q100,并提供出色的低光級性能和高動態范圍(HDR,>:120 dB),以及魚眼失真校正和圖像疊加等汽車應用優化。2015年,推出了世界上第一個ASIL(汽車安全完整性級別)圖像傳感器。對于一些應用,安信半導體還提供了一種性能優異的全局快門圖像傳感器,例如用于座艙疲勞檢測的近紅外(NIR)方案。為了跟上高清晰度的市場趨勢,安信半導體推出了大量100萬像素的解決方案,未來還將開發更多1080p傳感器。
圖1:安信半導體的汽車圖像傳感器應用和市場地位。
ASX344/340/350AT是一種用于反轉圖像的片上系統(SoC)。圖像信號處理器集成在單個芯片上,增強了像素性能,在弱光條件下提供更高的可視性,支持多達四層的圖像疊加,為顯示系統提供更多的反轉信息,支持數字縮放和平移,并增加了光學中心點校正功能,可以在相機組裝生產后為客戶提供鏡頭中心點校正功能,從而節省成本。這三種圖像傳感器都經過了AEC-Q100的全面認證,工作溫度范圍從-40攝氏度到105攝氏度不等。它們的區別如下:ASX344AT還集成了魚眼失真校正功能,并提供UART控制接口,定位為“高性能”;ASX350AT的光學格式為1/5英寸,與ASX344/340AT的1/4英寸不同,被定位為“性價比高”的方案。而ASX340AT被定位為“主流”方案。設計師可以根據目標客戶的具體需求選擇有針對性的解決方案。
表1:ASX 344/340/350 AT的具體規格
表2:ASX 344/340/350 AT配置選擇
ASX344AT的魚眼失真校正功能提供了180o的更寬場景覆蓋范圍,傳感器的動態范圍反映了良好的DR Pix像素技術,在白天和晚上比沒有魚眼校正的鏡頭具有更多的安全優勢。如圖1所示,沒有魚眼修正的鏡頭無法捕捉小黃人的圖像信息,但經過魚眼修正后,駕駛員可以從顯示屏上看到車后的兩名小黃人,從而避免了倒車時的安全隱患。
圖2:2的魚眼失真校正示例:ASX344AT,白天
圖3:3:ASX344AT的魚眼失真校正示例(夜間)
ASX34xAT系列在白天(通常為100-200勒克斯的明亮光線)和晚上(通常,汽車倒車攝像頭在晚上使用約10勒克斯的剎車燈和倒車燈)提供了比競爭設備更好的色彩飽和度和對比度。如圖2中的紅圈所示,在白天180勒克斯的照明條件下,競爭設備收集的圖像過度銳化,顏色邊界出現灰色斑點;
在夜間9.5勒克斯的低光照條件下,競爭設備收集的圖像過于銳化,噪聲更大。
圖4:ASX 34 X與競爭設備之間的成像比較
當現有的ADAS和可視化應用集成在一起時,ASIL將是新系統合規性和適用性的參考點,而ASIL B級合規性是當前ADAS設計師的目標。安信半導體推出了全球首款支持ASIL B的230萬像素CMOS圖像傳感器AR0231AT。該設備采用了減少LED閃爍(LFM)的突破性技術,為ADAS應用樹立了新的標桿。LFM技術消除了交通燈和汽車LED照明的高頻LED閃爍,使交通信號讀取算法可以在所有照明條件下工作。AR0231AT具有1/2.7英寸(6.82毫米)光學格式和1928(水平)x 1208(垂直)有源像素陣列。它使用最新的3.0微米背照式(BSI)像素(背照式傳感器通常比前照式傳感器提供更高的靈敏度)和DR Pix? Anson Semiconductor的技術,以提供雙重轉換增益,從而在所有照明條件下提高性能。它以線性、HDR或LFM模式捕獲圖像,并提供模式之間的幀到幀上下文切換。AR0231AT提供高達4次雙曝光的HDR,以優異的噪聲性能捕捉超過120 dB的動態范圍,支持多個攝像頭同步,使汽車應用中的多個傳感器節點易于實現,并通過簡單的雙線串行接口實現用戶可編程性。它還有幾個數據接口,包括MIPI(移動工業處理器接口)、并行和HiSPi(高速串行像素接口)。其他關鍵功能包括可選的自動或用戶控制的黑電平控制,支持擴頻時鐘輸入和多色濾波器陣列選擇。
對于驅動器監控等具有挑戰性的應用,安信半導體推出了業界首款全球快門傳感器AR0135AT,其暗電流比上一代低10倍,快門效率比上一代高4倍。
此外,安信半導體還為整個系統方案提供了先進的圖像協處理器。例如,AP0200AT圖像協處理器針對后視攝像頭進行了優化,并提供以太網輸出,集成了支持鏡頭失真校正和魚眼校正的空間轉換引擎(STE)以及復雜的疊加圖形引擎。AP0201AT圖像協處理器也基于以太網為全景倒車攝像頭提供以太網輸出;AP0202AT圖像協處理器采用24位并行輸出,用于數字全景倒車攝像頭;
AP0102AT圖像協處理器采用了一個100萬像素的720p后視攝像頭,包括STE和疊加圖形引擎。這些協處理器都提供了符合汽車安全完整性等級(ASIL)A級和B級的功能安全功能。AP020x系列可以與現有的圖像傳感器配合使用,如100萬像素AR0140AT、AR0132AT和AR0136AT以及新的200萬像素1080p傳感器AR0230AT。
標簽
在車內安裝攝像頭可以消除傳統汽車后視鏡的盲點,降低交通事故率。它也是車聯網快速發展的基礎,并將在實踐中逐步推廣應用,甚至成為汽車的標準。圖像傳感器是其背后的英雄。安信半導體是全球汽車圖像傳感器的領導者,其產品和解決方案陣容涵蓋了包括視覺和ADAS應用在內的所有子領域,在寬溫度范圍內提供高動態范圍、優異的低光敏度和優異的性能。同時,為車內檢測等新興領域提供卓越性能的全球快門解決方案,完全符合AEC-Q100。根據市場趨勢和客戶需求,繼續推動新產品開發,并朝著更高分辨率、更多接口和ASIL的方向發展。近年來,在政府實施汽車安全法律法規、消費者駕駛體驗和自動駕駛趨勢的推動下,汽車圖像傳感器領域爆發式發展。汽車圖像傳感器有著廣泛的應用。具有優異性能和先進圖像處理能力的圖像傳感器可以提高駕駛安全性和用戶的駕駛體驗,近年來已成為汽車領域的熱門技術。據預測,從2014年到2018年,汽車CMOS傳感器市場的復合年增長率將達到28%。
汽車圖像傳感器的主要應用領域
汽車圖像傳感器被廣泛使用,包括用于視覺應用,如倒車圖像、前視、后視、俯瞰、全景停車圖像、汽車后視鏡更換、車內監測,如乘客監測、疲勞駕駛監測、儀表板控制、行車記錄儀(DVR)、安全氣囊、,以及先進的駕駛員輔助系統(ADAS),如前方碰撞警告、車道偏離警告、自動遠光燈控制、交通信號識別、行人檢測、自動駕駛。
影響成像質量的關鍵性能
微光性能、動態范圍和圖像信息處理能力是影響成像質量的關鍵因素。
1.低光性能是一個芯片。
微光性能對汽車圖像系統非常重要,而出色的微光性能可以提高夜間光線非常暗時的駕駛安全性。圖像傳感器制造商的目標都是“在黑暗中看到”。
2.高動態范圍(HDR)
HDR是汽車成像系統應用的另一個重要特征,它確保相機能夠在寬范圍的明暗和高照明對比度下清晰地呈現場景的細節,提高圖像信息的準確性,從而增強安全性。
3.廣角魚眼失真校正(DEWARP)
廣角魚眼鏡頭用于車輛圖像時具有視場寬的優點,但采集到的圖像信息會發生一定程度的失真。DEWARP技術可用于實時校正廣角魚眼鏡頭產生的視頻圖像失真,恢復圖像平面。
4.圖像疊加
圖像疊加是指通過圖像傳感器和圖像處理輔助芯片的結合,對兩塊板、三張圖和倒車的動態輔助線進行擴展、縮放、右視、左/右視。圖像疊加功能可以更好地幫助駕駛員看到周圍環境,降低事故發生率。
安信半導體的汽車圖像傳感器方案
自2004年推出全球首款汽車CMOS圖像傳感器以來,安信半導體為汽車行業提供專用成像解決方案已有10多年,已成為全球汽車應用圖像傳感器市場的領導者,占整個汽車傳感器市場的46%,ADAS圖像傳感器的市場份額為70%,在后視鏡圖像領域和ADAS領域排名第一;
在質量和性能方面,安信半導體的汽車圖像傳感器完全符合AEC-Q100,并提供出色的低光級性能和高動態范圍(HDR,>:120 dB),以及魚眼失真校正和圖像疊加等汽車應用優化。2015年,推出了世界上第一個ASIL(汽車安全完整性級別)圖像傳感器。對于一些應用,安信半導體還提供了一種性能優異的全局快門圖像傳感器,例如用于座艙疲勞檢測的近紅外(NIR)方案。為了跟上高清晰度的市場趨勢,安信半導體推出了大量100萬像素的解決方案,未來還將開發更多1080p傳感器。
圖1:安信半導體的汽車圖像傳感器應用和市場地位。
ASX344/340/350AT是一種用于反轉圖像的片上系統(SoC)。圖像信號處理器集成在單個芯片上,增強了像素性能,在弱光條件下提供更高的可視性,支持多達四層的圖像疊加,為顯示系統提供更多的反轉信息,支持數字縮放和平移,并增加了光學中心點校正功能,可以在相機組裝生產后為客戶提供鏡頭中心點校正功能,從而節省成本。這三種圖像傳感器都經過了AEC-Q100的全面認證,工作溫度范圍從-40攝氏度到105攝氏度不等。它們的區別如下:ASX344AT還集成了魚眼失真校正功能,并提供UART控制接口,定位為“高性能”;ASX350AT的光學格式為1/5英寸,與ASX344/340AT的1/4英寸不同,被定位為“性價比高”的方案。而ASX340AT被定位為“主流”方案。設計師可以根據目標客戶的具體需求選擇有針對性的解決方案。
表1:ASX 344/340/350 AT的具體規格
表2:ASX 344/340/350 AT配置選擇
ASX344AT的魚眼失真校正功能提供了180o的更寬場景覆蓋范圍,傳感器的動態范圍反映了良好的DR Pix像素技術,在白天和晚上比沒有魚眼校正的鏡頭具有更多的安全優勢。如圖1所示,沒有魚眼修正的鏡頭無法捕捉小黃人的圖像信息,但經過魚眼修正后,駕駛員可以從顯示屏上看到車后的兩名小黃人,從而避免了倒車時的安全隱患。
圖2:2的魚眼失真校正示例:ASX344AT,白天
圖3:3:ASX344AT的魚眼失真校正示例(夜間)
ASX34xAT系列在白天(通常為100-200勒克斯的明亮光線)和晚上(通常,汽車倒車攝像頭在晚上使用約10勒克斯的剎車燈和倒車燈)提供了比競爭設備更好的色彩飽和度和對比度。如圖2中的紅圈所示,在白天180勒克斯的照明條件下,競爭設備收集的圖像過度銳化,顏色邊界出現灰色斑點;
在夜間9.5勒克斯的低光照條件下,競爭設備收集的圖像過于銳化,噪聲更大。
圖4:ASX 34 X與競爭設備之間的成像比較
當現有的ADAS和可視化應用集成在一起時,ASIL將是新系統合規性和適用性的參考點,而ASIL B級合規性是當前ADAS設計師的目標。安信半導體推出了全球首款支持ASIL B的230萬像素CMOS圖像傳感器AR0231AT。該設備采用了減少LED閃爍(LFM)的突破性技術,為ADAS應用樹立了新的標桿。LFM技術消除了交通燈和汽車LED照明的高頻LED閃爍,使交通信號讀取算法可以在所有照明條件下工作。AR0231AT具有1/2.7英寸(6.82毫米)光學格式和1928(水平)x 1208(垂直)有源像素陣列。它使用最新的3.0微米背照式(BSI)像素(背照式傳感器通常比前照式傳感器提供更高的靈敏度)和DR Pix? Anson Semiconductor的技術,以提供雙重轉換增益,從而在所有照明條件下提高性能。它以線性、HDR或LFM模式捕獲圖像,并提供模式之間的幀到幀上下文切換。AR0231AT提供高達4次雙曝光的HDR,以優異的噪聲性能捕捉超過120 dB的動態范圍,支持多個攝像頭同步,使汽車應用中的多個傳感器節點易于實現,并通過簡單的雙線串行接口實現用戶可編程性。它還有幾個數據接口,包括MIPI(移動工業處理器接口)、并行和HiSPi(高速串行像素接口)。其他關鍵功能包括可選的自動或用戶控制的黑電平控制,支持擴頻時鐘輸入和多色濾波器陣列選擇。
對于驅動器監控等具有挑戰性的應用,安信半導體推出了業界首款全球快門傳感器AR0135AT,其暗電流比上一代低10倍,快門效率比上一代高4倍。
此外,安信半導體還為整個系統方案提供了先進的圖像協處理器。例如,AP0200AT圖像協處理器針對后視攝像頭進行了優化,并提供以太網輸出,集成了支持鏡頭失真校正和魚眼校正的空間轉換引擎(STE)以及復雜的疊加圖形引擎。AP0201AT圖像協處理器也基于以太網為全景倒車攝像頭提供以太網輸出;AP0202AT圖像協處理器采用24位并行輸出,用于數字全景倒車攝像頭;AP0102AT圖像協處理器采用了一個100萬像素的720p后視攝像頭,包括STE和疊加圖形引擎。這些協處理器都提供了符合汽車安全完整性等級(ASIL)A級和B級的功能安全功能。AP020x系列可以與現有的圖像傳感器配合使用,如100萬像素AR0140AT、AR0132AT和AR0136AT以及新的200萬像素1080p傳感器AR0230AT。
標簽
在車內安裝攝像頭可以消除傳統汽車后視鏡的盲點,降低交通事故率。它也是車聯網快速發展的基礎,并將在實踐中逐步推廣應用,甚至成為汽車的標準。圖像傳感器是其背后的英雄。安信半導體是全球汽車圖像傳感器的領導者,其產品和解決方案陣容涵蓋了包括視覺和ADAS應用在內的所有子領域,在寬溫度范圍內提供高動態范圍、優異的低光敏度和優異的性能。同時,為車內檢測等新興領域提供卓越性能的全球快門解決方案,完全符合AEC-Q100。根據市場趨勢和客戶需求,繼續推動新產品開發,并朝著更高分辨率、更多接口和ASIL的方向發展。
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繼去年首戰并在該賽事取得亮眼表現的啟辰晨風,今年再次參戰,并全程參與全部12個賽段的挑戰,與其他品牌電動車一起同臺競技,共同逐鹿青海高原。
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1900/1/1 0:00:00首次參加環青海湖國際電動汽車挑戰賽的眾泰新能源派出E200車型,這款車北京車展亮相就自帶光環,話題不斷,其擁有極其討人喜歡的外形和豐富的配置,在參賽車輛中非常搶眼。
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