图像传感器平台:推动汽车安全技术快速落地的关键引擎
图像传感器平台:推动汽车安全技术快速落地的关键引擎
随着驾驶者对出行安全标准的不断提升,高级驾驶辅助系统(ADAS)的应用正逐步扩展。从最初用于辅助倒车的简单雷达系统,到如今高度智能化的自动紧急制动和自适应巡航控制等先进功能,ADAS 正在多个层面全面增强行车安全。
在基于摄像头的 ADAS 架构中,图像传感器扮演着至关重要的角色。例如,后视摄像头帮助驾驶员实时掌握车后环境,有效减少倒车碰撞事故的发生;360 度环视系统则通过部署于车身四周的多个摄像头,构建出车辆的全景视野,在低速行驶和停车场景中提供更高的便利性与安全性。至于前视摄像头,其不仅提供前方路况图像,还通过高精度感知能力支持自动制动和巡航控制等功能,为车辆在复杂环境中的快速判断提供坚实的数据基础。
不同应用场景对图像传感器的性能需求差异明显。后视系统主要关注图像清晰度与易读性,以便驾驶员快速理解周围环境;而前视摄像头作为 ADAS 的“视觉中枢”,则需具备更高的分辨率与更强的图像处理能力,以精准识别行人、车辆及障碍物。
在分辨率方面,用于实时显示的传感器与计算机视觉应用所要求的参数存在显著差异。计算机视觉算法对最小像素数有严格要求,以确保正确的目标检测与识别。例如,在高速公路场景中,为实现远距离交通标志和车辆的识别,前视摄像头的图像传感器必须具备高分辨率,以提供足够的细节信息,使 ADAS 系统能够及时作出反应。
为满足各类 ADAS 功能对图像传感器的多样化需求,各大厂商持续加大研发投入,推出创新的图像传感器平台。安森美的 Hayabusa™ 汽车图像传感器平台便是其中的代表性产品之一。该平台采用具有“超级曝光”能力的像素结构,有效解决了高动态范围成像和 LED 闪烁抑制两大难题。
Hayabusa™ 的每个背照式 3.0 微米像素可存储超过 100,000 个电荷电子,相比传统 CMOS 传感器,其电荷存储能力大幅提升,从而使得曝光时间在达到饱和前延长了五倍以上。这一设计使其具备超过 120 dB 的动态范围,无论在强光照射的高速路段,还是在光线昏暗的地下车库,均能准确捕捉高光与暗部细节,避免图像过曝或欠曝,为 ADAS 系统提供稳定可靠的视觉输入。
在处理 LED 脉冲光源闪烁问题方面,Hayabusa™ 通过精确控制超级曝光时长,结合片上算法与短时间二次曝光,有效抑制信号灯与车灯产生的视觉干扰,减少因图像抖动导致的误判,提高系统稳定性。
豪威集团的 OX08D10 图像传感器同样在汽车视觉应用中表现出色。该产品采用 2.1 微米 TheiaCel 技术,结合下一代横向溢出积分电容器(LOFIC)与 DCG HDR 技术,成功消除多种光照条件下 LED 闪烁对成像的干扰。这在交通标志与信号灯识别中具有重要意义,有助于提升自动驾驶系统在复杂光环境下的可靠性。
OX08D10 还能在 200 米距离内实现高清动态范围成像,平衡了信号噪声与动态范围,为车外摄像头提供广阔视野与清晰图像,使驾驶员和自动驾驶系统能够更早发现潜在风险,提升整体安全性能。
思特威推出的 3MP 车规级图像传感器 SC360AT,基于 CarSens®-XR Gen 2 工艺技术打造,采用 Stacked BSI + Rolling Shutter 架构。该传感器集成 SuperPixGain HDR™ 2.0 和 LFS 等先进技术,具备超高感度、高动态范围(最高达 140dB)、低噪声、低功耗等优势,并支持 LED 闪烁抑制。
在强逆光、高光比等极端条件下,如隧道口的明暗交界或夜间远光灯照射时,该传感器能够有效控制过曝区域并保留暗部细节,确保车载摄像头持续输出清晰、准确的图像。SC360AT 还符合 ISO 26262 ASIL-B 功能安全等级与 ISO 21434 网络安全标准,为汽车智能化和网联化提供高可靠的技术保障。
这些先进的图像传感器平台不仅在性能上表现出色,在实际应用中也为汽车制造商提供了诸多优势。它们通常具备良好的可扩展性,覆盖从低分辨率到高分辨率的多种产品线,使厂商可根据不同车型和 ADAS 功能需求灵活选型,同时复用工程设计与图像训练数据,显著降低开发成本与周期。
例如,高端车型可配备高分辨率、高性能传感器以实现更高级别的自动驾驶能力,而中低端车型则可采用性价比更高的产品,满足基本安全辅助需求。这种模块化设计有助于汽车制造商在不同平台快速部署多样化的 ADAS 功能,推动智能驾驶技术的普及。
随着图像传感器技术的不断演进,其在汽车安全领域的价值日益凸显。从提升图像质量、解决光照与 LED 闪烁问题,到为 OEM 提供高效、低成本的解决方案,图像传感器平台正成为推动 ADAS 快速发展的关键动力,为实现更智能、更安全的未来出行方式奠定了坚实基础。
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