1、自駕Camera關鍵技術點匯總
ADAS Camera 關鍵技術點摘選(IEEE-P2020工作組)如下:
Ref : 5. IEEE 相關標準 - 圖像質量與色彩技術知識庫
https://www.image-engineering.de/content/library/white_paper/P2020_white_paper.pdf
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2、自駕CIS未來技術發展方向
1. 高分辨率與高像素
隨著智能駕駛技術的不斷發展,車載CIS需要具備更高的分辨率和像素數,以提升圖像采集的清晰度和探測距離。例如,800萬像素的CIS比120萬像素的CIS探測距離提升約3倍。此外,隨著智能駕駛等級的提升,每輛車所需的CIS數量也在增加,預計到2025年每輛車可能需要2顆以上CIS,到2030年將增加到13~19顆。因此,高分辨率和高像素是車載CIS未來發展的關鍵方向之一。
2. 高動態范圍(HDR)
車載CIS需要具備高動態范圍(HDR)能力,以適應復雜光照條件下的圖像采集。例如,在隧道、夜間等場景下,CIS需要能夠捕捉高質量圖像,避免因光線劇烈變化導致的圖像失真。根據相關數據,車載CIS的動態范圍通常在120~140dB之間,遠高于智能手機CIS的60~70dB。因此,HDR技術是提升車載CIS在復雜環境下的圖像質量的重要方向。
3. LED閃爍抑制(LFM)
車載CIS需要具備LED閃爍抑制功能,以避免交通信號燈、LED路牌等光源的閃爍對圖像采集造成干擾。這一技術要求確保輸出圖像與人眼所見一致,避免誤判和錯誤識別。因此,LFM技術是車載CIS在復雜城市環境中穩定運行的重要保障。
4. 高感光能力
在低光環境下,如夜間街道或隧道中,車載CIS需要具備較強的感光能力,以確保能夠清晰捕捉行人、車輛等目標。這一需求推動了車載CIS在低照條件下的性能優化,使其能夠在極端光照條件下仍能提供高質量的圖像。因此,高感光能力是車載CIS在夜間和低光場景中的關鍵需求。
5. 寬溫度范圍
車載CIS需要在極端溫度條件下正常工作,以適應不同氣候環境下的使用需求。根據相關數據,車載CIS的工作溫度范圍通常在-40℃至105℃之間。這一要求對CIS的材料選擇和制造工藝提出了更高標準,以確保其在各種環境下的穩定性和可靠性。
6. 全局快門技術
隨著自動駕駛技術的發展,車載CIS對圖像采集的實時性和準確性提出了更高要求。全局快門技術能夠同時采集所有像素的光線,避免卷簾快門在高速運動物體拍攝時產生的變形問題。這一技術在安防攝像頭中已有廣泛應用,但在車載CIS中尚未普及,未來有望成為主流。因此,全局快門技術是提升車載CIS在高速運動場景中圖像質量的重要方向。
7. CoB封裝技術
CIS(CMOS圖像傳感器)的COB(Chip On Board)封裝是一種廣泛應用于高像素圖像傳感器的芯片級封裝技術。其核心思想是將經過研磨和切割的裸芯片直接粘附在互連基板(通常是PCB板)上,并通過引線鍵合實現電氣連接,從而形成一個完整的攝像頭模組結構。這種封裝方式在光學性能、可靠性和成像質量方面具有顯著優勢,尤其適用于500萬像素及以上的高像素傳感器。
8. 夜視技術
在夜間或低光環境下,車載CIS需要具備夜視能力,以提高對行人、動物等目標的檢測精度。這一需求推動了車載CIS在低光條件下的圖像增強技術的發展,如紅外成像、熱成像等。因此,夜視技術是提升車載CIS在夜間駕駛安全中的重要方向。
9. AI與CIS的融合
隨著人工智能技術的快速發展,CIS與AI的結合成為車載CIS的重要發展方向。通過AI算法對圖像數據進行實時處理,可以提高圖像識別的準確性和效率,從而提升自動駕駛系統的整體性能。例如,“CIS+AI”組合在汽車領域的應用將不斷滲透,算力需求與分配的問題也愈加凸顯。因此,AI與CIS的融合是未來車載CIS技術發展的重要趨勢。
10. sequential multi-exposures下motion artifacts與HDR的平衡
在車載CIS(CMOS圖像傳感器)中,HDR(高動態范圍)技術與運動偽影(motion artifacts)之間的平衡是實現高質量圖像感知的關鍵。HDR技術通過多次曝光或不同增益的單次曝光來捕捉場景中的高對比度信息,從而提升圖像的細節表現和動態范圍。然而,這種技術在存在運動物體的場景中容易產生運動偽影,如鬼影效應(ghosting)或邊緣模糊,這會影響圖像的準確性和系統的可靠性。 三星的1H1架構采用了大小像素技術,通過分離像素結構實現不同增益的覆蓋,從而有效抑制運動偽影和LED閃爍。而Onsemi和Omnivision則轉向LOFIC技術,以應對傳統多曝光HDR的局限性。
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空間復用(Split Pixel) :通過將像素陣列分為不同感光度的區域,實現單幀內的多增益捕獲。這種方法可以避免運動偽影,但可能會犧牲部分分辨率或降低暗光條件下的信噪比。
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LOFIC(Lateral Overflow Integration Capacitors) :這是一種較新的技術,通過優化像素結構和信號處理流程,減少運動偽影和LED閃爍問題。LOFIC技術在高溫環境下表現更穩定,且能提供更高的動態范圍。

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3、自駕Camera未來技術發展方向
在CIS相關要求的基礎上,Camera模組還有以下以下額外需求
1. 自清潔與防霧除霜功能
為了提高識別能力,車載攝像頭需要具備自清潔和防霧除霜功能。通過鍍疏水涂層或加熱方案,可以減少鏡頭表面的臟污和霧氣,確保在雨霧天氣下仍能清晰成像。這一功能對于提升駕駛安全性和系統可靠性具有重要意義。
2. 成本優化與成本控制
盡管技術水平不斷提高,但如何有效降低成本依然是整個產業鏈面臨的一大挑戰。只有這樣才能讓先進的駕駛輔助技術惠及更多普通消費者。因此,車載攝像頭的設計和制造需要在保證性能的同時,盡可能降低生產成本。例如,采用玻塑混合鏡頭、非球面鏡片等技術,可以在提升性能的同時降低成本。