1080P-camera met hoge resolutie voor het monitoren van het gedrag in bussen, intelligente nachtvisie breedhoekige infraroodcamera
Autocamera's: oog voor autonoom rijden
De camera's op auto's staan bekend als de "ogen van autonoom rijden" en zijn de belangrijkste sensoren in het ADAS-systeem en autonoom rijden.De belangrijkste functie van het verzamelen van beeldinformatie is via de lens en beeldsensorenHet is de sensor die het dichtst bij het menselijk gezichtsvermogen komt.Auto-camera's worden veel gebruikt in de automobielindustrie, geleidelijk aan uitbreidend van het vroege gebruik voor rijopname, reverse imaging,en parkeerruimte-uitzicht naar intelligente cockpitgedragsherkenning en ADAS-bijgestaand rijden, met steeds meer verschillende toepassingsscenario's.De huidige CR3 van de wereldwijde autocamera-industrie bedraagt 41%, waarbij de top tien bedrijven 96% van het marktaandeel bezetten.Het Highway Loss Data Institute (HLDI) voorspelt dat tegen 2030 bijna 50% van de auto's voorzien zal zijn van ADAS-technologie.Volgens ICVTank zal de omvang van de Chinese autocamera-industrie naar verwachting in 2025 23 miljard bedragen, met een CAGR van 30% in de komende vijf jaar;De wereldwijde markt voor autocamera's zal naar verwachting groeien van $ 11.2 miljard in 2019 tot $27 miljard in 2025, met een 5-jarig CAGR van 15,8%.Automatisch rijden omvat perceptie, oordeel en uitvoering, en perceptie is de bron van het hele proces en een belangrijke module van het automatische aandrijfsysteem.Tijdens het rijproces van het voertuig, zal het waarnemingssysteem via sensoren in realtime informatie over de omgeving verzamelen, wat overeenkomt met de "ogen" van een autonoom voertuig,en kan het voertuig helpen het observatiemogelijkheden van een menselijke bestuurder te bereiken.In autonome voertuigen bestaat het waarnemingssysteem voornamelijk uit sensoren zoals camera's, millimetergolfradars en LiDAR (optioneel, voornamelijk uit angst om afgeleid te worden).Als de belangrijkste sensor voor de waarneming van het milieu, de camera speelt een zeer belangrijke rol bij het bereiken van een 360° omvattende visuele waarneming, waardoor de tekortkomingen van radar bij het herkennen van objecten worden gecompenseerd,en is de sensor die het dichtst bij het menselijk zicht ligt. Daarom zijn in auto's camera's een van de belangrijkste apparaten op het gebied van autonoom rijden.
Wat is een autocamera?De belangrijkste hardware-structuur van auto-camera's omvat optische lenzen (met inbegrip van optische lenzen, filters, beschermende films, enz.), beeldsensoren, beeldsignaalprocessors (ISP), serialisatoren,connectorenHet schema van de structuur is weergegeven in de figuur:
Anatomie van de op de auto gemonteerde camera-moduleDe bovenstaande afbeelding toont de anatomie van de camera-modules die vaak in auto's worden gebruikt.Er is eigenlijk een relatief eenvoudig ontwerp van verschillende lagen in het midden, meestal inclusief het sensorbord van de sensor, het kleine bord van de beeldprocessor en het bord van een serialisator.De reden waarom een serialisator nodig is, is omdat meestal de beeldgegevensuitvoerbus van camera sensoren of ISP's standaard is, wordt gekenmerkt door een snelle doorvoer, maar de afstand van de zendbus is kort, anders kan de integriteit van het signaal niet worden gegarandeerd.Dus op het voertuig, moeten we omzetten naar high-speed bus standaarden zoals GMSL die geschikt zijn voor lange afstand transmissie op het voertuig,Dus de camera module verandert meestal naar de bus door middel van een seriële bordBovendien kunnen coaxiale kabels worden gebruikt om modules van stroom te voorzien en beeldgegevens over te brengen.Optische lens: verantwoordelijk voor het scherpstellen van licht en het projecteren van objecten in het gezichtsveld op het oppervlak van het beeldmedium.er kunnen meerdere lagen optische lenzen nodig zijnFilters kunnen lichtbanden filteren die niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog, waardoor alleen de zichtbare lichtbanden van het werkelijke landschap in het gezichtsveld van het menselijk oog blijven.Beeldsensor: Image sensors can use the photoelectric conversion function of photoelectric devices to convert the light image on the photosensitive surface into an electrical signal that is proportional to the light imageHet is hoofdzakelijk verdeeld in twee soorten: CCD en CMOS.ISP-beeldsignaalprocessor: gebruikt voornamelijk hardware-structuur om de RAW-formaatgegevens van de beeld- en videobroninvoer door de beeldsensor vooraf te verwerken, die kan worden omgezet in YCbCr en andere formaten.Het kan ook verschillende taken uitvoeren, zoals beeldskaal, automatische belichting, automatische witbalans en automatische scherpstelling.Serializer: Het overbrengt verwerkte beeldgegevens en kan worden gebruikt voor het overbrengen van verschillende soorten beeldgegevens zoals RGB en YUV.Connector: wordt gebruikt om een vaste camera aan te sluiten.Ook autocamera's hebben hogere productieprocessen en betrouwbaarheidseisen dan industriële en commerciële camera's.Vanwege het feit dat auto's lange tijd in moeilijke omgevingen moeten werken, moeten autocamera's stabiel werken onder complexe werkomstandigheden zoals hoge en lage temperaturen, sterke trillingen en hoge luchtvochtigheid en hitte.De belangrijkste eisen voor procesproductie zijn als volgt::
Procesvereisten voor autocamera'sHoogtemperatuurbestendigheid: de op de auto gemonteerde camera moet normaal kunnen functioneren binnen het bereik van -40 °C tot 85 °C en zich kunnen aanpassen aan drastische temperatuursveranderingen.Seismische weerstand: voertuigen kunnen sterke trillingen veroorzaken wanneer zij op ongelijke wegen rijden, zodat de camera op het voertuig verschillende trillingsintensiteiten moet kunnen weerstaan;Anti-magnetisch: wanneer het voertuig start, genereert het extreem hoge elektromagnetische pulsen, waardoor een extreem hoge anti-magnetischeprestaties;Waterdicht: de camera moet goed afgesloten zijn om een normaal gebruik te garanderen, zelfs nadat deze enkele dagen in regenwater is gedrenkt;Gebruiksduur: de levensduur moet ten minste 8-10 jaar zijn om aan de voorschriften te voldoen;Ultrabreedtehoek: de zijkantschermcamera moet een ultrabreedtehoek hebben met een horizontale kijkhoek van 135 °;Hoog dynamisch: het voertuig rijdt met een hoge snelheid en de lichtomgeving waar de camera naartoe kijkt verandert drastisch en vaak.met een vermogen van meer dan 50 W,;Lage geluidsdruk: het kan effectief lawaai onderdrukken bij weinig licht, met name omdat zij- en achteruitkijkcamera's nodig zijn om zelfs's nachts duidelijk beelden vast te leggen.
Belangrijkste parameters van de intelligente voorkamera in het voertuigAfstand van detectieHorizontale gezichtsveldhoekVerticale gezichtsveldhoekResolutie - Wanneer de camera gelijkmatig verdeelde zwarte en witte strepen vastlegt, het maximale aantal lijnen dat op de monitor kan worden gezien (hoger dan de resolutie van de camera).Wanneer het aantal regels dit aantal overschrijdt, kan alleen een grijs gebied op het scherm zichtbaar zijn, en de zwarte en witte strepen kunnen niet meer worden onderscheiden.Minimale verlichting - verwijst naar de gevoeligheid van de beeldsensor voor omgevingslicht, of het donkerste licht dat nodig is voor normale afbeelding door de beeldsensor. It is the illuminance value of the scene when the video signal level of the camera is lower than half of the maximum amplitude of the standard signal when the illumination of the subject gradually decreases.Signal/geluidsverhouding - de verhouding tussen de uitgangssignaalspanning en de gelijktijdige uitgangsgeluidsspanning;Dynamisch bereik - Het bereik waarbinnen de helderheidswaarden van de helderste en donkerste objecten binnen hetzelfde door de camera vastgelegde frame details normaal kunnen weergeven.Hoe groter het dynamisch bereik, hoe groter de mate waarin voorwerpen die te helder of te donker zijn, normaal op hetzelfde scherm kunnen worden weergegeven.
Wat zijn de voordelen in vergelijking met radartechnologie1) In vergelijking met millimetergolfradars zijn de belangrijkste voordelen van de huidige camera's:Doelherkenning en classificatie - Momenteel kan een gewone 3D millimetergolfradar alleen detecteren of er obstakels zijn.en de grootte en categorie van obstakels niet nauwkeurig kunnen identificeren; bijvoorbeeld verschillende soorten rijstrookherkenning, verkeerslichtherkenning en verkeersbordenherkenning;detectie van doorlaatbare ruimte, scheiding van de veilige grenzen (drivebare gebieden) van voertuigbewegingen, voornamelijk scheiding van voertuigen, gewone kanten van de weg, randjes van stoeprand,zichtbare grenzen zonder obstakels, en onbekende grenzen;de mogelijkheid om horizontaal bewegende doelen te detecteren, zoals het detecteren en volgen van voetgangers en voertuigen die kruispunten oversteken;Het gebruik van millimetergolfradars is momenteel echter volwassen en heeft meer toepassingsmogelijkheden.2) In het automatische aandrijfsysteem is de laserradar vergelijkbaar met de camera, maar zijn voordelen zijn:Herkenning van verkeerslichten en verkeersbordenKostenvoordeel en hoge volwassenheid van algoritmen en technologieënHoog objectherkenningspercentage
Momenteel zijn de camera's voor auto's hoofdzakelijk onderverdeeld in vijf categorieën op basis van hun plaats van installatie: camera's voor de voorzijde, camera's voor de omgeving, camera's voor de achterzijde, camera's voor de zijkant,en ingebouwde camera's.
camera voor de voorzijde: voornamelijk op de voorruit gemonteerd om visuele waarneming en herkenning tijdens het rijden te bereiken.voorzichtsnaakcamera, en voorste groothoekcamera volgens hun functies.
Voorzichtige hoofdcamera: Deze camera wordt gebruikt als hoofdcamera in het ADAS-systeem van L2. De gezichtshoeken zijn over het algemeen 30 °, 50 °, 60 °, 100 ° en 120 °,en de detectie afstand is over het algemeen 150-170 meterHet uitvoerformaat van de camera.
Vooruitkijkende groothoekcamera: De belangrijkste functie van deze camera is het herkennen van objecten die op afstand dichtbij zijn, voornamelijk gebruikt in stedelijke wegomstandigheden, rijden met lage snelheid en andere scènes.Zijn gezichtsveld is tussen de 120 ° en 150 °.Na de grootschalige installatie van de 8MP-lens in latere voertuigen is deze camera niet meer nodig.
Voorzichtsscherpe camera: De belangrijkste functie van deze camera is het herkennen van doelen zoals verkeerslichten en voetgangers.en lenzen rond 30-40 ° kunnen worden geselecteerdEn de pixels van dit objectief zijn over het algemeen hetzelfde als die van de voorzichtige hoofdcamera.en kan over het algemeen tot 250 meter of zelfs grotere afstanden detecteren.
Na de installatie van een 8MP camera kan de FOV van de voorkant van de hoofdcamera 120° bereiken, wat mogelijk niet meer nodig is.
Surroundcamera: voornamelijk rond het voertuig geïnstalleerd, meestal met behulp van 4-8 camera's, die kunnen worden onderverdeeld in voorwaarts gerichte fisheyecamera, links gerichte fisheyecamera, rechts gerichte fisheyecamera,en achterwaarts gericht fisheye cameraGebruikt voor het weergeven van een panoramische panoramische beeldfunctie, alsmede visuele waarneming en objectdetectie die de parkeerfunctie integreert;De veelgebruikte kleurmatrix is omdat er behoefte is aan kleurherstel.
Achteruitkijkcamera: meestal geïnstalleerd op de kofferbak, voornamelijk voor parkeerassistentie.
Camera voor zicht: geïnstalleerd aan de B-kolom of achteruitkijkspiegel van het voertuig, de gezichtshoek van deze camera is over het algemeen 90 ° -100 ° en de detectieafstand is ongeveer 80 meter.De camera detecteert fietsen en andere voertuigen..Camera voor zicht en achteruitkijken: deze camera wordt over het algemeen aan de voorzijde van het voertuig geïnstalleerd en heeft een gezichtshoek van ongeveer 90° en een detectieafstand van ongeveer 80 meter.Het wordt hoofdzakelijk gebruikt voor toepassingen op het toneel, zoals het wijzigen van rijstrook en het samenvoegen met andere wegen..Ingebouwde camera: voornamelijk gebruikt om de status van de bestuurder te controleren en herinneringen aan vermoeidheid en andere functies te realiseren.Onder hen is de prijs van frontviewcamera's relatief hoog, en de huidige marktprijs ligt tussen de 300 en 500 yuan; de prijzen van andere camera's liggen rond de 150-200 yuan.
Uit het plan kunnen we zien dat alle 8 camera's gerelateerd zijn aan het rijsysteem, dat nauw gerelateerd is aan het puur autonome rijsysteem dat is gepromoot zonder afhankelijk te zijn van LiDAR.Het grootste voordeel van dit plan is de hoge kosteneffectiviteit.Door gebruik te maken van een zeer goedkope zelfontwikkelde camera is een niveau van autonoom rijden bereikt.Het grootste voordeel van deze oplossing, die meerdere camera's gebruikt, is de grote schaalbaarheid.de autonome rijfunctie is zeer goed compatibel en schaalbaar.Door middel van dit sensormodel is een niveau van autonome rijfunctie met een goede ervaring bereikt.met inbegrip van de uiterst onderscheidende functie voor autonoom rijden op hoge snelheid (NGP) en parkeerplaatsgeheugen.De S-Klasse is een vertegenwoordiger van de traditionele OEM-oplossingen, en de binoculaire stereocamera-oplossing is het grootste voordeel van de Mercedes Benz S-Klasse.Biocultuurcamera's kunnen de beweging van het huidige gedetecteerde doel in de X-afstand berekenen., Y en Z-coördinaten, bepalen de houding en het type van het gedetecteerde doel, en het ervaringseffect van de ADAS-functie van Mercedes Benz op het L2-niveau is ook beter dan de andere twee.Bij de analyse van camera-oplossingen voor massaproductie auto's vonden we dat ze allemaal camera's met midden- tot lage pixels gebruiken om autonome rijfuncties te bereiken.
Saitemei Security Electronics Co., Ltd. Ketting van de autocamera-industrieDe keten van de automobielcamera-industrie bestaat voornamelijk uit drie hoofdschakels: upstreammaterialen, midstreamcomponenten en downstreamproducten.Voor de vervaardiging van lensassemblages worden upstreammaterialen zoals optische lenzen, filters en beschermende films gebruikt, terwijl voor de vervaardiging van CMOS-chips en DSP-signaalprocessors wafers worden gebruikt.Montage van de midstream lens assemblage, CMOS-chips en lijmmaterialen in modules en verpakken deze met DSP-signaalprocessors in cameraproducten.Op dit niveau van de industriële keten kunnen upstream leveranciers al complete cameraproducten leveren aan downstream-klanten van voertuigen of eerste-tier leveranciers.camera's en software-algoritmen samen vormen een autocamera oplossing, die van toepassing is op autonoom voertuig.Momenteel zijn alle ondernemingen met een groot marktaandeel op de markt voor autocamera's toonaangevende wereldwijde leveranciers van onderdelen van eerste rang,De Commissie heeft in haar advies over het voorstel voor een richtlijn van de Raad tot wijziging van Verordening (EG) nr. 715/2007 van de Raad betreffende de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen.
CMOS heeft de hoogste waarde-kostenverhouding in autocamera's, met 52%; moduleverpakkingen vertegenwoordigen 20% en optische lenzen 19%.
CMOS-chipCMOS (CIS sensor) is de meest gebruikte lichtgevoelige componentenoplossing voor autocamera's.maar het is goedkoper en energiezuiniger, waardoor het op het gebied van in-car camera's met lage pixelvereisten op grote schaal wordt gebruikt.
Basisstructuur van beeldsensorenDe beeldsensor is onderverdeeld in een lichtgevoelig gebied (Firecore), binddraden, een innerlijk circuit en een substraat.Het lichtgevoelige gebied is een enkele pixelmatrix bestaande uit meerdere enkele pixelpuntenWanneer de lichtsignalen die uit elke pixel worden verkregen, worden samengebracht, vormen ze een compleet beeld.
Afdelingsschema van CMOS-chip
Vanwege de verschillende lichthoeken van elke pixel wordt op het oppervlak van elke pixel een microlens toegevoegd om de lichthoek te corrigeren.met een vermogen van meer dan 50 W,Dit is het concept van een chip, die moet worden gehouden binnen een licht afwijking bereik van de lens
In termen van schakelingsarchitectuur, hebben we een beeldsensor opgenomen als een donkere doos die lichtsignalen omzet in elektrische signalen.gegevensHet kan simpelweg worden begrepen als de Firecore die lichtsignalen omzet in elektrische signalen.die worden verwerkt en gecodeerd door het logica circuit in de donkere doos, en vervolgens via een gegevensinterface uitvoeren.
Aangezien het ontwerpproces van de pixellaag in CMOS-chips vergelijkbaar is met analoge chips, zijn er hoge eisen aan productieprocessen.Belangrijkste leveranciers.De productie- en productietechnologie van CMOS is hoog en vanuit het perspectief van de wereldmarkt wordt deze momenteel voornamelijk gebruikt door ondernemingen met buitenlandse financiering.Uit het perspectief van het concurrentielandschap, Saitemei staat op de eerste plaats met een marktaandeel van 36%, gevolgd door de binnenlandse onderneming Huoxin Technology met een marktaandeel van 22%.met een hoge industriële concentratieHet binnenlandse bedrijf Saitemei Security Electronics Co., Ltd. is een toonaangevende onderneming op dit gebied geworden.