本帖最后由 zhangmangui 于 2019-6-22 17:00 编辑
近年来，汽车安全的重要性越来越重要了，行车辅助安全驾驶（ADAS）在汽车领域的应用也越来越广泛。智能安全驾驶、自动巡航控制、汽车雷达波应用、全景立体图像环视系统等等汽车电子分支领域对汽车自动驾驶起到举足轻重的作用。图像视觉系统作为汽车电子不可或缺的一个组成部分，必须要快速、精确地感知各种路况信息，进而提前进行汽车预警及控制车辆的行为，为了能够实现精准、实时的显示图像，必须要为汽车视觉系统配置一款符合高动态范围的图像传感器。今天小编就来给大家讲讲汽车图像传感器，首先先了解下汽车视觉系统图像传感器的概念及其基本原理。
何为汽车图像传感器？
（汽车）图像传感器是一种可以将光学图像，转换为电子信号的设备，同时也是（汽车）摄像头的重要组成部分，亦为自动驾驶基础部件之一。使用前期，图像传感器通过与数字摄像头相结合，为汽车视觉系统提供光学图像信息，经由内部的图像数据处理单元放大、同步控制处理，最终将汽车外部真实的场景信息显示给驾驶员。
图像传感器工作原理，如下内容所述：
物体在外界照明光的照射下，经成像物镜成像，形成二维光强分布的光学图像，再通过图像传感器转换成电子信号。之后，这些电子信号经图像数据处理系统的放大和同步控制处理，发送给图像显示器，便可以看到物体的二维光学图像，从而为自动驾驶汽车提供准确的驾驶环境信息。
图片解析：摄像头中的图像传感器
图像传感器工作原理
在汽车领域，图像传感器主要应用在汽车视觉系统中，如倒车影像、前视、俯视、全景泊车影像、车镜取代、行车记录仪、正向碰撞警告、车道偏离警告、交通信号识别、行人检测、自适应巡航控制、盲点检测及夜视等，以保证视觉系统在各种天气、路况条件下，能够清晰识别车道线、车辆、障碍物、交通标志等。
根据元件的不同，图像传感器可分为CCD、CMOS和CIS三种。早期，作为固态图像传感器，CCD由于有体积小、分辨率高、灵敏度高、图像质量高等优势，一直统领着图像传感器市场。不过，CCD高画质背后也带来了一些问题，譬如成本高，由此出现了成本更低、功耗更低的CMOS传感器。
与CCD相比，CMOS具有读取信息方式简单、输出信息速率快、耗电省、集成度高、价格低等特点，在推出后很快受到了多家知名厂商的青睐。并随着技术的发展，CMOS不断缩小与CCD的差距，现逐渐发展成市场的核心。
而另一种图像传感器CIS，则多用在扫描仪中，其景深、分辨率以及色彩表现目前都赶不上CCD感光器件。
在传感器接口、保护微控制器方面，Melexis（迈来芯）作为汽车业界领先传感器产品设计、技术开发供应商，在汽车图像传感器上同样推出过非常多的针对汽车视觉系统的图像传感器、传感器接口IC、微控制芯片产品。迈来芯CMOS图像传感器大多数以低光敏感度、高动态范围（HDR）作为产品主打特性。
下面给大家简单介绍下迈来芯CMOS图像传感器：
迈来芯用于接近与手势识别的检测IC，在汽车触摸屏有不错的应用
Melexis（迈来芯）致力于全球汽车及工业市场领导级芯片生产制造，目前主要提供先进的混合信号半导体，传感器芯片和可编程传感器系统。迈来芯在汽车市场、工业和消费市场均有着优异出色的表现。在汽车电子市场，全球平均每辆车有6片Melexis品牌的芯片；在汽车图像传感器领域，迈来芯还成功量产了世界上最宽动态范围的图像传感器，适用于工业、汽车和安防市场。
MLX75006 —— 车内视觉用的 CMOS 图像传感器
MLX75006汽车用CMOS 相机是专门为汽车的内部视觉应用设计的。这些传感器根据汽车市场的需求，融合了高速和高敏感度，低噪，高可靠性和低系统成本。
尽管是为汽车专门设计的，如果要求类似的话，这些传感器也非常适合应用到工业里面。
特点和优点
MLX75307 —— 前视用 CMOS 图像传感器
MLX75307 功能框图
这些750x400 像素的全域快门图像传感器具有高敏感度，高动态范围和低噪声。他们是专为汽车前视应用而设计的，也适合工业和医疗应用。典型应用包括车道偏离警示系统，车道保持辅助系统，高光辅助系统，防撞，夜视，路灯/交通灯监测，监控安全系统。
特点和优点
MLX75411 Avoce —— 宽动态范围 CMOS 图像传感器
Avocet 是一款1024 x 512 像素的CMOS 图像传感器，拥有154dB的超宽动态范围，针对汽车，工业和消费类应用。
Avocet 是为车内汽车应用专门设计的（先进驾驶辅助系统-ADAS），包括前视夜视，彩色后视相机和机器视觉应用例如车道偏离警示系统，交通/限速标志识别，防撞，盲点监测，和环车监测。
迈来芯还推出了基于Autobriteò技术的CMOS图像传感器MLX75412，与MLX75411类似，两者均实现了传统CMOS图像传感器动态范围及成像细节二者不能兼得的问题，在完美解决非线性响应特性问题的同时，大幅提高了图像传感器的动态范围。MLX75411/MLX75412 集成的反馈控制算法分析所采集到的图像，实时调整传感器的曝光时间和动态范围，并显著提高了在复杂路况下图像采集的质量。
MLX75411/MLX75412 集成集成图像增强功能Autoviewò，能够实时调整图像亮度和锐度，减轻了后级信号处理系统的计算量，对图像的亮部和暗部区域都有很好的细节体现。同时，MLX75411/MLX75412还集成12位图像处理流水线，并提供标准的原始视频信号输出和I2C控制信号输入，兼容绝大多数DSP或 FPGA。
（左）普通CMOS图像传感器（右）采用Autobriteò技术CMOS图像传感器
MLX75421 —— 迈来芯第三代汽车图像传感器
（最佳低光照、高动态HDR、具备广泛的片上实用安全ASIL支持）
MLX75421 Blackbird经过专门的架构设计，可用于自动紧急制动（AEB）、电子后视镜/摄像头监控系统（CMS）和自动回避转向（autonomous evasive steering）等汽车安全应用。该器件也非常适用于四周/后视系统等具有物体检测功能的下一代观察应用。
MLX75421 Blackbird的一整套ASIL支持功能可以明确地应用于具有高性价比的ASIL系统。这些功能涉及多个数字方面，但同时也涵盖传感器的模拟功能和传感器接口。因此，针对高强度运行时间自检测的每一帧，该传感器构成一个嵌入式“有效帧（frame valid）”标签。
MLX75421 Blackbird采用1/3英寸光学格式，分辨率为1344x1008像素。它拥有一个4稳定拐点（kneepoint）高动态范围响应曲线，在每一帧都可提供高达125 dB的高动态范围。高动态范围全帧速率为45 fps，而如果以800行进行图像数据采集，可以实现60fps的速率。上述特性使这些图像传感器可与720p应用兼容。该器件可以自动的在HDR模式下运行，而无需协同芯片。
MLX75421 Blackbird用于低噪声运行，在25°C时暗泄漏（dark leakage）小于5个电子/秒，1/30秒曝光时间下暗瞬时噪声小于4.4电子，因此对于535nm波长，光线在1/30秒曝光时间下SNR1照度值为 0.005lux。该器件具有 -40°C 至 +115°C的宽工作温度范围，有利于它在宽温度范围下的工作稳定性。
HDR图像传感器MLX75421的优势和特点：
? 汽车级图像传感器
? 高动态范围全帧速率为45 fps
? 高灵敏度SNR1=0.005lux
? 4个版本：单色、RCCC、彩色RGBG和彩色RGBC
HDR图像传感器MLX75421的应用领域：
? 驾驶员辅助系统（ADAS）：自动紧急制动（AEB）
? 电子后视镜/摄像头监控系统（CMS）
? 自动回避转向
? HDR 720p相机
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