汽车应用中的CMOS图像传感器 - 汽车安全系统中的摄像头技术

　　场景观察

　　通常在视频显示器上输出的场景观察应用包括后视摄像头、多摄像头360度视野、辅助停车、替代后视镜、夜视和后排乘客监视。在这些应用中，关键的图像传感器要求包括出色的低光照性能、WDR和低功耗工作，同时满足汽车质量标准要求，在大批量生产下具有低的单位成本。

　　Aptina imaging公司即是CMOS图像传感器供应商的典范，面向场景观察应用提供全集成式成像解决方案。例如：专为汽车场景观察系统而设计的VGA系统级芯片(MT9V128和MT9V129)，以及用于下一代视觉摄像头的先进百万像素(MT9M024)解决方案。

　　场景处理

　　在场景处理应用中，处理单元使用成像器的输出来发送警报或做出有关车辆运行的决策，包括车道偏离警示、交通标志检测、下雨检测、前灯调暗和盲点检测。

　　使用这些智能化安全系统，处理计算机接收来自传感器的数据，做出决定，并向车辆子系统发送指令，以防止发生事故、减轻事故的严重程度或者保护车主。例如处理计算机可能使用来自图像传感器的数据，确定即将发生的碰撞，并向车辆子系统发出指令以采取刹车措施。

　　微处理器和图像传感器方面的技术进步使得智能化安全系统成为现实。随着技术进步的速度加快，集成更多智能性的图像传感器将成为被动和主动型安全系统的组成部分。

　　图2 多摄像头360度/环绕视觉系统拓扑

　　汽车安全性的未来支持

　　新兴的汽车摄像头安全应用正在以惊人的速度增长，这些应用的配售率一直在上升。地区性标准、交通状况以及驾驶者偏好决定了可用的功能。例如在美国销售的汽车具有后视摄像头、车道偏离警示和360度环绕视觉功能，而欧洲的驾驶者除了360度环绕视觉摄像头外，还能够享有后视摄像头、车道偏离警示、自动远光控制、夜视和交通标志识别功能，每辆车需要多达八个或者更多的摄像头。

　　由于每辆车的功能和摄像头数量都在增加，提供集成新功能和新接口的灵活性，对于图像传感器的制造商而言是十分重要的。无论是在摄像头模块内采用协同芯片方式，或者在电子控制单元(ECU)内，最好的办法是使传感器和图像传感器处理ISP功能分开。

　　图像传感器制造厂商正在努力提高分辨率，从VGA到百万像素。更高的分辨率可以获得更清晰的街角和边缘。当然也要控制系统的功耗和成本，最大限度地降低摄像头模块的功耗，同时可以获得最佳的图像质量。一种降低成本的方法是使用可用于场景观察和场景处理两种应用的传感器。这就要求根据系统结构、接口和应用状况，在主要针对显示的场景观察和发生在ECU中的场景处理之间复用传感器的输出。Aptina imaging公司开发了解决这些难题的方法，通过提供能够用于摄像头模块和ECU的百万像素传感器以及协同芯片的解决方案，同时实现了更低的功耗和出色的灵活性。

　　结论

　　汽车业在生产行驶更安全的车辆方面继续承受越来越大的压力。如今，摄像头视觉系统已成为开发更先进安全系统的关键。在这些系统中，CMOS图像传感器不仅能够满足WDR和低光照性能要求，还可提供对于价格敏感的汽车市场至关重要的规模经济效益，有助于该领域实现显著增长。