智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)課件：紅外視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)

紅外視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)主講人：視覺(jué)傳感器的類型智能化網(wǎng)聯(lián)化1、車載攝像頭概述車載攝像頭是自動(dòng)駕駛汽車的重要傳感器，主要包括鏡片、濾光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封裝、保護(hù)材料等。不同于手機(jī)攝像頭，車載攝像頭的模組工藝難度較大，主要因?yàn)檐囕d攝像頭需要在高低溫、濕熱、強(qiáng)微光和震動(dòng)等各種復(fù)雜工況條件下長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。整體而言，車載攝像頭的技術(shù)壁壘明顯高于手機(jī)攝像頭。隨著自動(dòng)駕駛的興起，車載攝像頭已成為攝像頭市場(chǎng)的新藍(lán)海。按攝像頭數(shù)目分類：分為單目攝像頭、雙目攝像頭和多目攝像頭三類。單雙目鏡頭均通過(guò)攝像頭采集的圖像數(shù)據(jù)獲取距離信息，可以在前視攝像頭中發(fā)揮重要作用。單目視覺(jué)通過(guò)圖像匹配后再根據(jù)目標(biāo)大小計(jì)算距離，而雙目視覺(jué)是通過(guò)對(duì)兩個(gè)攝像頭的兩幅圖像視差的計(jì)算來(lái)測(cè)距，因此雙目攝像頭的精度更高、測(cè)度更為精準(zhǔn)、成本也相對(duì)較高，主要搭載于高端車型上。多目攝像頭是通過(guò)多個(gè)不同的攝像相互配合覆蓋不同范圍的場(chǎng)景，能夠更精準(zhǔn)識(shí)別和分析環(huán)境，目前只應(yīng)用在部分廠商的個(gè)別車型。從目前實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，單目攝像頭由于成本較低，與毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)配合使用能滿足L3以下級(jí)別需求，短期內(nèi)單目攝像頭為車載攝像頭的主流方案。2、車載攝像頭工藝要求與工業(yè)攝像頭和手機(jī)攝像頭相比，車載攝像頭需要在高低溫、濕熱、強(qiáng)微光和振動(dòng)等各種復(fù)雜工況條件下保持穩(wěn)定工作狀態(tài)，因此車載攝像頭具有更高的安全等級(jí)和工藝性能要求?？紤]到安全因素，汽車廠商傾向于選擇技術(shù)成熟、品質(zhì)有保障的零部件廠商，車載零部件廠商進(jìn)入市場(chǎng)體系獲得評(píng)級(jí)需要更長(zhǎng)的認(rèn)證周期，行業(yè)壁壘較高。在性能方面，目前車載攝像頭像素要求不高，一般為30-120萬(wàn)像素；但車載攝像頭對(duì)探測(cè)角度和范圍有更高的要求，環(huán)視和后視一般采用135度以上的廣角鏡頭，前視攝像頭為40-70度?？傮w而言，車載攝像頭具有較高的技術(shù)壁壘。3、車載攝像頭發(fā)展趨勢(shì)（1）夜視攝像頭將成為車載攝像頭的標(biāo)配夜視技術(shù)主要分為微光夜視技術(shù)和紅外夜視技術(shù)兩類。微光夜視技術(shù)通過(guò)將夜間觀察目標(biāo)反射的低亮度自然光增強(qiáng)數(shù)十萬(wàn)倍，使得觀察目標(biāo)清晰可見(jiàn)；主動(dòng)紅外夜視技術(shù)通過(guò)對(duì)觀察目標(biāo)主動(dòng)照射紅外光，利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光實(shí)施觀察，具有成像清晰度高等特點(diǎn)，因而逐漸受到市場(chǎng)關(guān)注。紅外夜視攝像機(jī)主要用于在無(wú)可見(jiàn)光或者微光的黑暗環(huán)境下，采用紅外發(fā)射裝置主動(dòng)將紅外光投射到物體上，紅外光經(jīng)物體反射后進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像。這時(shí)我們所看到的是由紅外光反射所成的畫面，而不是可見(jiàn)光反射所成的畫面，這時(shí)便可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的畫面。光是一種電磁波，它的波長(zhǎng)區(qū)間從幾納米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可見(jiàn)的只是其中一部分，我們稱之為可見(jiàn)光，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為380nm~780nm，可見(jiàn)光波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光，波長(zhǎng)比紫光短的稱為紫外光，波長(zhǎng)比紅外光長(zhǎng)的稱為紅外光。通常人們將紅外光劃分為近、中、遠(yuǎn)紅外三部分。近紅外指波長(zhǎng)為0.75～3.0微米;中紅外指波長(zhǎng)為3.0～20微米;遠(yuǎn)紅外則指波長(zhǎng)為20～1000微米。由于紅外光屬于非可見(jiàn)光，肉眼無(wú)法看見(jiàn)它在空間的存在，因此以一種能發(fā)射紅外光的LED二極管紅外燈主動(dòng)發(fā)射紅外光的形式被大量使用于要求具有隱蔽性的夜視監(jiān)控中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)隱蔽性低的照明燈夜視監(jiān)控。紅外燈有不同的功率及715、850nm兩種波長(zhǎng)，波長(zhǎng)的不同決定了紅外燈照距和效果折疊。

紅外夜視攝像機(jī)主要組成部件1、紅外燈板通電后經(jīng)PCB電路板將電流傳輸?shù)娇砂央娔苻D(zhuǎn)化為光能及熱能的紅外燈芯上，由紅外燈發(fā)射出紅外光并投射到物體上。2、鏡頭收集紅外燈投射到物體上后反射的紅外光，經(jīng)聚焦處理成像后傳送至攝像主板感光元器件(CCD/CMOS)。3、攝像主板感光元器件(CCD/CMOS)將接收到的紅外光成像由光轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)經(jīng)PCB電路板傳輸?shù)礁鞴ぷ鱅C電子元器件進(jìn)行處理，最終經(jīng)