對c的認識誤區：傳感器類(lèi)型

如今，攝像頭已隨處可見(jiàn)，工廠(chǎng)、車(chē)輛、公共建筑、街道……其數量還在不斷增多。大部分攝像頭依靠圖像傳感器將場(chǎng)景中的光線(xiàn)轉換為電子圖像，因而推升了對圖像傳感器的需求。但圖像傳感器種類(lèi)繁多，功能特性各不相同，設計人員需要熟悉不同傳感器的不同功能特性，才能為特定應用選擇合適的攝像頭。

乘用車(chē)攝像頭搭載量激增，有些豪華車(chē)型甚至配有十幾個(gè)攝像頭。汽車(chē)制造商需要添加更多傳感器以提升安全性，還需考慮每個(gè)攝像頭的經(jīng)濟成本和占用空間，這為其帶來(lái)了挑戰。于是，汽車(chē)制造商開(kāi)始尋找解決方案，希望用一個(gè)攝像頭捕獲同時(shí)針對人眼視覺(jué)和機器視覺(jué)優(yōu)化的圖像。人眼視覺(jué)與機器視覺(jué)所適用的圖像質(zhì)量存在區別，需要權衡取舍，因此實(shí)施這一方法同樣難度不小。

人眼視覺(jué)

人眼視覺(jué)系統對像素間亮度強弱差異的感知與機器視覺(jué)算法不同。人眼對亮度的感知是非線(xiàn)性的，也就是說(shuō)，如果所在環(huán)境中光子數量增加一倍，眼睛感知到的亮度也只增加了一倍。這需要調整用于人眼視覺(jué)的攝像頭圖像以對應其動(dòng)態(tài)范圍，從而將人眼感知的較亮區域和較暗區域的細節充分放大。此外，我們對一般顏色和 LED 光源的閃爍十分敏感（這一問(wèn)題日益普遍），因此如果攝像頭導致顏色失真，即使圖像清晰且其他方面的質(zhì)量很高，也會(huì )影響人類(lèi)的視覺(jué)體驗。對于后視攝像頭等輔助駕駛的被動(dòng)安全系統，駕駛員也比機器視覺(jué)系統有優(yōu)勢，因為如果圖像有缺，駕駛員會(huì )自動(dòng)發(fā)現，而此時(shí)無(wú)需依賴(lài)攝像頭。雖然這不會(huì )引發(fā)重大安全事故，但攝像頭喪失用處也會(huì )帶來(lái)不便，因此，駕駛員不會(huì )依賴(lài)攝像頭圖像，而是更多地進(jìn)行主動(dòng)判斷。

機器視覺(jué)

與人眼視覺(jué)不同，使用機器視覺(jué)的自動(dòng)化系統會(huì )查看圖像中每個(gè)像素的數字值，因此其對光子數呈線(xiàn)性反應。與用于人眼視覺(jué)的圖像不同，因此必須調整以輸出對應于測量像素值的圖像。此外，機器視覺(jué)系統必須經(jīng)過(guò)編程或采用特殊的錯誤檢測硬件才能檢測出圖像缺陷。缺少該硬件的系統可能無(wú)法正常工作，且不會(huì )告知駕駛員其功能已受損或無(wú)法運行。對于像自動(dòng)緊急制動(dòng)這樣的主動(dòng)安全系統，如果出現故障，誤報將導致系統在無(wú)碰撞危險時(shí)實(shí)施制動(dòng)，而漏報會(huì )使系統在發(fā)生危險時(shí)完全失靈，從而造成嚴重的后果。如果駕駛員使用此類(lèi)輔助系統，則需要顯示信息來(lái)指示其功能不全，但可能無(wú)法發(fā)出功能受損的警告。部分系統會(huì )提醒駕駛員其功能受損或“不可用”，它們通常依賴(lài)特殊的硬件功能來(lái)檢測傳感器中的錯誤或故障。此類(lèi)功能須遵循汽車(chē)安全完整性等級 (ASIL) 等相關(guān)的行業(yè)標準，支持 ASIL 的傳感器將具有檢測和報告故障的功能，可提高安全性。以上就是用于機器視覺(jué)的傳感器與用于人眼視覺(jué)的傳感器需要進(jìn)行不同配置的兩個(gè)原因。

120 度視場(chǎng)傳感器 RYYCy 圖像，經(jīng)過(guò)彩色處理

使用單個(gè)攝像頭實(shí)現視覺(jué)和感知的傳感器解決方案

好消息是，部分傳感器已具備同時(shí)適用于人眼和機器視覺(jué)的出色功能，且可進(jìn)行優(yōu)化并輸出兩路同步數據流，助力工程師設計可同時(shí)用于人眼和機器視覺(jué)功能的攝像頭系統。這樣一來(lái)，汽車(chē)制造商只需在車(chē)內的特定位置部署一個(gè)攝像頭，最大限度地減小占用空間并降低系統成本，獲得可針對兩種工作負載應用優(yōu)化的圖像。