嵌入式視覺技術在汽車行業的應用

從2018年起，有一些國家的法規将要求新車必須配備後視攝像頭，以幫助司機看到車輛後方的情況。嵌入式視覺技術方案商朗銳智科(www.loongv.com)認為，鑒于汽車領域中電子應用的迅速增長，汽車市場無疑是嵌入式機器視覺應用最有潛力的發展領域。

新興的汽車應用領域之一是駕駛員監控系統，該系統使用視覺應用追蹤駕駛員頭部和身體動作以進行疲勞狀态識别。另一個是視覺系統，通過監測看短信或飲食等潛在的駕駛員分心因素提高車輛操作安全。

像車道偏離預警系統這樣的新應用将視訊和車道檢測算法結合起來，以評估汽車的位置。此外，市場需求也推動了閱讀警示标志、撞擊緩沖、盲點檢測、自動泊車、倒車輔助等功能的發展。所有這些功能都有助于讓駕駛變得更安全。

汽車

機器視覺

和傳感系統的發展為實作真正的自動駕駛奠定了基礎。例如，凱迪拉克将在2018年将其嵌入式視覺子系統內建到CT6轎車中，以實作業界首款解放雙手的駕駛技術SuperCruise。通過不斷分析駕駛員和道路情況，精确的LIDAR資料庫提供道路情況，而先進的攝像頭、傳感器和GPS實時反應道路的動态狀況細節，這項新技術将使駕駛變得更加安全。

總體而言，汽車制造商已經形成了一緻的想法，即現代車輛中的ADAS系統将需要前置攝像頭進行車道檢測、行人檢測、交通标志識别和緊急制動功能。同時還需要側面和後面的攝像頭來支援停車輔助、盲點檢測和交叉車流警報功能。

汽車制造商面臨的一個挑戰是現有電子裝置中的I/O數量有限。

目前主流處理器僅具備兩個攝像頭接口。然而，許多ADAS系統需要多達8台攝像頭才能滿足圖像品質要求。設計工程師需要的解決方案要能夠為他們提供協同處理資源，将來自多個攝像頭的視訊流拼接在一起，或基于攝像頭輸入執行圖像處理功能，如白平衡、魚眼校正和除霧等，并通過單個資料流将資料發送到應用處理器(AP)。

例如，許多汽車制造商提供的ADAS系統中都具備鳥瞰視圖功能，駕駛員可以看到車輛上方20英尺處向下的現場視訊。ADAS系統通過将來自4個或更多攝像頭的資料拼接為寬視野圖像實作這一功能。

以前，設計工程師在驅動每個顯示屏時都要使用一個處理器。而現在，設計工程師可以使用單個FPGA替代多個處理器，聚合所有攝像頭資料，将圖像拼接在一起，執行預處理和後處理功能，并将圖像發送到系統處理器。

圖3展示了360度鳥瞰汽車攝像系統的簡化架構，該系統從位于汽車周圍的4個攝像頭(前方、後方和兩側)收集資料。系統使用單個FPGA進行各種預處理和後處理功能以及視訊資料拼接，提供顯示車輛周圍環境的360度視圖。在這種情況下，單個FPGA将取代多個處理器。