高动态范围CMOS图像传感器在汽车视觉系统中的应用
随着汽车安全重要性的凸显,行车辅助系统(Driving Assistance System,DAS)在汽车领域的应用越来越广泛。在这类应用中,图视觉系统是必不可少的一个组成部分,其必须快速、精确地感知各种路况,进而提前预警 或控制车辆行为。这要求系统的前端----摄像头能够最大限度地适应不同的光照条件,提供路况场景的细节信息。世强代理的MELEXIS 图像传感器MLX75412是基于Autobrite技术,针对汽车视觉系统应用的一款高动态范围CMOS图像传感器。Autobrite技术能在亮度差 异极大的复杂路况条件下采集高质量图像,为行车辅助系统提供精确、可靠的场景细节信息,从而提高行车的安全性。
汽车视觉系统中的图像传感器
图像传感器是一种将光学图像转换成电子信号的器件,是摄像头的重要组成部分,如图1所示。在典型汽车应用中,视觉系统要处理一些复杂的路面情况,比如来面向 阳光行车、进出隧道、以及夜间会车时对面车辆前照灯等。这类路况要求摄像头,以及其中的图像传感器能够自动适应这类复杂场景,否则图像中细节信息的损失很 难通过后级信号处理方法来恢复。
图1 摄像头中的图像传感器
一 幅画面中,最亮部分和最暗部分亮度的比值被称作动态范围,比如,阳光直射下某亮色物体亮度大约是100kcd/m2,阴影下的暗色物体亮度大约是100mcd/m2。某场景若同时包括这两种物体,则图像的动态范围是120dB。只有图像传感器的动态范围高于120dB,汽车视觉系统才能有效地对该场景进行图像采 集。
考虑到夜间行车,有些道路没有路灯或者路灯很暗,汽车视觉系统也需要在低光照场景下采集路况信息。针对汽车应用,图像传感器需要满足一系列汽车级要求,如宽温度范围、高可靠性、高集成度、低成本等。表1总结了汽车视觉系统中图像传感器应该具有的性能:
表1:汽车视觉系统对图像传感器的要求
Melexis高动态范围图像传感器技术
由于CMOS技术的高集成度、高稳定性、低成本,基于CMOS技术的图像传感器应用越来越广泛,已经成为绝大多数视觉系统的首选。CMOS图像传感器的像素 中包含一个光敏二极管,在光照激励下产生和光强度呈正相关的光电流。通过在一定曝光时间内对光电流积分,可以把光学图像信号装换成像素的电子信号输出,其响应特性如图2(a)所示。因为供电电压幅度以及传感器噪声的限制,传统CMOS图像传感器的动态范围和成像细节是一对矛盾:增加曝光时间可以改善细节但 同时减低动态范围,反之降低曝光时间可以提高动态范围但不利于细节显示。传统CMOS图像传感器中的这对主要矛盾,使其不能完全满足汽车视觉系统的要求。
针对CMOS技术的特点,Melexis开发了基于AutobriteÒ技术的CMOS图像传感器MLX75412,以图2(b)所示的非线性响应特性解决前述矛盾,大幅提高了图像传感器的动态范围,使其符合表1中所列所有标准。通过AutobriteÒ技术对像素进行分段曝光/复位控制,图像传感器的动态范围拓展到154dB。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,显著提高了在复杂路况下图像采集的质量。
图2 CMOS图像传感器的响应特性
(a)传统线性曲线,(b)基于AutobriteÒ技术动态范围拓展曲线
MLX75412 的集成图像增强功能AutoviewÔ,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。同时,由于MLX75412中集成的12位图像处 理流水线,其图像处理精度高于通常使用的8位图像处理。MLX75412提供了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。考虑到汽车应用,MLX75412提供1024×512分辨率的宽屏画面,采集更广范围的图像,便于识别路两侧的行人或交通标志。
图 3比较了普通CMOS图像传感器和基于AutobriteÒ技术的图像传感器的成像效果。在图3(a)中,因为传感器的动态范围不能有效地适应场景的动态 范围,图像的暗处和亮处的细节体现较差。与此形成对比,通过使用AutobriteÒ技术,图3(b)所示图像对亮和暗的区域都有很好的细节体现。对于车道偏离预警、障碍识别等应用来说,高动态范围图像中的细节信息可以大幅提升行车辅助系统的精确度。
图3 (a)普通CMOS成像效果;(b)AutobriteÒ技术成像效果
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本网站所有内容禁止转载,否则追究法律责任!
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【应用】高动态CMOS Sensor传感器MLX75412在夜视仪的成功解决方案
CMOS图像传感器MLX75412具备良好的红外夜视效果,将传统方案中的多个元器件高度整合为单个芯片,不但体积大幅减少,而且便于产品研发人员的二次开发。
新应用 发布时间 : 2016-06-26
【应用】先进的传感器技术加速推动HEV/EV普及
Melexis在其可编程电流传感器IC IMC-Hall®系列中加入了一款新设备 - MLX91208CAV,它能够处理1000A以上的电流,主要应用于高端应用领域。文本将介绍如何克服HEV/EV过渡的障碍。
新应用 发布时间 : 2018-03-08
汽车电子驻车系统电机预驱动应用之电机行程位置检测
霍尔传感器MLX90316通过测量电机运行的角度对应的行程位置值,其测量结果可以精确到零点几圈。
新应用 发布时间 : 2016-02-13
【经验】霍尔电流传感器校准方法全攻略
盲校精度可达5%,前端校准精度高达0.1%,后端校准-适用于多传感器应用。
设计经验 发布时间 : 2017-03-18
光伏逆变器输出端进行电流检测时,可以使用高频电流互感器代替霍尔电流传感器检测50Hz工频电流的大小吗?
光伏逆变器输出到电网端的电流为工频电流,通常使用霍尔电流传感器进行测量,可以采集交流、直流和脉冲电流。高频互感器一般应用在1KHz以上的交流信号测量,如果应用在工频电流测量电路,可能会导致内部磁芯饱和而失效。所以在逆变器输出端进行电流检测时不能使用高频电流互感器。
技术问答 发布时间 : 2017-10-10
我国智能传感器的四大发展建议
国内对传感器与CMOS控制处理芯片混合集成或者单片集成技术虽有研究,但具有影响力的研究还不多见。本文KODENSHI将给出我国智能传感器的四大发展建议
行业资讯 发布时间 : 2023-06-30
【技术】Melexis电流传感器设计指导之IMC-Hall电流传感器
IMC-Hall电流传感器方案设计,由IMC-Hall电流传感器(及PCB)、铜排、屏蔽罩三部分组成。
技术探讨 发布时间 : 2017-06-30
三轴霍尔传感器MLX90393需要通过I2C,单步测量XYZ轴的数据,应该以什么顺序发送Command?此外,TRG和INT脚应该怎么理解?
三轴霍尔传感器MLX90393的TRG和INT是中断引脚,MLX90393会自动按照设置的测量周期进行采样,当每一次采用之后INT引脚会给MCU信号,让MCU去读取MLX90393的结果寄存器。I2C默认地址为0X19,command命令是按照I2C地址+command命令形式,可以参考datasheet的第8.4节的时序图。
技术问答 发布时间 : 2017-09-19
【应用】迈来芯三轴霍尔位置传感器用于汽车电子节气门,有多种封装类型可供选择,通过AEC-Q100认证
电子节气门系统一般由发动机、节气门、转速传感器、变速器、加速踏板位置传感器、节气门电子控制单元和节气门执行器等组成。在位置传感器部分,本文推荐迈来芯三轴霍尔位置传感器MLX90371GGO-BCC-300-RE。
应用方案 发布时间 : 2022-11-29
【技术】Melexis电流传感器设计指导之传统霍尔电流传感器
主要介绍两大传统霍尔电流传感器MLX91207/MLX91209相关的设计问题。
技术探讨 发布时间 : 2017-06-15
赛卓电子深耕汽车电子行业传感器,入选China Fabless 100之Top10传感器/MEMS公司
日前,由全球领先的专业电子机构媒体AspenCore举办的2022国际集成电路展览会暨研讨会在南京顺利闭幕。赛卓电子凭借卓越的设计能力与技术服务水平,入选为China Fabless100排行榜Top10传感器/MEMS公司。
原厂动态 发布时间 : 2022-08-23
CMOS图像传感器MLX75412是百万级像素的CMOS图像传感器吗?
CMOS图像传感器MLX75412不是百万级像素的CMOS图像传感器,它有1024x512(524288)个像素点。
技术问答 发布时间 : 2016-10-24
【选型】论红外温度传感器MLX90615和MLX90614的异同
MLX90615采用的是TO-46封装,而MLX90614采样的是TO-39封装,MLX90615的体积要比MLX90614小不少,所以对于空间受限的应用,MLX90615是个优选。
器件选型 发布时间 : 2017-08-26
有做图像对比的大神吗?就是被测物体拍照与标准图片比较通过对比计数判断是否符合要求,目前有大神给推荐CMOS图像传感器MLX75412,我不是很懂,有做这一块的想请教一下,谢谢
高动态CMOS图像传感器MLX75412集成了自动控制模块,包括自动动态范围控制,自动曝光控制,自动直方图调整,锐化处理等,只需在MLX75412内进行相关寄存器配置即可实现图像处理等功能。高动态CMOS图像传感MLX75412直接为后端DSP提供raw data,黑白像素,可以提供8/10/12 bits的数据至于您提的图像对比,如果自己再经过算法处理才可以实现。可参考以下案例:【成功案例】基于Melexis MLX75412的带动态辅助线的高清汽车倒车摄像头方案
技术问答 发布时间 : 2019-12-30
【选型】线性hall电流传感器芯片性能比较:MLX91209 VS A1363
相对于A1363,电流传感器MLX91209有供电范围宽、功耗低、输出电阻小、线性误差更小、响应时间更快等特性。
器件选型 发布时间 : 2017-10-24
电子商城
品牌:MELEXIS
品类:Avocet HDR Image Sensors
价格:¥156.7875
现货: 0
品牌:MELEXIS
品类:Integrated Current Sensor IC
价格:¥15.3811
现货: 50,899
品牌:MELEXIS
品类:Triaxis Position Sensor IC
价格:¥22.8370
现货: 46,502
品牌:MELEXIS
品类:Integrated Current Sensor IC
价格:¥14.2165
现货: 25,181
品牌:MELEXIS
品类:Absolute Pressure Sensor IC
价格:¥32.3052
现货: 20,000
现货市场
品牌:SILICON LABS
品类:Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格:¥2.2924
现货:126,000
登录 | 立即注册
提交评论