O olho da condução autônoma - introdução aos módulos da câmera

O olho da condução autônoma - introdução aos módulos da câmera

A importância das câmeras a ADAS não pode ser exagerada. Recentemente, o projeto de relação do módulo da câmera do controle do domínio é em andamento. Encontra-se que a informação e as descrições no Internet são de calibres diferentes. Transmissão de dados e definições de relação mestras, e para fornecer a referência para a seleção do módulo da câmera e o projeto de relação de controladores automotivos do domínio.
Segundo as indicações da figura abaixo, a lente (lente) + sensor da imagem (sensor da imagem) + processador de sinal da imagem (processador de sinal da imagem, ISP) + serializer (Serializer) é o diagrama de bloco estrutural o mais básico da câmera. A etapa geral é recolher a informação básica do objeto através da lente, e processado então pelo sensor da imagem (referiu em seguida como o sensor), e cedido então ao ISP para processar, e usado então no cabo coaxial ou usado para GMSL (relação de série dos multimédios do gigabit) para transmitir duplo encalhado. Está abaixo uma descrição de cada extensão, incluindo transferência de dados.

1. Lente

O jogo pobre com carros, o jogo rico com relógios, os pobres tem três gerações de fotografia, e SLRs arruinou suas vidas. Todos deve ter-se ouvido que a lente aqui refere a lente cara na fotografia. Não será descrito em detalhe aqui, nem é um parâmetro relativo a nosso projeto do controlador. Deixe-nos falar sobre um xGyP mais intuitivo do parâmetro, onde x e y refiram números, G refere a lente de vidro, e P refere o plástico. Geralmente, maior o número de x, mais cara a lente.

2. Sensor da imagem

Os sensores usam fotodiodos à luz e à eletricidade de converso na informação digital. Presentemente, é dividida geralmente em dois tipos de elementos de detecção da imagem: CMOS (semicondutor de óxido de metal complementar) e CCD (dispositivo acoplado carga). Desde cada pixel do sensor pode somente ser sensível a R, G ou a luz de B, cada pixel armazena a luz monocromática, que é os DADOS BRUTOS (mesmos que DADOS BRUTOS do RGB). Se o formato do arranjo destes dados brutos é arranjo de RGRG/GBGB, nós chamamo-lo Bayer RGB (este é o mais comum). Consequentemente, Bayer RGB pertence aos DADOS BRUTOS, mas os dados brutos não são necessariamente Bayer RGB. Os sensores dos fabricantes diferentes têm arranjos diferentes dos DADOS BRUTOS.

2,1 CCD

O sensor do CCD é mostrado na figura abaixo. O sinal da carga de cada pixel (pixel) em cada fileira será transmitido ao pixel seguinte por sua vez, à saída da parte inferior, e amplificou então e saída pelo amplificador na borda do sensor. É adicionar a conversão do A/D após o ônibus.

2,2 CMOS

O sensor do CMOS é mostrado na figura abaixo. Cada pixel é conectado a um amplificador e a um circuito analógico-numérico da conversão, e a umas saídas um sinal de um modo similar a um circuito de memória. Tipicamente, a conversão do A/D é adicionada ao lado de cada fotodiodo.

2,3 a diferença entre os dois

1. Informação lida diferentemente

O CCD tem somente um ônibus, e passivamente saídas os dados recolhidos sob o controle do circuito da sincronização. Os dados de saída são o valor nivelado do diodo correspondente que é deslocado gradualmente na sincronização com o sinal de pulso de disparo. A transmissão de informação da carga e para ler a saída para exigir um circuito de controle do pulso de disparo e três grupos de fontes de alimentação diferentes, e o circuito inteiro são mais complicados.

O CMOS tem dois ônibus, ativamente saídas a informação de dados recolhida, lê diretamente o nível do ônibus sob a forma das coordenadas (disposição do interruptor do transistor), e salvar o valor nivelado de cada pixel.

2, a velocidade são diferentes

Pode-se igualmente ver da maneira de ler a informação que o CCD precisa à informação da saída pouco a pouco nas unidades de “linhas” sob o controle do impulso de relógio, e a velocidade é relativamente lenta.

O CMOS tem uma disposição de interruptores do transistor. O sensor remove o sinal elétrico ao recolher o sinal ótico, e pode igualmente processar a informação da imagem de cada unidade ao mesmo tempo. Pode correr em taxas de quadros relativamente altas. Por exemplo, algum CMOS projetado para as taxas de quadros da reivindicação da visão por computador tão altas quanto 1000 frames por segundo.

3. Poder e consumo de potência diferentes

Os sensores do CCD do CCD são captação passiva e exigem uma tensão externo mover a carga em cada pixel, tipicamente 12 a 18V. Geralmente, uma fonte de alimentação cronometrada e três grupos de fontes de alimentação são exigidos, e a alta tensão da movimentação fá-la consumir mais poder. muito mais alto do que sensores do CMOS.

O método da captação da imagem do sensor fotoelétrico do CMOS é ativo, e a carga gerada pelo fotodiodo será amplificada diretamente e saída pelo transistor ao lado dela. Geralmente somente a fonte de alimentação 3V ou 5V é exigida, e o consumo de potência é muito pequeno, somente 1 acoplador da carga do CCD é exigido. /8 a 1/10.

4. Qualidade da imagem diferente

O CCD carga-acoplou a tecnologia de fabricação do dispositivo começou mais adiantado e a tecnologia é madura. Usa uma junção do PN ou uma camada do isolamento do dióxido de silicone (SiO2) para isolar o ruído. Com o somente um amplificador na borda do sensor do CCD, o ruído é baixo e a qualidade da imagem é melhor do que o CMOS.

Os sensores fotoelétricos do CMOS têm a integração alta. A distância entre cada elemento de detecção fotoelétrica e o circuito é muito próxima, e a interferência ótica, elétrica e magnética entre eles é séria, e o ruído tem um grande impacto na qualidade da imagem. Nos últimos anos, o desenvolvimento da tecnologia da redução de ruído do circuito do CMOS, o progresso contínuo de dispositivos de imagem latente do CMOS forneceu boas condições para a produção de alto densidade, dispositivos de imagem latente de alta qualidade do CMOS, e a qualidade da imagem latente foi melhorada significativamente. O tamanho do pixel do CMOS é difícil alcançar o nível de sensor do CCD. Comparando o CCD e o CMOS do mesmo tamanho, a definição do CCD é geralmente melhor do que aquela do sensor do CMOS.