车载高清全景环视系统量产化方案研究-USB迷|专注于互联网分享

2024年4月14日发(作者：建翎)

第39卷第9期

数字技术与应用

第 39 卷数字技术与应用

2021年 9月

Digital Technology &Application

Vol.39 No.9

September 2021

应用研究

DOI:10.19695/12-1369.2021.09.28

车载高清全景环视系统量产化方案研究

王家才

(深圳市豪恩汽车电子装备股份有限公司,广东深圳 518110)

摘要:车载高清全景系统包括一个全景控制器和四个车载摄像头,全景控制器接收车身周围四个超宽视角摄像头图像,无

缝拼接的实时图像信息(鸟瞰视图)传输到车载显示屏幕,帮助驾驶员在低速条件下更为直观地观看汽车周围360度全景图像,

消除车辆周围视角盲区,让周围障碍物清晰可见。车载高清全景系统是后视倒车影像系统的升级换代产品,它可以提高汽车

智能化和安全性,装车率越来越高。其中一些也称为360全景影像监控器、全车可视系统、全景泊车辅助系统。

关键词:车载全景环视系统；泊车辅助系统；功能；系统方案

中图分类号:U463.6文献标识码:A文章编号:1007-9416(2021)09-0086-03

1 车载全景环视系统传统用途

(1)削除泊车场景盲区:泊车时输出实时全景鸟瞰图视

频,用户还可以切换前后左右不同的视图角度,图像更直

观,消除车身周围盲区,不管侧方位泊车、垂直泊车、斜车

位泊车都能看清车身周围障碍物,提高停车效率,有效防

止停车时刮蹭,减少车主顾虑和麻烦。(2)狭窄道路的辅助

驾驶:狭窄道路会车、狭窄城中村道路、狭窄桥梁、狭窄乡

碰撞风险,并可实现车辆自动紧急制动,进一步降低碰撞

风险,让车辆更安全。

2 车载全景环视系统功能描述

2.1 车载摄像头功能说明

摄像头主要包括镜头、图像传感器、ISP信号处理器、

串行器、电源共五部分,图1所示。(1)镜头。(2)CMOS图像传

感器:通过镜头聚焦到CMOS传感器感光阵列,将模拟光

信号转换为数字电信号数据,同时还集成AEC自动曝光

量控制、AGC自动增益控制、AWB自动白平衡处理、黑电

平控制、伽玛校正等。车载CMOS传感器主要以中国豪恩

科技OmniVision、日本索尼Sony、美国安森美Onsemi。(3)

ISP图像信号处理器:接收CMOS图像传感器的输出原始

数据,进行颜色转换、噪声抑制、阴影校正、变形处理、色

调调整、图像边缘增强等。(4)串行器:接收CMOS图像传感

器图像数据,将并行图像数据编码后转换为串行数据,输

出到同轴线束。(5)POC(Power Over Coax)是视频信号和

电源叠加共享一条同轴线缆。ECU控

制器输出的摄像头电源,经过POC滤

波处理后,降压产生多路电源给CMOS

图像传感器、ISP图像信号处理器和串

行器供电。

2.2 车载全景控制器功能说明

车载全景控制器采用高度集成双

处理器方案(单片机+SOC),减小硬件

村小道、道路上有坑洼或障碍物等,全景环视系统可以看

清车辆周围的障碍物及评估车辆周围障碍间的距离。(3)

消除转弯时的盲点,提高安全性。摄像头位于驾驶员前

方,因此可以提前看到路况,尤其是在车转弯时,还可以

看到左右后视镜的死角,加大环视系统的应用场景。(4)

ADAS智能高清全景环视系统:通过神经网络分类探测识

别,全景控制器在泊车过程中可以识别雪糕桶、地锁、轮

阻器、禁停标志等静止障碍物,以及行人、自行车、车辆移

动障碍物,还可以探测障碍物距离,并且融合超声波距

离,以可视化图案或声音实时提醒预警驾驶员,评估潜在

图1 车载摄像头功能框图

Fig.1 Function block diagram of car camera

开发难度,有利于产品小型化,降低成

收稿日期:2021-07-12

作者简介:王家才(1975—),男,重庆人,硕士,工程师,研究方向:车载环视系统、ADAS辅助驾驶、低速自动驾驶。

王家才:车载高清全景环视系统量产化方案研究

2021年第 9 期

本。车载全景控制器功能框图2所示:

(1)视频输入解串器:接收4个环视摄像头输入视频数

据,将摄像头串行数据转换为并行数据,通过并行图像接

口或MIPI接口将视频数据传输给SOC全景处理器。(2)SOC

高清全景处理器:SOC并行图像接口或MIPI接口接收4合

1解串器视频数据后,视频数据分成两路:一路视频数据

用于可视化显示:主要完成变形校正、视图投影变换、视

图切换、图像拼接、用户界面处理、完成图像增强处理;另

外一路数据用于移动障碍物和静止障碍物分类识别;最

后将障碍物分类识别的结果叠加到第一路图像增强后视

频流,最后将视频流传输到中控导航实时显示。(3)视频输

出串行器:接收SOC处理的并行视频数据流,转换成串行

数据,输出到中控导航显示。(4)单片机:MCU主要完成车

身通信,接收用户视图切换、转向、档位操作、外部开关控

制激活/关闭控制等命令,并将命

令转发到SOC处理器,并根据SOC

处理器分析处理结果,通过蜂鸣器

和LED声光信息提醒用户,系统低

功耗电源管理等。(5)EMMC存储

器:存放操作系统启动程序、内核

程序、文件系统、用户界面数据、环

视标定数据,不同的客户要求有差

异,EMMC ROM容量也差异。不同

的客户功能要求,EMMC存储器容

量也有很大差异,由于消费类手机

引领市场需求,EMMC ROM厂商

不再生产容量较小的EMMC存储

器。(6)DDR RAM随机存储器:双倍

率随机访问存储器,读写速度很

快,电源关闭时RAM不能保留数

据,通常作为操作系统或其他正在

运行中的程序的临时数据存储媒

图2 车载全景控制器功能框图

Fig.2 Function block diagram of vehicle panoramic controller

表1 传统高清全景方案关键参数对比

Tab.1 Comparison of key parameters of traditional HD panoramic schemes

项目

CPU

GPU

DSP

视频输

入接口

显示

接口

以太网

车规

优势

恩智蒲(美国)

ARM双核

800MHz

型号：6

集成3DV4和

2DV2

1x16位并口

1x MIPI

8位并口，RGB888

1x MIPI,2 LVDS

支持

AEC-Q100

娱乐导航较多采用

此方案,硬件和软

件开发资源丰富；

产品寿命接近后

期,目前市场缺货

瑞萨(日本)

ARM双核800MHz

R-Car型号：V2H

PowerVR GPU

SGX531/RGP2D 2D

IMP-X4视频引擎

4x8位并口

1x MIPI

8位并口，RGB888

1x MIPI,HDMI

支持

AEC-Q100

日系车厂倾向瑞萨方

案；

3D图像开发不灵活，

需第三方工具支持3D

开发

劣势

德州仪器(美国) 安霸(中国台湾) 全志(中国)

ARM单核A9

ARM双核A9 ARM四核A53

800MHz型号：

800MHz型号：A9 1.5GHz型号：T5

TDA2E

PowerVR 3D GPU

/ Mali G31

SGX544/2D GC320

TMS320C66x 视频DSP /

4x8位并口 1x16位并口 1x16位并口

1x MIPI 1x MIPI 1x MIPI

8位并口，RGB888 8位并口，RGB888 8位并口，RGB888

1x MIPI DSI 1x MIPI 1x MIPI

支持 / 支持

AEC-Q100 AEC-Q100 AEC-Q100

方案成熟，性价比主芯片主频最高,系

集成解串器和ISP，

居中，开发资源公统方案成本有竞争

性价比非常高；

开且丰富性，开发较方便；

无GPU，3D图像国产化芯片认可度

性能较均衡通过DSP模拟逐渐提高，有很大的

实,3D开发不灵活成长空间

第 39 卷数字技术与应用

表2 ADAS智能全景方案关键参数对比

Tab.2 Comparison of key parameters of ADAS intelligent panoramic scheme

项目

CPU

GPU

NXP恩智蒲

ARM Cortex

A53 S32V23x

Vivante

GC3000

双APEX-2

加速引擎

Renesas瑞萨 TI德州仪器芯驰(中国) 黑芝麻(中国) 全志(中国)

深度

学习

功能

兼容ASIL B

安全

车规 AEC-Q100

视频

1x16位并口,单

输入

路MIPI

接口

8位并口

显示

/RGB888

接口

MIPI/HDMI

快速

启动

5秒输出拼接

环视视频

ARM Cortex A53 ARM Cortex A53 ARM Cortex ARM Cortex A7

RISC-V华山系列

双核R-Car V3M 双/四核 TDA2x A55 V9系列六核型号:T7

IMP-X5图像处PowerVR SGX544 PowerVR ARM Mali400

视觉DSP

理 2x C66x DSP Series9XM GPU MP4

支持光流、目标检4x EVE嵌入视频 1x ADAS EVE

独立CV引擎华山一号A500

测和分类引擎模块

通过ASIL B认证

AEC-Q100

4x8位并口,

单路MIPI

8位并口

/RGB888

MIPI/HDMI

2秒输出拼接环

视视频

兼容ASIL B 兼容ASIL B 兼容ASIL B

AEC-Q100

多路MIPI:支持6

路高清摄像头, 最

快5M@100帧/秒

MIPI DSI

QM等级

AEC-Q100

单路MIPI高清

视频接口

TV Out/2x

LVDS/

RGB666/MIPI

5秒输出拼接环

视视频

AEC-Q100 AEC-Q100

TDA2H/S：

多路MIPI:最高

4x8位并口

18路摄像头

TDA2P单路MIPI

8位并口/RGB888

MIPI//HDMI

2秒输出单路鱼眼

图，5秒输出拼接

环视视频

MIPI DSI

1.8秒输出拼接

环视视频

☆注:以上参数基于笔者经验验证,如有疏漏之处,敬请联系修正。

介。系统启动时,SOC处理器加载EMMC ROM中存储的

数据到DDR RAM中运行。不同的客户功能要求,DDR3

兆字节。(7)CAN总线通信收发器:接收车身信号和用户操

作命令,车身转向灯信号控制车载全景左右视图自动切

换,前进/倒退档位信号控制车载全景前后视图的自动切

换,方向盘角度数据控制前后动态车辅助线。(8)电源管

理:按视频输入解串器、MCU、SOC处理器、视频输出串行

器、输出多路电源。

(AEB VRU_TW))纳入评分体系,同时i-VISTA中国智能

汽车指数测评规程正式发布,i-VISTA智能汽车指数是中

国汽研针对智能行车、智能泊车、智能安全、智能交互、智

能能效五大汽车智能化板块的第三方测试评价,进一步

激发ADAS智能全景环视系统的需求。ADAS智能全景环

视系统还可以融合超声波传感器、高清环视摄像头感知

功能,可应用于车位线识别车位泊车、静止障碍物分类识

别、移动障碍物分类识别、倒车后方碰撞提醒、倒车紧急

制动、防止油门误踩、开门提醒等领域,ADAS全景越来越

智能化,超声波传感器和高清环视摄像数据融合可以实

时测量障碍物距离,评估潜在的碰撞风险,实现车辆的主

动控制,增强车辆安全性,进一步提高产品竞争力,本文

聚焦于量产ADAS全景。ADAS智能全景方案关键参数对

比表2所示:

RAM容量也有些差异,一般容量需求从256兆字节至1000

3 传统车载全景环视系统方案

近几年中国高端芯片的崛起,国外从芯片设计、制造

等多个领域开始阻击中国高端芯片领域,2021年车载芯

片严重缺货,国内汽车零部件公司逐步开始寻找替代方

案,整车厂也要求零部件公司提供国内全景关键芯片替

代方案,全景关键芯片国产化比例逐步提高。本文聚焦介

绍当前一些主流车厂已量产的高清全景方案,并侧重介

绍一些国产化全景方案。传统国际和国内全景芯片供应

商包括:恩智蒲、瑞萨、德州仪器、安霸、全志科技等。传统

高清全景方案关键参数对比见表1。

5 结论

车厂基于市场客户需求,对于车载高清全景提出越来

越多更人性化的需求,车载零部件公司也充分挖掘车载

高清全景潜在的功能,车载高清全景也越来越得到车主

认可,车载全景的装车率也越来越高。目前因传统全景环

视系统具有成本优势,装车比例较高;随着汽车消费升级

和汽车安全性的需求,以及ADAS智能全景环视芯片成本

较低,ADAS智能全景环视会逐渐普及。

······下转第91页

4 ADAS智能全景环视系统方案

传统全景只能提供车身周围的实时视频图像,自从

2018年中国新车评价规程(C-NCAP)将ADAS(行人自动紧

急制动系统(AEB VRU_Ped)和二轮车自动紧急制动系统

苏建平费建军:浅谈高温成像比色计测温装置的运用

2021年第 9 期

4 结论

从技术层面来看,高温成像比色计的研制对于开发出

成型的产品,节约能源与保证窑炉的安全运行有着重要

的意义。同时,随着该项技术与产品的成熟必将有效改善

目前控制中的纯延迟、大滞后特性,从而进一步提高运行

效率和成品合格率。所以高温成像比色计的研制必将会

产生较大的社会和经济效益。

从市场层面上来看,高温成像比色计测温装置具有较

强的实用性和较广泛的应用性,可适用于煤炭地下气化

炉,具有较高的性能价格比,必将为企业提高生产的自动

化水平、降低生产的运行成本、提高产品质量和降低废品

率发挥较大的作用。所以本产品投入市场后也必将为各

行业、企业带来较大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 孔建益.高温工业炉衬CAE及其长寿化技术[M].武汉:武汉理工

大学出版社,2018:19-90.

[2] 朱家良.温度显示仪表及其校准[M].北京:中国质检出版社,

2008:29-56.

[3] 刘希民.线性测温技术[M].北京:国防工业出版社,2012:22-25.

[4] 薛叙明.传热应用技术[M].北京:化学工业出版社,2020:30-34.

Application of Temperature Measuring Device of High

Temperature Imaging Colorimeter

SU Jian-ping,FEI Jian-jun

(Tianjin Television Technology Institute Co., Ltd., Tianjin 300040)

Abstract:This paper describes the high temperature imaging colorimeter temperature measuring device for cement furnace,

metallurgical heating furnace, glass tank furnace, aluminum rotary kiln and other enterprises with high temperature furnace production

operation, which enhances the close combination of high temperature industrial television and production technology, and constantly

improves the market application rate of high temperature industrial television. The safe and economic operation of high temperature

kiln plays a very important role in enterprise, environment and personal safety. The application of high temperature imaging colorimeter

temperature measuring device can provide necessary real-time data and control parameters for the production process, which plays

an important role in the safe and economic operation of production, and will also have a positive impact on energy saving and

efficient production.

Key words:High temperature;Environment;Task;Use

······上接第88页

Research on Mass Production Scheme of Vehicle HD Panoramic

Look Around System

WANG Jia-cai

(Shenzhen City Haoen Automotive Electronic Equipment Co., Ltd., Shenzhen Guangdong 518110)

Abstract:The vehicle HD panoramic system includes a panoramic controller and four vehicle cameras, the panoramic controller

receives four super wide view camera images around the car body, seamless real-time image information (aerial view) is transmitted

to the vehicle display screen, it helps drivers to view 360 degree panoramic image around the car more intuitively at low speed,

eliminate the blind area around the vehicle, make the surrounding obstacles visible. The vehicle HD panoramic system is an upgrade

of the rear view reversing image system, it can improve the intelligence and safety of the car, the loading rate is getting higher and

higher. Some of them are also called 360 panoramic image monitor, full vehicle vision system and panoramic parking aid system.

Key words:Vehicle panoramic look around system; Park assist system; Function; System scheme