相机技术已大大改善，最初是由数码相机和智能手机驱动的。汽车应用特别具有挑战性，但是单个备用摄像头的日子已经编号，用于高级驾驶员辅助系统（ADA）和自动驾驶汽车的使用摄像头大大增加了围绕单车扩散的摄像机数量。有一个为拖车设计的消费系统，该拖车配合了19台摄像机，并使用高级处理技术来隐藏拖车，从而暴露了周围的交通。
我与之交谈全纳分Andy Hanvey, director of automotive marketing, about these automotive imaging challenges and opportunities facing designers today.
Omnivision Technologies Inc.汽车营销总监Andy Hanvey。
现在，后视摄像机是强制性的，您现在还在哪里看到摄像头在今天的车辆中部署，以及正在为将来的模型探索哪些新应用程序？
在整个车辆中都部署了相机，以提高驾驶员的安全性和舒适性，包括环绕景观系统，ADAS应用以及镜像更换。
正如您提到的那样，后视摄像机已经是强制性的，但是还有更多的执行任务。下一个任务涉及ADA和驱动程序 - 监控系统（DMS）应用程序。这意味着前查看ADAS摄像头（similar to this one）对于北美和欧盟的所有车辆将是必不可少的。
此外，欧盟正在强制驾驶员监视摄像机从2022年开始使用车辆，因为驾驶员分心是事故的关键因素之一。中国也发生了类似的安全考虑，他们最近宣布强制性国家标准为了安全和保险目的，所有汽车都具有仪表板摄像头或事件数据录音机（EDR）。
What are some of the toughest technical challenges facing the designers of these new automotive imaging applications, for both machine vision and human viewing?
机器视觉和人类观看中的一些挑战是相似的。例如，这两种应用都面临着需要技术来提供高动态范围（HDR），LED闪烁缓解（LFM）和出色的低光性能，从而缩小像素大小。此外，对ASIL功能安全性的支持在两个应用领域都很重要。
也有一些差异；例如，在自动驾驶应用中。必须保护图像传感器数据免受黑客保护。因此，密码学/身份验证功能至关重要。
Omnivision能够解决这些系统问题。我们的图像传感器和图像信号处理器（ISP）功能LFM和HDR技术已针对自主应用进行了优化（图。1）。我们还提供了一个传感器平台，可以为自动解决方案提供更快的上市时间，我们认为这是解决此问题的关键。
1。汽车制造商开始需要LFM和HDR的组合。
对于查看应用程序，支持最广泛的架构范围的能力很重要。这些体系结构可以包括与摄像机中的ISP（通过两个芯片或一个SOC）或ISP位于ECU中的Multicamera Architectures结合使用图像传感器。Omnivision的全面图像传感器和ASIC投资组合使我们能够支持最广泛的架构。
热性能也很重要,这可以be related to the dark current (DC) of the image sensor and the drive to minimize this in all products. This is especially important for machine-vision products that work in low light and high temperatures.
LFM的不同方法是什么，杂无作有助于汽车设计师解决此问题？
问题很复杂，多阶段的方法至关重要。有不同的技术可以实现这一目标，包括LOFIC，切碎和拆分像素。Omnivision尝试并测试了不同的路线，该公司目前正在通过行业最小的分式像素设计获得成功。首先，在像素级别上，您需要捕获LED（在11 ms的时间内）。Omnivision使用拆分像素的小光电二极管捕获LED，这是通过使小光电二极管降低敏感性来实现的。其他技术涉及在像素中需要其他存储电容器的需求，但是这些方法往往会面临热挑战。
但是，捕获LED只是问题的一部分。另一部分是以智能方式组合数据，以最大化HDR和LFM。过去，设计师被迫选择LFM或HDR，但是现在使用我们的HDR和LFM引擎（Hale）组合算法，您可以同时实现这两种情况。与其他方法相比，黑尔还提供高达25％的功耗，同时确保在汽车温度范围内的平稳运行高达125°C。
为什么能够在最高的动态范围内捕获图像而不闪烁的图像很重要？在汽车温度下操作时，Omnivision如何能够实现这一目标？
这与现实情况下LED的亮度有关，从LED标志/前大灯到车辆上的信号。在最宽的范围内，将此覆盖范围为汽车设计师提供了更大的系统灵活性。在整个汽车温度范围内运行至关重要。摄像机变得越来越小，可以将它们放置在更狭窄的空间中。
此外，无论是在亚利桑那州阳光明媚的冬季，还是在伦敦的下雨天，相机在苛刻的照明条件下都能提供出色的图像质量。如果所使用的技术具有热依赖性，则系统设计人员将具有更多的妥协。Omnivision的LFM图像传感器中的拆分像素技术在高达125°C的汽车温度范围内执行。
What else will designers need as they move beyond mirror replacement and camera-monitoring systems to integrate LFM into front-view ADAS and other machine-vision systems for autonomous driving?
For autonomous-driving (AD) systems, the requirements would include higher resolution, higher dynamic range, and simultaneous LFM, multiple color filter arrays (CFAs), and cybersecurity. These are all features that our customers have been requesting from us. It’s important to have a higher-resolution image sensor in an AD system, as the resolution increases the distance at which an object can be identified. This is important for an AD system so that decisions can be made sooner.
LFM technology is an area in which OmniVision has significant experience, so taking this technology into a higher-resolution sensor is a natural progression, and it addresses the requirements from customers in this application space. We hope to share more details with you and your readers later this year about our first image sensors with this added functionality.
驾驶员状态监控以及卡宾乘客监控的设计挑战是什么？杂食能否如何解决？
对于DMS，大约是四件事：全球快门（GS），940 nm波长，小尺寸和低功率的高近红外（NIR）量子效率（QE）。在Omnivision上，我们拥有从VGA到2MP的GS图像传感器的全范围，可以满足驱动程序监视的需求。另一个趋势是将GS图像传感器作为ADAS系统的一部分集成，因此具有ASIL功能非常重要，我们的2MP GS平台是第一个添加ASIL功能的平台。将我们的NYXEL技术添加到该产品范围内，并使用行业的最佳量化宽松量化，然后成为该应用程序领域的游戏规则改变者。
2. Different imaging technologies are needed for driver monitoring and in-cabin monitoring systems.
卡宾内应用程序与DMS不同，因为它们不需要全局快门图像传感器。在这里，滚动快门还足够。对于机舱监视，钥匙能够提供用于查看的RGB图像，晚上增强的图像以及用于机器视觉处理的图像（图2）。为了达到这些要求，有必要使用RGB-IR技术，该技术在像素上应用不同的CFA来捕获RGB和IR。
How are you seeing this technology being used in automotive applications? And what does it mean for the designers?
我们的NYXEL技术非常令人兴奋，可以改变某些汽车应用程序的游戏规则。例如，将NYXEL添加到全球快门传感器可以为DMS应用程序空间带来重大好处（图3）。It can increase the QE from about 12% to 40% at 940 nm, which is a massive improvement. This gives the system designer much more flexibility and can reduce the power consumption of the LEDs in the system.
3. Nyxel technology can significantly improve the capture of driver-monitoring images taken in NIR light outside the visible spectrum.
References:
OmniVision LFM and HDR Application Page
ZF S-Cam 4 – Forward Automotive Mono and Tri Camera for Advanced Driver Assistance Systems
