引言

相信看過上期《攝像頭基礎(chǔ)介紹》的小伙伴們已經(jīng)對攝像頭有了一定了解，既然攝像頭被稱為“智能汽車之眼”，那么這期我們就來看看攝像頭都有哪些種類，在車上哪些位置進(jìn)行了安裝，攝像頭實(shí)現(xiàn)了哪些對我們有幫助的功能。

01攝像頭按采集方式分類

1.攝像頭按視頻采集方式分為：數(shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭兩大類。

車載上一般使用的是數(shù)字?jǐn)z像頭，它可以將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)而將其儲存在計(jì)算機(jī)里。

模擬攝像頭只能將捕捉到的視頻信號，經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)上運(yùn)用。

舉個例子來，我們使用的固定電話就屬于模擬信號，它在通話過程中容易產(chǎn)生噪音（電流聲或聽不清）的情況。而我們的手機(jī)為了保持很好的通話質(zhì)量，就將電話的模擬信號進(jìn)行了數(shù)字化，手機(jī)之間的通話質(zhì)量就非常清晰，同樣原理使用數(shù)字?jǐn)z像頭能有效減少圖像中的噪點(diǎn)和提升成像效果。

一句話概括：模擬視頻信號是在一定的時間范圍內(nèi)可以有無限多個不同的取值。而數(shù)字視頻信號是在模擬信號的基礎(chǔ)上經(jīng)過采樣、量化和編碼而形成的。模擬信號容易產(chǎn)生信號噪音和干擾，已逐步被數(shù)字信號取代。

圖片來源：博世官網(wǎng)

02攝像頭按鏡頭數(shù)量分類

2.攝像頭按鏡頭數(shù)量分為：單目攝像頭、雙目攝像頭、三目攝像頭，這些攝像頭均可以用于自動駕駛的“視覺感知識別和定位測距”，小編會在以后的文章中介紹相關(guān)知識，本期先簡單說說可以實(shí)現(xiàn)什么功能。

2.1單目攝像頭

單目攝像頭在自動駕駛視覺感知方面，主要用于識別紅綠燈、車道線以及各類障礙物等。

單目攝像頭在定位測距方面，它由于只有一個攝像頭，需要先將感知到的目標(biāo)障礙物與模型數(shù)據(jù)庫樣本建立起對應(yīng)關(guān)系，再通過樣本庫所識別出的對應(yīng)物體與車輛進(jìn)行距離估算。

圖片來源：FLIR官網(wǎng)

2.2雙目攝像頭

雙目攝像頭在視覺感知識別方面，它包含單目攝像頭全部識別功能。在定位測距方面，由于雙目攝像頭含有兩顆攝像頭，所以無需像單目攝像頭那樣與模型數(shù)據(jù)庫樣本比對后才能定位測距。它通過視差的三角測距原理，計(jì)算左右“兩眼”獲取的兩幅圖像對應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，可實(shí)時還原視覺場景中每一點(diǎn)的真實(shí)三維幾何信息。雙目攝像頭比單目攝像頭感知范圍更大，而且定位測距更為準(zhǔn)確，當(dāng)然雙目攝像頭的成本和算力投入均比單目攝像頭大。

圖片來源：小覓智能官網(wǎng)

2.3三目攝像頭

三目攝像頭比雙目攝像頭功能更為強(qiáng)大，在視覺感知識別方面，它包含單、雙目攝像頭識別功能。而且由于三目攝像頭比雙目攝像頭又多了一顆攝像頭，所以在定位測距方面感知范圍更大，也更為準(zhǔn)確。但同時標(biāo)定三個攝像頭，需要投入的算力工作量更為巨大，當(dāng)然成本也會更高。

圖片來源：采埃孚

一句話概括：單目攝像頭成本低，相對容易實(shí)現(xiàn)視覺感知識別和定位精度要求不高的測距功能，廣泛應(yīng)用于已上市的L2級別的高級輔助自動駕駛；L3-L4級別需要用到比單目攝像頭更高精度測距定位功能及視覺感知識別能力的雙目攝像頭來保障，因此使用雙目攝像頭將成為L3-L4級別自動駕駛的主流。

03攝像頭按安裝位置分類

3.攝像頭按安裝分布位置分為：前置攝像頭、后視攝像頭（含側(cè)視攝像頭）、內(nèi)視攝像頭、環(huán)視攝像頭，這些攝像頭除了可以實(shí)現(xiàn)自動駕駛的“視覺感知識別和定位測距”外，通過應(yīng)用場景和不同算法還可實(shí)現(xiàn)更多功能，小編也會在后期的文章中介紹。

3.1前置攝像頭

對于自動駕駛車輛而言，一般單目、雙目等前置攝像頭都會安裝在前擋風(fēng)玻璃上，用于檢測前方路況，識別人、車、紅綠燈以及障礙物等，廣泛用于前向碰撞預(yù)警FCW（FrontCollision Warning）、行人探測與防撞預(yù)警PCW（PedestrianCollision Warning）、車道保持與危險預(yù)警HMW（VehicleDistance Monitoring Warning）、車道偏離預(yù)警LDW（LaneDeparture Warning）、交通標(biāo)志識別TSR（TrafficSign Recognition）等功能。

圖片來源：經(jīng)緯恒潤官網(wǎng)

3.2后視攝像頭

后視攝像頭一般安裝在后擋風(fēng)玻璃或后尾箱上的攝像頭，用于倒車影像、流媒體后視鏡。

倒車影像大家都比較熟悉了，而流媒體后視鏡就是在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)展，流媒體后視鏡就是通過車輛后置的一枚攝像頭，實(shí)時的拍攝車輛后方的畫面，并將其無損、無延遲的在中央后視鏡顯示屏呈現(xiàn)出來。即以攝像頭的視角，觀察車輛后方的真實(shí)情況。

圖片來源：寶馬官網(wǎng)

側(cè)視攝像頭，是車載攝像頭里面一個細(xì)分用途的攝像頭，主要用于盲點(diǎn)監(jiān)測BSD（Blind-SpotDetection），根據(jù)安裝位置可以實(shí)現(xiàn)前視或后視作用。目前大部分產(chǎn)品通常安裝在汽車兩側(cè)后視鏡下方的位置，未來可能會取代倒后鏡。

圖片來源：寶馬官網(wǎng)

3.3內(nèi)視攝像頭

內(nèi)視攝像頭，安裝在車內(nèi)司機(jī)前方，主要作用為疲勞提醒、車內(nèi)人員監(jiān)控，提高安全駕駛行為等。

四維圖新旗下中寰衛(wèi)星：智能副駕-駕駛員監(jiān)控DMS系統(tǒng)

這里順帶說一句，四維圖新旗下的中寰衛(wèi)星，早已在商用車上落地智能副駕功能，為國內(nèi)十大卡車業(yè)務(wù)提供軟硬件產(chǎn)品，如DMS（(Driver Monitoring System）駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警LDW、行人碰撞預(yù)警PCW、車道保持輔助LKA、前向碰撞預(yù)警FCW等。

另外，四維圖新在乘用車領(lǐng)域也有相應(yīng)的DMS模塊和軟硬件產(chǎn)品，未來會為大家介紹。

在更高級的自動駕駛領(lǐng)域中，四維圖新自有的自動駕駛解決方案可以提供更多產(chǎn)品和服務(wù)。并已在實(shí)車驗(yàn)證中，先后通過北京市自動駕駛路測T3牌照以及合肥市智能網(wǎng)聯(lián)汽車開放道路測試牌照。

3.4環(huán)視攝像頭

環(huán)視攝像頭，使用多個攝像頭的圖像進(jìn)行拼接，為車輛提供360度成像，主要用于低速近距離感知，可以用于倒車影像、全景泊車和輔助自動駕駛等，也可配合其他傳感器一起用于高精度地圖數(shù)據(jù)的采集。

四維圖新：高精度采集車-環(huán)視攝像頭

下面小視頻是四維圖新的自動代客泊車AVP產(chǎn)品，它通過視覺SLAM及激光雷達(dá)定位（包含高精度地圖車位和車道線要素圖層）完成代客泊車和取車的過程：

代客泊車，車主將車輛開至停車場入口處下車，然后手機(jī)APP上選擇“停車”，我們的車輛就自己去地下停車場（或停車樓）空余車位停好車（含有四維圖新高精度停車場地圖數(shù)據(jù)的車輛可以導(dǎo)航至多層樓宇停車位），停車位置信息也會同步至手機(jī)APP查看。

代客取車，當(dāng)你從商場或辦公樓離開時，在手機(jī)APP上選擇“取車”，你的愛車就會自己啟動并行駛到停車場出口，車主上車?yán)^續(xù)駕駛即可。

結(jié)語：

相信通過上述車載攝像頭的介紹，大家也看到了視覺傳感器可以幫助我們行車更加安全、便捷，然而自動駕駛是一個非常龐大的軟硬件一體化系統(tǒng)，那么攝像頭是如何實(shí)現(xiàn)前向碰撞預(yù)警、行人探測與防撞預(yù)警、車道保持與危險預(yù)警、車道偏離預(yù)警、交通標(biāo)志識別等智能副駕的功能呢？帶著這些問題，下期小編繼續(xù)為大家整理視覺傳感器相關(guān)技術(shù)方面的資料，敬請期待吧！

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