當(dāng)現(xiàn)在的汽車已經(jīng)可以在倒車時對障礙物發(fā)出報警，可以給你指引方向，可以自動平行泊車時，你可能會認(rèn)為機器視覺系統(tǒng)已經(jīng)完美無暇。但實際上并不是這樣。 實際上，上面所有的汽車功能使用的只是一小部分視覺系統(tǒng)技術(shù)。更多新型CMOS傳感器芯片在不斷涌現(xiàn)，它們可以直接通過3D點對點感覺到空間深度，使機器視覺系統(tǒng)能察覺目標(biāo)并作出正確反應(yīng)。 汽車3D相機嶄露頭角 根據(jù)ABI Research的研究，目前的汽車傳感器市場已經(jīng)達(dá)到了25億美元的規(guī)模。而根據(jù)Frost&Sullivan、自動成像協(xié)會和Piper Jaffray的數(shù)據(jù)則表明，安全、工業(yè)自動化和視頻游戲等領(lǐng)域的傳感器市場總額也達(dá)到了7.5億美元。 目前的汽車系統(tǒng)都是通過超聲波傳感器來計算距離的，比如可以在司機倒車的時候?qū)φ系K物進(jìn)行報警。目前在開發(fā)中的更為精密且昂貴的傳感器是使用雷達(dá)和激光雷達(dá)來實現(xiàn)這一功能，但是世界上所有公司都在嘗試成本更低的方法——用相機來計算距離。手機領(lǐng)域已經(jīng)讓數(shù)碼相機實現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟，這使之在成本上可以和模擬傳感器相抗衡。 ABI Research公司高級分析師David Alexander指出：“整個行業(yè)的人都想用數(shù)碼相機代替更昂貴的超聲波、激光雷達(dá)和雷達(dá)傳感器，第一是因為數(shù)碼相機成本如此之低，第二是因為不同的司機助手功能可以使用同樣的相機甚至是同樣的專用電腦芯片和軟件來計算距離。” 機器視覺算法和3D相機能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能，包括防撞、車道偏離報警和車道保持（使你返回原車道）、后向障礙物報警、行人監(jiān)測、車距監(jiān)測（讓您的汽車和前面的車保持適當(dāng)?shù)木嚯x）、夜視、自適應(yīng)前燈調(diào)節(jié)、交通/限速標(biāo)志識別和盲點監(jiān)測等等。 Alexander指出：“我們已經(jīng)有了2D相機進(jìn)行車道偏離報警：能夠探視車的前方，跟定車道線，探視四周并識別限速標(biāo)志，監(jiān)測盲點區(qū)域并在有車要超你的車時進(jìn)行報警。而新的功能能在撞車發(fā)生之前意識到撞車事故，估算撞車的可能性，預(yù)先加載剎車并開啟安全氣囊?！? 探秘Canesta的CMOS圖像芯片方案 Canesta公司從1999年成立以來就一直致力于開發(fā)CMOS圖像芯片，經(jīng)過7年的努力該公司終于開發(fā)成功了這種最有前景的技術(shù)。Canesta公司的CMOS圖像芯片能夠在硬件上通過飛行時間式同時計算出成像芯片上的每個點，從而感應(yīng)出汽車到每個物體之間的距離，而不像超聲波傳感器那樣只能感應(yīng)到汽車和最近物體之間的距離。 Alexander表示：“Canesta公司的方案前景一定不錯，因為它只使用了一個相機，而且是基于CMOS技術(shù)，這對于保持低成本來說是至關(guān)重要的。再加上使用了飛行時間式計算方法，它可以給汽車帶來各種各樣的功能?！? 飛行時間（Time-of-flight）式計算方法是指Canesta是指使用了一個紅外光源來照亮有不可見光的區(qū)域，然后計量出光從發(fā)射器（在成像器后面）射到外面的物體并最終返回到CMOS探測器的時間。通過使用CMOS芯片上的硬件裝置，機器視覺算法可以計算出該區(qū)域每一個點和汽車間的距離，從而輕松地給各種物體分門別類——從本質(zhì)上來說，這是準(zhǔn)確的計算，而不僅僅是感應(yīng)。 Canesta公司總裁兼首席執(zhí)行官Jim Spare說：“我們采用的是任何工廠都能做到的標(biāo)準(zhǔn)的0.18微米CMOS制程。另外，我們的SunShield技術(shù)讓我們可以不受光照條件的影響而感測到物體的深度，而不是在中途使用一個自適應(yīng)式算法?！? SunShield能感應(yīng)到每個點，真正同步感測每100微秒前后環(huán)境光之間的差別，而不像自適應(yīng)軟件算法那樣需要花費幾毫秒的時間來適應(yīng)改變的光線環(huán)境。 Alexander還指出：“Canesta的最獨特之處之一就在于它的Sunshield技術(shù)，這個技術(shù)解決了使用相機的一個最大的問題——是否能在不斷變化的光線環(huán)境下給汽車帶來足夠的安全性。我認(rèn)為Canesta確實意識到了這一點，但是要解決汽車功能上的各個問題，他們還有很多事情要做。我想，Canesta可能會在2008年或者2009年推出第一款汽車3D相機?！? Canesta在汽車領(lǐng)域的第一個產(chǎn)品，可能是新本田中所用的3D相機，這個相機安裝在駕駛座，用來感測乘客的體形并控制安全氣囊?，F(xiàn)在這個功能是通過座位上的傳壓墊來實現(xiàn)的，但使用一個CMOS相機可能成本和傳壓墊一樣低，卻可以給汽車帶來許多其它功能，包括可以給出一個“防睡眠”警報——區(qū)分司機的正常眨眼和因睡眠不足而開始閉眼兩種情況之間的區(qū)別。 還有其它公司也在試制能夠點對點探測物體深度的CMOS圖像芯片，其中值得一提的是International Electronics&Engineering S.A。另一個公司Mobileye則沒有使用3D成像器，而是選擇一個普通的2D相機結(jié)合其CMOS硬件加速器芯片來分析并計算距離。