ADAS 应用 —— 360 环视系统(AVM)

    随着中国汽车工业的发展,新能源汽车的新兴,汽车功能越来越丰富,人们也开始越来越注重汽车的安全性、方便性及实用性。AVM 作为驾驶员的“空中的眼睛”,通过传感器摄像头获取数据,再利用算法形成车身周围的全景鸟瞰图影像。今天就由我来给大家简单介绍一下 360 环视系统(AVM)的应用。

    首先我们需要先了解一下什么是 AVM?

    AVM 利用多个(一般四个)超大广角鱼眼镜头拍摄图像,经过特殊算法对所拍摄图像进行处理,经过摄像头标定、畸变矫正、透视变换和图像拼接等环节,处理形成车身周围 360° 的鸟瞰图。AVM 的应用能够让驾驶员更直观地看到车身周围环境情况。

图 1. AVM 360 环视系统

图 2. 鱼眼摄像头

 

   

    据统计 2020 年国内自主及合资品牌前装搭载 AVM 新车渗透率高达 14.8%,越来越多的车辆搭载上 AVM 系统,同时还会根据需求用户和消费者的需求加入更多的功能,例 DMS(驾驶员监测)、FCW(前方碰撞预警)、AP(自动泊车)等。

    一般 AVM 系统的鱼眼摄像头,左右两侧视角是安装在车辆的左右两侧后视镜,前视安装至汽车进风口栅格附近,后视车辆车牌上方打开后备箱位置。根据 AVM 系统所使用的摄像头数量及模组的大小,位置和视角可能会有一些调整。


图 3. AVM 摄像头安装位置图

    世平集团的 AVM 应用方案,通过下面的框图,我们可以进一步的了解 ADAS 应用 AVM 系统及其他常搭载的应用组成:

图 4. AVM 系统框图

 

  • FCW 部分:主要利用一路 Camera 进行数据采集(Camera 拍摄角度为 D:50~90°、H:40~50°、V:25~60°),通过解串器,将摄像头通过 LVDS 协议传输的影像数据解串为 MIPI 等信号传输给 CPU 进行数据处理及运算,实时监测车辆前方的物体、路况信息;
  • DMS 部分:主要利用一路 Camera 进行数据采集(Camera 拍摄角度为 D:60~90°、H:50~80°、V:40~50°),通过解串器,将摄像头通过 LVDS 协议传输的影像数据解串为 MIPI 等信号传输给 CPU 进行数据处理及运算,实时监测驾驶员的行为状态信息;
  • AVM 部分:主要利用四路 Camera 进行数据采集(Camera 拍摄角度为 D:>190°、H:>170°、V:>130°),通过解串器,将摄像头通过 LVDS 协议传输的影像数据解串为 MIPI 等信号传输给 CPU 进行数据处理及运算,将获取到车身四个方向的图像利用算法进行畸变矫正、透视变换和图像拼接等处理;
  • CPU 部分:主要负责相关的算法运算,图像音频的处理,视频录像存储处理等;
  • MCU 部分:主要负责汽车通讯系统以及电源管理;
  • CAN 和 PYH 部分:主要用于建立与车身电子的通信链路;
  • Memory 部分:主要用于缓存数据、存储录像数据等;
  • Sensor 部分:主要用于感知汽车的运动状态,当出现异常事件时会启动相对应的紧急录像;

    随着 IC 芯片性能的提升,软件算法的优化,AVM 系统也得以不断的完善,从最开始的分屏显示 360 环视系统转变成有缝拼接 360 环视系统,最后转变成无缝拼接 360 环视系统。

图 5. AVM 分屏、有缝、无缝拼接显示图

 

    汽车 AVM 系统功能的完善与否,与 CPU、Camera 等 IC 的性能密切相关,强大的 IC 性能能够更好的处理图像数据、拥有更快的响应速度、实现更多的功能,让用户有更好更舒适的使用体验。

    在强大的 IC 性能加持下,在 AVM 的基础上做了很多的功能拓展:

  • 利用短距离雷达与 AVM 捕捉到的俯视图和四个方向的影像相结合,对驾驶员视觉盲区的物体进行测距,并将其信息显示于液晶屏上提醒驾驶员注意行车安全;

图 6. 视觉盲区物体检测图

  • 在 AVM 系统的基础上,加入超声波传感器、短程雷达、红外传感器等传感器,能够更好地了解车辆周围情况,感知环境,利用算法探测到的停车位,绘制停车路线,计算方向转动角度及泊车速度,轨迹控制,实现自动泊车。

图 7. 自动泊车


图 8. AVM 系统


    AVM 的应用使得驾驶员坐在车中即可直观地看到车辆所处的位置以及车辆周围的障碍物,从容操控车辆泊车入位或通过复杂路面,有效减少刮蹭、碰撞、陷落等事故的发生。在未来可能还会在其基础上衍生出更多的功能,让用户有更舒适都体验。本期关于 AVM 的简单介绍到这里就要结束了,希望本文内容对你有所帮助,不要忘记点击页面右上角关注哦,我们下期再见~

 

 

附录:参考文献
    【1】EEPW,汽车电子,360° 全景环视和自动泊车系统
    【2】佐思产研,ITS 与智能汽车,ADAS 漫谈之三:360° 全景环视系统简介
    【3】虹软,360° 环视视觉子系统
    【4】博客园,全景影像(360° 环视)系统发展历程

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