當(dāng)現(xiàn)在的汽車已經(jīng)可以在倒車時(shí)對(duì)障礙物發(fā)出報(bào)警，可以給你指引方向，可以自動(dòng)平行泊車時(shí)，你可能會(huì)認(rèn)為機(jī)器視覺系統(tǒng)已經(jīng)完美無暇。但實(shí)際上并不是這樣。 實(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)感覺到空間深度，使機(jī)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(jī)嶄露頭角 根據(jù)ABI Research的研究，目前的汽車傳感器市場(chǎng)已經(jīng)達(dá)到了25億美元的規(guī)模。而根據(jù)Frost&Sullivan、自動(dòng)成像協(xié)會(huì)和Piper Jaffray的數(shù)據(jù)則表明，安全、工業(yè)自動(dòng)化和視頻游戲等領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)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(jì)算距離的，比如可以在司機(jī)倒車的時(shí)候?qū)φ系K物進(jìn)行報(bào)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(shí)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(jī)來計(jì)算距離。手機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)讓數(shù)碼相機(jī)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)，這使之在成本上可以和模擬傳感器相抗衡。 ABI Research公司高級(jí)分析師David Alexander指出：“整個(gè)行業(yè)的人都想用數(shù)碼相機(jī)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?yàn)閿?shù)碼相機(jī)成本如此之低，第二是因?yàn)椴煌乃緳C(jī)助手功能可以使用同樣的相機(jī)甚至是同樣的專用電腦芯片和軟件來計(jì)算距離。” 機(jī)器視覺算法和3D相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能，包括防撞、車道偏離報(bào)警和車道保持（使你返回原車道）、后向障礙物報(bào)警、行人監(jiān)測(cè)、車距監(jiān)測(cè)（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(shí)別和盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)等等。 Alexander指出：“我們已經(jīng)有了2D相機(jī)進(jìn)行車道偏離報(bào)警：能夠探視車的前方，跟定車道線，探視四周并識(shí)別限速標(biāo)志，監(jiān)測(cè)盲點(diǎn)區(qū)域并在有車要超你的車時(shí)進(jìn)行報(bào)警。而新的功能能在撞車發(fā)生之前意識(shí)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(shí)間式同時(shí)計(jì)算出成像芯片上的每個(gè)點(diǎn)，從而感應(yīng)出汽車到每個(gè)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(cuò)，因?yàn)樗皇褂昧艘粋€(gè)相機(jī)，而且是基于CMOS技術(shù)，這對(duì)于保持低成本來說是至關(guān)重要的。再加上使用了飛行時(shí)間式計(jì)算方法，它可以給汽車帶來各種各樣的功能?！? 飛行時(shí)間（Time-of-flight）式計(jì)算方法是指Canesta是指使用了一個(gè)紅外光源來照亮有不可見光的區(qū)域，然后計(jì)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(cè)器的時(shí)間。通過使用CMOS芯片上的硬件裝置，機(jī)器視覺算法可以計(jì)算出該區(qū)域每一個(gè)點(diǎn)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(jì)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(cè)到物體的深度，而不是在中途使用一個(gè)自適應(yīng)式算法?！? SunShield能感應(yīng)到每個(gè)點(diǎn)，真正同步感測(cè)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(fèi)幾毫秒的時(shí)間來適應(yīng)改變的光線環(huán)境。 Alexander還指出：“Canesta的最獨(dú)特之處之一就在于它的Sunshield技術(shù)，這個(gè)技術(shù)解決了使用相機(jī)的一個(gè)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(shí)意識(shí)到了這一點(diǎn)，但是要解決汽車功能上的各個(gè)問題，他們還有很多事情要做。我想，Canesta可能會(huì)在2008年或者2009年推出第一款汽車3D相機(jī)。” Canesta在汽車領(lǐng)域的第一個(gè)產(chǎn)品，可能是新本田中所用的3D相機(jī)，這個(gè)相機(jī)安裝在駕駛座，用來感測(cè)乘客的體形并控制安全氣囊?，F(xiàn)在這個(gè)功能是通過座位上的傳壓墊來實(shí)現(xiàn)的，但使用一個(gè)CMOS相機(jī)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(gè)“防睡眠”警報(bào)——區(qū)分司機(jī)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)探測(cè)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(gè)公司Mobileye則沒有使用3D成像器，而是選擇一個(gè)普通的2D相機(jī)結(jié)合其CMOS硬件加速器芯片來分析并計(jì)算距離。