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(duì)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(duì)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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而將其儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里。

模擬攝像頭只能將捕捉到的視頻信號(hào)，經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號(hào)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(gè)例子來，我們使用的固定電話就屬于模擬信號(hào)，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(hào)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(hào)是在一定的時(shí)間范圍內(nèi)可以有無限多個(gè)不同的取值。而數(shù)字視頻信號(hào)是在模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上經(jīng)過采樣、量化和編碼而形成的。模擬信號(hào)容易產(chǎn)生信號(hào)噪音和干擾，已逐步被數(shù)字信號(hào)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：?jiǎn)文繑z像頭、雙目攝像頭、三目攝像頭，這些攝像頭均可以用于自動(dòng)駕駛的“視覺感知識(shí)別和定位測(cè)距”，小編會(huì)在以后的文章中介紹相關(guān)知識(shí)，本期先簡(jiǎn)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(dòng)駕駛視覺感知方面，主要用于識(shí)別紅綠燈、車道線以及各類障礙物等。

單目攝像頭在定位測(cè)距方面，它由于只有一個(gè)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(duì)應(yīng)關(guān)系，再通過樣本庫所識(shí)別出的對(duì)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(shí)別方面，它包含單目攝像頭全部識(shí)別功能。在定位測(cè)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(duì)后才能定位測(cè)距。它通過視差的三角測(cè)距原理，計(jì)算左右“兩眼”獲取的兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，可實(shí)時(shí)還原視覺場(chǎng)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(cè)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(shí)別方面，它包含單、雙目攝像頭識(shí)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(cè)距方面感知范圍更大，也更為準(zhǔn)確。但同時(shí)標(biāo)定三個(gè)攝像頭，需要投入的算力工作量更為巨大，當(dāng)然成本也會(huì)更高。

圖片來源：采埃孚

一句話概括：?jiǎn)文繑z像頭成本低，相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)視覺感知識(shí)別和定位精度要求不高的測(cè)距功能，廣泛應(yīng)用于已上市的L2級(jí)別的高級(jí)輔助自動(dòng)駕駛；L3-L4級(jí)別需要用到比單目攝像頭更高精度測(cè)距定位功能及視覺感知識(shí)別能力的雙目攝像頭來保障，因此使用雙目攝像頭將成為L(zhǎng)3-L4級(jí)別自動(dòng)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(dòng)駕駛的“視覺感知識(shí)別和定位測(cè)距”外，通過應(yīng)用場(chǎng)景和不同算法還可實(shí)現(xiàn)更多功能，小編也會(huì)在后期的文章中介紹。

3.1前置攝像頭

對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛而言，一般單目、雙目等前置攝像頭都會(huì)安裝在前擋風(fēng)玻璃上，用于檢測(cè)前方路況，識(shí)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(cè)與防撞預(yù)警PCW（PedestrianCollision Warning）、車道保持與危險(xiǎn)預(yù)警HMW（VehicleDistance Monitoring Warning）、車道偏離預(yù)警LDW（LaneDeparture Warning）、交通標(biāo)志識(shí)別TSR（TrafficSign Recognition）等功能。

圖片來源：經(jīng)緯恒潤(rùn)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(shí)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(gè)細(xì)分用途的攝像頭，主要用于盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)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(huì)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(huì)為大家介紹。

在更高級(jí)的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中，四維圖新自有的自動(dòng)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(dòng)駕駛路測(cè)T3牌照以及合肥市智能網(wǎng)聯(lián)汽車開放道路測(cè)試牌照。

3.4環(huán)視攝像頭

環(huán)視攝像頭，使用多個(gè)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(dòng)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(dòng)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(chǎng)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(chǎng)（或停車樓）空余車位停好車（含有四維圖新高精度停車場(chǎng)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(huì)同步至手機(jī)APP查看。

代客取車，當(dāng)你從商場(chǎng)或辦公樓離開時(shí)，在手機(jī)APP上選擇“取車”，你的愛車就會(huì)自己?jiǎn)?dòng)并行駛到停車場(chǎng)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(dòng)駕駛是一個(gè)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(cè)與防撞預(yù)警、車道保持與危險(xiǎn)預(yù)警、車道偏離預(yù)警、交通標(biāo)志識(shí)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(qǐng)期待吧！

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