攝像頭傳感器的作用

　　【太平洋汽車】汽車攝像頭傳感器的作用是監(jiān)測，為駕駛員提供周圍環(huán)境信息，也幫助實現(xiàn)包括自適應巡航、車道線偏離預警、行人車輛碰撞預警等在內的輔助駕駛功能。

　　相機傳感器是光敏檢測器，可將入射光子轉換為可由數(shù)字設備讀取的電信號。大多數(shù)相機使用 2D 陣列檢測器，為給定應用選擇正確的傳感器類型通常需要在成本、所需的最終圖像分辨率和必要的讀出速度之間進行權衡。

　　最常見的相機傳感器類型是電荷耦合器件 （CCD） 或互補金屬氧化物半導體 （CMOS） 圖像傳感器。這是兩種不同的傳感器技術，根據(jù)最終設備的可能運行條件，它們具有不同的優(yōu)勢和劣勢。

　　從歷史上看，CCD 傳感器一直是高分辨率和弱光應用的首選傳感器。CCD 傳感器是一個像素陣列，由在受到光子撞擊時會產(chǎn)生電子的材料制成。一系列電極收集并讀出產(chǎn)生的電荷，通常通過單個放大器。通過將電荷轉移到其他像素上來讀取每個像素。由于放大級的設計，CCD 通常具有非常低的噪聲讀數(shù)。CCD 可以設計為在該檢測范圍的大部分范圍內具有出色的動態(tài)范圍和良好的線性度，這可以簡化許多測量。由于每個像素都需要單獨讀取，因此對于使用這種架構創(chuàng)建特別大的陣列檢測器來說，讀取時間可能會出現(xiàn)問題。

　　然而，近年來，CMOS 技術取得了許多進步，特別是對于小尺寸、輕量級的“片上相機”應用，CMOS 傳感器現(xiàn)在已成為最廣泛采用的技術。制造方面的改進有助于降低噪聲水平，雖然很少有 CMOS 傳感器擁有與 CCD 傳感器相同的動態(tài)范圍，但 CMOS 傳感器的功率效率和成本效益通?？梢詮浹a這一點。

　　機器視覺機器視覺是一個快速增長的領域，2021 年價值 32.3 億美元，預計同比增長 7.7%。機器視覺涉及視覺信息的捕獲，可能使用相機傳感器，以及圖像識別的使用，因此計算機可以將這些視覺信息“解釋”為有用的數(shù)據(jù)。

　　機器視覺的成功和快速發(fā)展是因為它在一系列應用中的實用性，包括工業(yè)自動化、自動駕駛汽車和機器人的創(chuàng)建，以及更普遍的“智能”系統(tǒng)，其中設備可以響應環(huán)境中的外部刺激。開發(fā)機器視覺系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)之

　　一是創(chuàng)建視覺捕獲系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以提供足夠高質量的圖像，使自動圖像識別算法能夠以高精度有意義地解釋數(shù)據(jù)。許多機器視覺應用程序也適用于不一定連接到有線網(wǎng)絡或電源的自動駕駛汽車或機器人，因此任何圖像處理都需要足夠輕巧，以便可以在足夠短的時間內執(zhí)行機器以具有有意義的響應，無需巨大的能量或計算需求。

　　CMOS 相機傳感器CMOS 傳感器已成為促進許多機器視覺應用發(fā)展的關鍵技術之一。許多自動化任務需要 3D 對象識別，而不僅僅是 2D，因此通常必須使用多個攝像頭傳感器來提供不同的視點來識別所看到的完整 3D。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）