汽车自动驾驶摄像头分类

2023年11月工信部等四部委发布《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》，随即12月广汽埃安已率先申报L3自动驾驶，整体行业已经正式开始从L2级提升至L3级。自动驾驶目前的方案从高清地图转向轻地图方案，更依赖视觉系统，单车搭载的车载摄像头数量将从3~8颗增至8~13颗。从埃安申报的昊铂HT来看搭载了6R（6个毫米波雷达）、13V（13个高清摄像头）、3L（3个激光雷达）的自动驾驶硬件，同样比亚迪最新的仰望U8搭载包括3个激光雷达、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、13个高清摄像头。

ADiGO PILOT 5.0 智能驾驶系统

1. 后视摄像头 x 1
2. 红外摄像头 x 1
3. 车内后视摄像头 x 1
4. 前视窄角摄像头 x 1
5. 前视广角摄像头 x 1
6. 鱼眼环视摄像头 x 4
7. 斜视宽角摄像头 x 4

汽车摄像头可以根据安装位置和用途进行分类，主要分为以下几类：

焦距与对角线视角示意图

1、前视摄像头：这类摄像头安装在车辆的前方，主要用于拍摄车辆前方的路况和环境，如道路标识、行人、车辆等。前视摄像头还可以用于辅助自动驾驶系统，例如识别红绿灯和交通标志等。

前置摄像头是自动驾驶最为核心的一个摄像头，目前有三种类型：

• 单目摄像头：通过摄像头拍摄的平面图像来感知和判断周边环境，目前应用于自动驾驶的路况判断，多以单目摄像头方案为主。也就是业界鼻祖Mobileye的看家本领。但单目摄像头有一个问题是，在测距的范围和距离方面，有一个不可调和的矛盾，即摄像头的视角越宽，所能探测到精准距离的长度越短，视角越窄，探测到的距离越长。
• 双目摄像头：双目相机模仿人眼的功能，通过左右两个相机从不同角度同时对被测物体成像，并基于视差原理计算图像对应点的位置偏差，从而获得被测物体的距离信息。双目的方案，两个镜头理论上要一模一样，因为一旦存在差异，会使得测量的准确性大打折扣。业内也会称之为立体摄像头。
• 三目摄像头：通过三个不同焦距的摄像头，广角，中程，远程，覆盖不同范围的场景，可以解决摄像头无法切换焦距的问题，相比于单目摄像头和双目摄像头，拥有更好的视野广度和精度。但是不同摄像头到同一场景的不同数据，需要在后台进行融合，某种意义上而言，就是数据处理结果的PK，谁更准确就采纳谁。但由于硬件的差异性本身存在，导致后台目前对于这种误差并没有合理的规则和解决方案去进行优胜劣汰的处理。所以说多目也不见得好，还是眼看硬件和算法。

特斯拉选择的是三目摄像头，由3个组成：前视宽视野、主视野、窄视野摄像头。

1. 宽视野：大角度鱼眼镜头能够拍摄到交通信号灯、行驶路径上的障碍物和距离较近的物体，非常适用于城市街道、低速缓行的交通场景。最大监测距离 60 米。
2. 主视野：覆盖大部分交通场景，最大监测距离 150 米。
3. 窄视野：能够清晰地拍摄到远距离物体，适用于高速行驶的交通场景。最大监测距离250米。

特斯拉三目摄像头

三目摄像头功能示意图

2、环视摄像头：也叫鱼眼相机，这类摄像头安装在车辆的四周，主要用于拍摄车辆周围的环境，如车道标识、路边障碍物、行人等。环视摄像头可以提供全方位的视野，辅助自动驾驶系统进行更加全面的环境感知。

3、后视摄像头：这类摄像头安装在车辆的后方，主要用于拍摄车辆后方的路况和环境，如后方车辆、道路标识等。后视摄像头还可以用于倒车影像系统，帮助驾驶员更加清晰地了解车辆后方的环境。

4、侧视摄像头：这类摄像头安装在车辆的侧面，主要用于拍摄车辆侧方的路况和环境，如侧方车辆、道路标识等。侧视摄像头可以提供更加广阔的视野，辅助自动驾驶系统进行更加全面的环境感知。

侧前视

侧后视

5、内置摄像头：这类摄像头安装在车内，主要用于拍摄驾驶员的面部特征，如驾驶员的视线、头部动作等。内置摄像头可以用于驾驶员监控系统，例如检测驾驶员的疲劳状态或者注意力分散等情况，提高行车安全性。目前高级别的汽车还有后排摄像头，比如高合63万售价的HiPhi Z就配备了，可用于监视儿童、宠物或其他乘客的行为，以及在需要时提供证据支持。

摄像头按传感器分类：

1、CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）摄像头是一种传统的图像传感器，通过在每个像素上放置光敏元件来捕捉光线，并且按帧率进行连续采集图像。CMOS传感器将光信号转换为电信号，并将其存储在像素中。与传统CCD（Charge-Coupled Device）传感器相比，CMOS传感器具有低功耗、高集成度、低成本等优点，广泛应用于手机、相机、安防监控等领域。

保隆科技的DVS产品特点

2、DVS（Dynamic Vision Sensor）摄像头是一种事件驱动型摄像头，模仿生物视觉系统，只在感知场景中的变化时才产生输出。它基于每个像素的变化而不是基于帧之间的变化。DVS由具有独立运算能力的像素点依据外界光强的变化输出图像信息，从而解决了传统摄像头因曝光和帧率的限制而造成的信息输出的不连贯、后端图像处理数据量过大的技术难题，同时不受传统的成像参数(曝光时间、白平衡等)影响，在特殊场景如隧道出入瞬间，传感器不受光照剧烈变化影响，可以做到场景及运动物体全部清晰。

3、DMS（Driver Monitoring System）驾驶员监控系统是一种用于监测驾驶员状态的技术。DMS摄像头通常采用基于红外光的面部识别和眼球跟踪技术，通过捕捉驾驶员面部信息并经过算法分析，可以判断驾驶员是否处于疲劳、分心或危险行为状态。如果检测到不安全状态，系统会通过闪烁红光、方向盘震动等方式提醒驾驶员。DMS系统的应用有助于提高驾驶安全性，减少交通事故的发生。

这些摄像头之间的主要区别在于其工作原理和应用。DVS摄像头是事件驱动型的，对于动态快速变化的场景有优势，而CMOS摄像头是逐帧采集图像，适用于一般的图像捕捉和视频录制。DMS摄像头则适用于需要高度控制光的应用，比如投影和光学测量。