【導讀】一切始於18年前我開始研究用於後視攝像頭（RVC）的一種首款汽車CMOS圖像傳感器。在當時，配備RVC以幫助駕駛員看到汽車後方是一項偉大創新。二十年後的今天，RVC已成為現代車輛的標配，且更多的攝像頭為高級駕駛輔助係統（ADAS）奠定了基礎。隨著Aptina從當時的美光科技圖像傳感器部門分拆出來
，再到後來被安森美收購，我的職業生涯隨之變化，ADAS係統也經曆了一係列重大變革。

一切始於18年前我開始研究用於後視攝像頭（RVC）的一種首款汽車CMOS圖像傳感器。在當時

，配備RVC以幫助駕駛員看到汽車後方是一項偉大創新。二十年後的今天
，RVC已成為現代車輛的標配，且更多的攝像頭為高級駕駛輔助係統（ADAS）奠定了基礎。隨著Aptina從當時的美光科技圖像傳感器部門分拆出來
，再到後來被安森美收購，我的職業生涯隨之變化

，ADAS係統也經曆了一係列重大變革。

時至今日，更先進的汽車係統在以下情況下會向駕駛員發出警告：探測到近距離物體或視線盲區中的汽車、車道偏離以及在定速巡航模式下保持速度和距離。許多這些熟悉的安全功能都是由汽車圖像傳感器實現的。

duiwogerenlaishuonenggouchengweizhechangjiaotongbiangedeyibufenyeshifeichangyouyidejingli。woyoujihuizaiansenmeituanduigongzuo，nuliweixingyedailaixuduokaichuangxingdefaming
，zhexiefamingrujinyichengweixingyeguifan。liru，womentuichuleshuangzengyixiangsujishuhegaodongtaifanweichengxiang（HDR）

，這些技術現在用於許多傳感器設計中。我可以自豪地說
，大多數ADAS係統使用的是安森美開發的圖像傳感器。

在我的職業生涯中
，圖像傳感技術的發展發生了翻天覆地的變化，我親眼見證了車載圖像傳感器取得的顯著進步。

分辨率

圖像分辨率是衡量圖像質量的重要參數之一。尤其對於車載成像而言，更高的分辨率意味著圖像擁有更銳利的邊緣和更細膩的細節。

試想一下，當視頻圖形陣列（VGA）傳感器剛剛問世時
，它們隻能生成30萬像素（0.3MP
，640Hx480V）的圖像。而我們的AR0820AT則是市場上首款車規級830萬像素（8.3MP，3840Hx2160V）圖像傳感器。這種高分辨率使得單個攝像頭可以支持多種應用（如視覺和感知），並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)更(geng)好(hao)地(di)進(jin)行(xing)物(wu)體(ti)探(tan)測(ce)。隨(sui)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)汽(qi)車(che)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)更(geng)大(da)量(liang)的(de)成(cheng)像(xiang)數(shu)據(ju)來(lai)輔(fu)助(zhu)做(zuo)出(chu)關(guan)乎(hu)安(an)全(quan)的(de)關(guan)鍵(jian)決(jue)策(ce)
，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)預(yu)見(jian)市(shi)場(chang)在(zai)未(wei)來(lai)對(dui)更(geng)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)需(xu)求(qiu)將(jiang)會(hui)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)。

圖1.安森美汽車圖像傳感器發展趨勢

像素尺寸

像素尺寸是選擇傳感器時要考慮的另一個因素，需要與速度、靈敏度、圖tu像xiang質zhi量liang達da到dao完wan美mei平ping衡heng。更geng大da的de像xiang素su具ju有you更geng大da的de麵mian積ji來lai收shou集ji可ke用yong光guang線xian，但dan這zhe並bing不bu意yi味wei著zhe總zong能neng得de到dao更geng好hao的de圖tu像xiang質zhi量liang。一yi個ge擁yong有you較jiao小xiao像xiang素su的de傳chuan感gan器qi在zai覆fu蓋gai相xiang同tong光guang學xue麵mian積ji的de情qing況kuang下xia
，其qi性xing能neng可ke能neng超chao過guo擁yong有you較jiao大da像xiang素su的de傳chuan感gan器qi。

我們的Hyperlux係列就是一個例子

，它展示了在典型汽車環境下，2.1µm像素傳感器如何優於3µm像素傳感器：在低光環境、總信噪比（SNRs）以及HDR等方麵表現出色。隨著我們研發更先進的圖像傳感器
，像素尺寸已從較大的6µm縮小到我們當前的2.1µm超級曝光像素，同時提升了整體性能。

曝光HDR技術

我們是首家發明大小像素技術以生成HDR圖像的公司。通過采用大小像素的方法，專用於單個像素的傳感器區域被分為兩部分：一個較大的光電二極管覆蓋大部分區域
，另一個較小的光電二極管則利用剩餘部分。然而，由於大小像素技術會導致圖像質量下降、暗噪聲增加以及性能降低，尤其是在較高溫度下表現更為明顯，因此我們不再采用這一技術。

圖2. 曝光技術的對比

針zhen對dui這zhe些xie缺que點dian，我wo們men的de解jie決jue方fang案an是shi超chao級ji曝pu光guang技ji術shu
，也ye被bei稱cheng為wei溢yi出chu多duo重zhong曝pu光guang技ji術shu。該gai技ji術shu在zai像xiang素su內nei增zeng加jia了le一yi個ge區qu域yu
，用yong於yu容rong納na大da信xin號hao或huo電dian荷he溢yi出chu的de部bu分fen。這zhe種zhong方fang法fa就jiu像xiang用yong一yi個ge水shui桶tong來lai接jie雨yu水shui，如ru果guo雨yu水shui溢yi出chu了le水shui桶tong，我wo們men有you一yi個ge更geng大da的de盆pen來lai裝zhuang多duo餘yu的de水shui。“桶”內的信號可以非常精準地讀取，因此我們能夠實現出色的低光表現
；而(er)溢(yi)出(chu)的(de)盆(pen)中(zhong)則(ze)容(rong)納(na)了(le)所(suo)有(you)超(chao)出(chu)的(de)部(bu)分(fen)，從(cong)而(er)擴(kuo)展(zhan)了(le)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)，並(bing)具(ju)備(bei)捕(bu)捉(zhuo)明(ming)亮(liang)物(wu)體(ti)和(he)場(chang)景(jing)真(zhen)實(shi)色(se)彩(cai)的(de)能(neng)力(li)。整(zheng)個(ge)像(xiang)素(su)區(qu)域(yu)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)低(di)光(guang)條(tiao)件(jian)
，而(er)在(zai)亮(liang)光(guang)條(tiao)件(jian)下(xia)不(bu)會(hui)飽(bao)和(he)。

因此，超級曝光技術為汽車應用中的HDR場景提供了更好的圖像質量
，包括捕捉閃爍的LED燈光和標誌的所有色彩和細節。

動態範圍

動態範圍是指場景中最亮部分和最暗部分之間的比值。我們的圖像傳感器率先實現了120dB以及隨後140dB高動態範圍（HDR）。我們的Hayabusa係列產品是業內首款麵市的實現120dB HDR並搭載LED頻閃抑製（LFM）功能的傳感器。最近，我們推出了Hyperlux圖像傳感器係列，具備行業領先的150dB HDR LFM性能以及增強的圖像質量。

830萬像素AR0823AT和300萬像素AR0341AT是首批采用Hyperlux技術的產品。憑借卓越的HDR性能
，Hyperlux能夠提供色彩鮮豔、銳利且充滿細節的圖像，由於其極其穩定且不受溫度或光照條件變化影響的特性
，這為更高安全性的設計奠定了基礎。如圖3所示，Hyperlux傳感器在最苛刻環境和極端條件下表現出色。

圖3.Hyperlux與競爭對手傳感器之間的高動態範圍性能對比

汽車攝像頭係統是主動安全中的關鍵組成部分，因為它們是唯一能夠識別道路上不同物體顏色、形狀和大小的感知方式。在整個發展曆程中，安森美團隊始終不渝地努力創新

，在低光環境

、高動態範圍（HDR）、圖像質量和清晰度等方麵樹立新標杆。

這有助於汽車整車廠商（OEM）成功將早期的後視攝像頭（RVC）升級到L2級自動駕駛車輛係統中
，並積極實施L2+和L3級別的駕駛自動化。憑借行業領先的性能與功能
，Hyperlux傳感器有望提高安全指標，助力實現高速自動駕駛

，同時降低係統開發成本。因此，眾多OEM廠商和一級供應商選擇在他們的ADAS攝像頭設計中采用安森美圖像傳感器也就不足為奇了。

通往更安全、更美好的未來之路並未止步於此。讓我們攜手共進，繼續朝著更高的道路安全和駕駛自動化水平邁進。

（本文轉載自：安森美
，本文作者：安森美(onsemi)高級經理Sergey Velichko）

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