扫除盲区，百万像素高清3D全景行车辅助系统指日可待
发布时间：2013-9-23 14:25
发布者：eechina
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近年来，由于汽车数量急剧上升及道路情况的复杂多变，交通事故一直呈现频发状态，而其中因视线盲区、死角而引发的交通事故也屡屡发生。不久前CCTV就曾报道，今年的暑假期间在江西、浙江等地发生了多起儿童交通事故，起因则是驾驶员在右转弯时看不见处于车辆右前方的儿童，传统汽车的倒车雷达和后视镜根本无法帮助驾驶员全面地观察到车辆右前方的情况，尤其儿童可能进入的1米以下的盲区。 “人们对汽车安全性能的关注越来越多，如何帮助驾驶员完全消除行车过程中的死角和盲区，减少甚至完全避免因此而发生的事故，已经是汽车电子业者的热点研究的项目。” 富士通半导体市场部高级经理王韵在日前于北京举行的2013中国(国际)汽车电子论坛上阐述了自己的观点，“不过，就算目前一些中高端车型中已安装了全景行车辅助系统，实际上其中9大部分是2D成像技术，仍存在较大的局限，只能作为倒车影像使用，无法在行驶中给予驾驶员全面清晰的判断。” 
图1：富士通半导体市场部高级经理王韵在2013中国(国际)汽车电子论坛上演讲。 王韵特别为与会听众详细介绍了富士通半导体领先全球的360°全景3D行车辅助系统OmniView技术如何帮助驾驶员消除盲区，有效应对行车安全这一挑战，并介绍了富士通半导体已经量产和最新一代的3D图形SoC平台方案，引发业界对3D全景成像技术有望加速应用于高级驾驶辅助系统（ADAS）领域的热议。 全球首个 360°全景3D视频成像系统 富士通的OmniView 360°全景行车辅助系统可以称得上是全球首个真正意义上实现3D全景成像的行车辅助技术，它基于富士通在成像领域多年的技术积累，通过精密的软件算法和强大硬件平台配合，实现了360°全角无缝显示车身周围景象，能够帮助驾驶员在视觉上轻松掌握车身外大范围的景象，有效保障行车安全。 
图2: 富士通OmniView 360°全景行车辅助系统支持自由改变视角 王韵介绍说，OmniView系统通过在三维模型上合成安装在车辆上四个甚至六个方向的摄像头捕捉的图像，使驾驶员可以掌握车身外的景象，同时该系统支持自由改变视角，确保驾驶员有适当的角度来观察适合驾驶场景的视野，及时发现车身周围的人和物，包括，从而可尽可能避免因驾驶员视线盲区而造成的交通事故。 
图3：传统的2D成像与富士通3D视频成像技术对比。 传统的2D成像技术由于摄像机图像是在传统系统的二维平面上投射的，只可以显示从上面看的俯视图像，有时很难确定附近的车辆和行人；尤其是人像，由于是俯视的角度，人像呈现成点状以及影子的平面图像(如图3左)，这会让驾驶员很难分辨，增加了行车过程中的危险性。相比之下，富士通OmniView 3D成像技术是将图像投射在一个三维曲面上，利用自由改变视角和所需部分的特写图像更便于识别。通过安装在车身前后左右的多个摄像头以及高清图像处理功能，富士通OmniView系统可以将车身周围的车辆和行人以3D立体的图像展现出来，如图3右，驾驶员通过显示图像可以清晰判断位于车辆左后方的人所在位置。 
图4：富士通独特的“碗状”全景图像拼接技术。 富士通OmniView 360°全景3D视频成像系统使用面朝前后左右的摄像头来捕捉周围图像，通过图像拼接技术合成环境的3D模型，形成如图4中所示“碗状”的全景图像，从任何角度显示车身的周围状况，使驾驶员能够以直观的方式获得车身周围的各种信息，以此来提升驾驶安全性。 王韵还强调，富士通针对行车辅助系统的OS操作界面做了全面、深入的优化，系统启动速度小于3秒， 画面采集和显示的延迟仅为30ms，几乎可以做到显示屏上的图像与车身外实际环境同步。而目前市场上常见的Win CE或Android操作界面启动较慢，无法满足行车安全所需求的实时显示和高速启动，而OmniView系统的OS操作界面更加人性化，更适用于行车安全系统。 整合独特算法的图形SoC平台保持全球领先 区别于其他厂商一些厂商“硬件至上”的理念，富士通特别注重考虑“软硬结合”。王韵在本次中国汽车电子论坛上表示，富士通OmniView 360°全景3D行车辅助系统的硬件SoC平台采用全球最先进的OmniView算法，强调软硬件的最佳结合，实现便于客户开发的系统级方案，“富士通拥有雄厚的图像算法技术的积累，在业界已树立很好的口碑，广泛应用于工业、消费电子、汽车电子等多个领域。基于我们多年的图形处理技术基础而开发的OmniView算法领先于全球同类竞争技术至少1-1.5年。” 据悉，基于OmniView先进算法的3D环视图形SoC平台MB86RXX系列凭借着优秀的性能以及独有的3D显示特性已得到市场的高度认可，被逐步在一些车厂的中高端车型中得到商用部署。MB86RXX系列平台目前主要包括MB86R11/MB86R12（代号Emerald）及最新推出的MB86R24(代号Triton)三种型号，产品定位针对三个不同层次：MB86R11支持目前已普及的30万模拟摄像头输入，而MB86R12的支持能力提升至4路百万数字像素摄像头视频输入，从图5我们可以看到，基于MB86R12平台开发的OmniView系统在显示输出上较比第一代产品有大幅的提升，MB86R12平台图像显示更加清晰、真实。 
图5：富士通半导体3D图形SoC MB86R11和MB86R12平台成像对比。 
图6：基于MB86R12的百万像素摄像头全景3D行车辅助演示系统框图。 而2013年上半年最新推出的新一代SoC平台MB86R24则不仅可以支持最高6路百万像素数字摄像头，更具备独特的渐进物体检测 (AOD，Approaching Object Detection) 功能。 MB86R24集成了两颗ARM Cortex-A9 CPU核心及一颗PowerVR SGX 543图形处理内核，与前一代产品相比，MB86R24的CPU性能提高至2倍，GPU的性能提高到5倍；同时MB86R24配备6路高清视频输入端口和3路显示输出端口，能够提供更清晰的图像，帮助驾驶员从任何角度查看汽车的周围环境，从而适用于更广泛的场景。相比MB86R12增加的2路视频输入可满足校车、商务车等车身较长的车型(除前后左右4个摄像头外，可在左右车身两侧各增加一个摄像头，以此来保证驾驶员清晰的观察整个车身周围的状况)。 
图7：富士通最新的3D环视图形SoC MB86R24的系统架构图。 
图8: MB86R24可支持富士通全球独有的渐进物体检测（AOD）功能。 如前所述，MB86R24还支持渐进物体检测 (AOD)功能，这项功能通过前置摄像头可检测车辆附近的人、自行车和其它物体，并向驾驶员发出提醒。AOD接近物体算法由富士通半导体与富士通实验室联合开发，作为360°全景3D视频成像系统的独有功能，世界领先。 开发简单 多层次方案灵活客户不同需求 “富士通希望能够联合产业链上的各类合作伙伴，包括Design House，为客户提供完善的技术支持，将这套全球领先的360度3D全景行车辅助系统推广至更多的汽车上，为安全驾驶提供更先进的技术保障，！”王韵在论坛上表示。 他指出，得益于全球领先的、完善的算法支持和硬件开发套件，采用富士通OmniView 360°全景行车辅助系统平台时，开发者可以大幅减少软硬件开发工作，大幅缩短开发周期，，，这也有利于该系统在汽车后装市场的推广。 
图9: 富士通OmniView系统硬件参考板和软件组成示意图。 “从支持30万像素模拟的MB86R11到4通道百万像素高清数字摄像头的MB86R12，再到可加选渐进物体检测AOD算法最新的6通道百万像素高清数字摄像头MB86R24B，富士通提供了不同层次的硬件平台方案选择，客户可根据自己的需求灵活选择。”王韵介绍道，“在软件包的选用上，我们同样为客户提供了灵活的组合方案，并提供强有力的技术支持。” |
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