360度全景影像泊车系统完全解析

慕尼黑上海电子展明天就要开幕了！本次上海慕尼黑电子展协同生产设备展，即将于3月14-16日为期三天，在上海新国际博览中心举行。本届上海电子展以“智领未来世界”为主题，以物联网、工业及汽车应用领域作为本次展会三大主线。同期包括汽车电子、电动车、嵌入式、医疗等主题的论坛活动同样也会很精彩，值得大家共同期待！身在上海的发烧友们不妨亲身莅临展会体验一番！

在去年上海展会上，汽车电子以仅次于工业电子领域关注度排名第二，而伴随着汽车电子的逐渐回暖，今年的电子展汽车电子将会同样是最精彩的领域之一。国内外众多汽车整车及配件、部件汽车方案厂商如凌力尔特、罗姆、博世、安森美、比亚迪等将会在展会推出自家汽车电子领域最新产品及技术方案。据悉，安森美半导体也会在展会上重点展出汽车自适应前大灯系统像素灯与汽车全景泊车系统。下面小编就有针对性说说安森美半导体，在汽车全景环视系统布局都有哪些最新的研究成果。

模块化汽车参考系统MARS

可即用、可扩展的MARS适用于全系列汽车成像应用

本月初，安森美半导体推出了针对全系列汽车成像应用MARS平台。据悉，MARS 能够适用于ADAS、自动驾驶和车舱内摄像机等全系列汽车成像应用，外形紧凑。该平台包含一个完整的生态系统支持，能为系统和软件开发人员提供可即用的方案，令设计周期更短、工程成本降低，并提供可扩展性使实验室的概念可在真实条件下随车测试。

MARS 平台使用户能以不同的镜头、图像传感器、图像信号处理器（ISP）和通信选择配置摄像机，用于快速原型和试验。该系统非常灵活，可用于全系列的汽车摄像机应用，包括先进驾驶辅助系统（ADAS）、环视和后视系统、车舱内摄像机（用于手势识别、驾驶员眼睛监控或光照水平检测）和自动驾驶。

MARS 能使设计周期更短、工程成本降低，并为汽车设计成像系统，提供独特的混合搭配方案。MARS 系统提供许多不同的主板，设计人员可以采用安森美半导体宽广的图像传感器和协处理器阵容，及一系列精选的第三方供应合作伙伴的各种汽车通信协议。

该易于适配的模块化方案意味着不再需进行耗时的活动，如创建定制板（每板能含一个不同的传感器选项）、测试高速接口标准，或编写驱动器代码。MARS由一个完整的生态系统支持，包括软件开发工具、原理图、光绘檔、物料单（BOM）等等。

同时，MARS 支持常用的通信标准（如GMSL、FPD链路、LVDS、MIPI、以太网），可直接与现有的车辆电子控制单元（ECU）接口。

MARS 参考设计主要为摄像头方案，包括镜头、传感器、协处理器和接口等4部分，客户可根据应用需求，灵活选用不同的传感器和协处理器，直接嵌入其摄像头系统中，从而大大优化实际开发及测试的时间，加快原型开发。

MARS 可直接嵌入客户的摄像头系统

全景泊车的360度环视系统

安森美半导体除了推出模块化MARS 系统以外，还为汽车视觉360度全景泊车增加了两名新成员：具有百万级像素、高动态范围图像传感器AR0140AT、图像协处理器AP0101AT/AP0200，为汽车全景成像提供清晰的图像和视频。

目前，安森美半导体主要提供CMOS有源像素传感器，用于数码摄影、大区域及超高速传感器、机器视觉、条形码成像及医疗成像。

安森美主要CMOS图像传感器：

安森美主要CMOS图像传感器，包括最新的AR014xAT、AR023xAT及针对模拟摄像机提供的ASX340AT/342AT/ 350AT、ASX344AT。同时，安森美半导体开发的多芯片方案，将图像传感器结合ISP封装在单个iBGA。譬如：AR014xAT传感器与ISP AP010xAT封装，显著节省占板空间，并且具备系统单芯片（SOC） 特性和HDR、 STE 及叠加（Overlay）等丰富的特性和功能。

安森美主要图像协处理器：

（安森美主要提供AP0101AT/AP0201AT/AP0202AT）

安森美半导体提供的图像协处理器用于总体方案，能够提供符合汽车安全完整性等级（ASIL）A级和B级的功能安全特性。比如：AP020x系列可与现有的图像传感器如100万像素AR0140AT、 AR0132AT 和 AR0136AT及新的200万像素1080p传感器AR0230AT结合协调使用。

全景泊车系统起初阶段，主要是以模拟摄像头为主，性价比高。车厂很多汽车方案中很多都会用到ASX340AT，也可使用相类似的MT9V127。此外，还可采用AR0140AT搭配可输出模拟信号的AP0100AT。用于全景泊车的高清数字摄像头主要有LVDS和以太网两种传输方式。对于LVDS，可采用AR0140AT、AR0132AT结合AP0101AT。对于以太网的传输方式，可采用AR0140AT、AR0132AT配合支持以太网输出的AP0201AT。

安森美半导体提供全系列的汽车电子方案技术支持，为客户提供高性能器件。在汽车环绕视摄像头综合方案上，主要提供如图像传感器、图像信号处理器、EEPROM、电源系列（保护电路、电源保护、电源开关、系统电源等）、显示方面ESD/EMI保护元件。

前视及倒车视觉摄像机方案

倒车汽车视觉：

倒车应用方面，安森美半导体针对模拟摄像机提供ASX340AT/342AT/ 350AT、ASX344AT和结合ISP使用的百万像素传感器AR0140AT。ASX340AT是当前标清市场的一个主流方案，1/4英寸光学格式，VGA分辨率（640 x 480），集成图像流处理器（IFP）、视频编码器、微控制器，提供复杂的处理如色彩恢复和校正、锐化、灰度、镜头阴影校正、自动白平衡和自动曝光，灵活且功耗低，无需额外的处理芯片就能设计汽车后视影像系统。

ASX342AT/ 350AT则定位为高性价比，ASX344AT带有鱼眼矫正功能。AR0140结合ISP AP0100AT可用于模拟方案，结合AP0102AT可支持RGB888的输出，而针对高清数字的LVDS，可采用AR0140AT结合AP0101AT或AP0102AT。AR0140采用DR-PIX技术，适用于微光和高动态范围场景。ISP AP0100AT、AP0101AT和AP0102AT分别支持100万、120万和200万像素。

安森美ASX344/340/350AT倒车影像系统级Soc：

ASX344/340/350AT 是用于倒车影像的系统级芯片（SoC），在单芯片上集成图像信号处理器，增强的像素性能提供微光条件下的更高能见度，支持高达4层的图像叠加以向显示系统提供更多的倒车信息，支持数字缩放和平移，并附加光学中心点矫正功能，这可为客户提供相机组装生产后镜头中心点矫正功能，从而节省成本。

这三款图像传感器都完全通过AEC-Q100认证，并具备-40°C 至105°C的宽工作温度范围，它们的不同之处在于：ASX344AT还集成鱼眼畸变校正功能和提供UART控制接口，定位为“高性能”的方案；ASX350AT的光学格式为1/5英寸，不同于ASX344/340AT的1/4英寸，定位为“高性价比”的方案；而ASX340AT定位为“主流”方案。设计人员可根据目标客户的具体需求选择有针对性的方案。

ASX344/340/350AT 具体规格

ASX344/340/350AT配置选择

ASX344AT的鱼眼畸变校正功能提供180o更广的场景覆盖，传感器动态范围体现出良好的w/DR-Pix 像素技术，无论在白天还是夜间都较未经鱼眼校正的镜头更具安全优势。如图1所示，未经鱼眼校正的镜头没有捕捉到小黄人的图像信息，而经鱼眼校正后，驾驶员可从显示器看到车后的两个小黄人，从而避免倒车时的安全隐患。

ASX344AT鱼眼畸变校正示例（左：白天；右：夜间）

ASX34xAT系列在白天（典型情况为100-200 lux明亮的光）和夜晚（典型情况为汽车倒车摄像头在夜晚约10 lux使用刹车灯和倒车灯）都较同类竞争器件提供更好的色彩饱和度和对比度，如图2红圈所示，在白天180 lux的光照条件下，竞争器件采集到的图像过度锐化，且色彩边界有灰斑；在夜晚微光9.5 lux的光照条件下，竞争器件采集到的图像过度锐化，且有更多的噪声。

ASX34x与竞争器件的成像比较

前视摄像机方案：

定义下一代汽车场景的先进百万像素级MT9M024

同样的，安森美半导体针对前视摄像头方案，主要提供MT9V024用于VGA，AR0132/AR0136用于720p影像，以及AR0231用于1080p影像。

MT9V024是1/3英寸全局快门CMOS传感器，提供出色的HDR性能，增强的近红外（NIR）性能提供微光下卓越的成像品质。AR0132和AR0136是百万像素CMOS传感器，同样提供出色的HDR和微光性能。AR0231是230万像素CMOS传感器，3.0微米背照式（BSI）像素和DR-Pix技术提供高灵敏度和低暗电流，HDR达120dB，可消除高频LED闪烁，支持ASIL-B。