Hayabusa圖像傳感器平臺(tái) – 對(duì)話(huà)Radhika Arora

在日語(yǔ)中，Hayabusa的意思是“游隼”，是一種猛禽，有許多明顯的自然優(yōu)勢(shì)。它們的視力超過(guò)了人類(lèi)，在動(dòng)物界中擁有最快的視覺(jué)。人眼記錄靜止圖像的速度約每秒 25 幀，而隼鳥(niǎo)的視覺(jué)識(shí)別速度可以接近每秒 130 幀。像大多數(shù)獵鷹一樣，隼鳥(niǎo)的每只眼睛都有兩個(gè)中央凹，而人眼只有一個(gè)。因此隼鳥(niǎo)具有卓越的超視覺(jué)。除了更好的清晰度和識(shí)別能力之外，這種增強(qiáng)的視力使獵鷹能夠日夜狩獵。據(jù)此，我們把圖像傳感器平臺(tái)命名為它的自然對(duì)應(yīng)物——Hayabusa圖像傳感器平臺(tái)。

我們的團(tuán)隊(duì)想把這種猛禽及其感知能力與開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新傳感器平臺(tái)聯(lián)系起來(lái)。隼鳥(niǎo)不僅是視覺(jué)識(shí)別度最高的動(dòng)物，而且還是地球上在激烈競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展最快的動(dòng)物。Hayabusa 圖像傳感器平臺(tái)包括一系列不同像素的器件，匯集了高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，并在任何環(huán)境中提供最佳性能。

要了解有關(guān)此創(chuàng)新的圖像傳感器平臺(tái)的更多信息，請(qǐng)看看汽車(chē)感知分部產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)高級(jí)總監(jiān)Radhika Arora的見(jiàn)解，他介紹了該平臺(tái)的功能以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的挑戰(zhàn)。

問(wèn)：Hayabusa 圖像傳感器平臺(tái)是什么?

答：Hayabusa 圖像傳感器平臺(tái)是個(gè)產(chǎn)品系列，包括三個(gè)傳感器AR0147AT、AR0233AT和 AR0323AT，像素范圍從 130萬(wàn) 到 310 萬(wàn);三個(gè) 100萬(wàn)像素系統(tǒng)單芯片 (SOC) AS0147AT、AS0148AT和AS0149AT。該平臺(tái)使我們能為客戶(hù)提供可擴(kuò)展的圖像傳感器方案，滿(mǎn)足他們的各種需求。采用同一平臺(tái)的產(chǎn)品的好處是，客戶(hù)可以重用跨平臺(tái)收集的數(shù)據(jù)。這些產(chǎn)品可以共享所有驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)、調(diào)試和注冊(cè)學(xué)習(xí)，因?yàn)橄袼匦阅茉谡麄€(gè)產(chǎn)品平臺(tái)保持相同。

問(wèn)：Hayabusa 圖像傳感器平臺(tái)是否最初用于汽車(chē)細(xì)分領(lǐng)域，在其他應(yīng)用中有用例嗎?

答：Hayabusa 技術(shù)的起源植根于我們高端的電影重力傳感器組合。在過(guò)去的20年中，安森美(onsemi)與ARRI合作開(kāi)發(fā)了高質(zhì)量數(shù)碼相機(jī)，用于好萊塢電影和奧斯卡獲獎(jiǎng)電影。除了在電影攝影中的應(yīng)用外，我們還能夠?qū)ayabusa技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)和工業(yè)相機(jī)，以及許多其他應(yīng)用。此外，我們還看到了將Hayabusa平臺(tái)用作機(jī)器人視覺(jué)傳感器的趨勢(shì)。我們看到在工廠車(chē)間，機(jī)器人的自動(dòng)化程度在不斷提高，而工廠車(chē)間里的照明條件變化很大，證明為機(jī)器人增加這種高動(dòng)態(tài)范圍 (HDR) 能力是有利的。所以Hayabusa 平臺(tái)在乘用車(chē)之外有更廣泛的用例。

問(wèn)：哪些類(lèi)型的系統(tǒng)將使用Hayabusa平臺(tái)?

答：Hayabusa平臺(tái)有多種用途。視覺(jué)肯定是這個(gè)平臺(tái)的一個(gè)重要用途，我們可以在環(huán)視攝像頭、后視攝像頭、攝像監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻錄像機(jī) (DVR) 中使用Hayabusa。此外，我們看到在先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和自動(dòng)駕駛中集成該平臺(tái)的上升勢(shì)頭。我們看到這些產(chǎn)品用于高端和低端應(yīng)用中，證明了平臺(tái)的靈活性。

問(wèn)：在開(kāi)發(fā)階段，出現(xiàn)了哪些類(lèi)型的挑戰(zhàn)?

答：在我們回答開(kāi)發(fā)這個(gè)平臺(tái)所面臨的挑戰(zhàn)之前，我認(rèn)為我們需要了解和考慮客戶(hù)面臨的挑戰(zhàn)。安森美是汽車(chē)行業(yè)的一個(gè)領(lǐng)軍企業(yè)，市場(chǎng)份額超過(guò) 40% ，ADAS 市場(chǎng)份額超過(guò) 70% ，我們面臨三個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

第一個(gè)挑戰(zhàn)是動(dòng)態(tài)范圍。我們記錄的許多風(fēng)景往往超過(guò) 120-240 dB。動(dòng)態(tài)范圍是最大值和最小值之間的比率。我們?nèi)祟?lèi)駕駛員都面臨過(guò)這樣的情況，如出隧道或過(guò)立交橋時(shí)，大量光線(xiàn)照射到我們的臉上使我們突然什么都看不清。這可能導(dǎo)致交通事故和死亡。我們致力在開(kāi)發(fā)這些傳感器時(shí)找到一個(gè)方案，并克服照明中的這些動(dòng)態(tài)變化。挑戰(zhàn)變成了創(chuàng)造一種產(chǎn)品，能夠清楚地識(shí)別高動(dòng)態(tài)范圍條件并識(shí)別汽車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景中的物體。這種在不斷變化的條件下準(zhǔn)確識(shí)別場(chǎng)景的能力，能夠協(xié)助駕駛員做出適當(dāng)?shù)臎Q定。

第二個(gè)挑戰(zhàn)是通過(guò) LED 閃爍抑制 (LFM)功能來(lái)克服照明閃爍。當(dāng)我們看交通信號(hào)燈時(shí)，它們似乎一直在發(fā)光。LED 燈的脈沖速度很快，人眼察覺(jué)不到;但圖像傳感器可以看到并分類(lèi)這些脈沖。假設(shè)圖像傳感器在周期外捕獲到一個(gè)交通信號(hào)。傳感器可能會(huì)錯(cuò)譯交通指示。Hayabusa 平臺(tái)使我們能夠準(zhǔn)確地捕獲 LED 標(biāo)志和信號(hào)。Hayabusa 平臺(tái)與市場(chǎng)上其他平臺(tái)的不同之處在于，它既能捕獲高動(dòng)態(tài)范圍，又能減少 LED 閃爍。

我們面臨的第三個(gè)障礙是在微光情況下檢測(cè)物體的能力。例如，假設(shè)一名駕駛員在夜間駕駛，迎面駛來(lái)另一輛開(kāi)著遠(yuǎn)光燈的車(chē)輛，而與此同時(shí)，一名行人正在過(guò)馬路。在這種情況下，迎面駛來(lái)的車(chē)輛的亮光會(huì)使行人模糊不清。可以想象，在這種情況下，我們?nèi)祟?lèi)駕駛員完全看不到行人。通過(guò)延長(zhǎng)圖像傳感器曝光時(shí)間的能力，并且圖像傳感器對(duì)明亮物體沒(méi)有飽和的風(fēng)險(xiǎn)，我們可以提高微光性能來(lái)捕獲此類(lèi)物體如本例中的行人。如您所見(jiàn)，這是一項(xiàng)重要的安全功能和一個(gè)重要的賣(mài)點(diǎn)。

問(wèn)：您提到了光線(xiàn)有可能影響 Hayabusa 平臺(tái)，您還談到了團(tuán)隊(duì)在這些環(huán)境變化方面需要克服的挑戰(zhàn)。同樣，天氣或溫度等因素會(huì)對(duì)該平臺(tái)的性能產(chǎn)生不利影響嗎?

答：對(duì)于所有圖像傳感器來(lái)說(shuō)都是如此。隨著溫度的升高，會(huì)出現(xiàn)一種稱(chēng)為暗信號(hào)電流的異常現(xiàn)象，而暗信號(hào)的不均勻性衡量系統(tǒng)在微光情況下的表現(xiàn)。溫度每升高 8 度，暗電流就會(huì)增加一倍。因此，您需要從盡可能少的暗電流著手解決問(wèn)題，因?yàn)閭鞲衅鲗⑦@種暗信號(hào)視為更多“噪聲”。這種“噪聲”可能導(dǎo)致圖像傳感器識(shí)別內(nèi)容的誤報(bào)。Hayabusa 平臺(tái)降低了潛在的本底噪聲，提高了其可靠性和準(zhǔn)確性，降低了整體電流，且從像素圖的角度提高了微光識(shí)別的效率。

問(wèn)：采取了哪些安全措施來(lái)防止圖像傳感器出現(xiàn)故障并可能對(duì)乘客和車(chē)輛造成危險(xiǎn)?

答：Hayabusa 平臺(tái)支持汽車(chē)安全完整性等級(jí)B級(jí)(ASIL-B)，產(chǎn)品符合 ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)。我們可以通過(guò)這些傳感器，檢測(cè)對(duì)系統(tǒng)評(píng)估和反應(yīng)至關(guān)重要的故障。車(chē)內(nèi)實(shí)時(shí)安全機(jī)制，允許系統(tǒng)評(píng)估識(shí)別到的每一幀的響應(yīng)，從而為我們的客戶(hù)帶來(lái)更安全的設(shè)計(jì)和可控性。

問(wèn)：是什么讓Hayabusa平臺(tái)成為“首選”產(chǎn)品?

答：Hayabusa不僅擁有市場(chǎng)上同類(lèi)最佳的高動(dòng)態(tài)范圍，而且還具有出色的微光性能。它在單個(gè)產(chǎn)品中同時(shí)具有高動(dòng)態(tài)范圍和抑制閃爍功能，這至關(guān)重要，因?yàn)槠渌a(chǎn)品通常只包含其中一個(gè)功能。Hayabusa 平臺(tái)具有汽車(chē)級(jí)可靠性ACE-Q100 Grade 2 ，以及前述的安全機(jī)制。從可靠性和性能的角度來(lái)看，它優(yōu)于這個(gè)分辨率的任何產(chǎn)品。

安森美在當(dāng)今的生態(tài)系統(tǒng)中具有非常重要的戰(zhàn)略地位。Hayabusa 平臺(tái)是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，含一個(gè)鏡頭、一個(gè)模塊和一個(gè)模塊的接口，需要我們與其他公司合作開(kāi)發(fā)串行器。另一方面是我們能夠使用市場(chǎng)上的其他工藝來(lái)調(diào)整圖像傳感器，以確保它們具有合適的圖像處理能力和最終圖像質(zhì)量。這些項(xiàng)目都是生態(tài)系統(tǒng)的一部分，必須到位并且足夠成熟，客戶(hù)才能將圖像傳感器整合到他們的設(shè)計(jì)中。我們的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于：能建立一個(gè)包含鏡頭、模塊、接口和處理器的成熟生態(tài)系統(tǒng)。安森美在這些關(guān)鍵項(xiàng)目中處于行業(yè)領(lǐng)先地位，有助于客戶(hù)縮短將圖像傳感器整合到其系統(tǒng)中所需的時(shí)間。