百萬像素高清3D全景行車輔助系統(tǒng)指日可待

近年來，由于汽車數(shù)量急劇上升及道路情況的復(fù)雜多變，交通事故一直呈現(xiàn)頻發(fā)狀態(tài)，而其中因視線盲區(qū)、死角而引發(fā)的交通事故也屢屢發(fā)生。不久前CCTV就曾報(bào)道，今年的暑假期間在江西、浙江等地發(fā)生了多起兒童交通事故，起因則是駕駛員在右轉(zhuǎn)彎時(shí)看不見處于車輛右前方的兒童，傳統(tǒng)汽車的倒車?yán)走_(dá)和后視鏡根本無法幫助駕駛員全面地觀察到車輛右前方的情況，尤其兒童可能進(jìn)入的1米以下的盲區(qū)。

“人們對汽車安全性能的關(guān)注越來越多，如何幫助駕駛員完全消除行車過程中的死角和盲區(qū)，減少甚至完全避免因此而發(fā)生的事故，已經(jīng)是汽車電子業(yè)者的熱點(diǎn)研究的項(xiàng)目。” 富士通半導(dǎo)體市場部高級經(jīng)理王韻在日前于北京舉行的2013中國(國際)汽車電子論壇上闡述了自己的觀點(diǎn)，“不過，就算目前一些中高端車型中已安裝了全景行車輔助系統(tǒng)，實(shí)際上其中9大部分是2D成像技術(shù)，仍存在較大的局限，只能作為倒車影像使用，無法在行駛中給予駕駛員全面清晰的判斷。”

圖1：富士通半導(dǎo)體市場部高級經(jīng)理王韻在2013中國(國際)汽車電子論壇上演講。

王韻特別為與會聽眾詳細(xì)介紹了富士通半導(dǎo)體領(lǐng)先全球的360°全景3D行車輔助系統(tǒng)OmniView技術(shù)如何幫助駕駛員消除盲區(qū)，有效應(yīng)對行車安全這一挑戰(zhàn)，并介紹了富士通半導(dǎo)體已經(jīng)量產(chǎn)和最新一代的3D圖形SoC平臺方案，引發(fā)業(yè)界對3D全景成像技術(shù)有望加速應(yīng)用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域的熱議。

全球首個(gè) 360°全景3D視頻成像系統(tǒng)

富士通的OmniView 360°全景行車輔助系統(tǒng)可以稱得上是全球首個(gè)真正意義上實(shí)現(xiàn)3D全景成像的行車輔助技術(shù)，它基于富士通在成像領(lǐng)域多年的技術(shù)積累，通過精密的軟件算法和強(qiáng)大硬件平臺配合，實(shí)現(xiàn)了360°全角無縫顯示車身周圍景象，能夠幫助駕駛員在視覺上輕松掌握車身外大范圍的景象，有效保障行車安全。

圖2: 富士通OmniView 360°全景行車輔助系統(tǒng)支持自由改變視角

王韻介紹說，OmniView系統(tǒng)通過在三維模型上合成安裝在車輛上四個(gè)甚至六個(gè)方向的攝像頭捕捉的圖像，使駕駛員可以掌握車身外的景象，同時(shí)該系統(tǒng)支持自由改變視角，確保駕駛員有適當(dāng)?shù)慕嵌葋碛^察適合駕駛場景的視野，及時(shí)發(fā)現(xiàn)車身周圍的人和物，包括，從而可盡可能避免因駕駛員視線盲區(qū)而造成的交通事故。

圖3：傳統(tǒng)的2D成像與富士通3D視頻成像技術(shù)對比。

傳統(tǒng)的2D成像技術(shù)由于攝像機(jī)圖像是在傳統(tǒng)系統(tǒng)的二維平面上投射的，只可以顯示從上面看的俯視圖像，有時(shí)很難確定附近的車輛和行人;尤其是人像，由于是俯視的角度，人像呈現(xiàn)成點(diǎn)狀以及影子的平面圖像(如圖3左)，這會讓駕駛員很難分辨，增加了行車過程中的危險(xiǎn)性。相比之下，富士通OmniView 3D成像技術(shù)是將圖像投射在一個(gè)三維曲面上，利用自由改變視角和所需部分的特寫圖像更便于識別。通過安裝在車身前后左右的多個(gè)攝像頭以及高清圖像處理功能，富士通OmniView系統(tǒng)可以將車身周圍的車輛和行人以3D立體的圖像展現(xiàn)出來，如圖3右，駕駛員通過顯示圖像可以清晰判斷位于車輛左后方的人所在位置。

圖4：富士通獨(dú)特的“碗狀”全景圖像拼接技術(shù)。

富士通OmniView 360°全景3D視頻成像系統(tǒng)使用面朝前后左右的攝像頭來捕捉周圍圖像，通過圖像拼接技術(shù)合成環(huán)境的3D模型，形成如圖4中所示“碗狀”的全景圖像，從任何角度顯示車身的周圍狀況，使駕駛員能夠以直觀的方式獲得車身周圍的各種信息，以此來提升駕駛安全性。

王韻還強(qiáng)調(diào)，富士通針對行車輔助系統(tǒng)的OS操作界面做了全面、深入的優(yōu)化，系統(tǒng)啟動速度小于3秒， 畫面采集和顯示的延遲僅為30ms，幾乎可以做到顯示屏上的圖像與車身外實(shí)際環(huán)境同步。而目前市場上常見的Win CE或Android操作界面啟動較慢，無法滿足行車安全所需求的實(shí)時(shí)顯示和高速啟動，而OmniView系統(tǒng)的OS操作界面更加人性化，更適用于行車安全系統(tǒng)。

整合獨(dú)特算法的圖形SoC平臺保持全球領(lǐng)先

區(qū)別于其他廠商一些廠商“硬件至上”的理念，富士通特別注重考慮“軟硬結(jié)合”。王韻在本次中國汽車電子論壇上表示，富士通OmniView 360°全景3D行車輔助系統(tǒng)的硬件SoC平臺采用全球最先進(jìn)的OmniView算法，強(qiáng)調(diào)軟硬件的最佳結(jié)合，實(shí)現(xiàn)便于客戶開發(fā)的系統(tǒng)級方案，“富士通擁有雄厚的圖像算法技術(shù)的積累，在業(yè)界已樹立很好的口碑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、消費(fèi)電子、汽車電子等多個(gè)領(lǐng)域。基于我們多年的圖形處理技術(shù)基礎(chǔ)而開發(fā)的OmniView算法領(lǐng)先于全球同類競爭技術(shù)至少1-1.5年。”

據(jù)悉，基于OmniView先進(jìn)算法的3D環(huán)視圖形SoC平臺MB86RXX系列憑借著優(yōu)秀的性能以及獨(dú)有的3D顯示特性已得到市場的高度認(rèn)可，被逐步在一些車廠的中高端車型中得到商用部署。MB86RXX系列平臺目前主要包括MB86R11/MB86R12(代號Emerald)及最新推出的MB86R24(代號Triton)三種型號，產(chǎn)品定位針對三個(gè)不同層次：MB86R11支持目前已普及的30萬模擬攝像頭輸入，而MB86R12的支持能力提升至4路百萬數(shù)字像素?cái)z像頭視頻輸入，從圖5我們可以看到，基于MB86R12平臺開發(fā)的OmniView系統(tǒng)在顯示輸出上較比第一代產(chǎn)品有大幅的提升，MB86R12平臺圖像顯示更加清晰、真實(shí)。

圖5：富士通半導(dǎo)體3D圖形SoC MB86R11和MB86R12平臺成像對比。

圖6：基于MB86R12的百萬像素?cái)z像頭全景3D行車輔助演示系統(tǒng)框圖。

而2013年上半年最新推出的新一代SoC平臺MB86R24則不僅可以支持最高6路百萬像素?cái)?shù)字?jǐn)z像頭，更具備獨(dú)特的漸進(jìn)物體檢測 (AOD，Approaching Object Detection) 功能。

MB86R24集成了兩顆ARM Cortex-A9 CPU核心及一顆PowerVR SGX 543圖形處理內(nèi)核，與前一代產(chǎn)品相比，MB86R24的CPU性能提高至2倍，GPU的性能提高到5倍;同時(shí)MB86R24配備6路高清視頻輸入端口和3路顯示輸出端口，能夠提供更清晰的圖像，幫助駕駛員從任何角度查看汽車的周圍環(huán)境，從而適用于更廣泛的場景。相比MB86R12增加的2路視頻輸入可滿足校車、商務(wù)車等車身較長的車型(除前后左右4個(gè)攝像頭外，可在左右車身兩側(cè)各增加一個(gè)攝像頭，以此來保證駕駛員清晰的觀察整個(gè)車身周圍的狀況)。

圖7：富士通最新的3D環(huán)視圖形SoC MB86R24的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖8: MB86R24可支持富士通全球獨(dú)有的漸進(jìn)物體檢測(AOD)功能。

如前所述，MB86R24還支持漸進(jìn)物體檢測 (AOD)功能，這項(xiàng)功能通過前置攝像頭可檢測車輛附近的人、自行車和其它物體，并向駕駛員發(fā)出提醒。AOD接近物體算法由富士通半導(dǎo)體與富士通實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)，作為360°全景3D視頻成像系統(tǒng)的獨(dú)有功能，世界領(lǐng)先。

開發(fā)簡單 多層次方案靈活客戶不同需求

“富士通希望能夠聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上的各類合作伙伴，包括Design House，為客戶提供完善的技術(shù)支持，將這套全球領(lǐng)先的360度3D全景行車輔助系統(tǒng)推廣至更多的汽車上，為安全駕駛提供更先進(jìn)的技術(shù)保障，!”王韻在論壇上表示。

他指出，得益于全球領(lǐng)先的、完善的算法支持和硬件開發(fā)套件，采用富士通OmniView 360°全景行車輔助系統(tǒng)平臺時(shí)，開發(fā)者可以大幅減少軟硬件開發(fā)工作，大幅縮短開發(fā)周期，，，這也有利于該系統(tǒng)在汽車后裝市場的推廣。

圖9: 富士通OmniView系統(tǒng)硬件參考板和軟件組成示意圖。

“從支持30萬像素模擬的MB86R11到4通道百萬像素高清數(shù)字?jǐn)z像頭的MB86R12，再到可加選漸進(jìn)物體檢測AOD算法最新的6通道百萬像素高清數(shù)字?jǐn)z像頭MB86R24B，富士通提供了不同層次的硬件平臺方案選擇，客戶可根據(jù)自己的需求靈活選擇。”王韻介紹道，“在軟件包的選用上，我們同樣為客戶提供了靈活的組合方案，并提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。”