基于VCSEL紅外光源的DMS解決方案

摘要：司機(jī)在駕駛過(guò)程中使用手機(jī)、吸煙、疲勞駕駛等不良駕駛行為嚴(yán)重影響交通安全，所以對(duì)駕駛員危險(xiǎn)行為檢測(cè)的DMS系統(tǒng)就尤為重要。本文將為大家介紹基于VCSEL紅外光源的DMS解決方案。

一、DMS市場(chǎng)概況

DMS(Driver Monitor Status )防疲勞預(yù)警系統(tǒng)：利用DMS攝像頭獲取圖像，通過(guò)視覺(jué)跟蹤、目標(biāo)檢測(cè)、動(dòng)作識(shí)別等技術(shù)對(duì)駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞分心、打電話、抽煙、未系安全帶等危險(xiǎn)情況時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)報(bào)警以避免事故發(fā)生。

在歐洲，已經(jīng)開(kāi)始要求2022年在汽車出廠時(shí)必須配備DMS系統(tǒng)。

根據(jù)JT/T883-2018相關(guān)國(guó)標(biāo)要求，DMS系統(tǒng)需要檢測(cè)到疲勞駕駛、長(zhǎng)時(shí)間不目視前方、抽煙、接打電話、駕駛員不在駕駛位置、雙手脫離方向盤(pán)、駕駛員未系安全帶等行為。

二、DMS應(yīng)用方案介紹

本文介紹的DMS系統(tǒng)圖像采集部分集VCSEL紅外泛光燈TARA2000、CMOS數(shù)字圖像傳感器、串行器于一體，圖像處理部分使用M1808核心板。

采用比LED更先進(jìn)的VCSEL紅外光源TARA2000，功率高，照射面均勻，可將940nm波長(zhǎng)的紅外光均勻的照射到駕駛員面部;通過(guò)高像素CMOS數(shù)字圖像傳感器，可以采集1080p高清圖像;圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為串行數(shù)據(jù)，通過(guò)同軸電纜傳輸，有更強(qiáng)的抗干擾能力。

圖1 圖像采集模塊

1. TARA2000

· 940nm紅外波;

· 采用VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)為發(fā)光源，紅外光束在內(nèi)部;

· 通過(guò)反射和衍射使照射更均勻，擁有更高的轉(zhuǎn)換效率;

· 體積小，燈珠體積為4.1mm*4.1mm*1.38mm;

· 功率大，單顆燈珠最高能提供2.3W的光輸出功率;

· 符合AEC-102標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 VCSEL紅外光源

2. CMOS數(shù)字圖像傳感器

· 具有出色的微光性能;

· 高達(dá)1080p 60 fps的全高清支持，可提供出色的視頻性能;

· 支持線性或高動(dòng)態(tài)范圍捕獲;

· 片上帶有鎖相環(huán)振蕩器。

3. M1808核心板

· MPU采用高性能64位的Cortex?-A35處理器，工作頻率可達(dá)1.6GHz;

· 集成NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元)協(xié)處理器，峰值算力高達(dá)3.0TOPs;

· 支持INT8/INT16/FP16混合運(yùn)算;

· 視頻處理單元支持1080P視頻編解碼，支持?jǐn)z像頭視頻信號(hào)輸入;

· 可實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)及屬性分析、人臉識(shí)別、姿態(tài)分析、目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別、圖像處理等一系列功能。

圖3 M1808核心板

三、DMS方案支持

針對(duì)DMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)繁瑣、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)等痛點(diǎn)，ZLG推出完整的DMS系統(tǒng)解決方案，可實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)閉眼、打電話、抽煙、打哈欠等行為的檢測(cè)，可提供完整的軟硬件支持、完全開(kāi)放的底層驅(qū)動(dòng)，并可提供對(duì)應(yīng)的評(píng)估套件，降低客戶開(kāi)發(fā)難度，方便客戶快速開(kāi)發(fā)。