ARM發(fā)布Mali-C71圖像信號處理器,智能汽車圖像處理研發(fā)進程加快

ARM今天正式發(fā)布Mali-C71圖像信號處理器(ISP)，應(yīng)對汽車圖像處理所面臨的挑戰(zhàn)，包括在極端條件下對圖像進行快速的處理和分析，符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求。Mali-C71也是ARM Mali Camera系列的第一款產(chǎn)品。

隨著技術(shù)的演進，汽車已經(jīng)成為一個充滿活力的創(chuàng)新平臺，不僅正在改變駕駛者的體驗，也使得真正的自動駕駛離我們越來越近。先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是這一技術(shù)演進的一個不可或缺的關(guān)鍵。一些最新的ADAS應(yīng)用，例如更先進的后視鏡、駕駛員疲勞檢測以及行人保護系統(tǒng)，都對車內(nèi)圖像處理提出了更高的要求。這些技術(shù)要求更多數(shù)量的車內(nèi)攝像頭;據(jù)Strategy AnalyTIcs的預(yù)計，在未來幾年內(nèi)，絕大部分市售高端汽車將裝有至多12個攝像頭。

但是，這一類復(fù)雜攝像技術(shù)必須能夠在極端條件下對圖像進行快速的處理和分析，并且符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求。將智能手機或者消費級視頻攝像機中所使用的標(biāo)準(zhǔn)攝像技術(shù)整合到汽車內(nèi)是不可行的。ARM Mali-C71正是為了應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)應(yīng)運而生，在其設(shè)計過程中完全考慮到了ADAS片上系統(tǒng) (SoC)的需求，包括根據(jù)極端的照明和氣候條件作出調(diào)整。

圖像信號處理器(ISP)的作用正在改變

隨著每輛汽車內(nèi)攝像頭數(shù)量的增加以及傳感器融合技術(shù)變得越來越智能，ISP的功能——對原始像素進行處理，將其轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的圖像以用于顯示，進行編碼并由計算機視覺算法進行進一步處理——正在被集中到ADAS SoC之上。因此，SoC需要能管理多個攝像頭，滿足對汽車可靠性和最高級別安全性的要求。這就要求有一種既具備內(nèi)置功能安全特性，又能處理傳輸并行信號的計算機視覺處理方案。一直以來，在單一SoC上實現(xiàn)這一處理方式是難以達成的?，F(xiàn)在，這一切得以改變。

Mali-C71： 汽車級清晰度和可靠性

汽車攝像頭需要提供最高級別的清晰度和可靠性。當(dāng)攝像頭輸出被用于顯示時，圖像質(zhì)量是至為重要的。下圖所示就是一個后視鏡的例子。Mali-C71能夠提供高達24檔(24 stops)的超寬動態(tài)范圍(UWDR)——在某些情況下，所提供的細(xì)節(jié)甚至超出了人眼所能辨識的范圍。相比較而言，最好的單反相機只能達到大約15檔的動態(tài)范圍。Mali-C71能夠進行多重曝光處理，對采集的數(shù)據(jù)進行去噪與合成，從而得到一幅超寬動態(tài)范圍的圖像，并將它發(fā)送到顯示設(shè)備或計算機視覺引擎。

圖片說明：為了在光線充足的情況下探測站在陰影里的行人，攝像頭必須具備足夠的動態(tài)范圍來對所獲取的情景中的所有元素進行辨識。

當(dāng)攝像頭被用作ADAS的輸入時——例如，作為行人保護或者駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)的一部分——它需要滿足最嚴(yán)苛的可靠性和功能性安全標(biāo)準(zhǔn)。Mali-C71的設(shè)計滿足包括ISO26262、ASIL D、IEC 61508和SIL3在內(nèi)的功能性安全標(biāo)準(zhǔn)，并將提供針對這些標(biāo)準(zhǔn)的安全包。該圖像信號處理器有超過300個專用故障探測電路，能夠提供低延滯和先進的錯誤檢測。ARM提供用于控制圖像信號處理器、傳感器、自動白平衡以及自動曝光的所有參考軟件，并計劃開發(fā)完整的、ASIL合規(guī)的汽車軟件。

下一代圖像信號處理器不僅要生成能夠用于顯示的數(shù)據(jù)，還要對數(shù)據(jù)進行處理，以用于計算機視覺引擎，且二者必須同步進行。這些任務(wù)有著截然不同的需求，而Mali-C71以單個硬件IP，成功實現(xiàn)使用一個流水線生成兩種不同的圖像處理結(jié)果。

汽車行業(yè)正在持續(xù)加速實現(xiàn)完全自動駕駛的愿景。Mali-C71將提供顯示所需的高質(zhì)量圖像輸出，幫助駕駛員迅速做出正確的選擇;也將同步地為計算機視覺引擎提供可靠的數(shù)據(jù)，幫助它在控制汽車的時候做出安全的決定。