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，符合嚴苛的汽車安全標準的設計要求。Mali-C71也是ARM Mali Camera系列的第一款產(chǎn)品。

隨著技術的演進，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)是這一技術演進的一個不可或缺的關鍵。一些最新的ADAS應用，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。這些技術要求更多數(shù)量的車內(nèi)攝像頭;據(jù)Strategy AnalyTIcs的預計，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，這一類復雜攝像技術必須能夠在極端條件下對圖像進行快速的處理和分析，并且符合嚴苛的汽車安全標準的設計要求。將智能手機或者消費級視頻攝像機中所使用的標準攝像技術整合到汽車內(nèi)是不可行的。ARM Mali-C71正是為了應對這樣的挑戰(zhàn)應運而生，在其設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變得越來越智能，ISP的功能——對原始像素進行處理，將其轉換為高質(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——它需要滿足最嚴苛的可靠性和功能性安全標準。Mali-C71的設計滿足包括ISO26262、ASIL D、IEC 61508和SIL3在內(nèi)的功能性安全標準，并將提供針對這些標準的安全包。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。