網(wǎng)絡(luò)攝像頭模組：車(chē)載與安防應(yīng)用關(guān)鍵零部件

隨著在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、安防監(jiān)控(家用與工業(yè))、以及信息娛樂(lè)應(yīng)用接受度不斷上升，攝像頭市場(chǎng)飛速發(fā)展。這些應(yīng)用對(duì)能源效率、成本效率以及產(chǎn)品尺寸都有要求，在服務(wù)質(zhì)量(QoS)與排放上也要達(dá)到一定水準(zhǔn)。

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)是目前汽車(chē)電子市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的應(yīng)用之一。在提升行車(chē)安全需求以及政府法規(guī)要求帶動(dòng)下，攝像頭傳感器成為關(guān)鍵汽車(chē)電子零組件。預(yù)計(jì)2017年車(chē)載攝像頭模組銷(xiāo)售量可達(dá)3400萬(wàn)套，而2010年這個(gè)數(shù)字僅為610萬(wàn)套。這部分是因?yàn)槊绹?guó)國(guó)家高速公路交通安全局(NHTSA)出臺(tái)規(guī)定，要求自2014年起，在美銷(xiāo)售汽車(chē)至少配備一個(gè)后視攝像頭。類(lèi)似法規(guī)將會(huì)促進(jìn)攝像頭在汽車(chē)當(dāng)中的采用率，為了差異化，汽車(chē)廠商會(huì)在其中高端車(chē)型中配置多個(gè)攝像頭。

圖一，車(chē)載攝像頭應(yīng)用

除了后視攝像頭停車(chē)輔助，汽車(chē)視覺(jué)應(yīng)用還包括夜視系統(tǒng)、內(nèi)后視鏡替代、以及360度多攝像頭環(huán)視系統(tǒng)等。利用汽車(chē)視覺(jué)系統(tǒng)，駕駛員從車(chē)載顯示設(shè)備上觀察車(chē)身各處攝像頭收集上來(lái)的視頻或圖像，以實(shí)現(xiàn)安全駕駛。

除此之外，還有一些應(yīng)用依賴(lài)于駕駛員的判斷。抓到傳感器數(shù)據(jù)后，基于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，車(chē)載處理器自動(dòng)控制汽車(chē)實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)特定功能，例如車(chē)道分離、信號(hào)識(shí)別、以及碰撞檢測(cè)。

隨著汽車(chē)智能化程度越來(lái)越高，對(duì)攝像頭的智能化要求也就越高，攝像頭模塊要能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)、識(shí)別、分析、以及反應(yīng)。更多視頻數(shù)據(jù)引入，也對(duì)車(chē)載總線(xiàn)的帶寬與成本提出了更高要求。行業(yè)人員競(jìng)相為公開(kāi)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)專(zhuān)利技術(shù)，以提供更高帶寬，降低用戶(hù)總體擁有成本。

以太網(wǎng)成為這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)物理層的當(dāng)然選擇。在ISO 17215中，攝像頭視頻通信接口(VCIC)規(guī)范將以太網(wǎng)作為車(chē)載攝像頭/傳感器的連接總線(xiàn)。圖二就是一個(gè)基于以太網(wǎng)連接的360度環(huán)視攝像頭案例。要根據(jù)視頻信息做出判斷并給司機(jī)留有足夠的反應(yīng)時(shí)間，圖像精度與質(zhì)量就要不斷提升，所以圖像處理成為車(chē)載系統(tǒng)的重要組成部分。圖像處理任務(wù)劇增也給攝像頭模組廠商帶來(lái)很大挑戰(zhàn)，其產(chǎn)品必須在性能和功耗之間達(dá)到平衡，才能滿(mǎn)足車(chē)載嚴(yán)苛環(huán)境，并不占用太多空間。

圖二，360度環(huán)視方案

建筑管理也在智能化。遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控系統(tǒng)不斷進(jìn)化，畫(huà)面質(zhì)量從標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展到高清，功能越發(fā)智能，加入了人臉識(shí)別等功能。攝像頭聯(lián)網(wǎng)比例持續(xù)提升，預(yù)計(jì)2016年聯(lián)網(wǎng)攝像頭比例為60%以上。

相比傳統(tǒng)動(dòng)作捕捉與錄像的方式，實(shí)時(shí)人臉識(shí)別提升了安防監(jiān)控的安全等級(jí)。利用人臉識(shí)別技術(shù)，安防系統(tǒng)可以不用觸發(fā)任何報(bào)警鎖定目標(biāo)對(duì)象，也可以減少誤報(bào)警，從而讓現(xiàn)場(chǎng)秩序更自然。通過(guò)人工智能，還可以預(yù)測(cè)哪些人會(huì)對(duì)公眾安全造成威脅。

個(gè)人識(shí)別與統(tǒng)計(jì)人數(shù)還可以用于智能建筑管理，例如根據(jù)人數(shù)設(shè)定的燈光、空調(diào)與門(mén)禁控制。公眾廣告和數(shù)字簽名也是個(gè)人識(shí)別與人數(shù)統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用方向。

網(wǎng)絡(luò)攝像頭(IP camera)成為基于以太網(wǎng)安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心元件，近年來(lái)年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)25%至30%。相比傳統(tǒng)閉路電視攝像頭，網(wǎng)絡(luò)攝像頭優(yōu)點(diǎn)很多。網(wǎng)絡(luò)攝像頭不需要專(zhuān)用視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)終端可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口供電(PoE)，所以成本更低。現(xiàn)在很多應(yīng)用與服務(wù)都可以通過(guò)以太網(wǎng)這種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供，有效降低了系統(tǒng)成本。