车载摄像机视觉感知：智能挑战与技术限制

车载摄像机的视觉感知是人工视觉和智能摄像机在应用方面遇到的最大挑战。对先进驾驶辅助系统（ADAS）来说,具备感知和理解周围环境的能力至关重要,它们可以作为报警系统来警告驾驶者或自动系统,然后直接去控制汽车的运动。

能进行环境感知,要归功于大量各种各样的传感器及其技术（包括摄像机,激光,雷达,声呐）,与其他的传感器相比,通过处理摄像机获取的图像能获得更清晰的图像和非常丰富的信息。

把摄像机集成到汽车上,这个课题的提出已经有一段时间了;20世纪80年代后期出现了第一个装载摄像机的汽车原型。对图像进行实时分析时,处理器性能达不到是当时主要的限制因素。确实存在其他的一些问题,计算资源的限制使得研究人员的注意力转移到处理器的体系结构,而不是传感器本身。另一方面,在过去的几年里,处理器的性能已经足够强大以及出现低成本的处理引擎,缓解了计算能力的限制,而且把相当大的努力投入到设计适合于车辆的智能摄像机上。

越来越多安装在汽车上的摄像机,能够对不同研究项目进行环境感知;然而,在工业上,汽车制造商最先开始的是对其他技术的集成,如雷达和声呐。当前,系列车载摄像机的使用仍局限于一些基本的应用,如停车监控或者夜视增强,在这些方面并没有做出进一步的图像处理工作：没能完成自动识别,而只是显示图像。

正如前面提到的,图像处理确实很复杂,需要考虑更多问题,但与此相反,一些研究项目正在积极寻求它所带来的利益。(www.xing528.com)

如检测行驶车道或检测路上障碍物、识别交通标志以及定位路人,这些功能需要把摄像机安装在汽车的正前方,但是每个功能对摄像机的方向,视场以及灵敏度分别有着特定的要求,需要统筹考虑,而且它们也是摄像机的选择以及设计过程需要考虑的因素。其他的应用,比如停车辅助,盲区监视,交叉路口的管理,需要摄像机能定向不同的方向,而且对前面提到那些参数还需要具体考虑。

传感器对车辆外观的影响以及在车辆上的集成是主要的约束因素,然而人们通常忽视它。传感器的位置必须根据它的功能及其样式来定位：除了执行一些必要功能外,传感器的集成不能具有破坏性,一定不能挡住驾驶者的视线而且不能改变车辆的美观,且必须提供足够的现场信息从而使得传感器感知现场的真实值。

本章概括了所有的技术问题,当应用涉及把摄像机安装在移动的车辆上时,一定要考虑安装时的一些约束和校准问题。具体到汽车环境的一些其他问题,如汽车的动态,系统的温度,环境照度和摄像机的震动等,也做出讨论,而且强调了一些可能的解决方案。