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汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析_

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汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析

摘要

2023年7月1日。Camera-Monitor System,甚至完全代替传统光学后视镜上路行驶,简称CMS)被允许在合规的情况下上车,新国标GB15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》正式实施,汽车行业期待已久的CMS(摄像机-监视器系统。2023年正式开启汽车电子后视镜替代传统后视镜元年。

作为传统后视镜电子化的产物、提升汽车智能化体验,CMS不仅一定程度上克服前者在视角受限、不良天气下显示效果不佳的弱点,还能有效降低风阻,进而增加汽车的整体科技感,打造新的产品卖点,与ADAS功能结合。

在法规正式发布前。已有不少厂商提前布局CMS相关产品以期抢占市场先机。现CMS发展处于快速爬坡阶段。相关产品定义、产业链格局还有待完善。CMS作为安全部件。其安全可靠性摆在第一位,GB15084-2022对于CMS上车也有明确的要求细则。

基于核心影像技术能力以及对汽车影像行业深入研究和理解。对GB15084-2022中的关键测试项进行归纳和分析,凯发官方网址从影像测试角度,希望能对行业有所帮助和启发。

01 CMS介绍

ISO国际标准组织称其为摄像头监控系统,即Camera Monitor System(CMS)通常我们称之为电子后视镜,电子倒车镜,即用电子方式取代传统的玻璃镜面倒车镜。它的别名还有电子侧视镜,电子取代镜等,虚拟倒车镜,电子倒车镜。

CMS 由车外摄像头和车内屏幕两部分组成。电子后视镜要求整个图像采集、处理、传播系统无卡顿延迟等现象。且要稳定可靠,安全性是首要考虑因素,对于汽车产品来说。

从安全性来说,产品首先要得到相关法规的认可认证。从技术方面来讲,CMS被ISO16505定义为一个系统。CMS系统的供应商具备摄像、监视系统的研发能力,尤其在CMS摄像机的镜头设计、ISP/DSP系统的设计测试、安装测试等方面,CMS领域是一个集光学、电子、影像等领域技术为一体的全新领域,因此。


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图1)
△电子后视镜的形态之一,由车外摄像头和车内显示屏幕组成(图片来源于网络)
汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图2)
△电子后视镜的形态之一,由车外摄像头和车内显示屏幕组成(图片来源于网络)


CMS相关的法规有ISO 16505-2019《摄像头监视系统的人体工程学和性能方面的要求和试验程序》。欧盟的UNECE R46-2016《关于间接视野装置及安装间接视野装置车辆认证的统一规定》以及我国在2023年7月1日正式实施的GB 15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》。

CMS的上车要求相对复杂和严苛、GB 15084-2022标准针对电子后视镜提出的要求细则。如果对于GB 15084-2022解读有误、使得不合格产品上车,则会导致测试结果错误。本文对CMS测试中部分容易出现问题的测试项进行介绍说明。


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图3)
△GB15084标准封面及GB15084测试项目 (图片来源:凯发官方网址CMS国际认证实验室)
汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图4)
△GB15084标准封面及GB15084测试项目 (图片来源:凯发官方网址CMS国际认证实验室)


02 CMS关键测试项分析

1:点光源

1.1试验背景

点光源测试项是为了模拟在现实道路上车外摄像头能否清晰地识别到250m处的车辆近光前照灯。如下图所示,在实验室我们采用点光源模拟器去进行测试,在车内电子后视镜中观看到清晰的两个点光源。


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图5)
△电子后视镜的形态之一,由车外摄像头和车内显示屏幕组成(图片来源于网络)


1.2试验说明

点光源模拟器是模拟位于250m距离处的一套车辆近光前照灯如下图示,发光强度为1750cd,此前照灯由亮度为275000cd/m2 、直径0.09、相距1.3m的灯具组成。为方便实验室试验,通过使用恒流源,光源亮度在250000cd/m2~300000cd/m2范围内可调节。实验室可使用小于250m的距离。


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图6)
△双点光源模拟设备 (图片来源:凯发官方网址CMS国际认证实验室)


1.3试验布置图


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图7)
△双点光源模试验布置图 (图片来源:GB 15084-2022)


1.4试验步骤

a)保证点光源模拟器和监视器位置处暗环境。

b)调整DUT摄像机。点光源显示在监视器的中心位置,并且保证两者相距6.1m,直至其光轴垂直于点光源模拟器发光面。

c)开启点光源模拟器工作模式。

d)开启试验软件,保证图片的清晰度,对镜头进行调焦。

e)进行抓图分析,得出PLSDF和PLSCF。

1.5判断标准

a) 目视监视器,应能观看到2个单独的点光源。

b) 点光源发现系数(PLSDF) 应不小于2.7或点光源对比度系数(PLSCF)应不小于0.12。


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图8)
△判断通过示意图 (图片来源:凯发官方网址CMS国际认证实验室)
汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图9)
△判断未通过示意图 (图片来源:凯发官方网址CMS国际认证实验室)


1.6注意事项

a)二维成像色度计、光度计与监视器的距离会直接影响试验结果。

b) 曝光时间会直接影响试验结果。

1.7实验结论

a) 拍摄试验图片时应保证图片的清晰度。

b) 调整二维成像色度计、光度计与监视器的距离,保证软件预览图像和监视器图像一致。

c) 通过手动设置曝光,防止曝光对点光源的影响。

2:系统延迟

2.1试验背景

系统延迟实验项是测试车外摄像头采集到外部信息和把信息转递到车内监视器上的时间。该测试项是为了能及时的传递场景信息。保证驾驶员对车外视野的快速获取能力,避免驾驶员不能实时流畅的看到道路情况而产生的交通事故。

2.2试验说明

系统延迟时间tSL是摄像机前方闪烁到显示屏可见之间的时间(例如tSL<200ms),下图显示出了独立于CMS技术实现的完整系统延迟测量设置。试验区域为暗室,环境温度为室温22℃±5℃。

2.3试验布置图


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图10)
△试验布置图 (图片来源:GB 15084-2022)


2.4 试验步骤

a) 将光源,系统延迟测试仪构成的测试环境按照上图布置好,光传感器。

b) 调整光源位置,尽量保证光源发光面填充监视器显示区域。

c) 调整光传感器的位置,保证光传感器贴合监视器,无露光的情况出现,并且光传感器对准光源发光面。

d) 关闭所有光源。

e) 打开光源。

f) 通过系统延迟测试仪获取经过监视器位置光电传感器转化的光电信号与光源位置光传感器转化的光电信号时间差。

2.5判断标准

a) 在环境温度为22℃±5℃条件下,CMS系统延迟时间应小于200ms。

2.6 注意事项

a) 监视器和摄像头之间线路的长度会直接影响试验结果。

2.7 试验结论

a) 进行系统延迟测试,这样去布置系统延迟的环境,可以最精准的测试出系统延迟,需要知道实际装车摄像头到监视器的距离。

以上列举说明了CMS众多试验项中点光源和系统延迟所需要注意的测试细节。除此之外、凯发官方网址影像生态实验室将为您提供更专业的服务,如果您对于标准中的任何地方存在疑惑,其它试验项也有很多需要注意的事项,欢迎联系我们。

03 凯发官方网址CMS实验室&自研评价体系


汽车影像新课题丨CMS电子后视镜及常见光学测试问题解析(图11)
△凯发官方网址CMS国际认证实验室


凯发官方网址专业的CMS光学实验室全面覆盖GB15084,UN-R46, ISO16505等国内和国际标准测试项目评测需求。另外,公司建立了KAN-CMS主观效果评价体系,在符合法规的基础上,以人为本,从光、色彩、人的心理感受多维度出发,重点考虑驾驶员侧和乘客侧的视觉主观实际体验,优化影像输出效果

目前、凯发官方网址的CMS光学实验室和KAN-CMS主观评价体系已成功应用于自有产品和客户项目,并持续开拓和完善体系能力。

主笔 | 瞰凯发官方网址影像生态实验室于笃谦,马军禄