车载摄像头为什么有去LED闪烁的特殊要求？

LED闪烁是数字成像技术所固有的现象，拍摄到的闪烁是由于曝光时间横跨LED交流驱动亮暗周期而造成，是“真正”的影像。但这样“真正”的影像，传输到监视屏幕由人类或电子系统来识别时，会造成误判，存在导致交通事故的风险。

近年来，伴随流媒体后视镜、倒车影像、环视摄像头，以及应用于驾驶辅助的摄像头解决方案应用越来越普及，车载摄像头市场发展迅速。据市场调研机构调研与市场（Research and Markets）预测，从2018年到2023年，车载摄像头市场有望达到24.3%的年复合增长率，预计2023年全球车载摄像头销售额将达75亿美元。

除了用户需求驱动的增长，政府法规强制安装也将推动摄像头市场增长。北美和欧洲地区将强制汽车厂商今后生产的汽车都至少配备一套后视摄像头，美国国家公路安全管理局已经出台规定，2019年在美国上市的汽车必须配备一套后视摄像头系统，帮助警方根据视频来确定交通责任，做好安全提示，降低事故概率。

由于载应用的特殊性，让车载摄像头模块与普通消费级摄像头模块有较大区别。如今主流车载摄像头的像素并不高，通常在200万以下，但对可靠性、耐温、实时性等要求都高于消费级产品。此外针对流媒体后视镜，以及变道预警、车道保持等驾驶辅助功能，有一个很重要的要求是消除LED灯闪烁现象，这是车载应用的特殊要求。

在视频处理上，“LED闪烁”是指在录像时拍摄到的LED灯闪烁的状况。

“LED闪烁”是由LED驱动方式而产生的现象，LED灯以交流方式驱动，为让人眼感觉不到闪烁及亮暗变化，驱动频率一般在90Hz以上，即最慢脉冲周期为11毫秒左右，LED在11毫秒周期内实现一次亮灭，为节能及延长使用寿命，占空比通常不超过50%，如果相机曝光时间较短（例如3毫秒），则有可能曝光时间正好对上LED被关灭期，这时候图像传感器抓到的就是LED灭掉的图像，如果是LED阵列，在这种情况下拍到的图像将可能是一部分亮，一部分暗，这就是“LED闪烁”现象。

因此，LED闪烁是数字成像技术所固有的现象，拍摄到的闪烁是由于曝光时间横跨LED交流驱动亮暗周期而造成，是“真正”的影像。但这样“真正”的影像，传输到监视屏幕由人类或电子系统来识别时，会造成误判。如果流媒体后视镜没有防LED闪烁能力，遇到配备了LED车灯的汽车时，容易导致危险，驾驶者可能将图像传感器传出的闪烁车灯误认作转向灯或双闪灯。

在高级驾驶辅助系统中，LED闪烁造成的危害更大。LED闪烁会导致系统无法正常检测电子路标与交通信号灯，无法区分转向灯与车尾灯。

豪威科技在2018年推出基于分离像素技术去闪烁图像传感器系列OX01A10/OX02A10，是目前市场上唯一能够在整个车规温度范围内实现更精确的图像数据的LED去闪烁解决方案，支持工作环境温度为-40℃至105℃。现在市面上另外两种解决方案（LFOIC与斩波技术），在高温时会出现较大噪声，因此使用场景将会受到限制。

分离像素技术图像传感器中，有大小两种像素，其中小像素降低敏感度，延长曝光时间，保证最慢速率驱动LED的每一个周期的亮起时间都被捕捉到，大像素曝光时间维持正常，两种像素获取的图像做合成处理，最终得到的图像将不会有闪烁现象。

因为小像素的动态范围有限，所以这种解决方案最终还是会牺牲一些动态范围，难以将图像传感器的全部动态范围发挥出来。但汽车应用场景复杂，经常会遭遇亮暗变化大的场景，所以对动态范围的要求一直很高，如果能在高动态范围基础上实现去闪烁功能，显然能应用到更广泛的场景中。

今年豪威科技新推出的图像处理器（ISP）OAX4010，可以在不牺牲动态范围的基础上，实现去闪烁功能。据豪威科技(上海)有限公司研发副总裁许榴介绍，OAX4010搭配OX01A10/OX02A10，可以对一帧图像在“像素单元级实现三次曝光”，即长曝光、短曝光和超短曝光，然后ISP对这三幅图像进行实时处理，在去闪烁（需要长时间曝光）的同时，维持住120dB的动态范围。

豪威科技中国区汽车市场总监孟树表示，OAX4010 ISP组合是第一个实现HALE（高动态去闪烁）算法的方案，而且是当前业界最紧凑的LED去闪烁解决方案，占用空间小，OAX4010 ISP还与上一代ISP产品管脚全兼容，用户无需更改硬件设计就能实现120dB动态范围下的去闪烁解决方案。

左：豪威科技(上海)有限公司研发副总裁许榴

右：豪威科技中国区汽车市场总监孟树

如今，自动驾驶技术发展途径之争愈演愈烈，马斯克公开说只要摄像头加毫米波雷达方案，就能实现自动驾驶，业界也有不同意见。孟树则认为，即使不考虑自动驾驶或高级辅助驾驶技术路线之争，摄像头在汽车上的应用也越来越广。“倒车影像、360度环视、流媒体后视镜、驾驶员监测，座舱监测等，摄像头在汽车内应用越来越多，这已经是一个被证明的趋势。”孟树说道。