松下最近正在研发一项新的图像传感器,可以提升汽车的夜视功能。这项技术是在日前的旧金山的国际固态电路会议(ISSCC2017)上宣布的。松下发布了一种新的传感器技术,不必借助于机械红外线滤镜,就可以控制CMOS传感器的近红外线。这种传感器可以在彩色图像和近红外图像逐帧切换,在黑暗的环境下拍摄也不会丢失画面细节或分辨率。
这项技术将会提升汽车的夜视功能。汽车夜视系统能够帮助驾驶者能看到深夜里深藏在黑暗处的物体,提前做好安全措施。除去车灯能照亮的那一部分范围外,其实,车辆前方还有更多未知的黑暗,夜视系统可以利用红外线技术能将黑暗变得如同白昼。
不过,目前只有少数车拥有夜视功能(seeinthedark),但是这些车的成本基本在5万美元以上,加上夜视摄像机会再多出2500美元的成本,大多数人无缘享受这种有些奢侈的技术。而松下这项技术有可能让中低端汽车也拥有夜视功能,没准儿会成为汽车的标配,说起来也是非常让人期待。
遗憾的是,松下并非透露什么时候会推出相关的产品。但愿不要让我们等得太久。不过松下还是披露了一些示意图,以飨大众的胃口。
如上图所示,左边是白天RGB模式下采集到的图像,右边是黑夜里RGB+IR模式下呈现的图像,通过对比,可以看出司机在RGB+IR的夜视模式可以看得更清楚,也可以看到更多的内容。
RGB+红外线模式下,容器中的物品可以看得更清晰
那么,松下是如何做到的呢?
据了解,松下这款有机传感器采用多层设计,除了可以获取可见光,还可以获取近红外光,而且通过感光层电压调节可以自由选择是否让红外感光层工作,以此来满足不同的拍摄需求。在白天,这款传感器可以让监控相机摄像头以可见光模式(RGB)工作。天黑后,则可以切换至具备全像素的可见光加近红外光模式(RGB+IR)。
这项技术的一大特点是,能在不损失像素的前提下同时捕捉可见光与近红外光。目前,不少现有的传感器也可以同时捕捉可见光与近红外光(NIR),但他们都要牺牲掉每四个像素中的一个用于捕捉近红外光。因此,图像会有所损失。与传统传感器不同的是,松下这款CMOS传感器分为两层,上层的可见光感光层只能捕获可见光,下层的近红外感光层只能捕获近红外光,通过改变电压来选择是否让下层工作。加入的红外光感光层可以大幅提升弱光下的曝光能力,尤其对于监控产品来说则会获得更加清晰的成像。
这项技术还有一些其他的优势,比如有助于缩小摄像机系统,提高它的鲁棒性(robustness),还可以进行球形快门操作。
在这项技术的应用场景中,松下明确提到了智能驾驶。有人猜测这项新技术很可能用于特斯拉的新车上面。考虑到松下与特斯拉长期保持着合作关系,近期,特斯拉和松下又要合作开展自动驾驶项目,这种猜测不无道理。
松下是特斯拉ModelS、ModelX和未来Model3的独家电池供应商。据近期报道,未来两家公司将合作开发无人驾驶技术。
此外,ADAS厂商也可能对这项技术青睐有加。目前大多数ADAS厂商也在提供汽车夜视的摄像头传感器和技术解决方案,比如以色列公司Mobileye。中国的很多公司也在发力这一领域。
据松下介绍,这项技术不但可以用在汽车上,还可以广泛应用于工业机器视觉。不过,这种技术眼下不太可能被用于消费级数码相机。
如果这项技术能够大幅压低夜视系统的造价,松下的这款传感器无疑将会有十分广泛的应用。过去专属豪华车的夜视系统也会飞进“寻常百姓家”,让每一款汽车都不再有黑夜。
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