車載攝像頭是ADAS系統的主要視覺傳感器,也是汽車智能化使用量最多的傳感器,通過感知車輛周邊的道路狀況,幫助實現前向碰撞預警、車道偏離預警、行人檢測、自動泊車等ADAS功能,實現駕駛安全性的提升。
以ADAS為代表的汽車主動安全系統和車聯網不斷滲透所帶來的匹配功能需求,將為車載攝像頭市場打開更廣闊的增長空間。
同時,車載攝像頭將作為車聯網信息處理的重要入口,結合智能座艙和車載信息娛樂系統,實現多層次的人機交互模式,滿足未來出行的個性化需求。
目前國外攝像頭廠商在中國汽車市場仍占據重要地位,近年來,隨著國內自主汽車品牌以及新興造車企業的不斷發展,國內攝像頭廠商也將受到帶動,產品質量與國外差距進一步縮小,滿足汽車國產化的成本及質量要求。
但車載攝像頭領域,仍存在較高的行業壁壘。
車規級安全級別:工作溫度要求:范圍-40至85℃,或-40至105℃;防水防磁抗震:對元件用材的選擇提出了嚴格的要求;使用壽命:8-10年
適應復雜路況:高動態范圍:95dB-120dB;角度根據不同應用場景采用不同的視場角,水平50-210°,垂直28-140°
汽車行業的質量管理體系認證:ISO/TS16949質量管理體系認證,企業必須至少具備連續1年的汽車相關產品的制造及其品質檔案;通過整車廠的工藝審查和產品認可程序;嚴苛的認證標準和較長的周期。
前裝車用攝像頭模組一般需要定制化開發,供應商根據整車廠特定車型的不同功能需求,開發出性價比適中的產品。
由于車用攝像頭模組封裝制造工藝復雜,對長時間工作的可靠性要求極高。為保障良好的抗電磁干擾和熱穩定性,模塊機身采用鋁合金壓鑄,封裝工藝上必須確保高機械強度和抗滲透性。
作為車載攝像頭的上游,元件廠商(鏡頭、圖像傳感器、ISP)鏡頭:涉及鏡片加工、鏡頭組裝,加工精密且復雜,國內企業優勢明顯。圖像傳感器:CMOS或CCD,將光信號轉化為電子信號,市場受歐美日韓廠商壟斷。ISP處理器:圖像處理,將電子信號轉化為圖像,以國外廠商為主。
中游:模組廠商(車規級安全要求),主要將鏡頭、圖像傳感器和ISP封裝成車規級的攝像頭模組,工藝壁壘高。
下游:功能應用(系統集成),包括前向ADAS功能、AVM環視系統、自動泊車系統 、倒車影像;座艙人臉識別、 疲勞預警、手勢操控。無論前裝還是后裝市場,在這一領域國內企業密集布局。
車載攝像頭大致可以分為三類:前視ADAS攝像頭、環視攝像頭和座艙內置攝像頭。在使用數量上,前視ADAS可選用單目、雙目和三目的攝像頭方案,環視AVM系統普遍配備4個廣角攝像頭,座艙內部一般選用1或2個攝像頭用于手勢識別、疲勞監測等功能。
采埃孚近日宣布,將與英特爾旗下公司Mobileye合作,在2018年推出S-Cam4系列先進攝像頭。
采埃孚S-Cam4攝像頭系列包括一款單目攝像頭,旨在滿足最新的測試要求,如歐洲新車安全評鑒協會(EuroNCAP)關于行人自動緊急制動(AEB)的規定以及自行車AEB測試要求。
創新型攝像頭系列還包括高級三目鏡頭的TriCam4版本,它能支持先進的半自主駕駛功能,加上了一個長焦鏡頭來負責遠距離探測,一個魚眼鏡頭來增強近距離范圍的探測能力,使視野更為廣闊。
按照高工智能產業研究院(GGAI)發布報告稱,以國內的前裝市場情況來看,預計2018年至2025年,前視ADAS攝像頭的出貨量將由330萬顆上升至7500萬顆,CAGR達56%,環視攝像頭的出貨量將由1500萬顆增長至1.7億顆,CAGR達42%,而座艙內置攝像頭出貨量將由180萬顆上升至4600萬顆,CAGR達59%。
根據不同的用處需求、選型、性能及訂單量,前裝車載攝像頭的單價變動幅度極大。在批量訂單的基礎上,滿足L1/L2的前置單目ADAS攝像頭的單價區間約為90-600元,環視攝像頭的單價區間約為70-500元。
以國內的前裝市場情況來看,預計2018年至2025年,前視ADAS攝像頭的市場規模將由10億元上升至170億元,CAGR達50%;環視攝像頭的市場規模將由26億元上升至207億元,CAGR達34%;座艙內置攝像頭的市場規模將由3.3億元上升至56億元,CAGR達50%。整體車載攝像頭的市場規模由2018年的39億元增長至2025年的436億元,CAGR達41%。
由于存在較高的技術壁壘,車載攝像頭模組行業集中度較高,前四大供應商市場份額達50%,前八大供應商市場份額超80%,歐美日韓廠商占據較大的市場份額。
近年來,隨著國內汽車智能化的普及,智能汽車將是攝像頭模組的下一個強勁增長點。不少企業開始開始加大力度投入車載攝像頭業務。
此外,車載攝像頭仍處于技術不斷演進升級周期。
高靈敏度、寬動態、高像素:作為ADAS及自動駕駛功能的核心傳感器之一,車載攝像頭需要能夠最大限度地適應不同的光照條件,能夠更加快速、精確地感知路況信息,并加強對圖像噪點的抑制。
大視場角:選擇大視場角的光學鏡片是降低視覺盲區的有效措施。
低成本:在提高質量的同時,保證成品的低成本。
自清潔:為時刻保持傳感器的可用性和可靠性,攝像頭上的污垢、冰雪會導致視野的局限,搭載自清潔的噴水系統可及時進行清洗。
美觀性:在提高汽車安全性的同時,模組的結構設計應配合整車車型的結構風格設計,確保整體車型的美觀。
此外,圖像傳感器的像素決定了攝像頭最遠探測距離。ADAS前向攝像頭的主要作用在于識別車輛前方距離的障礙物,在關鍵時刻作出緊急制動避免碰撞等功能,對于像素的要求將會持續提高,同時通過narrow FOV增強視覺距離。
目前,主流ADAS前置攝像頭在1百萬像素左右,基于一定的尺寸以及視場角的不同,探測距離在120m以內。同時,2百萬像素正在成為趨勢,探測距離提升至150-200m。從長遠的角度,若像素達到8百萬,探測距離將達到300m的水平。
近日,大陸集團宣布推出新一代攝像頭平臺MFC 500(多功能攝像頭),功能包括夜視特征及高圖像分辨率,其范圍可達100萬至800萬像素,并且增加至125度廣角,可更早地探測到交叉車流中的物體。
MFC 500最重要的特征就是模塊化、可擴展和互連性性。模塊化工具包括智能MFC 500攝像頭、各種衛星攝像頭和用于輔助或自動化駕駛(輔助與自動化駕駛控制單ADCU)的中央計算機。
應用發展趨勢之紅外夜視系統:
夜間是駕駛事故的高發時段,來自于軍用車輛裝備的紅外夜視系統,能夠解決夜間駕駛的多項痛點,有效提高安全性。目前,由于成本較高,紅外夜視系統普遍在豪華高配車型上搭載。
近年來,國內自主品牌為提升產品安全性與市場競爭力,逐步關注紅外夜視系統的應用。隨著技術的改進,成本將進一步下降,車載紅外夜視系統將得到廣泛應用。
應用發展趨勢之人機交互系統:人臉識別、疲勞檢測、手勢識別、注意力監測及駕駛行為分析
隨著汽車智能化及車聯網技術的不斷發展,未來汽車座艙電子也朝著更深層次的人機交互方向發展,不斷提升駕駛者及乘客的駕駛體驗與行車安全。
通過采用攝像頭的視覺識別作為人機交互的重要方式,將帶動座艙電子獲取更多的新技能,創造更豐富的安全輔助功能。
應用發展趨勢之RGB-D攝像頭
隨著智能座艙人機交互功能的逐步普及,對人臉識別、手勢識別準確率、魯棒性的要求將日漸提高。由于座艙內部環境受到光照條件、復雜背景的影響,識別準確率可能出現較大偏差。
為解決這個問題,業界提出一種基于RGB-D攝像頭的識別算法。通過RGB-D攝像頭同時采集RGB圖像數據和深度信息數據,比較與單獨采集RGB圖像的攝像頭,深度信息的融合能夠有效消除光照條件及背景對采集信息的影響,更加明顯提升識別的準確率。
目前,RGB-D攝像頭主要應用于消費娛樂電子、機器人、安防等領域,隨著座艙人機交互的滲透及技術迭代,RGB-D攝像頭將迎來更廣闊的應用空間。
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原文標題:車載攝像頭2025年中國前裝市場規模增長至436億元,多目及高像素趨勢顯現 | GGAI報告
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