近年來，隨著汽車智能化升級，各車企正在從低等級自動駕駛向高等級提升。而自動駕駛將對車輛安全、行人安全、駕駛員監控等主動安全功能提出更高的要求，ADAS 滲透必然加速。

各車型中的車載攝像頭越來越多。但基本上都會有至少一個ADAS前視攝像頭、四個環視攝像頭的基礎配置。如果再加上近年越來越被重視的駕駛員監控攝像頭，可以預見，未來幾年，車上至少需要6個攝像頭，市場前景巨大。

車載攝像頭安全為本，技術不斷升級

相較于消費類電子攝像頭，車載攝像頭的工作環境極度惡劣，比如說震動、高溫、雨霧、低溫、光線變化劇烈等。而車載攝像頭以駕駛安全為目的，上述各個工作狀態下，均需要能獲取穩定、可靠、清晰的周邊環境數據。

因此，隨著汽車工業技術的提升，車載攝像頭的相關性能需求將越來越嚴苛。根據2019 年出臺的《汽車用攝像頭行業標準》，車載攝像頭要求能在-40℃到85℃的環境中持續工作，能不受水分浸泡的影響，防磁抗震，使用壽命需達8~10 年。另外，出于安全的考慮，車載攝像頭需要在短時中斷供電的情況下依舊保證工作。

此外，高動態范圍、夜視、LED 閃爍抑制等性能將不斷普及。目前，車載攝像頭的功能要求其需要具備以下性能：車載攝像頭往往還需要具備夜視功能，能夠抑制低照度攝影時的噪聲，在暗光條件下依然要有出色的表現。水平視角擴大為 25°~135°，要實現廣角以及影像周邊部位的高解析度。下面，咱們就一起來聊聊近年來車載攝像頭都會有哪些方面的性能、技術提升。

車載攝像頭技術趨勢

消除雜光鬼影，提升光學成像穩定性

隨著車載攝像頭工藝的優化與升級，車載攝像頭抗震、耐磨、耐高溫低溫能力逐漸提高，畫質更加清晰。

為了控制車大燈等正面強光干擾引起的鬼影雜光、在極端溫度或短時間快速溫差變動的狀況下保持光學成像穩定性以及有效捕捉和分辨物體細節，除了從軟件上提升算法外，車載鏡頭廠商也在積極地通過改進鍍膜工藝、提高技術參數以及在鏡頭外增加導電加熱膜等方式，不斷推動車載鏡頭產品整體的技術進步。

像素升級：800W像素攝像頭

車載攝像頭感知的核心是視覺，而分辨率決定了視覺的高下。隨著ADAS功能對感知距離需求的提升，感知內容方面的更精細，分辨率更高的攝像頭大勢所趨。

對于主流的新能源車企來說，120W到200W的鏡頭已經不再滿足使用，行業開始升級到800W像素，比如說蔚來、理想。目前具備800W像素攝像頭模組生產能力的廠商還比較少，比如說舜宇、聯創電子等。

鏡頭材質：玻塑混合

車載攝像頭要求具有高耐用性和熱穩定性。按材質來分，車載攝像頭的鏡片可由玻璃、塑料制成。玻璃鏡片具有高耐用度和防刮傷性，且溫度性能較好，因此更多用在高端產品中。而塑料鏡片價格便宜但是成像效果差，且在汽車惡劣的使用環境中容易造成鏡片變形，影響成像質量。

目前，綜合考慮成本和性能，主流廠商車載鏡頭正逐漸開始使用玻塑混合鏡頭為主，部分高端鏡頭采用全玻方案。

塑料與玻璃鏡頭性能對比如下：

塑料鏡頭：

優點：重量輕、成本低、工藝難度低，適合大批量生產；

缺點：透光率稍低，耐熱性差、熱膨脹系數大、耐磨性差、機械強度低等。

玻璃鏡片：

優點：性能優良，透光率高；

缺點：主要是量產難度大，良率低、成本高。

鏡片工藝：非球面鏡片

球面鏡片會導致像差問題，即從鏡片中央射入的光線與鏡片邊緣射入的光線的焦點不一致，進而造成成像模糊的問題。球面鏡片需要多枚鏡片組合來減小像差。

非球面鏡片是由球面和平面以外的曲面組成的鏡片，通過改變鏡片的曲率，使光線匯聚在固定的焦點，解決了像差的問題，且僅需一枚鏡片就可實現。因此，非球面鏡片具有小型化、輕量化和成像效果佳的優勢，已經成為高像素車載鏡頭的最佳解決方案。

塑料非球面鏡片采用注塑生產實現，而玻璃非球面鏡片是采用優質的光學玻璃,利用精密控制的熱模壓技術進行生產的產品。目前，具備車載攝像頭非球面鏡片生產能力的企業有：舜宇光學、聯創電子、藍特光學等。

自清潔以及防霧除霜

車載攝像頭依靠光線傳播識別道路信息，鏡頭表面臟污會導致識別能力下降，很難從光學角度減少臟污。而此外，每當遇到雨雪天氣，暴露在車外的攝像頭甚至還會出現起霧結霜的問題。

自清潔防污：目前主流廠商至少會在車載攝像頭的鏡頭表面鍍一層疏水涂層，一方面可以有效通過噴水清洗等手段去除臟污。

圖源，寧波捷傲

防霧除霜：目前業界有兩個方向，一是通過鍍膜，鏡頭外表面鍍疏水膜，鏡頭內表面鍍親水膜；二是采用加熱方案，或是鏡頭整體加熱，或者是鏡頭表面做一層透明導電膜實現加熱。

AA封裝

車載鏡頭組裝需要高精度的AA 技術。車載攝像頭模組的封裝需要經過多次裝配，誤差疊加將導致產品良率下降。AA 技術使鏡頭與CMOS 圖像傳感器的相對位置自由可調，還可以通過實時采集分析成像數據，調節水平位置以及鏡頭的傾斜角度，從而保證圖像的清晰度，并保證光軸與像面的焦點處于圖像中心。

隨著車載攝像頭分辨率的提升，鏡頭與CMOS 間的定位精度的要求也不斷上升。因此，AA 設備的技術含量將影響各組件的機械工差修正，進而影響攝像頭成像質量以及產品的一致性。

在車載攝像頭領域，現階段AA設備帶來的資本投入非常大，比如說進口的AEI、ASM等。而隨著國內設備廠商的成長，比如說：中科精工、華亞智能、艾微視、德賽自動化、廣浩捷科技、天準、舜宇等。AA設備的成本也將會有一定下降。

夜視技術

為了保障行車安全，汽車ADAS功能需要盡量實現全天候運轉。攝像頭是通過感光與算法實現對周邊環境感知，因此在光線不足如夜間行車、過隧道等場景下，需要增強攝像頭的夜視能力。目前汽車夜視系統按成像原理與鏡頭不同可以分為三類：微光、近紅外以及遠紅外。

現有的夜視輔助系統可以做到識別超出遠光燈范圍的行人，對危險進行提前預知，來源軒轅智駕

微光：從字面意義理解，是通過放大接收到的少量可見光，最終將圖像采集并投射到相應顯示屏上。微光跟一般攝像頭的成像原理一致，都是通過可見光實現夜視，但需要一定的可見光環境。

近紅外夜視：也有稱為主動紅外夜視技術，是指工作時用較強的紅外發射源照射目標， 利用目標反射回來的紅外線來得到物體的像。工作波段在 800~1000nm 的近紅外光。

遠紅外夜視（熱成像系統）：也有人稱之為被動紅外夜視技術，主要是利用物體自身發出的紅外輻射來成像，這也就是大家所說的熱成像。熱成像系統是基于目標與背景的溫差而形成的紅外發射率的差異，利用輻射測溫技術對目標逐點測定輻射強度，而形成可見目標的熱圖像。其理論工作波段在1-14um之間，但一般遠紅外夜視主要使用短波 (3μm -- 5μm)與長波 ( 8μm --14μm)這兩種 。

其中，微光夜視需要從CMOS與算法上去提升實現；而紅外夜視則需要配備專門的紅外鏡頭確保紅外光的進入。此外微光夜視可以看到彩色畫面，而紅外則無法做到彩色。

3D 感測：人臉識別與駕駛員監控

隨著汽車智能化的不斷演進，對車載鏡頭提出了快速感測并深度辨識車身周邊環境的需求。車載鏡頭需要在對環境信息進行解讀的同時同步實現景深測量的效果，而作為 3D 感測主流技術方案的結構光、TOF 技術等已成為各大車載鏡頭廠商技術攻關的熱點。

目前3D感測技術主要是應用在座艙內部，比如說近年越來越被重視駕駛員監控系統等。此外，通過人臉識別可以確定駕駛員身份，座艙進而根據個人使用習慣而調整，甚至還可以實現防盜功能。

人機交互：手勢控制

汽車內人機交互功能體現在內置車載攝像頭實現的人臉識別、疲勞檢測、手勢識別、注意力監測及駕駛行為分析。在智能駕駛艙逐漸興起的市場環境下，具備深層交互能力的車載攝像頭市場需求將進一步提高。

在2020年2月的世界通信大會上，寶馬解釋了這種儀表盤上的攝像頭虹膜識別技術，將會從2021年起首次應用于寶馬iNext車型。

編輯：黃飛

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