理想ONE“带头”800万像素，未来5年超1200万颗市场潜力股

hytech · 发表于 2021-6-11 08:25:47

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？立即注册

×

随着辅助驾驶进入性能提升、功能升级的关键周期，作为主传感器的前置摄像头也进入了新一轮的硬件迭代周期。这其中，成像分辨率决定了可以探测和识别物体的最远距离以及精确度。

按照公开数据显示，传统100万像素分辨率摄像头可以探测到30米左右的行人，而800万像素摄像头可以将行人探测性能提升至100-150米左右；此外，从窄角到广角的升级，也意味着视觉感知可以覆盖更多的车道，提升变道辅助的安全性。

同时，在传统窄视场角模式下，以华为的800万像素摄像头为例，30度水平视场角可以实现500米左右的车辆探测，180米左右的小目标物探测，性能也是大幅提升。

三年前，大陆集团发布了第五代车规级摄像头MFC500系列，其中最高阶的MFC535摄像头拥有800万像素的分辨率和高达125度广角，同时，摄像头的软件可以不断进行更新，性能和功能具备更好的可扩展优化空间。

性能指标方面，交通标志识别距离可达100米，自行车、行人可达140m，摩托车160米，轿车250米，单摄像头同时可以兼顾远近距离下的清晰识别度。

此外，这款摄像头搭载深度学习的算法情况下，可识别人体的四肢、背包、五官，人体在摄像头的镜头下，变成了移动的分段条形物体，通过软件识别算法，依此可以判别出行人的姿态，包括但不限于行、坐、卧、立等状态。

如今，改款理想ONE在国内市场正式首发搭载800万像素前视摄像头，识别精度达到4K级别，有效可视距离达到200米，角度达到120°。结合增配的角雷达（150°，探测距离超过110米），为NOA导航辅助驾驶功能提供了双重感知能力。

一、市场潜力股

理想之后，将是极氪、宝马、蔚来等一批车企登场。

其中，极氪、宝马都是搭载基于Mobileye EyeQ5H的视觉方案，120°广角前视800万像素摄像头，而蔚来ET7则是一口气上了11颗800万像素摄像头，其中一部分摄像头来自国产供应商联创电子。

如今，汽车级摄像头图像传感器具有更高的清晰度(>8MP)，更高的动态范围(>140dB)，更好的图像质量，允许更早地检测VRU和更大的余量。为了提前准备800万像素摄像头市场的需求启动，上游供应商也已经是动作频频。

OmniVision在2019年就率先推出了最新的两款800万像素车规级图像传感器—OX08A和OX08B，优化性能的HDR+LFM以及组合算法实现在大部分光照条件下，准确探测远处的人和物体。

两款传感器都将提供4次读取HDR、3840x2160分辨率、36fps、16:9 比例的图像。同时提供RCCB滤色片以提高进光量，从而进一步增强在黑暗环境下的性能。

今年开始，800万像素已经成为高端智能化车型的标配，这意味着各方面的性能都需要得到提升。一个800万像素的16位前视摄像头，以每秒60帧的速度运行，数据速率能达到1GB/s。

800万像素的摄像头，每秒钟需要处理的数据量要比原来的100万/200万像素高几个等级，算力也要相应的翻番，同时对于不同场景，不同的卷积神经网络，耗费的算力也不同。

比如，搭载改款理想ONE的地平线最新一代征程3芯片，基于台积电16nm FFC 工艺，2核BPU AI引擎，等效算力≥5 AI TOPS；4核Arm® Cortex®-A53，支持 4K@30fps 图像处理、HDR宽动态、3D降噪以及畸变矫正。

一些ADAS公司也在加快方案的量产，比如，福瑞泰克正在同步研发更高级别量产级智能驾驶解决方案，能够支持前向8MP摄像头，侧视摄像头2MP。

今年，大陆集团多功能摄像头MFC500系列（包括520/525/530）以及4D成像雷达都将进入规模量产上车周期。同时，大陆集团投资的汽车AI芯片预计将在2026年开始批量投产。

“随着芯片这一环的补齐，我们向未来车辆高性能计算机所需的高度专业化的传感器模块和控制单元迈出了关键一步。”大陆集团高级驾驶员辅助系统事业部全球负责人Frank Petznick强调。

不过，行业内也有一些不同的声音。

“对于实时图像处理来说，更多的像素并不是一件好事。”主要的考量因素在于，摄像头的像素是与其实现的功能相匹配的，对于近距离场景，并不需要盲目升级，既有摄像头能够满足其功能即可。

比如，极氪001搭载的「Falcon Eye Vidar」鹰眼视觉融合感知系统，包括2颗EyeQ5、7个远距离800万像素和4个近距离的摄像头（360度全景）。

目前来看，除了一部分车企和零部件供应商已经或正在投产800万像素摄像头，2022年将是汽车摄像头以及一级供应商全面量产上市的时间节点。

按照高工智能汽车研究院提供的预测数据，到2025年，仅前向800万像素摄像头的前装搭载量就有可能突破1200万颗，并成为高阶自动驾驶功能的标配。

二、摄像头的变革？

800万像素摄像头的导入，在工程量产上会带来哪些新的问题？

我们知道，传统的摄像头模组主要由镜头、图像传感器（CMOS）、图像信号处理器（ISP）以及PCB板等组成。其中，图像传感器只能提供单色光（R、G或B），ISP的主要工作，就是把原始数据格式转换成RGB格式或其他格式输出。

传统摄像头模组内部都是内置ISP，但一些行业也在使用无ISP的摄像头模组，数据直接传输到域控制器，由外部ISP进行处理。

为了实现更高的性能，新一代摄像头有更高的功率要求，需要更大的电源，产生的热量也远远超过前几代。这对热管理提出了新的要求，并有可能造成量产上市后的下一列问题。

为了解决这一挑战，安波福在去年提出了一套新的解决方案：基于此前的卫星电子架构原理，摄像头也可以仅保留光学部分和CMOS芯片，将图像处理芯片转移至仪表台下方的控制器，通过LVDS总线以及以太网来进行数据的传输。

视觉处理器占了摄像头产生热量和功耗的主要部分，重新配置后，散热问题将可以大大减少，不过，前提是如何保证传感器数据的完全同步。

不过，好处也很明显。由于摄像头、雷达和激光雷达的数据处理都在中央域控制器中进行，意味着原始数据的融合将减少延迟。

这就是行业内一直在提的“卫星”摄像头方案。

两年前，大陆集团也推出了一款全新的集成多摄像头环视系统，就是基于“卫星”摄像头组成，提供高精度图像数据，再由一个中央控制单元进行数据处理和决策。同时，摄像头也在往高像素方向发展，从130万像素、250万像素甚至到800万像素。

该公司认为，对于高阶自动驾驶应用，智能集成“卫星”摄像头不仅能尽可能准确地再现环境图像，还能结合自动驾驶控制单元（ADCU）评估光学数据，并对车辆周围环境和驾驶情况做出最快、最准确的反应。

目前，图像传感器制造商也正在将ISP模块从成像芯片中移除，以限制摄像头的功耗和热量产生，并帮助提高图像质量。同时，ISP被集成到视觉处理器（SoC）中，意味着可以同时处理多个摄像头数据，实现成本下降。

在手机行业，这种方案已经落地。比如，高通骁龙系列、英伟达Tegra系列处理器内部都集成有ISP芯片。而在汽车行业，由于中央控制单元的算力在快速增加，意味着有机会实现类似的方案架构落地。

以蔚来ET7搭载的英伟达Orin为例，硬件部分拥有超高带宽图像接口，ISP每秒可处理64亿像素；而特斯拉第一代FSD芯片，ISP每秒仅处理10亿像素，如果启用800万像素摄像头（目前是120万），还需大幅强化性能。

比如，TI的最新一代TDA4系列SoC，也搭载了图像信号处理器 (ISP) 和多个视觉辅助加速器的视觉处理加速器 (VPAC)，比上一代集成度更高，一方面降低成本，同时提供更好的光度校准和更低的功耗。

这个背景下，多个摄像头的同步可能成为一个挑战。每个摄像头的处理时间可能会因组件公差甚至被处理的视觉场景的条件而不同，这就需要在软件中引入时间戳机制来解决这个问题。

TDA4系列就搭载了TI的第7代ISP，支持更高的位深度，并且具有面向分析应用的功能。集成的诊断和安全功能支持高达ASIL-D级别，提供了PCIe集线器和千兆位以太网交换机以及CSI-2端口，支持多传感器输入的吞吐量。

此外，FPD-Link III解决方案可以满足“卫星”传感器到中央融合处理单元的低成本、可扩展要求，一个ISP为多个摄像头实现更好的光度校准，并确保颜色增益和噪声过滤器运行在同一时间，使多个摄像头的视图拼接更自然。

这意味着，单个摄像头模组的成本会出现大幅下降，由于车端搭载摄像头的数量大幅提升，整体成本下降空间更为可观。