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ARM发布Mali-C71图像信号处理器,推动下一代汽车图像处理

时间:2017-04-25 来源:21IC 标签: ARM  汽车图像处理  信号处理器  

 ARM今天正式发布Mali-C71图像信号处理器(ISP),应对汽车图像处理所面临的挑战,包括在极端条件下对图像进行快速的处理和分析,符合严苛的汽车安全标准的设计要求。Mali-C71也是ARM Mali Camera系列的第一款产品。

随着技术的演进,汽车已经成为一个充满活力的创新平台,不仅正在改变驾驶者的体验,也使得真正的自动驾驶离我们越来越近。先进驾驶辅助系统(ADAS)是这一技术演进的一个不可或缺的关键。一些最新的ADAS应用,例如更先进的后视镜、驾驶员疲劳检测以及行人保护系统,都对车内图像处理提出了更高的要求。这些技术要求更多数量的车内摄像头;据Strategy Analytics的预计,在未来几年内,绝大部分市售高端汽车将装有至多12个摄像头。

但是,这一类复杂摄像技术必须能够在极端条件下对图像进行快速的处理和分析,并且符合严苛的汽车安全标准的设计要求。将智能手机或者消费级视频摄像机中所使用的标准摄像技术整合到汽车内是不可行的。ARM Mali-C71正是为了应对这样的挑战应运而生,在其设计过程中完全考虑到了ADAS片上系统 (SoC)的需求,包括根据极端的照明和气候条件作出调整。

 

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图像信号处理器(ISP)的作用正在改变

随着每辆汽车内摄像头数量的增加以及传感器融合技术变得越来越智能,ISP的功能——对原始像素进行处理,将其转换为高质量的图像以用于显示,进行编码并由计算机视觉算法进行进一步处理——正在被集中到ADAS SoC之上。因此,SoC需要能管理多个摄像头,满足对汽车可靠性和最高级别安全性的要求。这就要求有一种既具备内置功能安全特性,又能处理传输并行信号的计算机视觉处理方案。一直以来,在单一SoC上实现这一处理方式是难以达成的。现在,这一切得以改变。

Mali-C71: 汽车级清晰度和可靠性

汽车摄像头需要提供最高级别的清晰度和可靠性。当摄像头输出被用于显示时,图像质量是至为重要的。下图所示就是一个后视镜的例子。Mali-C71能够提供高达24档(24 stops)的超宽动态范围(UWDR)——在某些情况下,所提供的细节甚至超出了人眼所能辨识的范围。相比较而言,最好的单反相机只能达到大约15档的动态范围。Mali-C71能够进行多重曝光处理,对采集的数据进行去噪与合成,从而得到一幅超宽动态范围的图像,并将它发送到显示设备或计算机视觉引擎。

 

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图片说明:为了在光线充足的情况下探测站在阴影里的行人,摄像头必须具备足够的动态范围来对所获取的情景中的所有元素进行辨识。

当摄像头被用作ADAS的输入时——例如,作为行人保护或者驾驶员疲劳检测系统的一部分——它需要满足最严苛的可靠性和功能性安全标准。Mali-C71的设计满足包括ISO26262、ASIL D、IEC 61508和SIL3在内的功能性安全标准,并将提供针对这些标准的安全包。该图像信号处理器有超过300个专用故障探测电路,能够提供低延滞和先进的错误检测。ARM提供用于控制图像信号处理器、传感器、自动白平衡以及自动曝光的所有参考软件,并计划开发完整的、ASIL合规的汽车软件。

下一代图像信号处理器不仅要生成能够用于显示的数据,还要对数据进行处理,以用于计算机视觉引擎,且二者必须同步进行。这些任务有着截然不同的需求,而Mali-C71以单个硬件IP,成功实现使用一个流水线生成两种不同的图像处理结果。

汽车行业正在持续加速实现完全自动驾驶的愿景。Mali-C71将提供显示所需的高质量图像输出,帮助驾驶员迅速做出正确的选择;也将同步地为计算机视觉引擎提供可靠的数据,帮助它在控制汽车的时候做出安全的决定。

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