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在车载电子产品领域，现在比以往任何时候都更注重安全性。不管是主动安全还是被动安全，前后装市场对安全产品的开发、应用如火如荼。在前装领域，有ADAS系统、日间行车灯、倒车雷达等；在后装领域，车辆偏离预警、全景泊车、乃至基于OBD诊断的各类应用层出不穷。
围绕车辆安全、驾车安全以及行车安全，会越来越受到厂家和市场的双向关注。深圳车元素引进以色列的车辆偏离预警系统、好帮手与法国联合开发的ADAS系统、杰成开发的iCar功能、欧华4G·云导航的定位防盗功能、全景泊车等等。从产业政策、技术研发和产品应用，未来会有哪些产品成为主流趋势？
就汽车主动安全技术产品现状和未来趋势话题，中国汽车技术研究中心汽车产业发展研究所副总工程师、中国产业发展研究所道路交通安全研究部主任陈强就产业政策、武汉大学多媒体国家重点实验室胡瑞敏教授就技术解决、姜卫忠就******、深圳杰成电子总经理李海征就iCar应用在各自领域作详细的分析与论述。
从道路安全角度看汽车电子发展
中国汽车技术研究中心、汽车产业发展研究所副总工程师，汽车产业发展研究所道路交通安全研究部主任陈强
从1886年，世界第一辆汽车诞生之后，我们现在按照WTO统计，每年在全世界造成130多万人死亡，这是2009年的数据，现在则更多。如果不采取有效措施，或者说目前还没有一个太有效得一个措施，预计到2020年，道路交通事故将成为全球第3大疾病或者伤害，因此，汽车电子在改善汽车安全方面还大有可为。
汽车进入中国家庭就20年时间，但是我们汽车保有量是暴发式增长，10年间，我国汽车已经成为全球最大得汽车生产及销售大国，对各大汽车厂商来说，中国是最后一块可以攻占的市场，而汽车电子领域又是未来最大的份额。改善汽车安全，是预防交通事故，减少交通事故死亡人数的主要手段，因此，主动安全技术地位突出。
据我了解，主动安全领域，中国已经远远落后了。我发现在欧洲、美国和日本，这三个主要国家和地区已经在主动安全领域，开展了广泛合作，包括一些标准、技术接口、解决方案等，有了一定的商业技术平台。而在国内，目前来说，虽然大家都在做，但是稍微差了一点。国外的相关技术标准起步比较早，也较为系统化，还有一些国际整车企业、零件工厂，都在做主动安全领域的标准工作。
因此，安全技术的发展，不仅是安全需求，安全技术的发展一定意义上已经上升到了国家层面。一方面，应明确提出区分被动安全技术形态，突出主动安全技术。在中国汽车工业中长期科技发展战略规划，战略研究里面也提出来了。一般来说，汽车被动安全发展相对较快，但是主动汽车安全发展方面还相对落后一点。所以说，在主动安全方面，还是大有所为。
主动安全系统，一定程度上可以认为是，驾驶员辅助系统加自动启用。其内涵就是通过大量的机器视觉，让人看得更远、看得更宽、看得更清楚，让人的反映更快更灵敏，这就是驾驶员辅助，就是通过机器的性能，提高人的生理性能。现在主流的ADAS系统，驾驶员高级驾驶员辅助系统主流技术，这些技术已经成型了，其实还有很多正在研究。ADAS（Advanced Driver Assistance System），即高级驾驶员辅助系统，是一种在车辆行驶过程中全程帮助驾驶员的主动安全辅助系统。ADAS系统设计为提高车辆安全，更广泛的应用为提高道路交通安全。ADAS系统采用摄像头、雷达等多种传感器来收集车辆及车辆周围环境的物理数据。收集相关数据后，ADAS系统将采用目标检测、识别与跟踪等处理技术来评估危险性。ADAS系统方案并不是要控制车辆，而是向驾驶员提供车辆运行状况以及车辆周围环境等相关信息，提醒驾驶员注意潜在危险，从而提高行车安全性。在基于安全的ADAS系统，消费者还是持有比较乐观态度，他们更愿意在这上面投入。在中国市场大致结果也差不太多，可能考虑更多还是一个价格因素。
所以，在中国发展ADAS，成本很重要。
未来有几种技术趋势我认为值得关注。首先是预防驾驶员走神、疲劳的监控报警系统，我认为这在预防驾驶员走神、疲劳比较有效。做任何系统得有效行性评价，我们的研究方法不是世界最标准，但我们是通过真实的交通事故总结、判断这些事故类型基础上得来。通过比对事故形态所占比例及其导致伤亡情况，反推系统的有效性。因此，主动安全产品开发，首先应该先做有效性评价，然后再做后期标准制定，而不是先去反推，认为它有效。
其次是碰撞预警系统，我认为这种系统对中国市场来说，有一定效果。通过巡航控制系统，算得碰撞时间，而不是一个相对距离、相对速度，结合驾驶员的反应时间和制动性能，来算出合理的巡航速度。夜视系统也应该值得关注，夜视系统就是在光线比较暗得情况下，使驾驶员得视觉增强，发现前方物体。此外，盲点检测系统在中国道路交通条件下，效果会不错，因为国内车主习惯于频繁变线超车，正好盲点检测系统，会让驾驶员看到更宽广的视角，在变线时对来车方向辨识度更好。
疲劳监测系统，我个人理解，在中国目前的政策环境下，是最有前途的系统。因为按国家得政策来说，大量的营运车存在，需要有类似疲劳检测系统。在目前几个政策规划里都直接提出了这项技术。这项技术通过人眼视觉和方向盘转角数据，判断驾驶员是否处于疲劳状态。并据此对驾驶员进行提醒。目前国外市场的一些产品，基本上都比较成熟，但在中国市场，并没有做过相关的可适用性测试。这项技术开发的前提是，中国的驾驶员特性是什么，能不能把基于欧洲的研究成果直接拿过来，这是个问题，这就是主动安全和被动安全得最大区别，一定要考虑人。被动安全系统除了考虑到人的保护特性外，没有什么再值得关注，但主动安全一定要考虑驾驶员的特性。
从未来发展趋势看，我认为国内汽车主动安全技术发展，还会受限于一些基础性研究，包括一些传感器、系统集成、软件开发等。从大的趋势看，主动安全和被动安全的界限会越来越模糊，比如一个衔接了主动和被动特征的安全带预警装置，就已经模糊了主动安全和被动安全的范畴。 从国外的情况看，预计到2019年，几大主流驾驶员辅助系统，安装率都不到10%，这主要是因为这些辅助系统大都安装在高档车型上，如ADAS系统。如果这个预测准确，在国外来说，这项产业就显得发展势头不是很迅速，但是基于中国的汽车产量和保有量，这又是一个非常大的数字。主要原因还在于成本控制，如果这个成本低，消费者肯定乐意接受。因此，如果对中国道路交通事故进行深入研究，就能非常明确这些主动安全技术的需求。到底在中国道路交通条件下，在中国驾驶人驾驶行为的情况下，什么样得安全技术更有效？什么技术对减少交通事故成本更低？
现在都提倡使用高技术低成本的交通安全措施改善方案，但这并不是意味着产品越复杂，就越不计成本，不计成本的安全技术没有实际意义，任何技术都是一样，再好，但特别贵，贵到大家都接受不了，没有任何前途。因此，开发主动安全产品，首先要降低普遍的安全技术成本。做成标配是一种思路，这是能最大限度降低成本的主要手段。
汽车驾驶辅助系统中立体视频技术的研究及应用
武汉大学多媒体国家重点实验室教授 胡瑞敏
在谈汽车安全电子方面一些对比之前，先举两个电视新闻案例。2011年10月13日，年仅两岁的女童在巷子里走路，由于地形比较复杂，被车挂倒了；另外一个就是著名的八车追尾的特大交通事故；北京一辆车在没有任何防护措施下倒车，造成三车连撞。
追尾倒车事故是大家非常熟悉的，我们也知道交通事故已经成为威胁人身最大的杀手，中国的交通事故死亡人数在目前位居全世界第一。2012年9月1日，新版的《机动车运行安全技术条例》也正式实施，新的国标主动安全配置方面都有明确的规定，主动安全技术也日益引起了同行的关注。在未来五年里，汽车主动安全电子应用将成为中国整体汽车电子产业最重要的部分，全球也一样。整个汽车电子在全球经济危机中也迅速成长，我国已经成为世界上最大的汽车电子市场，也是全球重要的汽车电子制造基地。但在一些相应的基础技术方面相对来说还是存在一些差距，尤其是一些自动化程度比较低先进的汽车安全产品还是依赖进口。
辅助驾驶系统作为汽车安全市场非常重要的组成部分，相关研究报告也指出在各国政府汽车安全法规的大力推动下，全球先进驾驶辅助系统的市场销售在2012年增长了接近60%。我们如果再进一步往前去展望，实际上这个系统最终是要实现人开车，车开车。美国国家高速公路交通安全局对先进驾驶辅助系统的定义就是利用安装在车上的各式各样的传感器在第一时间收集车外的环境数据并进行静动态物体的辨识、征测、追踪的技术处理，让驾驶者在最快的时间察觉到可能发生的危险。
对它的理解主要在以下几个方面，车道偏离的技术、汽车的自动防撞，在防撞又包括行人的检测、障碍物的检测、夜视的辅助以及自助倒车。在预警领域，早期是基于雷达的驾驶辅助，通过雷达探测器探测障碍物以及行车间的距离并发出警示的声响告诉驾驶者注意路况，它所存在的问题是探测距离比较短，而且容易受到干扰，在车辆行驶当中漏洞会多一些，还有很重要的一点是，它没有办法提供一个非常清晰的可视化路况的信息。后来，技术进一步发展，出现了基于红外的驾驶辅助，在比较黑暗的夜幕及下雨的轻雾状态下，通过摄像仪发射红外线探测，对道路进行监测，这项技术也引起了大家的关注，这技术也存在着些问题在于成像图会失真，而且环境的影响也非常大。最新的发展是基于车载摄像头的驾驶辅助，通过将摄像头安装在汽车的后视镜和前挡风玻璃中间，实时采集路况信息，并在车载显示器上进行显示，这个系统叫雷达红外系统，能够更直观的反应出路况信息。
2008年，奔驰公司推出了驾驶辅助系统，它是基于立体视觉的驾驶辅助系统。所谓立体视觉和平面视频不一样，我们看到的是有深度的信息。2009年日本富士重工集团推出了以立体摄像头实现预防碰撞的安全系统；今年德国推出了一款全新的三维立体摄像机，未来将应用在驾驶的辅助系统中，增强系统对前方物体的检测能力。立体视觉驾驶辅助有哪些优点优势，第一个是通过对比各个摄像头的照片的差异以及色差的信息。所谓立体，就是有多个摄像头获得的信息是不完全一样，通过信息的差异可以从多个角度轨度判断障碍物，因为单一的摄像头会受到一些遮挡的影响，如果是多个摄像头的话，信息就更加完整，所以这是对立体障碍物侦测的效果大大提高了。还有一种是通过两个摄像头拍摄图像提供视差信息计算目标的实际距离，并可以避免遮挡产生，因为距离是个非常重要的要素。在过去，一般通过雷达来做，实际上有了立体视觉之后，就可以做到距离的判断，这也就扩大了驾驶视野以及精确的测度。还有，就是通过立体摄像完成车道偏离预警障碍物的识别，倒车辅助等多功能需求。过去很多不同的功能是用普通系统完成的，有了摄像，可以实现多感质的融合。
这里涉及到的技术是：第一，首先要把目标检测出来，我们要提供预警信息是建立在立体视觉驾驶辅助系统当中最重要的目标，它就是要通过立体摄像机提供的视讯信息以及场景的深度信息，对道路上的行人、车辆进行实时监测，计算出汽车与前方目标的距离，以便控制系统进行后续的处理以及预警。这就包括行人及车辆的目标检测，以及检测后目标的距离。其中最困难的是所获得的实际场景当中的深度信息是不准确的，存在着很多的噪声，如果直接那这深度信息去使用，精确性会存在一些问题，所以它直接用会有些问题。第二，前方的目标非常多，如果多目标遮挡，这样也会影响准确性。还有一个是，运动的阴影可能会被误判为是个目标。目前对于所监视的深入投入的噪声全世界最好的效果是利用彩色图像的重建图像辅助相对的深度图像率多。很多图像本身是压缩过的，压缩图像对整个运作效果干扰很严重。第二方面是对行人的检测，在行人检测当中，行人的身体部位会导致深度及彩色图像的遮挡，比如说手部的运动对检测的精度会降低。
我们在这方面也做了很多工作，尝试去解决存在的问题，根据前者采用了记录纹理的二次模式的深度制造技术。将原来的图片通过二次化对深度信息进行处理，进一步的校正，这样边缘就变得更加清晰。怎样能够在低光照环境下对目标进行清晰的表达来克服夜间、大雾、雨雪等恶劣环境的干扰？2011年最新的成果是采用非局部均值去噪的方法对低光照图像进行去噪，基于深度信息低光照相的对比，根据深度图反应场景的结构信息这一特点，把低光图像进行全局的对比拉伸，经过处理后的效果就会变得非常的清楚。 增强以后要把它显示出来，如果我们不能用普通的方式显示，那么就涉及到裸眼立体视频的生成以及芯片的设计。它的目标是在汽车内部提供有关路况、夜间行人以及前方车辆裸眼的立体像，比如说你不用带眼镜。在车上我们有两路视频，将两路视频当中能够实时转换成裸眼立体视频，实现高保真的三维场景重建。每个图像都由单个摄像机获得，经过芯片的处理转换成8路的视频，把视频送到裸眼3D的显示频道，人眼在同一时刻一个眼睛只能看到其中一路，两个眼睛的视差就可能产生立体的效果。
这项技术最大的问题是在合成视频过程中会出现一些人感觉很不适应。一般情况下没问题，经常会出现人稍微一动看3D的图像就好像跑到你脸前了，这是大家看3D电影有时候也会有如此感受。这一块的问题也是当前没有做的很好的平滑，我们在此基础上基于立体视觉特性的多视点的绘制技术和大容量并行的视频图像数据的专用芯片架构设计来解决这个问题，应该说效果还是非常好的，基本上不会出现这些，等于说是生成的效果突然产生的误差。我们研发的国内第一款拥有知识产权的裸眼立体视频处理芯片。它有非常逼真的3D裸眼视频的效果，目前国内我们家世唯一一家支持通用格式裸眼3D芯片。
总而言之，市场对汽车主动安全的需求日益加剧，驾驶辅助系统已经成为行车安全的重要手段，基于立体视觉的驾驶辅助系统具有传统驾驶辅助技术无可避免的优势，必将成为未来的技术趋势，基于立体视觉的驾驶辅助系统还存在深度信息的不够准确，多目标检测的效率容易受恶劣环境的影响，以及立体视频生成过程复杂度高等亟待解决的问题。
iCar打造安全行车新概念
深圳市杰成电子有限公司李海征总经理
安全是驾车人士最关心的问题，我们杰成iCar最初的设计理念就是基于宝马等高端车系的智能安全提醒功能，所以我们也一直在思考能不能通过车载主机结合原车系统让中、低端车的车主也能享受到高端车的服务。我们注意到，随着车辆的不断增多，安全隐患问题日益突出，很多事故都是因为一些小的安全细节引起的，如开车过程中车门没关好导致儿童甩出车外、收费亭交费时忘记刹车导致车辆滑行冲向行人、白天停车后忘关车灯导致电瓶没电下次用车打不着火等等，为了更好地解决这些问题，从而排除安全隐患，我们研发了智能安全iCar车载DVD导航影音系统。
杰成iCar导航影音系统主要特点是能通过智能语音和图文并貌的形式在第一时间提醒车主，注意日常的行车、停车等各种安全问题，主要的预警提醒包含：行车中未关车门预警、行车中未落锁预警、行车中未关后备箱预警、行车中未关引擎盖预警、行车中未松手刹预警、行车中未系安全带预警、超速行驶预警、白天灯光未关闭预警、夜晚灯光未开启预警。智能停车安全预警系统。熄火时方向盘未回正预警、启动时方向盘未回正预警、停车未制动预警、停车未制动溜车预警、停车未制动开车门预警、停车未拉手刹开车门预警。人性化远程监控系统。未锁车短信提醒、锁车未关车门短信提醒、锁车未关车灯短信提醒、车辆状态短信查询。
这些预警功能特别是针对一些驾驶新手能起到很好的安全保障，例如有些新手车主在车辆发动后，松了离合，踩了油门，发现车行驶的很慢，却不知道问题在哪？这时如果他装了我们的智能安全iCar系统，这时iCar就会立即通过语音和文字的方式提醒车主请放下手刹，避免刹车片磨损严重从而可能导致刹车失灵。还有一些车主停车后忘了回正方向盘，下次启动车辆时，一脚踩下油门，也没有回正方向盘，可能会导致刮碰到旁边停放的车辆；如果有iCar系统，车主熄火或点火启动时，iCar都会立即提醒车主回正方向盘。还有一些车主匆匆忙忙离开车后，车门也没有关好，如果这样，iCar会自动发送车辆当前状态的短信到车主的手机上，提醒车主，当然车主也可以自行发送短信查询爱车的当前状态。
不仅如此，iCar车机还可以实时查询天气预报、股票等信息，当然，iCar也具备普通的DVD导航功能，如导航、收音、DVD、蓝牙等，也包括经典的虚拟六碟和商务应用功能。杰成新一代的iCar还会加入OBD、4S维保等各种人性化功能，全方位提升智能安全行车的覆盖领域。
目前在车载主机行业，只有我们杰成一家拥有专门针对智能安全预警的车载DVD导航影音系统，杰成iCar自2012年6月上市以来，赢得了众多4S集团、后汽车市场经销商以及车主的大众好评。今后，我们也会继续沿着智能安全领域的方向坚持自主研发、自主制造，发挥杰成17年老牌影音厂家的技术研发优势，为广大车主带来更智能的、更安全的行车安全影音体验，为车载主机行业开辟一条以安全行车理念为方向的全新发展路径。
围绕车辆安全、驾车安全以及行车安全，会越来越受到厂家和市场的双向关注。深圳车元素引进以色列的车辆偏离预警系统、好帮手与法国联合开发的ADAS系统、杰成开发的iCar功能、欧华4G·云导航的定位防盗功能、全景泊车等等。从产业政策、技术研发和产品应用，未来会有哪些产品成为主流趋势？
就汽车主动安全技术产品现状和未来趋势话题，中国汽车技术研究中心汽车产业发展研究所副总工程师、中国产业发展研究所道路交通安全研究部主任陈强就产业政策、武汉大学多媒体国家重点实验室胡瑞敏教授就技术解决、姜卫忠就******、深圳杰成电子总经理李海征就iCar应用在各自领域作详细的分析与论述。
从道路安全角度看汽车电子发展
中国汽车技术研究中心、汽车产业发展研究所副总工程师，汽车产业发展研究所道路交通安全研究部主任陈强
从1886年，世界第一辆汽车诞生之后，我们现在按照WTO统计，每年在全世界造成130多万人死亡，这是2009年的数据，现在则更多。如果不采取有效措施，或者说目前还没有一个太有效得一个措施，预计到2020年，道路交通事故将成为全球第3大疾病或者伤害，因此，汽车电子在改善汽车安全方面还大有可为。
汽车进入中国家庭就20年时间，但是我们汽车保有量是暴发式增长，10年间，我国汽车已经成为全球最大得汽车生产及销售大国，对各大汽车厂商来说，中国是最后一块可以攻占的市场，而汽车电子领域又是未来最大的份额。改善汽车安全，是预防交通事故，减少交通事故死亡人数的主要手段，因此，主动安全技术地位突出。
据我了解，主动安全领域，中国已经远远落后了。我发现在欧洲、美国和日本，这三个主要国家和地区已经在主动安全领域，开展了广泛合作，包括一些标准、技术接口、解决方案等，有了一定的商业技术平台。而在国内，目前来说，虽然大家都在做，但是稍微差了一点。国外的相关技术标准起步比较早，也较为系统化，还有一些国际整车企业、零件工厂，都在做主动安全领域的标准工作。
因此，安全技术的发展，不仅是安全需求，安全技术的发展一定意义上已经上升到了国家层面。一方面，应明确提出区分被动安全技术形态，突出主动安全技术。在中国汽车工业中长期科技发展战略规划，战略研究里面也提出来了。一般来说，汽车被动安全发展相对较快，但是主动汽车安全发展方面还相对落后一点。所以说，在主动安全方面，还是大有所为。
主动安全系统，一定程度上可以认为是，驾驶员辅助系统加自动启用。其内涵就是通过大量的机器视觉，让人看得更远、看得更宽、看得更清楚，让人的反映更快更灵敏，这就是驾驶员辅助，就是通过机器的性能，提高人的生理性能。现在主流的ADAS系统，驾驶员高级驾驶员辅助系统主流技术，这些技术已经成型了，其实还有很多正在研究。ADAS（Advanced Driver Assistance System），即高级驾驶员辅助系统，是一种在车辆行驶过程中全程帮助驾驶员的主动安全辅助系统。ADAS系统设计为提高车辆安全，更广泛的应用为提高道路交通安全。ADAS系统采用摄像头、雷达等多种传感器来收集车辆及车辆周围环境的物理数据。收集相关数据后，ADAS系统将采用目标检测、识别与跟踪等处理技术来评估危险性。ADAS系统方案并不是要控制车辆，而是向驾驶员提供车辆运行状况以及车辆周围环境等相关信息，提醒驾驶员注意潜在危险，从而提高行车安全性。在基于安全的ADAS系统，消费者还是持有比较乐观态度，他们更愿意在这上面投入。在中国市场大致结果也差不太多，可能考虑更多还是一个价格因素。
所以，在中国发展ADAS，成本很重要。
未来有几种技术趋势我认为值得关注。首先是预防驾驶员走神、疲劳的监控报警系统，我认为这在预防驾驶员走神、疲劳比较有效。做任何系统得有效行性评价，我们的研究方法不是世界最标准，但我们是通过真实的交通事故总结、判断这些事故类型基础上得来。通过比对事故形态所占比例及其导致伤亡情况，反推系统的有效性。因此，主动安全产品开发，首先应该先做有效性评价，然后再做后期标准制定，而不是先去反推，认为它有效。
其次是碰撞预警系统，我认为这种系统对中国市场来说，有一定效果。通过巡航控制系统，算得碰撞时间，而不是一个相对距离、相对速度，结合驾驶员的反应时间和制动性能，来算出合理的巡航速度。夜视系统也应该值得关注，夜视系统就是在光线比较暗得情况下，使驾驶员得视觉增强，发现前方物体。此外，盲点检测系统在中国道路交通条件下，效果会不错，因为国内车主习惯于频繁变线超车，正好盲点检测系统，会让驾驶员看到更宽广的视角，在变线时对来车方向辨识度更好。
疲劳监测系统，我个人理解，在中国目前的政策环境下，是最有前途的系统。因为按国家得政策来说，大量的营运车存在，需要有类似疲劳检测系统。在目前几个政策规划里都直接提出了这项技术。这项技术通过人眼视觉和方向盘转角数据，判断驾驶员是否处于疲劳状态。并据此对驾驶员进行提醒。目前国外市场的一些产品，基本上都比较成熟，但在中国市场，并没有做过相关的可适用性测试。这项技术开发的前提是，中国的驾驶员特性是什么，能不能把基于欧洲的研究成果直接拿过来，这是个问题，这就是主动安全和被动安全得最大区别，一定要考虑人。被动安全系统除了考虑到人的保护特性外，没有什么再值得关注，但主动安全一定要考虑驾驶员的特性。
从未来发展趋势看，我认为国内汽车主动安全技术发展，还会受限于一些基础性研究，包括一些传感器、系统集成、软件开发等。从大的趋势看，主动安全和被动安全的界限会越来越模糊，比如一个衔接了主动和被动特征的安全带预警装置，就已经模糊了主动安全和被动安全的范畴。 从国外的情况看，预计到2019年，几大主流驾驶员辅助系统，安装率都不到10%，这主要是因为这些辅助系统大都安装在高档车型上，如ADAS系统。如果这个预测准确，在国外来说，这项产业就显得发展势头不是很迅速，但是基于中国的汽车产量和保有量，这又是一个非常大的数字。主要原因还在于成本控制，如果这个成本低，消费者肯定乐意接受。因此，如果对中国道路交通事故进行深入研究，就能非常明确这些主动安全技术的需求。到底在中国道路交通条件下，在中国驾驶人驾驶行为的情况下，什么样得安全技术更有效？什么技术对减少交通事故成本更低？
现在都提倡使用高技术低成本的交通安全措施改善方案，但这并不是意味着产品越复杂，就越不计成本，不计成本的安全技术没有实际意义，任何技术都是一样，再好，但特别贵，贵到大家都接受不了，没有任何前途。因此，开发主动安全产品，首先要降低普遍的安全技术成本。做成标配是一种思路，这是能最大限度降低成本的主要手段。
汽车驾驶辅助系统中立体视频技术的研究及应用
武汉大学多媒体国家重点实验室教授 胡瑞敏
在谈汽车安全电子方面一些对比之前，先举两个电视新闻案例。2011年10月13日，年仅两岁的女童在巷子里走路，由于地形比较复杂，被车挂倒了；另外一个就是著名的八车追尾的特大交通事故；北京一辆车在没有任何防护措施下倒车，造成三车连撞。
追尾倒车事故是大家非常熟悉的，我们也知道交通事故已经成为威胁人身最大的杀手，中国的交通事故死亡人数在目前位居全世界第一。2012年9月1日，新版的《机动车运行安全技术条例》也正式实施，新的国标主动安全配置方面都有明确的规定，主动安全技术也日益引起了同行的关注。在未来五年里，汽车主动安全电子应用将成为中国整体汽车电子产业最重要的部分，全球也一样。整个汽车电子在全球经济危机中也迅速成长，我国已经成为世界上最大的汽车电子市场，也是全球重要的汽车电子制造基地。但在一些相应的基础技术方面相对来说还是存在一些差距，尤其是一些自动化程度比较低先进的汽车安全产品还是依赖进口。
辅助驾驶系统作为汽车安全市场非常重要的组成部分，相关研究报告也指出在各国政府汽车安全法规的大力推动下，全球先进驾驶辅助系统的市场销售在2012年增长了接近60%。我们如果再进一步往前去展望，实际上这个系统最终是要实现人开车，车开车。美国国家高速公路交通安全局对先进驾驶辅助系统的定义就是利用安装在车上的各式各样的传感器在第一时间收集车外的环境数据并进行静动态物体的辨识、征测、追踪的技术处理，让驾驶者在最快的时间察觉到可能发生的危险。
对它的理解主要在以下几个方面，车道偏离的技术、汽车的自动防撞，在防撞又包括行人的检测、障碍物的检测、夜视的辅助以及自助倒车。在预警领域，早期是基于雷达的驾驶辅助，通过雷达探测器探测障碍物以及行车间的距离并发出警示的声响告诉驾驶者注意路况，它所存在的问题是探测距离比较短，而且容易受到干扰，在车辆行驶当中漏洞会多一些，还有很重要的一点是，它没有办法提供一个非常清晰的可视化路况的信息。后来，技术进一步发展，出现了基于红外的驾驶辅助，在比较黑暗的夜幕及下雨的轻雾状态下，通过摄像仪发射红外线探测，对道路进行监测，这项技术也引起了大家的关注，这技术也存在着些问题在于成像图会失真，而且环境的影响也非常大。最新的发展是基于车载摄像头的驾驶辅助，通过将摄像头安装在汽车的后视镜和前挡风玻璃中间，实时采集路况信息，并在车载显示器上进行显示，这个系统叫雷达红外系统，能够更直观的反应出路况信息。
2008年，奔驰公司推出了驾驶辅助系统，它是基于立体视觉的驾驶辅助系统。所谓立体视觉和平面视频不一样，我们看到的是有深度的信息。2009年日本富士重工集团推出了以立体摄像头实现预防碰撞的安全系统；今年德国推出了一款全新的三维立体摄像机，未来将应用在驾驶的辅助系统中，增强系统对前方物体的检测能力。立体视觉驾驶辅助有哪些优点优势，第一个是通过对比各个摄像头的照片的差异以及色差的信息。所谓立体，就是有多个摄像头获得的信息是不完全一样，通过信息的差异可以从多个角度轨度判断障碍物，因为单一的摄像头会受到一些遮挡的影响，如果是多个摄像头的话，信息就更加完整，所以这是对立体障碍物侦测的效果大大提高了。还有一种是通过两个摄像头拍摄图像提供视差信息计算目标的实际距离，并可以避免遮挡产生，因为距离是个非常重要的要素。在过去，一般通过雷达来做，实际上有了立体视觉之后，就可以做到距离的判断，这也就扩大了驾驶视野以及精确的测度。还有，就是通过立体摄像完成车道偏离预警障碍物的识别，倒车辅助等多功能需求。过去很多不同的功能是用普通系统完成的，有了摄像，可以实现多感质的融合。
这里涉及到的技术是：第一，首先要把目标检测出来，我们要提供预警信息是建立在立体视觉驾驶辅助系统当中最重要的目标，它就是要通过立体摄像机提供的视讯信息以及场景的深度信息，对道路上的行人、车辆进行实时监测，计算出汽车与前方目标的距离，以便控制系统进行后续的处理以及预警。这就包括行人及车辆的目标检测，以及检测后目标的距离。其中最困难的是所获得的实际场景当中的深度信息是不准确的，存在着很多的噪声，如果直接那这深度信息去使用，精确性会存在一些问题，所以它直接用会有些问题。第二，前方的目标非常多，如果多目标遮挡，这样也会影响准确性。还有一个是，运动的阴影可能会被误判为是个目标。目前对于所监视的深入投入的噪声全世界最好的效果是利用彩色图像的重建图像辅助相对的深度图像率多。很多图像本身是压缩过的，压缩图像对整个运作效果干扰很严重。第二方面是对行人的检测，在行人检测当中，行人的身体部位会导致深度及彩色图像的遮挡，比如说手部的运动对检测的精度会降低。
我们在这方面也做了很多工作，尝试去解决存在的问题，根据前者采用了记录纹理的二次模式的深度制造技术。将原来的图片通过二次化对深度信息进行处理，进一步的校正，这样边缘就变得更加清晰。怎样能够在低光照环境下对目标进行清晰的表达来克服夜间、大雾、雨雪等恶劣环境的干扰？2011年最新的成果是采用非局部均值去噪的方法对低光照图像进行去噪，基于深度信息低光照相的对比，根据深度图反应场景的结构信息这一特点，把低光图像进行全局的对比拉伸，经过处理后的效果就会变得非常的清楚。 增强以后要把它显示出来，如果我们不能用普通的方式显示，那么就涉及到裸眼立体视频的生成以及芯片的设计。它的目标是在汽车内部提供有关路况、夜间行人以及前方车辆裸眼的立体像，比如说你不用带眼镜。在车上我们有两路视频，将两路视频当中能够实时转换成裸眼立体视频，实现高保真的三维场景重建。每个图像都由单个摄像机获得，经过芯片的处理转换成8路的视频，把视频送到裸眼3D的显示频道，人眼在同一时刻一个眼睛只能看到其中一路，两个眼睛的视差就可能产生立体的效果。
这项技术最大的问题是在合成视频过程中会出现一些人感觉很不适应。一般情况下没问题，经常会出现人稍微一动看3D的图像就好像跑到你脸前了，这是大家看3D电影有时候也会有如此感受。这一块的问题也是当前没有做的很好的平滑，我们在此基础上基于立体视觉特性的多视点的绘制技术和大容量并行的视频图像数据的专用芯片架构设计来解决这个问题，应该说效果还是非常好的，基本上不会出现这些，等于说是生成的效果突然产生的误差。我们研发的国内第一款拥有知识产权的裸眼立体视频处理芯片。它有非常逼真的3D裸眼视频的效果，目前国内我们家世唯一一家支持通用格式裸眼3D芯片。
总而言之，市场对汽车主动安全的需求日益加剧，驾驶辅助系统已经成为行车安全的重要手段，基于立体视觉的驾驶辅助系统具有传统驾驶辅助技术无可避免的优势，必将成为未来的技术趋势，基于立体视觉的驾驶辅助系统还存在深度信息的不够准确，多目标检测的效率容易受恶劣环境的影响，以及立体视频生成过程复杂度高等亟待解决的问题。
iCar打造安全行车新概念
深圳市杰成电子有限公司李海征总经理
安全是驾车人士最关心的问题，我们杰成iCar最初的设计理念就是基于宝马等高端车系的智能安全提醒功能，所以我们也一直在思考能不能通过车载主机结合原车系统让中、低端车的车主也能享受到高端车的服务。我们注意到，随着车辆的不断增多，安全隐患问题日益突出，很多事故都是因为一些小的安全细节引起的，如开车过程中车门没关好导致儿童甩出车外、收费亭交费时忘记刹车导致车辆滑行冲向行人、白天停车后忘关车灯导致电瓶没电下次用车打不着火等等，为了更好地解决这些问题，从而排除安全隐患，我们研发了智能安全iCar车载DVD导航影音系统。
杰成iCar导航影音系统主要特点是能通过智能语音和图文并貌的形式在第一时间提醒车主，注意日常的行车、停车等各种安全问题，主要的预警提醒包含：行车中未关车门预警、行车中未落锁预警、行车中未关后备箱预警、行车中未关引擎盖预警、行车中未松手刹预警、行车中未系安全带预警、超速行驶预警、白天灯光未关闭预警、夜晚灯光未开启预警。智能停车安全预警系统。熄火时方向盘未回正预警、启动时方向盘未回正预警、停车未制动预警、停车未制动溜车预警、停车未制动开车门预警、停车未拉手刹开车门预警。人性化远程监控系统。未锁车短信提醒、锁车未关车门短信提醒、锁车未关车灯短信提醒、车辆状态短信查询。
这些预警功能特别是针对一些驾驶新手能起到很好的安全保障，例如有些新手车主在车辆发动后，松了离合，踩了油门，发现车行驶的很慢，却不知道问题在哪？这时如果他装了我们的智能安全iCar系统，这时iCar就会立即通过语音和文字的方式提醒车主请放下手刹，避免刹车片磨损严重从而可能导致刹车失灵。还有一些车主停车后忘了回正方向盘，下次启动车辆时，一脚踩下油门，也没有回正方向盘，可能会导致刮碰到旁边停放的车辆；如果有iCar系统，车主熄火或点火启动时，iCar都会立即提醒车主回正方向盘。还有一些车主匆匆忙忙离开车后，车门也没有关好，如果这样，iCar会自动发送车辆当前状态的短信到车主的手机上，提醒车主，当然车主也可以自行发送短信查询爱车的当前状态。
不仅如此，iCar车机还可以实时查询天气预报、股票等信息，当然，iCar也具备普通的DVD导航功能，如导航、收音、DVD、蓝牙等，也包括经典的虚拟六碟和商务应用功能。杰成新一代的iCar还会加入OBD、4S维保等各种人性化功能，全方位提升智能安全行车的覆盖领域。
目前在车载主机行业，只有我们杰成一家拥有专门针对智能安全预警的车载DVD导航影音系统，杰成iCar自2012年6月上市以来，赢得了众多4S集团、后汽车市场经销商以及车主的大众好评。今后，我们也会继续沿着智能安全领域的方向坚持自主研发、自主制造，发挥杰成17年老牌影音厂家的技术研发优势，为广大车主带来更智能的、更安全的行车安全影音体验，为车载主机行业开辟一条以安全行车理念为方向的全新发展路径。