萬其倉 劉營營

摘 要：本文分析了后視影像技術(shù)的特點(diǎn)，闡述了未來汽車上用后視影像技術(shù)取代傳統(tǒng)的后視鏡的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：后視影像；傳統(tǒng)后視鏡；高清成像；發(fā)展前景

1 引言

日前有媒體報道，美國電動車制造商斯特拉聯(lián)合通用、豐田、大眾等汽車制造商聯(lián)盟的12名成員，向美國國家公路交通安全管理局（ NHTSA）上交了一份提案，建議用后視攝像頭取代傳統(tǒng)的汽車后視鏡，以減少行車中增加的空氣阻力與油耗。目前該項提案已經(jīng)通過，NHTSA稱2018年5月后，全美汽車都需標(biāo)配后視攝像頭，取代現(xiàn)在普遍應(yīng)用的后視鏡。

2 汽車傳統(tǒng)后視鏡

在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中，對各種車輛都有相關(guān)后視鏡的要求。汽車、摩托車、土方機(jī)械、農(nóng)林拖拉機(jī)、三輪汽車、低速貨車、農(nóng)用運(yùn)輸車等各種行走機(jī)械，都制定了后視鏡的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，后視鏡在行車安全中的重要性。

汽車后視鏡是駕駛員在行車過程中，獲得汽車側(cè)部、后部、汽車下方的信息的主要途徑。為使駕駛操作方便，降低行車安全事故，保證交通參與的各方安全，各國均規(guī)定汽車必須安裝后視鏡，且必須具備方向調(diào)整功能。

目前使用的汽車后視鏡，各類繁多，主要是為了實現(xiàn)不同的目的，但共同點(diǎn)均是保證行車安全。

2.1 按后視鏡的安裝位置的不同，汽車后視鏡可分為：

（1）內(nèi)后視鏡，主要是幫助駕駛員確認(rèn)車輛后方的道路、車輛情況；

（2）外后視鏡，主要是幫助駕駛員確認(rèn)車輛左右兩側(cè)的道路、車輛情況。一般安裝在車門上，靠近A柱附近，在日本國內(nèi)用車也有的是安裝在翼子板上的。

（3）下后視鏡，可以使駕駛員看到汽車車身下的前后輪以外的地方，在倒車和啟動前進(jìn)時能看到汽車前后輪及車身旁是否有人或障礙物，以免傷人、物和損壞車輛，給司機(jī)以方便和安全。

2.2 按制鏡時涂用的反射膜材料不同，汽車后視鏡可分為鋁鏡、鉻鏡、銀鏡、蘭鏡（涂層）等4種。

2.3 按后視鏡的鏡面形狀不同，汽車后視鏡可分為平面鏡、球面鏡和雙曲率鏡面三大系列。

2.4 按后視鏡的調(diào)節(jié)方式不同，汽車后視鏡可分為車外調(diào)節(jié)和車內(nèi)調(diào)節(jié)兩種。

車外調(diào)節(jié)，在停車時調(diào)節(jié)，此種調(diào)節(jié)方法需要多次才能完成。大多在大型汽車、載貨汽車和低檔客車上采用此種調(diào)節(jié)方式。

車內(nèi)調(diào)節(jié)，在行車中調(diào)節(jié)，大大提高了行車的安全性和調(diào)節(jié)方便性，在轎車上被廣泛地采用。

后視鏡是一個視界的問題，駕駛員能看到的也只是鏡面所能反映到的范圍。后視鏡也有一個反射率指標(biāo)，反射率越大鏡面反映的圖像越清晰。同時，后視鏡反應(yīng)出來的視野內(nèi)的對象物必須無變形、易于辨認(rèn)，影像的大小要合適。

后視鏡的視界由以下幾個因素決定：（1）眼睛和后視鏡的距離；（2）后視鏡的有效面積（3）后視鏡的曲率半徑；（4）后視鏡相對于視線的傾斜角；（5）后視鏡與地面間的距離。

傳統(tǒng)的汽車后視鏡存在著缺點(diǎn)，汽車車身的A、B柱，容易對觀察后車情況帶來一定的阻礙，當(dāng)左右車道的汽車與自己形成一定的角度后，視線剛好被阻擋，這時變道，很容易發(fā)生事故，如果汽車安裝了攝像頭，就可以有效避免這種情況發(fā)生。

3 后視影像技術(shù)

汽車后視影像系統(tǒng)，就是由后視攝像頭、LCD顯示器、數(shù)據(jù)線、連接器等組成。將汽車左右兩側(cè)，汽車后方的道路、車輛、行人等情況，通過圖像采集，軟件處理、合成，傳至位于車內(nèi)的LCD顯示器，從而讓駕駛員能掌握車輛周圍情況。同時，可以提升汽車外觀的美感、降低風(fēng)阻。

由于汽車的自身結(jié)構(gòu)設(shè)計，使用傳統(tǒng)的后視鏡，難免會有視覺盲點(diǎn)，安裝后視影像系統(tǒng)可以有效解決這方面的問題。

科技日新月異，汽車設(shè)計的變革總是圍繞安全和舒適兩條主線進(jìn)行，而取消后視鏡，可以實現(xiàn)降低風(fēng)阻和省油，那么后視影像技術(shù)是否具有可行性呢？

我們做了一個市場調(diào)研，調(diào)查結(jié)果顯示，僅28.42%受訪者支持后車影像取代后視鏡，37.37%持反對意見，28.95%保持中立態(tài)度，5.26%表示隨意。在調(diào)查訪問中發(fā)現(xiàn)，半數(shù)以上受訪者對后視影像表示高度評價，認(rèn)為使用后視影像可以全方位觀察車后情況，減少盲點(diǎn)，使得倒車更加簡單。九成受訪者表示，傳統(tǒng)后視鏡可以在不啟動汽車的情況下自由觀察車后的情況，其中有七成表示傳統(tǒng)后視鏡可以不受電子儀器故障的影響。從用戶體驗的角度來說，該種技術(shù)值得推廣，還是有市場前景的。

4 取消汽車后視鏡，代之以后視影像的優(yōu)缺點(diǎn)分析

少個后視鏡能省多少油？無論是從技術(shù)上還是從用戶體驗上，可能都值得商榷。我想在節(jié)能環(huán)保的大勢所趨下，只要能省油總是可取的。相信會有越來越多的國家，在汽車技術(shù)法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)上，都會正確地面對。當(dāng)然，后視影像技術(shù)也存在著優(yōu)缺點(diǎn)。

后視影像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

（l）消除視覺盲區(qū)。后視影像技術(shù)，可采用多攝像頭，立體觀測，再加上軟件技術(shù)可將三個攝像頭圖像合成為一個，影像相互重疊能得到更大的視角，實現(xiàn)視界無死角，無盲區(qū)。

（2）可獲是高清的視界。通過數(shù)字修正技術(shù)，輔之以高清攝像頭，可提高在眩光、黑暗、雨天、隧道等光線不佳環(huán)境下的能見度，從而提高行車的安全性。

（3）顏值高。傳統(tǒng)后視鏡體積較大，若沒有后視鏡，汽車的外觀會更美，曲線、造型會更完整。

當(dāng)然，后視影像技術(shù)，也存在著一些缺點(diǎn)和不足。比如說，攝像頭或后視影像系統(tǒng)死機(jī)怎么辦？圖像滯后怎么辦？攝像頭沾上泥巴怎么辦？諸如此類的問題，還需逐步摸索解決。

5 后視影像系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)然，要讓后視鏡消失，不僅是用攝像頭代替玻璃鏡面那么簡單。該技術(shù)還要面臨諸多挑戰(zhàn)。

5.1 外界光線的閃爍對攝像頭影響

比如說其他車輛的LED車燈閃爍時，攝像頭在技術(shù)上能否經(jīng)得起考驗。這正如照相機(jī)給正在播放的電視畫面拍照時，圖像就會有閃爍現(xiàn)象。日間行車燈也會因脈寬調(diào)制（ PWM），在我們的后視影像中呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)，可能會導(dǎo)致駕駛員誤以為發(fā)生緊急狀況而影響行車安全。許多日間行車燈的PWM頻率在90-130Hz，在日間條件下曝光量較小時，在該范圍成像困難。

5.2長時間的行車是否能可靠成像

也許，近百年的后視鏡在不久的將來會被攝像頭取代。與目前的倒車影像攝像頭不同，倒車影像攝像頭僅在倒車時使用，此時汽車速度慢，而且倒完車就不需要工作了。而用于行車的后視攝像頭，只要汽車一上電，就得工作，工作時間長，高速行駛更需要使用。這對攝像頭要求更高，在高像素、無畸變、寬動態(tài)、低照度、高幀率、高可靠性等方面帶來更高的挑戰(zhàn)。

5.3低光條件下的成像

汽車后視影像系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)是改進(jìn)低光條件下成像，同時要提高分辨率和成像的動態(tài)范圍。比如，后方車輛靠近時其大燈會導(dǎo)致圖像過飽和，這就需要后視攝像頭亮度須低于1勒克斯但動態(tài)范圍須超過110分貝，才能具有良好的成像品質(zhì)。這些條件超越了傳統(tǒng)像素技術(shù)的限制。

5.4價格昂貴且難以兼容

后視攝像頭取代傳統(tǒng)的后視鏡最大的挑戰(zhàn)是使用成本和可靠性。隨著攝像頭傳感器分辨率的增加，將攝像頭數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃CD系統(tǒng)的成本也會增加，而且高清視頻傳輸技術(shù)所需線纜和連接器類型都相對昂貴。另一個挑戰(zhàn)是目前市場上有多種高清視頻傳輸數(shù)字串行標(biāo)準(zhǔn)，而且它們并不兼容。

5.5更高的運(yùn)算能力及存儲器需求

汽車搭配越來越多的高清攝像頭，會帶來許多的新應(yīng)用和豐富的影像資料，這也代表處理器需要更高的運(yùn)算能力及存儲器。

后視影像系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)后視鏡有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著需要用高成本來解決的困難。我相信，未來隨著技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)成本下降，用戶體驗需求提高，后視影像系統(tǒng)一定會進(jìn)入我們的視野，安裝在我們的汽車上，當(dāng)然，還需國家出臺汽車相關(guān)的法律法規(guī)助一臂之力。