简介
过去几年，自动驾驶 (ADAS) 技术稳步发展。如今，几乎每辆新销售的汽车都内置了驾驶辅助系统，开发人员每天都在努力实现更高水平的自主性。大多数市售车辆处于一级和二级，这仍然需要人类驾驶员做出决策，但可以在转向、制动和加速等特定任务上提供辅助。一些三级车辆也已商业化。该级别允许驾驶员在较低速度下（例如，在交通堵塞时）短时间内将注意力转移到其他地方。最高级别仍处于开发和测试阶段。
要达到四级和五级，开发人员必须应对各种挑战，以确保高性能和公共安全。像 IEEE-P2020 这样的工作组正在努力发布一项国际公认的标准，旨在定义 KPIs 并概述测试方法，这些方法可以在全球范围内指导开发人员测试其 AV 系统的性能和安全性。
当前挑战
AV 行业在推向五级自动驾驶的过程中面临诸多挑战。存在摄像头挑战，例如恶劣的照明条件（夜间驾驶、隧道、车库等）、极端对比度（阳光直射）、恶劣天气条件、摄像头污染以及摄像头系统为生成精确调整而必须克服的场景的普遍复杂性。
此外，还存在其他挑战，包括为 AV 制定规则、法规和责任，同时仍然优先考虑创新，并确保硬件的安全性和抵御网络安全威胁的稳健性。此外，解决关于在不可避免的碰撞场景中如何行动的道德问题至关重要。
最后，开发人员和制造商必须解决在测试实验室环境中测试其系统 KPIs 的问题，同时使用确保测试可重复性准确性的测试方法。在公众合法化并接受五级自动驾驶之前，必须解决这些挑战。
IEEE-P2020 国际工作组正在应对许多这些挑战。经过众多工程师、学者和汽车行业领导者多年的努力和承诺，P2020 标准已提交最终审查和批准。预计于 2024 年秋季发布。随着其发布，P2020 将成为第一个衡量汽车成像系统图像质量的国际公认主要标准。世界各地的公司可以使用此标准来指导其在推动 AV 发展过程中的图像质量测试方法和参数。
P2020 标准概述了各种关键性能指标 (KPIs)，这些指标已被确定为评估汽车摄像头系统性能和安全性的关键。其中一个主要 KPI 是对比度传输准确性 (CTA)（以前称为对比度检测概率），该标准将其定义为在指定区域和各种成像条件下重现场景对比度的准确性。
对比度传输准确性 (CTA)
对比度传输准确性是指摄像头系统准确解释其 FOV 中物体对比度的概率。例如，ADAS 必须能够识别其 FOV 中不同物体的对比度。如果没有正确的识别，摄像头系统可能会做出不正确的调整并造成危险情况。考虑到这一点，测试 CTA 性能以确保高质量和安全性至关重要。
测试 CTA 性能
随着 IEEE-P2020 标准的进展，很明显需要新的、更先进的测试设备来满足该标准的测试规范。例如，测试实验室中典型的图像质量测试设置使用 Test Charts 和 Illumination 设备，只能在合成场景中提供有限数量的数据点，即，很难复制汽车系统会遇到的真实场景，而这样的设置。测试动态汽车摄像头情况的一种方法是进行试驾。然而，虽然试驾可能是一种实用的测试方法，但它们也需要大量人力、时间和空间。此外，重新创建试驾的确切条件通常非常具有挑战性，例如，如何模拟相同的天气条件和阳光亮度？更成问题的是，如何在不同的测试实验室甚至您自己的实验室中确保测试可重复性准确性？这些问题表明，准确的 CTA 测量需要创新的新测试设备，这些设备可以在舒适的测试实验室中使用。
多功能照明系统 (VLS)
凭借我们对 IEEE-P2020 标准的第一手知识（我们的许多工程师都积极为其发布做出贡献），我们开始开发新的解决方案以满足测试需求。我们的最新创新是多功能照明系统 (VLS)。VLS 是一种 Illumination 解决方案，可高效测量 CTA 和其他 P2020 KPIs，包括调制光缓解概率 (MMP) 和对比度信噪比 (CSNR)。
VLS 是一个由六个 Vega 设备组成的系统，每个设备都连接到一个单独的可移动臂*。所有 Vegas 都通过臂连接到三脚架，提供高度适应性。臂的灵活性允许每个 Vega 手动移动，以便在测试期间快速生成随机设置和角度，从而创建动态测试场景。
VLS 具有控制软件，可让您生成测试序列、增加或减少亮度，并激活 Flicker 模式进行 MMP 测试。此外，VLS-Evaluation 软件可让您评估测试结果。
VLS 为那些寻求准确评估 IEEE-P2020 标准中概述的 KPIs 的人提供了强大的解决方案。它还可用于测试来自其他行业、具有高强度和非常短曝光时间的摄像头系统。
测试实验室中的 VLS
VLS 的一个显著优点是它针对几乎任何规模的测试实验室都进行了优化。每个 Vega 光源都连接到一条臂上，所有臂都连接到传统三脚架上，便于移动和存放。在我们的 iQ-Lab 中，我们使用 VLS 进行了大量测试，并且我们正在利用 Vegas 和臂的灵活性，根据需要更有效地模拟不同的测试场景和 Illumination 角度。这种强大的灵活性全面概述了摄像头系统在汽车摄像头系统通常遇到的多种具有挑战性的真实世界情况下的表现。
在测试实验室中进行测试是理想的，但如何模拟不同的天气条件呢？在 iQ-Lab 中，我们的测试团队将 VLS 与 iQ-Climate Chamber 结合使用，以测试摄像头在各种天气气候下的性能。将待测设备放置在 iQ-Climate Chamber 内部，并设置测试温度。然后将 VLS 放置在窗户前进行测试。
我们很高兴将 VLS 添加到我们的产品组合中，并相信它将成为市场上那些寻求评估其摄像头系统性能的人的游戏规则改变者，特别是那些遵循 IEEE-P2020 标准中概述的测试方法和 KPIs 的人。
联系我们
我们的 iQ-Lab 提供众多摄像头测试服务，包括根据 IEEE-P2020 进行的 CTA 评估。如果您想将您的摄像头寄给我们进行测试，请随时通过 testlab@image-engineering.de 联系我们获取更多信息。
有关购买 VLS 或适用于您实验室的其他解决方案的更多信息，请通过 sales@image-engineering.de 联系我们的销售团队。
*我们使用第三方产品使我们的客户能够创建灵活的设置。臂和三脚架是第三方产品，所示的设置是用户如何使用它们设置光源的示例。