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弗劳恩霍夫研究人员开发新型红外摄像头旨在提高自动驾驶安全性

盖世汽车钟群 2024-10-14 18:00:00

盖世汽车讯秋季的到来，伴随着雨、雾等气象和早早降临的黑夜。对于道路使用者来说，这意味着需要更加谨慎，因为能见度会逐渐降低。热成像摄像头能够在能见度低或有限的条件下可靠地检测到行人，从而提高安全性。对于自动驾驶汽车来说尤其如此，因为在自动驾驶汽车上可能没有人在持续观察前方道路。

图片来源：Fraunhofer IOF

据外媒报道，弗劳恩霍夫IOF（Fraunhofer IOF）的研究团队开发出用于道路交通的新型红外摄像头，工作波长范围为8至14微米，与人类在白天和夜间发出热辐射的波长范围完全相同。此外，研究人员还成功地以特别经济高效的方式实现了这项技术。

弗劳恩霍夫IOF的项目经理Martin Hubold解释道：“这项技术可以显著提高道路安全并预防事故。这是通过在恶劣的能见度条件下补充传统的摄像系统和传感器（如激光雷达或雷达）来实现的，且无需主动照明。”

设计紧凑，具备快速光学系统和高角分辨率

在开发这款创新的红外摄像头时，研究人员借鉴了他们在多孔径摄像头领域的经验。Hubold表示：“我们的核心理念是用多个小型且经济高效的非制冷测辐射热计阵列来构建摄像头。”各个图像片段通过软件组合成一个分辨率约为530 x 210像素的大视场图像，覆盖34 x 13度的视场。

传感器配备了由镜子和棱镜组成的反射-折射光学系统。这使得该摄像头的设计特别紧凑，仅有10毫米厚。这款摄像头是与位于伊策霍（Itzehoe）的弗劳恩霍夫硅技术研究所（ISIT）合作开发，利用可扩展且经济高效的光刻工艺和在汽车行业已被广泛使用的材料进行生产。因此，该摄像头不仅拥有快速光学系统（F/1.1）和高角分辨率（16像素/度），同时保持了节省空间的外形。

该红外摄像头具有特别宽的水平视场，即使在光线较差的情况下（如黑暗或迎面而来的车灯眩光），也能检测到行人或骑行者，使其特别适用于驾驶辅助系统和自动驾驶汽车（L3级及以上）。

可扩展的制造实现了多种应用

该摄像头的创新方法利用了可在晶圆级制造的商用红外传感器和光学元件。Hubold表示：“通过在晶圆级制造核心光学元件，我们可以简化生产工艺并显著降低这项技术的成本。”

除了在自动驾驶汽车中的应用外，红外摄像头还在其它领域具有广泛的潜力。这些应用包括检测热损失、监测垃圾填埋场或消防部门的操作，以及工业流程监测中的新概念。