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安全行車(chē)至關(guān)重要。很大比例的交通事故是由疲勞駕駛或駕駛員注意力分散所導致。因此，越來(lái)越多的車(chē)輛開(kāi)始配備駕駛員監控系統（Driver Monitor System, DMS），時(shí)刻監視司機是否打瞌睡或者分神做其他事情。 意法半導體（STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱(chēng)ST）亞太區影像事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理林國志先生介紹說(shuō)，DMS本質(zhì)上是一種計算機視覺(jué)系統。他說(shuō)，計算機視覺(jué)是人工智能領(lǐng)域的一個(gè)分支，能夠讓計算系統從數字圖像、視頻和其他視覺(jué)數據中提取有意義的信息，并根據這些信息采取行動(dòng)或提出建議。 DMS的一個(gè)關(guān)鍵部件是攝像頭，圖像傳感器又是攝像頭中最重要的半導體器件。DMS需要一種特殊的圖像傳感器：全局快門(mén)圖像傳感器。這種傳感器的最大特點(diǎn)是能夠一次拍攝整幅圖像，而且拍攝時(shí)間非常短，成像準確不失真，所以最適合實(shí)現計算機視覺(jué)。相比之下，傳統的卷簾快門(mén)則是逐行拍攝。如果被攝對象快速移動(dòng)，那么它得到的圖像就會(huì )產(chǎn)生扭曲，所以不適合用于計算機視覺(jué)。 全局快門(mén)圖像傳感器的另一優(yōu)勢是低功耗，非常適合DMS這樣的常開(kāi)(Always-on)系統。而卷簾快門(mén)圖像傳感器則功耗高，更適合用于相機這類(lèi)的高分辨率但短暫拍攝的設備。 由于夜間行車(chē)同樣重要，所以DMS采用近紅外（NIR）光線(xiàn)拍照，這樣夜間補光時(shí)不會(huì )干擾司機駕駛。對于DMS來(lái)說(shuō)，NIR單色拍照足以應付對司機臉部表情和肢體動(dòng)作的監控分析。DMS的作用包括注意力/分心/嗜睡監測、健康狀況/心率/呼吸監測、視線(xiàn)監測、頭向監測、人臉識別（防盜）、雙手位置監測、錄音（法律要求）和ADAS交互管理等。 除了駕駛員監控系統DMS，汽車(chē)內監控還包括客艙監控系統，稱(chēng)作CMS（in-Cabin Monitoring System）或OMS（Occupant Monitoring System）。意法半導體亞太區影像事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)高級經(jīng)理張程怡先生介紹說(shuō)，該系統的趨勢是采用RGB彩色拍照，因為系統需要判斷除了駕駛者以外，車(chē)上還有何人何物，甚至乘客有視頻會(huì )議需求，因此需要RGB模式拍照。OMS的作用包括乘客存在檢測/車(chē)內物體分類(lèi)、乘客/兒童安全監控、 氣囊乘客適配、乘客識別、事故記錄、闖入者偵測記錄和檢測是否有兒童遺忘在車(chē)內。 為應對上述需求，ST開(kāi)發(fā)了一種OMS + DMS二合一系統，通過(guò)一個(gè)RGB-NIR圖像傳感器來(lái)監控駕駛員(近紅外)和乘客(彩色)行為，即僅需單個(gè)攝像頭就可以同時(shí)支持RGB和NIR。 
目前，ST的汽車(chē)全局快門(mén)傳感器已經(jīng)發(fā)展到了第二代。第一代產(chǎn)品的特色包括：高M(jìn)TF (對比度)實(shí)現了最準確的視線(xiàn)檢測，RGB & NIR數據管理功能實(shí)現了RGB和IR數據分流，高動(dòng)態(tài)范圍 (HDR) 保證了最高畫(huà)質(zhì)。在此基礎上，第二代產(chǎn)品又具備三大特點(diǎn)：首先是NIR的高靈敏度，這意味著(zhù)無(wú)需強勁的LED光源，從而降低功耗；其次是傳感器面積更小，這意味著(zhù)攝像頭模組也可以做得更��；再就是內置處理，即傳感器帶有智能自動(dòng)曝光算法，所有處理運算過(guò)程自動(dòng)完成，無(wú)需人工操作。 第二代產(chǎn)品的小尺寸特性是通過(guò)3D堆疊工藝實(shí)現的。張程怡先生介紹說(shuō)，通過(guò)上下堆疊，器件整體尺寸變小了，但是它的像素跟性能卻提高了。ST最新的全局快門(mén)圖像傳感器在 940nm 處具有最高的量子效率，拍攝性能穩健。正方形傳感器分辨率與鏡頭匹配最佳，適合旋轉拍攝使用場(chǎng)景。拍攝時(shí)間很短，降低了系統功耗。
ST汽車(chē)全局快門(mén)傳感器產(chǎn)品主要功能特性包括：復合AEC-Q100 2級汽車(chē)認證，采用GS-HDR 高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，支持單色和彩色（RGB/RGB-NIR）成像，具有靈活的頻閃照明控制，近紅外傳感器靈敏度高，在近紅外頻譜內MTF性能出色。 以上我們介紹了ST公司用于車(chē)內監控的全局快門(mén)圖像傳感器。全局快門(mén)圖像傳感器可廣泛應用于各種計算機視覺(jué)系統，如深度感應（主動(dòng)雙目攝像頭和結構光攝像頭）、生物識別（面部識別、二維人臉識別、人存在檢測、手勢檢測、掌紋識別、虹膜識別、駕駛與車(chē)艙監視）、AR/VR/MR（眼球追、6DoF & *SLAM 6個(gè)自由度追蹤與同步定位與地圖構建、手勢/手部追蹤 、面部/情緒跟蹤）、機器人和工業(yè)控制（無(wú)人機、*SLAM 、場(chǎng)景分析、物體檢測、工業(yè)4.0、條碼）等等。大量新興應用，尤其是人工智能和元宇宙，需要全局快門(mén)圖像傳感器支持的計算機視覺(jué)技術(shù)。 ST全局快門(mén)傳感器具有意法半導體專(zhuān)有的像素技術(shù)、更高的方形分辨率和多種嵌入式計算機視覺(jué)功能，完全滿(mǎn)足計算機視覺(jué)應用要求。在出貨、質(zhì)量和服務(wù)方面，意法半導體全局快門(mén)傳感器都排名市場(chǎng)前列。用戶(hù)可選用ST 全局快門(mén)圖像傳感器裸片、第三方封裝的傳感器或者第三方組裝的攝像頭模組（包括PCB、圖像傳感器、鏡頭和接口）。 |
