隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展，汽車(chē)廠商對(duì)攝像頭的選擇根據(jù)車(chē)輛的自動(dòng)化程度有所不同。在高階自動(dòng)駕駛中，汽車(chē)廠商會(huì)選擇高階自動(dòng)駕駛攝像頭，其攝像頭部分和ECU部分分置在車(chē)輛的不同位置；而其他非高階自動(dòng)駕駛中，汽車(chē)廠商出于成本考量，會(huì)選擇攝像頭部分和ECU一體化集成的智能攝像頭。

圖1：高階自動(dòng)駕駛攝像頭架構(gòu)（上）與智能攝像頭架構(gòu)（下）

智能攝像頭測(cè)試

相對(duì)于高階自動(dòng)駕駛攝像頭，智能攝像頭有其特殊的測(cè)試需求。NI基于PXI平臺(tái)為智能攝像頭推出專(zhuān)門(mén)測(cè)試方案，高效實(shí)現(xiàn)智能攝像頭的數(shù)據(jù)回灌和硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試。目前，NI已能支持包括但不限于基于Mobile eyeQ系列、地平線J系列、TI TDA4VM系列等SoC的智能攝像頭測(cè)試。除此之外，NI還開(kāi)發(fā)了逆ISP方案，可用于所有Raw類(lèi)型攝像頭的HIL測(cè)試。

圖2：支持基于Mobile eyeQ系列、地平線J系列、TI TDA4VM系列等SoC的智能攝像頭測(cè)試

絕大多數(shù)智能攝像頭由于其一體化的架構(gòu)，視頻數(shù)據(jù)無(wú)需遠(yuǎn)距離傳輸，視頻數(shù)據(jù)直接通過(guò)MIPI CSI-2接口輸入至ECU。因此，在數(shù)據(jù)回灌或HIL測(cè)試時(shí)，GMSL或FPD-link鏈路的視頻數(shù)據(jù)需要被轉(zhuǎn)換為MIPI CSI-2格式，這個(gè)轉(zhuǎn)換常常由一塊轉(zhuǎn)接板來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖3：智能攝像頭測(cè)試架構(gòu)

NI在定制轉(zhuǎn)接板已有豐富經(jīng)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)無(wú)損轉(zhuǎn)換，根據(jù)客戶需求定制，從設(shè)計(jì)到制造僅需四周工期。目前，NI已有GMSL 2.0轉(zhuǎn)MIPI CSI-2成熟產(chǎn)品，且已應(yīng)用至實(shí)際項(xiàng)目中。

圖4：GMSL 2.0-MIPI CSI-2轉(zhuǎn)接盒

逆ISP功能

根據(jù)輸出圖像類(lèi)型的不同，車(chē)載攝像頭可被分為Raw類(lèi)型和RGB類(lèi)型。在針對(duì)攝像頭的HIL測(cè)試中，使用Raw類(lèi)型攝像頭常常會(huì)遇到冗余ISP（圖像信號(hào)處理）的問(wèn)題。ISP是通過(guò)調(diào)整拜耳圖案、白平衡、色差和光學(xué)參數(shù)，將Raw類(lèi)型圖像轉(zhuǎn)換為RGB類(lèi)型圖像的過(guò)程。

當(dāng)客戶使用RGB類(lèi)型攝像頭時(shí)，面對(duì)真實(shí)行車(chē)場(chǎng)景，攝像頭輸出RGB圖像至不含ISP芯片的ECU中，作為ADAS/AD算法的輸入；面對(duì)HIL測(cè)試場(chǎng)景，場(chǎng)景仿真軟件輸出RGB圖像至不含ISP芯片的ECU中，作為ADAS/AD算法的輸入。兩種場(chǎng)景下，ECU都能接收正常的RGB圖像。

圖5：RGB類(lèi)型攝像頭ISP過(guò)程

但若客戶使用Raw類(lèi)型攝像頭時(shí)，面對(duì)真實(shí)行車(chē)場(chǎng)景，攝像頭輸出Raw類(lèi)型圖像至含ISP芯片的ECU中轉(zhuǎn)換為RGB圖像，作為ADAS/AD算法的輸入；面對(duì)HIL測(cè)試場(chǎng)景，場(chǎng)景仿真軟件生成的RGB圖像會(huì)直接輸入至含ISP芯片的ECU中，本就為RGB類(lèi)型的圖像會(huì)在ECU中再次進(jìn)行一遍冗余ISP，輸出過(guò)曝的圖像作為算法輸入。

圖6：Raw類(lèi)型攝像頭的冗余ISP

為了應(yīng)對(duì)冗余ISP的情況，NI訓(xùn)練了AI模型，來(lái)為場(chǎng)景仿真軟件輸出的RGB圖像做逆ISP處理。這樣，處理后生成的Raw圖像便可正常輸入至含ISP的ECU中。

圖7：Raw類(lèi)型攝像頭的正常ISP

這個(gè)AI模型是由高質(zhì)量圖像訓(xùn)練所得。部署此模型后，ECU接收的圖像和原始圖像之間的PSNR可達(dá)80dB以上。下圖展示了未部署和部署了此模型的效果。

圖8：逆ISP實(shí)際效果

通過(guò)此圖可看到，原始圖像（左上）和啟用逆ISP后ADAS/AD算法接收的圖像（右下）已非常接近。

總結(jié)

NI推出的針對(duì)智能攝像頭測(cè)試方案和適用所有HIL測(cè)試的逆ISP功能都已有多個(gè)成功的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，客戶都給予了高度評(píng)價(jià)。