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“冷飯”能否炒出新意?評(píng)福特全新紅外攝像大燈夜視技術(shù)

作者: 時(shí)間:2016-12-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
近日,有外媒曝出福特已研發(fā)出一種全新的紅外攝像大燈夜視技術(shù),可利用紅外成像原理,大幅提升夜間的行車安全性。對(duì)此有不少媒體認(rèn)為,類似技術(shù)ABB等汽車巨頭早已有之,福特只不過(guò)是在老調(diào)重彈,炒炒冷飯??梢灿幸恍┰u(píng)論指出,該技術(shù)相較于以往并非依樣照搬,其中不乏一些亮點(diǎn),甚至可稱其為當(dāng)今最為先進(jìn)的夜視系統(tǒng)。那事實(shí)究竟是怎樣?經(jīng)過(guò)一番調(diào)查,車云菌有了自己的判斷。

技術(shù)原理并無(wú)新意

要辨別福特是不是在炒冷飯,無(wú)外乎從技術(shù)原理及功能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)維度展開(kāi)討論。

首先是技術(shù)原理是否有別于前?

眾所周知,如將之前已經(jīng)曝出的所有車輛夜視或夜視照明系統(tǒng)按成像機(jī)理加以歸類,可分為微光夜視及紅外夜視兩種。

微光夜視起源于軍事,像我們?cè)谡檻?zhàn)劇或戰(zhàn)地新聞中經(jīng)??吹降囊挂暜嬅娲蠖鄬儆诖祟悺T摷夹g(shù)主要是利用了光電效應(yīng)的物理學(xué)原理,通過(guò)增像管將灑落在物體表面的月光或者星光等自然光增強(qiáng)放大數(shù)百倍或數(shù)萬(wàn)倍,從而達(dá)到人眼可見(jiàn)的亮度。換句話說(shuō),此類夜視設(shè)備仍需以光作為基礎(chǔ),如果周邊環(huán)境完全沒(méi)有光照,則無(wú)法進(jìn)行視覺(jué)增強(qiáng)。
微光夜視儀
微光夜視設(shè)備

紅外夜視則是利用紅外線來(lái)感知黑暗中的一切。與微光成像不同,這類夜視技術(shù)即便在完全避光的環(huán)境中亦可正常進(jìn)行工作。

按照成像方式,人們又將紅外夜視進(jìn)一步細(xì)分為主動(dòng)式紅外夜視與被動(dòng)式紅外夜視兩大類。

主動(dòng)式紅外夜視顧名思義,即夜視設(shè)備本身可發(fā)射紅外線對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行照射。經(jīng)物體反射后,紅外輻射通過(guò)光學(xué)物鏡聚焦成像于紅外變像管的光電陰極上,再利用光電效應(yīng)對(duì)電子光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行加速,最終能形成人們可以理解的圖像。如已經(jīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)落地的奔馳NIR-Near-Infrared Ray及凱迪拉克鷹眼(Eagle-eye)夜視系統(tǒng)便基于這一技術(shù)研發(fā)而成。

被動(dòng)式紅外夜視技術(shù)則為人們口中常說(shuō)的熱成像儀。該技術(shù)利用遠(yuǎn)紅外熱成型攝像頭成像,并以周圍物體散發(fā)出的熱量作為成像來(lái)源。像寶馬的BMW Night Vision夜視系統(tǒng)及奧迪的night vision assistant夜視系統(tǒng)均可歸于此類范疇。

參照相關(guān)報(bào)道,福特此次發(fā)布的全新紅外攝像大燈夜視技術(shù)主要通過(guò)位于車輛前部的紅外攝像頭,對(duì)周邊方圓120m半徑范圍內(nèi)的環(huán)境溫度進(jìn)行采集,以判斷前方是否有行人或者動(dòng)物,屬于典型的被動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)。故單純從技術(shù)原理來(lái)看,確是給人以炒冷飯之感。
福特被動(dòng)紅外夜視
福特紅外攝像大燈夜視技術(shù)


夜視功能亦難創(chuàng)新

那以功能實(shí)現(xiàn)而論,這套系統(tǒng)又是否會(huì)有所突破呢?探討此問(wèn)題,同樣需再分出兩個(gè)全新維度逐一加以說(shuō)明。
其一是“硬指標(biāo)”,即夜視功能本身。雖然時(shí)至今日福特并未有實(shí)物展出,不過(guò)從其所采用的被動(dòng)式紅外成像原理來(lái)看,基本不存在突飛猛進(jìn)的可能。車云菌之所以如此肯定,并非人云亦云,而是基于被動(dòng)式紅外夜視所獨(dú)有的幾大技術(shù)特點(diǎn)分析得出:

1.識(shí)別度——由于被動(dòng)紅外夜視技術(shù)的成像來(lái)源為周圍物體所散發(fā)出的熱量,故其可探測(cè)到的物體種類很難得到拓展。如深坑或者碎石等本不發(fā)熱的潛在安全隱患,該技術(shù)便無(wú)法有效感知。

2.探測(cè)距離——被動(dòng)式紅外夜視技術(shù)的探測(cè)距離很難通過(guò)技術(shù)改進(jìn)加以延長(zhǎng)。這一瓶頸的成因依舊源自成像機(jī)理上的先天不足。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),人體或動(dòng)物所發(fā)出的熱量是在一定區(qū)間內(nèi)變化的,故被動(dòng)式紅外夜視技術(shù)存在理論上的最大探測(cè)距離。相比之下,主動(dòng)式紅外夜視系統(tǒng)則可通過(guò)換裝大功率紅外發(fā)生器來(lái)拓展自身的探測(cè)范圍。如凱迪拉克的鷹眼(Eagle-eye)夜視系統(tǒng),其實(shí)際探測(cè)距離長(zhǎng)達(dá)500米以上。

3.清晰度——雖然與微光成像相比,被動(dòng)紅外夜視技術(shù)不受光線、霧霾等環(huán)境因素的影響,但溫度穩(wěn)定性較差,從實(shí)際顯示效果上講,其圖像質(zhì)量并不比微光成像更高,且無(wú)法通過(guò)后期處理真實(shí)還原周圍環(huán)境的外貌,只能依據(jù)溫度差來(lái)表明障礙物的方位及輪廓。與前兩項(xiàng)類似,這種骨子里的短板亦無(wú)法通過(guò)換裝材質(zhì)更優(yōu)的元器件加以解決。

拓展功能大幅增強(qiáng)

其二是“軟指標(biāo)”,即基于夜視技術(shù)所拓展出的額外功能配置。從當(dāng)今夜視技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,各大廠商對(duì)夜視系統(tǒng)的創(chuàng)新大多集中于此。道理很簡(jiǎn)單:

1.如上所述,經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展,夜視成像技術(shù)已經(jīng)變得十分成熟,極難取得質(zhì)的飛躍。

2.夜視技術(shù)的首要目的是加強(qiáng)夜間行車安全性,與主動(dòng)安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同,可令其自身優(yōu)勢(shì)更充分地得到凸顯。
果不其然,福特在此方面著實(shí)是下了一番苦工。

首先,其引入了與寶馬BMW Night Vision夜視系統(tǒng)相類似的“動(dòng)態(tài)光點(diǎn)”功能。如車輛前方存在行人、動(dòng)物或者騎行者時(shí),位于霧燈附近的兩個(gè)LED燈會(huì)通過(guò)光束聚焦提醒駕駛員注意,從而避免碰撞事故的發(fā)生。且比寶馬更為先進(jìn)的是,該系統(tǒng)的光束聚焦功能可同時(shí)偵測(cè)的多達(dá)8個(gè)目標(biāo),并聚焦于它認(rèn)為最為危險(xiǎn)的兩個(gè)目標(biāo)。與此同時(shí),沿著目標(biāo)所在方向,聚光燈還會(huì)在路面投射出明亮的光柱,以幫助駕駛員更準(zhǔn)確地判斷目標(biāo)所處方位。
光束聚焦


其次,該系統(tǒng)還與隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能進(jìn)行了集成。如當(dāng)車輛通過(guò)環(huán)島時(shí),位于后視鏡上的獨(dú)立相機(jī)會(huì)對(duì)路標(biāo)進(jìn)行讀取,并引導(dǎo)車燈根據(jù)車輛的行駛軌跡自動(dòng)調(diào)整照射角度及高度,以便駕駛員能更為清晰地看到各個(gè)出口。

除此之外,福特這套紅外攝像大燈夜視技術(shù)還與GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了協(xié)同運(yùn)行。通過(guò)記憶功能,其可對(duì)此前行駛過(guò)的路線進(jìn)行存儲(chǔ),并在返程時(shí)自動(dòng)調(diào)取,從而使車燈更好地適應(yīng)周圍環(huán)境,降低由照射盲區(qū)所引發(fā)的安全隱患。
GPS協(xié)同

車云小結(jié):

通過(guò)分析車云菌認(rèn)為,福特此次發(fā)布的全新紅外攝像大燈夜視技術(shù)雖然在夜視成像技術(shù)上尋得突破,但稱其為冷飯亦不十分恰當(dāng),至少其相較于目前絕大多數(shù)夜視系統(tǒng)來(lái)說(shuō)擁有兩大優(yōu)點(diǎn)。

第一,在夜視功能基礎(chǔ)上所衍生出的光束聚焦功能免除了傳統(tǒng)夜視系統(tǒng)華而不實(shí)的煩惱,使駕駛員可以專心于路面,不必再分心去關(guān)注中控屏或儀表盤。

第二,該系統(tǒng)的路標(biāo)識(shí)別功能十分獨(dú)特,且與普通的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能相比,其照射區(qū)域更為精準(zhǔn)。甚至,車云菌有理由相信,該功能亦能與GPS實(shí)現(xiàn)協(xié)同,并根據(jù)導(dǎo)航路線及路口標(biāo)識(shí)預(yù)先對(duì)特定出口實(shí)施照明。不過(guò),由于采用了被動(dòng)式紅外成像技術(shù),其制造成本亦相對(duì)較高,可能會(huì)對(duì)未來(lái)的技術(shù)下放產(chǎn)生影響。


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