淺談汽車環景技術發展趨勢

汽車環景是先進駕駛輔助系統(ADAS)技術的一種，能夠即時為駕駛者顯示汽車及其周圍環境的鳥瞰360°全景影像，以確保在停車或其他低速行駛情況下的駕駛安全。在現實生活中，汽車的頂部沒有安裝攝影鏡頭，駕駛者所看到的鳥瞰全景影像，實際上是由4？6部安裝在車身周圍的魚眼攝影機合成的虛擬影像。

在電腦上玩賽車遊戲時，玩家的視角通常是在汽車上方或後方，因而能夠看到汽車行駛的周遭環境。這樣的視角能夠幫助即時瞭解交通狀況，並獲得更好的駕駛體驗。遺憾的是，這樣的視角無法成為現實生活中的駕駛體驗；然而，汽車環景系統(又稱為「鳥瞰(birds eye view)」或「全景(around view)」)正逐漸地改變這樣的情況。

汽車環景是先進駕駛輔助系統(ADAS)技術的一種，能夠即時為駕駛者顯示汽車及其周圍環境的鳥瞰360°全景影像，以確保在停車或其他低速行駛情況下的駕駛安全。在現實生活中，汽車的頂部沒有安裝攝影鏡頭，駕駛者所看到的鳥瞰全景影像，實際上是由4-6部安裝在車身周圍的魚眼攝影機合成的虛擬影像，如圖所示。

隨著現今越來越多汽車配備環景系統，可從中觀察到幾個關鍵趨勢。第一，視覺品質正逐漸提高。早期的環景系統採用的是低解析度攝影機，從未嘗試將其無縫接合在環景系統的應用上，且不同攝影機所拍攝的畫面在整合時，邊界都會用黑色條紋代替。而更先進的系統可以無縫接合影像視角，讓鳥瞰全景影像更加真實。如圖即為德州儀器(TI)TDA2x無縫接合環景系統的應用範例之一。

無縫接合技術需要先進幾何和光學排比演算法，TI的數位訊號處理器(DSP)正能有效的滿足此類需求。透過環景系統中應用寬動態範圍(WDR)成像演算法，視覺品質還能進一步提高。

在駕駛汽車的過程中，經常遭遇各種不同的情況，例如從車庫駛出的汽車，在不同的車身部位會出現顯著的亮度差異。在這種情況下，WDR成像能夠幫助創造一個環景影像輸出，讓黑暗和明亮的區域都能夠清晰可見。TI TDA3x系列處理器擁有WDR成像能力，可應用於環視系統。

視覺品質的另一項待改善問題是視覺雜訊干擾過濾。在夜間使用環景系統時，受到低亮度影響，攝影機輸出常出現很高程度的畫質干擾。運用先進視覺雜訊干擾過濾演算法能夠降低畫質干擾程度，同時改善環景影像的品質。TDA3x處理器即是一個理想的解決方案。

環景系統通常僅包含裝設在車身上方的鳥瞰攝影機影像，然透過添加額外的功能，攝影機視角可以動態地改變，駕駛者因此能夠從各個不同的角度觀察汽車與周圍環境，並選擇需要的視角。基於GPU的影像處理幫助實現了這樣的技術：TDA2x系統單晶片(SoC)具有SGX544圖形引擎，可用於實現擁有動態攝影視角的3D環景。

對於先進環景系統其他待改進的部分，例如提升汽車鄰近物體的繪圖影像。目前的環景系統在進行繪圖處理此類物體時還會對其進行延伸。在某些情況下，當這些物體靠近接合邊界時會產生重疊鬼影。更進階的演算法在今後將減少此類失真，讓輸出影像更加真實。

除了以上討論的視覺品質改進趨勢外，還有另一個有趣的發展，即在環景中添加智慧演算法，以檢測某些特定的事件發生，並緊急警告駕駛者。

由於汽車周圍的行人和其他物體有可能引發碰撞，提供駕駛者汽車週邊資訊成為非常重要的環節。用於分析環景影像的視覺演算法能夠檢測這些物體，並在環景顯示螢幕上重複發出警告資訊，以確保駕駛者集中注意力。

這些演算法還能夠讓額外的感測器(例如超音波)與環景攝影系統相互融合，以實現較高的穩固性。未來，我們甚至可以期望利用環景系統在低速行駛時實現自動駕駛。