基于VCSEL紅外光源的DMS解決方案

一   DMS市場概況

DMS（Driver Monitor Status ）防疲勞預(yù)警系統(tǒng)：利用DMS攝像頭獲取圖像，通過視覺跟蹤、目標(biāo)檢測、動(dòng)作識(shí)別等技術(shù)對駕駛員的駕駛行為及生理狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)駕駛員發(fā)生疲勞分心、打電話、抽煙、未系安全帶等危險(xiǎn)情況時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間內(nèi)報(bào)警以避免事故發(fā)生。

在歐洲，已經(jīng)開始要求2022年在汽車出廠時(shí)必須配備DMS系統(tǒng)。

根據(jù)JT/T883-2018相關(guān)國標(biāo)要求，DMS系統(tǒng)需要檢測到疲勞駕駛、長時(shí)間不目視前方、抽煙、接打電話、駕駛員不在駕駛位置、雙手脫離方向盤、駕駛員未系安全帶等行為。

二   DMS應(yīng)用方案介紹

本文介紹的DMS系統(tǒng)圖像采集部分集VCSEL紅外泛光燈TARA2000、CMOS數(shù)字圖像傳感器、串行器于一體，圖像處理部分使用M1808核心板。

采用比LED更先進(jìn)的VCSEL紅外光源TARA2000，功率高，照射面均勻，可將940nm波長的紅外光均勻的照射到駕駛員面部；通過高像素CMOS數(shù)字圖像傳感器，可以采集1080p高清圖像；圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為串行數(shù)據(jù)，通過同軸電纜傳輸，有更強(qiáng)的抗干擾能力。

圖1 圖像采集模塊

1   TARA2000

●   940nm紅外波；

●   采用VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器）為發(fā)光源，紅外光束在內(nèi)部；

●   通過反射和衍射使照射更均勻，擁有更高的轉(zhuǎn)換效率；

●   體積小，燈珠體積為4.1mm*4.1mm*1.38mm；

●   功率大，單顆燈珠最高能提供2.3W的光輸出功率；

●   符合AEC-102標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 VCSEL紅外光源

2   CMOS數(shù)字圖像傳感器

●   具有出色的微光性能；

●   高達(dá)1080p 60 fps的全高清支持，可提供出色的視頻性能；

●   支持線性或高動(dòng)態(tài)范圍捕獲；

●   片上帶有鎖相環(huán)振蕩器。

圖3 M1808核心板

3   M1808核心板

●   MPU采用高性能64位的Cortex?-A35處理器，工作頻率可達(dá)1.6GHz；

●   集成NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元）協(xié)處理器，峰值算力高達(dá)3.0TOPs；

●   支持INT8/INT16/FP16混合運(yùn)算；

●   視頻處理單元支持1080P視頻編解碼，支持?jǐn)z像頭視頻信號(hào)輸入；

●   可實(shí)現(xiàn)人臉檢測及屬性分析、人臉識(shí)別、姿態(tài)分析、目標(biāo)檢測及識(shí)別、圖像處理等一系列功能。

三   DMS方案支持

針對DMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)繁瑣、開發(fā)周期長等痛點(diǎn)，ZLG推出完整的DMS系統(tǒng)解決方案，可實(shí)現(xiàn)對長閉眼、打電話、抽煙、打哈欠等行為的檢測，可提供完整的軟硬件支持、完全開放的底層驅(qū)動(dòng)，并可提供對應(yīng)的評估套件，降低客戶開發(fā)難度，方便客戶快速開發(fā)。