Hoe u een dashcameralens kiest voor rijomstandigheden in de echte wereld

Inleiding: Een dashcamera moet meer dan alleen een aangenaam beeld vastleggen

Een dashboardcamera lijkt misschien een eenvoudig beeldproduct: richt een camera door de voorruit, neem de weg op en sla de beelden op. In de praktijk heeft de lens te maken met een lastige combinatie van omstandigheden.

De scène kan binnen enkele seconden van een heldere lucht naar een donkere tunnel gaan. Koplampen kunnen 's nachts sterke highlights creëren. De voorruit voegt nog een optisch oppervlak toe en de camera kan worden blootgesteld aan trillingen, hitte, kou en herhaalde veranderingen in de verlichting. Ondertussen moet de lens in een compacte behuizing passen en voldoende dekking bieden om relevante gebeurtenissen vast te leggen zonder belangrijke details te klein te maken.

Voor fabrikanten die een dashcamera ontwikkelen, is het kiezen van een lens daarom een ​​systeembeslissing. De brandpuntsafstand is belangrijk, maar het is slechts een deel van de specificatie. In deze handleiding worden de parameters uitgelegd die aandacht verdienen voordat een lens wordt goedgekeurd voor productie.

1. Begin met het vereiste gezichtsveld

Gezichtsveld (FOV) bepaalt hoeveel van de scène de camera vastlegt. Een breder gezichtsveld kan meer rijstroken, context langs de weg en gebeurtenissen in de buurt van het voertuig omvatten. Maar breder is niet automatisch beter.

Wanneer een vaste sensor wordt gebruikt, spreidt een zeer brede lens de scène over het beeld op een manier die ervoor kan zorgen dat verre objecten minder pixels in beslag nemen. Vervorming kan ook duidelijker zichtbaar worden aan de randen. Als een project borden moet lezen of details op afstand moet vastleggen, moet het team beoordelen hoeveel bruikbare details er nog over zijn in het relevante deel van de afbeelding.

Bevestig of de specificatie betrekking heeft op horizontaal, verticaal of diagonaal gezichtsveld. Deze waarden zijn niet uitwisselbaar. Ze zijn ook afhankelijk van de sensorafmetingen en het optische projectiemodel. Het vergelijken van lenzen met slechts één geadverteerde hoek kan daarom tot een misleidende conclusie leiden.

Een praktische test bestaat uit het definiëren van het gebied dat zichtbaar moet zijn (zoals de rijstroken voor u en de zijkanten van het voertuig) en het controleren van voorbeeldbeelden onder de daadwerkelijke installatiehoek. Het doel is een bruikbare dekking, en niet simpelweg het grootste getal op een datasheet.

2. Pas de lens aan de sensor aan

Een lens en sensor moeten als paar worden beoordeeld. De lens moet een beeldcirkel bieden die het sensorformaat bedekt, en de optische prestaties moeten geschikt zijn voor de pixelgrootte en resolutie-eisen van de sensor.

Een hoger aantal megapixels garandeert niet dat de volledige camera meer nuttige details vastlegt. Als de lens onvoldoende oplossend vermogen, slecht contrast of zwakke randprestaties heeft, legt de sensor mogelijk niet de details vast die het ontwerpteam verwacht.

Controleer tenminste:

- Sensorformaat en actieve afmetingen

- Pixelgrootte en resolutiedoel

- Lensbeeldcirkel

- Beeldkwaliteit midden en rand

- Mechanische montage en beschikbare pakketruimte

- Of de uiteindelijke afbeelding wordt bijgesneden of digitaal gecorrigeerd

Deze details moeten worden geregeld voordat het ontwerp van de gereedschappen of de behuizing moeilijk te veranderen wordt.

3. Begrijp vervorming en beeldbruikbaarheid

Dashcamera's maken doorgaans gebruik van groothoeklenzen, dus enige vervorming kan een acceptabele afweging zijn voor dekking. De belangrijke vraag is of de vervorming het beoogde gebruik hindert.

Voor algemene opnamen kan een gebogen horizon acceptabel zijn. Voor systemen die de rijstrookpositie analyseren, de afstand inschatten of rijhulpfuncties ondersteunen, moet geometrisch gedrag mogelijk zorgvuldiger worden geëvalueerd. Software kan enige vervorming corrigeren, maar correctie kan de afbeelding bijsnijden en de pixels opnieuw bemonsteren.

De lens moet daarom worden geëvalueerd met de daadwerkelijke beeldverwerkingspijplijn. Bekijk niet alleen een stilstaand beeld, maar ook een video met de verwachte framesnelheid, belichtingsinstellingen en montagehoek. Als randgebieden belangrijk zijn, inspecteer deze dan expliciet in plaats van alleen het midden van het frame te beoordelen.

4. Prestaties bij weinig licht zijn meer dan alleen diafragma

Een groter diafragma kan meer licht naar de sensor sturen, wat kan helpen bij weinig licht. Maar de prestaties bij weinig licht zijn ook afhankelijk van de sensorgevoeligheid, de belichtingstijd, de beeldverwerking, de scherpstelling en de aanwezigheid van verblinding of overstraling.

Een langere belichtingstijd kan een nachtscène helderder maken, maar kan de bewegingsonscherpte vergroten wanneer voertuigen of objecten bewegen. Agressieve ruisonderdrukking kan fijne details wegwerken. Een grote opening is daarom alleen nuttig als de rest van het beeldvormingssysteem kan profiteren van het extra licht.

Voor ontwikkelingstests kunt u scènes vastleggen met verschillende verlichtingsniveaus: daglicht, schemering, straatverlichting, slecht verlichte wegen en overgangen tussen heldere en donkere omgevingen. Bekijk de beelden op leesbare details en niet alleen op de algehele helderheid.

5. HDR en scènes met hoog contrast

Een voertuigcamera kijkt vaak naar een scène met een heldere lucht, donkere wegoppervlakken, schaduwrijke gebieden en reflecterende borden in hetzelfde frame. High Dynamic Range (HDR)-verwerking kan helpen informatie over deze verschillen heen te behouden, maar de lens speelt nog steeds een rol.

Interne reflecties, overstraling, spookbeelden en strooilicht kunnen het contrast rond sterke lichtbronnen verminderen. Een lens die er goed uitziet bij uniform binnenlicht, gedraagt ​​zich mogelijk anders wanneer de camera naar laagstaande zon of tegemoetkomende koplampen kijkt.

De lens-, dekglas-, sensor- en beeldverwerkingsinstellingen moeten samen worden geëvalueerd. Vraag naar testomstandigheden met sterke puntbronnen en scènes met hoog contrast. Als de camera achter een voorruit is gemonteerd, test dan door het beoogde glas en onder de werkelijke hoek, omdat er extra reflecties tussen optische oppervlakken kunnen optreden.

6. De voorruit maakt deel uit van het optische systeem

De voorruit is niet zomaar een onzichtbaar venster. De kromming, coatings, tint, reflecties en hoek kunnen het beeld beïnvloeden. Een camera die te dicht bij het glas is geplaatst, kan ook reflecties van het dashboard of het interieur opvangen.

Om deze reden moet de definitieve installatie deel uitmaken van het validatieplan. Controleer de positie van de camera, de afstand tussen lens en glas, de hoek en eventuele beschermkappen. Test bij daglicht en 's nachts en inspecteer het beeld op dubbele reflecties, overstraling of onverwachte kleurverschuivingen.

Als het product bedoeld is voor meerdere voertuigmodellen, ga er dan niet van uit dat één installatie elke voorruitgeometrie vertegenwoordigt. De mechanische en optische integratievereisten moeten worden gedocumenteerd.

7. Temperatuur, trillingen en focusstabiliteit

Auto-elektronica kan aanzienlijke temperatuurschommelingen ervaren. Afhankelijk van het optische en mechanische ontwerp kan de temperatuur de focus, uitlijning en de relatieve positie van componenten beïnvloeden. Trillingen kunnen ook zwakke punten bij de montage of montage blootleggen.

De juiste validatie is afhankelijk van de productcategorie en de beoogde omgeving. Stel het bedrijfstemperatuurbereik, de opslagomstandigheden, de trillingsvereisten en een eventueel relevant autokwalificatieplan vast voordat u het ontwerp voltooit. Beschouw een lens voor algemeen gebruik niet als een lens die geschikt is voor auto's, tenzij het vereiste bewijsmateriaal beschikbaar is.

De focusstabiliteit moet worden beoordeeld onder de verwachte omstandigheden, en niet alleen onmiddellijk na montage. Een compacte lens moet gedurende de levensduur van het product geschikt blijven voor de beoogde werkomstandigheden.

8. Een checklist voor een koper voordat hij een offerte aanvraagt

Om een ​​lensleverancier te helpen het project te evalueren, bereidt u de volgende informatie voor:

1.Sensormodel, formaat, resolutie en pixelgrootte

2. Vereist horizontaal en diagonaal gezichtsveld

3. Doel werkafstand en camera-montagehoek

4. Beschikbare lensdiameter, lengte en montage-interface

5. Dag/nacht- en HDR-vereisten

6. Verwachte temperatuur- en trillingsomgeving

7.Voorruit- of beschermraamdetails

8. Criteria voor beeldkwaliteit, inclusief randprestaties en vervorming

9. Verwacht volume, monsterhoeveelheid en validatieschema

Een duidelijke specificatie vermindert heen en weer en maakt het gemakkelijker om voorgestelde oplossingen op dezelfde basis te vergelijken.

Werken met Boshi-optica

Boshi-opticabiedt optische lensproducten en op maat gemaakte optische ondersteuning voor meerdere beeldmarkten, waaronder auto-elektronica. Voor projecten met gedefinieerde pakketbeperkingen of toepassingsspecifieke vereisten kunt u deop maat gemaakte optische productenpagina en bespreek de sensor, het gezichtsveld, de omgeving en het mechanische bereik met het technische team.

Een goede offerteaanvraag moet het camerasysteem beschrijven en niet alleen vragen om een ​​lens met een bepaalde brandpuntsafstand. De brandpuntsafstand is een uitgangspunt; de sensor, het gezichtsveld, de verpakking, de beeldkwaliteitsdoelstellingen en de validatievoorwaarden bepalen of de lens geschikt is.

Conclusie: Kies voor het beeldmateriaal waarop u kunt vertrouwen

Een dashcameralens moet een balans bieden tussen dekking, details, gedrag bij weinig licht, vervorming, overstraling en omgevingsstabiliteit. Geen enkele specificatie kan die balans op zichzelf beschrijven.

Definieer wat de camera moet vastleggen, test hem via de beoogde voorruit en behuizing en evalueer de volledige beeldketen onder reële rijomstandigheden. Deze aanpak geeft ingenieurs een betrouwbaardere basis voor lensselectie en helpt kopers te vermijden een lens te kiezen die er op papier goed uitziet, maar onderweg moeite heeft.