车载镜头(车载镜头工艺流程)

内容来源:肖登天更新时间:2024-05-05 05:14:22

从产业链来看,汽车摄像头产业链上中下游依次为: 上游——主要由镜头组件(舜宇光学、联创电子、大立光、玉晶光)、光学元器件滤光片(水晶光电、旭硝子)、保护膜(水晶光电、3M、LG)、融合材料(爱普生、日本东电)、CMOS 图像传感器(韦尔股份、格科微、安森美、索尼)、和数字处理芯片(索尼、松下、Mobileye)等零部件组成。 中游——传统模式下常常由Tier 1组装(博世、法雷奥),新兴模式下手机摄像模组厂介入(舜宇光学、联创电子、欧菲光、永新光学)。 下游——整车企业,可分为传统整车企业(福特、上汽等)和造车新势力(蔚来、小鹏、理想等)。 图:汽车摄像头产业链 来源:塔坚研究 看到这里,有几个值得思考的问题: 车载摄像头未来市场空间有多大? 行业的景气度怎么看?车载镜头作为摄像头的核心光学组件,除了对极冷极热环境的耐受性、使用寿命、防水防尘等基本要求外,不同位置的镜头其光学性能会存在一定差异。 下面,我们从前视(ADAS)、后视、环视和内视(手势识别、面部识别(眼球监控)等)以及智能电子镜,来聊聊不同产品的镜头特性。 1 前视(包括ADAS、自动驾驶传感器) 前视镜头主要应用在车道偏离预警、智能远光灯控制、前车碰撞预警、超速预警、ACC巡航等场景中。 其光学需求为: 持续稳定的聚焦特性和热补偿特性,能在不同温度工况下保持稳定性 高通光特性,保证低照明条件下的良好成像效果 清晰成像效果,能够有效捕捉和分辨物体细节 杂光、鬼影控制,要能够改善车大灯等正面强光干扰 舜宇光学前视镜头产品车载摄像头工作原理:目标物体通过镜头(LENS)将光学图像投射到图像传感器上,光信号转变为电信号,再经过 A/D(模数转换)后变为数字图像信号,最后送到 ISP(图像信号处理芯片)中进行加工处理,由 ISP 将信号处理成特定格式的图像传输到汽车自动驾驶系统进行识别。 车载摄像头零部件示意图 车载摄像头主要的硬件结构包括光学镜头(镜片、滤光片、保护膜)、 CMOS图像传感器、图像信号处理器ISP、串行器等。 成本构成来看, CMOS传感器价值量最高,占成本的50% ,模组封装占25%,光学镜头占14%。 车载摄像头成本构成 资料来源:安森美,芯八哥整理 车载摄像头产业链 资料来源:盖世汽车研究院,中金公司 车载摄像头主要包括前视、环视、侧视、后视以及内置摄像头。 车载摄像头类型1 高成长:预计2025年车载镜头市场超330亿元、CAGR达37% 车载摄像头是自动驾驶中必不可少的传感器。 自动驾驶系统通常可分为感知层、决策层、执行层。 感知层所用到的传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等视觉传感器,以及速度和加速度传感器等。 相较于其他传感器、摄像头障碍识别能力强,是自动驾驶中必不可少的传感器。 车载摄像头的分类:按照用途不同,摄像头可分为成像类摄像头、感知类摄像头(ADAS摄像头)。 成像摄像头用于被动安全,并将所拍摄的图像存储或发送给用户。 ADAS摄像头用于主动安全,需要准确捕捉图像。 根据位置不同,车载摄像头可分为前视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、后视摄像头及舱内摄像头。根据旭日大数据拆解统计, 在车载镜头、模组、雷达等车载视觉感知系统供应链模块,目前中国能领先世界的不多,车载镜头是其中之一。 目前, 舜宇光学车载镜头出货量全球第一,市场份额占比超过三成;联创电子行业成功首发8M, 在技术端实现突破后,开始以高举高打的模式,不断扩充产能以满足市场需求。 智能汽车比想象中发展得更快。 车载市场全面爆发的时候,多少镜头厂商只恨自己没有早点入圈。 还好,市场从来没有迟到者。 舜宇光学 前身是成立于1984年的余姚市第二光学仪器厂。 2004年在成立20周年时,舜宇集团(股票代码 02382HK )制定了“名配角”战略,即专注为国际知名的大公司做配套。车载镜头的主要作用是将被摄物体反射过来的光经折射后聚焦到CIS上。 从摄像头产业链来看,车载镜头的上游企业主要包括:镜片企业、滤光片企业、保护膜企业,其主要业务为原材料加工,并制成镜片、滤光片、保护膜等基础硬件;下游厂商主要包括:Tier1供应商、摄像头模组封装企业。 目前,车载镜头模组市场呈现“一超多强”的格局,即国内厂商舜宇光学占据龙头,日、韩、中国其他厂商竞争第二梯队。 “一超”即车载镜头龙头企业舜宇光学 ,其全球车载镜头市场份额已连续多年保持第一。 2021年舜宇车载镜头出货量达6798万件,2022年车载镜头出货量7891万个,其市占率稳定保持在30%以上。 “多强”即数个头部二线厂商 ,主要是日、韩、中国其他厂商,市占率在2%-10%之间。可以从以下几个方面来考查车载摄像头的性能: 芯片 CCD和 CMOS芯片 是组成 倒车摄像头 的重要组成部分,根据元件不同可分为CCD和 CMOS 。 CMOS主要应用于较低影像品质的产品中,它的优点是制造成本、功耗较CCD低,缺点是 CMOS摄像头 对光源的要求较高;CCD,是应用在摄影、摄像方面的高端技术元件还附带有 视频捕捉卡 。 CCD和CMOS在技术上和性能差距很大,一般来说,CCD效果要好,但价格也贵些,建议在不考虑费用的前提下选择CCD的摄像头。车载摄像头的种类繁多,按照用途可分为:前视测距、环视360度、后视倒车影像、舱内监控等(见前文《L2-L4自动驾驶视觉方案推荐(》)。 不同规格的摄像头在镜头、像素、信噪比等参数上有很大差异。 这些差异主要是由几大核心器件:镜头、传感器、ISP、串行器等决定的,因此要知道如何选择摄像头,首先必须了解摄像头的核心器件。 图车载摄像头(侧后方视角) 车载摄像头的核心器件 车载摄像头的工作原理和传统摄像头是类似的,通过镜头汇聚光线到图像传感器表面,图像传感器通过光电转换,产生电信号,再通过采样系统,生成数字信号后,最后发送到主机(电脑或中央控制器)上。 图车载摄像头的核心器件 图2展示了摄像头的核心器件组成,其中最外侧是镜头(Lens),作用是汇聚光线。车载摄像头是自动驾驶汽车的重要传感器,主要包括镜片、滤光片、CMOS、PCBA、DSP和其他封装、保护材料等。 不同于手机摄像头,车载摄像头的模组工艺难度较大,其需要在高低温、湿热、强微光和震动等各种复杂工况条件下长时间保持稳定的工作状态。 随着自动驾驶的兴起,车载摄像头将成为未来摄像头市场的新蓝海。 车载摄像头介绍 (车载摄像头定位 :由于摄像头技术发展较为成熟, 车载摄像头在L3级别以下的自动驾驶方案中居于主导地位 。 在自动驾驶汽车中,车载摄像头主要作为采集信息和分析图像的主要途径,可以实现车辆识别、行人识别、车道线识别等一系列功能。 (车载摄像头构成: 从车载摄像头方案来看,核心硬件主要包括镜头组(光学镜片、滤光片、保护膜)、图像传感器、图像信号处理器、连接器等。近年来,得益于车载摄像头市场的高速扩张,车载镜头市场也开始快速扩容,据中泰证券,预计到2025年,全球车载镜头市场的规模将从2020年的71亿元增至184亿元, CAGR达21%。 主要参数 镜头的主要作用是,将被摄物体反射过来的光经折射后聚焦到传感器CIS上,通过不同的镜头设计,达到不同的效果,主要参数包括焦距、光圈、视场角、分辨率、相对照度、畸变等。 焦距(Focal Length或EFL)指平行光入射时从透镜光心到光聚集的焦点之间的距离。 在车载摄像头中,像素不变的情况下,焦距越小,可视距离越近,视场角越大。 视场角大的一般选用17~28mm焦距的镜头,视场角较小的一般选用6~12mm焦距的镜头,可根据不同镜头的需求进行选择。

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