CMS攝影機顯示器系統檢測 這些專案最具挑戰



2019年6月26日 | 工業製造

      

以攝影機-顯示器系統 (Camera Monitor System,CMS) 取代傳統鏡面的無鏡面間接視野系統,已經在許多車廠推行。其中最大的優勢為: 攝相頭安裝可增加駕駛者的視野範圍,減少傳統鏡面的視覺死角;以及減少行車時的切面截面積,降低風阻提升行車效能。

儘管有以上優勢,但CMS系統也會面臨傳統鏡面沒有的風險,如:銳利度不足、強烈光源引起的假像、影像色度失真、或是影像延遲等。為了確保CMS系統能夠滿足車輛行車安全的要求,歐洲經濟委員會 (ECE, Economic Commission of Europe) 參考ISO 16505 Road vehicles – Ergonomic and performance aspects of Camera Monitor Systems — Requirements and test procedures,制訂並更新相關的認證來加以規範。現行的UNECE R46已經將CMS各項測試納入法規之中,以下為針對CMS部分測項的簡介。

 

CMS系統的銳利度 (Sharpness)

CMS系統的銳利度 (Sharpness) 能讓駕駛快速察覺畫面顯示的內容,而景深 (Depth of field) 則讓不同距離內的物體,在成像上都具備足夠的細節。此兩項測試以MTF (Modulation Transfer Function) (調製轉換函數)來表示。MTF試驗原理是將CCD掃描黑白相間的條紋(如圖1),如影像與原條紋完全相同,MTF為100%;條紋逐漸變細後,若影像條紋消失成為單一灰色,MTF則為0%。銳利度與景深就是用MTF的測試方式,來確保鏡頭在各個角度與距離,都能提供足夠的影像細節。

 

等向性 (Isotropy)

等向性 (Isotropy) 測試用以確認面板在駕駛用不同角度觀測時都能滿足其光學需求,測試包含特定方向均一性 (Directional uniformity) 和橫向均一性 (Lateral uniformity)。測試方式先將顯示器以70%灰階畫面啟動,比較其特定方向 (θ, φ) 的亮度,與白色亮度的差值。

在顯示器上常出現的Smear (漏光)、 Blooming (高光溢出) 等偽像 (Artefacts) 也是CMS需要消除的Noise。額外的測項還包含點光源(Point light sources) 測試:以兩個1750cd光源模仿後方來車近光燈,CCD掃描後顯示器中的波峰與波谷需要有足夠差距,以免造成駕駛人誤判。

 

色彩還原的測項

色彩還原的測項,包含灰階級數 (Grey scale rendering) 以及演色性 (Colour rendering)。CCD掃描特定色階的灰階級數背板,認證視野系統是否具備能力辨別不同深淺的灰階。演色性則是掃描特定色度的圖卡,認證視野系統顯示的紅綠藍黃色域可否落在色座標的規範範圍內。

 

專門針對顯示器的測項

專門針對顯示器的測項,包含一般面板的測試如幀率、影像形成時間、系統延遲、閃爍 (Flicker) 等等。除了以上繁瑣的光學測試外,間接視野系統還需要進行UNECE R10 EMC檢測,以及傳統鏡面後視鏡的尺寸、外型、碰撞測試。

 

#敲黑板,劃重點#

依據過往經驗,偽像 (Artefacts) 測試對產品的要求較高;在道路行駛上,突發的強光造成感測器接收過多光能,導致電荷溢出至周邊畫面圖元,使旁邊圖元在處理光子的過程中感光過度。本項測試除了改善CCD的硬體能力,建議也可設定Filter來過濾這些過量的強光。

德國萊因集團 (TÜV Rheinland) 是超過140年經驗的獨立認證機構,目前可以協助申請E-mark認證的歐洲發證國家包含德國(E1)、荷蘭(E4)、盧森堡(E13)、愛爾蘭(E24)、以及拉脫維亞(E32)等。 除此之外,TÜV萊因科隆實驗室和大阪實驗室都有完整的光學檢測設備來提供CMS檢測服務給需要的客戶。