ARM今天正式發(fā)布Mali-C71圖像信號處理器（ISP），應(yīng)對汽車圖像處理所面臨的挑戰(zhàn)，包括在極端條件下對圖像進(jìn)行快速的處理和分析,，符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求,。Mali-C71也是ARM Mali Camera系列的第一款產(chǎn)品,。
隨著技術(shù)的演進(jìn),，汽車已經(jīng)成為一個(gè)充滿活力的創(chuàng)新平臺，不僅正在改變駕駛者的體驗(yàn),，也使得真正的自動駕駛離我們越來越近,。先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）是這一技術(shù)演進(jìn)的一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵。一些最新的ADAS應(yīng)用,，例如更先進(jìn)的后視鏡,、駕駛員疲勞檢測以及行人保護(hù)系統(tǒng),，都對車內(nèi)圖像處理提出了更高的要求。這些技術(shù)要求更多數(shù)量的車內(nèi)攝像頭,；據(jù)Strategy Analytics的預(yù)計(jì),，在未來幾年內(nèi)，絕大部分市售高端汽車將裝有至多12個(gè)攝像頭,。
但是,，這一類復(fù)雜攝像技術(shù)必須能夠在極端條件下對圖像進(jìn)行快速的處理和分析，并且符合嚴(yán)苛的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求,。將智能手機(jī)或者消費(fèi)級視頻攝像機(jī)中所使用的標(biāo)準(zhǔn)攝像技術(shù)整合到汽車內(nèi)是不可行的,。ARM Mali-C71正是為了應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)應(yīng)運(yùn)而生，在其設(shè)計(jì)過程中完全考慮到了ADAS片上系統(tǒng) （SoC）的需求,，包括根據(jù)極端的照明和氣候條件作出調(diào)整,。
圖像信號處理器（ISP）的作用正在改變
隨著每輛汽車內(nèi)攝像頭數(shù)量的增加以及傳感器融合技術(shù)變得越來越智能，ISP的功能——對原始像素進(jìn)行處理,，將其轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的圖像以用于顯示,，進(jìn)行編碼并由計(jì)算機(jī)視覺算法進(jìn)行進(jìn)一步處理——正在被集中到ADAS SoC之上。因此,，SoC需要能管理多個(gè)攝像頭,，滿足對汽車可靠性和最高級別安全性的要求。這就要求有一種既具備內(nèi)置功能安全特性,，又能處理傳輸并行信號的計(jì)算機(jī)視覺處理方案,。一直以來,，在單一SoC上實(shí)現(xiàn)這一處理方式是難以達(dá)成的?，F(xiàn)在，這一切得以改變,。
Mali-C71: 汽車級清晰度和可靠性
汽車攝像頭需要提供最高級別的清晰度和可靠性,。當(dāng)攝像頭輸出被用于顯示時(shí)，圖像質(zhì)量是至為重要的,。下圖所示就是一個(gè)后視鏡的例子,。Mali-C71能夠提供高達(dá)24檔（24 stops）的超寬動態(tài)范圍（UWDR）——在某些情況下，所提供的細(xì)節(jié)甚至超出了人眼所能辨識的范圍,。相比較而言,，最好的單反相機(jī)只能達(dá)到大約15檔的動態(tài)范圍。Mali-C71能夠進(jìn)行多重曝光處理,，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪與合成,，從而得到一幅超寬動態(tài)范圍的圖像，并將它發(fā)送到顯示設(shè)備或計(jì)算機(jī)視覺引擎,。
圖片說明：為了在光線充足的情況下探測站在陰影里的行人,，攝像頭必須具備足夠的動態(tài)范圍來對所獲取的情景中的所有元素進(jìn)行辨識,。
當(dāng)攝像頭被用作ADAS的輸入時(shí)——例如，作為行人保護(hù)或者駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)的一部分——它需要滿足最嚴(yán)苛的可靠性和功能性安全標(biāo)準(zhǔn),。Mali-C71的設(shè)計(jì)滿足包括ISO26262,、ASIL D、IEC 61508和SIL3在內(nèi)的功能性安全標(biāo)準(zhǔn),，并將提供針對這些標(biāo)準(zhǔn)的安全包,。該圖像信號處理器有超過300個(gè)專用故障探測電路，能夠提供低延滯和先進(jìn)的錯(cuò)誤檢測,。ARM提供用于控制圖像信號處理器,、傳感器、自動白平衡以及自動曝光的所有參考軟件,，并計(jì)劃開發(fā)完整的,、ASIL合規(guī)的汽車軟件。
下一代圖像信號處理器不僅要生成能夠用于顯示的數(shù)據(jù),，還要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,，以用于計(jì)算機(jī)視覺引擎，且二者必須同步進(jìn)行,。這些任務(wù)有著截然不同的需求,，而Mali-C71以單個(gè)硬件IP，成功實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)流水線生成兩種不同的圖像處理結(jié)果,。
汽車行業(yè)正在持續(xù)加速實(shí)現(xiàn)完全自動駕駛的愿景,。Mali-C71將提供顯示所需的高質(zhì)量圖像輸出，幫助駕駛員迅速做出正確的選擇,；也將同步地為計(jì)算機(jī)視覺引擎提供可靠的數(shù)據(jù),，幫助它在控制汽車的時(shí)候做出安全的決定。