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车载摄像头性能测试要求

发布时间:2022年11月24日 浏览数:11 文章出自:北测实验室

车载摄像头被誉为“自动驾驶之眼”,是ADAS系统、汽车自动驾驶领域的核心传感设备。主要通过镜头和图像传感器实现图像信息的采集功能,可实现360°视觉感知,并弥补雷达在物体识别上的缺陷,是最接近人类视觉的传感器。

车载摄像头性能测试要求.jpg

车载摄像头包括内视摄像头、后视摄像头、前视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头等多种类型,一般通用摄像头有18.5mm打孔摄像头,小蝴蝶外挂摄像头,车牌架摄像头,28mm打孔摄像头,大巴摄像头和其它外挂摄像头等等,比如车载领航员的LED夜视彩色的外挂摄像头。

车载摄像头在汽车领域应用广泛,从早期用于行车记录、倒车影像(后视)、360度全景(环视等,高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可以多达8个,用于辅助驾驶员泊车或触发紧急刹车。现如今逐步延伸到智能座舱内行为识别和ADAS辅助驾驶,应用场景日渐丰富。随着ADAS迅猛发展,车载摄像头在智能驾驶ADAS系统中发挥着难以替代的作用,预计未来汽车上的摄像头数量将达到12个以上,而L3级别以上的车型需求更高。

车载摄像头主要的硬件结构包括光学镜头(其中包含光学镜片、滤光片、保护膜等)、图像传感器、图像信号处理器 ISP、串行器、连接器等器件。

车载摄像头在制造工艺及可靠性要求方面也要高于工业摄像头和商用摄像头,由于汽车需长期工作在恶劣环境中,车载摄像头需要在高低温环境、强振动、高湿热等复杂工况环境下稳定工作,对于工艺制造方面的要求也特别严格,接下来,我们一起了解关于汽车行业车载摄像头对产品的性能有哪些要求,需要满足哪些那可靠性测试呢?

本次介绍的车载摄像头参考标准QC/T 1128-2019 《汽车用摄像头》性能测试标准,本标准规定了汽车用摄像头产品的要求、试验方法及其标志、包装、运输、贮存。适用于基于可见光成像技术的摄像头产品。

测试要求包括:

外观和结构

1. 外观

A)产品的各部件外表面光洁、平整,应无凹痕、划伤、裂缝、变形、毛刺、霉斑等缺陷;

B)金属件表面应有牢固的防护层,防护层应均匀,应无起泡、龟裂、脱落、锈蚀和机械损伤;

C)镜头应无气泡、划痕、裂纹、异物等缺陷;

D)标志正确、完整、清晰易于识别。

2. 结构:产品的各零部件应装配完整且紧固可靠.无变形、松动和脱落现象。

图像性能

1. 帧率及有效像素

帧率及有效像素表
参数名称 SD产品 HD产品
NTSC PAL 100万级像素 200万级像素
帧率 30 25 N25
有效像素 720x480 720x576 1280x720 1920x1080

3. 视场角:产品的HFOV推荐为:30〜200°;产品的VFOV推荐为:20〜160°。 具体的HFOV和VFOV可根据产品在不同的应用场景由供需双方协商确定。

4. MTF值:产品水平或垂直方向的MTF值应符合下表的规定。

MTF值表(单位:LW/PH)
视场 参数名称 SD产品 HD产品
NTSC PAL 100万级像素 200万级像素
中心区域 MTF50P 值 ≥235 ≥500 ≥800
70%场区域 MTF50P 值 ≥165 ≥300 ≥560

5. SNR:SD产品的SNR应不小于34.7dB; HD产品的SNR应不小于30dB。

6. 动态范围:SD产品的动态范围应不小于60dB;HD产品的动态范围应不小于85dB。

7. 最高照度:图像应显示正常,无滚屏、花屏、水波纹、偏色、画面泛白等现象。

8. 最低照度:MTF值应不低于MTF值表的60%,无干扰条纹、水波纹等现象。

9. 光轴中心精度:实测值应在(0±2)°范围内。

10. 自动增益:不同光源切换后的响应时间应不大于1s。

11. 白平衡:拍摄马克贝斯24色彩色测试图卡的中性色块应无明显色差,图像应 无偏色现象,24色彩色测试图卡第#21,#22两块(中间两块)灰度卡HSV中的色饱和度(S)值应小于15%。

注:马克贝斯(Gretag Macbeth )彩色测试图卡是Gretag Macbeth公司提供的测试图卡的商品名,给出这一信息是为了推荐给本标准的使用者,并不表示对该产品的认可。本标准后续所推荐的测试图卡,若其他产品能有相 同效果,则可使用这些等效的产品。

12. 启动时间:实测值应不大于1s。

13. 系统延时:实测值应不大于100ms。

14. 色彩还原基于CIE 1976色度空间色调角按照6.3.2.14进行试验,各色块与白色块的实测色度误差的欧几里得距离不小于0.02。

其色调角应满足以下要求:

a) 红色块的坐标应在(0°,44.8°)或(332.2°,360°)范围内;

b) 绿色块的坐标应在(96.6°,179.9°)范围内;

c) 蓝色块的坐标应在(209.9°,302.2°)范围内;

d) 黄色块的坐标应在(44.8°,96.6°)范围内。

15. 炫光:镜头在试验光照射下所产生的光斑面积应不大于显示面积的25%。

16. 鬼像:鬼像与视场的面积占比应满足以下要求:

A)若鬼像与原像的峰值亮度比值大于50%,鬼像与视场的面积占比应小于1%;

B)若鬼像与原像的峰值亮度比值大于30%且不大于50%,鬼像与视场的面积占比应不大于8%;

C)若鬼像与原像的峰值亮度比值不大于30%,鬼像与视场的面积占比不作要求。

电气性能

1. 直流供电电压:产品的直流供电电压范围见“直流供电电压表”,在Usmm〜USmax范围内,其图像质量主观评价应不低于4分;当在USmin和USmax工作时,其MTF值应符合“MTF值表”的规定。

直流供电电压表(单位:V)
UN USmin USmax
5 4.75 5.25
12 9 16
24 16 32
注:标称电压不在本表范围内的产品,其供电电压范围和试验方法由供需双方协商确定

2. 过电压

A)长时间过电压:图像质量主观评价应不低于3分。UN为5V的产品不作本要求。

B)短时间过电压:图像质量主观评价应不低于3分。UN为5V的产品不作本要求。

3. 叠加交流电压:图像质量主观评价应不低于4分。UN为5V的产品不作本要求。

4. 供电电压缓降和缓升:当电压在USmin〜USmax内时,图像质量主观评价应不低于4分。

5. 供电电压缓降和快升:当电压在USmin〜USmax内时,图像质量主观评价应不低于4分。

6. 供电电压瞬态变化:

A)电压瞬时下降:图像质量主观评价应不低于3分。UN为5V的产品不作本要求。

B)对电压骤降的复位性能:当电压恢复到USmin后,图像质量主观评价应不低于4分。

C)启动特性:图像质量主观评价应不低于3分。UN为5V的产品不作本要求。

7. 反向电压:图像质量主观评价应不低于4分。

8. 短时中断供电:当中断时间不超过100us时,图像质量主观评价应不低于4分;当供电 中断时间超过l00us且不超过2s时,图像质量主观评价应不低于3分。

9. 开路

A)单线断开:图像质量主观评价应不低于4分。

B)多线断开:图像质量主观评价应不低于4分。

10. 短路保护:图像质量主观评价应不低于4分。

11. 绝缘电阻:图像质量主观评价应不低于4分。

12. 参考接地和供电偏移:图像质量主观评价应不低于4分。UN为5V的产品不作本要求。

13. 产品防尘防水性能:产品的防尘防水等级应根据安装在汽车上不同的位置来确定,防尘防水等级见“分区域防护等级表”。试验后,MTF值应符合表3的规定,图像质量主观评价应不低于4分。

分区域防护等级表
安装位置 汽车箱体外部 汽车乘客舱内部
防护等级 IP6K7/IPX9K IP6K4
注:IPX9K适用于产品装车后的外露面

机械性能

1. 机械振动:试验后,产品不允许损坏,外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

2. 机械冲击:试验后,产品不允许损坏,外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

3. 自由跌落:试验后,产品不允许损坏,外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

4. 碎石冲击:试验后,安装在汽车厢体外部产品的镜头不得碎裂(允许镜头表面镀膜层有不影响图像质量的轻微损伤),MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

5. 镜头耐磨:试验后,镀膜层不允许脱落,MTF值应符合表“MTF值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

6. 线束拉脱力:有线束的产品不得有损伤、线束断裂、端子脱落等现象,图像质量主观评价应不低于4分。

环境耐候性能

1. 温度与湿度范围

温度与湿度范围表
汽车上安装位置 贮存环境温度/℃ 工作环境温度(Tmin~Tmax)/℃ 工作环境相对湿度/%
无特殊要求 -40 〜 90 -40 〜 85 25 〜 75
乘客舱内阳光直射区域 -40 〜 95 -40 〜 90

2. 温度性能

A)耐低温

低温贮存:试验后,产品不允许损坏,外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

低温工作:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

B)耐高温

高温贮存:试验后,产品不允许损坏,外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

高温工作:试验后,产品不允许损坏,图像质量主观评价应不低于4分。外观和结构应符合外观和机构的规定,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

3. 温度梯度:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

4. 温度循环:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

5. 高低温交变:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

6. 湿热循环:试验后,MTF值应符合表“mtf值表”的 规定,图像质量主观评价应不低于4分。

7. 冰水冲击:试验后,安装在汽车箱体外部的产品外观应符合外观与结构的规定,图像质量主观评价应不低于4分。

8. 盐雾腐蚀:试验后,外观应符合外观与结构的规定,图像质量主观评价应不低于4分。

9. 气候老化:试验后,安装在汽车厢体外部或安装在汽车厢体内部阳光直射高温区的产品表面 涂(镀)层不得有脱落、龟裂、气泡等现象(允许外观有不影响图像质量的轻微失光和变色),图像质量主观评价应不低于4分。安装在汽车厢体内部非阳光直射高温区的产品不作本要求。

10. 化学负荷:试验后,外观应符合外观与结构的规定,图像质量主观评价应不低于4分。

电磁兼容性

1. 静电放电产生的电骚扰

A)DUT 不通电:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

B)DUT 通电:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

2. 对由传导和耦合引起的电骚扰抗扰

A)沿电源线的电瞬态传导抗扰:试验后,抗扰试验等级和图像质量主观评价分值应符合“沿电源线的电瞬态传导抗扰表”的规定。UN为5V的产品不作本要求。 沿电源线的电瞬态传导抗扰表

沿电源线的电瞬态传导抗扰表
试验脉冲 抗扰试验等级 图像质量主观评价分值
1 3分
2a 4分
2b 4分
3a/3b 3分

B)除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态抗扰:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

3. 对电磁辐射的抗扰性:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。

4. 无线电骚扰特性

A)传导发射:试验后,产品应符合GB/T 18655—2018中表5等级3的要求。

B)辐射发射:试验后,产品应符合GB/T 18655—2018中表7等级3的要求。

5. 耐久性:试验后,图像质量主观评价应不低于4分。试验结束后MTF值应符合“MTF值表”的规定、 图像质量主观评价应不低于4分。

实验条件

1. 试验环境条件,如无其他规定,试验环境条件应符合下表的规定。

试验环境条件表
温度/℃ 相对湿度/% 气压/kPa
23±5 25 ~ 75 86 ~ 106

2. 试验电压条件,如无其他规定,试验电压条件应符合下表的规定。

试验电压条件表(单位:V)
标称电压(UN 试验电压(Ut
5 5±0.1
12 14±0.2
24 28±0.2
五级损伤制评分分级表
评分 分级损伤描述
5 图像上不能觉察有损伤和干扰,图像清晰、色彩逼真
4 试验过程中或施加干扰时,图像明暗出现轻微变化或有轻微的噪点、水波纹、斜纹、亮纹、雪花点和轻 微色偏,图像较清晰且可明显识别;试验结束后或撤消干扰,图像恢复正常
3 试验过程中或施加干扰时,图像上有明显的噪点、花屏、水波纹以及轻微的闪屏、滚屏、画面抖动、瞬 时能恢复的黑屏或白屏等现象,图像较清晰,允许有明显色偏;试验结束后或撤消干扰,图像恢复正常
2 试验过程中或施加干扰时,图像出现卡滞、明显的闪屏、滚屏、花屏、长时间能恢复的黑屏或白屏,画 面抖动,图像不清晰、无色彩,影响观看;试验结束后或撤消干扰,需手动操作上电或重启,图像才能 恢复正常
1 试验过程中或施加干扰时,图像严重损伤、出现长时间不能恢复的黑屏或白屏现象,不能观看,甚至硬 件损坏,需要维修或更换器件,图像才能恢复

3. 图像质量主观评价

产品的图像性能在一些试验中,不能进行客观评价时,可参照1TU-RBT.500-13 (01/2012) 中第4节双激励损伤表(DS1S )进行评价,图像质量主观评价的五级损伤制评分分级见表“五级损伤制评分分级”。

以上就是车载摄像头测试项目,具体测试方法可参考QC/T 1128-2019 《汽车用摄像头》部分 6 试验方法,若没有专业测试实验室,可委托专业第三方机构代测试,并出具车载摄像头资质报告证书。

NTEK北测检测,专业第三方可靠性检测机构,作为国家级高新技术企业、新型材料及电子产品综合公共测试平台,是中国第三方检测认证服务的开拓者,也是国内最早从事商品检验、鉴定、测试、认证等服务的专业机构之一,独立第三检测、测试、认证机构,多种检测设备,资深测试、认证工程师,为客户提供一站式检测、测试、认证服务。

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