柯尼卡美能达CMS光学检测方案助力车企创赢新赛道

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柯尼卡美能达色差仪


　　（1月12日，上海）全球领先的光学与显示、色彩测量技术方案供应商——柯尼卡美能达（中国）投资有限公司（以下简称“柯尼卡美能达”）一直以来立足于光学和影像技术，致力于解决各行业用户痛点需求，提供相应的产品解决方案，助力其加速实现数字化转型。

　　为更好赋能用户推进数字化转型，柯尼卡美能达已连续开设多节线上直播课，分享数字技术应用干货。在新一期栏目中，柯尼卡美能达产品经理邵炜宇先生就“电子后视镜系统（CMS）的测量方案”进行了详尽分享。

　　CMS的应用优势

　　随着汽车电子技术的发展，部分车企已经开始使用电子摄像头和显示屏来取代传统后视镜，以此增加车型的视觉效果，提升产品附加值。但CMS的优势不仅仅是吸引眼球的科技堆叠，还在行车安全、驾驶辅助ADAS亦或是节能减排等方面，均有非常丰富的现实意义。

　　以商用重卡领域为例，后视镜往往又大又重，为减少盲区，甚至一辆半挂卡车的后视镜可以多达5块或以上。CMS的出现可以大大降低传统后视镜的体积和重量，从而减少风阻和行车油耗。从安全行驶角度看，当在雨雾天气、汽车转弯变道、夜晚黄昏环境下，CMS都可以帮助司机减少盲区、提高环境可视度。

　　CMS的应用难点

　　然而，因为客观条件限制，CMS目前尚不能实现大规模的应用普及。首先，对于电子系统来说要预防失效问题，从成像角度来看，图像的质量、色彩的还原程度、在极端高对比度和低照度环境下，摄像头和显示设备是否仍然可以正常工作，对车辆安全尤为重要。

　　因此，CMS作为和行车安全息息相关的技术，必须通过车辆强制3C认证。目前，国家也在制定相对应的标准，国际上也有ISO16505以及联合国UN-R46标准对这项技术进行进一步地规范。

　　CMS的检测方案

　　由于CMS是由摄像头、显示器件以及背后的电子处理系统组成，其测试是系统性的，反映的是整体系统特性，而非单个元件，这也意味着CMS整套系统的测试对于测量环境的搭建要求较高。遵循ISO-16505和UN-R46的标准，车企用户需要搭建出各种照明环境以模拟仿真出不同光照条件下的真实效果，因此CMS系统测试中需要运用各种点光源和面光源。在测试图像方面，CMS主要采用摄像头拍摄标准图卡的形式来呈现出测量图像，而图卡本身也需要放置在不同的光照条件下进行测量。最后用成像式亮度计和对应匹配的镜头，来捕捉显示器件上的图像，从而进一步分析光学、亮色度和成像质量。

　　而柯尼卡美能达所推出的Radiant Vision Systems的成像色度计可实现高效准确的CMS测试，包括方向均匀性、横向均匀性、亮度对比度分级、颜色分级、高光溢出和耀斑、点光源以及锐利度/景深等测试内容。

　　方向均匀性

　　方向均匀性的采样方式与传统测试方式有所不同，通过观察各个方向的屏幕亮度，最终得到的均匀性评估结果。在标准里，这个方向是有明确的定义，其区分为标准视野和延展视野。中心视野为CMS显示屏设计的中心观察为止，其上下左右偏离法线方向一定角度（上下各6度左右各7度）即得到了标准视野，在标准视野上再向外偏移5度，即得到了延展视野。

　　横向均匀性

　　横向均匀性采用的是9点法，点位分布间隔是2:3:3:2。由于CMS的显示器件未必是规整的几何形状，其可能是圆角、R角、刘海、平行四边形甚至于弧形边缘，因而通过是找到预期边缘相切的最小的规整矩形或四边形，然后再进行布点。

　　亮度对比度分级

　　在瑞淀的TrueTest软件中，会提示用户选择一个黑色方块和一个白色方块，随即生成采样点集，并自动进行对比度分析。并且按照标准定义，需要搭建晴天、多云、黄昏以及夜晚不同的光照条件，进行其对比度判断。在图卡中的12个灰阶色块，相邻的灰阶色块delta L*需要大于3.0。瑞淀的TrueTest软件同样会指引用户进行取点，并自动进行点集的分布以及delta L*的计算与判定。

　　颜色分级

　　操作逻辑与灰阶分级类似，瑞淀的TrueTest软件同样会指引用户进行取点，并自动进行点集的分布以及delta L*的计算与判定。图卡的照明光源为6500k+/-1500k，显示器件需要在暗室环境，Ev小于0.02lx。

　　伪像测试：高光溢出和耀斑

　　其测试需要使用点光源，模拟极端高对比度的环境，分析摄像头产生的一些成像不良。其主要计算亮态区域与暗态区域的比例，高亮区域不能占整个画面25%以上。在测试时需要根据软件提示手动划定显示屏幕的理论发光区域，然后软件会自动计算并分析结果。

　　点光源

　　这测试项目按照标准的表述需要2个距离1.3米、发光强度为1750cd的点光源，并距离CMS摄像头250m进行拍摄。其场景模拟的是夜间行车后方车辆开启近光灯的现实场景，要求CMS系统能够清晰区分后车的车灯轮廓，并区分两个车灯。再根据TrueTest软件的自动抓取发光区域，可对PLS项目进行分析，并给出PLSDF和PLSCF两个检测因子的计算结果。

　　锐利度/景深

　　车企用户可根据TrueTest软件提示手动选择需要评估的色块横边或者竖边，软件会自动抓取边界区域进行slantedge MTF的计算。并给出计算结果。车企用户还可根据拍摄图形，在TrueTest软件中选取线对喇叭口的两端，随后软件会自动分析P值的极限位置。

　　以上即为柯尼卡美能达与瑞淀光学提供的CMS电子后视镜光学和影像相关测试方案。未来，随着产品技术的持续发展和测量技术的不断革新，相关测试方案也将进一步完善和优化。坚持深耕市场需求，专注光学影像技术的创新，柯尼卡美能达始终致力于为各行各业用户提供切实有效的产品与解决方案，助力用户提升商业价值和竞争力，灵活应对日益变化的市场趋势！