由于汽车市场的快速发展和安防意识的日益强化,人们对汽车安全保障技术的要求越来越高,而现有汽车照明系统在雨夜、雪天或大雾等能见度较低情况下视距不远、效果不佳的弊病成为汽车行驶的安全隐患之一,能否开发出一种可在土二述环境下有效提高驾驶员视距和视觉效果的红外夜视系统成为国内外汽车行业急待解决的重要问题.
令人遗憾的是,虽然开发新型汽车红外夜视系统已成为业界人士的共识,但目前仅有国外少数知名汽车制造企业在其出产的高档轿车甚至仅仅是概念车上装有红外夜视系统,如德国最新出产的奔驰高档轿车、 日本最新出产的丰田概念车以及美国最新出产的凯迪拉克高档轿车等(图1所示为装置在凯迪拉克一帝威型高档轿车水箱散热片前部的红外摄像头,图2所示为显示在凯迪拉克一帝威型高档轿车车载显示器上的路况夜视景象). 这些轿车所装备的红外夜视系统结构复杂,价格昂贵,非一般汽车消费族所能间津.因此,开发具有我国自主知识产权、结构简单、性能稳定、性价比高、可靠性好、适用性强的汽车红外夜视系统,以提高我国在该领域的技术水平具有重要的学术研究意义和广阔的市场应用前景.
l 系统总体设计
根据作用原理的不同,红外夜视系统可分为被动红外夜视系统和主动红外夜视系统:被动红外夜视系统是通过接收物体发出的不同能量的红外辐射,并将信号进行放大,最后在显示装置上将物体的影像显现出来.被动红外夜视系统及其相关技术对硬件的技术水平要求较高,其显示质量也有所缺憾,不利于提高其性价比,更重要的是其作用距离难以满足汽车红外夜视系统的具体要求c主动红外夜视系统是利用其所携带的红外光源主动照射目标,使目标在视场中突显出来。由于适当加大红外光源的功率,就可以有效增加其作用距离,因此,主动红外夜视系统十分适合视距在数百至数千米的汽车红外夜视系统中使用。
nload="javascript:if(this.Width>740)this.width=740" align=center border=0>
nload="javascript:if(>740)=740" align=center border=0>
本项目所研究和开发的汽乍红外夜视系统要求汽车在夜间驾驶时,能使驾驶员的行效视距由普通车灯照明下的0—60 m扩大到0一150m,并要求兼顾安装的方便性、使用的耐久性、经济的合理性、器件的通用性等等,因此,本项目将采用主动红外夜视系统.根据功能目标和设计要求,本新型汽车红外夜视系统主要由红外照射灯、CCD摄像机、视频处理系统及车载显示器组成,其系统框图如图3所示.
nload="javascript:if(>740)=740" align=center border=0>
根据该系统框图可知,汽车红外夜视系统工作时,红外照射灯将发出特定波长的红外线,并照射到汽车前方0一150m处,这时,在红外线照射范围内的物体将反射出红外线,这些被物体反射的红外线将被黑白摄像机接收,成为物体成像的信息来源:为了防止其他可见光对红外信号产生不利影响,在黑白摄像机前应安装红外滤光片,以将其他光波滤掉,只让处于近红外波段的光线通过:当前方物体反馈回来的光线信号经过红外滤光镜的过滤后,使有用的红外影像信号输人到黑白摄像机中.<