當出現駕駛員開車偏離車道、車后有行人、盲區內有其它車輛等情況時，汽車視覺系統就會發出警報，它甚至能幫助駕駛員在泊車時不會撞到其它障礙物。但是迄今為止，由于成本太高，這些系統主要還是安裝在豪華車內。 現在，瑞士CSEM公司宣稱已經擁有一種技術，能把汽車視覺系統的成本從數千美元降低到數百美元。CSEM表示，OEM利用ViSe智能圖像傳感器設計的實時視覺系統，便宜到足以成為全球汽車的標準配備。 ABI研究公司高級分析師David Alexander最近剛剛完成了一項有關汽車車道偏離傳感系統的市場研究，他指出：“我們認為ViSe圖像芯片有巨大潛力。特別是對安全應用來說，實時反應至關重要，所以我們通常需要昂貴的、高性能圖像處理器。但如果采用ViSe圖像芯片，我們就可以降低對處理器的要求，進而極大地降低這些系統的價格。” 根據ABI公司的報告，全球每年的新車銷售規模大約在6千萬輛，但今年付運的配備車道偏離警告系統的汽車僅為2.5萬輛左右。該公司預測，除非此類系統的價格能夠大幅度下降，否則即使在2012年，這個數字也只能達到30萬輛左右。 “但是，如果CSEM可以把該系統的成本從2,000美元降低到200美元，那么預計配備這種系統的汽車數量將增加為原預測值的10倍，或者說在2012年全球配備車道偏離系統的新車數目將高達300萬輛。”Alexander補充道。 CSEM的部分運營資金來自于公共基金，它采取了一種以授權為基礎的業務模式。該中心已把其ViSe實時方案的定制版本授權給了一些OEM廠商，這些OEM主要是向銀行提供用于掃描支票的光學符號識別系統。 現在，CESM已把眾多演示系統組合在一起，這其中還包括一個帶有應用程序代碼的評估套件，可以用于車道偏離警告系統、夜視系統、停車助手、車內乘客數量監測、行人檢測和盲點監視等。CSEM也提供面向安全應用的產品，例如能夠鎖定人的活動，而忽略寵物進出的入侵檢測系統，以及工業機器視覺演示。 “這不只是學術性研究；ViSe圖像芯片是一款經過八年努力而開發出的產品。”ABI公司的Alexander表示，“他們已開始研制第三代產品，而且在下一代中他們將把所有功能集成在一塊芯片上。” 目前的OEM工具包是一個雙芯片解決方案，由該公司專有的視覺傳感器搭配ADI公司并不昂貴的Blackfin DSP。下一步，CSEM計劃把一個專有DSP芯片和其圖像芯片集成在一起，提供單芯片解決方案。為了證明即便是其當前的產品也已經從根本上降低了必須的數據速率，從而能夠將智能相機應用的成本從數千美元降低到數百美元，CSEM目前提供一種被稱為ViSeLink的無線評估套件，其中包括雙芯片方案和一個藍牙射頻芯片，二者被置于一個帶鏡頭的相機機殼內。 “利用現有的方式構建汽車視覺系統，用戶無法獲得足夠的帶寬，從而無法通過無線鏈接發送視頻相機中的數據流，以及遠程截取現場圖片。”CSEM公司微電子部副總裁Christian Enz指出，“但是使用我們的芯片組，用戶就可以在當地獲取所有信息，然后通過數據速率非常低的無線收發器（如藍牙）來發送結果。” 傳統的視頻相機方案，是通過硬連線把高帶寬的原始視頻數據發送給高性能的圖像處理芯片，然后通過運行算法來比較圖像數據流的連續幀，從而發現差異，進而勾勒輪廓線并識別物體。ViSe芯片在內部電路中進行所有圍繞芯片中每個像素的圖像處理，然后把算法結果發送給一個便宜的應用處理器（如Blackfin）。 “對OEM們來說，該芯片的出現大大降低了視覺應用的開發難度。對于車道偏離警告系統等汽車電子應用而言，所有的硬圖像處理都是由圖像芯片完成的。”Alexander表示，“Infiniti公司在幾年之前就已經擁有了一款車道偏離系統，但它使用了CMOS視頻相機向一款昂貴的圖像處理器芯片（他們不得不自行開發）傳輸數據流，該系統售價高達2,000美元左右。而CSEM的芯片可以把成本降到200美元以下。我們相信，如果實時視覺系統的成本能降到100美元以下，那么其將成為汽車的標準配置。” 今天的汽車制造商還有另一種可選方案，即采用CMOS視頻相機與Mobileye公司一款專用圖像處理器相組合。BMW公司一款專用圖像處理器相組合。BMW公司就采納了這種系統，在這種系統中需要使用一根硬連線把相機連接到Mobileye處理器。 與CSEM走相似路線，把圖像處理與視覺傳感器集成到同一芯片上的還有Canesta公司和International Electronics & Engineering S.A.公司（簡稱IEE），二者已經分別贏得了本田公司和大眾汽車公司的設計合同。但是，由于需要把完成位距計算（用于創建現場3D模型）所需要的一些額外電路集成到其圖像陣列中，這兩家公司的芯片都犧牲了圖像分辨率。 在自適應車速控制（ACC）等三維應用中，系統需要知道本車與前車之間的距離，這種情況下CSEM提供一種可以計算間距的ViSe版本。與Canesta公司和IEE公司的視覺傳感器非常相似，該版本在逐像素基礎上采用渡越時間（TOF）算法。 芯片內部 ViSe圖像芯片圍繞每個像素配置了多個比較器和門控電路，完成鄰近像素間差異的本地模擬計算。該圖像陣列還帶有一些逐像素積分器，用于跟蹤不同時間的差異變化。因而，在積分器連續跟蹤現場變化的同時，芯片還可以針對每個像素自動計算出像素間的差異。因為差異信息對亮度變化相對不敏感，當環境光線改變時，ViSe芯片的輸出不會改變。 “通過本地化提取像素間的差異信息——包括幅度和方位，可以獲得各方位的差異變化，我們在圖像芯片上完成了大部分的像素級圖像處理任務。另外，我們追蹤不同時間的差異變化。”CSEM傳感信息處理部負責人Edoardo Franzi說，“差異信息對亮度的變化不敏感，如汽車在樹蔭下使過或進入一個隧道。 雖然在芯片中這些計算是并行完成的，但圖像信息的讀出順序卻按照重要程度排列，而不是采用盲目的光柵掃描方式。配對的DSP通過發送一個差異度閾值，向圖像芯片發出查詢信息；接著，圖像芯片僅讀出差異度超過閾值的像素；隨后，DSP逐漸降低閾值，圖像處理器按照逐漸降低的差異度讀出像素位置，直到應用程序完成必要識別。到這個時候，整個過程重新開始。 “我們的目標是：提取完成任務所需的最小信息量。我們不像視頻相機那樣逐行掃描圖像陣列，而只發送發生變化的像素信息。”Franzi說，“另外，我們首先輸出的是變化最大的那些像素——這是最重要的信息；然后，根據差異程度遞減的順序繼續工作。這樣的話，當應用程序找到自己所需要的東西后，就可以停止通訊。” 例如，對于車道偏離應用，當DSP找到標明車道的高差異像素之后，就重置閾值，讓現場的其它圖像部分變成空白。該系統不把時間浪費在讀出對于確定車道標志線沒有幫助的低差異像素上。 CSEM表示，對于所輸出的差異度信息，ViSe芯片可提供100dB的動態范圍和30dB的分辨率。