2008年12月光源与照明2008年第4期汽车夜视技术与发展姚其林燕丹复旦大学光源与照明工程系(上海200433)摘要从上世纪末，汽车夜视技术得到发展，夜视系统开始逐渐应用于汽车。文中从人眼的视觉和红外探测入手，阐述了夜视和汽车夜视系统的原理，以及介绍了相关红外、远红外夜视技术和图像处理技术的发展。同时总结了一些国外关于汽车夜视系统的人体功效学评价研究，夜视系统可以使人在夜间更好的探测物体，增强夜间驾驶的安全性。由于汽车夜视系统对于夜间驾驶具有重要意义，汽车夜视技术得到了很快的发展，同时被逐渐应用于汽车上。汽车夜视系统的应用将成为一种趋势。关键词汽车夜视系统近红外夜视远红外夜视热成像图像处理过生物或技术手段，使夜视成为可能需要满足两个条0引论件，一是具有足够的光谱范围、二是要具有足够的光据美国国家公路交通安全管理局的统计，虽然夜谱强度。人眼本身是一个极好的光学系统，但仅对波间行车在整个公路交通中只占四分之一，发生的死亡长为380-780nlTl一段范围很窄的可见光谱产生光谱事故却占了一半。究其原因，主要是夜间可视距离大响应，如图1所示。在晚上，70％的光谱是处于红外大缩短，通过车灯，所视距离只达到80m左右。现有范围的Ⅲ。图2为O月光O∞和0加星光O∞下O∞典型O∞的O∞光O谱分0布，基∞5∞4啪4卯3∞3册2∞2l∞1．0汽车照明系统在雨夜、雪天或大雾等能见度较低情况本上，红外光谱占有大部分，在星光下，可见光谱已下视距不远、效果不佳的弊病也成为汽车行驶的安全经很少，因此人类的眼睛不具有夜视功能。隐患之一。正因为这些夜间驾驶安全问题，汽车夜视技术得到了快速发展。夜视技术最早是由于军事需要而得到发展的。汽车夜视技术发展始于上世纪末，美国通用碍汽车公司和德州德克萨斯仪表公司从80年代末开始致蜜力于轿车夜视系统的研究。汽车夜视技术主要包括近霞红外、远红外夜视技术和图像处理技术等。到1998年，这种新的夜视安全装置首先应用在美国的Cadillac车上。1999年6月在上海及2000年6月在北京举行的国际汽车展中，美国的Cadillac汽车已380480580680780经将汽车夜视仪首先推向中国汽车市场。波长／nm随着汽车夜视系统技术的发展以及应用，对于汽图1人眼光谱光视效率函数月光星光车夜视系统的相关人体功效学评价研究工作也在进行。————尢石尢五人们从使用汽车夜视系统后驾驶员探测物体的距离、八探测率、驾驶速度、显示屏的安放位置等做了全面的斟／{评价和研究。囊f《进入2l世纪，汽车夜视设备已经逐渐应用到高档}1L汽车上。靛l萎|本文探析了汽车夜视系统的相关技术，总结了一、L些汽车夜视系统人体功效学研究，同时介绍了目前汽蔷舞l挂、车上已使用的汽车夜视系统，汽车夜视技术仍有很大‘、一的发展空间，技术水平更高、成本更低廉的汽车夜视系统也会不断涌现。4005006007008009001000110012001300140015001600波长，nm1汽车夜视技术图2月光和星光下典型光谱分布夜视是指在黑暗隋况下看东西的能力。无论是通若想在夜间看到东西，就需要借助于夜视系·25·2008年12月光源与照明2008年第4期统。根据夜视系统本身是否带有红外辐射源而有主动以保持冷光状态，使用能量少，但通常很昂贵；使用式和被动式之分，前者叫做主动式红外夜视技术，后LED产生分立光谱，很安全“‘。者则称为被动式热成像技术。红外光源发出的红外辐射照射前方目标，经反射图3所示为主动式汽车红外夜视系统，主要由红由光学系统的物镜组接收，并在红外变像管光阴极面外照射灯、CCD摄像机、图像处理系统及车载显示器上形成目标的红外图像，变像管对红外图像进行光谱组成。红外照射灯发射出红外光，物体反射后，被车转换、电子成像和亮度增强，最终在荧光屏上显示出载CCD摄像机所接收，转化为图像信号，经过图像目标的可见图像“I。处理系统，就可以在显示器上显示出来。被动式汽车主动式红外系统的工作波段在800～1000nlTl的红外夜视系统则不具有主动发射源，只接收物体自身近红外区域，其核心部件为红外变像管，它起着光电发出红外光。图像转换及增强作用。主动式红外夜视系统的最大优点在于：能充分利用红外灯源发出的狭窄光束照明目标，目标与背景反差大。图5示意了主动式汽车夜视丐系统红外装置发射红外线的过程。l到3汽车红外夜视系统主要组成一般的汽车前照灯只能照射80m左右，而夜视系统至少可看剑几百米以外的路况信息，耗电量却是前照灯的四分之一。由于能在更远的距离发现前方的行人，凶此驾驶员有足够的时间做出反应。另一方面，由于采用的是