传统后视镜为驾驶员提供了侧方的视野，但自身由于物理特性有许多不足，严重时会成为威胁行车安全的因素。摄像头替代呼之欲出，然而依旧有许多技术上的瓶颈。不仅仅是政策，同时还有消费者的观念，对新技术的到来产生阻碍。不仅仅需要研究人员攻克技术，更需要自身接受不曾间断汽车发展。
标签：汽车后视镜；热成像技术；技术瓶颈；科技与生活
1 应用摄像头替代后视镜的实例
2014年日产在日内瓦车展上发布了其智能内后视镜。这款智能内后视镜内置液晶显示器板，在必要的时候，车尾部的一颗130万像素的摄像头可以将车尾的画面传送到后视镜的显示面板上，显现画面的显示。
2014年汉诺威国际商用车车展上，奔驰在其概念卡车上，用摄像头取代了外后视镜。以其独特的外观吸引了观众的眼球。
作为未来的汽车品牌的特斯拉，在其Model X的首次亮相时，也取消了外后视镜，使用微型摄像头进行代替（上市时由于违反美国相关现行法规，改回传统后视镜）。
新上市的车如宝马i8用三个摄像头取代内外后视镜、凯迪拉克CT6采用的“流媒体影像后视镜”（可切换为传统后视镜）。
这一切都在提醒着人们，不久后的汽车将会发生小小的改变。
2 传统后视镜面临的问题
从后视镜诞生之日起，后视镜就成为驾驶员的第三只眼，帮助驾驶员在不回头的情况下观察车辆左右后方，其作用不言而喻。但是，在提供其作用的同时，它也具有不小的问题。
如：
（1）传统后视镜设计会使车辆迎风面积增大，导致汽车高速行驶时空气阻力变大。（2）使汽车的横向尺寸变大，不利于狭窄道路的会车。（3）由于镜面面积和调整角度的限制，视野不开阔。（4）夜间行车在候车开启远光灯时，后视镜不仅不能提供视野，更会使驾驶者产生眩晕的感受。
基于以上的问题，工程师们萌生了使用摄像头+显示屏替代后视镜的想法。高像素摄像头取代镜面玻璃，通过影像合成技术，在车内显示清晰准确的实况景象。
3 摄像头替代方案的瓶颈
（1）光照不足条件下的成像问题。现有的成像技术足够使摄像头在亮度适宜的工作条件下可靠工作，但行车遇到夜晚，隧道等光照条件差的情况是不可避免的。夜间成像已经很难保证成像质量，大多数摄像头会呈现较多的噪点，更不用说汽车自身振动等恶劣的工作条件，简直雪上加霜。
（2）光线频繁变化对摄像头影响。在光线急剧变化的瞬间，光学元件将会需要调整曝光度等成像参数，显示屏会如同使用相机突然对着太阳，产生“延迟”感，这一时间段的图像将缺损，会对驾驶安全产生极大地威胁。
除此之外，实际行驶中，拥堵时汽车信号灯在较长时间都会闪烁，光学元件将会陷入开始调节，调节完成，环境变化，再次调节的循环中。此时成像效果堪忧。
（3）长时间可靠成像。替代传统后视镜的摄像头，只要汽车开始工作，就在时刻运行，工
作时间长，而且高速行驶时仍需要进行使用。这样对摄像头的各方面要求更高，在高像素、无畸变、宽动态、低照度、高帧率、高可靠性都带来更高的挑战。
（4）更高的运算能力及存储器需求。搭配越来越多的高清车用摄影机会带来许多的新的应用和丰富的影像资料，这也代表处理器需要更高的运算能力及存储器， 这将对现有的处理器进行较大的硬件改造，并高度优化内部算法。
（5）成本和兼容性问题。后视摄像头取代传统的后视镜最大的挑战是使用成本和可靠性。随着摄像头传感器分辨率的增加，摄像头数据的传输成本增加，而且高清视频传输技术所需线缆和连接器类型都相对昂贵。
另一个挑战是目前市场上有多种高清视频传输数字串行标准，而且它们并不兼容。汽车雷达
（6）政策原因。美国政府要求汽车的左侧和右侧必须安装反射镜。根据美国法律，不能因为有基于视频的系统而去除反射镜。因此，要安装取代两侧后视镜的显示屏和摄像头，汽车仍然要按照法律要求安装反射玻璃镜，这会让安装摄像头显得没有太大意义。
4 针对外界光照不适宜的一种改进思路
摄像头成像良好的关键之一是光照情况，在外界光线不良时。如光照过强（后方车辆开启远光灯），外界光线过暗（夜间行驶），光线闪烁（旁侧车辆信号灯闪烁）。
均会导致成像质量变差。主流的解决方式有两种：一种是通过改变摄像头参数，如光圈，来调节；另一种则依靠處理器对图像进行处理，使显示屏呈现出适宜的画面。然而两种方式均对控制和运算速度提出了较高要求。
现提出一种基于红外线成像的技术，用以解决光线不良时的成像问题。
在摄像头上安装红外灯辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，通过黑白摄像机可以实现拍摄。此种方式可以消除可见光对成像的影响，且目前相关技术已经达到了可以大规模使用的程度。
5 对摄像头替代方案的看法
汽车，之所以成为我们今天看到的这样，是因为日积月累，工程师赋予它的改变。汽车这一改变世界的机器，也在以极高的速度改变着自己。当我们适应了宽大的后视镜后，的确会对摄像头替代产生抵触与不信任。但是，科技的前行会逐渐改变我们的观念。
当后方来车开启远光，后视镜从第三只眼变成干扰源，是选择忍受还是折断它，换成一个可以处理好亮度的显示屏；当交通环境复杂时，是选择左右挪动身体，确认盲区的安全，还是选择安上广角摄像头，获得宽广的视野。是选择让先进的观念引领科技的进步，还是选择让技术的落后阻碍生活的前行。这些选择，比起前文所提到的瓶颈才是更加关键的问题。
作为一名始终相信科技让生活更美好的理科生，我相信工程师会排除万难，让一些东西轰然倒塌，重建起高楼大厦。这其中就包含后视镜的摄像头替代方案。期待在不久的将来，看到摄像头代替后视镜，让最前沿的技术通过汽车，进入千家万户。
参考文献：
[1]袁佑新，吴妍，刘苏敏，卢日万.可视汽车倒车雷达预警系统设计[J].
[2]柳立，杨国清，向忠祥.日本未来汽车的安全预警[J].
[3]公安部交通管理局中华人民共和国道路交通事故统计年报[R].
[4]赵娟.摄像头替代后视镜的技术障碍[J].
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