透镜在智驾上的应用
发布时间：
2025-05-15
概要： 透镜在智能驾驶（智驾）领域主要用于光学感知系统，通过汇聚、发散或调整光线路径，帮助车载传感器精准捕捉环境信息。
透镜在智能驾驶（智驾）领域主要用于光学感知系统，通过汇聚、发散或调整光线路径，帮助车载传感器精准捕捉环境信息。以下是其核心应用场景：
1. 摄像头镜头
功能：
作为车载摄像头的核心元件，汇聚环境光线并成像于图像传感器（如 CMOS）。
通过多片透镜（凸透镜 + 凹透镜组合）矫正球面像差、色差，提升画面清晰度和色彩还原度。
典型场景：
前视摄像头：捕捉道路标线、行人、车辆等远距离目标（需长焦镜头设计）。
环视摄像头：搭配广角透镜实现大视角覆盖（如 180° 鱼眼透镜），用于泊车辅助。
2. 激光雷达（LiDAR）光学系统
功能：
准直透镜：将激光发射器发出的发散光束转换为平行光，提升探测距离（如发射端的平凸透镜）。
聚焦透镜：接收端透镜将反射回来的激光光斑聚焦到探测器，提高信号精度。
技术趋势：
固态激光雷达采用微透镜阵列（如微机电系统 MEMS 透镜），实现光束快速扫描，替代传统机械旋转结构。
3. 红外夜视系统
功能：
红外透镜（如锗透镜、硫化锌透镜）对人眼不可见的红外光（8-14μm 波段）具有高透过率，用于夜间或低光照环境下的障碍物检测。
应用场景：
辅助摄像头捕捉行人、动物的热信号，通过算法生成图像供驾驶系统分析。
4. 抬头显示（HUD）
功能：
透镜将仪表盘图像（如车速、导航信息）折射到前挡风玻璃，形成虚像供驾驶员平视查看。
通常采用组合透镜（凸透镜 + 反射镜）调整图像大小和距离，避免视觉疲劳。
5. 车内驾驶员监控（DMS）
功能：
短焦距透镜用于近距离拍摄驾驶员面部（如眼球追踪、疲劳检测），需高分辨率和低畸变设计。
技术特点：
搭配 IR（红外）透镜过滤可见光干扰，确保夜间或强光下的成像质量。
核心要求与挑战
环境适应性：需耐受高温、振动、灰尘，透镜材料多采用光学玻璃或耐候性塑料（如 PMMA、PC）。
小型化与集成化：智驾传感器趋向紧凑设计，微透镜阵列、自由曲面透镜（非球面透镜）成为主流，以减少体积并提升光学性能。
总结：透镜在智驾中是连接 “物理环境” 与 “电子信号” 的关键桥梁，其性能直接影响摄像头、激光雷达等核心传感器的感知精度，是自动驾驶安全性的重要基础。
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