3 月
CDP（對比度檢測概率）是指攝像機系統能夠識別在其拍攝畫面中的對比度的能力。
例如，高級駕駛員輔助系統（ADAS）必須能夠識別其視野中的不同對象。如果沒有正確識別，相機系統可能會進行錯誤的調整，並造成危險情況。因此，在測試車載攝像機系統的 CDP 以確保高性能和安全性變得至關重要。
圖1：ADAS 系統必須準確識別其周圍環境
CDP 的背景
直到現在，汽車行業還缺乏用於測試和評估這些相機系統的圖像質量的國際標準。為瞭解決這個問題，成立了IEEE-P2020工作組來建立參數，這些參數最終將參考於汽車圖像質量國際標準的發佈。
目前，該小組已經定義了包括CDP在內的某些關鍵性能指標（KPI），併發布了一份白皮書，概述了該小組為實現汽車圖像質量測試和規格國際標準所做的工作。
CDP 是該小組當前正在研究的最重要的關鍵性能指標（KPI）之一。CDP由 Marc Geese 博士於 2018 年首次提出，其設計獨立於所測試的組件，因此可用於在不同子系統（例如，鏡頭，傳感器，擋風玻璃等）上執行相同的性能測試。
為什麼 CDP 重要性超過 SNR？
傳統上，當再現場景的對比度時，SNR 用於描述相機的性能。但是，對於動態範圍極高的場景（例如，ADAS 經常遇到的場景，例如，閃爍的場景），SNR 值並不是這些情況下完整系統性能的最佳指標。
SNR 是一種公認的度量標準，可測量目標信號和使信號模糊的背景噪聲。不幸的是，很難將SNR值直接鏈接到應用程序。
因此，儘管大多數工程師熟悉其行業所需的SNR，但這些值本身仍無法直接與成像系統的任務關聯，以在特定條件下檢測特定對比度。但是，CDP可以提供這種缺失的信息，從而極大地改善了現在基於事實而非「最佳猜測」的設計要求。
SNR Drop圖
由於多重曝光而產生的典型SNR曲線，顯示出各種SNR下降
SNR 下降是 ADAS 攝像機中經常出現的另一個問題。這些下降是多重曝光 HDR 算法的現象，會導致非線性 SNR 曲線。這個問題在多個圖像被組合在一起的亮度區域中尤其普遍，通常導致 SNR 從可接受的高值下降到不合格。
SNR Drop 的示例：與暗色塊相比，噪點在圖像的亮部分更為明顯。
嘗試使用 SNR 值預測 ADAS 相機系統的性能時，還會出現 SNR 的其他問題，例如，SNR 下降不會考慮場景中的其他元素；相機和視場中的對象之間空氣中的霧或灰塵等。
使用SNR時未考慮灰塵或霧氣等各個方面。對於汽車行業，這可能很可能會成為安全問題
CDP 的開發是由於 SNR 在汽車行業性能測量不足。與 SNR 同，CDP 直接鏈接被測系統，無論自然條件如何，它都可以用來描述其性能。CDP還可以提供使用同一度量的多個圖像質量組件的概述。
目前正在進行大量測試以支持 CDP 作為汽車相機系統的國際認可測試程序。
如何測量 CDP？
由於CDP是一個相對較新的概念，因此市場上有限的工具可以測量並提供準確的結果。例如，使用測試圖的典型圖像質量測試設置只能在合成場景中提供有限數量的數據點。但是，使用場景中的大量數據點可以更好地分析動態場景，例如汽車攝像機所經歷的場景。為了在測試實驗室中重新創建動態場景，我們的工程師開發了 DTS。
動態測試台Dynamic Test Stand（DTS）
從本質上講，DTS 可以在測試實驗室環境中測試廣泛的動態場景，而不是合成場景。在測試實驗室中，它可以精確地創建行駛條件，而這些條件在不可預測的室外環境中或使用一張測試圖很難複製。
DTS使用六個單獨的照明燈箱測試CDP，每個照明燈箱帶有36個灰色色塊，總共216種不同的灰度，動態範圍為120 dB。每個盒子可以在同一時間顯示不同強度的水平，從而創建更多動態的測試情況，類似於汽車攝像頭在真實環境中所面臨的情況。一個映像集可以為CDP提供大量數據點，使您可以更深入地瞭解被測系統的全部性能。
DTS
圖像 6：DTS 的對比度檢測燈箱，用於評估相機的CDP性能
DTS 具有市場上現在唯一專門用於評估 CDP 的集成分析軟件。
該軟件根據從被測設備收集的數據點（參見下圖）創建熱圖。這些熱圖顯示了在廣泛的亮度和對比度範圍內根據系統性能繪制的每個數據點。
黃色表示系統性能較高的位置，而藍色表示性能較低。重要的是要注意，每個被測系統都有不同的要求，因此，即使是看起來性能較低的地圖，實際上對於特定的被測攝像機仍然可以接受。
CDP 結果
圖1：在高對比度和亮度下表現良好的單曝光系統的結果
CDP 結果
圖2：HDR 系統的結果，該系統通過將三個曝光合成一次來提高其性能
DTS 及其 CDP 評估的好處
DTS及其評估軟件為汽車公司提供了一種可靠的方式來測量其鏡頭系統，並使用結果在測試實驗室環境中評估其系統的性能和安全性。
其他好處包括：
▶︎ 每次測量都有大量的數據點
▶︎ 消除大多數道路測試
▶︎ 驗證成品規格
▶︎ 輕鬆允許製造商通過熱圖提出規格要求
▶︎ 輸出帶有 CDP，OECF 和 PDF（概率密度函數）結果的. xml 文件
▶︎ DTS 還具有生成閃爍的光照序列的能力，以評估相機系統對變化的光強度的響應。有關更多信息，請參見Flicker的文章。
結論
對比度檢測概率是指汽車攝像系統能夠正確識別物體在其視場中的對比度的能力。如果沒有適當的識別，系統可能會進行錯誤的調整並造成危險情況。
CDP 是 IEEE-P2020 工作組正在開發的當前KPI之一。該小組的成立是為了制定這些測試參數，這些參數最終將成為國際認可的汽車圖像質量標準。
動態測試台（DTS）是市場上最早的 CDP 測試解決方案之一，它是根據 IEEE-P2020 集團的程序開發的。DTS 可以使用216個強度（120 dB）來生成動態測試場景，以測試相機系統的 CDP 性能。它還配備了 CDP 評估軟件，該軟件使用熱圖來顯示不同對比度和亮度下系統的性能。
這些汽車 ADAS 攝像機系統的最終目標一直是提高我們日常運輸的效率和安全性。但是在將這些系統應用於日常車輛之前，必須首先對其進行嚴格的測試，以確保避免危險情況的發生。