如何使用VCSEL紅外光源實現DMS系統的方案

司機在駕駛過程中使用手機、吸煙、疲勞駕駛等不良駕駛行為嚴重影響交通安全，所以對駕駛員危險行為檢測的DMS系統就尤為重要。本文將為大家介紹基于VCSEL紅外光源的DMS解決方案。

一、DMS市場概況

DMS（Driver Monitor Status ）防疲勞預警系統：利用DMS攝像頭獲取圖像，通過視覺跟蹤、目標檢測、動作識別等技術對駕駛員的駕駛行為及生理狀態進行檢測，當駕駛員發生疲勞分心、打電話、抽煙、未系安全帶等危險情況時，在系統設定時間內報警以避免事故發生。

在歐洲，已經開始要求2022年在汽車出廠時必須配備DMS系統。

根據JT/T883-2018相關國標要求，DMS系統需要檢測到疲勞駕駛、長時間不目視前方、抽煙、接打電話、駕駛員不在駕駛位置、雙手脫離方向盤、駕駛員未系安全帶等行為。

二、DMS應用方案介紹

本文介紹的DMS系統圖像采集部分集VCSEL紅外泛光燈TARA2000、CMOS數字圖像傳感器、串行器于一體，圖像處理部分使用M1808核心板。

采用比LED更先進的VCSEL紅外光源TARA2000，功率高，照射面均勻，可將940nm波長的紅外光均勻的照射到駕駛員面部;通過高像素CMOS數字圖像傳感器，可以采集1080p高清圖像;圖像數據轉為串行數據，通過同軸電纜傳輸，有更強的抗干擾能力。

圖1 圖像采集模塊

1. TARA2000

· 940nm紅外波;

· 采用VCSEL（垂直腔面發射激光器）為發光源，紅外光束在內部;

· 通過反射和衍射使照射更均勻，擁有更高的轉換效率;

· 體積小，燈珠體積為4.1mm*4.1mm*1.38mm;

· 功率大，單顆燈珠最高能提供2.3W的光輸出功率;

· 符合AEC-102標準。

2. CMOS數字圖像傳感器

· 具有出色的微光性能;

· 高達1080p 60 fps的全高清支持，可提供出色的視頻性能;

· 支持線性或高動態范圍捕獲;

· 片上帶有鎖相環振蕩器。

3. M1808核心板

· MPU采用高性能64位的Cortex?-A35處理器，工作頻率可達1.6GHz;

· 集成NPU（神經網絡處理單元）協處理器，峰值算力高達3.0TOPs;

· 支持INT8/INT16/FP16混合運算;

· 視頻處理單元支持1080P視頻編解碼，支持攝像頭視頻信號輸入;

· 可實現人臉檢測及屬性分析、人臉識別、姿態分析、目標檢測及識別、圖像處理等一系列功能。

圖3 M1808核心板

三、DMS方案支持

針對DMS系統的設計繁瑣、開發周期長等痛點，ZLG推出完整的DMS系統解決方案，可實現對長閉眼、打電話、抽煙、打哈欠等行為的檢測，可提供完整的軟硬件支持、完全開放的底層驅動，并可提供對應的評估套件，降低客戶開發難度，方便客戶快速開發。