概述
详细介绍
GB/T 43250-2023 汽车用主动红外探测系统
GB/T 43250-2023 是我国针对汽车用主动红外探测系统发布的国家标准,2023 年 11 月 27 日发布并同步实施,适用于 M 类和 N 类车辆的主动红外探测系统,其他类车辆可参照执行。该标准由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口,多家汽车电子、光学技术企业联合起草,明确了系统的技术要求、试验方法、检验规则等核心内容,为汽车主动红外探测系统的研发、生产和检测提供统一规范。
系统按功能应用分为I 型(车辆外部前方视野,如夜视系统 NVS)、II 型(车辆内部驾驶员区域,如驾驶员监控系统 DMS)、III 型(车辆内部座舱区域,如乘员监控系统 OMS) 三类,对外观结构、图像性能、红外照明部件、环境适应性、电磁兼容性等均制定了严苛要求,其中图像性能是系统实现探测、识别功能的核心指标,对应的试验方法也具备高度专业性和规范性。
核心图像性能要求
该标准对汽车用主动红外探测系统的图像性能制定了明确量化指标,是试验检测的核心依据:
帧率:不小于 25fps;
有效像素:100 万级像素不低于 1280×720;
MTF50P 值:中心区域、70% 场区域的水平 / 垂直值按 100 万、200 万级像素分级要求(100 万级中心 H/V≥350,70% 场 H/V≥250);
信噪比(SNR):不小于 34.7dB;
光轴中心精度:≤0.2°;
曝光调节时间 / 启动时间:均不大于 1s;
系统延时:不大于 100ms;
亮度均匀性:I 型系统 70% 视场与中心视场比值≥70%,II/III 型≥50%;
强光抑制(仅 I 型):光晕与光源直径比小于 2.5 倍;
识别距离:I 型≥80m,II 型最小≤0.3m、最大≥1.0m,III 型最小≤0.3m、最大≥3.0m。
图像性能试验方法
所有图像性能试验均需在试验暗室(墙面反射率≤5%,红外照度≤2μW/cm²)中开展,被测装置(DUT)根据试验要求切换至工作模式 B(正常电气连接、额定电压、功能正常运行),核心试验的具体操作规范如下:
1. 帧率 / 有效像素试验
直接将 DUT 设为工作模式 B,通过视频分析设备对系统输出的视频信号进行直接测试,读取帧率数值和有效像素参数。
2. MTF50P 值试验
I 型系统:采用平行光管测试,平行光管内置补光灯波长与 DUT 感光波长一致、发光面均匀性≥90%,调整设备使测试图卡黑白斜边位于中心视场和 70% 视场(四边角),调节亮度使画面亮度数字化平均值 110-130,匹配实际使用焦距后,用图像处理软件分析各视场 H/V 方向 MTF50P 值。
II/III 型系统:使用系统自带主动红外照明部件,按 ISO12233:2017 附录 C 选取斜边测试图卡,调整 DUT 与图卡距离为实际使用距离,光轴正交于图卡平面,中心视场图卡方格边缘夹角 5°,再通过软件分析各视场 MTF50P 值。
3. 信噪比(SNR)试验
I 型系统:搭配增距镜和外置补光灯(波长与 DUT 感光一致),使 DUT 与增距镜光轴重合且正交于测试图卡,调节焦距和补光灯亮度,让图卡背景灰色区域亮度数字化平均值 110-130,按 ISO15739:2017 附录 B 分析所有灰阶 SNR,取总平均值为测评值。
II/III 型系统:使用自带红外照明部件,调整 DUT 与图卡实际使用距离、光轴正交,按 ISO15739:2017 分析所有灰阶 SNR 并取总平均值。
4. 光轴中心精度试验
I 型系统:通过带十字标靶的平行光管校准,将 DUT 固定在测试台架,光轴与十字标垂直,测试卡处于景深范围内且光轴过中心,用视频分析设备测量测试卡中心成像位置与画面物理中心的偏移量,计算偏移角度。
II/III 型系统:用十字标测试图卡替代平行光管,其余操作与 I 型一致,依托系统自带红外照明部件补光完成测试。
5. 曝光调节时间试验
遮挡 DUT 自带红外照明部件,采用外置匹配波长光源,使灰卡(700-1100nm 光谱透过 / 反射率 18%±5%)充满成像画面;在≤100ms 内完成光源暗切亮(辐照度≥200μW/cm²)、亮切暗(辐照度≤2μW/cm²)两次切换,用视频分析设备录制视频,统计曝光调节至稳定的帧数,结合帧率计算两次切换的调节时间,取平均值为最终结果。
6. 启动时间试验
直接参照 QC/T1128-2019 中 6.3.2.12 的启动时间试验方法执行,统一行业测试标准。
7. 系统延时试验
采用覆盖 DUT 和参考传感器(推荐 SiPIN 光电二极管,响应时间≤5ns)感光波段的光源,均匀照明两者视场;用双通道示波器(模拟带宽>100MHz,采样速率>0.5GSamples/s)同时记录参考传感器(信号 1)和 DUT(信号 2)的波形,提取两路信号的时间差作为系统延时。
8. 亮度均匀性试验
I 型系统:用平行光管(补光灯波长匹配、发光面均匀性≥90%),调整焦距为实际使用距离并充满成像视野,光轴与发光面垂直,调节亮度使画面数字化平均值 110-130,分析 70% 视场(四边角)亮度均值与中心视场亮度值的比值。
II/III 型系统:使用自带红外照明部件,让高反射率纯白图卡充满成像视野,光轴正交于图卡,其余分析操作与 I 型一致。
9. 强光抑制试验(仅 I 型)
采用卤素灯光源组件(亮度 1100-1800lm,光束扩展 20°-60°,等效发光面直径 120mm),DUT 光轴与光源发光中心重合;分别在关闭 / 开启光源时,用软件计算光源发光面直径像素数(X)、光晕直径像素数(Y,亮度>中心最高亮度 50% 的区域),得出比值 Y/X;并在 DUT 与光源 10m、20m 距离下重复测试。
10. 识别距离试验
I 型系统:在≥100m 的干燥平坦沥青 / 水泥路面测试(红外照度≤2μW/cm²,背景透空),以 1.7m±0.1m 身高的真人 / 等效假人为目标,三名观察员识别目标动作(站立、蹲起、举手等),两人及以上能识别所有动作的距离为有效识别距离,要求不低于 80m。
II/III 型系统:在试验暗室开展,以同规格真人 / 假人为目标,II 型在 0.3m/0.5m/1m 距离、III 型在 0.3m/1.5m/3m 距离,由三名观察员识别目标动作(闭眼、打哈欠等),按相同判定规则确定有效识别距离,需满足最小 / 最大距离限值要求。
试验相关配套要求
试验环境:气压 86~106kPa,12V 车辆供电系统试验电压 14±0.2V,24V 系统按对应规范执行;
设备要求:所有测试用视频分析设备、示波器、光谱仪等需满足精度和参数要求,平行光管、补光灯等光学设备需与 DUT 感光 / 发光波长匹配;
结果判定:所有图像性能试验结果需全部符合标准量化指标,若型式检验中该项不合格,可加倍抽样复检,复检仍不合格则判定该批样品不合格。
