Hud в видеорегистраторе что это
Добавил пользователь Alex Обновлено: 20.09.2024
Самые тяжелые ДТП случаются с 23:00 до 5:00. В это время дороги свободнее, чем днем, но увеличивается средняя скорость движения и притупляется внимание водителей. Поэтому для езды ночью стоит позаботиться о безопасности и установить в автомобиле видеорегистратор с ночной съемкой.
Рассмотрим, в чем особенность таких устройств, и как при выборе отличить видеорегистраторы, хорошо снимающие ночью.
Принцип работы видеорегистраторов с ночной съемкой
На рынке представлены сотни приборов, которые могут снимать видео в туманную погоду, при вечернем освещении и даже при полном отсутствии внешнего света. Но действительно ли такие гаджеты справляются с этими задачами? Результат зависит от технических решений, реализованных в устройствах.
Снижение скорости съемки
В ряде видеорегистраторов ночной режим реализован довольно простым путем – снижением скорости записи до 15 к/с, в то время как нормальное современное значение – 30 к/с.
На матрицу попадает в 2 раза больше света, за счет чего улучшается ее чувствительность. Но качество съемки при этом заметно ухудшается, особенно при быстром движении машины.
Другой похожий вариант – снижение разрешения. Чувствительность немного увеличивается, но в кадре практически невозможно рассмотреть детали.
ИК-излучение
Альтернативный путь улучшения качества съемки ночью – отключение инфракрасного фильтра. Такая технология применяется, например, в устройствах Artway AV-392 или Slimtec Dual M9.
Задача фильтра состоит в фильтрации источников ИК-излучений при цветной записи. Отключение чаще всего возможно только в ручном режиме. Но эффективность метода невелика – он пригоден только для неосвещенных дорог. При этом необходима ИК-подсветка, а ее дальность обычно составляет всего несколько метров, поэтому описанная методика не самая удобная.
Повышение уровня чувствительности сенсора
Современные видеорегистраторы, снимающие ночью, оснащаются матрицами с 1-5 мегапикселями. Их количество, конечно, влияет на уровень детализации картинки. Но для хорошей ночной съемки главное не это.
Изображение – это, по сути, свет. И чем его больше выводит матрица, тем выше качество записи. Это и есть светочувствительность, которая зависит не от числа пикселей, а от их размера.
Он достигает нескольких микрометров – чем больше, тем на пиксель падает больше света и картинка становится светлее и четче.
Подборка моделей видеорегистраторов, снимающих ночью
Современные видеорегистраторы с режимом ночной съемки чаще всего сконструированы с применением светочувствительного сенсора. Именно на эту характеристику стоит обращать первоочередное внимание при выборе устройства. Для примера рассмотрим несколько моделей автогаджетов.
BlackVue DR550GW-2CH
Устройство оборудовано светочувствительным сенсором Sony IMX 291. Он позволяет снимать видео в темное время суток. Но автоэксперты и владельцы отмечают холодный оттенок изображения. Экспозиция получается несколько завышенной и не всегда удается прочитать номера встречных автомобилей.
Налицо распространенная проблема видеорегистраторов – переэкспонированные кадры, когда на матрицу попадает слишком много света и картинка получается засвеченной.
Street Storm CVR-A7620
Еще один гаджет с функцией ночной съемки, которая может выручить автовладельца. Установлен сенсор OmniVision OV2710. Качество не самое лучшее: битрейд записи у этой модели начинается от 5-8 Мбит/с, что приводит к сжатию и, как следствие, ухудшению ночного видео. Для сравнения – существуют приборы со средним битрейдом при записи 15 Мбит/с.
Roadgid CityGo 3
Современное устройство с сенсором Sony IMX 327. Прибор, по мнению экспертов и пользователей, обладает превосходной ночной съемкой с разрешением 2560х1440 и скоростью 30 к/с. Наилучший эффект при ночной съемке удается получить в режиме 1920*1080 60 к/c.
В кадре, снятом в темное время суток, отчетливо просматриваются номерные знаки даже на машинах, находящихся на большом отдалении.
При этом вторая камера снимает также с хорошей детализацией, поставляется опционально. Поддерживается функция WDR, благодаря которой не образуются засвеченные кадры из-за встречных фар или фонарей. Качество картинки остается высоким даже при резкой смене освещения. Встроена функция точного GPS-оповещения о камерах.
DaoCam Uno
В этом видеорегистраторе также стоит новейший светочувствительный сенсор Sony IMX 327.
Запись ведется в FullHD со скоростью 30 к/с, видны все детали даже на большом расстоянии. За счет качества ночной видеорегистрации многие специалисты называют DaoCam Uno лучшим прибором в своем классе.
Наиболее тяжелое условие для работы видеорегистратора – съемка ночью. Именно под этим углом раскрываются все достоинства и недостатки ПО и оборудования. Но, если программное обеспечение при покупке оценить трудно, то на сенсор вполне реально ориентироваться.
Одни из самых современных светочувствительных сенсоров выпускает компания Sony. Для них введен индекс SNR1s, который показывает светочувствительность сенсора. Чем меньше это значение – тем лучше прибор снимает в темноте. В таблице ниже приведены несколько распространенных сенсоров Sony и указана их светочувствительность.
Здесь, конечно, упомянута не вся продукция, а некоторые более современные модели. Но и из этой таблицы видно, что Sony выпускает самые разные варианты. Например, сенсор IMX571 обладает хорошим разрешением и малым индексом SNR1s. У версии IMX533 значение SNR1s еще меньше. Но не будем забывать о высокой стоимости видеорегистраторов, оснащенных такими сенсорами. Чаще всего покупателям приходится выбирать модель устройства, оценивая баланс цена/качество.
В этих условиях выбор многих автовладельцев падает на регистраторы с сенсором IMX327 – у него индекс светочувствительности намного меньше, чем у ряда других моделей, а значит, качество ночной съемки лучше. Разрешение 2 МП – стандартная величина, которой вполне хватает для создания четкого видео без помех и прочих размытий.
При этом приборы с установленным сенсором IMX327 стоят недорого и регулярно попадают в рейтинги приборов средней ценовой категории.
Итак, чтобы определить, какой видеорегистратор лучше снимает ночью, сравнивая, рекомендуем обращать внимание на светочувствительность сенсора. При рассмотрении современных приборов этот параметр наиболее важен. Чем лучше светочувствительность, тем детализированнее и четче картинка.
Это почти космос — рисунок дороги, со всеми ее поворотами, проецируется в реальном времени на лобовое стекло. Идея в том, чтобы сделать вождение при плохой видимости более безопасным — картинка дороги у водителя прямо перед лицом и в таком виде, что воспринимается очень легко. Ну, и фокусироваться с проекции на дорогу и обратно ничуть не сложнее, чем со спидометра — а на него я смотрю очень часто. Да, для топового сегмента авто это не ново — BMW, Audi и ряд других автопроизводителей уже предлагают Head-Up дисплей как встроенную опцию. Но для всех остальных HUD-софт, который не требует отдельного железа — это очень крутая идея.
Вот реальное видео в работе:
Но обо всем по порядку
Установить Hudway можно бесплатно. Наверное, потому что в приложении используются общедоступные Google Maps и Open Street Map. В Android-версии поддерживаются также и Яндекс.Карты.
Выглядит это действительно круто — ночью или в условиях плохой видимости (сильный дождь, густой туман), так как днём проекции просто не видно — яркости смартфона недостаточно.
Зато днём можно ориентироваться просто по голосовым подсказкам — в голове быстро выстраивается картинка, через сколько метров следующий поворот, куда рулить и когда пора снижать скорость. Если разрешить корректировку скорости акселерометром, данные получаются заметно точнее, чем при использовании только GPS.
Даже базового функционала приложения вполне хватает для среднестатистического пользователя, но голосовые подсказки — вещь хорошая, ее стоит попробовать в действии. Я не пожалел 30 рублей и попробовал ПРО-режим с голосом, кастомизацией и другими плюшками — хотел потестировать другой вид дороги. Полет нормальный, точки на дороге при приближении к повороту — хорошая задумка. Плюс, было чем удивить друзей при встрече :)
Про цену. В iOS-версии сейчас подписки — $1 за месяц и $7 в год. В Android-версии ПРО режим стоит $2, но голоса пока там еще нет. Не будем сравнивать теплое с мягким, но это в десятки раз меньше, чем стоимость других навигационных приложений.
На практике проекция дороги на стекло (Head-Up Display) реально помогает ездить в плохую погоду (дождь, туман, метель) и в тёмное время суток за городом — особенно на незнакомых извилистых трассах, где нет освещения. Особенно хорошо при путешествиях между городами — собственно, в такой ситуации и пробовал. Устаешь меньше, да и в целом как-то комфортнее. Короче говоря, если у вас нет штатного навигатора, то и не покупайте его приложение позволит меньше напрягаться в условиях плохой видимости и заранее знать о ближайших поворотах и опасных местах.
Есть всякие дополнительные социальные штуки типа шаринга маршута, таблицы результатов и пр. — интересно, кому-то полезно, но не первично, поэтому не останавливаюсь.
Ложка дёгтя
Hudway, действительно, очень хорошее приложение. Но пока у него есть свои минусы. Первый и самый главный заключен даже не в приложении, а в необходимости купить специальный коврик, который не позволит телефону скользить по торпеде. И даже в этом случае использовать Hudway вы сможете не на всех машинах, в связи с особенностями конструкции панели.
Второй минус — местами непривычный интерфейс: когда разные меню и панели настроек появляются и слева, и справа, и сверху — это поначалу сбивает с толку.
Третий минус — отсутствие возможности строить и перестраивать маршруты в оффлайне. Тут, похоже, придется подождать, пока разработчики найдут решение.
Где скачать?
-
на Apple Store для айФончиков нв Google Play Market для телефонов на Android
PS: Прошу сразу не банить — разработчики мои друзья, но сути это не меняет. Постарался писать объективно.
Начиная с конца 80-х в машинах подороже начали появляться HUD (Head-up display) – прозрачные дисплеи, которые водитель наблюдает, глядя вперед через лобовое стекло. А еще ранее (незадолго до начала второй мировой войны), в рудиментарном виде – на самолетах, для отображения прицельной марки без параллакса с дальнейшим развитием до современных HUD.
Технологии создания HUD всегда были на острие прогресса: начиная от простых фиксированных прицельных марок из проволоки или нарисованных на стекле, до CRT дисплеев, затем ЖК и наконец DLP и голографических, с лазерной подсветкой. Именно тут, когда стали коммерчески доступны все необходимые компоненты и технологии — появился WayRay со своим продуктом Navion – каких-нибудь 7 лет назад сделать все это было бы просто невозможно: не было ни материалов, ни подходящих лазеров, ни пространственных модуляторов, да и электроника обошлась бы на порядок дороже.
Собственно, цели и на самолетах и в автомобилях одни и те же: во время управления движущейся техникой каждая миллисекунда отвлечения водителя на вес золота и увеличивает шанс аварии.
2 основные части HUD – коллиматор и комбайнер. Коллиматор формирует изображение, кажущееся расположенным на некотором удалении. Коллиматор фактически является своего рода большим окуляром.
Комбайнер – в первом приближении полупрозрачное зеркало, совмещающее изображение реального мира и виртуальное изображение, сформированное коллиматором.
В самых примитивных системах коллиматором может быть всего одна линза или одно сферическое зеркало – но качество изображения таких систем уже достаточно плохое, чтобы это можно было заметить глазом при езде в ночное время. Почему в первую очередь в ночное? Зрачок ночью расширяется, и становится видно гораздо больше оптических аберраций. В качестве наглядной демонстрации можно показать изображение прицельной марки в простейшем коллиматорном прицеле (тоже своего рода рудиментарный HUD):
Следующее очевидное ограничение — угловой размер изображения остается небольшой (порядка 4x2° для автомобильных систем разумного размера) и дистанция до виртуального изображения зачастую также порядка 1.5-2.5м, что все еще заставляет перефокусироваться. Расстояние приходится ограничивать также из-за габаритов — неполная коллимация позволяет сделать систему заметно меньше.
Небольшой угловой размер изображения означает, что нормально отобразить можно только очень небольшой объем информации – скорость, тип следующего маневра и расстояние до него – вот, пожалуй, и все. Классическая схема реализации HUD с большими коллиматорами, зеркалами и комбайнерами – занимает довольно большой объем и потому может быть установлена только на заводе. Все это оставляет пространство для следующего шага по улучшению HUD.
Источник: Wikipedia — PZL TS-11 Iskra
Поверхность лобового стекла как комбайнер:
По этой схеме сделаны HUD в большинстве автомобилей, оснащенных такой системой на заводе. Здесь коллиматор имеет зеркальные элементы, а вместо комбайнера – специальное покрытие на лобовом стекле, чтобы отражение было только от одной его поверхности (в противном случае будет видно двоение изображения).
Среди недостатков такой схемы – схема должна компенсировать фактическую кривизну лобового стекла, достаточно большие габариты и все еще достаточно скромные угловые размеры формируемого изображения (порядка 4x2°).
Источник: Denso
Такая система в частности стоит и в некоторых моделях BMW, и с подачи журналистов — нас с ней теперь любят сравнивать. Основные отличия: угловой размер изображения (у этой классической системы он существенно меньше), расстояние до виртуального изображения (2.5м против наших 10м и более), изображение существенно ниже дороги, и не позволяет отрисовывать элементы дополненной реальности т.е. навигация по-старинке, схематической стрелочкой маневра и расстоянием до него — turn-by-turn навигация (такой режим конечно есть и у нас, если кому-то он покажется привычнее).
Дополнительный сферический комбайнер:
Пытаясь уйти от непредсказуемости формы лобового стекла, и при этом выиграв что-то по габаритам – первое что приходит на ум – заставить комбайнер быть частью коллиматора, т.е. выполнять часть оптической работы по формированию изображения вдали, а не только отражать свет. В самом простом случае – достаточно коллиматор сделать сферическим (или если чуть сложнее — внеосевым сегментом параболоида).
Так (может быть будут) сделаны aftermarket продукты Navdy, Пионер, и новое поколение встраиваемых на заводе систем Bosch.
Главная проблема тут – водителю теперь нужно смотреть через 2 стекла + уменьшающееся фокусное расстояние (при тех же габаритах) не позволяет иметь большое угловое поле.
Впрочем, есть и большое достоинство — такие системы дешевле и проще всего. Из самых известных примеров – продукты Garmin, и просто телефоны, который кладут экраном вверх:
Наконец подход WayRay Navion — голографический комбайнер:
В Navion часть оптической системы вынесена непосредственно на лобовое стекло автомобиля, и реализована в виде голографического оптического элемента. Это позволяет выжать по максимуму все, что возможно из габаритных ограничений автомобиля – и дает самый большой угловой размер изображения, который только возможен в проекционных системах при тех же заданных габаритах. По площади формируемое изображение получается от 4 до 10 раз больше, чем в классических HUD. Также из-за того, что система не так сильно страдает от ограничения габаритов — мы можем выводить изображение на бОльшем расстоянии (в классических HUD очень часто лучи коллимируются не полностью — расстояние до изображение получается порядка 2.5 метров).
Это резкое увеличение углового размера изображения – позволяет выводить изображения, совмещенные с реальным миром: аннотации к объектам, и самое главное – нарисовать маршрут движения непосредственно на дороге, чтобы сделать навигацию максимально естественной.
Это уже не фантастика, и с лета 2015 года вовсю тестируется на улицах России и Европы. Впрочем, от рабочего прототипа до серийного продукта – объем работ очень большой, так что купить Navion пока еще нельзя.
Из других особенностей – Navion также может управлять расстоянием до формируемого изображения. Варианты использования этой возможности мы также сейчас отрабатываем на дороге.
Прототип 2016 года сделали летом, чуть больше 1300 деталей:
При отладке в офисе — выглядит так:
А на дороге:
В массы пойдет версия 2017 года — она будет несколько меньше по габаритам и технологичнее в производстве.
Для начала кратко о компании. Сейчас в WayRay работает более 80 человек. БОльшая часть работает в главном офисе разработки — в Москве. Также есть отделения в США, Швейцарии и Китае. За свою историю существования компания привлекла более 10 млн долларов инвестиций. У нас полная вертикаль разработки: от механики, оптики, электроники и драйверов до софта верхнего уровня под Android, дизайна (да и ролики вроде этого кому-то надо делать). Есть своё опытное производство, где на ЧПУ станках мы производим физические прототипы быстрее Китая
3 года назад, в 2013 году — была только идея, и было непонятно как её вообще можно реализовать (и можно ли).
В 2014 — получили первые голографические оптические элементы, и проверили работоспособность идеи на стационарных стендах. Когда стало понятно, что это может работать — скорость работы и количество людей начало расти экспоненциально.
В 2015 — разработали и собрали 2 итерации прототипа на колесах, открыли свою голографическую лабораторию и цех опытного производства.
В 2016 — резко уменьшили размеры, и система существенно приблизилась к тому, как мы её видим в коммерческой эксплуатации. Также началась активная работа напрямую с автопроизводителями. Перешли от модулей к полностью своей электронике, способной запускать нашу же сборку Android.
А мне не нравится как двигаются стрелочки в вашем прошлогоднем прототипе
На то он и прошлогодний. Итерации в софте идут гораздо быстрее, чем железо, и мы постоянно пробуем разные варианты реализации интерфейса. Есть конечно и классический режим, с информацией о маневрах.
Резиденты Сколково? Пилите небось?
WayRay за более чем 3 года своего существования государственных денег не получала, так что пилить было нечего. Тем не менее, от Сколково у нас налоговые льготы (что позволяет, например, не переживая платить белые зарплаты) и недавно нам наконец удалось воспользоваться таможенной льготой – импортировать Фурье-спектрометр с компенсацией существенной части таможенных расходов (хотя это уже не такие большие деньги). Также мы работаем и с центром интеллектуальной собственности Сколково — патентные исследования и подача заявок.
Когда Navion можно будет купить?
По плану – в 2017 году.
Надеюсь эта статья была вам интересна, и будет повод продолжить. Задавайте вопросы – и мы попробуем ответить, если не распнут за разглашение коммерческой тайны :-)
Приборная панель автомобиля — источник важной для водителя информации. В ближайшем будущем он рискует потерять свою значимость — на это место уже претендуют HUD дисплеи, о технологии которых мы хотели бы поговорить сегодня.
Все началось с рефлекторных прицелов боевых самолетов. Десятилетия спустя технология получила развитие в гражданской авиации и автомобилестроении.
Данное решение легло в основу одного из продуктов WayRay. Это — AR навигационная система Navion, которая позволяет интегрировать всю важную информацию: маршрут, текущую скорость, POI, — прямо в окружающую реальность.
Изображение Wayray
Разберемся с тем, с чего все начиналось, и как разработки для военной авиации продолжают менять современный гражданский автопром.
Военный период
Как и многие изобретения, которые и по сей день служат нам в быту, технология HUD пришла из военной промышленности. Предками прозрачных дисплеев можно считать рефлекторные прицелы на боевых немецких самолетах времен Второй мировой войны. Технология HUD возникла из необходимости пилотов находить враждебные цели в небе, пользуясь навигационной информацией и не отвлекаясь при этом от полета.
Первые дисплеи решали проблему прицеливания, а после стали отображать детали о скорости передвижения и угле атаки, что стало вехой для военной авиации. В 1942 году изображение с радиолокационного индикатора удалось соединить с проекцией гироскопического прицела на плоской поверхности ветрового стекла, и это привело к рождению проекционного дисплея.
Фото Shawn / CC-BY
HUD остались в боевых самолетах и после Второй мировой. Следующий этап эволюции информационных дисплеев — оснащение британского штурмовика Blackburn Buccaneer встроенным Head-Up Display. Первый полет и практическое применение HUD в воздухе произошло в 1958 году. Снова технология послужила отнюдь не мирным целям: она помогала в наведении ракет и при атаках с малой высоты. Англичане пилотировали Buccaneer в период с 1968 по 1994 года, и все это время важная для пилотов информация выводилась на стекло.
В 60-х годах XX века французский летчик-испытатель Gilbert Klopfstein создал первый современный HUD и стандартизованную систему символов для него. Благодаря этому пилоты смогли без дополнительного обучения пересаживаться за штурвал различных боевых машин. Как и в случае со многими технологиями, унификация вывела использование HUD на новый уровень.
Пассажирская авиация
Выход в мирное небо не стал следующим этапом эволюции HUD, ведь военный период для дисплеев на этом не завершился, и вряд ли это произойдет когда-либо. Технологии проекционных дисплеев и дополненной реальности продолжают эксплуатироваться как в авиации, так и в других аспектах военного дела: солдаты используют аналоги Google Glass для определения целей, и картинка, возникающая перед их глазами, очень напоминает работу HUD в современных автомобилях.
Фото Shawn / CC-BY
В пассажирской авиации следующим шагом для HUD, согласно Aviation Today, должно стать комбинирование технологий искусственного и инфракрасного зрения. Системы нового поколения уже состоят из удаленного процессора, который интерпретирует информацию о местоположении самолета и объединяет ее со встроенной базой данных. Полученная картинка передается небольшому проектору, установленному над головой пилота.
Повседневное использование
Хотя эта мысль встретила бы определенный скепсис еще каких-то тридцать лет назад, прозрачные дисплеи вышли в массы благодаря автомобильной промышленности.
Первопроходцем в использовании HUD на базе серийного автомобиля стала корпорация General Motors с моделью уже прекратившего свое существование бренда Oldsmobile — Cutlass Supreme — в 1988 году. Так принято думать, но правда в том, что в GM экспериментировали с прозрачными дисплеями еще в 60-х годах, то есть это происходило в одно время с первыми полетами Buccaneer с HUD.
Тогда корпорации не боялись обнародовать фотографии концепт-каров. Один из ранних эскизов легендарного Mako Shark II 65-го года содержал настоящее устройство для отображения бортовой информации. В примитивном, но узнаваемом виде. HUD на Mako так и не вышел в свет, как и усовершенствованная версия спортивного купе.
Следующие два десятилетия технология имела мало точек соприкосновения с землей, и массовый потребитель все также не подозревал о ее существовании. HUD промелькнул в футуристическом концепте Pontiac Trans Sport 1986 года, но, как показала история, эта модель стала рядовым минивэном, в котором не нашлось места инновациям.
Вскоре после этого технология стала распространяться. Ранние модели были монохроматическими. К концу 90-х Corvette уже оснащались HUD с тахометрами и индикатором температуры двигателя. Позже Pontiac принял HUD как стандарт на Bonneville. В 2005 году на базе Cadillac STS был предложен первый в мире четырехцветный HUD.
Долгое время прозрачный экран оставался роскошным бонусом, доступным только в моделях премиум-класса. При этом проецируемая картинка страдала от низкого разрешения и не всегда соответствовала высокой планке. В 2009 году появились исследования о проекционном устройстве, использующем технологию голографической проекции.
В основе таких проекторов лежит жидкий кристалл на кремнии (LCOS) для модуляции лучей красного, зеленого и синего света, что в конечном счете создает полноценное изображение. По прошествии 6 лет Jaguar Land Rover принял их на вооружение для своих автомобилей.
Что дальше?
По данным отчета IHS Automotive, к 2020 году на дорогах появятся более 9 млн транспортных средств с HUD — это обусловлено, в частности, удешевлением реализации HUD-решений. Еще одно направление развития технологии в разрезе автопрома – совершенствование на пути к полноценной дополненной реальности.
Читайте также: