1.什么是光心偏置技术 
通常我们在设计摄像头模组的时候，会将LENS的畸变中心（COD）布置在Sensor的Active array center处，以追求一个尽量对称的FOV，通常Active Alignment(AA)对焦组装工艺会将最终的光心误差控制在几十um以内。光心偏置技术是设计时有意通过调整LENS COD和Sensor Active array center不重合的一种设计方法，在CMS摄像头特别是商用车II/IV类CMS共用的FOV的设计中比较为多见，如下图示意：
常规设计  光心偏置设计
本文从传统CMS Layout的一些弊端开始，试图阐述光心偏置技术的一些优点及缺点，希望能与同行一起探讨。
2、光心偏置技术的特点
通常，通过光心偏置，摄像机模组会产生一个非对称的FOV，如下图所示：
光心偏置产生的非对称FOV模型
通过这个FOV模型，我们可以看到以下特点：光心偏置方向的FOV被收窄，同时畸变也变小；远离光心偏置方向的FOV被放大，同时畸变也变大。
3、II/IV类CMS共用FOV的设计
从II/IV类共用FOV，我们可以更加直观地理解光心偏置的优点，在GB15084-2022中，对于II类及IV类装置的视野要求见下图：
在整车俯视Layout中II类视野和IV类视野的相对位置关系如下图，通过适当布置相机FOV，我们可以用一个摄像机覆盖II类和IV类视野，而II类视野从IV类视野中裁切显示到屏幕上，以达到降低系统成本的目标。
II类和IV类视野在俯视Layout图中的位置
在单Camera视野Layout时，一个黄金原则是：尽量用最小的FOV的LENS覆盖整个IV类法规要求视野，这样我们才能在裁切II类视野区时，在满足法规要求限值的同时，获得更多的有效像素，填充到II类视野的显示区域，提升II类视野的显示清晰度。
4、常规设计面临的问题
下图是一个常规II/IV类共同Camera设计的法规要求视野在一个转置的OX03F(1536*1920)输出的模组Snesor表面的CMSSim模拟图。
II/IV类视野混合模拟图
通过上图，我们可以发现这种Layout设计的几个典型不足：
1）从II/IV类视野混合模拟图中，我们可以发现，II类视野远离光心并处于相机FOV的边缘，部分视野甚至超出了0.7FOV。一般相机在0.7F位置的MTF只有中心处MTF的70%，而II视野往往要裁切后放大到720*1280的屏幕上显示，这就造成II类视野的显示效果非常模糊，严重降低产品体验。
II类视野被从FOV边缘裁切并缩放到720*1920的显示区域
2）II类法规要求视野远离光心造成II类法规视野的畸变，最小放大倍率等指标下降，II类视野偏离光心，我们知道Lens畸变是以光心COD为中心的同心圆，越是远离COD，畸变量越大。这就造成了II类视野区域受畸变影响较大的畸变、最小放大倍率等指标严重下降。
3）天地线与车身关系变形，由于IV类法规要求视野分布在车身一侧约45°大范围的一片区域，我们在布置相机时，会优先将相机进行一定度数的偏航及下俯，以使相机大致覆盖整个IV类法规要求区域，见下图：
一定角度偏航及下俯的IV类法规要求视野
相机经过偏航后，相机光轴与天地线及车身之间已经不是正交，造成投影后角度变化，这个变形幅度会随着相机的偏航角度增大而增大。
变形的II类法规要求视野
4）法规要求视野变形影响将增大模组FOV，如下图所示，视野变形后（黑色区域），我们必须选用更大的FOV的lens才能覆盖整个IV类法规视野。这会导致我们裁切填充II类显示区域时可用的有效像素不足，降低II类显示区域的分辨率。
视野变形导致必须选用更大FOV的镜头覆盖IV类视野

5、光心偏置技术如何解决上述问题
针对传统Layout方式带来的各种问题，我们看看光心偏置技术是如何解决以上弊端的。光心偏置之后，光心可以更靠近II类法规视野要求，有效提升II类显示区域的各项指标。
如上图，经过适当的光心偏置，我们可以保持II类视野在光心附近，最大限度提升II类视野的清晰度，降低II类视野的畸变（IV类装置无畸变要求），提高II类视野的最小放大倍数等指标。光心偏置后，相机姿态基本可保持与车身平行向车后方向，这特改善了法规要求视野的变形，如下图：
光心偏置后的IV类法规要求视野
光心偏置后II类法规要求视野
同时，基于不变形的IV类视野，我们可以选用更小角度FOV的LENS,提升II类视野的显示区域的显示质量。
6、光心偏置技术带来的问题
事情总是具有两面性，光心偏置给视野Layout带来以上有点的同时，也会存在一下课题：
1）光心偏执会要求LENS有足够的像高： 光心偏置之后，由光心到Sensor边缘的最大像高将大幅增大，这也带来一系列的问题和风险，比如暗角问题，CRA匹配问题，这需要在模组设计的时候，进行充分的评估，并做出正确的应对。
2）光心偏置会来模组加工的难度：光心偏置以后，LENS可能不在处于Sensor的光学中心，这将对模组AA工艺产生一些列的影响，比如AA机台的设置，不均匀胶缩引起的误差等。
7、总结
光心偏置，作为解决CMS Layout的各个问题的一大利器，相信将在后续的MCS产业化的大潮中获得更广发的应用。

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