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基于物理特性高精度光学传感器仿真OPTIS

       ANSYS公司的OPTIS光学模拟解决方案,专业用于光学设计、环境与视觉模拟、成像应用等,是可依据人眼视觉特征和物体真实物理属性进行传感器仿真和现实场景仿真的专业软件。OPTIS解决方案产品线包括材质及色彩扫描设备OMS、光及视觉模拟软件SPEOS、光学虚拟现实仿真软件VRXPERIENCE等。


产品介绍
       ANSYS SPEOS & VRXPERIENCE解决方案在智能驾驶领用可应用于Camera、Lidar传感器建模仿真、像素网格投影、图像仿真、图像后处理接口、机器视觉、ADAS部件级仿真、实时灯光仿真、动态前照灯性能评估等、Camera及Lidar性能评估等。在早期阶段仿真,基于真实物理属性进行不同天气、时间、路况、光学传感器安装位置、安装数量、传感器设计方案、材料设计方案、照明设计方案等条件下的仿真模拟,对不同设计方案进行验证,节约样件和测试成本,缩短开发验证周期。


• ANSYS SPEOS
        ANSYS SPEOS与Catia V5,NX, Creo等主流CAD软件平台相结合,能够实现从结构设计到光学设计的无缝衔接,以OMS测量设备的准确光学属性测量结果作为软件的输入,基于材料的真实物理属性进行传感器及现实场景仿真,模拟结果可直接与实物照片进行对比。


       SPEOS可以通过构建数字化的参数平台为摄像机和激光雷达(Camera或Lidar)光学传感器测试提供了一个内置的环境,快速直观地将驾驶环境中摄像机和激光雷达的成像模拟出来,结合CAD平台,可以根据摄像机和激光雷达传感器系统的特点和约束条件,获取传感器系统采集的数据,用于了解除摄像机和激光雷达结构可能对成像的影响,探测器晶片对成像质量的影响,如CCD探头的光谱敏感性,动态范围,白平衡,像素大小与分布可能对探测设备成像产生的效果,可以在早期设计阶段方便地评估不同设计版本(低端、高端)对传感器感知和产品遵从性的影响,同时通过后期的图像处理脚本对所得到的成像图片进行后期的图像处理。

 

图 光学传感器监测系统模拟仿真分析

 

图 雷达传感器模拟仿真分析

 

• ANSYS VRXPERIENCE
       ANSYS VRXPERIENCE是一个整合多个功能的虚拟现实仿真平台,包括虚拟驾驶仿真平台、实时物理仿真平台、人机交互平台虚拟现实平台、感知质量仿真与审核平台、声音设计分析与评价平台,帮助用户体验和评估产品性能,验证新技术,加快设计和决策。

 

 

       VRXPERIENCE包括以下功能:
       ANSYS VRXPERIENCE Driving Simulator powered by SCANeR :动态驾驶模拟解决方案,可以仿真实时场景、车辆以及交通环境,支持道路、车辆的创建和编辑,提供闭环仿真运行的平台,用来应对来自智能驾驶技术的挑战。

 

图 Driving Simulator powered by SCANeR

 

        ANSYS VRXPERIENCE Headlamp:是一个动态驾驶模拟解决方案,用于在虚拟驾驶环境中进行实时灯光仿真及动态前照灯性能评估。通过该虚拟验证方案可以缩短车辆灯光夜间路试的周期,解决因为天气、时间、路况等条件限制而不能进行实际路试的问题,节约样件和测试成本,缩短开发验证周期。

 

图 ANSYS VRXPERIENCE Headlamp

 

       ANSYS VRXPERIENCE Sensor:是一个动态驾驶模拟解决方案,用于在虚拟驾驶环境中评估Camera和Lidar性能,为实现自动驾驶提供支持。通过模拟传感器捕捉到的周围环境图像,测试传感器位置及参数的合理性,为图像算法提供数据输入,实现极端环境的虚拟测试。

 

图 ANSYS VRXPERIENCE Sensor

 

      ANSYS VRXPERIENCE HMI:是一款用于决策的人机交互实时物理仿真工具,在沉浸式的虚拟现实环境中,进行灯光、材料和颜色的选择;还可用于评估车辆驾驶舱的光学性能,如可视性、反光和HUD等。该解决方案可以让用户团队真实地沉浸在产品中,更加快速、轻松地完成设计和决策。

 

图 ANSYS VRXPERIENCE HMI

 

应用案例
1.KOITO ADAS传感器分析
• 技术痛点:
    ♦  在KOITO没有基于物理真实的摄像头和激光雷达仿真软件
    ♦  不能满足技术和项目需求
    ♦  需要真车复现测试保证系统质量
• VRXPERIENCE & SPEOS解决方案
    ♦  VRXPERIENCE & SPEOS 是市面上一款先进的基于物理真实的摄像头和激光雷达仿真软件
    ♦  减少项目周期和整体预算
    ♦  使用VRXPERIENCE & SPEOS多次反复建立复杂的场景以测试传感系统

 

2.FORD ADAS软件虚拟测试
• 技术痛点:
    ♦  L2,L3的功能安全分析需要传感器融合测试
    ♦  需要对传感器放置位置和性能进行测试,但是无法满足技术需求和项目周期需求
    ♦  在SIL测试阶段,普遍的工具链如Unity, Carsim和Simulink集成交叉
• VRXPERIENCE & SPEOS解决方案
    ♦  基于物理真实的传感器和场景仿真来减少位置因素的影响
    ♦  VRXPERIENCE & SPEOS的传感器包可以协调覆盖整个常用工具链
    ♦  Speos用于光学细节仿真(头灯、内饰、外饰)
    ♦  VRXPERIENCE的传感器仿真对系统性能进行验证

 

3.Valeo ADAS软件虚拟测试
• 技术痛点:
    ♦  L3/L4的功能测试需要耗费大量人力物力进行路试
    ♦  目前市面上仿真工具无法覆盖边缘场景测试
    ♦  法雷奥需要建设高精度传感器仿真能力
• VRXPERIENCE & SPEOS解决方案
    ♦  实现与HL测试中相同的性能结果,如泊车系统中4个鱼眼镜头和4个牵制摄像头的仿真
    ♦  通过仿真提供仿真模型和测试工具来取代/减少路试

 

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