防疲劳驾驶监测系统中的滤光片应用解析
随着智驾技术的发展，行车对于司机的管控已经实现了多种智能化，同时伴随着长期的驾驶，司机疲劳驾驶也会提高道路行驶的风险，因此需要一项针对司机驾驶疲劳监测的系统。防疲劳驾驶监测系统（DMS, Driver Monitoring System）应运而生，现阶段已成为提升行车安全的重要手段，该系统通过实时监测驾驶员的面部特征（如眨眼频率、头部姿态等）来预警疲劳状态，而滤光片作为光学传感器的核心组件，直接影响监测的精度和可靠性。
（图源网络，侵删）
1. 防疲劳驾驶系统的工作原理
防疲劳驾驶系统主要依赖摄像头或红外传感器采集驾驶员的面部数据，结合人工智能算法分析疲劳特征。其工作模式可分为可见光成像和近红外（NIR）成像两类。
可见光成像：适用于光照充足的环境，但易受昼夜光线变化影响。
近红外（NIR）成像：利用780-1100nm波长的红外光，可在低光或无光环境下稳定工作，且不会对驾驶员造成眩光干扰。
无论采用哪种方案，环境光（如阳光、车灯）都可能干扰信号采集，因此需要滤光片进行光学优化。
（图源微斯迈科技，侵删）
2. 滤光片的核心作用
滤光片在防疲劳驾驶系统中的核心任务是选择性透过需求光，即仅允许特定波长的光通过，同时屏蔽干扰光。根据系统需求，主要采用以下两种滤光片：
（1）窄带通滤光片（Bandpass Filter）
适用场景：红外补光型DMS系统（如BP850nm或BP940nm LED）。
功能：仅透射目标波段（如850nm±10nm），阻断其他波长（如可见光、杂散红外光），确保信号纯净。
优势：提高信噪比，减少误判。
（近红外BP850窄带滤光片）
（2）红外截止滤光片（IR Cut Filter）
适用场景：基于可见光摄像头的DMS系统。
功能：滤除红外光，避免色彩失真，确保人脸识别准确性。
此外，部分高端系统还会采用抗反射镀膜滤光片，以减少镜头内反射，提升低光环境下的成像质量。
（红外截止SP705短波通滤光片）
3. 关键性能参数
滤光片的性能直接影响监测系统的可靠性，主要参数包括：
中心波长（CWL）：必须与系统光源匹配（如850nm或940nm）。
半峰宽（FWHM）：通常为10-40nm，越窄则抗干扰能力越强。
透光率（T%）：越高越好（理想值>90%），确保弱光下的信号强度。
截止深度（OD）：对非目标波段的阻断能力，OD4以上可有效抑制干扰。
4. 实际应用案例
（1）奔驰Attention Assist
部分车型采用红外摄像头+窄带滤光片（850nm），结合方向盘传感器数据，综合判断驾驶员状态。
（2）比亚迪DMS系统
使用近红外成像技术，搭配高透光率窄带滤光片，实现全天候疲劳监测，即使在夜间或隧道内也能稳定工作。
（3）特斯拉车内摄像头
早期版本依赖可见光，需IR Cut滤光片保证色彩准确；新一代系统或引入红外增强方案。
5. 未来发展趋势
随着自动驾驶技术的进步，防疲劳监测系统对滤光片的要求将更高：
多波段滤光片：兼容可见光与红外光，适应复杂光照环境。
智能调光滤光片：根据环境自动切换透光波段，提升适应性。
超窄带滤光片：进一步提高信噪比，减少误报率。
对于滤光片而言，它们虽�。词欠榔＠图菔患嗖庀低车摹肮庋孛旁薄保湫阅苣苤苯佑跋炱＠图觳獾淖既沸�。窄带通滤光片和红外截止滤光片依然是当前主流市场的应用方案，未来随着光学技术的进步，更智能、高效的滤光片将进一步提升行车安全。对于DMS系统厂商而言，选择合适的滤光片是优化性能的关键一步。