一、定义
CMS 帧率车载摄像头监视器系统CMS在单位时间内,从图像采集、处理、传输到监视器完整显示的有效图像总数,单位为 fps(帧/秒)。

视频数据流的连续图像帧

该图为视频数据流中的连续图像帧(I₁、I₂、I₃…),其单位时间内的显示频率,即为 CMS 帧率。

帧率过低会导致画面卡顿、跳变或严重拖影,使驾驶员无法实时感知后方高速接近的车辆,从而增加事故风险,因此,CMS法规标准如ISO 16505、GB 15084-2022等均对CMS帧率有明确要求。

帧撕裂故障图:低帧率导致的画面割裂与跳变

二、影响因素
帧率受限于从采集到显示的完整链路性能,核心因素包括:
1.图像传感器曝光与读出时序:
在弱光环境下,为保证信噪比,传感器会延长曝光时间。当曝光时间与数据读出时间之和趋近帧周期(如 30fps 对应 33.3ms)时,系统为确保成像质量会强制降低帧率(降帧策略)。
2.ISP 与 SoC 实时处理负载:
ISP 需实时执行 HDR 合成、LFM(LED 闪烁抑制)、动态去噪及畸变矫正等高算力算法。若算法复杂度超过 SoC 的硬件加速器或 DSP 的处理极限,将导致处理时延增加、主动丢帧或帧率波动。
3.数据传输链路带宽硬上限:
视频流通过 GMSL、FPD-Link 或车载以太网传输时,受限于物理层带宽及 SerDes(串行器/解串器)的有效载荷限制。在传输高分辨率或高位深图像时,带宽不足将迫使系统通过降低帧率或启用压缩协议来维持链路稳定。
4.显示端帧同步与刷新匹配:
监视器的物理刷新率(如 60Hz)与前端输出帧率(如 30fps)需保持时钟同步(Genlock/VSync)。若前后端时序失调或缓冲管理不当,即使平均帧率达标,也会产生画面撕裂(Tearing)或感知上的微卡顿,影响视觉流畅度。

三、如何测试?
法规要求(4.3.2.14)
正常光照下帧率>=30Hz
低光照条件下或车辆低速行驶时>=15Hz

测试条件
环境照度
摄像头侧:
a. 摄像头端照度800 lux(正常环境)
b. 摄像头端照度2 lux(低光环境) ;
显示器侧:
0-10lx的暗环境。

测试设备
自动化图卡切换支架测试系统多色温LED补光光源(可见光和近红外)18%中性灰卡时间帧率测试仪二维成像亮度计显示器和亮度计移动支架

操作步骤:
摄像头侧:
1. 图卡切换至灰卡,打开补光光源;
2.将帧率测试仪置于图卡前方光源支撑架上,摄像头对准跑马灯。
监视器侧:
观察屏幕,从小到大逐步调节帧率测试仪帧率,直到画面悬停。记录此时右上角显示的帧率。