在自動駕駛技術(shù)的蓬勃發(fā)展進程中，激光雷達與攝像頭已然成為車輛感知外部環(huán)境的關(guān)鍵部件。激光雷達憑借發(fā)射激光束并接收反射光來精確測定目標距離與位置，進而構(gòu)建高精度三維點云圖;攝像頭則通過捕捉光線形成圖像，為車輛提供豐富紋理與視覺信息。然而，隨著二者在自動駕駛領(lǐng)域的廣泛應用，一個備受關(guān)注的問題逐漸浮現(xiàn)：激光雷達是否會對攝像頭造成傷害?

激光雷達的工作原理及特性

激光雷達主要基于飛行時間(Time of Flight，ToF)測距技術(shù)。其工作時，發(fā)射系統(tǒng)向周圍環(huán)境發(fā)射短脈沖激光，當激光束遇到目標物體后，部分光線會反射回激光雷達的接收系統(tǒng)。通過精確測量激光從發(fā)射到接收的時間差，結(jié)合光速這一已知常量，便能精準計算出目標物體與激光雷達之間的距離。為實現(xiàn)對車輛周圍 360 度環(huán)境的全面掃描，激光雷達通常采用高速旋轉(zhuǎn)或傾斜掃描的方式，確保激光束能夠持續(xù)覆蓋各個方位。

當前，車載激光雷達常用的工作波長主要有 1550 納米和 905 納米兩種。其中，905 納米波長的激光相對接近可見光，但其進入人眼時容易聚焦在視網(wǎng)膜上，為保障人眼安全，其激光功率必須被嚴格控制在較低水平，這在一定程度上限制了其探測距離與精度。而 1550 納米波長的激光，由于大部分能量在進入眼睛時會被角膜和晶狀體吸收，對人眼相對安全，因此可以采用較高的輸出功率，從而實現(xiàn)更遠的探測距離和更高的探測精度，在自動駕駛場景中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

攝像頭的工作原理及關(guān)鍵部件

攝像頭的核心工作原理是將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。當景物通過鏡頭聚焦后，生成的光學圖像投射到圖像傳感器表面。圖像傳感器作為攝像頭的關(guān)鍵部件，主要分為 CCD(電荷耦合器件)和 CMOS(互補金屬氧化物半導體)兩種類型。以 CMOS 傳感器為例，其表面包含著大量的光電二極管，當光線照射到光電二極管上時，會產(chǎn)生相應的電荷，這些電荷所代表的電信號經(jīng)過 A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字圖像信號，隨后被傳輸至數(shù)字信號處理芯片(DSP)進行加工處理，最終通過相關(guān)接口傳輸?shù)斤@示設(shè)備或存儲設(shè)備中。

CMOS 傳感器對光線極為敏感，能夠捕捉到從紫外線到紅外線等廣泛頻譜范圍內(nèi)的光線。然而，這種高敏感性也使其在面對特殊光源時，存在一定的風險。相較于人眼，CMOS 傳感器缺乏角膜、晶狀體等天然的保護層和能量吸收分散機制，一旦受到高能量光線的直接照射，局部區(qū)域的能量可能在極短時間內(nèi)急劇積累，進而引發(fā)一系列問題。

激光雷達傷害攝像頭的可能性分析

高能量激光對 CMOS 傳感器的損害

當高功率的激光直接照射到 CMOS 傳感器上時，可能會引發(fā)多種負面效應。首先，激光束在傳感器表面形成的局部高能聚焦，會導致傳感器局部溫度迅速上升，產(chǎn)生嚴重的局部過熱效應。這種過熱現(xiàn)象可能會破壞半導體材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使傳感器的部分像素點失去正常的感光功能，在拍攝的圖像中表現(xiàn)為出現(xiàn)明顯的燒壞痕跡或異常亮點。

其次，高能激光的直接刺激還可能導致傳感器內(nèi)部電路發(fā)生短路或擊穿。由于 CMOS 傳感器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)極為精細，高能量的激光可能會使電路中的電子元件承受過高的電壓和電流，從而導致部分像素的電路連接失效，最終造成整個像素點無法正常工作，在圖像中形成黑色或異常顏色的像素塊，嚴重影響圖像質(zhì)量。

再者，即使單次激光照射的能量不足以對傳感器造成即時性的嚴重損傷，但如果在短時間內(nèi)傳感器連續(xù)多次受到激光照射，能量的累積效應也可能逐漸突破傳感器的耐受極限。隨著累積損傷的不斷加劇，可能會導致傳感器的性能逐漸下降，甚至最終導致整個傳感器區(qū)域完全損壞，使攝像頭無法正常工作。

激光雷達與攝像頭相對位置的影響

攝像頭與激光雷達之間的相對位置、拍攝角度以及距離等因素，對攝像頭是否會受到傷害起著至關(guān)重要的作用。當攝像頭與激光雷達的距離較近，且拍攝角度恰好正對激光出射口時，攝像頭的 CMOS 傳感器接收到的激光能量相對集中，此時傳感器遭受損傷的風險將大大增加。因為在這種情況下，激光束幾乎是直接作用于傳感器表面，能量密度較高，更容易引發(fā)上述的過熱、短路等問題。

相反，如果攝像頭與激光雷達之間保持較遠距離，或者攝像頭處于側(cè)面拍攝角度，激光能量在傳播過程中會因發(fā)散、散射以及空氣介質(zhì)的吸收等因素而顯著衰減。當激光能量衰減到一定程度后，其對 CMOS 傳感器的影響將變得極為有限，從而大大降低了對攝像頭造成傷害的可能性。

實際案例與研究

早在 2019 年的 CES 展會上，就曾發(fā)生過一起與激光雷達傷害攝像頭相關(guān)的事件。當時，一位參展觀眾使用索尼相機拍攝展示車輛，該車輛配備了采用 1550 納米激光雷達的自動駕駛系統(tǒng)。由于相機距離激光雷達較近且角度正對，拍攝過程中，相機傳感器受到激光雷達高功率輸出的影響，出現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)明顯缺陷的情況，這一事件直觀地展示了激光雷達對攝像頭可能產(chǎn)生的損害。

此外，在網(wǎng)絡上也曾流傳一段手機拍攝激光雷達的視頻。視頻中，一臺小米 12S Ultra 手機在拍攝蔚來 ES7 時，當鏡頭靠近車頂?shù)募す饫走_，手機拍攝畫面中迅速出現(xiàn)了多條水平綠線。經(jīng)分析，這是由于激光在短時間內(nèi)直接照射到手機攝像頭上，導致局部像素受損，從而在圖像中形成了異常的線條。

防護措施與未來展望

為降低激光雷達對攝像頭的潛在危害，目前已經(jīng)有一些針對性的防護措施被提出并應用。例如，在攝像頭前加裝特殊設(shè)計的防眩光濾光片，這種濾光片能夠有效過濾掉特定波長的激光，減少其對傳感器的影響。同時，采用特殊涂層對鏡頭進行處理，也可以在一定程度上分散激光能量，降低激光直射傳感器時的能量密度。此外，通過改進鏡頭結(jié)構(gòu)，優(yōu)化傳感器的布局和防護設(shè)計，提高攝像頭整體的抗干擾能力，也是增強攝像頭對高能激光抵抗能力的有效途徑。

隨著自動駕駛技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與普及，激光雷達和攝像頭作為核心傳感器，其安全性和兼容性問題將受到越來越多的關(guān)注。未來，一方面需要汽車制造商和零部件供應商在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程中，充分考慮激光雷達與攝像頭之間的相互影響，通過優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)、調(diào)整部件參數(shù)等方式，從源頭上降低潛在風險;另一方面，相關(guān)行業(yè)標準和規(guī)范也需要進一步完善和細化，明確激光雷達發(fā)射功率、波長范圍以及攝像頭抗干擾能力等關(guān)鍵指標的安全閾值，為產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和應用提供更加嚴格的指導和約束，確保自動駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性，為廣大用戶帶來更加安全、便捷的出行體驗。

綜上所述，車載激光雷達在特定條件下確實存在傷害攝像頭的可能性。盡管目前汽車行業(yè)已經(jīng)采取了一系列措施來保障激光雷達對人體的安全，但對于攝像頭等電子設(shè)備的防護仍需進一步加強。無論是駕駛者還是相關(guān)從業(yè)者，都應充分認識到這一潛在風險，并在實際使用和操作過程中，采取適當?shù)姆雷o措施，以避免不必要的損失。