汽車智能傳感器技術(shù)與應(yīng)用微課教學(xué)設(shè)計(jì),,,,,

微課名稱,車載視覺(jué)傳感器的類型,,,,

視頻長(zhǎng)度,10min,,,,

知識(shí)點(diǎn)描述,根據(jù)車載視覺(jué)傳感器工作原理和安裝位置進(jìn)行分類,,,,

重難點(diǎn),雙目視覺(jué)傳感器，前視視覺(jué)傳感器,,,,

教學(xué)類型,知識(shí)原理類,,,,

設(shè)計(jì)思路,配合PPT分成二部分知識(shí)講解，按工作原理進(jìn)行分類、按安裝位置進(jìn)行分類。明確知識(shí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生掌握車載視覺(jué)傳感器的類型,,,,

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課程結(jié)構(gòu),畫(huà)面內(nèi)容,字幕,景別鏡頭,教學(xué)目的,備注

課程導(dǎo)入,教師出鏡+PPT2,你的領(lǐng)導(dǎo)安排你給客戶科普一下視覺(jué)傳感器，你作為一名技術(shù)員，需要向客戶講解視覺(jué)傳感器的基本概念和工作原理，幫助客戶理解不同類型的視覺(jué)傳感器的特點(diǎn)，并講解視覺(jué)傳感器的選用標(biāo)準(zhǔn)及性能要求。,教師出鏡+PPT2,明確知識(shí)任務(wù)，導(dǎo)入本節(jié)課內(nèi)容,

學(xué)習(xí)目標(biāo),教師出鏡+PPT3,"首先，我們需要知道，我們今天這次微課的知識(shí)目標(biāo)是：

掌握車載視覺(jué)傳感器的類型。",教師出鏡+PPT3,明確學(xué)習(xí)目的，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,

按工作原理分類,教師出鏡+PPT17,按照工作原理不同，車載視覺(jué)傳感器可以分為單目視覺(jué)傳感器、雙目視覺(jué)傳感器、三目視覺(jué)傳感器和紅外夜視視覺(jué)傳感器四種。,教師出鏡+PPT17,介紹按工作原理分類的類型種類,

,教師出鏡+PPT17,單目視覺(jué)傳感器模組僅包含一個(gè)相機(jī)和一個(gè)鏡頭。它的測(cè)距的原理是首先通過(guò)圖像匹配識(shí)別目標(biāo)（如汽車、行人和物體等），然后根據(jù)圖像中目標(biāo)的大小估計(jì)目標(biāo)距離。,教師出鏡+PPT17,介紹單目視覺(jué)傳感器,

,只顯示PPT18的表格,單目視覺(jué)傳感器測(cè)距方案的優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，且算法成熟度高。但它的劣勢(shì)為無(wú)法對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)障礙物進(jìn)行判斷識(shí)別，需要不斷更新和維護(hù)一個(gè)龐大的樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，才能保證系統(tǒng)達(dá)到較高的識(shí)別率；視野完全取決于鏡頭；測(cè)距的精度也比較低。,只顯示PPT18的表格,講解單目視覺(jué)傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),

,教師出鏡+PPT19,人眼感知物體距離的能力是由于兩只眼睛對(duì)同一物體呈現(xiàn)的圖像存在差異，也稱為“視差”。物體越遠(yuǎn)，視差就越??；相反，視差越大。雙目視覺(jué)傳感器的測(cè)距原理類似于人眼，通過(guò)計(jì)算圖像的視差來(lái)直接測(cè)量前方場(chǎng)景的距離；物體的距離是從視差的大小推算出來(lái)的，視差越大，距離越近。,教師出鏡+PPT19,介紹雙目視覺(jué)傳感器,

,只顯示PPT20的表格,雙目視覺(jué)傳感器測(cè)距方案的優(yōu)勢(shì)在于沒(méi)有識(shí)別率的限制，因?yàn)閺脑砩蠠o(wú)須先進(jìn)行識(shí)別再進(jìn)行測(cè)算，可以直接利用視差計(jì)算距離，精度比單目高，無(wú)須維護(hù)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)閷?duì)于雙目沒(méi)有樣本的概念。它的劣勢(shì)是計(jì)算量非常大，對(duì)計(jì)算單元的性能要求非常高，這使得雙目系統(tǒng)的產(chǎn)品化、小型化的難度較大；雙目視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)估計(jì)視差來(lái)測(cè)距，而視差是通過(guò)立體匹配算法得來(lái)的，立體匹配是計(jì)算機(jī)視覺(jué)典型的難題；雙目測(cè)距原理對(duì)兩個(gè)鏡頭的安裝位置和距離要求較多，標(biāo)定難度大。,只顯示PPT20的表格,講解雙目視覺(jué)傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),

,教師出鏡+PPT21,三目視覺(jué)傳感器誕生的目的是解決汽車的前向測(cè)距問(wèn)題。三目視覺(jué)傳感器實(shí)際上是三個(gè)具有不同焦距的單目視覺(jué)傳感器的組合，用于捕捉和成像不同距離的障礙物。例如，安裝在特斯拉擋風(fēng)玻璃下的三個(gè)視覺(jué)傳感器的感知范圍從遠(yuǎn)到近，分別是前窄視圖、前主視圖和前寬視圖視覺(jué)傳感器。,教師出鏡+PPT21,介紹三目視覺(jué)傳感器,

,只顯示PPT22的表格,三目視覺(jué)傳感器每個(gè)相機(jī)的視野不同，每個(gè)視覺(jué)傳感器都能發(fā)揮其最大優(yōu)勢(shì)，在定位測(cè)距方面感知范圍更大，也更為準(zhǔn)確。但它需要同時(shí)標(biāo)定三個(gè)視覺(jué)傳感器，工作量更大；且軟件部分需要關(guān)聯(lián)三個(gè)視覺(jué)傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)算法要求很高。,只顯示PPT22的表格,講解三目視覺(jué)傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),

,教師出鏡+PPT23,汽車夜視系統(tǒng)是一種利用紅外線技術(shù)幫助駕駛員在黑暗中看清道路的系統(tǒng)，可以提高駕駛安全性。由于其核心部件成本高昂，尚未得到廣泛普及，僅安裝在一些高端豪華品牌車型上。根據(jù)技術(shù)分類，紅外夜視可分為近紅外夜視和遠(yuǎn)紅外熱成像。,教師出鏡+PPT23,介紹紅外夜視視覺(jué)傳感器,

,只顯示PPT24的表格,紅外夜視方案具有全天候工作的能力，不依賴場(chǎng)景的光照條件，凡是溫度高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)輻射紅外線，可顯著降低夜間駕駛風(fēng)險(xiǎn)；也可以穿過(guò)煙霧且作用距離遠(yuǎn)；能夠顯示物體溫度場(chǎng)。它的劣勢(shì)為分辨細(xì)節(jié)能力差，成像無(wú)顏色，單色深淺度區(qū)別很小，不利于開(kāi)發(fā)以顏色信息為基礎(chǔ)的二維圖像平面算法，且不能透過(guò)透明的障礙物；大多硬件系統(tǒng)功耗、成本較高；無(wú)法測(cè)得目標(biāo)物體深度距離和速度信息。,只顯示PPT24的表格,講解紅外夜視視覺(jué)傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),

按安裝位置分類,教師出鏡+PPT25,按視覺(jué)傳感器的安裝位置不同，可以分為前視、側(cè)視、后視、內(nèi)置和環(huán)視五種類型。,教師出鏡+PPT25,介紹按安裝位置分類的類型種類,

,教師出鏡+PPT26,前視覺(jué)傳感器通常稱為前置視覺(jué)傳感器，通常安裝在前擋風(fēng)玻璃和車內(nèi)后視鏡處。前置視覺(jué)傳感器是ADAS的核心視覺(jué)傳感器，用于測(cè)距、物體識(shí)別、道路標(biāo)線識(shí)別等。前置視覺(jué)傳感器的傳感器數(shù)量不是固定的，常見(jiàn)的有單目和雙目視覺(jué)傳感器，如今，像特斯拉等車型使用的是三目視覺(jué)傳感器。,教師出鏡+PPT26,介紹前視視覺(jué)傳感器,

,教師出鏡+PPT26,側(cè)視視覺(jué)傳感器通常安裝在左右后視鏡或車身下方。側(cè)視視覺(jué)傳感器主要用于盲點(diǎn)監(jiān)控（BSD），根據(jù)安裝位置又可分為側(cè)前視和側(cè)后視。目前，大多數(shù)主機(jī)制造商都會(huì)選擇將其安裝在汽車兩側(cè)后視鏡下方，未來(lái)可能會(huì)取代后視鏡。,教師出鏡+PPT26,介紹側(cè)視視覺(jué)傳感器,

,教師出鏡+PPT26,后視視覺(jué)傳感器通常安裝在行李箱或后擋風(fēng)玻璃上。它主要用于倒車過(guò)程中，方便駕駛員捕捉汽車后部影像，實(shí)現(xiàn)泊車輔助功能。,教師出鏡+PPT26,介紹后視視覺(jué)傳感器,

,教師出鏡+PPT26,內(nèi)置視覺(jué)傳感器沒(méi)有固定的安裝位置，通常位于方向盤(pán)、車內(nèi)后視鏡、A柱或儀表板顯示屏上方。由于現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛僅位于L2和L3級(jí)別，因此仍需要駕駛員干預(yù)。此時(shí)，有必要使用內(nèi)置視覺(jué)傳感器來(lái)監(jiān)控駕駛員的駕駛狀態(tài)，實(shí)施駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）。現(xiàn)有的DMS解決方案主要依賴于使用近紅外相機(jī)的人工智能識(shí)別。此外，一些制造商已將其DMS系統(tǒng)擴(kuò)展到乘員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（IMS），該系統(tǒng)可以有效防止后排幼兒或兒童被遺忘在車內(nèi)。,教師出鏡+PPT26,介紹內(nèi)置視覺(jué)傳感器,

,教師出鏡+PPT26,環(huán)繞視覺(jué)傳感器通常是一組集成在前后車標(biāo)或格柵以及左右后視鏡中的視覺(jué)傳感器。環(huán)境視覺(jué)傳感器應(yīng)用于全景影像監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以識(shí)別停車車道標(biāo)線，并監(jiān)控道路狀況和周圍車輛狀況。在圖像處理器中執(zhí)行以下過(guò)程：減少畸變→視角轉(zhuǎn)化→圖像拼接→圖像增強(qiáng)，最終形成車輛