智能网联汽车概论 课件 任务2.1 视觉传感器

part1视觉传感器1.车载摄像头的功能单目传感器的工作原理是先识别后测距，首先通过图像匹配对图像进行识别，然后根据图像的大小和高度进一步估计障碍物和车辆移动时间。双目视觉传感器的工作原理是先对物体与本车辆距离进行测量，然后再对物体进行识别。由于夜间可见光成像的信噪比较低，从而导致视觉传感器夜间成像的难度增大，而远红外系统在这个时候就能发挥自身独特的优势。图像传感器是摄像头的重要组成部分，可以检测可见光、紫外线、X射线、近红外光等，实现视觉功能的信息采集、转换和扩展，提供视觉、真实、多级、多内容的视觉图像信息。操控方式预警功能控制功能横向车道偏离警告车道保持功能纵向前车碰撞警告紧急刹车功能行人碰撞警告--自适应巡航汽车ADAS摄像头根据汽车摄像头模块的不同，目前使用的摄像头分为单目摄像头、双目摄像头和红外摄像头。为了完成ADAS任务，视觉规划通常需要测量车辆与前方障碍物之间的距离并识别障碍物，除了单目与双目，还有多个摄像头平台。考虑到周围环境和远距离目标检测，还有一些情况下使用远摄和广角摄像头来匹配ADAS主摄像头，ADAS功能叠加在观察平台上。目前的ADAS可识别40米～120米的范围，未来将达到200米或更多。单目摄像头的视角越宽，可以检测到的精确距离长度越短，视角越窄，检测到的距离越长。（1）单目摄像头（2）双目摄像头双目望远镜在20米范围内具有明显的测距优势，在20米以外，很难缩小视差的范围。采用高像素摄像头和较好的算法可以提高测距性能，双目摄像头间距越小，测距镜头之间的距离越近，探测距离越大，镜头间距越大，探测距离越远。单目摄像头优点：单一的摄像头由于镜头角度、探测范围和精度有所不同，在实际应用中也经常采用组合的单目摄像头来实现不同的环境检测：①长焦摄像头和短焦摄像头组合的方式，提供远距离精确探测和近距离大探测范围的综合检测；②四个鱼眼摄像头分别布置在车辆的前后左右，通过图像拼接提供环视功能。双目摄像头的优点：双目摄像头可以在不识别目标的情况下获得深度距离数据。从理论上讲，立体摄像头的误差可以小于1%，特别是在单目摄像头配备毫米波雷达等传感器后，可以达到类似的精度，可以满足L1、L2和部分L3场景的功能要求。2.红外夜视视觉传感器的原理和特点基于红外热成像原理，通过能够透过红外辐射的红外光学系统，将视场内景物的红外辐射聚焦到红外探测器上，红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供人眼观察的视频图像。红外夜视系统是视觉传感器一个独特的分支，图像处理算法在处理远红外夜视图像过程中依然能够发挥作用，因此红外夜视系统能够像可见光摄像头一样，获取环境中的目标大小和距离等信息，对光照不足条件下对基于可见光的视觉传感器的应用是一种有效补充。3.多个视觉传感器的组合应用在汽车智能驾驶中，通过不同焦距和不同仰角的多个单目摄像头，可以获得不同位置的交通标志、信号灯和各种道路标志的检测和识别能力。例如，在长焦摄像头的成像中，100米处的交通灯足够大，100米处的交通标志上的数字也清晰可见。而在短焦距摄像头的成像中，100米处的交通标志上的数字是完全不清楚的，但是却能够获得近距离更广范围的环境信息。因此多个单目视觉传感器的组合方案在智能网联汽车领域也得到了广泛的应用。三目摄像头的划分为25°视场、50°视场、150°视场，25°视场用于检测前车道线、交通灯，50°视场负责一般的道路状况监测，150°视场用于检测平行车道、行人和非机动车行驶的状况。仅仅通过环视或二维视觉很难满足L3或L3