汽车智能传感器装调与测试课件：前视摄像头安装与调试

汽车智能传感器装调与测试

前视摄像头安装与调试

文明的智能网联和新能源汽车强国，某国产品牌汽车企业努力把握发展机遇，开启了新一轮

的产品研发项目。今天，在车间班组长王师傅的安排下，

本次新一轮装车试制工作正在进行，其中，工程样车的前视摄像头安装与调试工作交给实习试制装调技师小刘完成。小刘对于汽车的视觉传感器系统还不太熟悉。如果你是小刘，你将如何开展工作？提出问题1.什么是车用视觉传感器？2.车用视觉传感器的种类及功

能？3.前视摄像头安装注意事项？情节为了使我国成为安全、高效、绿色、车间班组长王师傅、实习试制装调技师小刘某国产自主品牌汽车试制车间任务导入场景人物➢能根据图纸和装调手册区分不同类型的视觉传感器，正确使用工具完成前视摄像头的安装。➢能根据图纸和装调手册独立操作系统，完成前视摄像头系统的调试。任务目标➢车用视觉传感器通常又称车载摄像头 (Automotive

Camera)或简称为摄像头，是一种专门利用视觉功能检测汽车驾驶环境中的可见光、红外线等光线，并进行图像信息采集、转换和扩展等信息处理，为车辆及驾驶员提供真实、多级、多内容、可视化的视觉图像信息的智能传感器。➢视觉传感器是智能网联汽车的“眼睛”，传感器所获得的图像和视频数据通过机器视觉技术处理完成后供驾驶员及整车控制单元使用。任务实施

前视摄像头的安装车用视觉传感器知识学习➢前视摄像头安装于前风窗玻璃后方，主要用于车辆前方的车外环境感知。➢环视摄像头与后视摄像头分别安装于车辆B柱、翼子板和后保险杠附近，与座舱内屏幕组成辅助驾驶影像系统。➢车内摄像头通常安装于仪表台、A柱内侧或车内后视镜附近，用于驾驶员状态监测。任务实施

前视摄像头的安装车用视觉传感器知识学习任务实施

前视摄像头的安装➢车用视觉传感器在ADAS系统中的作用车用视觉传感器知识学习夜视摄像头➢采用红外热成像技术，可以在夜间清晰识别车辆周围物体。电子后视镜➢用外置摄像头替代传统反光后视镜，使A柱变为“透明”。任务实施

前视摄像头的安装车用视觉传感器知识学习➢传感器通常将物理或化学(大多为非电量)转换为电量，是能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的电子器件或装置。工作过程中存在内部和外部多种干扰参量。➢汽车广泛采用的前视摄像头是一类典型的智能传感器。任务实施

前视摄像头的安装智能传感器知识学习高度智能的车用传感器组成：➢1.传感器基本部件➢2.信号预处理器➢3.模/数转换器➢4.微型计算机任务实施

前视摄像头的安装➢智能传感器的集成级智能传感器知识学习汽车前视摄像头：➢车辆前向行驶中利用视觉探测的方式感知车辆前方物体和道路环境的车用视觉传感器➢汽车智能驾驶系统数据流的起点，汽车自动驾驶中最成熟和商业化程度最高的远距离前向物体探测技术方案之一➢多传感器融合、集成化、智能化、高性能演进。➢视觉传感器最复杂的类型。任务实施

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习前视摄像头主要具有三个功能：➢视觉识别。通过图像匹配等方式对所拍摄画面中各进行视觉识别，区分出行人、周围车辆、车道线、交通标志及交通信号灯等。➢视觉测距。通过采用各种视觉深度探测算法或者利用多角度拍摄所构成的几何关系等方式估算物体与自车的相对距离和相对移动速度。➢利用视觉同步定位与建图技术，自动驾驶系统将前视摄像头实时拍摄到的画面与预先创建的高精地图中的元素(如巨大的方形广告牌)进行对比，以获取当前汽车的位置。该项功能目前属千较为前沿的技术，尚未大规模普及。任务实施

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习任务实施➢前视摄像头根据镜头数量可分为单目摄像头、双目摄像头与三目摄像头

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习单目摄像头：➢单个镜头拍摄的图像实现三维空间的重建。➢工作方式：先识别后测距。➢特点：结构简单，成本更低，相比于双目测距，由于单目存在几何模型约束的优势，测距不易受到干扰因素影响，具有更大的有效视场。任务实施

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习双目摄像头：➢双目摄像头具有两个镜头。➢工作方式：先测距后识别。➢特点：测距过程简单，测距精度高，只要通过计算就可以测距，简化障碍物测距过程。任务实施

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习三目摄像头：➢三个单目摄像头集合而成。➢工作方式：通过不同焦距的多个单目摄像头，可以检测和识别不同位置的道路交通标志和交通信号灯。➢特点：长焦摄像头和短焦摄像头组合的方式可以提供远距离精确探测和近距离大范围探测的综合探测。任务实施

前视摄像头的安装汽车前视摄像头知识学习➢28°视场角为长焦，最远探测距离为250m，用于检测前车道线和远处交通信号灯➢52°视场角最远探测距离为150m，用于检测一般的道路状况和交通信号灯➢150°视场角探测范围广，但探测距离最短，用于检测平行车道、行人和非机动车的行驶状况任务实施

前视摄像头的安装典型三目摄像头不同视场角的探测范围汽车前视摄像头知识学习汽车前视摄像头➢基于前视摄像头等视觉传感器的汽车自动驾驶画面任务实施

前视摄像头的安装知识学习车规级前视摄像头安装车规级前视摄像头通常分为摄像头零件和摄像头组件任务实施

前视摄像头的安装知识学习摄像头零件摄像头组件➢摄像头组件通过工程塑料支架与前风窗玻璃侧固定支架采用螺纹连接➢内饰罩采用塑料卡扣与前风窗玻璃侧固定支架连接➢车内后视镜与摄像头组件采用金属卡扣连接任务实施

前视摄像头的安装车规级前视摄像头安装知识学习任务实施

前视摄像头的安装车规级前视摄像头安装➢车规级前视摄像头的安装步骤知识学习任务实施➢车规级前视摄像头安装的工作内容与要求车规级前视摄像头安装

前视摄像头的安装知识学习➢广泛用于自动驾驶汽车、智能交通、工业检测等工业领域➢传输速度快、色彩还原度高、成像清晰➢具有工业级别的防尘和防水性能(如IP67防护等级)，工作温度范围广且由自动电压控制，适用于复杂的工业环境➢可以适配多种接口，可根据需要进行组合搭配，并支持多种计算平台任务实施

前视摄像头的安装工业相机知识学习组成：➢镜头、相机本体、接圈➢周边附件包括：安装支架、连接线缆、开发套件(SDK)、第三方软件等任务实施

前视摄像头的安装工业相机知识学习➢工业相机具有多种类型的数据接口，包括GigE千兆网接口、USB、IEEE-1394接口、Camera-Link接口和同轴

电缆等任务实施

前视摄像头的安装工业相机知识学习任务实施➢典型的工业相机I/O接口采用Hirose的8-pin圆形公头插座，接口定义如表所示。

前视摄像头的安装工业相机知识学习➢智能传感器设备与主机连接的USB接口一般采用Type

B(俗称“方口”)型。USB同时具有传输数据和为设备供电两个功能。任务实施➢Type

B-USB接口外观特征为内正方形、外梯形，其中USB2.0接口的引脚定义如表所示。

前视摄像头的安装工业相机知识学习任务实施➢工业相机的安装主要有镜头与相机组装、相机安装固定、电气连接、安装检查四个步骤

前视摄像头的安装工业相机安装知识学习工业相机安装镜头与相机组装：➢检查外观、部件结构、表面涂层、镜头、线束等部件是否完整➢将镜头、接圈与相机连接，缓慢旋紧，连接牢固➢操作全程避免污损设备➢组装完毕做好防尘保护任务实施

前视摄像头的安装知识学习相机安装固定：➢用于前视摄像头时，安装位置位于车辆正前方，安装前需从技术资料中查阅具体参数➢确认相机安装螺钉与相机的旋合长度满足规范要求➢若相机与车辆安装支架之间需要加装垫板(过渡件)，需严格选用图纸规定的配件➢利用红外非接触式电子测温仪从测温点量取温度，

在相机工作全过程中，相机测温点温度应低于规定数值，最高温度值一般为摄氏65℃任务实施

前视摄像头的安装工业相机安装知识学习电气连接：➢工业相机有POE供电和外部直流电源供电两种供电方式➢POE(Power

over

Ethernet)供电是将网线插入RJ45插座，使用符合IEEE802.3af标准的PSE (Power

Sourcing

Equipment)为相机供电➢外部直流电源供电是将外部直流电源通过I/O线连接到I/O接口即可为相机供电。电源使用DC12-14V直流电源任务实施

前视摄像头的安装工业相机安装工业相机的典型接线方式知识学习电磁干扰(EMI)与静电释放(ESD)及安装注意事项：➢电磁干扰(EMI，Electromagnetic

Interference)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，通常由电磁辐射发生源如电动机和机器产生。注意事项：连接相机时，尽量选择带有屏蔽作用的线缆，防止电磁干扰，相机工作时，尽量远离高压、高电流等强干扰设备，如电动机、变频器、继电器等。➢静电释放(ESD，Electro-StaticDischarge)保护简称静电保护。注意事项：在进行视觉传感器及其他智能传感器装调前，需先接触金属机架释放静电，以免对传感器造成损坏。➢热源检查与干涉检查：注意事项：智能传感器安装须进行线束与热源的检查，具体数值需参见安装手册。任务实施

前视摄像头的安装工业相机安装检查知识学习操作准备￭每5人一组。￭组内推选出组长。分组方法：报数法•

任意指派从一名学生开始•

从1-5依次报数•

报相同数目者结合成一组5分任务实施技能操作

前视摄像头的安装分组•

选组长组长组员2组员4组员1组员3钟分工注意事项•

一名同学负责视觉

传感器安装，另一

名同学辅助并监视

安装过程中的安全。•

记录员特别注意操

作流程并记录。•

辅助人员做好工具

管理。组内分工5分任务实施前视摄像头的安装操作准备技能操作协助与

信息查询监督与管理记录操作操作钟5分任务实施技能操作

前视摄像头的安装前视摄像头安装操作准备-制定计划工作

流程工

作

目

标工具

准备场地

整理工作

总结资料

查询任务

实施钟提示•前视摄像头安装步骤•前视摄像头安装注意事项•安全用电、规范操作5分任务实施技能操作

前视摄像头的安装各小组推派代表

汇报计划制定情况汇

报

计

划操作准备钟•安全防护用品、记号笔、尺子、车用视觉传感器、螺母、绝缘工具箱等•智能网联传感器装调平台•平台装调手册•耐磨手套5分任务实施技能操作

前视摄像头的安装资料/手册准备个人防护准备工具

准备场地准备钟•摘掉首饰、女生长发挽起•注意触电危险•小心重物砸脚•扭矩满足安装要求•进行完整电路检查实操时间40

分钟(组长把控工作进度)将任务实施过程按要求填写记录在工作页表格中。任务实施技能操作

前视摄像头的安装实训

操作学习要求！注意事项安全提示工业相机安装包适配的主机操作系统与版本➢主机端准备包括主机操作系统检查和第三方软件安装两项工作。常见的软件有Halcon、Labview、Digimizer、ImagePro

Plus、Scope

Photo等。任务实施

前视摄像头的调试主机端准备知识学习➢相机驱动安装包通常简称为SDK，即软件开发工

具包(SDK，Software

Development

Kit)，是

智能传感器随硬件提供的一套软件。➢相机驱动安装步骤为下载或打开安装包；跟随安装向导运行安装程序。➢相机驱动安装文件夹一般包含驱动包、接口库、演示程序、IP配置工具、示例程序和软件开发说明书等文件。任务实施

前视摄像头的调试相机驱动安装某工业相机安装界面知识学习➢为了建立相机与主机的通信联系，需对相机进行IP配置。目前工业相机支持“一键配置IP”，具体步骤一般为将相机连接到当前主机的网口下；打开IPConfigurator程序；单击程序右侧的“自动配置IP”按钮即可实现对IP的自动配置。任务实施

前视摄像头的调试相机IP配置知识学习➢图像采集一般通过双击演示程序启动软件

完成➢软件启动后自动搜索相机并进行初始化工

作，功能正常时会出现如图所示画面➢调整相机光圈与焦距，使画面达到最清晰

状态，完成前视摄像头调试任务实施

前视摄像头的调试图像采集与调试图像采集界面知识学习➢相机的工作状态可以通过接口边的指示灯状态查看➢1号指示灯显示绿色为连接正常，显示绿色闪烁为正在接收数据(Receiving)；2号指示灯显示黄色为系统出现错误，显示黄色闪烁为正在传递数据 (Transmitting)➢具体指示灯信号代表的含义需查看手册任务实施1-1号指示灯2-2号指示灯相机工作状态指示灯

前视摄像头的调试相机工作状态检查知识学习分工注意事项•

一名同学负责主机

端准备。•

一名同学负责相机

驱动安装。•

一名同学负责相机

IP配置。•

一名同学负责图像

采集与调试。•

记录员特别注意操

作流程并记录。组内分工5分任务实施前视摄像头的调试操作准备技能操作协助与

信息查询监督与管理记录操作操作钟5分任务实施技能操作前视摄像头的调试

前视摄像头的调试操作准备-制定计划工作

流程工

作

目

标工具

准备场地

整理工作

总结资料

查询任务

实施钟提示•前视摄像头调试步骤，主机端

准备、相机驱动安装等。•前视摄像头调试注意事项，相

机IP配置及图像采集与调试。5分任务实施技能操作

前视摄像头的调试各小组推派代表

汇报计划制定情况汇

报

计

划操作准备钟•安全防护用品、视觉传感器•智能网联传感器装调平台•平台装调手册•耐磨手套5分任务实施技能操作

前视摄像头的调试资料/手册准备个人防护准备工具

准备场地准备钟•注意触电危险•相机及镜头保持清洁，防止污损•保持场地清洁实操时间40

分