智能网联汽车技术 课件 项目二（任务5、6）视觉传感器.pptx

任务5视觉传感器

01任务5视觉传感器

02任务引入

任务引入近年来，汽车ADAS高级驾驶辅助系统装车率正在快速增长。纵览各大厂商，这些技术基本上集中在L2-L3级自动驾驶，而为了实现这些功能，单车感知系统中，摄像头的使用量基本上都在5个以上。比如说特斯拉8个、小鹏P7为14个、威马W6是7个。ADAS摄像头分类从主流车企代表车型的自动驾驶感知方案来看，都广泛采用了多种传感器融合的方案。以通用CruiseAV为例，其目标是实现L4级别的自动驾驶，全车搭载5个Velodyne的16线激光雷达、21个毫米波雷达以及16个摄像头。根据ADAS不同的功能需要以及安装位置，车载摄像头包括前视、环视、后视、侧视以及内置摄像头，不同位置的摄像头功能各异，是实现自动驾驶必不可少的构成部分。那么，智能汽车上的视觉传感器（摄像头）主要有哪些不同种类，如何识别周边环境中的车辆及行人的呢？

03任务目标

04能够熟悉视觉传感器的概念

能够熟悉视觉传感器的概念ADBC3能够熟悉视觉传感器的应用场景4能够熟悉视觉传感器的分类5能够熟悉视觉传感器在汽车上的配置方案2能够熟悉视觉传感器的工作原理及各项参数

知识链接摄像机从诞生的那一日起已经有了100多年的历史。在科技高度发展，尤其是计算芯片和光学镜头迅速微小型的今天，即使是精度非常高的专业摄影机在日常生活中也已经非常常见，一般用来完成拍照、摄像这些基本的功能。自动驾驶以及人工智能的到来，使得人们有了从摄像头中，获取更为智慧的结果的需求，即通过摄像头的视野，分析感知环境的变化，做出判断，将结果反馈到终端或者云端的处理器当中，服务于更丰富的应用。与其它智能汽车上的视觉传感器，比如和激光雷达相比较，其物理原理（直接光学成像）和成像过程（2D平面图像3D数据）虽然不同，但由于其体积非常小，硬件价格低廉，而如果算法足够强大的话，在ADAS各样应用场景中也能符合大部分的使用条件。123

视觉传感器在ADAS中的应用视觉传感器在智能网联汽车中的功能是物体的识别与跟踪、车辆本身的定位。基于智能摄像头的ADAS高级驾驶辅助系统，可实现车道偏离警告(LDW)、基于雷达视觉融合的车辆探测、前部碰撞警告(FCW)、车距监测(HMW)、行人探测、智能前灯控制(IHC)、交通标志识别(TSR)、仅视觉自适应巡航控制(ACC)等功能，如下表2-5-1所示。

表2-5-1视觉传感器在ADAS中的应用

摄像头的分类车载摄像头按照安装位置及用途，大致可分为三类：前视摄像头、（侧面）环视摄像头、后视摄像头和驾驶舱内置摄像头。

05前视摄像头

前视摄像头前视摄像头可用于行车辅助类如行车记录仪、车道偏离预警及交通标示识别等。智能前视摄像头（单目/双目/三目）可用于动态物体检测（车辆、行人）、静态物体检测（交通信号灯、交通标志、车道线等）和可通行空间划分等。多与ADAS辅助驾驶系统协作，实现包括紧急制动AEB，自巡航ACC等场景功能。

前视摄像头在车上的安装位置案例如图2-5-1所示。

前视摄像头图2-5-1前摄像头的应用

前视摄像头在很多交通场景中必须测量障碍物，如行人，车辆，或是地上一些特殊线条，如停车线，泊车位划线等的距离。根据测距时的不同技术原理，又可划分成单目摄像头和多目（双目和三目）摄像头。目前应用于自动驾驶的路况判断，多以单目摄像头方案为主。单目摄像头主要依靠数据样本和一些专门针对图形识别的算法来获取图像抽象信息，如距离，边界，形状等。双目匹配的作用是把同一场景在左右视图上对应的像点匹配起来，像人眼一般。这样做的目的是为了得到视差图。双目匹配被普遍认为是立体视觉中最困难也是最关键的问题。而多目摄像头则是让各个摄像头用不同的焦距来覆盖不同距离范围的场景。

06环视摄像头

环视摄像头环视视觉传感器的镜头采用鱼眼镜头，而且安装位置是朝向地面的。某些高配车型上会有“360全景显示”功能，所用到的就是环视摄像头。(侧面）环视摄像头主要用于低速近距离感知，系统同时采集车辆四周的影像，经过图像处理单元畸变还原→视角转化→图像拼接→图像增强，最终形成一幅车辆四周无缝隙的360度全景俯视图，再在四幅图像的中间放上一张车的俯视图，即可实现从车顶往下看的效果，如下图所示。环视视觉传感器的感知范围并不大，主要用于车身5-10米内的障碍物检测、自主泊车时的库位线识别等。车载视觉传感器环视图像及图像拼接处理后的效果图如图2-5-2所示。

环视摄像头图2-5-2车载视觉传感器环视效果图

07后视摄像头

后视摄像头汽车的后视摄像头是一种安装在车辆后部的摄像头系统，用于提供驾驶员在驾驶时对车辆后方环境的实时视图。后视摄像头通常用于辅助驾驶员进行倒车、停车、变道等操作，以提高驾驶的安全性和便利性。

08驾驶舱内置摄像头