学做智能车,挑战飞思卡尔之7摄像头型设计

第7章智能汽车设计实践——

摄像头型设计第7章智能汽车设计实践——摄像头型设计两种检测方案的比较——路径识别方法优点缺点红外光电管传感器方案1．电路设计相对简单2．检测信息速度快3．成本低

1．道路参数检测精度低、种类少2．检测前瞻距离短3．耗电量大4．占用MCU端口资源较多5．容易受到外界光线影响摄像头传感器方案1．检测前瞻距离远2．检测范围宽3．检测道路参数多4．占用MCU端口资源少1．电路相对设计复杂2．检测信息更新速度慢3．软件处理数据较多

表7.1两种检测方案的比较第7章智能汽车设计实践——摄像头型设计图像采集传感器可分为CCD型和CMOS型，其中CMOS型摄像头工艺简单，价格便宜，对于识别智能车赛道这样的黑白二值图像能力足够，因此，我们以下主要以CMOS型摄像头为例，介绍基于摄像头方案的智能车详细设计。7.1机械设计

17.2硬件设计

2

7.3软件设计

3第7章智能汽车设计实践——摄像头型设计7.1机械设计同光电管方案比起来，摄像头方案机械设计的不同主要体现在摄像头传感器的安装上，而舵机及车速检测单元的安装基本同光电管一样。下面我们将重点介绍摄像头传感器安装这一问题。摄像头的作用是检测道路的信息，相当于人的眼睛，其视野范围和前瞻距离决定了小车的过弯性能和速度。所以摄像头的安装方式要适当。摄像头的安装方案有两种：一种是正向安装，另一种是旋转90°安装。7.1机械设计图像采集是智能车设计的一个技术难点。普通图像传感器通过行扫描方式，将图像信息转换为一维的视频模拟信号输出。由于S12的A/D转换器采集速度较低，进行10位A/D转换所需要的时间为7μs。这样，采集的图像每行只有8个像素，图像的水平分辨率很低。倘若在此基础之上就进行智能车的路径识别，则很可能漏检宽度仅2.5cm的黑色引导线，从而导致某些控制决策因无法获取足够精度的路径信息而失效。但同时，S12每场图像大约可以采集300行左右的图像信息，故图像的垂直分辨率相对较高。7.1机械设计而按照大赛采用跑道的形状特点，这些跑道都是由直线和圆弧组成的，检测车模前方一段路径参数，只需要得到中心线上3～5个点的位置信息就可以估算出路径参数，如位置、方向和曲率等。通过图像中的若干行信息就可以检测出这排点的位置，故所需的检测图像应该是水平分辨率高，垂直分辨率低。7.1机械设计倘若正向安装摄像头，尽管水平方向的视野开阔一些，不至于迷失黑线跑出赛道。但实际采集到的图像是水平分辨率低，垂直分辨率高，与所需的检测图像要求刚好相反。为了保证不漏检黑色引导线，正向安装就需要提高水平方向的分辨率，这就需要大大提高MC9S12DG128单片机的A/D采样频率，导致MC9S12DG128超频使用。单片机超频使用会影响系统稳定性，容易发生程序失稳的现象。除此之外，由于正向安装采集到的图像宽度大，长度短，致使智能车容易看到赛道边缘以及地面，产生较大的干扰，而且对底端的图像信息丢失也过多，大大影响过弯速度。7.1机械设计倘若将CMOS摄像头旋转90°安装，输出的图像信息也将旋转90°，通过S12的A/D转换器采集的图像信息，水平分辨率与垂直分辨率会发生互换，从原来的水平分辨率低、垂直分辨率高的图像变成水平分辨率高、垂直分辨率低的实际图像，正好符合道路参数检测模型的要求。在同样保证90cm的前瞻下，底端的宽度有22cm左右，顶端65cm，可以达到避免地面干扰的效果。同时底端仅有不到20cm的图像丢失，而且摄像头的俯角相对较小，可以克服反光的问题，这样过弯道的时候会有安全保障。7.1机械设计此外，摄像头所架的高度一定要适宜。架得过高会导致小车的视野过大，看到的黑线变得太细，还会导致智能车的重心太高，使智能车快速过弯时容易翻车；架得太低又会影响前瞻，带来反光的问题，影响采样。合适的高度要既满足小车的重心要求，又保证前瞻距离。安装摄像头的底座和支杆应使用刚度大、质量轻的材料，以防晃动。7.2硬件设计在摄像头方案中，由于车速检测模块、舵机控制单元及直流驱动电机控制单元同光电管方案相同，以下对路径识别单元、HCS12控制核心及电源管理单元做简要介绍。7.2硬件设计7.2.1HCS12控制核心7.2.2电源管理单元7.2.3路径识别单元7.2.1HCS12控制核心HCS12控制核心单元既可以直接采用组委会提供的MC9S12EVKX电路板，也可以自行购买MC9S12DG128单片机，然后量身制作适合自己需要的最小开发系统。7.2.1HCS12控制核心在摄像头方案中，其I/O口具体分配如下：PAD1用于摄像头视频信号的输入口；IRQ（PE1引脚）用于摄像头行同步信号的输入捕捉；PM0用于摄像头奇-偶场同步信号的输入口；PT0用于车速检测的输入口；PB口用于显示小车的各种性能参数；PWM0（PP0引脚）与PWM1（PP1引脚）合并用于伺服舵机的PWM控制信号输出；PWM2（PP2引脚）与PWM3（PP3引脚）合并用于驱动电机的PWM控制信号输出（电机正转）；PWM4（PP4引脚）与PWM5（PP5引脚）合并用于驱动电机的PWM控制信号输出（电机反转）。7.2.1HCS12控制核心具体的对应引脚详见图7.1图7.1112引脚封装的MC9S12DG12B单片机引脚图7.2.2电源管理单元同光电管方案比较，摄像头方案的电源管理单元就显得复杂得多。根据系统各部分正常工作的需要，各模块的电压值可分为2.5V,5V,6.5V,7.2V,12V五个挡，主要包含以下五个方面：7.2.2电源管理单元（1）采用稳压管芯片LM2576将电源电压稳压到5V后，给单片机系统电路、车速检测的转角编码器电路供电，且为后面的升压降压做准备；（2）经过一个二极管降至6.5V左右后供给转向伺服电机；（3）直接给直流驱动电机、驱动芯片MC33886电路供电；（4）采用升压芯片B0512S将5V电压升压到12V后，给摄像头供电；（5）采用稳压芯片LT1764将5V电压稳压到2.5V后，作为单片机A/D模块参考电压。7.2.2电源管理单元由于稳压芯片LM2576的额定输出电流较小，故采用两片LM2576分别对单片机电路、车速检测电路供电，以保证系统正常运行。其电源分配图如图7.2所示。图7.2电源分配图7.2.3路径识别单元路径识别单元是智能车控制系统的输入采集单元，其优劣直接影响智能车的快速性和稳定性。在摄像头方案中，其前瞻距离及检测到的赛道信息是红外线光电管方案远不能比拟的，但其软、硬件设计也较红外线光电管方案难。7.2.3路径识别单元要能有效地采样摄像头视频信号，首先要处理好的技术问题就是能提取出摄像头信号中的行同步脉冲、消隐脉冲和场同步脉冲。否则，单片机将无法识别所接收到的视频信号处在哪一场，也无法识别是在该场中的场消隐区还是视频信号区，更无法识别是在视频信号区的第几行。7.2.3路径识别单元要处理好行同步脉冲和场同步脉冲提取的问题，有以下两种可供参考的方法。方法一：直接采用A/D转换进行提取。当摄像头信号为行同步脉冲、消隐脉冲或场同步脉冲时，摄像头信号电平就会低于这些脉冲模式之外时的摄像头信号电平。据此，可设一个信号电平阈值来判断A/D转换采样到的摄像头信号是否为行同步脉冲、消隐脉冲或场同步脉冲。方法二：就是给单片机配以合适的外围芯片，此芯片要能够自己提取出摄像头信号的行同步脉冲、消隐脉冲和场同步脉冲，以供单片机控制之用。7.2.3路径识别单元倘若采用第一种方法，则无需配以外部芯片，在硬件上就可以较为简便。然而，此方法在智能车控制系统的设计中存在两大局限性。其一，S12的A/D转换时间还不够短，在不超频的情况下，该单片机的A/D转换时间最短为7μs，而行同步脉冲一般只有4.7μs左右的持续时间，大多数消隐脉冲更只有3.5μs的持续时间，持续时间都小于7μs，所以A/D转换很有可能漏检行同步脉冲或消隐脉冲。一旦漏检一两个脉冲，就会使摄像头视频采样的效果大打折扣。7.2.3路径识别单元其二，在智能车控制系统中，S12除负责摄像头视频采样方面的处理之外，还要负责黑色引导线的提取、方向速度控制等方面的处理，但毕竟MC9S12DG128的处理能力还是有限的，若采用此方法，会使得在视频采样上花费较多的S12处理资源，这样摄像头视频采样本身的效率较低。此外，黑色引导线的提取、方向速度控制等方面的设计也会局限于所剩余的单片机处理资源。7.2.3路径识别单元倘若采用第二种方法，则需要配以专门的外围芯片。虽然硬件上相对要繁琐一些，但在资源的合理配置上则大大提高。目前，LM1881视频同步信号分离芯片就是一款合适的芯片，它提取摄像头信号的行同步脉冲、消隐脉冲和场同步脉冲，并将它们转换成数字式电平直接输给单片机的I/O口作为控制信号。其硬件连接图如图7.3所示。7.2.3路径识别单元图7.3摄像头采样电路图7.2.3路径识别单元摄像头视频信号端接LM1881的视频信号输入端，同时也接入S12的一个A/D转换器口（选用PAD1）。LM1881的行同步信号端（引脚1）接入S12的一个外部中断IRQ口。LM1881的奇-偶场同步信号输出端接S12的普通I/O口即可（选用PORTM0）。

7.3软件设计在摄像头方案智能车控制系统的软件设计中，程序的主流程是：通过外部中断采集程序对摄像头的视频信号进行采集，主程序在两次外部中断的间隙中完成对数据进行处理及计算并给出控制量，采样周期为20ms。其中，主程序主要完成的任务是：单片机初始化和黑线提取算法；图像滤波算法；舵机控制算法及驱动电机控制算法。7.3软件设计摄像头方案具体主程序流程图如图7.4所示。图7.4摄像头方案具体主程序流程图7.3软件设计7.3.1初始化算法7.3.2图像采集算法7.3.3黑线提取算法7.3.4图像滤波算法7.3.5控制策略及控制算法7.3.1初始化算法1．锁相环的设置2．脉冲宽度调制（PWM）初始化3．定时中断及输入捕捉通道的初始化4．A/D转换模块初始化5．外部中端（IRQ）的初始化1．锁相环的设置通过设置锁相环，可以改变单片机的时钟频率。在MC9S12单片机中，靠锁相环产生的时钟频率由下面的公式得到：式中，OSCCLK是外部晶体振荡时钟频率，一般为8MHz或16MHz；SYNR是时钟合成寄存器；REFDV是时钟分频寄存器。(7.1)2．脉冲宽度调制（PWM）初始化PWM是用于舵机和驱动电机的控制，在MC9S12单片机中，其初始化主要包括以下六大步骤：禁止PWM；选择时钟；选择极性；选择对齐模式；对占空比和周期编程；使能PWM通道。3．定时中断及输入捕捉通道的初始化定时中断及输入捕捉通道主要用于产生周期中断以进行速度采集，其初始化工作主要包括：设定预分频系数；定时器溢出中断使能；定时器使能。其中断函数主要包括：清标志位；用户自己的代码。4．A/D转换模块初始化A/D转换模块主要用于视频信号的采集，将模拟的视频电压信号转换成对应的数值，以便于后面的黑线提取算法实现。5．外部中端（IRQ）的初始化IRQ主要用于捕捉视频信号的行同步信号，产生外部中断以进行图像采集。7.3.2图像采集算法图像信号采集作为整个控制算法的基础，具有举足轻重的地位，同时也是智能车软件设计的一个技术难点。其设计得好坏与否，直接关系到智能车的整体性能。7.3.2图像采集算法通常，摄像头产品说明书上会给出有效像素和分辨率，分辨率即为每场信号中真正为视频信号的行的数目。但产品说明书上通常不会具体介绍视频信号行的持续时间、它们在每场信号中的位置、行消隐脉冲的持续时间等参数，而这些参数又关系到图像采样的有效实现。因此需要设计软、硬件方法实际测量一下这些参数。以下给出上海交通大学代表队通过实验测出的1/3OmniVisionCMOS摄像头时序参数以供参考，如表7.2所示。7.3.2图像采集算法信号属性行序数行持续时间行同步脉冲持续时间消隐脉冲持续时间场消隐区1～423µs

3.5µs527.3µs

8µs637.3µs

3.5µs7～1029.8µs

3.5µs11～2264µs

4.7µs视频信号区23～31064µs4.7µs

场消隐区(同步脉冲)311～31464µs

4.7µs31564µs

3.5µs316～31929.8µs

3.5µs32053.4µs

28µs表7.21/3OmniVisionCMOS摄像头的时序参数7.3.2图像采集算法考虑到实际赛道只是在白色KT板上布置黑色引导线，路径识别只需大致提取出黑色引导线即可，不必每行采集。因此，我们可以采用隔行采集思想来压缩图像的数据。实践证明，智能车控制系统的图像传感系统在单一方向上只要有40像素的分辨能力就足够用了。故我们只需对这288行视频信号中的某些行进行采样就可以了。7.3.2图像采集算法假设每场采样40行图像数据，为了方便软件程序的编写，可以均匀地采样288行视频信号中的40行，即每隔7个有效行采集一行。例如采样其中的第7行、第14行、第21行、…、第273行、第280行，即采样该场信号的第29行、第36行、第43行、…、第295行、第302行（每场开始的前22行视频为场消隐信号）。7.3.2图像采集算法此外，为了进一步解决图像数据大与HCS12单片机数据处理速度有限的矛盾，还可以通过适当地将S12的CPU超频运行，以及降低A/D转换器的转换精度，以提高A/D转换器的速度，具体实现流程图（以采集一幅16行×40列的图像为例）如图7.5所示。7.3.2图像采集算法图7.5图像采集程序流程图7.3.2图像采集算法图7.5中，数据转存由于是在CMOS摄像头安装时旋转90°后使用的，故在图像采集后应将其还原，以方便后面的图像处理。具体是通过设置VideoLine[i]和VideoImage[i][j]两个数组来实现的。7.3.3黑线提取算法由于智能车系统对实时性的要求很高，过于复杂的黑线提取算法，会导致决策周期溢出，使程序崩溃，所以必须采用简单高效的图像识别算法。上海交通大学代表队将常用的黑线提取算法划分为二值化算法、直接边缘检测算法和跟踪边缘检测算法。7.3.3黑线提取算法1．二值化算法2．直接边缘检测算法3．跟踪边缘检测算法二值化算法二值化算法的思路是：设定一个阈值valve，对于视频信号矩阵中的每一行，从左至右比较各像素值和阈值的大小，若像素值大于或等于阈值，则判定该像素对应的是白色赛道；反之，则判定对应的是黑色的目标引导线。记下第一次和最后一次出现像素值小于阈值时的像素点的列号，算出两者的平均值，以此作为该行上目标引导线的位置。该算法的思想简单，但是这种提取算法的鲁棒性较差，当拍摄图像中只有目标引导线一条黑线时，尚能准确提取出该目标引导线，但当光强有大幅度变化或图像中出现其他黑色图像的干扰时，该算法提取的位置就有可能与目标引导线的实际位置偏离较大。2．直接边缘检测算法采用逐行搜索的算法，首先找到从白色像素到黑色像素的下降沿和从黑色像素到白色像素的上升沿，然后计算上升沿和下降沿的位置差，如果大于一定的标准值，即认为找到了黑线，并可求平均值算出黑线的中心点。2．直接边缘检测算法至于上升沿、下降沿的检测，可以通过上上次采样数与这次采样数的差值的绝对值是否大于一个阈值来判断，如果“是”且差值为负，则为上升沿；如果“是”且差值为正，则为下降沿。这里，阀值可以根据经验设定，基本上介于30～46之间（当A/D模块的参考电压为2.5V时），也可以采用全局自适应法设定，每次采样后首先都遍历一次图像，得到图像灰度值的平均值，然后用这个平均值乘以一个调试系数即可得到所要的阈值。2．直接边缘检测算法该算法较二值化方法而言，抗环境光强变化干扰的能力更强，同时还能削弱或消除垂直交叉黑色引导线的干扰。3．跟踪边缘检测算法由于黑色的目标引导线是连续曲线，所以相邻两行的左边缘点比较靠近。跟踪边缘检测正是利用了这一特性，对直接边缘检测进行了简化。其思路是：若已寻找到某行的左边缘，则下一次就在上一个左边缘附近进行搜寻。这种方法的特点是始终跟踪每行左边缘的附近，去寻找下一列的左边缘，所以称为“跟踪”边缘检测算法。3．跟踪边缘检测算法该算法的优点：在首行边缘检测正确的前提下，该算法具有较强的抗干扰性，能更有效地消除垂直交叉黑色引导线的干扰，以及引导线外黑色图像的影响，始终跟踪目标引导线。另外，较之前两种算法，跟踪边缘检测算法的时间复杂度更低，因此效率更高。但该算法的问题在于：由于是在连续邻域上跟踪引导线边缘，若第一行左边缘位置的检测位置和实际导引线偏差较大，就会产生一连串的错误，甚至造成智能车失稳。3．跟踪边缘检测算法综上所述，从算法的简洁性和实用性综合考虑，直接边缘检测算法相对于其他两种算法是一个较好的选择。7.3.4图像滤波算法虽然采用了边缘检测的方法进行黑线提取，但由于赛道对小车有十字交叉线的干扰、光线对小车有反光的影响、小车本身也存在视野狭窄的缺陷，故用黑线提取算法得到的路径信息有可能错误，不能如实地反映赛道情况。为了不导致决策失误，必须对图像加以滤波，并且对错误数据适当地进行校正。7.3.4图像滤波算法在图像滤波算法中，主要应考虑以下几个方面：首先，根据图像模型去噪，例如，由于赛道的黑色引导线是绝对连续的，故两个中间有黑线的行之间不能有全白行（注意中间二字：如果黑线在边缘，则可能是由于摄像头的视野太窄或智能车身不正导致在过弯道时只能看到部分黑色引导线），这主要是解决光线对摄像头的反光问题；其次，在理想的情况下，根据赛道的黑色引导线的连续性，如果某一行求取的中心线位置与相邻的两行都相差很大，则可以认为该行数值错误，抛弃该行的数据或使用其前后两行数据的平均值来替代该错误数值用以校正。7.3.4图像滤波算法在调试过程中会出现两段黑线情况，这种图像信息比较复杂，这时可能存在三种路况：（1）赛道比较密集时，检测到多条赛道；（2）大“S”弯道；（3）“十”字交叉道。处理策略为：保留最底下的一段，这主要是从安全角度考虑的，防止赛道周围环境对小车的干扰。7.3.4图像滤波算法另外，由于智能车上安装的摄像头相对于赛道存在一定的倾斜角度，因此会造成采集到的赛道图像具有一定的梯形失真，即图像中的赛道远端窄、近端宽，因而也会对路径的正确识别产生影响。对于这种失真，可以通过对每行提取的赛道位置添加一个线性修正值来消除，一般通过实验的方法确定线性补偿的系数。7.3.5控制策略及控制算法1．赛道参数的计算2．转向控制3．速度控制1．赛道参数的计算影响赛车速度成绩的一个重要因素就是对弯道和直道的提前识别判断，从而实现安全过弯，快速过直道、S弯道，以提高比赛成绩。而摄像头方案在这方面有天然的优势：相对于光电管传感器，可以获得较远的路径信息；不仅可以得到单行的黑线信息，还可以同时获得多行的黑线信息。经过图像处理算法后，得到的信息是关于前瞻范围内的黑线的具体位置，它一般是一个二维数组linepos[i][j]。现在就是要从这个二维数组中提取出智能车前方的路径信息，以便于后面转向和速度的控制。1．赛道参数的计算（1）偏差的计算

（2）曲率的计算（1）偏差的计算为了使小车运行得快而稳，联想到光电管方案可以从一维数组linepos[j]中提炼出一个黑线距离车身中心轴的偏差量Offset，要求出这个偏差量必须至少考虑三个因素：最远行黑线位置linepos[topline]黑线平均位置averlinepos全白行行数whiteline_sum（2）曲率的计算从理论上讲，相对于偏差量Offset，曲率是智能车更好的一个控制变量。但由于路径检测单元的局限性，很难计算出非常精确的曲率。如果用曲率值进行智能车方向及速度的辅助控制，还是能够起到一定的效果的。2．转向控制转向控制采用了分段比例和前馈补偿相结合的控制方法。（1）分段比例控制（2）前馈补偿控制（1）分段比例控制因为小车处于弯道和直道的转向模型不同，若采用统一的比例系数设置，那么该系数过大会导致小车振荡，过小会导致最大控制量偏小，小车转向不足，过弯时易冲出赛道。使用分段比例控制既方便又可以解决以上两种问题。（2）前馈补偿控制由于CMOS方案不像光电管方案，它存在图像失真的情况，越远地方的图像失真越厉害，而对于计算offset偏差量来说，越远的路径信息越有参考价值，故其比重也相对较大。这样，就导致小车转向微调时的效果往往不太如人意。鉴于此，在小车前述的分段比例控制基础上又加入了前馈补偿控制进行微调。3．速度控制（1）模糊控制设定速度（2）PID控制调整速度（1）模糊控制设定速度因为小车比赛的赛道是未知的，弯道的分布情况也不能确定，小车可能频繁地进出弯道，不停地调整速度来适应不同轨迹。这样就难以建立精确的数学模型，且赛车对动态性能的要求较高考虑到该款S12单片机有一套特色指令——模糊控制指令，执行时间只有几十微妙级（时钟频率为25MHz），不会影响决策周期，且简单易行，而模糊控制具有处理不明确信号的能力，故可以采用模糊控制设定速度。（1）模糊控制设定速度1）模糊输入、输出量的选取2）隶属函数的确定3）模糊规则库的建立4）模糊推理及解模糊化（2）PID控制调整速度速度调整要求对智能车的速度的调整既要快速，又要准确，而且不能频繁波动。故采用PID控制算法不失为一种简单而有效的策略。（2）PID控制调整速度考虑到摄像头方案的控制周期较长，假设按2.5m/s的平均速度计算，则一个控制周期小车大概可以跑过5cm，如果按这种周期用上述PID调节速度，则会导致加速、减速均过长的后果，严重地影响小车的快速性和稳定性。为了解决这个问题，可以在PID调速控制中加入BANG-BANG控制思想。思考题1．摄像头型智能车相对于光电管型智能车的优势体现在何处？

2．摄像头型智能车相对于光电管型智能车的优势体现在何处？3．若赛道中的一段出现空白，摄像头型智能车如何识别路径，并保持正确的行进方向？

思考题4．摄像头型智能车如何区分赛道中的十字交叉线与赛道的起始端线？5．简述在机械安装中，摄像头装配高度和装配俯角大小对智能车行驶的影响。

第三节分析文体特征和表现手法2大考点书法大家启功自传赏析中学生，副教授。博不精，专不透。名虽扬，实不够。高不成，低不就。瘫偏‘左’，派曾‘右’。面微圆，皮欠厚。妻已亡，并无后。丧犹新，病照旧。六十六，非不寿。八宝山，渐相凑。计平生，谥曰陋。身与名，一起臭。【赏析】寓幽默于“三字经”，名利淡薄，人生洒脱，真乃大师心态。1.实用类文本都有其鲜明的文体特征，传记的文体特征体现为作品的真实性和生动性。传记的表现手法主要有以下几个方面：人物表现的手法、结构技巧、语言艺术和修辞手法。2.在实际考查中，对传记中段落作用、细节描写、人物陪衬以及环境描写设题较多，对于材料的选择与组织也常有涉及。3.考生复习时要善于借鉴小说和散文的知识和经验，同时抓住传记的主旨、构思以及语言特征来解答问题。传记的文体特点是真实性和文学性。其中，真实性是传记的第一特征，写作时不允许任意虚构。但传记不同于一般的枯燥的历史记录，它具有文学性，它通过作者的选择、剪辑、组接，倾注了爱憎的情感；它需要用艺术的手法加以表现，以达到传神的目的。考点一分析文体特征从哪些方面分析传记的文体特征？一、选材方面1.人物的时代性和代表性。传记里的人物都是某时代某领域较

突出的人物。2.选材的真实性和典型性。传记的材料比较翔实，作者从传主

的繁杂经历中选取典型的事例，来表现传主的人格特点，有

较强的说服力。3.传记的材料可以是重大事件，也可以是日常生活小事。[知能构建]二、组材方面1.从时序角度思考。通过抓时间词语，可以迅速理清文章脉络，

把握人物的生活经历及思想演变过程。2.从详略方面思考。组材是与主题密切相关的。对中心有用的，

与主题特别密切的材料，是主要内容，则需浓墨重彩地渲染，

要详细写；与主题关系不很密切的材料，是次要内容，则轻

描淡写，甚至一笔带过。三、句段作用和标题效果类别作用或效果开头段内容：开篇点题，渲染气氛，奠定基调，表明情感。结构：总领下文，统摄全篇；与下文某处文字呼应，为下文做铺垫或埋下伏笔；与结尾呼应。中间段内容：如果比较短，它的作用一般是总结上文，照应下文；如果比较长，它的作用一般是扩展思路，丰富内涵，具体展示，深化主题。结构：过渡，承上启下，为下文埋下伏笔、铺垫蓄势。结尾段内容：点明中心，深化主题，画龙点睛，升华感情、卒章显志，启发思考。结构：照应开头；呼应前文；使结构首尾圆合。标题①突出了叙述评议的对象。②设置悬念，激发读者的阅读兴趣。③表现了传主的精神或品质。④点明了主旨，表达了作者的情感。⑤运用修辞，使文章内涵丰富，意蕴深刻，增加了文章的厚度与深度。四、语言特色角度分析鉴赏传记的类别自传采用第一人称，语言或幽默调侃或自然亲切；他传采用第三人称，语言或朴实自然或文采斐然。语意和句式句子中的关键词所包含的情感、态度等，整句与散句、推测与肯定、议论与抒情、祈使与反问等特殊句式，往往有着不同一般的表现力。这些都是分析语言的切入点。修辞的角度修辞一般是用来加强语言的表现力的。抓住修辞特点，就能从语言的表达效果上加以体味。语言风格含蓄与明快、文雅与通俗、生动与朴实、富丽与素淡、简洁与繁复等。1.(2015·新课标全国卷Ⅰ)阅读下面的文字，完成后面的题目。[即学即练]朱东润自传1896年我出生在江苏泰兴一个失业店员的家庭，早年生活艰苦，所受的教育也存在着一定的波折。21岁我到梧州担任广西第二中学的外语教师，23岁调任南通师范学校教师。1929年4月间，我到武汉大学担任外语讲师，从此我就成为大学教师。那时武汉大学的文学院长是闻一多教授，他看到中文系的教师实在太复杂，总想来一些变动。用近年的说法，这叫作掺沙子。我的命运是作为沙子而到中文系开课的。大约是1939年吧，一所内迁的大学的中文系在学年开始，出现了传记研究这一个课，其下注明本年开韩柳文。传记文学也好，韩柳文学也不妨，但是怎么会在传记研究这个总题下面开韩柳文呢？在当时的大学里，出现的怪事不少，可是这一项多少和我的兴趣有关，这就决定了我对于传记文学献身的意图。《四库全书总目》有传记类，指出《晏子春秋》为传之祖，《孔子三朝记》为记之祖，这是三百年前的看法，现在用不上了。有人说《史记》《汉书》为传记之祖，这个也用不上。《史》《汉》有互见法，对于一个人的评价，常常需要通读全书多卷，才能得其大略。可是在传记文学里，一个传主只有一本书，必须在这本书里把对他的评价全部交代。是不是古人所作的传、行状、神道碑这一类的作品对于近代传记文学的写作有什么帮助呢？也不尽然。古代文人的这类作品，主要是对于死者的歌颂，对于近代传记文学是没有什么用处的。这些作品，毕竟不是传记文学。除了史家和文人的作品以外，是不是还有值得提出的呢？有的，这便是所谓别传。别传的名称，可能不是作者的自称而是后人认为有别于正史，因此称为“别传”。有些简单一些，也可称为传叙。这类作品写得都很生动，没有那些阿谀奉承之辞，而且是信笔直书，对于传主的错误和缺陷，都是全部奉陈。是不是可以从国外吸收传记文学的写作方法呢？当然可以，而且有此必要。但是不能没有一个抉择。罗马时代的勃路塔克是最好的了，但是他的时代和我们相去太远，而且他的那部大作，所着重的是相互比较而很少对于传主的刻画，因此我们只能看到一个大略而看不到入情入理的细致的分析。英国的《约翰逊博士传》是传记文学中的不朽名作，英国人把它推重到极高的地位。这部书的细致是到了一个登峰造极的地位，但是的确也难免有些琐碎。而且由于约翰逊并不处于当时的政治中心，其人也并不能代表英国的一般人物，所以这部作品不是我们必须模仿的范本。是不是我国已经翻译过来的《维多利亚女王传》可以作为范本呢？应当说是可以，由于作者着墨无多，处处显得“颊上三毫”的风神。可是中国文人相传的做法，正是走的一样的道路，所以无论近代人怎么推崇这部作品，总还不免令人有“穿新鞋走老路”的戒心。国内外的作品读过一些，也读过法国评论家莫洛亚的传记文学理论，是不是对于传记文学就算有些认识呢？不算，在自己没有动手创作之前，就不能算是认识。这时是1940年左右，中国正在艰苦抗战，我只身独处，住在四川乐山的郊区，每周得进城到学校上课，生活也很艰苦。家乡已经陷落了，妻室儿女，一家八口，正在死亡线上挣扎。我决心把研读的各种传记作为范本，自己也写出一本来。我写谁呢？我考虑了好久，最后决定写明代的张居正。第一，因为他能把一个充满内忧外患的国家拯救出来，为垂亡的明王朝延长了七十年的寿命。第二，因为他不顾个人的安危和世人的唾骂，终于完成历史赋予他的使命。他不是没有缺点的，但是无论他有多大的缺点，他是唯一能够拯救那个时代的人物。(有删改)【相关链接】①自传和传人，本是性质类似的著述，除了因为作者立场的不同，因而有必要的区别以外，原来没有很大的差异。但是在西洋文学里，常会发生分类的麻烦。我们则传叙二字连用指明同类的文学。同时因为古代的用法，传人曰传，自叙曰叙，这种分别的观念，是一种原有的观念，所以传叙文学，包括叙、传在内，丝毫不感觉牵强。(朱东润《关于传叙文学的几个名词》)②朱先生确是有儒家风度的学者，一身正气，因此他所选择的传主对象，差不多都是关心国计民生的有为之士。他强调关切现实，拯救危亡，尊崇气节与品格。这都是可以理解的。(傅璇琮《理性的思索和情感的倾注——读朱东润先生史传文学随想》)★作为带有学术性质的自传，本文有什么特点？请简要回答。答：________________________________________________解析本题考查分析文本的文体基本特征和语言特色。解答时，要在阅读的基础上，了解文章的文体特征、内容的侧重点、内容表达的特征。本文作为一篇带有学术性质的自传，突出特点之一就是偏重学术经历，介绍了自己的传记文学观及其形成过程。文章的开头与结尾，将自己的生平与学术结合起来，尤其是为张居正写传原因的解说，结合当时的社会背景和自己家庭的情况，更是呈现出学术背后的家国情怀。在行文方面，语言平易自然，穿插“怎么会在传记研究这个总题下面开韩柳文呢？”“我写谁呢？”等口语，语言平白如话，就像面对面闲谈一样。答案①偏重学术经历，主要写自己的传记文学观及其形成过程；②写生平与写学术二者交融，呈现学术背后的家国情怀；③行文平易自然，穿插使用口语，就像和老朋友闲谈一样。1.一般和具体结合我们在对文本的一般性特征进行分析的同时，也应该注意到富有个性的“具体”的特征。[思维建模]分析文体特征2要领2.注意效果解读

分析文体特征时，不能仅仅停留在辨别认知的层面上，而必须懂得去对它们做“效果”分析。对“效果”的分析不外乎从这样的两个方面去考虑：一是从表达者的表达这个方面去考虑，看他采用这样的方式会给他的表达带来怎样的好处；二是从阅读者这个方面考虑，看他这样做可以对读者的阅读产生什么样的积极的效果。分析传记的文体特征☞咀嚼经典高考题目提升审题答题技能高考曾经这样考品答案，悟技巧，不丢分1.(2014·辽宁卷)本文第一自然段有何作用？请简要分析。(6分)(《侯仁之：城市的知音》)①交代侯仁之选择历史专业的原因；②写出了侯仁之对国家民族命运的关注，使传主形象更加丰满；③体现了传记的真实性；④为下文介绍侯仁之的学术研究及成就做铺垫。(答出1点给1分，2点给3分，3点给5分，4点给6分)2.(2013·福建卷)文章已有“《梦里京华》”一例，为何还要例举“委曲求全”？请简要分析。(4分)(《那一种遥远的幽默》)①增强说服力，进一步突出王文显剧作别有一番幽默，肯定他喜剧创作的能力和影响。②引出下文对王文显任代理校长时行事风格的叙写，形成对比，以突出王文显治校的持重务实，一丝不苟。(每点2分，意思对即可。)3.(2012·新课标全国卷)12(1)选项E：本文撷取谢希德人生的若干片断，描写她热爱祖国、献身科学、关爱亲人的事迹，表现了一位杰出女性的伟大人格。(√)(《谢希德的诚与真》)本选项考查对文体特征的理解，涉及文章的选材、文本的主要内容与主题等内容。(正确选项，3分)因传记是记载人物生平或事迹的一类记叙文体，它的表达技巧比较接近于小说和散文，可以说文学类文本的表现手法都与传记相通。由于传记的文体特征，需要格外注意其他人物对传主的映衬、细节描写、引用和议论等方面。考点二分析表现手法3题型(一)叙述1.顺叙的作用(效果)：思路清晰，结构条理。2.倒叙的作用(效果)[知能构建](1)能增强文章的生动性，使文章产生悬念，更能引人入胜。(2)强调作用，这一段主要写了……放到开头强调了传主的……(与传主精神、品质等的关系)。(3)表达了作者对传主怎样的情感(与作者情感的关系)。(4)深化了主旨(与主旨的关系)。(5)使文章结构富于变化，避免了叙述的平淡和结构的单调。3.插叙的作用(效果)(1)内容上：①(如果是引述他人的话，或是传主自己的话、书信等)突出了传记的真实性，使文章内容更充实。②深化了文章主题。③使人物形象更加鲜明。④(如果是引述他人的话等就属于侧面描写)侧面烘托了传主的……⑤(如果插叙的语段拿传主和其他人对比)通过对比，衬托出了传主的……(2)结构上：①避免了结构的平铺直叙，使行文起伏多变，使结构更加紧凑集中。②对……做了必要的铺垫照应，补充说明。(二)描写(主要是细节描写)1.描写的三种作用(1)让传主形象更全面完整，更立体化。传主形象是由多个侧面组成的，只表现其伟大的一面，而不展现其普通的一面，人物就不能立体化。

(2)让人物真实可信。要把人物写好，就要写其普通的一面，因为读者是普通的公民，他愿意接受伟人身上普通的一面。这样的人物会让读者觉得真实亲切，易于接受。(3)符合读者心理需要。对于大人物诸如政治家、艺术家、影视明星等，读者已经从媒体中了解了一些他们在本行业内的成就、事迹。对于传记作品，读者更渴望了解一些花絮。因此，一些细节正能解决这一问题。2.两种答题方式(1)如果是写人物的细节，可以这样：①思维趋向：写人物的细节＝细节内容＋独特形象＋表现主题＋读者心理。②答题方式：通过描写……细节，……刻画出一个……形象，突出……(主题思想)，给读者……感受。(2)如果是场面细节，可以这样：①思维趋向：场面细节＝细节内容＋读者感受＋表现主题。②答题方式：通过对……的描写，传神地写出在场人……的心情，烘托了……的现场气氛，使读者仿佛置身于现场之中，产生身临其境之感。真实性和感染力都很强。真实地反映了……表达了……的情感倾向。(三)议论的作用1.内容上：对主题表达起画龙点睛的作用。评论性文字既是对

事实的阐释，也是作者自我态度的呈现。2.结构上：①用在开头，起统领全文、点明中心、引出下文的

作用，并能使文章的主题思想得到鲜明的表达；②用在文章

的结尾，一般是为了加深对所写人物的认识，深化文章的主

题思想，凸显所写人物的品格意义，起画龙点睛的作用；③用在文章的中间，起承上启下的作用，使事与事之间紧密

地连接起来，使文章结构显得严谨。1.从侧面表现传主通过写与传主相关的人、事、物，从侧面表现传主的道德性格、特点、品性等。可以使传记具有更为真实感人的力量，可以塑造丰满的传主形象，突出传主的精神面貌，起到增强作品历史深度和情感力度的作用，增强文章的真实性和可读性。2.内容和情节的需要不交代其他相关的人、事、物，内容情节就不完整，就无法更好地表现传主。只有把传主放到一定的环境中，他的行为、性格才显现其合理性。这样写可以更好地体现作者的写作意图，丰富文章内容，增强文章内涵，增强文章文化底蕴等。3.由点及面，深化主题作者要揭示某种社会道理或者一个大的群体，比如整个民族的某种品质，光凭传主一个人无法全面地展现，就必须拓展，传主再加上其他的人、事、物，点面结合，就可以更全面、更深刻地表现主题。4.增强表达效果增强文章的文学色彩；让人产生丰富的想象，发人深省，耐人寻味；等等。直接引用大量原始材料，可以更好地突出人物的特点，揭示人物的精神面貌，对人物作出客观公正的评价。在传记中，引用主要包括以下几个方面：引用内容引用效果直接引用可以增加作品真实性，更好地突出人物的特点，揭示人物的精神面貌，对人物做出客观公正的评价。引用诗词可以从侧面烘托和丰富传主的思想精神，使传记显现出一种古朴文雅的风格。引用故事可以增强文章的趣味性，使文章更具有可读性。引用传主在书信、日记中的表白以及传主的话可以印证作者的观点，也可以使传记具有更为真实感人的力量。引用他人的话使文章对人物的评述更加全面客观、真实可信，也能从侧面烘托传主的形象。阅读下面的文字，完成后面的题目。[即学即练]朱启钤：“被抹掉的奠基人”林天宏①2006年6月13日下午，一场大雨过后，正阳门箭楼被带着水雾的脚手架包裹得严严实实。北京旧城中轴线上的这座标志性建筑，正经历着新中国成立后规模最大的一次修缮。②由正阳门箭楼北望，长安街车水马龙，它与城楼左右两侧的南北长街、南北池街，一同构成了北京旧城东西、南北走向的交通要道。③我问同行的一个记者：“你知道改造北京旧城，使其具有现代城市雏形的第一人是谁？”“梁思成？”她答道。④这个答案是错误的，却并不让人意外。随着北京旧城改造不断进入媒体视野，梁思成等一批建筑学家已被大众熟知。但少有人知晓的是，从1915年起，北京已开始有计划地进行市政工程建设，正阳门箭楼、东西长安街、南北长街与南北池街，都是在时任内务部总长朱启钤的主持之下改造与打通的。⑤同样少有人知晓的是，1925年，25岁的美国宾夕法尼亚大学留学生梁思成，收到父亲梁启超从国内寄来北宋匠人李诫撰写的《营造法式》一书，兴趣大增，由此走上中国古代建筑研究之路。1930年，梁思成加入中国营造学社，在那里撰写了《中国建筑史》，成为建筑学一代宗师。而《营造法式》一书的发现者与中国营造学社的创始人，正是朱启钤。⑥“朱启钤是中国古建筑研究工作的开拓者与奠基人，没有他，就不可能在上个世纪30年代出现像梁思成这样的建筑学领军人物，我们读到《中国建筑史》的年份，还不知要推迟多少年。”中国文物研究所某研究人员曾这样评价。但是，“由于历史原因，他被研究者们有意无意地抹掉了”。⑦朱启钤于1930年创办的中国营造学社，将他的筹划与组织才能发挥得“淋漓尽致”。他为学社请来当时最为优秀的学术精英：东北大学建筑系主任梁思成，中央大学建筑系教授刘敦桢，著名建筑师杨廷宝、赵深，史学家陈垣，地质学家李四光，考古学家李济……他还以其社会人脉，动员许多财界和政界人士加入学社，直接从经费上支持营造学社的研究工作。曾有建筑史家这样评价朱启钤：“人力、物力、财力，这些都是研究工作所必不可少的条件，能把这方方面面的人事统筹起来，是需要非凡之才能的。朱启钤以一己之力，做了今天需要整个研究所行政部门做的事。”⑧有数据显示，截至1937年，营造学社野外实地测绘重要古建筑达206组，因此探索出一整套研究中国古建筑的科学方法，为撰写中国建筑史构建了扎实的科学体系。⑨假若没有朱启钤，中国的古建筑研究，又会是怎样的图景？如今，斯人已逝，营造学社停办也已整整60周年。⑩6月13日的那场大雨，将故宫端门外西朝房冲洗得干干净净。游人如织，屋宇间却依旧透着落寞，此处正是营造学社旧址。而位于东城区赵堂子胡同3号的朱启钤故居，住着数十户人家，杂乱之中，依稀可辨当年气魄。(摘自2006年6月21日《中国青年报》，有删改)【注】朱启钤(1872—1962)，曾任全国政协委员、中央文史馆馆员。★2.文章多处提到梁思成，这对写朱启钤有什么作用？请选一例作简要分析。答：______________________________________________解析结合文章第③⑤⑥段进行分析，写梁思成主要是从侧面表现朱启钤，让读者对传主有一个全面的、立体的了解。答案文章通过对梁思成有关事迹的叙述，或直接或间接地写出了朱启钤对我国古建筑研究的重要贡献。所选事例及分析：第③段，文章写记者认为改造北京旧城第一人是梁思成，间接说明朱启钤不为人所熟知，点明题意，引出下文。第⑤段，梁思成因《营造法式》一书而走上中国古代建筑研究之路，加入中国营造学社，在中国建筑学界有很高的地位；而《营造法式》一书的发现者与中国营造学社的创始人就是朱启钤，这间接反映出朱启钤鲜为人知的贡献，照应题目。第⑥段，点明如果没有朱启钤，就不可能在上个世纪30年代出现像梁思成这样的建筑学领军人物，直接突出朱启钤的贡献。★3.作者为什么两次提到6月13日那场大雨？请谈谈你的看法。答：________________________________________________解析文章两次提到大雨分别在第①段和最后一段。应注意从内容、结构和表现人物主题等角度进行分析。开篇写雨是为了引出人物，结尾写雨是为了营造落寞氛围，首尾照应，使文章浑然一体，有力地表现了传主。答案①文章开头写雨中正阳门箭楼的修缮，引出朱启钤1915年就开始有计划地进行北京市政工程建设(或：现代北京旧城仍保留了朱启钤当年规划的格局)。②结尾的雨引出营造学社旧址的落寞和朱启钤故居成为大杂院的情况，照应文题，引发读者的联想和感慨。③首尾呼应，结构完整。开头写正阳门箭楼的修缮，结尾写营造学社的旧址故宫端门外西朝房的落寞、朱启钤故居的杂乱，两者通过“雨”联系在一起，抚今追昔，深化了“不要忘记这位奠基人”的主题。[思维建模]分析传记表现手法及作用4角度1.传主角度：使人物形象更丰满，突出传主的精神面貌，增强作品的历史深度和情感力度。2.文本角度：丰富文章内容，增强文章的真实性、可读性、典雅性、文化底蕴。3.结构角度：照应标题，设置悬念，埋下伏笔，对比映衬，总结上文，深化主旨，彰显品格。4.读者角度：有助于读者全面深刻地了解传主的精神和影响，提升传记的阅读价值。答题模板：特点＋作用①＋作用②＋作用③分析传记的表现手法☞咀嚼经典高考题目提升审题答题技能高考曾经这样考品答案，悟技巧，不丢分1.(2013·福建卷)13题D项：文章最后一段描写了王文显旧居周边的环境与情景，营造了肃杀悲凉的氛围，表达了作者对王文显的深切怀念与沉痛哀悼。(×)(《那一种遥远的幽默》)本选项考查传记中的描写手法及其作用。文中的描写意在表现王文显当年的住处如今已发生巨大变化，并非“肃杀悲凉”，表达的情感是“深切怀念”而非“沉痛哀悼”。(错误选项，2分)2.(2011·广东卷)请分别指出文中③④段画线部分所用的修辞手法，并具体说明这些修辞手法在文中的表达效果。(1)他走路比汽车或者比飞机还快。(2分)(2)对于他，辩论简直是练武术，手、腿、头、眼、身一齐参加。(2分)(《梁宗岱先生》)(1)夸张手法。(1分)突出了梁宗岱善于跑路，有强健的体格。(1分)(2)比喻。(1分)形象生动地写出了梁宗岱擅长且喜欢辩论，辩论的技巧出众，辩论时激情洋溢的性格特点。(1分)3.(2011·湖北卷)本文细节描写十分精彩，请举两例加以评析。(6分)(《才子赵树理》)①他在一篇稿子的页边批了一行字：“排版，校对同志请注意，文内所有‘你’字，一律不准改为‘妳’，否则要负法律责任。”赵树理在一个寻常字眼的使用上，不盲从，并郑重其事地在文稿中批字强调，凸显赵树理较真、坚持己见的性格。②老赵划拳与众不同，两只手出拳，左右开弓，一会儿用左手，一会儿用右手。赵树理不循常规，以出其不意的方式划拳，别具一格，意趣横生。这个细节描写体现赵树理幽默风趣的真性情，以及他和老舍之间的深厚感情。(每点3分)一、品悟经典课文：《贝多芬：握住命运的咽喉》以本为本，知能迁移——从教材中寻求解题突破[经典聚焦]手法运用作用及效果精雕细刻肖像烘托传主个性，为写命运做铺垫。大量的内心独白细腻地展示传主内心情感，直接体现人物精神，使文章具有真实感。引用传主书信直接展示传主精神，增强感染力。他人的话从侧面突出传主性格，使作者的评述更加客观全面、真实可信。对比以传主一生的种种不幸突出其性格的坚忍执着。以与歌德交往相处不和谐突出传主倔强的个性。叙述中插入议论抒情表明作者的观点态度，深化作品的主题，使作品更加真实深刻、更具表现力。细节描写：陌生的手替他阖上眼睛暗示不认识他的人也无比崇敬，表现贝多芬的伟大。二、重温经典手法1.本文是一篇由传主本人口述的自传，文章的语言有什么特点？请举例说明。《毛泽东：忆往昔，峥嵘岁月稠》答：_______________________________________________【提示】本文语言朴实，用词巧妙，富有特色。作为党的领袖和政治家，毛泽东在叙述经历的过程中，把革命斗争中一些常用的政治术语融入家庭琐事的描述当中，使文章语言形象、生动而幽默。如：①“我的不满增加起来了，辩证的斗争在我们的家庭中不断地发展着。”反映了毛泽东的叛逆精神，而且体现了他反抗意识的不断提高。②“在这个情形之下，双方互相提出要求，以期停止‘内战’……”“内战”通常指国内各军阀之间的战争。这件事体现了毛泽东在反抗父亲时已经开始采取一定的策略，与父亲交换条件，来达到自己的目的，从而获取胜利。这种策略性的反抗也反映在毛泽东后来的革命斗争中。2.本文第一人称的叙述方式有什么好处？《毛泽东：忆往昔，峥嵘岁月稠》答：______________________________________________【提示】事件更真实可信；自传贴近人物心灵，字里行间流露着自然、亲切与真实，传主在回忆中叙述饱含情感，易打动人，拉近了读者与文章的距离；语言个性色彩更浓厚，所叙事情多含自谦意味。3.本文的细节描写很多，试找出两三例与传主逃学有关的细节描写，并说说它们的作用。《沈从文：逆境也是生活的恩赐》答：______________________________________________【提示】(1)逃学的细节：①关于小孩子打架的细节；②关于爬山、翻筋斗的细节；③关于划船