智能网联汽车感知系统装调与故障诊断-教案 项目二任务1：认识视觉传感器（教师手册）

任务2.1认识视觉传感器-教师手册智能网联汽车传感器应用技术EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一体化教学设计授课教师：授课班级：学时数：授课日期：一体化教学场所：教学目标能力目标知识目标素质目标1.能掌握视觉传感器的组成；2.能掌握视觉传感器的类型。1.通过课程讲解了解视觉传感器的概念；2.通过课程讲解了解视觉传感器的工作流程；3.通过课程讲解了解视觉传感器的应用；4.通过课程讲解了解视觉传感器的优缺点；1.专心听课认真记录笔记；2.积极参与讨论；3.个人积极回答问题；4.养成良好的课后复习习惯；5.课后翻阅相关资料加深对课程的了解。教学重点1.视觉传感器的组成；2.视觉传感器的类型；3.视觉传感器的工作流程；4.视觉传感器的应用；5.视觉传感器的优缺点。教学准备1.认识视觉传感器课件；2.认识视觉传感器学生手册；3.认识视觉传感器学生工作页。教学活动1.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解视觉传感器的概念；2.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解视觉传感器的组成；3.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们知道视觉传感器的工作流程；4.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们知道视觉传感器的类型；5.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解视觉传感器的应用；6.通过多媒体课件中图片和课程讲解让学生们了解视觉传感器的优缺点；7.通过完成工作页方式，让学生们加深对视觉传感器的了解。课后作业教学体会一体化教学实施教学流程教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配（min）教学引入提问：大家都知道有哪些领域会应用视觉传感器吗？课前提问多媒体课件分组讨论2教学告知1.了解视觉传感器的概念；2.了解视觉传感器的组成；3.了解视觉传感器的类型；4.了解视觉传感器的工作流程；5.了解视觉传感器的应用；6.了解视觉传感器的优缺点。讲授多媒体课件示范教学课前预习3教学准备认识视觉传感器课件。讲授多媒体课件讲解课前预习5教学实施1.了解视觉传感器的概念；2.了解视觉传感器的组成；3.了解视觉传感器的类型；4.了解视觉传感器的工作流程；5.了解视觉传感器的应用；6.了解视觉传感器的优缺点。讲授多媒体课件讲解课前预习分组讨论75教学总结视觉传感器的概念、组成、类型工作流程、优缺点及应用。提问启发引导多媒体课件讲解回答问题2.完成个别理论工作页。5任务考核及答案3.1判断题3.1.1视觉传感器在智能网联汽车上的应用是以摄像头的形式出现。（√）3.1.2不同颜色的光经过单一凸透镜的屈光度（折射率）是相同的。（×）3.1.3根据视角大小和焦距可将镜头分为标准、广角、鱼眼和远摄镜头。（√）3.1.4鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头。（√）3.1.5视觉传感器捕捉目标物体图像的能力只取决于镜头。（×）3.1.6模数转换器（ADC）的主要功能是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。（√）3.1.7物体距离越远，视差越大。（×）3.1.8根据安装位置，侧视摄像头可分为侧前视和侧后视。（√）3.1.9图像传感器技术分为电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）两种。（√）3.1.10CMOS传感器的成本比CDD传感器更高。（×）3.2不定项选择题3.2.1下列（ACD）属于视觉传感器的组成部分。A.镜头B.PCB板C.图像传感器D.图像处理器3.2.2摄像镜头通常由（A）组透镜组成。A.1B.2C.5D.63.2.3车载摄像头选用的镜头主要有（BC）。A.标准镜头B.广角镜头C.鱼眼镜头D.远摄镜头3.2.4视觉传感器最核心的器件是（B）。A.镜头B.图像传感器C.模数转换器D.图像处理器3.2.5模数转换器的工作过程包括（ABCD）。A.取样B.保持C.量化D.编码3.2.6利用物体本身各部位的温差及物体与背景间的温差来成像的摄像头是（D）。A.三目摄像头B.环视摄像头C.近红外夜视D.远红外热成像3.2.7前视摄像头的安装位置有（AB）。A.前挡风玻璃B.内后视镜处C.后挡风玻璃D.仪表显示屏处3.2.8（C）摄像头可以实现泊车辅助功能。A.前视B.侧视C.后视D.环视3.2.9双目摄像头测距过程中最关键的一步是（C）。A.相机标定B.双目校正C.双目匹配D.计算深度信息3.2.10用于实现交通标志识别功能的摄像头有（AB）。A.前视摄像头B.侧视摄像头C.后视摄像头D.环视摄像头3.3问答题3.3.1简述图像处理器的工作流程。答：（1）图像预处理：高斯滤波、图像去噪、图像增强等（2）图像分割、图像泛化（3）图像连通、区域标记（4）特征提取、匹配（5）结果输出3.3.2简述视觉传感器的工作流程。答：被拍摄的目标物体通过镜头产生的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转化为电信号，经过模数转换器转换后变为数字图像信号，再传输到图像处理器中加工处理再通过图像储存器进行压缩得到目标物体图像3.3.3简述三目摄像头的优缺点。答：（1）优点：三目摄像头每个相机的视野不同，每个摄像头都能发挥其最大优势。在定位测距方面感知范围更大，也更为准确。（2）缺点：需要同时标定三个摄像机，工作量更大；软件部分需要关联三个摄像机的数据，对算法要求很高。3.3.4简述视觉传感器的优点。答：（1）信息量极为丰富。获取物体颜色，距离、纹理、深度、形状等；（2）获取范围广。实现道路检测、车辆检测、行人检测、交通标志检测等；（3）制作工艺简单。相比于雷达，摄像头的本体结构和测试的复杂度都比较小，设计开发周期和成本都相对较低；（4）应用广泛。在智能网联汽车中可以分为前视、后视、侧视、内视和环视。各自实现功能。3.3.5简述视觉传感器的缺点。答：（1）受天气、光照变化影响大，极端恶劣天气下摄像头的检测功能会失效；（2）相比于激光雷达和毫米波雷达，摄