智联网汽车技术 课件 3.3车载视觉技术

车载视觉技术项目一智能网联汽车概述

任务3智能传感器技术主讲人：曾鑫智能网联汽车技术课程导入车载视觉技术学习目标能够说出各种车载视觉技术及其工作原理。01激活旧知人眼的感光细胞及其功能视锥细胞视杆细胞感光颜色和细节感光强度激活旧知人眼的感光细胞及其功能探索新知车载视觉技术

车载视觉技术基于图像传感器获取车辆周边环境的二维或三维图像信息，通过图像分析识别技术对行驶环境进行感知。探索新知车载视觉技术人类视觉技术人类视觉系统（Humanvisualsystem）拥有视锥细胞和视杆细胞。探索新知车载视觉技术车载视觉技术的分类Stereo立体感知技术CCD电荷耦合器件技术CMOS互补金属氧化物半导体技术IR红外线感光技术1432相机感光技术视觉增强应用技术车辆行人检测应用技术疲劳监测应用技术132所起作用单目视觉技术双目视觉技术12镜头数量探索新知车载视觉技术车载视觉技术的分类图中车载摄像机就属于采用CCD电荷耦合器件技术、IR红外线感光技术、Stereo立体感知技术和双目视觉技术的深度相机。探索新知车载视觉技术小贴士2020年12月6日，嫦娥五号在太空上演“月轨相拥”对接，完成在轨样品转移。这是中国首次月球轨道交会对接，抱爪式对接等相关设计理念为世界首创。而中国航天科技集团有限公司八院研制的红外及可见光双谱段监视相机，定格了发生在38万公里之外高速运行的两器相拥过程中的瞬间。太空拍照“神器”出马定格嫦娥五号探索新知车载视觉技术CCD电荷耦合器件技术（Charge-CoupledDevice）CCD是指电荷耦合器件，是一种光敏半导体器件，其上的感光单元将接收到的光线转换为电荷量，而且电荷量大小与入射光的强度成正比。探索新知车载视觉技术CCD电荷耦合器件技术（Charge-CoupledDevice）1特点CCD用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号体积小、重量轻、噪声低、功耗小、可靠性高；A系统寿命长、抗冲击与震动、性能稳定；B灵敏度高、感受波谱范围宽、动态范围大；C自扫描、图像畸变小、无残像、响应速度快。D可做成集成度非常高的组合件，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。探索新知车载视觉技术小贴士

中国首幅月图由嫦娥一号卫星搭载的CCD立体相机采用线阵推扫的方式获取。在国内外首次提出采用一个大视场光学系统加一片大面阵CCD芯片，用一台相机取代三台相机的功能，实现了拍摄物的三维立体成像。中国首幅月图探索新知车载视觉技术CCD电荷耦合器件技术（Charge-CoupledDevice）2器件组成在感光元件层的半导体硅片上制作成千上万个光敏元，一个光敏元称为一个像素，在半导体硅平面上光敏元按线阵或面阵有规则的排列。探索新知车载视觉技术CCD电荷耦合器件技术（Charge-CoupledDevice）3工作过程CCD使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号。探索新知车载视觉技术CCD电荷耦合器件技术（Charge-CoupledDevice）3工作过程CCD的基本单元是MOS电容器，用于存贮电荷。在每个MOS电容内的工作过程可分为四步，即信号电荷的产生（光电转换）、信号电荷的存贮、信号电荷的传输、信号电荷的检测。探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术N（-）和P（+）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被芯片记录和解读成影像。探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术1特点较高灵敏度、较短曝光时间和日渐缩小的像素尺寸；A拥有较大的动态范围；B自适应动态范围大、功耗低。C探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术2分类

根据光敏像元结构不同，可分为光栅型和光电二极管型，而根据敏感单元内是否具有放大功能，可分为无源像素图像传感器（PPS）和有源像素图像传感器（APS）。探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术3器件组成

CMOS的主要组成部分有像敏单元阵列和输出及信号处理电路。像敏单元阵列由光电二极管阵列构成，按X和Y方向排列成方阵，每一个像敏单元都有X、Y方向上的地址。探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术4表征参数感光度01分辨率02动态范围04暗电流03探索新知车载视觉技术CMOS互补金属氧化物半导体技术5CMOS的应用车载领域：包括后视摄像、全方位视图系统、摄像机监控系统等。手机领域：例如智能手机上的主摄像头和前置摄像头等。安防领域：例如闭路电视监控系统。医疗影像：例如X-ray、内窥镜、分子成像、光学相干断层扫描以及超声成像。探索新知车载视觉技术IR红外线感光技术

红外线感光技术就用通过检测物体热辐射的红外线的特定波段信号，并将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形。探索新知车载视觉技术IR红外线感光技术1分类红外线感光技术被动式主动式探索新知车载视觉技术IR红外线感光技术2红外热成像系统红外线成像系统红外探测器光学系统信号处理器显示器控制电路探索新知车载视觉技术IR红外线感光技术2红外热成像系统探索新知车载视觉技术小贴士

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