智聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù) 課件 3.3車載視覺技術(shù)

車載視覺技術(shù)項(xiàng)目一智能網(wǎng)聯(lián)汽車概述

任務(wù)3智能傳感器技術(shù)主講人：曾鑫智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)課程導(dǎo)入車載視覺技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠說出各種車載視覺技術(shù)及其工作原理。01激活舊知人眼的感光細(xì)胞及其功能視錐細(xì)胞視桿細(xì)胞感光顏色和細(xì)節(jié)感光強(qiáng)度激活舊知人眼的感光細(xì)胞及其功能探索新知車載視覺技術(shù)

車載視覺技術(shù)基于圖像傳感器獲取車輛周邊環(huán)境的二維或三維圖像信息，通過圖像分析識(shí)別技術(shù)對(duì)行駛環(huán)境進(jìn)行感知。探索新知車載視覺技術(shù)人類視覺技術(shù)人類視覺系統(tǒng)（Humanvisualsystem）擁有視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞。探索新知車載視覺技術(shù)車載視覺技術(shù)的分類Stereo立體感知技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)IR紅外線感光技術(shù)1432相機(jī)感光技術(shù)視覺增強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)車輛行人檢測應(yīng)用技術(shù)疲勞監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)132所起作用單目視覺技術(shù)雙目視覺技術(shù)12鏡頭數(shù)量探索新知車載視覺技術(shù)車載視覺技術(shù)的分類圖中車載攝像機(jī)就屬于采用CCD電荷耦合器件技術(shù)、IR紅外線感光技術(shù)、Stereo立體感知技術(shù)和雙目視覺技術(shù)的深度相機(jī)。探索新知車載視覺技術(shù)小貼士2020年12月6日，嫦娥五號(hào)在太空上演“月軌相擁”對(duì)接，完成在軌樣品轉(zhuǎn)移。這是中國首次月球軌道交會(huì)對(duì)接，抱爪式對(duì)接等相關(guān)設(shè)計(jì)理念為世界首創(chuàng)。而中國航天科技集團(tuán)有限公司八院研制的紅外及可見光雙譜段監(jiān)視相機(jī)，定格了發(fā)生在38萬公里之外高速運(yùn)行的兩器相擁過程中的瞬間。太空拍照“神器”出馬定格嫦娥五號(hào)探索新知車載視覺技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)（Charge-CoupledDevice）CCD是指電荷耦合器件，是一種光敏半導(dǎo)體器件，其上的感光單元將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電荷量，而且電荷量大小與入射光的強(qiáng)度成正比。探索新知車載視覺技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)（Charge-CoupledDevice）1特點(diǎn)CCD用電荷量表示信號(hào)大小，用耦合方式傳輸信號(hào)體積小、重量輕、噪聲低、功耗小、可靠性高；A系統(tǒng)壽命長、抗沖擊與震動(dòng)、性能穩(wěn)定；B靈敏度高、感受波譜范圍寬、動(dòng)態(tài)范圍大；C自掃描、圖像畸變小、無殘像、響應(yīng)速度快。D可做成集成度非常高的組合件，像素集成度高，尺寸精確，商品化生產(chǎn)成本低。探索新知車載視覺技術(shù)小貼士

中國首幅月圖由嫦娥一號(hào)衛(wèi)星搭載的CCD立體相機(jī)采用線陣推掃的方式獲取。在國內(nèi)外首次提出采用一個(gè)大視場光學(xué)系統(tǒng)加一片大面陣CCD芯片，用一臺(tái)相機(jī)取代三臺(tái)相機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)了拍攝物的三維立體成像。中國首幅月圖探索新知車載視覺技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)（Charge-CoupledDevice）2器件組成在感光元件層的半導(dǎo)體硅片上制作成千上萬個(gè)光敏元，一個(gè)光敏元稱為一個(gè)像素，在半導(dǎo)體硅平面上光敏元按線陣或面陣有規(guī)則的排列。探索新知車載視覺技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)（Charge-CoupledDevice）3工作過程CCD使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。探索新知車載視覺技術(shù)CCD電荷耦合器件技術(shù)（Charge-CoupledDevice）3工作過程CCD的基本單元是MOS電容器，用于存貯電荷。在每個(gè)MOS電容內(nèi)的工作過程可分為四步，即信號(hào)電荷的產(chǎn)生（光電轉(zhuǎn)換）、信號(hào)電荷的存貯、信號(hào)電荷的傳輸、信號(hào)電荷的檢測。探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)N（-）和P（+）級(jí)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被芯片記錄和解讀成影像。探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)1特點(diǎn)較高靈敏度、較短曝光時(shí)間和日漸縮小的像素尺寸；A擁有較大的動(dòng)態(tài)范圍；B自適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍大、功耗低。C探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)2分類

根據(jù)光敏像元結(jié)構(gòu)不同，可分為光柵型和光電二極管型，而根據(jù)敏感單元內(nèi)是否具有放大功能，可分為無源像素圖像傳感器（PPS）和有源像素圖像傳感器（APS）。探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)3器件組成

CMOS的主要組成部分有像敏單元陣列和輸出及信號(hào)處理電路。像敏單元陣列由光電二極管陣列構(gòu)成，按X和Y方向排列成方陣，每一個(gè)像敏單元都有X、Y方向上的地址。探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)4表征參數(shù)感光度01分辨率02動(dòng)態(tài)范圍04暗電流03探索新知車載視覺技術(shù)CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)5CMOS的應(yīng)用車載領(lǐng)域：包括后視攝像、全方位視圖系統(tǒng)、攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。手機(jī)領(lǐng)域：例如智能手機(jī)上的主攝像頭和前置攝像頭等。安防領(lǐng)域：例如閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。醫(yī)療影像：例如X-ray、內(nèi)窺鏡、分子成像、光學(xué)相干斷層掃描以及超聲成像。探索新知車載視覺技術(shù)IR紅外線感光技術(shù)

紅外線感光技術(shù)就用通過檢測物體熱輻射的紅外線的特定波段信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形。探索新知車載視覺技術(shù)IR紅外線感光技術(shù)1分類紅外線感光技術(shù)被動(dòng)式主動(dòng)式探索新知車載視覺技術(shù)IR紅外線感光技術(shù)2紅外熱成像系統(tǒng)紅外線成像系統(tǒng)紅外探測器光學(xué)系統(tǒng)信號(hào)處理器顯示器控制電路探索新知車載視覺技術(shù)IR紅外線感光技術(shù)2紅外熱成像系統(tǒng)探索新知車載視覺技術(shù)小貼士

武漢高德紅外公司在紅外探測器芯片方面打破西方封鎖，真正破解紅外芯片“卡脖子”問題，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)完全自主可控，始終堅(jiān)持走“科技