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视觉传感器的认知

01视觉传感器的结构02视觉传感器的工作原理03视觉传感器的分类04视觉传感器的应用CONTENTS视觉传感器的认知

一、视觉传感器的结构1.视觉传感器的概念视觉传感器又称为成像装置或摄像装置，是智能车辆路径识别模块中摄像头的重要组成部分，可以检测可见光、紫外线、X射线、近红外光等，实现视觉功能的信息采集、转换和扩展，提供可视化、真实、多级、多内容的视觉图像信息，用于实现以上信息处理的图像传感器控制芯片。如图所示。图图像传感器控制芯片

一、视觉传感器的结构2.视觉传感器的基本构成广义的视觉传感器：主要由光源、镜头、图像传感器、模数转换器、图像处理器、图像存储器等组成；狭义的视觉传感器：是指图像传感器

一、视觉传感器的结构图狭义的视觉摄像头作用是将镜头所成的图像转变为数字和模拟信号输出，是视觉检测的核心部件，分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器两种，如下图所示。

一、视觉传感器的结构2.视觉传感器的基本构成基本构成智能网联汽车上的视觉传感器指的主要是车载视觉传感器，是ADAS系统的主要视觉传感器，借由镜头采集图像后，由视觉传感器内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转化为电脑能处理的数字信号，从而实现感知车辆周边的路况情况。

二、视觉传感器的工作原理1.单目摄像头工作原理单目摄像头工作原理是先识别后测距，首先通过图像匹配对图像进行识别，然后根据图像的大小和高度进一步估计障碍物和车辆移动时间。不同类型的视觉传感器工作原理有所不同。

二、视觉传感器的工作原理图识别车尾部（图片）及行人数据

二、视觉传感器的工作原理单目摄像头是自动驾驶车辆系统中最重要的传感器之一，通过车道线检测和车辆检测，可以实现车道保持和自适应巡航功能。优点：具有成本低、帧速率高、信息丰富、检测距离远缺点：易受光照、气候等环境影响，缺乏目标距离等深度信息，对目标速度的测量也有一定影响。

二、视觉传感器的工作原理2.双目摄像头工作原理双目摄像头的工作原理是先对物体与本车距离进行测量，然后再对物体进行识别，在距离测量阶段，先利用视差直接测量物体与汽车之间的距离，原理与人眼相似。当两只眼睛注视同一物体时，会有视差，分别闭上左右眼看物体时，会发现感觉位移，这种位移大小可以用来测量目标物体的距离。在目标识别阶段，双目摄像头仍然使用与单目摄像头相同的符号特征提取和机器学习算法来进一步识别目标。

二、视觉传感器的工作原理与单目摄像头相比：优点：双目摄像头更适用于获取单目摄像头无法准确识别的信息。缺点：由于目标距离越远、视差越小，双目摄像头在20m内测距精度较高，随着距离增加，精度会下降。

二、视觉传感器的工作原理3.红外摄像头工作原理由于夜间可见光成像的信噪比较低，从而导致基于可见光的视觉摄像头夜间成像度增大，而远红外系统在这个时候就能发挥自身独特的优势。自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都会向外辐射红外线。红外线的物理本质是热辐射，也是一种电磁波。红外线是从物质内部发射出来的，产生红外根源是物质内部分子热运动。因此在光照条件不足条件下红外摄像头是一种有效补充。

三、视觉传感器的分类智能网联汽车上视觉传感器按视野覆盖位置可分为：视觉传感器前视视觉传感器环视（侧视+后视）视觉传感器内视视觉传感器最为关键

三、视觉传感器的分类智能网联汽车上视觉传感器根据汽车视觉摄像头模块不同可分为：视觉传感器单目摄像头型双目摄像头型多目摄像头型红外摄像头型

三、视觉传感器的分类不同类型视觉传感器对比见下表分类优点缺点主要应用厂商单目摄像头成本和量产难度相对较低图像识别算法研发壁垒、数据库建立成本较高；定焦镜头难以同时观察不同距离的图像。Mobileye双目摄像头测距精确使用多个摄像头，成本较高；计算量巨大，对计算芯片要求高，目前大多使用FPGA；对摄像头之间的误差精度要求高，量产、安装较困难。博世、大陆、LG、电装、日立多目摄像头全覆盖视角蔚来、Mobileye红外摄像头解决夜视问题使用寿命相对较短奥托立夫、德尔福、博世表不同类型视觉传感器对比

四、视觉摄像头的应用智能驾驶汽车的视觉传感器可实现的功能：车道偏离警告前方碰撞预警行人碰撞预警交通标志识别盲点监控驾驶人注意力监控全景停车停车辅助车道保持辅助

四、视觉摄像头的应用1.车道偏离警告系统车道偏离警告系统是一种通过及时的警告来辅助驾驶人，以减少因为车道偏离引起的交通事故的系统，主要通过摄像头作为环境感知传感器。图各种环境下的车道线检测结果

四、视觉摄像头的应用当车道偏离系统打开时，摄像头将持续检测环境，在各种气候、光照条件下并通过图像处理识别车道线（如上图所示），感知道路几何形状并获得当前车道中的车辆位置参数，结合车辆状态传感器获得车速、转向灯状态、方向盘转