智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷-教案 項(xiàng)目二任務(wù)2：選用視覺傳感器（教師手冊）

任務(wù)2.2選用視覺傳感器-教師手冊智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一體化教學(xué)設(shè)計授課教師：授課班級：學(xué)時數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能掌握視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)。1.通過課程講解了解車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；2.通過課程講解了解圖像傳感器的性能要求；3.通過課程講解了解車載攝像頭車規(guī)級性能要求。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)；2.車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；3.圖像傳感器的性能要求；4.車載攝像頭車規(guī)級性能要求。教學(xué)準(zhǔn)備1.選用視覺傳感器課件；2.選用視覺傳感器學(xué)生手冊；3.選用視覺傳感器學(xué)生工作頁。教學(xué)活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解圖像傳感器的性能要求；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解車載攝像頭車規(guī)級性能要求；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對視覺傳感器選用標(biāo)準(zhǔn)和性能要求的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動時間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道有哪些因素會影響視覺傳感器的性能嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)；2.了解車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；3.了解圖像傳感器的性能要求；4.了解車載攝像頭車規(guī)級性能要求。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備選用視覺傳感器課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解視覺傳感器的技術(shù)參數(shù)；2.了解車載攝像頭的選用標(biāo)準(zhǔn)；3.了解圖像傳感器的性能要求；4.了解車載攝像頭車規(guī)級性能要求。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)視覺傳感器的選用標(biāo)準(zhǔn)及性能要求。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個別理論工作頁。5任務(wù)考核及答案3.1判斷題3.1.1有效焦距的大小決定視場角的大小。（√）3.1.2有效焦距是指鏡頭最后一枚鏡片（尾鏡片）到焦平面的距離。（×）3.1.3拍攝距離越遠(yuǎn)，景深越大。（√）3.1.4畸變會影響像的清晰度。（×）3.1.5帶有具備校正能力芯片的鏡頭，它的光學(xué)畸變等于TV畸變。（×）3.1.6相對照度不僅和光學(xué)系統(tǒng)本身有關(guān),也與所使用的感光片有關(guān)。（√）3.1.7F值越大，光通量越大。（×）3.1.8芯片尺寸是指感光區(qū)域?qū)蔷€距離。（√）3.1.9攝像頭的信噪比越高，干擾噪點(diǎn)對畫面的影響就越大。（×）3.1.10車載攝像頭一般選用CMOS圖像傳感器。（√）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1（C）是光學(xué)系統(tǒng)成像亮度指標(biāo)。A.有效焦距B.視場角C.相對孔徑D.相對照度3.2.2對于一般的成像光學(xué)系統(tǒng)來說，相對孔徑在（A）范圍內(nèi)屬于合適范圍。A.F2.0-3.2B.F3.0-3.2C.F2.4-3.7D.F3.0-3.83.2.3在使用（BCD）的廣角端時，最容易出現(xiàn)桶形失真現(xiàn)象。A.標(biāo)準(zhǔn)鏡頭B.廣角鏡頭C.魚眼鏡頭D.變焦鏡頭3.2.4（C）用來衡量鏡頭的通光量。A.相對照度B.相對孔徑C.光闌系數(shù)D.光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)3.2.5（C）是決定攝像頭圖像清晰度的一個關(guān)鍵因素。A.光闌系數(shù)B.信噪比C.像素D.感光度3.2.6（B）的數(shù)值越高，傳感器記錄的光信息就越多。A.信噪比B.感光度C.靈敏度D.焦距3.2.7芯片尺寸的大小由（CD）大小決定。A.焦距B.單像素尺寸C.像素D.分辨率3.2.8信噪比分為亮度信噪比和色度信噪比（BC）攝像頭可以實(shí)現(xiàn)泊車輔助功能。A.音度信噪比B.亮度信噪比C.色度信噪比D.電壓信噪比3.2.9玻塑混合鏡片制作成鏡頭應(yīng)用的領(lǐng)域有（BCD）。A.掃面儀B.車載鏡頭C.安防D.高端手機(jī)3.2.10車載攝像頭有效運(yùn)行的動態(tài)范圍應(yīng)該達(dá)到（D）。A.75dBB.85dBC.104dBD.140dB3.3問答題3.3.1車載攝像頭大多數(shù)采用哪種材質(zhì)的鏡頭？為什么？答：車載鏡頭大多采用玻璃鏡片。塑料鏡頭成本低和工藝難度都較低，適合大批量生產(chǎn)。但受限于本身材質(zhì)，塑料鏡片在透光率、折射率、色散等性能比玻璃鏡片差，無法滿足車規(guī)級要求。而玻璃鏡片性能更，可以滿足車規(guī)級要求。3.3.2車載攝像頭一般選用哪種圖像傳感器？為什么？答：CMOS圖像傳感器；一般市場上的圖像傳感器分為：CCD（電荷耦合）和CMOS（金屬氧化物）兩種。前一種的優(yōu)點(diǎn)是成像層次好，清晰度及色彩還原系數(shù)高，但其存在價格昂貴，功耗和芯片片體積大等缺點(diǎn)。隨著CMOS技術(shù)的迅猛發(fā)展，CMOS成像的效果越來越好，具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。而車載攝像頭的功能訴求為收集數(shù)據(jù)，對圖像的要求并非很高。因此車載攝像頭一般選用CMOS圖像傳感器。3.3.3在哪些情況下對圖像傳感器的高動態(tài)范圍的要求較高？答：（1）車輛從黑暗的隧道中出來進(jìn)入陽光下；（2）夜間在低光照條件下靠近車輛的行人；（3）朝著陽光行駛時；（4）在夜間行駛時，迎面而來的車輛發(fā)出的光線使圖像傳感器失效。3.3.4為什么用于識別交通信號燈、公交站牌燈的車載攝像頭中的圖像傳感器需要具備LED閃頻抑制技術(shù)？答：LED燈在閃爍時，人的肉眼無法識別，但快門時間更短的圖像傳感器可以，因此一旦攝像頭曝光時間過短，就會出現(xiàn)曝光時間與LED開啟時間錯位的情況，導(dǎo)致信息缺失或錯誤。3.3.5簡述車載攝像頭車規(guī)級性能要求。答：（1）耐高溫：需在-40℃~85℃范圍內(nèi)都能正常工作，且能適應(yīng)溫度的劇烈變化。（2）抗震：車輛在不太平坦的路面行駛會產(chǎn)生較強(qiáng)的震動，因此必須能抗各種強(qiáng)度的震動。（3）低噪點(diǎn)：在光線較暗時能有效抑制噪點(diǎn)，特別是要求側(cè)視和后視攝像頭即使在晚上也能清楚的捕捉影像。（4）防磁：車輛啟動時會產(chǎn)生極高的電磁脈沖，需要極高的防磁性能。（5）防水：車載攝像頭密封要非常嚴(yán)實(shí)，滿足在雨水中浸泡數(shù)日仍可正常使用。（6）使用壽命：使用壽命與車輛壽命