自動駕駛需要的所有傳感器
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來源： EEPW
本文系統(tǒng)介紹高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛所需的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器和攝像頭傳感器的原理、功能及區(qū)別。1
傳感器的種類及特征
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毫米波雷達(dá)的原理和功能
毫米波雷達(dá)的分類
車輛上搭載的毫米波雷達(dá)通常使用兩個波段。毫米波雷達(dá)使用的是76GHz波段的電波(毫米波*1)。BSM使用的是24GHz波段的電波(準(zhǔn)毫米波)。
毫米波雷達(dá)的構(gòu)成
毫米波雷達(dá)的原理
通過FM-CW方式*2監(jiān)測距離、相對速度和方向。
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激光雷達(dá)的原理和功能
激光雷達(dá)的分類
針對測量距離的遠(yuǎn)近，激光雷達(dá)可分為非掃描式(FLASH)激光雷達(dá)和掃描式激光雷達(dá)。
FLASH激光雷達(dá)
在短時間內(nèi)向前方發(fā)射大面積的激光，依靠高靈敏度的探測器對回波信號進(jìn)行收集并繪制成像。
掃描式激光雷達(dá)
MEMS激光雷達(dá)
MEMS（Micro Electromechanical System）即微機(jī)電系統(tǒng)，是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級，是一個獨(dú)立的智能系統(tǒng)。
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超聲波傳感器的原理和功能
*參考：超聲波所在頻段人耳無法聽到。
超聲波傳感器的構(gòu)成
超聲波傳感器如何工作？
超聲波****發(fā)出超聲波，超聲波遇到障礙物會返回，超聲波傳感器正是根據(jù)發(fā)射波和回波之間的時間差來測定發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。
怕臟的超聲波傳感器
*2參考：擋板即護(hù)圈（保護(hù)零件），相當(dāng)于超聲波傳感器嵌入車輛的緩沖器。
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攝像頭傳感器的原理和功能
攝像頭傳感器的分類和構(gòu)成
攝像頭傳感器分為單鏡頭攝像頭和多鏡頭立體攝像頭兩種。單鏡頭攝像頭識別的是平面影像，而多鏡頭立體攝像頭內(nèi)置2個攝像頭，除了可以識別立體物體，還可以測算到目標(biāo)物體的距離。
*參考：投影點(diǎn)坐標(biāo)的位置不精確會影響檢測精度。請確保鏡頭已得到充分的校正、調(diào)整。
攝像頭傳感器如何工作？
攝像頭傳感器通過獲取攝像頭拍攝的車輛周邊的實(shí)景畫面，從實(shí)景畫面中抽取場景特征信息、調(diào)整顯像濃度，對畫面進(jìn)行預(yù)處理。根據(jù)預(yù)處理結(jié)果，更容易辨別對象的特征及形狀、顏色等信息，從而提高檢測速度。
目標(biāo)物體處理流程
圖像傳感器通過圖像處理識別對象物體，根據(jù)駕駛輔助ECU檢測到的信息進(jìn)行內(nèi)容識別、判斷、控制車輛。
檢測車道
從經(jīng)過處理的圖像上抽取邊緣畫面（亮度變化大的區(qū)域），從邊緣畫面中找出行車線標(biāo)記（車道兩側(cè)的實(shí)線及虛線，直道顯示為直線），通過行車線標(biāo)記測定車道。
檢測道路標(biāo)識
從經(jīng)過處理的圖像上抽取對應(yīng)的候補(bǔ)點(diǎn)，尋找由各點(diǎn)分布構(gòu)成的直線、曲線、平面等任意圖形，按照特定的模板推定標(biāo)識。通過標(biāo)識信息進(jìn)行判斷并控制車輛。
檢測行人
人物圖像由于體型、姿勢、衣著等因素影響較難識別。因此，從圖像中區(qū)分出靜止的背景和運(yùn)動的人物，需要根據(jù)模型化部位（手腳等較大部位的圖形）以及統(tǒng)計性特征（全身圖像等）進(jìn)行識別，符合特征的則被判定為行人。根據(jù)車輛與行人間的位置關(guān)系及測算的距離，識別、判斷、控制車輛。
多鏡頭立體攝像頭
單鏡頭攝像頭拍攝到的某一個圖像，在轉(zhuǎn)化成二次元畫面時，由于缺少目標(biāo)物體縱深數(shù)據(jù)導(dǎo)致無法進(jìn)行立體識別。而多鏡頭立體攝像頭融合了2個攝像頭拍攝的圖像從而獲得視覺差，并利用視覺差使用三件測量的方式計算出縱深數(shù)據(jù)。因此，立體地識別目標(biāo)物體的大小及形狀。
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寫在最后
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