01
深度感知系统概述
什么是深度感知、主流技术路线(双目视觉、结构光、ToF、LiDAR)、应用场景与市场趋势。
基础全景
02
核心传感器选型(一):摄像头模组
分辨率、帧率、全局快门与卷帘快门、感光芯片选型(Sony IMX系列、OV系列)与成本对比。
摄像头选型
03
核心传感器选型(二):激光雷达
机械式、固态、Flash、FMCW技术路线对比,成本与性能权衡(Velodyne、禾赛、速腾聚创、大疆览沃)。
LiDAR对比
04
核心传感器选型(三):ToF与结构光
单点ToF、阵列ToF、散斑结构光、编码结构光,适用场景与BOM成本拆解。
ToF结构光
05
核心处理器选型
MCU vs MPU vs FPGA vs ASIC,算力需求分析(边缘计算 vs 云端),典型方案(NVIDIA Jetson、TI TDA4、地平线征程、全志V系列)。
处理器算力
06
存储与内存选型
DDR4/DDR5、LPDDR4X、eMMC、UFS、NOR Flash,容量与带宽对深度感知系统的影响,成本优化策略。
存储带宽
07
电源管理选型
PMIC、LDO、DCDC,多路电压需求(1.2V/1.8V/3.3V/5V/12V),功耗预算与散热设计,低成本电源方案。
电源PMIC
08
接口与通信选型
MIPI CSI-2、USB 3.0/3.1、GMSL、FPD-Link、以太网(TSN)、CAN/CAN-FD,传输带宽与距离权衡。
接口通信
09
光学系统选型
镜头焦距、光圈、视场角、畸变、红外带通滤光片,光学成本控制(塑料镜片 vs 玻璃镜片)。
光学镜头
10
结构件与散热设计
外壳材质(铝合金、塑料、碳纤维)、IP防护等级、散热方案(被动散热、主动风冷、液冷),成本与可靠性平衡。
结构散热
11
PCB与连接器选型
层数选择、板材(FR4、Rogers)、阻抗控制、连接器(FPC、BTB、RJ45、SMA),PCB成本估算模型。
PCB连接器
12
传感器融合架构设计
硬件同步机制(PPS、PTP、硬件触发线)、多传感器数据对齐、异构计算架构(CPU+GPU+NPU)。
融合同步
13
硬件原型开发流程
需求分析、原理图设计、PCB Layout、打样、贴片、调试,各阶段成本控制要点。
原型流程
14
BOM成本分析与优化
BOM清单编制、关键器件成本拆解、替代料策略、批量采购议价技巧、生命周期管理。
BOM成本
15
供应链管理
供应商选择(原厂、代理商、贸易商)、交期管理、MOQ与SPQ、风险备货策略。
供应链采购
16
硬件测试与验证
功能测试、性能测试(精度、帧率、延迟)、环境测试(高低温、振动、盐雾)、EMC测试,测试设备成本控制。
测试验证
17
量产与制造工艺
SMT贴片、DIP插件、组装、标定、老化测试,良率提升与返修成本控制。
量产工艺
18
成本控制实战(一):低成本双目视觉避障
基于全志V3s + OV2640,BOM成本控制在50元以内。
实战双目≤50元
19
成本控制实战(二):入门级单线激光雷达
基于STM32 + 单点ToF,BOM成本控制在80元以内。
实战单线LiDAR≤80元
20
成本控制实战(三):智能门锁3D人脸识别
基于地平线X3 + 散斑结构光,BOM成本控制在200元以内。
实战人脸≤200元
21
成本控制实战(四):AGV/AMR导航方案
基于NVIDIA Jetson Nano + RPLIDAR + 深度相机,BOM成本控制在1500元以内。
实战AGV≤1500元
22
成本控制实战(五):车载DMS驾驶员监控
基于TI TDA4VM + 红外摄像头,BOM成本控制在300元以内。
实战DMS≤300元
23
成本控制实战(六):无人机避障模块
基于STM32F4 + 双目摄像头 + 超声波,BOM成本控制在100元以内。
实战无人机≤100元
24
成本控制实战(七):服务机器人3D建图
基于Intel RealSense D435 + 树莓派4B,BOM成本控制在800元以内。
实战3D建图≤800元
25
成本控制实战(八):工业3D线激光轮廓仪
基于FPGA + 线阵CMOS,BOM成本控制在500元以内。
实战线激光≤500元
26
成本控制实战(九):低成本手势识别模组
基于ESP32-S3 + 单点ToF阵列,BOM成本控制在30元以内。
实战手势≤30元
27
成本控制实战(十):农业植保机地形跟随
基于RTK + 单线LiDAR,BOM成本控制在2000元以内。
实战农业≤2000元
28
硬件选型决策树
从需求出发的选型方法论,性能/成本/功耗/体积四维权衡,决策树工具使用。
方法论决策
29
未来趋势与新兴技术
SPAD阵列、事件相机、4D成像雷达、量子点传感器,成本下降曲线预测。
前沿趋势
30
课程总结与项目实战
综合项目——设计一款低成本3D深度感知模组,从需求分析到BOM输出全流程。
综合实战