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)5：基于視覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)（教師手冊(cè)）

項(xiàng)目二任務(wù)7基于視覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)-教師手冊(cè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)PAG.一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級(jí)：學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：一體化教學(xué)場(chǎng)所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.掌握利用Lanenet算法預(yù)測(cè)tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；2.掌握利用laneatt預(yù)測(cè)tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。1.通過(guò)課程講解了解計(jì)算機(jī)視覺(jué)中分割任務(wù)的定義；2.通過(guò)課程講解了解車道線檢測(cè)的常用數(shù)據(jù)集；3.通過(guò)課程講解了解深度學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)；4.通過(guò)課程講解了解車道線檢測(cè)算法Lanenet算法和Laneatt算法。1.專心聽(tīng)課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問(wèn)題；4.認(rèn)真填寫(xiě)工作頁(yè)；5.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；6.課后翻閱相關(guān)資料加深對(duì)課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.車道線檢測(cè)與分割任務(wù)；2.車道線檢測(cè)常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測(cè)算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測(cè)tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；5.利用laneatt預(yù)測(cè)tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。教學(xué)準(zhǔn)備1.基于視覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)課件；教學(xué)活動(dòng)1.通過(guò)多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測(cè)與分割任務(wù)的定義；2.通過(guò)多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測(cè)常用數(shù)據(jù)集；3.通過(guò)多媒體課件講解，讓學(xué)生們了解車道線檢測(cè)算法；4.通過(guò)視頻教學(xué)講解、實(shí)操演示和學(xué)生動(dòng)手實(shí)操，讓學(xué)生們掌握車道線檢測(cè)開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)操作。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)2.一體化教學(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(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問(wèn)：車上攝像頭如何實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)功能？課前提問(wèn)多媒體課件分組討論10教學(xué)告知1.車道線檢測(cè)與分割任務(wù)；2.車道線檢測(cè)常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測(cè)算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測(cè)tusimple數(shù)據(jù)集；5.利用laneatt預(yù)測(cè)tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)15教學(xué)準(zhǔn)備1.基于視覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)課件；講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)10教學(xué)實(shí)施1.車道線檢測(cè)與分割任務(wù)；2.車道線檢測(cè)常用數(shù)據(jù)集；3.車道線檢測(cè)算法；4.利用Lanenet算法預(yù)測(cè)tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)；5.利用laneatt預(yù)測(cè)tculane數(shù)據(jù)集和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件。講授演示練習(xí)多媒體課件講解實(shí)操演示課前預(yù)習(xí)分組討論動(dòng)手實(shí)操25教學(xué)總結(jié)1.車道線檢測(cè)相關(guān)知識(shí)2.利用算法實(shí)現(xiàn)車道線檢測(cè)提問(wèn)啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解1.回答問(wèn)題2.完成學(xué)生工作頁(yè)303.任務(wù)考核及答案3.1基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)識(shí)工單在計(jì)算機(jī)視覺(jué)中分割任務(wù)包括語(yǔ)義分割與實(shí)例分割。車道線檢測(cè)常用數(shù)據(jù)集包括CULane數(shù)據(jù)集和TuSimple數(shù)據(jù)集。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般是由卷積層、池化層和全連接層交叉堆疊而成的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；卷積層的作用是提取一個(gè)局部區(qū)域的特征，不同的卷積核相當(dāng)于不同的特征提取器；池化層的作用是進(jìn)行特征選擇，降低特征數(shù)量，從而減少參數(shù)數(shù)量。車道線檢測(cè)常用算法包括Lanenet算法和laneatt算法。3.2利用Lanenet算法預(yù)測(cè)tusimple數(shù)據(jù)集以及真實(shí)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)活動(dòng)實(shí)施工單步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1創(chuàng)建虛擬環(huán)境（1）打開(kāi)終端（2）輸入命令condacreate-nlanenetpython=3.7-y：創(chuàng)建Lanenet虛擬環(huán)境（3）輸入命令condaactivatelanenet：進(jìn)入lanenet虛擬環(huán)境（4）輸入命令cd/home/root123456/project/lanenet-lane-detection-master：進(jìn)入項(xiàng)目文件夾（5）輸入命令pipinstall-rrequirements.txt-i/simple：安裝項(xiàng)目所需Python包2數(shù)據(jù)集預(yù)處理（1）輸入命令：pythontools/generate_tusimple_dataset.py--src_dirdata/train_set：解壓Tusimple數(shù)據(jù)集壓縮文件train_set.zip至項(xiàng)目文件夾下的./data/train_set文件夾（3）輸入命令pythontools/make_tusimple_tfrecords.py：獲得tfrecords文件。3訓(xùn)練與測(cè)試（1）輸入命令：pythontools/train_lanenet_tusimple.py（2）輸入命令：pythontools/test_lanenet.py--weights_path./model/tusimple_lanenet/tusimple_lanenet.ckpt--image_path./data/tusimple_test_image/0.jpg：對(duì)單張圖片進(jìn)行檢測(cè)。（3）輸入命令：pythontools/evaluate_lanenet_on_tusimple.py--weights_path./model/tusimple_lanenet/tusimple_lanenet.ckpt--image_path./data/test_set/clips--save_dir./data/test_set/test_output：對(duì)多張圖片進(jìn)行檢測(cè)。（4）Lanenet算法是以點(diǎn)的形式還原車道線，不同顏色的點(diǎn)代表不同的車道線。3.3利用laneatt預(yù)測(cè)culane和tusimple數(shù)據(jù)集并生成MP4視頻文件步驟操作根據(jù)實(shí)際情況在“”上填上正確答案1環(huán)境配置打開(kāi)終端，依次輸入如下命令，創(chuàng)建laneatt虛擬環(huán)境。condacreate-nlaneattpython=3.8-ycondaactivatelaneattcondainstallpytorch==1.6torchvision-cpytorchpipinstall-rrequirements.txtcdlib/nms;pythonsetup.pyinstall;cd–2下載數(shù)據(jù)集，配置數(shù)據(jù)集文件夾輸入命令。3測(cè)試與訓(xùn)練（1）輸入指令，訓(xùn)練模型pythonmain.pytrain--exp_namelaneatt_r18_culane--cfgcfgs/laneatt_culane_resnet18.yml其中--exp_name：指定項(xiàng)目名稱；--cfg：訓(xùn)練參數(shù)文件。（2）輸入指令，對(duì)測(cè)試集進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估。pythonmain.pytest--exp_namelaneatt_r18_culane--save_predictions4圖片預(yù)處理與視頻格式轉(zhuǎn)換（1）利用根目錄下的gen_video.py生成結(jié)果圖片，保存在view_culane文件夾下，輸入指令：pythongen_video.py--predpredictions