一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)。所述輔助安全系統(tǒng)以DRA628處理器為核心，通過安裝在汽車車身前后左右4路超廣視角的魚眼攝像頭采集汽車車身四周的影像，然后進(jìn)行預(yù)處理、畸變校正、白平衡、圖像拼接、圖像融合等處理，形成一幅車輛360度全景的俯視圖，然后輸出到車載顯示設(shè)備上。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)顯示360度無縫拼接的全景俯視效果畫面，同時(shí)可以根據(jù)車輛運(yùn)行情況自動(dòng)切換到單一畫面，還能夠?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)汽車前后左右采集的視頻信息，系統(tǒng)具有啟動(dòng)快速、無縫拼接效果好、可錄像回放、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)和圖像處理技術(shù)，具體涉及一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著圖像和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到汽車電子領(lǐng)域，傳統(tǒng)的基于圖像的倒車影像系統(tǒng)只在車尾安裝攝像頭，只能覆蓋車尾周圍有限的區(qū)域，而車輛周圍和車頭的盲區(qū)無疑增加了安全駕駛的隱患，在狹隘擁堵的市區(qū)和停車場(chǎng)容易出現(xiàn)碰撞和刮蹭事件。為擴(kuò)大駕駛員視野，就必須能感知360°全方位的環(huán)境，這就需要多個(gè)視覺傳感器的相互協(xié)同配合作用，然后通過視頻合成處理，形成全車周圍的一整套的視頻圖像，就是有這類需求，全景視覺泊車輔助系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示360度無縫拼接的全景俯視效果畫面，同時(shí)可以根據(jù)車輛運(yùn)行情況自動(dòng)切換到單一畫面，還能夠?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)汽車前后左右采集的視頻信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:本發(fā)明提供了一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)。該輔助安全系統(tǒng)采用“核心板+控制板”的方式，方便后期實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展，核心板主要用于實(shí)現(xiàn)圖像的采集處理，它采用汽車應(yīng)用處理器，通過4路標(biāo)清的模擬魚眼攝像頭采集汽車四周的圖像信息，然后對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理、校正、白平衡、拼接融合、顯示，最后進(jìn)行標(biāo)定實(shí)現(xiàn)圖像的無縫拼接;控制板主要用于實(shí)現(xiàn)控制、CAN通信、振動(dòng)信號(hào)和轉(zhuǎn)向倒車信號(hào)的采集等。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)包括:
[0006]該全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)包括2個(gè)部分:核心板和控制板，其中核心板主要包括汽車應(yīng)用處理器、4路CVBS輸入、視頻編解碼器、I路CVBS輸出、Micro SD,SPI Flash電路、DDR3電路以及電源等;控制板主要包括MCU控制器、CAN接口電路、振動(dòng)傳感器、信號(hào)檢測(cè)電路、紅外遙控以及電源等；
[0007]所述汽車應(yīng)用處理器采用TI公司車載級(jí)集合了Cortex_A8和C674x DSP協(xié)處理器的多核異構(gòu)Jacinto5EC0處理器一DRA628，它擁有支持多路數(shù)字視頻交織的輸入接口、內(nèi)置CVBS輸出編碼器，是一款性價(jià)比高、可靠性好、處理速度快、專用于高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的應(yīng)用處理器，主要用于實(shí)現(xiàn)圖像處理、畸變校正、拼接處理等；
[0008]所述4路CVBS輸入選用廣州一谷電子的NTSC制式、728(H)X560(V)像素、水平視角192°垂直角度142°的超廣視角的模擬魚眼攝像頭作為CVBS信號(hào)的輸入，用于采集汽車前后左右的模擬圖像；
[0009]所述視頻解碼器選用intersil公司的4通道視頻解碼和編碼芯片TW2866，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)4路輸入的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行編碼，輸出數(shù)字信號(hào)以便于DRA628處理器處理圖像；
[0010]所述所述I路CVBS輸出主要用于輸出拼接處理完成的CVBS信號(hào)，可以直接連接到汽車液晶顯示器CVBS接口上，顯示拼接后模擬圖像；
[0011]所述MicroSD主要用于存儲(chǔ)全景錄像數(shù)據(jù)(最大支持32G)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)程序升級(jí)和標(biāo)定等功能；
[0012]所述SPI Flash電路選擇存儲(chǔ)容量為256Mbit的S25FL256S芯片，該芯片與處理器之間采用SPI方式進(jìn)行通信，主要用于存儲(chǔ)程序代碼，作為處理器可選的啟動(dòng)方式之一；
[0013]所述DDR3電路為處理器的內(nèi)存，選擇1.5V、2Gb的MT41K128M16JT-15E芯片作為DDR3SDRAM，主要用于緩存系統(tǒng)啟動(dòng)和圖像處理過程中的臨時(shí)數(shù)據(jù)，該部分在布線時(shí)需要進(jìn)行等長處理；
[0014]所述MOT控制器選擇意法半導(dǎo)體公司的自帶I路CAN、低功耗、高性價(jià)比的8位mj芯片STM8S208C8T6，主要用于實(shí)現(xiàn)CAN通信、UART通信、簡單控制、振動(dòng)信號(hào)以及信號(hào)檢測(cè)等功會(huì)K;
[0015]CAN接口電路選用NXP公司的TJA1042T/3收發(fā)芯片，主要用于實(shí)現(xiàn)與汽車ECU進(jìn)行通信，獲取車速、轉(zhuǎn)向等信息；
[0016]所述振動(dòng)傳感器選擇ADXL345芯片，主要用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)或者沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)，就喚醒系統(tǒng)進(jìn)行錄像，記錄惡意碰瓷、損壞車輛以及車禍現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況作為證據(jù)；
[0017]所述信號(hào)檢測(cè)電路主要用于檢測(cè)左右轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、倒車信號(hào)，以便自動(dòng)切換到對(duì)應(yīng)的單視圖模式；
[0018]所述電源模塊包括輸入電源濾波和穩(wěn)壓變壓，主要用于給核心板、控制板以及攝像頭供電，輸入電壓范圍9-36V DC0
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的倒車影像系統(tǒng)存在的缺陷和不足，在此基礎(chǔ)上提出了一種利用圖像處理技術(shù)汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本發(fā)明以DRA628處理器為核心，通過4路超廣視角的魚眼攝像頭采集汽車車身四周的圖像，然后進(jìn)行預(yù)處理、畸變校正、白平衡、圖像拼接、圖像融合等處理，然后輸出I路CVBS信號(hào)到汽車顯示器上，系統(tǒng)可單獨(dú)顯示每一幅圖像，也可顯示無縫拼接的圖像，同時(shí)可以根據(jù)檢測(cè)到左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或倒車信號(hào)，自動(dòng)切換畫面，系統(tǒng)具有啟動(dòng)快速、無縫拼接效果好、可錄像回放、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0023]如圖1所示。本發(fā)明主要由汽車應(yīng)用處理器1、M⑶2、4路CVBS輸入3、視頻編解碼器
4、1路0^5輸出5、]\^(^0 SD 6、SPI Flash電路7、DDR3電路8、CAN接口電路9、振動(dòng)傳感器10、信號(hào)檢測(cè)電路11、紅外遙控以及電源模塊13等13個(gè)部分組成。
[0024]汽車應(yīng)用處理器1:主要作用是對(duì)采集轉(zhuǎn)換后到的數(shù)字圖像進(jìn)行濾波預(yù)處理、畸變校正、白平衡、圖像拼接、圖像融合等處理，然后將拼接完成的CVBS信號(hào)輸出到液晶顯示器；同時(shí)當(dāng)MCU采集到左右轉(zhuǎn)向燈、倒車信號(hào)或者檢測(cè)到紅外遙控信號(hào)時(shí)，可通過串口與汽車應(yīng)用處理器進(jìn)行通信，然后切換到對(duì)應(yīng)的顯示畫面。
[0025]M⑶2:主要作用是檢測(cè)左右轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、倒車信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)以及紅外遙控，然后與汽車應(yīng)用處理器進(jìn)行通信，同時(shí)可利用CAN總線與車身E⑶進(jìn)行實(shí)現(xiàn)通信。
[0026]4路CVBS輸入3:主要作用是通過超廣視角的魚眼攝像頭采集車身四周的模擬圖像，然后將CVBS信號(hào)傳輸給TW2866進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)。
[0027]視頻編解碼器4:主要作用是將4路魚眼攝像頭采集的模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，然后通過8位并行口送給汽車應(yīng)用處理器，由處理器對(duì)圖像進(jìn)行處理。
[0028]I路CVBS輸出5:將處理器無縫拼接完成的CVBS信號(hào)輸出到液晶顯示器進(jìn)行圖像顯不O
[0029]Micro SD 6:主要作用有三個(gè)，存儲(chǔ)錄像數(shù)據(jù)、程序升級(jí)時(shí)的啟動(dòng)盤、圖像標(biāo)定。
[0030]SPI Flash電路7:主要用于存儲(chǔ)程序代碼，作為處理器可選的啟動(dòng)方式之一。
[0031]DDR3電路8:主要作用是緩存系統(tǒng)啟動(dòng)和圖像處理過程中的臨時(shí)數(shù)據(jù)。
[0032]CAN接口電路9:主要作用是實(shí)現(xiàn)與汽車E⑶進(jìn)行通信，獲取車速、轉(zhuǎn)向等信息；
[0033]振動(dòng)傳感器10:主要作用是檢測(cè)車身的振動(dòng)信號(hào)，一旦檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)立即喚醒系統(tǒng)進(jìn)行錄像功能。
[0034]信號(hào)檢測(cè)電路11:主要作用是檢測(cè)左右轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、倒車信號(hào)，以便自動(dòng)切換到對(duì)應(yīng)的單視圖模式。
[0035]紅外遙控12:主要作用是發(fā)送指令給M⑶2，然后通過串口將指令傳送給處理器，實(shí)現(xiàn)畫面切換、菜單切換以及標(biāo)定觸發(fā)等對(duì)應(yīng)的命令。
[0036]電源模塊13:主要作用是為各個(gè)模塊提供穩(wěn)定合適的電壓。
[0037]本發(fā)明的工作原理:利用4路CVBS輸入3采集車輛四周的圖像信息，然后經(jīng)過視頻編解碼器4進(jìn)行編碼處理，將模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像傳送給汽車應(yīng)用處理器I進(jìn)行圖像校正、白平衡、拼接等處理，最后通過I路CVBS輸出5將拼接后的圖像輸出到顯示器進(jìn)行顯示。當(dāng)MCT 2檢測(cè)到左右轉(zhuǎn)向信號(hào)、倒車信號(hào)或者紅外遙控信號(hào)時(shí)，通過串口與處理器進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換畫面。
[0038]以上實(shí)施例并非僅限于本發(fā)明的保護(hù)范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想而進(jìn)行的修改或變動(dòng)都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，包括汽車應(yīng)用處理器、MCU控制器、4路CVBS輸入、視頻編解碼器、Micro SD、CAN接口電路、振動(dòng)傳感器、信號(hào)檢測(cè)電路、紅外遙控等部分組成。所述4路CVBS輸入連接車身前后左右的4個(gè)超廣視角的魚眼攝像頭，所述視頻編解碼器將采集的4路CVBS信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并通過8bit并口與汽車應(yīng)用處理器的輸入1端口連接，所述Micro SD與汽車應(yīng)用處理器之間通過4位的并行口進(jìn)行通信，所述MCU控制器與汽車應(yīng)用處理器之間通過串口 UART進(jìn)行通信，所述CAN接口電路連接MCU控制器的CANH和CANL端口，所述振動(dòng)傳感器通過IIC連接到M⑶的1口，所述信號(hào)檢測(cè)電路連接到M⑶的1 口，所述紅外遙控直接到MCU的1 口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車應(yīng)用處理器采用TI的Jacinto5EC0處理器一DRA628，用于對(duì)圖像進(jìn)行濾波預(yù)處理、畸變校正、白平衡、圖像拼接、圖像融合等處理，形成一幅車輛360度全景的俯視圖，然后將拼接完成的CVBS信號(hào)輸出到顯示器;同時(shí)當(dāng)MCU采集到左右轉(zhuǎn)向燈、倒車信號(hào)或者檢測(cè)到紅外遙控信號(hào)時(shí)，可通過串口與DRA628處理器進(jìn)行通信，然后切換到對(duì)應(yīng)的顯示畫面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述4路CVBS輸入采用超廣視角的模擬魚眼攝像頭，用于采集車身四周的影像。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述MicroSD主要用于存儲(chǔ)錄像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)程序升級(jí)和標(biāo)定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)用于檢測(cè)左轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、右轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、倒車信號(hào)，一旦檢測(cè)到任意信號(hào)，則切換到對(duì)應(yīng)的單一畫面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外遙控用于發(fā)送遙控指令，實(shí)現(xiàn)畫面切換、菜單切換以及標(biāo)定觸發(fā)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車全景環(huán)視輔助安全系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器用于檢測(cè)車身的振動(dòng)信號(hào)，一旦檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)立即喚醒系統(tǒng)進(jìn)行錄像功能。
【文檔編號(hào)】B60R1/00GK105946719SQ201610451179
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】徐孝萍, 任玉東
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)