一種小角度攝像頭實(shí)現(xiàn)的汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，也是一種汽車主動(dòng)安全輔助駕駛技術(shù)。用于輔助汽車駕駛員在車輛行駛或倒車時(shí)觀察車輛四周的情況。
【背景技術(shù)】
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[0002]現(xiàn)有汽車全景泊車環(huán)視系統(tǒng)，一般由四個(gè)廣角攝像頭、圖像處理器、駕駛室內(nèi)顯示器組成。這四個(gè)廣角攝像頭分別設(shè)在汽車前、后、左、右位置。一般前廣角攝像頭安裝在轎車前部格柵位置，后廣角攝像頭安裝在轎車后背門上，左和右廣角攝像頭分別安裝在左和右側(cè)后視鏡內(nèi)。四個(gè)攝像頭采集的視頻信號(hào)送給圖像處理器，通過(guò)圖像處理算法對(duì)視頻圖像進(jìn)行圖像校正、拼接處理，形成一幅車輛俯視?shū)B(niǎo)瞰畫(huà)面，幫助駕駛員實(shí)時(shí)觀察車輛四周影像，消除視角盲點(diǎn)，提升了汽車泊車及在狹窄路口的安全駕駛性能。
[0003]而現(xiàn)有汽車全景泊車環(huán)視系統(tǒng)的缺陷主要表現(xiàn)在:
[0004](1)、采用的廣角攝像頭，因具魚(yú)眼效應(yīng)經(jīng)圖像校正后會(huì)降低清晰度:
[0005]—般的廣角攝像頭水平視角的覆蓋范圍在170° -190°之間，只需四個(gè)攝像頭就可以達(dá)到對(duì)車身的四周360°環(huán)視目的。但是攝像頭本身的幾何失真度在50% -90%之間，靠近邊緣部分的失真度很高，整體圖像具有魚(yú)眼效應(yīng)，在圖像處理過(guò)程經(jīng)過(guò)圖像校正會(huì)使整體圖像的清晰度下降；
[0006](2)、圖像拼接部分模糊，不清晰:
[0007]由于廣角攝像頭本身的邊緣部分采集的圖像的幾何失真度高，圖像拼接部分一般對(duì)應(yīng)于攝像頭的是邊沿部分，所以拼接部分的圖像清晰度很差；
[0008](3)、對(duì)于車身長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車輛，用現(xiàn)有方案則圖像清晰度太差:
[0009]對(duì)于車身較長(zhǎng)的大貨車、大卡車、客車、大巴車、中巴車等，如果用現(xiàn)有的四個(gè)廣角攝像頭的安裝方式，由于車身較長(zhǎng)，車輛左右兩邊的很大塊圖像區(qū)域?qū)⑹怯勺笥覂蛇厪V角攝像頭的邊沿部分獲取的圖像，由此實(shí)現(xiàn)的全景圖像在對(duì)應(yīng)的區(qū)域?qū)⒛：磺澹脩魺o(wú)法接受。
[0010]實(shí)用新型專利201220661383《一種汽車全景泊車系統(tǒng)》，與本實(shí)用新型不同之處:
[0011](1)、該實(shí)用新型采用四個(gè)廣角攝像頭。而本實(shí)用新型采用六-八個(gè)攝像頭，其中至少四個(gè)小角度攝像頭，這種小角度攝像頭的失真度遠(yuǎn)低于廣角攝像頭，特別是邊緣部分；所以，本實(shí)用新型所采用的方法合成的圖像清晰度較高；
[0012](2)、該實(shí)用新型采用的這四個(gè)廣角攝像頭分別設(shè)在汽車前、后、左、右位置。一般前廣角攝像頭安裝在汽車前部格柵位置，后廣角攝像頭安裝在汽車后背門上，左和右廣角攝像頭分別安裝在左和右側(cè)后視鏡內(nèi)；而本實(shí)用新型采用的六-八個(gè)攝像頭，安裝位置不同；
[0013](3)、由于攝像頭個(gè)數(shù)不同和攝像頭的失真度不同，則所需采用的圖像處理技術(shù)不同；
[0014](4)、該實(shí)用新型只需采集四個(gè)攝像頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，一般采用低速DSP處理器模塊可以實(shí)現(xiàn)；而由于本實(shí)用新型采集多個(gè)攝像頭的視頻信號(hào)，需要通過(guò)高速DSP或FPGA進(jìn)行軟件處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)處理。
[0015]發(fā)明專利201010590428《一種全景泊車輔助系統(tǒng)》，與本實(shí)用新型不同之處:
[0016](1)、該專利采用四個(gè)180°超廣角攝像頭，對(duì)于大貨車采用八個(gè)180°超廣角攝像頭；而本實(shí)用新型無(wú)論對(duì)于小轎車或者大貨車，都可以采用六-八個(gè)攝像頭，其中至少四個(gè)小角度攝像頭。這種小角度攝像頭的失真度遠(yuǎn)低于廣角攝像頭，特別是邊緣部分；所以，本實(shí)用新型所采用的方法合成的圖像清晰度較高；
[0017](2)、該專利中的攝像頭輸入模塊，是置于車體前后左右四個(gè)方向上的四個(gè)超廣角攝像頭，對(duì)于大貨車的攝像頭輸入模塊，還增加了四個(gè)對(duì)角線方向的超廣角攝像頭；而本實(shí)用新型采用的六-八個(gè)攝像頭，其中至少四個(gè)小角度攝像頭，所以安裝位置也不同；
[0018](3)、由于該專利采用的是廣角鏡頭，廣角鏡頭的特點(diǎn)是中心區(qū)域圖像清晰，邊緣模糊；按照該專利對(duì)于大貨車的八個(gè)攝像頭的安裝安排，只能是每個(gè)攝像頭的光軸垂直車身向外，每個(gè)攝像頭平均負(fù)責(zé)一塊圖像區(qū)域，而且主要圖像取靠近自己的區(qū)域，這種方式會(huì)導(dǎo)致車輛同一側(cè)面的相鄰兩個(gè)攝像頭交界處的物體會(huì)變小，會(huì)出現(xiàn)讓觀察圖像的用戶以為物體消失的現(xiàn)象；本實(shí)用新型的特定的安裝方法，克服了這個(gè)問(wèn)題；
[0019](4)、該專利中的用于圖像拼接合成的處理模塊，與本實(shí)用新型不同:
[0020]由于攝像頭采集的信號(hào)不同，則圖像處理技術(shù)的軟件不同；該專利是采集四或八個(gè)180°超廣角攝像頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用DSP處理器模塊可以實(shí)現(xiàn)；而由于本實(shí)用新型采集六-八個(gè)攝像頭，其中至少四個(gè)小角度攝像頭，對(duì)其視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用通過(guò)高速DSP或FPGA進(jìn)行軟件處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0021]—種小角度攝像頭實(shí)現(xiàn)的汽車全景環(huán)視系統(tǒng)，其特征是:由六個(gè)或六個(gè)以上攝像頭，經(jīng)各自的安裝支架，各自以特定的角度和位置，固定在汽車前、后、左、右四面，以獲取汽車四周的圖像，這六個(gè)或六個(gè)以上攝像頭至少包含了四個(gè)水平視角小于150°且?guī)缀问д娑刃∮?0%的小角度攝像頭；每個(gè)攝像頭的輸出的視頻信號(hào)經(jīng)線束送給帶有六個(gè)或六個(gè)以上攝像頭輸入接口的視頻采集和圖像處理器主機(jī)；該視頻采集和圖像處理器主機(jī)將各個(gè)攝像頭輸入的視頻信號(hào)進(jìn)行圖像校正、視角轉(zhuǎn)換，然后拼接成一幅車輛俯視?shū)B(niǎo)瞰畫(huà)面，或形成以各種視角觀察車輛周圍環(huán)境的虛擬攝像頭圖像，或者只顯示單個(gè)攝像頭畫(huà)面，或者這幾種畫(huà)面的組合畫(huà)面，這些畫(huà)面輸出給車內(nèi)顯示器顯示圖像；該視頻采集和圖像處理器主機(jī)經(jīng)線束連接功能切換開(kāi)關(guān)，用于接收用戶指令進(jìn)行顯示圖像角度、內(nèi)容的切換；該視頻采集和圖像處理器主機(jī)經(jīng)線束連接車上的CAN信號(hào)、畫(huà)面切換信號(hào)、檔位信號(hào)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、電源和地線，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)車輛的不同駕駛操作自動(dòng)切換畫(huà)面。
[0022]所述的一種小角度攝像頭實(shí)現(xiàn)的汽車全景環(huán)視系統(tǒng)，其特征是:當(dāng)兩個(gè)所述的小角度攝像頭(如圖1的5和6)，其主要作用是觀察車輛同一側(cè)的外部環(huán)境圖像時(shí)，其安裝支架使其安裝角度和位置具有如下特定特征之一:其一:這兩個(gè)攝像頭的各自的光軸(如圖1的5和6引出的箭頭)對(duì)地面的垂直投影所形成的兩條直線(如圖1的AC和BC)，可與這兩個(gè)攝像頭各自對(duì)地面的垂直投影所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(如圖1的A點(diǎn)和B點(diǎn))的連線形成一個(gè)三角形(如圖1的AABC)，且該三角形(如圖1的AABC)的由這兩個(gè)攝像頭的光軸的投影線(如圖1的AC和BC)交叉形成的該三角形