高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可W輸出高清圖像，可W提供 足夠直觀、清晰的圖像給駕駛?cè)诉M行輔助判斷的高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，越來越多的汽車進入各個家庭，而隨著 車輛的數(shù)量增多，道路變得更加擁擠，車輛在行駛過程中，有可能會遇到一些大大小小的事 故，延誤了時間的同時也損失了錢財。因此，為了更加安全地駕駛車輛，不少的汽車都裝上 了輔助駕駛系統(tǒng)，W提高安全駕駛系數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)的輔助加濕系統(tǒng)中，大致可分為一下各種 情況：
[0003] 1、使用后視攝像頭進行輔助駕駛，該技術(shù)方案能否為駕駛?cè)颂峁┸嚿砗蟛繄D像， 但是依然存在左右盲區(qū)、前車身周圍低矮障礙盲區(qū)等問題，不能為駕駛?cè)颂峁┸嚿碇車?全部圖像；
[0004] 2、使用4個平面攝像頭，然后拼接成田字格，該技術(shù)方案能夠為駕駛?cè)颂峁┸嚿?周圍的參考圖像，但是無法為駕駛?cè)颂峁┲庇^的360圖全景圖，用戶無法直觀獲悉車身周 圍的直觀圖像，用戶常常容易混淆左右或前后的方向，給駕駛?cè)藥砝_，同時，由于車上 適宜安裝攝像頭的位置有限，通常為左右觀后鏡及前后車牌位置，平面攝像頭仍然存在視 角死區(qū)。使用4個魚眼攝像頭，然后拼接成田字格，該技術(shù)方案能夠克服【背景技術(shù)】2使用平 面攝像頭帶來的視角死區(qū)問題，但是由于仍然存在無法為駕駛?cè)颂峁┲庇^的360圖全景圖 的問題，用戶無法直觀獲悉車身周圍的直觀圖像。
[0005] 使用4個魚眼攝像頭，經(jīng)過魚眼校正，圖像拼接算法后，拼接成全景圖，該技術(shù)方 案可W解決上述【背景技術(shù)】1至【背景技術(shù)】3的缺陷，但是由于后端的圖像DSP處理能力有限， 4個攝像頭只能選擇30萬像素的標清模擬攝像頭。由于標清魚眼攝像頭采集的分辨率通常 只有30萬像素，而魚眼鏡頭采集回來的圖像都是中間大，周圍小，所W近景比較清晰，但是 遠景會相對模糊，遠景的有效像素少，對于需要利用遠景圖像進行后續(xù)分析的輔助駕駛應(yīng) 用來說，如碰撞預(yù)警，道路偏移，彎道安全，超車安全，行人安全等，常常需要清晰的50m外 的圖像，圖像有效像素的缺失，將給后端應(yīng)用帶來巨大的應(yīng)用限制及挑戰(zhàn)。同時，由于前端 模擬攝像頭像素有限，對于非行駛狀態(tài)下的車輛安全威脅，可能無法獲悉關(guān)鍵信息，如汽車 停車后刮擦，可能無法看清現(xiàn)場人臉，車牌等關(guān)鍵信息。
[0006] 因此，亟需一種可W輸出高清圖像，可W提供足夠直觀、清晰的圖像給駕駛?cè)诉M行 輔助判斷的高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種可W輸出高清圖像，可W提供足夠直觀、清晰的圖像給 駕駛?cè)诉M行輔助判斷的高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：提供一種高清全景泊車及輔助駕 駛系統(tǒng)，其包括：
[0009] 預(yù)置各個攝像頭的崎變參數(shù)，并進行亮度統(tǒng)計的高清圖像采集子系統(tǒng)；
[0010] 通過多種傳感器，對車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息進行采集的車輛信息采集子系 統(tǒng)；
[0011] 包括頓緩沖單元、崎變校正單元、投影變換單元、拼接融合匹配單元、清晰度權(quán)重 查找表、像素比例尺單元的高清圖像拼接子系統(tǒng)；
[0012] 包括車道偏移分析單元，行人分析單元，碰撞預(yù)警分析單元，障礙物分析單元，車 牌識別分析單元，駕駛習慣潛在風險分析單元的高清圖像分析子系統(tǒng)；
[0013] 包括高清編碼單元、高清存儲單元的高清錄像子系統(tǒng)。
[0014] 所述高清圖像采集子系統(tǒng)高包括多個皿-CVI/TVI/HIV標準的高清模擬攝像頭。
[0015] 通過基于FPGA的并行硬件單元對輸入的圖像進行亮度統(tǒng)計，W便后端的所述高 清圖像拼接子系統(tǒng)進行亮度均衡處理，最終輸出給用戶一個亮度均勻的拼接圖像。
[0016] 車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息包括；前進，后退，左轉(zhuǎn)向，右轉(zhuǎn)向，雙閃報警，行駛速 度信息。
[0017] 所述高清圖像拼接子系統(tǒng)，進行高清圖像拼接的步驟，包括：
[0018] (1)基于PC軟件，使用等間距同必圓模板對攝像頭進行標定；
[0019] 似對攝像頭采集回來的圖像，計算實際失真后的同必圓各個半徑；
[0020] (3)建立失真后的目標圖像各個同必圓半徑到原始圖像各個同必圓半徑的離散映 身寸關(guān)系；
[0021] (4)對離散后的映射關(guān)系進行插值處理，獲取連續(xù)的目標半徑到原始半徑的映射 關(guān)系。
[0022] 所述崎變校正單元進行崎變校正的步驟，包括：
[002引 （1)首先在等距同必圓模版中標定一個矩形（ABCD)，并標定BC線段的中點E; [0024] (2)根據(jù)崎變后的圖像圓必接近圖像中必送一經(jīng)驗值，設(shè)定粗略搜索范圍，使得桶 形校正后的四邊形（ABCD)為一個矩形，假定完成此第一步分段搜索算法得到的圓必點的 集合為M;
[002引做在集合Μ中進一步搜索，對于集合中的每一個候選圓形點，計算E點位置，最接 近BC點的中必位置的圓必點即為真正的圓必位置。
[0026] 在車身四周裝設(shè)四個或多個所述高清攝像頭，對拼接后攝像頭的兩兩重疊區(qū)域進 行亮度融合，通過獲取每個攝像頭的亮度統(tǒng)計信息，對多個攝像頭的亮度進行均衡化處理， 使得拼接后的畫面亮度均勻，符合人眼視覺習慣要求。
[0027] 在車身四周裝設(shè)四個或多個攝像頭進行清晰度融合，W左前畫面融合為例，如前 攝像頭在當前融合區(qū)域的像素點更為清晰，則前攝像頭在該位置像素的亮度及色彩權(quán)重較 大，否則，左攝像頭在該位置像素的亮度及色彩權(quán)重較大。
[0028] 上述亮度權(quán)重為PC軟件對單個攝像頭采集后的圖片的拼接公共區(qū)域進行區(qū)域清 晰度對比分析，通過離線圖像分析后輸出清晰度權(quán)重表，底層硬件通過查詢清晰度權(quán)重表 進行清晰度融合。
[0029] 所述高清圖像分析子系統(tǒng)基于所述崎變校正單元崎變校正后的高清圖像，使用基 于FPGA的并行硬件算法進行第一級行內(nèi)像素及行間像素預(yù)處理，預(yù)處理后的數(shù)據(jù)存入到 對應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域，供下一級DSP進行進一步處理。
[0030] 所述高清圖像分析子系統(tǒng)預(yù)處理后的所有數(shù)據(jù)交互采用統(tǒng)一定義的基礎(chǔ)分析流 數(shù)據(jù)包格式進行數(shù)據(jù)存儲，之后交由DSP的操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，統(tǒng)一查詢，統(tǒng)一進行算法數(shù) 據(jù)調(diào)度。
[0031] 本發(fā)明可W輸出高清360度全景圖像，可W提供足夠直觀，足夠清晰的圖像給駕 駛?cè)诉M行輔助判斷；
[0032] 本發(fā)明基于72化或108化高清模擬圖像，能實時提供碰撞預(yù)警，道路偏移，彎道安 全，超車安全，行人安全等輔助駕駛安全的關(guān)鍵信息，信息的可靠性及完整性遠遠大于背景 技術(shù)及現(xiàn)有技術(shù)；
[0033] 本發(fā)明基于72化或108化高清模擬圖像，支持4-8路高清錄制功能，錄制畫面的 清晰度及圖像可用性大大提高，遠遠超過【背景技術(shù)】及現(xiàn)有技術(shù)。
[0034] 通過W下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，送些附圖用于解釋本發(fā)明 的實施例。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)一個實施例的模塊示意圖。
[0036] 圖2為如圖1所示的高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)的攝像頭的安裝示意圖。
[0037] 圖3為高清圖像拼接子系統(tǒng)的示意圖。
[0038] 圖4為同必圓模板的示意圖。
[0039] 圖5為圖4所示的同必圓模板中獲取崎變后的圖像的準確圓必的方法。
[0040]圖6為高清圖像拼接子系統(tǒng)對拼接后兩個攝像頭的重疊區(qū)域的示意圖。
[0041] 圖7為高清圖像分析子系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0042] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如 上所述，如圖1所示，本發(fā)明提供一種高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)，包括：
[0043] 預(yù)置各個攝像頭的崎變參數(shù)，并進行亮度統(tǒng)計的高清圖像采集子系統(tǒng)；
[0044] 通過多種傳感器，對車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息進行采集的車輛信息采集子系 統(tǒng)；
[0045] 如圖3所示，包括頓緩沖單元、崎變校正單元、投影變換單元、拼接融合匹配單元、 清晰度權(quán)重查找表、像素比例尺單元的高清圖像拼接子系統(tǒng)；
[0046] 如圖7所示，包括車道偏移分析單元，行人分析單元，碰撞預(yù)警分析單元，障礙物 分析單元，車牌識別分析單元，駕駛習慣潛在風險分析單元的高清圖像分析子系統(tǒng)；
[0047] 包括高清編碼單元、高清存儲單元的高清錄像子系統(tǒng)。
[0048] 如圖2所示，所述高清圖像采集子系統(tǒng)高包括四個符合皿-CVI/TVI/HIV標準的高 清模擬攝像頭。
[0049] 由于車輛行駛過程中，周邊的多個攝像頭光照條件不一樣，比如日光可能從前端 照射，郝么前端攝像頭采集的圖像則會偏暗，本發(fā)明高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)通過基 于FPGA的并行硬件單元對輸入的圖像進行亮度統(tǒng)計，W便后端的所述高清圖像拼接子系 統(tǒng)進行亮度均衡處理，最終輸出給用戶一個亮度均勻的拼接圖像。
[0050] 車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息包括；前進，后退，左轉(zhuǎn)向，右轉(zhuǎn)向，雙閃報警，行駛速 度信息。
[0051] 如圖4所示，所述高清圖像拼接子系統(tǒng)，進行高清圖像拼接的步驟，包括：
[0052] (1)基于PC軟件，使用等間距同必圓模板對攝像頭進行標定；
[0053] 似對攝像頭采集回來的圖像，計算實際失真后的同必圓各個半徑；
[0054] (3)建立失真后的目標圖像各個同必圓半徑到原始圖像各個同必圓半徑的離散映 射關(guān)系；
[00巧](4)對離散后的映射關(guān)系進行插值處理，獲取連續(xù)的目標半徑到原始半徑的映射 關(guān)系。