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(jìn)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(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，越來(lái)越多的汽車進(jìn)入各個(gè)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(guò)程中，有可能會(huì)遇到一些大大小小的事 故，延誤了時(shí)間的同時(shí)也損失了錢財(cái)。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)?，F(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(jìn)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(wèn)題，不能為駕駛?cè)颂峁┸嚿碇車?全部圖像；
[0004] 2、使用4個(gè)平面攝像頭，然后拼接成田字格，該技術(shù)方案能夠?yàn)轳{駛?cè)颂峁┸嚿?周圍的參考圖像，但是無(wú)法為駕駛?cè)颂峁┲庇^的360圖全景圖，用戶無(wú)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?lái)困擾，同時(shí)，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(gè)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(lái)的視角死區(qū)問(wèn)題，但是由于仍然存在無(wú)法為駕駛?cè)颂峁┲庇^的360圖全景圖 的問(wèn)題，用戶無(wú)法直觀獲悉車身周圍的直觀圖像。
[0005] 使用4個(gè)魚眼攝像頭，經(jīng)過(guò)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(gè)攝像頭只能選擇30萬(wàn)像素的標(biāo)清模擬攝像頭。由于標(biāo)清魚眼攝像頭采集的分辨率通常 只有30萬(wàn)像素，而魚眼鏡頭采集回來(lái)的圖像都是中間大，周圍小，所W近景比較清晰，但是 遠(yuǎn)景會(huì)相對(duì)模糊，遠(yuǎn)景的有效像素少，對(duì)于需要利用遠(yuǎn)景圖像進(jìn)行后續(xù)分析的輔助駕駛應(yīng) 用來(lái)說(shuō)，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(lái)巨大的應(yīng)用限制及挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于前端 模擬攝像頭像素有限，對(duì)于非行駛狀態(tài)下的車輛安全威脅，可能無(wú)法獲悉關(guān)鍵信息，如汽車 停車后刮擦，可能無(wú)法看清現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)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(jìn)行輔助判斷的高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)。
[0008] 為了實(shí)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(gè)攝像頭的崎變參數(shù)，并進(jìn)行亮度統(tǒng)計(jì)的高清圖像采集子系統(tǒng)；
[0010] 通過(guò)多種傳感器，對(duì)車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息進(jìn)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(shí)別分析單元，駕駛習(xí)慣潛在風(fēng)險(xiǎn)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(chǔ)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(gè)皿-CVI/TVI/HIV標(biāo)準(zhǔn)的高清模擬攝像頭。
[0015] 通過(guò)基于FPGA的并行硬件單元對(duì)輸入的圖像進(jìn)行亮度統(tǒng)計(jì)，W便后端的所述高 清圖像拼接子系統(tǒng)進(jìn)行亮度均衡處理，最終輸出給用戶一個(gè)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(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)向，右轉(zhuǎn)向，雙閃報(bào)警，行駛速 度信息。
[0017] 所述高清圖像拼接子系統(tǒng)，進(jìn)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(duì)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定；
[0019] 似對(duì)攝像頭采集回來(lái)的圖像，計(jì)算實(shí)際失真后的同必圓各個(gè)半徑；
[0020] (3)建立失真后的目標(biāo)圖像各個(gè)同必圓半徑到原始圖像各個(gè)同必圓半徑的離散映 身寸關(guān)系；
[0021] (4)對(duì)離散后的映射關(guān)系進(jìn)行插值處理，獲取連續(xù)的目標(biāo)半徑到原始半徑的映射 關(guān)系。
[0022] 所述崎變校正單元進(jìn)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(biāo)定一個(gè)矩形（ABCD)，并標(biāo)定BC線段的中點(diǎn)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(yàn)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(gè)矩形，假定完成此第一步分段搜索算法得到的圓必點(diǎn)的 集合為M;
[002引做在集合Μ中進(jìn)一步搜索，對(duì)于集合中的每一個(gè)候選圓形點(diǎn)，計(jì)算E點(diǎn)位置，最接 近BC點(diǎn)的中必位置的圓必點(diǎn)即為真正的圓必位置。
[0026] 在車身四周裝設(shè)四個(gè)或多個(gè)所述高清攝像頭，對(duì)拼接后攝像頭的兩兩重疊區(qū)域進(jìn) 行亮度融合，通過(guò)獲取每個(gè)攝像頭的亮度統(tǒng)計(jì)信息，對(duì)多個(gè)攝像頭的亮度進(jìn)行均衡化處理， 使得拼接后的畫面亮度均勻，符合人眼視覺(jué)習(xí)慣要求。
[0027] 在車身四周裝設(shè)四個(gè)或多個(gè)攝像頭進(jìn)行清晰度融合，W左前畫面融合為例，如前 攝像頭在當(dāng)前融合區(qū)域的像素點(diǎn)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(duì)單個(gè)攝像頭采集后的圖片的拼接公共區(qū)域進(jìn)行區(qū)域清 晰度對(duì)比分析，通過(guò)離線圖像分析后輸出清晰度權(quán)重表，底層硬件通過(guò)查詢清晰度權(quán)重表 進(jìn)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(jìn)行第一級(jí)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(duì)應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域，供下一級(jí)DSP進(jìn)行進(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，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(jìn)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(jìn)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(shí)時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)【背景技術(shù)】及現(xiàn)有技術(shù)。
[0034] 通過(guò)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(shí)施例。
【附圖說(shuō)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(gè)實(shí)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(zhǔn)確圓必的方法。
[0040]圖6為高清圖像拼接子系統(tǒng)對(duì)拼接后兩個(gè)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(shí)施方式】
[0042] 現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)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(gè)攝像頭的崎變參數(shù)，并進(jìn)行亮度統(tǒng)計(jì)的高清圖像采集子系統(tǒng)；
[0044] 通過(guò)多種傳感器，對(duì)車輛行駛狀態(tài)中的關(guān)鍵信息進(jìn)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(shí)別分析單元，駕駛習(xí)慣潛在風(fēng)險(xiǎn)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(chǔ)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(gè)符合皿-CVI/TVI/HIV標(biāo)準(zhǔn)的高 清模擬攝像頭。
[0049] 由于車輛行駛過(guò)程中，周邊的多個(gè)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(huì)偏暗，本發(fā)明高清全景泊車及輔助駕駛系統(tǒng)通過(guò)基 于FPGA的并行硬件單元對(duì)輸入的圖像進(jìn)行亮度統(tǒng)計(jì)，W便后端的所述高清圖像拼接子系 統(tǒng)進(jìn)行亮度均衡處理，最終輸出給用戶一個(gè)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(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)向，右轉(zhuǎn)向，雙閃報(bào)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(jìn)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(duì)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定；
[0053] 似對(duì)攝像頭采集回來(lái)的圖像，計(jì)算實(shí)際失真后的同必圓各個(gè)半徑；
[0054] (3)建立失真后的目標(biāo)圖像各個(gè)同必圓半徑到原始圖像各個(gè)同必圓半徑的離散映 射關(guān)系；
[00巧](4)對(duì)離散后的映射關(guān)系進(jìn)行插值處理，獲取連續(xù)的目標(biāo)半徑到原始半徑的映射 關(guān)系。