一種用于顯示車輛3d全景影像的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于顯示車輛3D全景影像的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車的使用率越來越高，由汽車引發(fā)的事故也隨之增加，尤其是由于倒車不當(dāng)而產(chǎn)生的碰撞事故占了很大比例。
[0003]相對于前向行駛而言，倒車的難度要高很多。由于看不到車尾周邊的物體狀況，而且倒車時轉(zhuǎn)向的控制與駕駛員真實感受存在差別，駕駛員很難預(yù)估倒車過程中是否會碰到障礙物。
[0004]另一方面，汽車安全越來越被重視，汽車攝像頭越來越普遍。美國國家公路交通安全局規(guī)定，2018年5月I日以后生產(chǎn)的所有輕型車輛必須安裝倒車后視攝像頭。雖然全景攝像頭沒有通過法規(guī)強(qiáng)制安裝，但出于安全考慮，在高端車上已經(jīng)相當(dāng)普遍。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，倒車影像系統(tǒng)采用的都是廣角攝像頭，且安裝時攝像頭的光軸與水平面夾角較大，使得原本離車很近的物體，從影像上看上去感覺離車很遠(yuǎn)，給駕駛員以錯覺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以解決泊車難度較高的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于顯示車輛3D全景影像的方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)，包括:
[0008]魚眼攝像頭，四個所述魚眼攝像頭分別設(shè)置在車身的前、后、左、右四個方位上，并且四個所述魚眼攝像頭的影像覆蓋區(qū)域有重疊；
[0009]信號采集裝置，所述信號采集裝置采集車輛的方向盤轉(zhuǎn)角信息，并實時生成倒車軌跡曲線；
[0010]圖像處理裝置，所述圖像處理裝置將四個所述魚眼攝像頭所拍攝到的影像，根據(jù)攝像頭的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，投影到以所述車身為基點的拋物面或球面上，并且將所述倒車軌跡曲線投影到所述拋物面或所述球面上；
[0011]顯示裝置，用于顯示投影到所述拋物面或所述球面上的全景影像及倒車軌跡曲線。
[0012]相對于上述【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供的用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)，將魚眼攝像頭拍攝到的車身周圍場景通過圖像處理裝置投影到拋物面或球面上，在矯正了拍攝過程中造成的畸變的同時，不會引起障礙物等潛在危險物體嚴(yán)重變形。在倒車時，車尾的運動軌跡比較復(fù)雜，在狹小空間停車時，駕駛員不易預(yù)測是否有碰撞危險。本發(fā)明在3D投影圖像中疊加實時車輪(或車尾外輪廓)軌跡線，為駕駛員提供更直觀具體的倒車輔助作用。
[0013]優(yōu)選地，所述魚眼攝像頭的開角在170度?190度之間，所述魚眼攝像頭的光軸與水平方向夾角為30度?45度。
[0014]優(yōu)選地，所述倒車軌跡曲線具體為車尾軌跡引導(dǎo)曲線和/或兩個后輪軌跡引導(dǎo)曲線。
[0015]優(yōu)選地，所述倒車軌跡曲線還包括兩個前輪軌跡引導(dǎo)曲線。
[0016]優(yōu)選地，所述倒車軌跡曲線還顯示有距離標(biāo)識。
[0017]本發(fā)明還提供一種用于顯示車輛3D全景影像的方法，包括如下步驟:
[0018]實時采集車身周圍的全景影像；
[0019]根據(jù)車輛方向盤轉(zhuǎn)角生成倒車軌跡；
[0020]將所述全景影像以所述車身為基點，基于各個魚眼攝像頭的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，投影到拋物面或球面上，并將所述倒車軌跡投影到拋物面或球面上。
[0021]相對于上述【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供的用于顯示車輛3D全景影像的方法，通過對實時采集的車身周圍的全景影像進(jìn)行投影，并根據(jù)車輛方向盤轉(zhuǎn)角而計算得到倒車軌跡，將倒車軌跡與車身周圍的全景影像一起投影到以車身為基點的拋物面或球面上，從而得到倒車的軌跡曲線，為駕駛員提供更直觀具體的倒車輔助作用。
[0022]優(yōu)選地，在進(jìn)行所述實時采集車身周圍的全景影像步驟或進(jìn)行所述根據(jù)車輛方向盤轉(zhuǎn)角生成倒車軌跡步驟之前，還包括判斷車輛是否處于倒車狀態(tài)。
[0023]優(yōu)選地，所述判斷車輛是否處于倒車狀態(tài)具體是通過車輛CAN信號進(jìn)行判斷。
[0024]優(yōu)選地，所述根據(jù)車輛方向盤轉(zhuǎn)角生成倒車軌跡具體包括如下兩個步驟:
[0025]I)、通過車輛CAN信號采集所述方向盤轉(zhuǎn)角信息；
[0026]2)、通過所述方向盤轉(zhuǎn)角信息生成所述倒車軌跡。
[0027]優(yōu)選地，所述將所述全景影像以所述車身為基點投影到拋物面或球面上，并將所述倒車軌跡投影到拋物面或球面上的步驟之后還包括如下步驟:
[0028]將投影到所述拋物面或所述球面上的倒車軌跡和全景影像實時顯示于顯示器上。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實施所提供的用于顯示車輛3D全景影像的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明的核心是提供一種用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以清晰地供駕駛員知曉車輛后方的環(huán)境;本發(fā)明的另一核心是提供一種用于顯示車輛3D全景影像的方法。
[0031]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施所提供的用于顯示車輛3D全景影像的方法的流程圖。
[0033]本發(fā)明提供的一種用于顯示車輛3D全景影像的系統(tǒng)，包括魚眼攝像頭、信號采集裝置、圖像處理裝置以及顯示裝置。
[0034]魚眼攝像頭分別設(shè)置在車身的前、后、左、右四個方位上，并且四個魚眼攝像頭的影像覆蓋區(qū)域有重疊;也就是說，位于車身前方的魚眼攝像頭與位于車身左側(cè)和車身右側(cè)的魚眼攝像頭有重疊的影像覆蓋區(qū)域;位于車身后方的魚眼攝像頭與位于車身左側(cè)和車身右側(cè)的魚眼攝像頭有重疊的影像覆蓋區(qū)域;與之類似地，位于車身左側(cè)的魚眼攝像頭與位于車身前方和車身后方的魚眼攝像頭有重疊的影像覆蓋區(qū)域;位于車身右側(cè)的魚眼攝像頭與位于車身前方和車身后方的魚眼攝像頭有重疊的影像覆蓋區(qū)域。這樣一來，利用四個魚眼攝像頭能夠有效觀測到車身四周的環(huán)境情況，從而避免發(fā)生影像覆蓋的死角，能夠給駕駛員提供完整的車身周圍的環(huán)境信息。
[0035]本文利用信號采集裝置采集車輛的方向盤轉(zhuǎn)角信息，并且實時生成倒車軌跡曲線。也就是說，在駕駛員進(jìn)行倒車過程中，不可避免地轉(zhuǎn)動車輛方向盤，而利用信號采集裝置能夠?qū)囕v方向盤的轉(zhuǎn)角進(jìn)行信息采集，并依據(jù)采集到的轉(zhuǎn)角信息生成倒車軌跡曲線。這樣一來，在倒車過程中，通過方向盤的轉(zhuǎn)角便能夠得到實時的倒車軌跡曲線。
[0036]利用圖像處理裝置將四個魚眼攝像頭所拍攝到的車身周圍影像進(jìn)行圖像處理;具體來說，將車身周圍影像進(jìn)行投影，將其投影到以車身為基點的拋物面或球面上;此外，將生成的倒車軌跡曲線投影至拋物面或所述球面上。
[0037]這樣一來，在圖像處理裝置的作用下，使得車身周圍影像與倒車軌跡曲線同處在一個投影面內(nèi)，使得車身周圍影像與倒車軌跡曲線之間的位置關(guān)系清楚并且易于掌控。
[0038]此外，在顯示裝置的作用下，將車身周圍影像與倒車軌跡曲線顯示于駕駛員，使得駕駛員在倒車過程中，能夠清晰地觀測到車身周圍的影像以及倒車軌跡曲線，使得駕駛員根據(jù)車身周圍的影像以及倒車軌跡曲線能夠輕易地作出判斷，有利于駕駛員準(zhǔn)確地控制車輛，從而避免在倒車過程中意外事故的發(fā)生。
[0039]針對上述魚眼攝像頭，本文優(yōu)選將魚眼攝像頭的開角設(shè)置在170度?190度之間，并且魚眼攝像頭的光軸與水平方向夾角為30度?45度。根據(jù)實際經(jīng)驗，采用上述設(shè)置方式，能夠確保四個魚眼攝像頭可以保證覆蓋到車身周圍的前提下，還不會遺漏垂直于地面的障礙物。這樣一來，能夠為駕駛員提供完整的路況信息;此外，由于倒車軌跡線是動態(tài)的，根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角，實時畫出；因此，有利于為駕駛員提供實時車輛以及車身周圍環(huán)境信息。
[0040]除此之