專利名稱：一種行車輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行車輔助系統(tǒng)，尤其是一種可以實現(xiàn)全景圖像的行車輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車產(chǎn)業(yè)隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為重要的民生和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，2010年中國已經(jīng)成為世界最大的汽車生產(chǎn)國和消費(fèi)國，是世界第二大汽車保有量的國家。在汽車所有的部件以及設(shè)計理念中，安全性始終是占據(jù)最重要的位置，除了汽車本身所具有的各種情況下的安全保障配置，如何給駕駛者一種可操控的安全駕駛指引始終是汽車安全這個領(lǐng)域不斷的追求和創(chuàng)新，從最早的超聲波倒車?yán)走_(dá)，到目前已經(jīng)大批量安裝使用的倒車后視系統(tǒng)，可以解決部分的車輛倒車問題，但是車輛不管是在倒車還是在正常行駛過程中，駕駛者始終面臨一個視覺盲區(qū)的問題，無法及時的了解車輛周邊的所有情況，并由此造成各種事故的發(fā)生，嚴(yán)重的造成人身的傷亡。如經(jīng)常有車輛因為無法看到在車頭前或者車身后面玩耍的小孩，貿(mào)然盲目進(jìn)行啟動行駛或者倒車，造成慘劇，給雙方的家庭和社會帶來巨大的損失?，F(xiàn)有的行車輔助系統(tǒng)只在部分車型上實現(xiàn)，無法對現(xiàn)有已有的車型進(jìn)行改造。因此，有必要提供一種行車輔助裝置，能夠快速安裝并適配在任何已有的車型上，以全面性地提升行車安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種行車輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
4個攝像頭，分別安裝在車身前后左右；
DSP芯片，將所述4個攝像頭獲取的圖像進(jìn)行失真矯`正處理和全景拼接處理；
顯示器，輸出全景拼接處理后的圖像；
本發(fā)明提供一種行車輔助系統(tǒng)，其中所述的失真矯正處理的方式為:先查詢鏡頭的畸變參數(shù)，獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法，在無法獲取畸變參數(shù)的情況下，根據(jù)鏡頭的其它物理參數(shù)匹配系統(tǒng)內(nèi)建的數(shù)學(xué)畸變參考模型，從而獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法。本發(fā)明提供一種行車輔助系統(tǒng)，，其中所述的全景拼接處理的方式為:先檢測出圖像目標(biāo)物體，然后在目標(biāo)物體上提取特征點(diǎn)；在得出圖像之間的投影關(guān)系之后運(yùn)用單應(yīng)性矩陣對圖像進(jìn)行投影，將投影后的圖像在重疊區(qū)域根據(jù)特征匹配點(diǎn)進(jìn)行拼接，最后根據(jù)圖像彩色信息進(jìn)行圖像的融合。本發(fā)明提供一種行車輔助系統(tǒng)，其中前后攝像頭分別安裝在車輛的車牌架上，所述車牌架的上方有一突出部，攝像頭嵌入在突出部中。該系統(tǒng)能夠快速安裝并適配在任何已有的車型上，以全面性地提升行車安全。


圖1為本發(fā)明的行車輔助裝置的整體安裝示意圖；圖2為本發(fā)明中車牌架的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1顯示了本發(fā)明的行車輔助裝置的整體安裝示意圖。其中車體I的前后左右分別安裝有攝像頭11，12，13，14。攝像頭11安裝于車體I的前部，用于獲取車體正前方的實時影像；攝像頭12安裝于車體I的尾部，用于獲取車體后方的實時影像；攝像頭13，14分別安裝在車體左側(cè)和右側(cè)的后視鏡上，用于獲取車體左側(cè)和右側(cè)的實時影像。為了確保拼接后圖像的連貫性，相鄰的兩個攝像頭所獲取實時影像會有部分區(qū)域重疊，分別為101，102，103，104。在安裝時，先將車輛停放在前后左右各放置4塊畫有黑白方格標(biāo)記的圖片測量位置內(nèi)，在車體I的前后左右分別安裝攝像頭11，12，13，14。安裝攝像頭基本的原則盡可能的保證攝像頭的拍攝方向垂直向下，保障光學(xué)鏡頭能夠取到最為廣泛的視域，提高行車輔助
裝置的可視覆蓋率。本系統(tǒng)中4個攝像頭優(yōu)選使用魚眼攝像頭。魚眼鏡頭是一種短焦距(f=6_16mm)大視場(視場焦約為180度甚至270度)攝像鏡頭。魚眼攝像頭具有相當(dāng)長的景深，有利于表現(xiàn)照片的長景深效果，但用魚眼鏡頭所攝圖像變形嚴(yán)重，特別是在圖片的邊沿區(qū)域，越是角度大的鏡頭在邊沿區(qū)域畸變的狀況越是嚴(yán)重。為了表示真實場景中物體在鏡頭成像平面上的投影，即建立圖像像素位置與空間重點(diǎn)位置之間的關(guān)系，需要對魚眼鏡頭建立成像模型，
由光學(xué)成像原理可知，焦距越短，視角越大，所成圖像產(chǎn)生的畸交也就越大。魚眼鏡頭已廣泛地應(yīng)用于各種全景觀測中，它的超大廣角可以使其一眼看遍周圍場景；但魚眼鏡頭會產(chǎn)生“近大遠(yuǎn)小”的桶形畸變，其誤差將直接影響系統(tǒng)精度，因此校正畸變是進(jìn)行全方位視覺的一項至關(guān)重要的工作。 本系統(tǒng)對失真矯正處理的方式為:先查詢鏡頭的畸變參數(shù)，獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法，在無法獲取畸變參數(shù)的情況下，根據(jù)鏡頭的其它物理參數(shù)匹配系統(tǒng)內(nèi)建的數(shù)學(xué)畸變參考模型，從而獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法。系統(tǒng)將攝像頭11，12，13，14所獲得的圖像與畸變校正處理算法中坐標(biāo)映射表進(jìn)行運(yùn)算，從而得到校正后的圖像。在圖像的拼接方面，由于廣角魚眼鏡頭在生產(chǎn)時生產(chǎn)工藝的各種因素，使得每一批生產(chǎn)的鏡頭之間總會存在各種的差異化，如水平角、垂直角等的差異，或者X，Y軸距離中心點(diǎn)的偏移等等，這樣使得為了在安裝車輛上可以達(dá)到一種完美的視覺效果，就必須按照實際安裝攝像頭鏡頭的差異化，作相應(yīng)的補(bǔ)償和微調(diào)。本發(fā)明的全景拼接處理的方式為:先檢測出圖像目標(biāo)物體，然后在目標(biāo)物體上提取特征點(diǎn)；在得出圖像之間的投影關(guān)系之后運(yùn)用單應(yīng)性矩陣對圖像進(jìn)行投影，將投影后的圖像在重疊區(qū)域根據(jù)特征匹配點(diǎn)進(jìn)行拼接，最后根據(jù)圖像色彩信息進(jìn)行圖像的融合。安裝好攝像頭之后，在車體的前后左右各放置I塊畫有黑白方格標(biāo)記的圖片，以方便系統(tǒng)識別特征點(diǎn)。啟動攝像頭11，12，13，14獲得照片。通過校驗黑白方格上的特征點(diǎn)，觀察停車位四周的線條是否呈直線狀，即可以判斷出失真矯正是否達(dá)到要求。另外，不同攝像頭的圖像采樣，光強(qiáng)都會存在差異，因此在圖像拼接的邊界處會存在比較明顯的縫隙，需要進(jìn)行圖像融合，消除圖像光強(qiáng)或者色彩的不連續(xù)性，讓圖像在拼接處的光強(qiáng)平滑過渡以消除光強(qiáng)突變:本方案采用加權(quán)平均法，將圖像分解成不同頻域上的一組圖像，在每個分解的頻域上，將圖像重疊邊界附近加權(quán)平均，最后將所有頻域上的合成圖像匯總成一幅圖像作為結(jié)果。本系統(tǒng)的具體安裝方法如下:
1，首先準(zhǔn)備一個3m*5m的內(nèi)框加上一個5米X7.5米外框車位。2，安裝前后攝像頭。前后攝像頭分別安裝在車輛的車牌架I的上方。圖2為本發(fā)明中車牌架的側(cè)視圖。車牌架2的上方有一突出部3，攝像頭4嵌入在突出部3中。現(xiàn)有技術(shù)中一般將前后攝像頭固定于前后保險杠上，但是這種安裝方式需要在保險杠上打孔。采用帶有突出支架的車牌架則可以省去在保險杠上開孔的步驟。3，安裝左右攝像頭。前后攝像頭分別安裝在左右倒車后視鏡中。拆開倒車后視鏡，確認(rèn)左右攝像頭的安裝空間，根據(jù)每款不同的車型，用標(biāo)尺在后視鏡下面，測量出要打孔的圓心位置并做好標(biāo)記。

4，所有連接線接好后上給設(shè)備上電，進(jìn)入拍照模式。把車停在停車位內(nèi)的中間處，保持車不動的狀態(tài)，拍下一張照片。前后的車位線出現(xiàn)在停車區(qū)域的上方區(qū)域中并在中線以下，但是不超過整個畫面的1/3。左右要保證攝像頭垂直照地，左右魚眼圖要能看得到車位線的前后端橫向線條。達(dá)到以上兩點(diǎn)攝像頭安裝合格，并把攝像頭安裝固定牢固。如不能達(dá)標(biāo)，則需要微調(diào)攝像頭的傾斜角度。5、測量四個攝像頭離地高度、前后攝像頭以及左右攝像頭水平距離。6、根據(jù)測量得到的參數(shù)對圖像進(jìn)行校正和拼接。本發(fā)明并不局限于上述具體實施方式
，根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可對上述實施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?，其變更也?yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種行車輔助系統(tǒng),該系統(tǒng)包括 4個攝像頭，分別安裝在車身前后左右； DSP芯片，將所述4個攝像頭獲取的圖像進(jìn)行失真矯正處理和全景拼接處理； 顯示器，輸出全景拼接處理后的圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的行車輔助系統(tǒng)，其中所述的失真矯正處理的方式為先查詢鏡頭的畸變參數(shù)，獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法，在無法獲取畸變參數(shù)的情況下，根據(jù)鏡頭的其它物理參數(shù)匹配系統(tǒng)內(nèi)建的數(shù)學(xué)畸變參考模型，從而獲得對應(yīng)的畸變校正處理算法。
3.如權(quán)利要求I所述的行車輔助系統(tǒng)，其中所述的全景拼接處理的方式為先檢測出圖像目標(biāo)物體，然后在目標(biāo)物體上提取特征點(diǎn)；在得出圖像之間的投影關(guān)系之后運(yùn)用單應(yīng)性矩陣對圖像進(jìn)行投影，將投影后的圖像在重疊區(qū)域根據(jù)特征匹配點(diǎn)進(jìn)行拼接，最后根據(jù)圖像彩色信息進(jìn)行圖像的融合。
4.如權(quán)利要求I所述的行車輔助系統(tǒng)，其中前后攝像頭分別安裝在車輛的車牌架上，所述車牌架的上方有一突出部，攝像頭嵌入在突出部中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種行車輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括4個攝像頭，分別安裝在車身前后左右；DSP芯片，將所述4個攝像頭獲取的圖像進(jìn)行失真矯正處理和全景拼接；顯示器，輸出全景拼接的圖像。該行車輔助系統(tǒng)能夠快速安裝并適配在任何已有的車型上，以全面性地提升行車安全。
文檔編號B60R1/00GK103253194SQ20131018204
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月17日
發(fā)明者崔鵬堯 申請人:黃梅縣云泰時代光學(xué)儀器有限公司