專利名稱：用于擴(kuò)展可視區(qū)域的方法和設(shè)備的制作方法
用于擴(kuò)展可視區(qū)域的方法和設(shè)備本發(fā)明涉及一種擴(kuò)展利用安裝在車輛，尤其是機(jī)動(dòng)車上的攝像機(jī)獲得的可視區(qū)域的方法。具體而言，技術(shù)領(lǐng)域包括利用一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)的視覺倒車輔助(VRA)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的目的是在低速操縱期間輔助駕駛員，為他顯示車輛周圍近處環(huán)境的直觀視覺表達(dá)。文獻(xiàn)EP1094337公開了一種系統(tǒng)，用于在停車操縱期間輔助駕駛員，警告他存在著利用單個(gè)圖像采集裝置探測到的三維物體。公開的系統(tǒng)目的是從兩次相繼圖像采集確定物體距車輛的距離，將其用于根據(jù)從傳感器計(jì)算的車輛位移生成立體視圖。這種實(shí)施例需要非常高精確度的傳感器。此外，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在操縱期間一般是這種情況，兩次圖像采集之間車輛覆蓋的小距離為三維圖像重構(gòu)提出了難題，因?yàn)檫@相當(dāng)于具有非常短基數(shù)的立體系統(tǒng)。跳過圖像，直到獲得充分覆蓋的距離提出了環(huán)境動(dòng)態(tài)的問題。不能重構(gòu)場景中運(yùn)動(dòng)中的物體。充分精確地重構(gòu)障礙需要成本高昂的計(jì)算能力。最后要提到的缺點(diǎn)是，僅能夠重構(gòu)兩次相繼圖像采集之間處于攝像機(jī)區(qū)域中的物體。為了補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)的已知缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是一種用于擴(kuò)展利用車輛上安裝的攝像機(jī)獲得的可視區(qū)域的方法，包括-產(chǎn)生基本虛像的步驟，其中所述基本虛像的一組像素與所述攝像機(jī)拍攝的實(shí)像的一組像素相關(guān)，其中，所述實(shí)像是在考慮到所述實(shí)像的一組像素再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的平面表面時(shí)由所述攝像機(jī)拍攝的；-表征所述基本虛像的步驟，其中產(chǎn)生所述基本虛像的一組感興趣點(diǎn)；-構(gòu)建累積虛像的步驟，其中當(dāng)使所述基本虛像的感興趣點(diǎn)與所述累積虛像的感興趣點(diǎn)重合時(shí)，所述基本虛像的至少一部分重疊在所述累積虛像的至少一部分上。有利地，針對(duì)在感興趣點(diǎn)之間的距離方面與先前的基本虛像充分不同的每幅新基本虛像重復(fù)所述構(gòu)建步驟。具體而言，該方法包括區(qū)分步驟，其中在所述新基本虛像的每個(gè)像素和所述先前的基本虛像的對(duì)應(yīng)像素之間在顏色分量方面進(jìn)行區(qū)分，且其中將作為差異的函數(shù)的透明度歸因于所述新基本虛像的所述像素。同樣有利地，在所述產(chǎn)生步驟中，由對(duì)應(yīng)表將所述基本虛像的所述一組像素與所述實(shí)像的所述一組像素相關(guān)。同樣有利地，該方法包括顯示步驟，其中作為從所述產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的結(jié)果的所述基本虛像實(shí)時(shí)重疊在所述累積虛像上，以產(chǎn)生瞬時(shí)顯示圖像。具體而言，在所述顯示步驟中，在所述累積虛像上疊加合成圖像。更具體而言，所述合成圖像是車輪的圖像。同樣更具體而言，針對(duì)在感興趣點(diǎn)之間的距離方面與先前的基本虛像相當(dāng)?shù)拿糠禄咎撓瘢诒碚骰咎撓竦牟襟E之后直接激活顯示步驟。優(yōu)選地，所述平面表面是所述地面的表面。更確切地說，所使用的攝像機(jī)包括相對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的所述平面表面傾斜的視網(wǎng)膜平面。本發(fā)明的目的還是一種包括車輛上安裝的攝像機(jī)的設(shè)備，其特征在于布置成實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。從下文參考附圖通過象征而非限制給出的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰，附圖中-

圖1是轉(zhuǎn)向階段中車輛的透視圖；-圖2是圖1的車輛的頂視圖；-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法步驟；-圖4是所用物理性質(zhì)的解釋圖；-圖5是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備示意圖。圖1示出了處于接近車輛60的操縱階段中的車輛50。圖2示出了尾部裝備了攝像機(jī)的車輛50?，F(xiàn)在參考圖3解釋的方法開始于起始步驟100，其中，在啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)處于備用狀態(tài)，而車輛的速度V大于閾值速度\。實(shí)際上，利用根據(jù)本發(fā)明提供的方法和系統(tǒng)輔助駕駛員操縱，在車輛行駛于路上時(shí)讓它們工作未必是有用的。從步驟100開始，探測到速度V低于閾值速度Vs確認(rèn)了激活步驟102的轉(zhuǎn)換101。步驟102由拍攝車輛50后部的攝像機(jī)10視場覆蓋的空間的實(shí)像Iik構(gòu)成，以便通過投影生成攝像機(jī)視場中位于車輛后方的地面的頂視圖。在圖4中，示出了光學(xué)系統(tǒng)11，以及在其上形成地面3的實(shí)像Iik的實(shí)際攝像機(jī)10 的視網(wǎng)膜平面1。垂直于視網(wǎng)膜平面1的軸Δ通過光學(xué)系統(tǒng)11的光學(xué)中心。有關(guān)視網(wǎng)膜平面1的標(biāo)記O1XiyiZ1的軸Z1平行于朝向地面3取向的軸Δ，其原點(diǎn)O1在地面上方高度恒定值A(chǔ)1，這是因?yàn)樵谲囕v50上安裝攝像機(jī)10造成的。有關(guān)車輛的標(biāo)記OXYZ的原點(diǎn)0處在地面高度到原點(diǎn)O1的垂線上，其軸X平行于水平軸X1，其水平軸Y垂直于軸X。軸Δ與地平面形成角度α。標(biāo)記0lXlylZl到Z1 = 0的投影平面中的齊次坐標(biāo)W1U1^ivnW1通過比例系數(shù)W1關(guān)聯(lián)于視網(wǎng)膜平面上實(shí)像的點(diǎn)的坐標(biāo)U1, Vl。通過應(yīng)用到攝像機(jī)10，通過已知類型的變換給出針孔模型，與標(biāo)記OXYZ中坐標(biāo)Χ，Υ，0的地面高度的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖像中每個(gè)點(diǎn)的齊次坐標(biāo)W1U1，
權(quán)利要求
1.一種用于擴(kuò)展利用車輛上安裝的攝像機(jī)獲得的可視區(qū)域的方法，包括-產(chǎn)生基本虛像(I2v)的步驟(108)，其中所述基本虛像的一組像素與實(shí)像(Iik)的一組像素相關(guān)，其中，所述實(shí)像是在考慮到所述實(shí)像的一組像素再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的平面表面時(shí)由所述攝像機(jī)拍攝的，-表征所述基本虛像(I2v)的步驟(110)，其中產(chǎn)生所述基本虛像(I2v)的一組感興趣點(diǎn)。-構(gòu)建累積虛像(I3v)的步驟(115)，其中當(dāng)使所述基本虛像(I2v)的感興趣點(diǎn)與所述累積虛像(I3v)的感興趣點(diǎn)重合時(shí)，所述基本虛像(I2v)的至少一部分重疊在所述累積虛像 (I3v)的至少一部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于針對(duì)在感興趣點(diǎn)之間的距離方面與先前的基本虛像(OI2v)充分不同的每幅新基本虛像(I2v)重復(fù)所述構(gòu)建步驟(115)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于其包括區(qū)分步驟(114)，其中在所述新基本虛像(I2v)的每個(gè)像素和所述先前的基本虛像(OI2v)的對(duì)應(yīng)像素之間在顏色分量方面進(jìn)行區(qū)分，并且其中將作為差異的函數(shù)的透明度歸因于所述新基本虛像(I2v)的所述像素。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于在所述產(chǎn)生步驟(108)中，由對(duì)應(yīng)表將所述基本虛像的一組像素與所述實(shí)像的一組像素相關(guān)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于其包括顯示步驟(112)，其中作為所述產(chǎn)生步驟(108)產(chǎn)生的結(jié)果的所述基本虛像實(shí)時(shí)重疊在所述累積虛像(I3v)上，以產(chǎn)生瞬時(shí)顯示圖像(I5v)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在所述顯示步驟(11 中，在所述累積虛像 (I3v)上疊加合成圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述合成圖像是車輪的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7之一所述的方法，其特征在于針對(duì)在感興趣點(diǎn)之間的距離方面與先前的基本虛像(@I2V)相當(dāng)?shù)拿糠禄咎撓?I2v)，在表征所述基本虛像(I2v)的步驟 (110)之后直接激活所述顯示步驟(112)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所述平面表面是所述地面的表面。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于所使用的攝像機(jī)包括相對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的所述平面表面傾斜的視網(wǎng)膜平面。
11.一種包括車輛上安裝的攝像機(jī)的設(shè)備，其特征在于其布置成實(shí)施根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
為了擴(kuò)展安裝在車輛上的攝像機(jī)的可視區(qū)域，本發(fā)明的方法包括產(chǎn)生基本虛像(I2V)的步驟(108)，其中所述基本虛像的一組像素與所述攝像機(jī)拍攝的實(shí)像(I1R)的一組像素相關(guān)，其中所述實(shí)像是在考慮到所述實(shí)像的一組像素再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的平面表面時(shí)由所述攝像機(jī)拍攝的，以及構(gòu)建累積虛像(I3V)的步驟(115)，其中當(dāng)使所述基本虛像(I2V)的感興趣點(diǎn)與所述累積虛像(I3V)的感興趣點(diǎn)重合時(shí)，所述基本虛像(I2V)的至少一部分重疊在所述累積虛像(I3V)的至少一部分上。
文檔編號(hào)G06T7/20GK102458923SQ201080032206
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者F·拉爾熱 申請(qǐng)人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司