用于商用車的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)及攝像頭安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于車輛安全輔助及汽車電子領(lǐng)域，具體涉及一種用于商用車的全景環(huán)視 泊車輔助系統(tǒng)及攝像頭安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，市場(chǎng)上的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)，絕大多數(shù)是針對(duì)私家小轎車的。該系統(tǒng) 一般是針對(duì)只有一個(gè)車廂的小轎車，其魚眼攝像頭一般都布置在汽車前保險(xiǎn)杠Logo下方、 左、右后視鏡下方、后牌照燈處。但是當(dāng)商用車有兩個(gè)車廂時(shí)，在倒車或轉(zhuǎn)彎時(shí)，商用車車頭 和后面車廂不在同一角度，如果還是采用小轎車圖像拼接的方法，直接通過標(biāo)定和拼接圖 片無法準(zhǔn)確顯示車輛周圍的情況，全景環(huán)視效果不佳。
[0003] 現(xiàn)有的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)攝像頭安裝方法一般只是根據(jù)安裝人員的經(jīng)驗(yàn)采 用目測(cè)的方法，沒有一個(gè)規(guī)范來統(tǒng)一。這樣容易出現(xiàn)攝像頭主光軸角度沒有達(dá)到最優(yōu)，使得 某邊重疊區(qū)域過小，影響拼接效果。
[0004] 由于商用車車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且一般較大，各個(gè)攝像頭采集到的圖像物體運(yùn)動(dòng)和光 線的變化不同，數(shù)據(jù)的抖動(dòng)性比較大，完成圖像拼接后會(huì)存在拼接縫隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于商用車的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)及攝 像頭安裝方法，為商用車的泊車提供全景環(huán)視效果較好的輔助工具。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種用于商用車的全景環(huán)視泊 車輔助系統(tǒng)，其特征在于：它包括方位視場(chǎng)角至少為180度的魚眼攝像頭、數(shù)據(jù)采集處理 器、存儲(chǔ)器和顯示器，魚眼攝像頭采集的視頻畫面經(jīng)數(shù)據(jù)采集處理器進(jìn)行處理得到商用車 及其感興趣區(qū)域的圖像存入存儲(chǔ)器并通過顯示器顯示；其中
[0007] 所述的感興趣區(qū)域?yàn)椋寒?dāng)車頭與車廂之間沒有旋轉(zhuǎn)時(shí)，在商用車車身左右各延伸 距離b，前后各延伸距離a的區(qū)域；
[0008] 商用車包括車頭和車廂，各包括前后左右四邊，魚眼攝像頭的分布為：車頭前邊和 車廂后邊各至少1個(gè)，車頭左右兩邊和車廂左右兩邊分別各至少1個(gè)；
[0009] 車頭前邊和車廂后邊的魚眼攝像頭的主光軸分別對(duì)準(zhǔn)該魚眼攝像頭在地面正投 影向外延伸距離a/2土Aa處；車頭左右兩邊和車廂左右兩邊的魚眼攝像頭的主光軸分別 對(duì)準(zhǔn)該魚眼攝像頭在地面正投影向外延伸距離b/2土Ab處；所述的Aa和Ab為誤差；
[0010] 所述的數(shù)據(jù)采集處理器包括魚眼圖像畸變校正單元、側(cè)視圖轉(zhuǎn)俯視圖單元、首次 圖像拼接單元、控制單元和圖像加權(quán)平均融合單元；其中魚眼圖像畸變校正單元用于根據(jù) 每個(gè)魚眼攝像頭本身內(nèi)部參數(shù)和畸變模型，將每個(gè)魚眼攝像頭拍攝的視頻畫面進(jìn)行畸變校 正，得到理想圖；側(cè)視圖轉(zhuǎn)俯視圖單元用于對(duì)理想圖進(jìn)行投影變換，將來自不同魚眼攝像頭 的理想圖投影到同一坐標(biāo)系下變成鳥瞰圖；首次圖像拼接單元用于對(duì)鳥瞰圖第一次圖像拼 接，對(duì)來自相鄰的魚眼攝像頭的鳥瞰圖中重疊區(qū)域進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，對(duì)有重疊區(qū)域的圖像 進(jìn)行對(duì)齊并首次拼接成全景圖像；控制單元用于將各魚眼攝像頭采集的原始視頻畫面像素 點(diǎn)與首次拼接成的全景圖像像素點(diǎn)的映射關(guān)系信息存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中，在泊車過程中通過 查表方式從存儲(chǔ)單元中獲得魚眼攝像頭采集的原始視頻畫面像素點(diǎn)與首次拼接全景圖像 像素點(diǎn)的映射關(guān)系信息，將所有魚眼攝像頭采集的視頻畫面實(shí)時(shí)拼接成全景圖；圖像加權(quán) 平均融合單元用于對(duì)實(shí)時(shí)拼接的全景圖進(jìn)行漸入漸出處理，消除拼接縫隙、光照影響和模 糊影響。
[0011] 按上述系統(tǒng)，所述的首次圖像拼接單元以來自相鄰的魚眼攝像頭的鳥瞰圖中的重 疊區(qū)域的平分線作為拼接線，進(jìn)行對(duì)齊；其中取方向盤左打死時(shí)來自相鄰的位于車頭左邊 與車廂左邊魚眼攝像頭的鳥瞰圖中的重疊區(qū)域的平分線作為拼接線，取方向盤右打死時(shí)來 自相鄰的位于車頭右邊與車廂右邊魚眼攝像頭的鳥瞰圖中的重疊區(qū)域的平分線作為拼接 線。
[0012] 按上述系統(tǒng)，所述的魚眼攝像頭的分布為：車頭前邊和車廂后邊的中點(diǎn)各1個(gè)，車 頭左右兩邊和車廂左右兩邊的中點(diǎn)分別各1個(gè)，且所有魚眼攝像頭的投影均與車身垂直。
[0013] 利用上述用于商用車的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的泊車方法，其特征在于：它 包括以下步驟：
[0014] S1、根據(jù)每個(gè)魚眼攝像頭本身內(nèi)部參數(shù)和畸變模型，將每個(gè)魚眼攝像頭拍攝的視 頻畫面進(jìn)行畸變校正，得到理想圖；
[0015] S2、對(duì)理想圖進(jìn)行投影變換，將來自不同魚眼攝像頭的理想圖投影到同一坐標(biāo)系 下變成鳥瞰圖；
[0016] S3、對(duì)鳥瞰圖第一次圖像拼接，對(duì)來自相鄰的魚眼攝像頭的鳥瞰圖中重疊區(qū)域進(jìn) 行特征點(diǎn)匹配，對(duì)有重疊區(qū)域的圖像進(jìn)行對(duì)齊并首次拼接成全景圖像；
[0017]S4、將各魚眼攝像頭采集的原始視頻畫面像素點(diǎn)與首次拼接成的全景圖像像素點(diǎn) 的映射關(guān)系信息進(jìn)行存儲(chǔ)；在泊車過程中通過查表方式從存儲(chǔ)單元中獲得魚眼攝像頭采集 的原始視頻畫面像素點(diǎn)與首次拼接全景圖像像素點(diǎn)的映射關(guān)系信息，將所有魚眼攝像頭采 集的視頻畫面實(shí)時(shí)拼接成全景圖；
[0018] S5、采用圖像加權(quán)平均融合的方法，對(duì)實(shí)時(shí)拼接的全景圖進(jìn)行漸入漸出處理，消除 拼接縫隙、光照影響和模糊影響。
[0019] 按上述泊車方法，所述的S1采用多項(xiàng)式變換的方法進(jìn)行畸變校正。
[0020] 按上述泊車方法，所述的S3在首次拼接時(shí)，以來自相鄰的魚眼攝像頭的鳥瞰圖中 的重疊區(qū)域的平分線作為這兩個(gè)相鄰的魚眼攝像頭的鳥瞰圖之間的拼接線；
[0021] 由于泊車時(shí)車頭與車廂之間會(huì)存在角度，因此取方向盤左打死時(shí)來自相鄰的位于 車頭左邊與車廂左邊魚眼攝像頭的鳥瞰圖中的重疊區(qū)域的平分線作為這兩個(gè)魚眼攝像頭 的鳥瞰圖之間的拼接線；取方向盤右打死時(shí)來自相鄰的位于車頭右邊與車廂右邊魚眼攝像 頭的鳥瞰圖中的重疊區(qū)域的平分線作為這兩個(gè)魚眼攝像頭的鳥瞰圖之間的拼接線。
[0022] 按上述泊車方法，所述的S4采用基于特征點(diǎn)的尺度不變特征變換算法。
[0023] 用于上述用于商用車的全景環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)的魚眼攝像頭安裝方法，其特征在 于：它包括以下步驟：
[0024] 1)商用車包括車頭和車廂，各包括前后左右四邊，在不影響商用車正常作業(yè)的情 況下分別在車頭前邊和車廂后邊各至少1個(gè)魚眼攝像頭，車頭左右兩邊和車廂左右兩邊分 別各至少1個(gè)魚眼攝像頭；
[0025] 2)調(diào)整魚眼攝像頭的位置使得其投影與車身垂直；
[0026] 3)預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域：當(dāng)車頭與車廂之間沒有旋轉(zhuǎn)時(shí)，在商用車車身左右各延伸距 離b，前后各延伸距離a的區(qū)域；
[0027] 調(diào)節(jié)魚眼攝像頭的主主光軸使得：車頭前邊和車廂后邊的魚眼攝像頭的主光軸分 別對(duì)準(zhǔn)該魚眼攝像頭在地面正投影向外延伸距離a/2土Aa處；車頭左右兩邊和車廂左右 兩邊的魚眼攝像頭的主光軸分別對(duì)準(zhǔn)該魚眼攝像頭在地面正投影向外延伸距離b/2土Ab 處；所述的Aa和Ab為誤差；
[0028] 4)固定各魚眼攝像頭，并測(cè)量各魚眼攝像頭的高度，計(jì)算高度與主光軸之間的夾 角。
[0029] 按上述安裝方法，其特征在于：所述的3)調(diào)節(jié)魚眼攝像頭之前，在各主光軸對(duì)準(zhǔn) 點(diǎn)處設(shè)置標(biāo)志物。
[0030] 本發(fā)明的有益效果為：
[0031] 1、商用車車身體積一般較大，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，不同位置的攝像頭拍攝到的圖像 光線明暗度會(huì)不同，在相鄰兩幅圖像拼接后的重疊區(qū)域很容易出現(xiàn)明顯的拼接縫隙，為了 減少這種拼接縫隙對(duì)人眼視覺上的影響，本發(fā)明通過加權(quán)平均融合算法，采用漸入漸出的 融合方法來消除這