車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛駕駛安全領(lǐng)域，特別涉及一種雙處理器協(xié)同處理技術(shù)，以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，即車輛行駛過程中視頻的流暢度。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代社會中，汽車已經(jīng)成為普遍的消費(fèi)品，由于汽車發(fā)生的交通事故也開始隨之上升，尤其在夜晚時(shí)，照明條件不佳時(shí)，更容易引發(fā)交通意外。為了更好的夜間行車安全，采用現(xiàn)代電子技術(shù)和圖像技術(shù)可以構(gòu)建一套車載夜視輔助駕駛系統(tǒng)，使得夜間行車更安全。現(xiàn)有車載夜視系統(tǒng)由于車輛速度的原因，使得視頻的流暢度很難保證，為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，本實(shí)用新型采用雙處理器協(xié)同處理技術(shù)對實(shí)時(shí)性進(jìn)行保障；另外為了更多地獲取前方道路圖像，本實(shí)用新型采用圖像拼接算法實(shí)現(xiàn)了前方道路的寬視場視頻圖像。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對當(dāng)前汽車車載夜視安全系統(tǒng)中的技術(shù)問題建立一套輔助車輛夜晚安全駕駛的實(shí)時(shí)大視場高分辨率視頻系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型是基于雙處理器架構(gòu)以保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)包括低照度視頻相機(jī)模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和圖像顯示模塊。
[0005]所述的低照度視頻相機(jī)模塊采用兩個(gè)低照度攝像頭對前方視場成像，為了獲取前方120°的前方視場，兩個(gè)攝像頭成一定角度安裝，以保證足夠視場的同時(shí)，可以獲取重疊的視頻區(qū)域，為后續(xù)提供的一整幅大視場視頻圖像做好準(zhǔn)備。
[0006]所述的圖像采集模塊采用兩路視頻AD芯片對從攝像機(jī)輸入的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換出ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)的信號。
[0007]所述的圖像處理部分為了保證25fps的幀頻率，從而保證視頻不失真，本發(fā)明采用雙處理器架構(gòu)對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即采用了雙處理器FPGA+DSP。采用雙處理器技術(shù)可以很好的保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)中采用FPGA處理器完成對圖像采集模塊輸出數(shù)字視頻的采集，并將數(shù)字視頻信號進(jìn)行存儲，對這些原始圖像信號進(jìn)行初步的圖像處理，為后續(xù)的圖像拼接算法做好準(zhǔn)備，DSP處理器負(fù)責(zé)對FPGA發(fā)出指令，將處理后的初步視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻SP中，DSP對其實(shí)現(xiàn)存儲以及圖像拼接算法，實(shí)現(xiàn)寬視場視頻數(shù)據(jù)，由于本實(shí)用新型雙處理器協(xié)同處理，充分保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，達(dá)到25fps。之后DSP負(fù)責(zé)將處理完成的視頻信號，送入視頻DA中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，送入圖像顯示模塊。
[0008]在雙處理器的外圍，需要配置存儲器等器件，本發(fā)明采用了兩片SDRAM，兩片SRAM用來存放視頻數(shù)據(jù)，DSP和FPGA處理器共用SDRAM，由FPGA配置兩片SRAM，在DSP的外圍配置了程序存儲器FLASH，用來存放DSP算法程序。
[0009]所述的圖像顯示模塊采用VGA顯示，視頻DA數(shù)模轉(zhuǎn)換后的模擬視頻信號，驅(qū)動顯示屏顯示，提供給用戶一幅流暢的大視場高分辨率視頻圖像。
[0010]通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的效果為:
[0011]I)此夜視系統(tǒng)視場角可達(dá)120°，大大擴(kuò)展了觀察范圍，為安全駕駛提供更好的保障；
[0012]2)此夜視系統(tǒng)采用雙處理器協(xié)同處理，在保證視頻分辨率高的同時(shí)，保證在行駛過程中視頻信號的流暢性，使得幀頻率可以達(dá)到25fps，充分保證駕駛安全。
【附圖說明】
[0013]圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的車載夜視拼接系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]如附圖1，由模擬相機(jī)I和2對車輛前方道路圖像進(jìn)行拍攝；拍攝得到的模擬圖像數(shù)據(jù)由圖像采集模塊3進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行存儲；圖像處理模塊4對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，存儲及其配準(zhǔn)和拼接；完成的整體圖像送入圖像顯示模塊5進(jìn)行顯示。
[0017]如附圖2，模擬相機(jī)6和7對前方道路進(jìn)行成像，獲取兩幅重疊的視頻圖像，并輸出模擬信號，由視頻AD 8和9將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為ITU-R BT656數(shù)字視頻信號，F(xiàn)PGA處理器10負(fù)責(zé)數(shù)字視頻信號的采集和初步處理，SDRAM 14和15負(fù)責(zé)存儲圖像和對圖像進(jìn)行預(yù)處理，SRAM 12和13負(fù)責(zé)圖像的暫存，以及DSP和FPGA的數(shù)據(jù)交換，DSP 11負(fù)責(zé)圖像配準(zhǔn)和圖像拼接，運(yùn)行程序存儲于FLASH 16中，當(dāng)全部完成圖像拼接后，將整幅圖像送入視頻DA 17中，進(jìn)行視頻DA轉(zhuǎn)換后，將模擬視頻信號從VGA 18顯示出來，供用戶使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，包括: 模擬相機(jī)模塊，用于獲取車輛前方道路圖像，該模塊采用兩個(gè)攝像頭對前方視場成像，兩個(gè)攝像頭采用成一定角度安裝，以保證足夠視場的同時(shí)，可以獲取重疊的視頻區(qū)域，為后續(xù)提供的一整幅大視場視頻圖像做好準(zhǔn)備； 圖像采集模塊，用于將前面模擬相機(jī)模塊獲取的模擬視頻信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號處理器可以處理的數(shù)字視頻信號，采用兩路視頻AD芯片對從攝像機(jī)輸入的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換出ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)的信號； 圖像處理模塊，用于對兩路數(shù)字視頻信號進(jìn)行處理，采用雙處理器架構(gòu)對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 圖像顯示模塊，用于將處理完成的視頻信號，送入視頻DA中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。驅(qū)動顯示屏顯示，提供給用戶一幅流暢的大視場高分辨率視頻圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述大視場的視場角可以達(dá)到120°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于，所述雙處理器為 FPGA 和 DSP。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于顯示模塊為安裝在車輛上的車載顯示裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于圖像處理模塊包括有與視頻A/D轉(zhuǎn)換器(8、9)相連接的圖像預(yù)處理器FPGA (10)，和圖像預(yù)處理器FPGA (10)相連接的是將數(shù)字視頻信號進(jìn)行拼接為DSP處理器(11)，和處理DSP處理器(11)相連接的是輸出顯示信號的視頻D/A轉(zhuǎn)換器(17)，其中DSP處理器(11)外圍帶有數(shù)據(jù)存儲器SDRAM (15)、程序存儲器FLASH (16)，其中FPGA處理器(10)外圍帶有數(shù)據(jù)存儲器SDRAM (14、15)和用于暫存圖像信息的SRAM(12、13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型針對當(dāng)前汽車車載夜視安全系統(tǒng)中的技術(shù)問題建立一套輔助車輛夜晚安全駕駛的實(shí)時(shí)大視場高分辨率視頻系統(tǒng)，包括低照度視頻相機(jī)模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和圖像顯示四個(gè)模塊。其中兩個(gè)攝像頭采用成一定角度安裝，可獲取前方120°的前方視場；圖像處理部分采用FPGA+DSP的雙處理器架構(gòu)方法保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。相比于傳統(tǒng)車載夜視系統(tǒng)，此系統(tǒng)視場大、分辨率高、實(shí)時(shí)性好，為安全駕駛提供更好的保障。
【IPC分類】H04N5/232, H04N7/18
【公開號】CN204929041
【申請?zhí)枴緾N201520383253
【發(fā)明人】馮桂蘭, 呂昌亮, 陳靜, 黃昌清
【申請人】中國計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月2日