一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，包括電子控制單元、顯示單元和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊；其中，電子控制單元分別與顯示單元、攝像頭模塊以及車輛內(nèi)置的車輛狀態(tài)信息輸出端口連接；電子控制單元包括：中央處理器、圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器；中央處理器分別與圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器連接；圖形處理器與圖像信號收發(fā)器連接。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案能通過單攝像頭實(shí)現(xiàn)全景倒車，節(jié)省應(yīng)用成本。
【專利說明】
一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的全景倒車系統(tǒng)是利用設(shè)置在車輛四周的多個(gè)攝像頭，采集的倒車時(shí)的圖像并進(jìn)行拼接處理后，形成一幅動(dòng)態(tài)的俯視圖。汽車中控顯示器能夠清晰準(zhǔn)確反映車輛周圍路況信息，提高駕駛?cè)藛T的倒車安全。但是，該實(shí)現(xiàn)方法涉及到多路視頻信息的采集處理、實(shí)時(shí)圖像拼接等大量數(shù)據(jù)處理，對攝像頭的安裝角度和位置也有嚴(yán)格要求，造成響應(yīng)速度慢及應(yīng)用成本偏高等問題，不利于全景倒車影像系統(tǒng)的推廣與普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，節(jié)省應(yīng)用成本。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，包括電子控制單元、顯示單元和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊；
[0005]其中，所述電子控制單元分別與所述顯示單元、攝像頭模塊以及車輛內(nèi)置的車輛狀態(tài)信息輸出端口連接；
[0006]所述電子控制單元包括:中央處理器、圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器；
[0007]所述中央處理器分別與所述圖形處理器、所述存儲(chǔ)器、所述通訊傳輸器和所述圖像信號收發(fā)器連接；
[0008]所述圖形處理器與所述圖像信號收發(fā)器連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述攝像頭模塊包括廣角光學(xué)鏡頭、CM0S/CCD傳感器和圖像信號發(fā)送器；
[0010]所述CM0S/C⑶傳感器分別與所述廣角光學(xué)鏡頭、所述圖像信號發(fā)送器連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述電子控制單元與所述攝像頭模塊連接，具體為:
[0012]所述電子控制單元通過電源和視頻信號復(fù)合型電纜與所述攝像頭模塊連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述攝像頭模塊為設(shè)置在所述車輛尾部中央位置的攝像頭模塊。
[0014]進(jìn)一步的，所述顯示單元為具有視頻輸入功能的顯示器。
[0015]進(jìn)一步的，所述電子控制單元還包括第一電源模塊；
[0016]所述第一電源模塊分別與所述中央處理器、圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述攝像頭模塊還包括第二電源模塊；
[0018]所述第二電源模塊分別與所述廣角光學(xué)鏡頭、CM0S/C⑶傳感器和圖像信號發(fā)送器連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述中央處理器的型號為ARM+DSP多核處理器。由上可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，包括電子控制單元、顯示單元和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊。電子控制單元對攝像頭模塊采集的圖像數(shù)據(jù)和由車輛狀態(tài)信息輸出端口獲取的車輛狀態(tài)信息進(jìn)行處理，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像，并將其發(fā)送給顯示單元進(jìn)行顯示。相比于現(xiàn)有技術(shù)使用多路攝像頭才能完成全景倒車，本實(shí)用新型僅使用單路攝像頭即可實(shí)現(xiàn)全景倒車，節(jié)省了應(yīng)用成本，簡化了攝像頭安裝難度。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型提供的攝像頭模塊的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像處理方法的一種實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0025]參見圖1，是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括:電子控制單元1、顯示單元2和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊3。其中，電子控制單元I分別與顯示單元2、攝像頭模塊3以及車輛內(nèi)置的車輛狀態(tài)信息輸出端口連接。
[0026]在本實(shí)施例中，電子控制單元I包括:中央處理器201、圖形處理器202、存儲(chǔ)器203、通訊傳輸器204、圖像信號收發(fā)器205。中央處理器201分別與圖形處理器202、存儲(chǔ)器203、通訊傳輸器204和圖像信號收發(fā)器205連接。圖形處理器202與圖像信號收發(fā)器205連接。中央處理器201為ARM+DSP多核處理器(或者同規(guī)格微處理器及FPGA)，該多核處理器負(fù)責(zé)整機(jī)的工作，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，并且負(fù)責(zé)接收車輛狀態(tài)信息輸出端口(OBD)的指令并通過軟件運(yùn)算處理圖像數(shù)據(jù)，使整個(gè)系統(tǒng)工作運(yùn)行順暢。本實(shí)用新型中采用多核的處理器，能提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而圖形處理器202的調(diào)速硬件圖像加速器，提高了圖像處理速度和質(zhì)量。
[0027]在本實(shí)施例中，電子控制單元I用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)信息，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像，并將全景倒車圖像發(fā)送給顯示單元進(jìn)行顯示。圖像數(shù)據(jù)由攝像頭模塊3采集并發(fā)送到電子控制單元I。車輛狀態(tài)信息由電子控制單元I從車輛狀態(tài)信息輸出端口獲取。
[0028]在本實(shí)施例中，電子控制單元I用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)信息，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像，具體為:電子控制單元I使用預(yù)設(shè)算法對圖像數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行校正后，再結(jié)合車輛狀態(tài)信息進(jìn)行圖像融合和疊加，構(gòu)建出全景倒車圖像。
[0029]作為本實(shí)施例的一種舉例，參見圖2，圖2是本實(shí)用新型提供的攝像頭模塊的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示。該攝像頭模塊包括廣角光學(xué)鏡頭301、CM0S/CCD傳感器302和圖像信號發(fā)送器303XM0S/CXD傳感器302分別與廣角光學(xué)鏡頭301、圖像信號發(fā)送器303連接。廣角光學(xué)鏡頭301采集車尾正后視角圖像，經(jīng)過CCD/CMOS傳感器302以及圖像信號發(fā)送器303，將圖像進(jìn)行編碼后傳送給電子控制單元I進(jìn)行處理，并通過電子控制單元I的存儲(chǔ)器203進(jìn)行緩沖及存儲(chǔ)。廣角光學(xué)鏡頭301可以但不限于為145°的攝像頭。
[0030]作為本實(shí)施例的一種舉例，電子控制單元I還可以包括第一電源模塊，第一電源模塊分別與中央處理器201、圖形處理器202、存儲(chǔ)器203、通訊傳輸器204和圖像信號收發(fā)器205連接。攝像頭模塊3還可以包括第二電源模塊，第二電源模塊分別與廣角光學(xué)鏡頭301、CM0S/C⑶傳感器302和圖像信號發(fā)送器303連接。
[0031]作為本實(shí)施例的一種舉例，電子控制單元I與攝像頭模塊連接，具體為:電子控制單元I通過電源和視頻信號復(fù)合型電纜與攝像頭模塊3連接。攝像頭模塊3的電源由電子控制單元I負(fù)責(zé)提供，簡化了攝像頭模塊3的結(jié)構(gòu)組成。
[0032]為了更好的說明本實(shí)用新型的全景倒車影像系統(tǒng)，參見圖3，圖3是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，電子控制單元(ECU)安裝于車輛中控臺內(nèi)部。顯示單元是具備視頻輸入功能的顯示器，安裝于方便駕駛員觀測的位置，用于接收和顯示ECU生成的全景倒車圖像。攝像頭模塊設(shè)置在車輛尾部中央位置，攝像頭模塊與地面成一定角度安裝。
[0033]相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提供了一種單攝像頭全景倒車影像處理方法，該方法利用本實(shí)用新型的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。參見圖4，圖4是本實(shí)用新型提供的單攝像頭全景倒車影像處理方法的一種實(shí)施例的流程示意圖。該方法包括:
[0034]步驟401:電子控制單元接收攝像頭模塊所采集的圖像數(shù)據(jù)，并從車輛狀態(tài)信息輸出端口獲取實(shí)時(shí)的車輛狀態(tài)信息;其中，車輛狀態(tài)信息包括車輪轉(zhuǎn)向角、車速信息和時(shí)間信息。
[0035]步驟402:電子控制單元根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)信息，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像。
[0036]步驟403:電子控制單元將全景倒車圖像發(fā)送給顯示單元進(jìn)行顯示。
[0037]在本實(shí)施例中，電子控制單元I根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)信息，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像，具體為:電子控制單元I使用魚眼幾何校正算法對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正處理，獲得正常狀態(tài)圖像；電子控制單元I根據(jù)車輪轉(zhuǎn)向角和車速信息，使用動(dòng)態(tài)倒車軌跡線生成算法，計(jì)算生成后車輪將要經(jīng)過的地面標(biāo)識線；電子控制單元I根據(jù)時(shí)間信息和正常狀態(tài)圖像，使用時(shí)間軸圖像融合疊加算法進(jìn)行圖像融合，并將地面標(biāo)識線添加到融合后的圖像中，獲得全景倒車圖像。例如，車輛在倒車過程中通過后置攝像頭實(shí)時(shí)采集圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)采集記錄車輛車輪轉(zhuǎn)向角和車速信息，按照一定速度和時(shí)間比例關(guān)系將圖像數(shù)據(jù)截取存儲(chǔ)到電子控制單元的內(nèi)存中，然后通過魚眼幾何校正算法和時(shí)間軸圖像融合疊加算法將存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成一幅完整的全景倒車圖像，并最終與動(dòng)態(tài)倒車軌跡線生成算法生成的路面標(biāo)示線進(jìn)行疊加處理，輸出給顯示單元顯示。
[0038]作為本實(shí)施例的一種舉例，該方法還包括:顯示單元2將保持顯示全景倒車圖像，直至接收到新的全景倒車圖像。
[0039]在本實(shí)施例中，電子控制單元I對攝像頭模塊3獲取的影像數(shù)據(jù)運(yùn)用軟件算法轉(zhuǎn)換、校正、融合和疊加，然后通過輸出到顯示單元2進(jìn)行全景倒車影像顯示，比如在倒車路況中有缺失井蓋的情況，通過實(shí)時(shí)保存的影像畫面，監(jiān)控車身運(yùn)行路徑，避開相關(guān)危險(xiǎn)區(qū)域。本系統(tǒng)顯示的全景倒車圖像包含倒車動(dòng)態(tài)軌跡線顯示，增加倒車影像的直觀性;此外系統(tǒng)核心軟件算法實(shí)現(xiàn)圖像畸變校正、圖像疊加、及畫面完整性處理，實(shí)現(xiàn)獨(dú)有的全景倒車影像顯示效果。顯示單元2為具有視頻輸入功能的顯示器，可以利用車輛本身的導(dǎo)航儀充當(dāng)顯示器，導(dǎo)航儀具有人性化的交互界面，方便駕駛員操作。
[0040]由上可見，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，包括電子控制單元、顯示單元和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊。電子控制單元對攝像頭模塊采集的圖像數(shù)據(jù)和由車輛狀態(tài)信息輸出端口獲取的車輛狀態(tài)信息進(jìn)行處理，構(gòu)建實(shí)時(shí)全景倒車圖像，并將其發(fā)送給顯示單元進(jìn)行顯示。相比于現(xiàn)有技術(shù)使用多路攝像頭才能完成全景倒車，本實(shí)用新型僅使用單路攝像頭即可實(shí)現(xiàn)全景倒車，節(jié)省了應(yīng)用成本，簡化了攝像頭安裝難度。
[0041]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，包括電子控制單元、顯示單元和設(shè)置在車輛尾部的單路攝像頭模塊； 其中，所述電子控制單元分別與所述顯示單元、攝像頭模塊以及車輛內(nèi)置的車輛狀態(tài)信息輸出端口連接； 所述電子控制單元包括:中央處理器、圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器； 所述中央處理器分別與所述圖形處理器、所述存儲(chǔ)器、所述通訊傳輸器和所述圖像信號收發(fā)器連接； 所述圖形處理器與所述圖像信號收發(fā)器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭模塊包括廣角光學(xué)鏡頭、CMOS/CCD傳感器和圖像信號發(fā)送器； 所述CMOS/CCD傳感器分別與所述廣角光學(xué)鏡頭、所述圖像信號發(fā)送器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制單元與所述攝像頭模塊連接，具體為: 所述電子控制單元通過電源和視頻信號復(fù)合型電纜與所述攝像頭模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭模塊為設(shè)置在所述車輛尾部中央位置的攝像頭模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元為具有視頻輸入功能的顯示器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制單元還包括第一電源模塊； 所述第一電源模塊分別與所述中央處理器、圖形處理器、存儲(chǔ)器、通訊傳輸器和圖像信號收發(fā)器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭模塊還包括第二電源模塊； 所述第二電源模塊分別與所述廣角光學(xué)鏡頭、CMOS/CCD傳感器和圖像信號發(fā)送器連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的單攝像頭全景倒車影像系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器的型號為ARM+DSP多核處理器。
【文檔編號】B60R1/00GK205523963SQ201620318198
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】宋鑫
【申請人】廣州市晶華精密光學(xué)股份有限公司