专利名称：环车鸟瞰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于ー种环车鸟瞰装置，尤其是一种可借助车辆四周影像合成鸟瞰影像，用以辅助驾驶者了解各种驾车状况的环车鸟瞰装置。
背景技术：
当驾驶者驾驶车辆(例如倒车等)时，车辆四周会产生视觉死角，容易让驾驶者无法察觉该视觉死角范围内的行人或物品，不仅困扰驾驶者，亦有可能使车辆周围的行人发生危险。因此，逐渐发展出许多辅助驾车的装置，例如超音波雷达或环车鸟瞰装置等。请參阅图I所示，中国台湾公告第1320756号《显示鸟瞰车辆影像的倒车雷达系统》，掲示ー种现有环车鸟瞰装置9，包含数个鱼眼镜头91、ー个行车电脑92及一个屏幕93，该鱼眼镜头91分散设置于一个车辆V，用以拍摄该车辆V的四周的景物影像；该行车电脑92读取该具有鱼眼变形效果的景物影像(如图2a所示)，并执行数个影像处理手段，例如变形校正(如图2b所示)、转换及合成等，将该景物影像合成为ー个鸟瞰车辆影像，并显示于 该屏.93。然而，现有环车鸟瞰装置9需经过多次视角及几何转换运算，再经过影像合成运算，将四周的景物影像縫合，方能产生该鸟瞰车辆影像，如此ー来，将大幅增加产生该鸟瞰车辆影像的运算量，使得产生该鸟瞰车辆影像所耗费的时间延长。基于上述原因，有必要提供ー种环车鸟瞰装置，可以将视角转换及影像合成进行整合运算，只要可以取得车辆四周环境的影像，即可快速地产生环车鸟瞰影像，供驾驶者作为各种驾车情况的參考。
实用新型内容本实用新型的目的乃改良上述缺点，以提供ー种环车鸟瞰装置，借助将视角转换及影像合成进行整合运算，而达到快速地产生环车鸟瞰影像的目的。为达到前述发明目的，本实用新型所运用的技术手段包含有ー种环车鸟瞰装置，用以设置于ー个车辆，包含数个取像元件，用以撷取该车辆四周的数个环境影像；ー个影像处理器，设有ー个变形校正模组、一个特征标记选取模组、一个參考影像建立模组、ー个平面投影转换模组及ー个鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组率禹接该取像元件，该特征标记选取模组稱接该变形校正模组、该參考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组；其中，该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的数字影像处理器；或者该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的数字影像处理卡；或者该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的特殊功能集成电路；或者该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的系统级芯片。其中，该取像元件设置于该车辆的前、后、左及右方向的外表面。[0010]其中，另包含一个壳体，该影像处理器容纳于该壳体的内部，该显示器露出该壳体的表面。其中，该影像处理器及该显示器整合于该车辆内部的行车电脑及显示装置。其中，该影像处理器为由数字信号处理器或微处理器配合软件演算法制成的数字影像处理器。其中，该影像处理器以固定式或可拆卸式耦接该取像元件。本实用新型的有益技术效果在于本实用新型环车鸟瞰装置通过该数个取像元件取得该车辆的四周的环境影像后，该影像处理器可利用各环境影像与该鸟瞰參考影像的相对应特征标记进行平面转换，并投影至该目标影像的相应位置，而合成该环车鸟瞰影像。相较于现有环车鸟瞰装置，本实用新型仅需利用该鸟瞰參考影像的特征标记，即可将视角转换及影像合成并为单ー关系式，而不需经过多次视角、几何转换运算及影像合成运算，如此一来，将可大幅减少产生该鸟瞰车辆影像的运算量，而快速地产生该环车鸟瞰影像，以供驾驶者作为各种驾车情况的參考，为本实用新型的功效。·
图I :现有环车鸟瞰装置的系统示意图。图2a:现有环车鸟瞰装置的鱼眼变形示意图。图2b :现有环车鸟瞰装置的变形校正示意图。图3 :本实用新型环车鸟瞰装置较佳实施例的系统方块图。图4 :本实用新型环车鸟瞰装置的影像处理器的运作流程图。图5a :本实用新型环车鸟瞰装置的环境影像的示意图。图5b :本实用新型环车鸟瞰装置的校正影像的示意图。图6 :本实用新型环车鸟瞰装置的鸟瞰參考影像的示意图。图7 :本实用新型环车鸟瞰装置的平面投影转换的示意图。图8 :本实用新型环车鸟瞰装置的环车鸟瞰影像的示意图。主要元件符号说明〔本实用新型〕I取像元件2影像处理器21变形校正模组22特征标记选取模组23參考影像建立模组24平面投影转换模组25鸟瞰影像合成模组3显示器B鸟瞰參考影像Cl特征标记C2特征标记C3特征标记Oi特征标记C5特征标记C6特征标记C7特征标记C8特征标记C9特征标记ClO特征标记Cll特征标记C12特征标记C13特征标记C14特征标记C15特征标记C16特征标记Cl’特征标记C2’特征标记C3’特征标记C2’特征标记El环境影像Rl校正影像R2校正影像[0039]R3校正影像R4校正影像SI变形校正步骤S2特征标记选取步骤S3平面投影转换步骤S4鸟瞰影像合成步骤T环车鸟瞰影像9现有环车鸟瞰装置91鱼眼镜头92行车电脑93屏幕具体实施方式
为让本实用新型的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本实用新型的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下
本实用新型全文所述的“稱接”(Coupling),指ニ硬件模组(hardware module)之间通过实体线路电连接、无线通信或其组合等方式，使影像资料可以相互传递，或者，ニ软件模组(software module)或软件物件(software object)之间通过资料存取或交换等方式，使影像资料可以相互传递，用以进行影像处理，其详细运作情形为本实用新型所属技术领域中具有通常知识者可以理解。请參阅图3所示，其为本实用新型环车鸟瞰装置较佳实施例的系统方块图，该环车鸟瞰装置包含数个取像元件I、ー个影像处理器2及ー个显示器3，该取像元件I耦接该影像处理器2，该显示器3耦接该影像处理器2。该取像元件I由具有影像撷取功能的器材制成，例如具有鱼眼镜头(fish-eyelens)的摄影机(camera)等,该取像元件I可以分散设置于一个车辆(Vehicle)的外表面，例如设于该车辆的前、后、左及右方向的外表面等，用以取得该车辆的四周的影像(即数个环境影像)，供驾驶者做为驾车的參考，其中，该取像元件I的数量可以选择为4个或4个以上。在此实施例中，该取像元件I以4个具有鱼眼镜头的摄影机作为实施例，分别设于该车辆的前保险杆、后保险杆，左后视镜及右后视镜，但不以此为限；该数个取像元件I取得该车辆的四周的影像后，可以产生数个具有鱼眼效果的环境影像，该环境影像具有数个特征
o该影像处理器2由具有影像处理及储存功能的器材制成，例如由集成电路(Integrated Circuit, 1C)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)>娃智产(Silicon Intellectual Property, SIP)或其任意组合所制成的数字影像处理器(digital image processor)、数字影像处理卡(digital image card)、特殊功能集成电路(Application-Specific Integrated Circuit, ASIC)或系统级芯片(System on a Chip,SoC)等硬件(hardware);或者，由数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)或微处理器(micro-processor)配合软件演算法(software algorithm)制成数字影像处理器等，该影像处理器2设置于该车辆的内部，用以将上述数个环境影像进行变形校正、特征标记选取、平面投影转换及鸟瞰影像合成等运算，而形成ー个环车鸟瞰(bird’s eye view)影像。在此实施例中，该影像处理器2以数个集成电路制成数字影像处理卡作为实施例说明，但不以此为限。请再參阅图3所示，其中，该影像处理器2包含一个变形校正模组21、ー个特征标记选取模组22、一个參考影像建立模组23、ー个平面投影转换模组24及一个鸟瞰影像合成模组25，该变形校正模组21耦接该取像元件1，该特征标记选取模组22耦接该变形校正模组21、该參考影像建立模组23及该平面投影转换模组24，该鸟瞰影像合成模组25耦接该平面投影转换模组24及该显示器3。请再參阅图3及4所示，其中，图4为本实用新型的影像处理器2的运作流程图，包含一个变形校正步骤SI、一个特征标记选取步骤S2、ー个平面投影转换步骤S3及ー个鸟瞰影像合成步骤S4，该变形校正步骤SI由该变形校正模组21向该取像元件I取得该数个环境影像，再将该环境影像校正为未变形的校正影像。举例而言，以设于该车辆前方的取像元件I所撷取的环境影像为例，如图5a所示，该具有鱼眼效果的环境影像El具有Cl’至C4’等4个特征标记，经由该变形校正模组21校正后，形成未变形的校正影像Rl (如图5b所示)，该校正影像Rl亦具有Cl’至C4’等4个特征标记，其中，该变形校正的方式为本实用新型所属技术领域具有通常知识者可以理解，在此容不赘述。请再參阅图3、4及6所示，图6为本实用新型的鸟瞰參考影像的示意图，其中，该特征标记选取步骤S2先由该參考影像建立模组23产生ー个鸟瞰參考影像B，该鸟瞰參考影像B可以通过摄影机拍摄或电脑绘图软件绘制等方式，形成数个(例如4Xn个)特征标记(characteristic mark)。在此实施例中，该鸟瞰參考影像B形成Cl至C16等16个特征标记。接着，再由该特征标记选取模组22从该鸟瞰參考影像B及各校正影像(例如设于该车辆前方的取像元件I所撷取的环境影像)依序选取至少四组相应特征标记，例如先选择该鸟瞰參考影像B的特征标记Cl至C4与该校正影像Rl的特征标记Cl’至C4’，再依序选择该鸟瞰參考影像B的其他特征标记与其他校正影像的特征标记。在此实施例中，是以该鸟瞰參考影像B的特征标记Cl至C4与该校正影像Rl的特征标记Cl’至C4’作为实施例说明。请再參阅图3、4及7所示，图7为本实用新型的平面投影转换的示意图，其中，该平面投影转换步骤S3由该平面投影转换模组24依据该鸟瞰參考影像B及该校正影像Rl的相应特征标记的座标计算该校正影像B与该鸟瞰參考影像B的平面转换关系值，其计算方式如下式(I)至(6)所示
权利要求1.一种环车鸟瞰装置，用以设置于一个车辆，其特征包含 数个取像元件，用以撷取该车辆四周的数个环境影像； 一个影像处理器，设有一个变形校正模组、一个特征标记选取模组、一个参考影像建立模组、一个平面投影转换模组及一个鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组耦接该取像元件，该特征标记选取模组耦接该变形校正模组、该参考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组； 该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的数字影像处理器。
2.—种环车鸟瞰装置，用以设置于一个车辆，其特征包含 数个取像元件，用以撷取该车辆四周的数个环境影像； 一个影像处理器，设有一个变形校正模组、一个特征标记选取模组、一个参考影像建立模组、一个平面投影转换模组及一个鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组耦接该取像元件，该特征标记选取模组稱接该变形校正模组、该参考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组； 该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的数字影像处理卡。
3.一种环车鸟瞰装置，用以设置于一个车辆，其特征包含 数个取像元件，用以撷取该车辆四周的数个环境影像； 一个影像处理器，设有一个变形校正模组、一个特征标记选取模组、一个参考影像建立模组、一个平面投影转换模组及一个鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组耦接该取像元件，该特征标记选取模组耦接该变形校正模组、该参考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组； 该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的特殊功能集成电路。
4.一种环车鸟瞰装置，用以设置于一个车辆，其特征包含 数个取像元件，用以撷取该车辆四周的数个环境影像； 一个影像处理器，设有一个变形校正模组、一个特征标记选取模组、一个参考影像建立模组、一个平面投影转换模组及一个鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组耦接该取像元件，该特征标记选取模组耦接该变形校正模组、该参考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组； 该影像处理器为由集成电路、现场可编程门阵列、硅智产或其任意组合所制成的系统级芯片。
5.如权利要求1、2、3或4所述的环车鸟瞰装置，其特征在于该取像元件设置于该车辆的前、后、左及右方向的外表面。
6.如权利要求1、2、3或4所述的环车鸟瞰装置，其特征在于另包含一个壳体，该影像处理器容纳于该壳体的内部，该显不器露出该壳体的表面。
7.如权利要求1、2、3或4所述的环车鸟瞰装置，其特征在于该影像处理器及该显示器整合于该车辆内部的行车电脑及显示装置。
8.如权利要求1、2、3或4所述的环车鸟瞰装置，其特征在于该影像处理器以固定式或可拆卸式耦接该取像元件。
专利摘要一种环车鸟瞰装置，用以设置于一个车辆，包含数个取像元件，用以撷取数个环境影像；一影像处理器，设有一变形校正模组、一特征标记选取模组、一参考影像建立模组、一平面投影转换模组及一鸟瞰影像合成模组，该变形校正模组耦接该取像元件，该特征标记选取模组耦接该变形校正模组、该参考影像建立模组及该平面投影转换模组，该鸟瞰影像合成模组耦接该平面投影转换模组；及一个显示器，耦接该影像处理器的鸟瞰影像合成模组。该取像元件取得该车辆的四周的环境影像，该影像处理器利用各环境影像与该鸟瞰参考影像的相对应特征标记进行平面转换，投影至该目标影像的相应位置，快速地产生该环车鸟瞰影像，以供驾驶者作为各种驾车情况的参考。
文档编号B60R11/04GK202573989SQ20122000091
公开日2012年12月5日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者陈炜喆, 吴瑞鸿 申请人:辉创电子股份有限公司