高清全景泊车及辅助驾驶系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及驾驶辅助系统技术领域，尤其涉及一种可W输出高清图像，可W提供 足够直观、清晰的图像给驾驶人进行辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，人们生活水平不断提高，越来越多的汽车进入各个家庭，而随着 车辆的数量增多，道路变得更加拥挤，车辆在行驶过程中，有可能会遇到一些大大小小的事 故，延误了时间的同时也损失了钱财。因此，为了更加安全地驾驶车辆，不少的汽车都装上 了辅助驾驶系统，W提高安全驾驶系数。现有技术的辅助加湿系统中，大致可分为一下各种 情况：
[0003] 1、使用后视摄像头进行辅助驾驶，该技术方案能否为驾驶人提供车身后部图像， 但是依然存在左右盲区、前车身周围低矮障碍盲区等问题，不能为驾驶人提供车身周围的 全部图像；
[0004] 2、使用4个平面摄像头，然后拼接成田字格，该技术方案能够为驾驶人提供车身 周围的参考图像，但是无法为驾驶人提供直观的360图全景图，用户无法直观获悉车身周 围的直观图像，用户常常容易混淆左右或前后的方向，给驾驶人带来困扰，同时，由于车上 适宜安装摄像头的位置有限，通常为左右观后镜及前后车牌位置，平面摄像头仍然存在视 角死区。使用4个鱼眼摄像头，然后拼接成田字格，该技术方案能够克服【背景技术】2使用平 面摄像头带来的视角死区问题，但是由于仍然存在无法为驾驶人提供直观的360图全景图 的问题，用户无法直观获悉车身周围的直观图像。
[0005] 使用4个鱼眼摄像头，经过鱼眼校正，图像拼接算法后，拼接成全景图，该技术方 案可W解决上述【背景技术】1至【背景技术】3的缺陷，但是由于后端的图像DSP处理能力有限， 4个摄像头只能选择30万像素的标清模拟摄像头。由于标清鱼眼摄像头采集的分辨率通常 只有30万像素，而鱼眼镜头采集回来的图像都是中间大，周围小，所W近景比较清晰，但是 远景会相对模糊，远景的有效像素少，对于需要利用远景图像进行后续分析的辅助驾驶应 用来说，如碰撞预警，道路偏移，弯道安全，超车安全，行人安全等，常常需要清晰的50m外 的图像，图像有效像素的缺失，将给后端应用带来巨大的应用限制及挑战。同时，由于前端 模拟摄像头像素有限，对于非行驶状态下的车辆安全威胁，可能无法获悉关键信息，如汽车 停车后刮擦，可能无法看清现场人脸，车牌等关键信息。
[0006] 因此，亟需一种可W输出高清图像，可W提供足够直观、清晰的图像给驾驶人进行 辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种可W输出高清图像，可W提供足够直观、清晰的图像给 驾驶人进行辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。
[0008] 为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种高清全景泊车及辅助驾 驶系统，其包括：
[0009] 预置各个摄像头的崎变参数，并进行亮度统计的高清图像采集子系统；
[0010] 通过多种传感器，对车辆行驶状态中的关键信息进行采集的车辆信息采集子系 统；
[0011] 包括顿缓冲单元、崎变校正单元、投影变换单元、拼接融合匹配单元、清晰度权重 查找表、像素比例尺单元的高清图像拼接子系统；
[0012] 包括车道偏移分析单元，行人分析单元，碰撞预警分析单元，障碍物分析单元，车 牌识别分析单元，驾驶习惯潜在风险分析单元的高清图像分析子系统；
[0013] 包括高清编码单元、高清存储单元的高清录像子系统。
[0014] 所述高清图像采集子系统高包括多个皿-CVI/TVI/HIV标准的高清模拟摄像头。
[0015] 通过基于FPGA的并行硬件单元对输入的图像进行亮度统计，W便后端的所述高 清图像拼接子系统进行亮度均衡处理，最终输出给用户一个亮度均匀的拼接图像。
[0016] 车辆行驶状态中的关键信息包括；前进，后退，左转向，右转向，双闪报警，行驶速 度信息。
[0017] 所述高清图像拼接子系统，进行高清图像拼接的步骤，包括：
[0018] (1)基于PC软件，使用等间距同必圆模板对摄像头进行标定；
[0019] 似对摄像头采集回来的图像，计算实际失真后的同必圆各个半径；
[0020] (3)建立失真后的目标图像各个同必圆半径到原始图像各个同必圆半径的离散映 身寸关系；
[0021] (4)对离散后的映射关系进行插值处理，获取连续的目标半径到原始半径的映射 关系。
[0022] 所述崎变校正单元进行崎变校正的步骤，包括：
[002引 （1)首先在等距同必圆模版中标定一个矩形（ABCD)，并标定BC线段的中点E; [0024] (2)根据崎变后的图像圆必接近图像中必送一经验值，设定粗略搜索范围，使得桶 形校正后的四边形（ABCD)为一个矩形，假定完成此第一步分段搜索算法得到的圆必点的 集合为M;
[002引做在集合Μ中进一步搜索，对于集合中的每一个候选圆形点，计算E点位置，最接 近BC点的中必位置的圆必点即为真正的圆必位置。
[0026] 在车身四周装设四个或多个所述高清摄像头，对拼接后摄像头的两两重叠区域进 行亮度融合，通过获取每个摄像头的亮度统计信息，对多个摄像头的亮度进行均衡化处理， 使得拼接后的画面亮度均匀，符合人眼视觉习惯要求。
[0027] 在车身四周装设四个或多个摄像头进行清晰度融合，W左前画面融合为例，如前 摄像头在当前融合区域的像素点更为清晰，则前摄像头在该位置像素的亮度及色彩权重较 大，否则，左摄像头在该位置像素的亮度及色彩权重较大。
[0028] 上述亮度权重为PC软件对单个摄像头采集后的图片的拼接公共区域进行区域清 晰度对比分析，通过离线图像分析后输出清晰度权重表，底层硬件通过查询清晰度权重表 进行清晰度融合。
[0029] 所述高清图像分析子系统基于所述崎变校正单元崎变校正后的高清图像，使用基 于FPGA的并行硬件算法进行第一级行内像素及行间像素预处理，预处理后的数据存入到 对应的内存区域，供下一级DSP进行进一步处理。
[0030] 所述高清图像分析子系统预处理后的所有数据交互采用统一定义的基础分析流 数据包格式进行数据存储，之后交由DSP的操作系统统一管理，统一查询，统一进行算法数 据调度。
[0031] 本发明可W输出高清360度全景图像，可W提供足够直观，足够清晰的图像给驾 驶人进行辅助判断；
[0032] 本发明基于72化或108化高清模拟图像，能实时提供碰撞预警，道路偏移，弯道安 全，超车安全，行人安全等辅助驾驶安全的关键信息，信息的可靠性及完整性远远大于背景 技术及现有技术；
[0033] 本发明基于72化或108化高清模拟图像，支持4-8路高清录制功能，录制画面的 清晰度及图像可用性大大提高，远远超过【背景技术】及现有技术。
[0034] 通过W下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，送些附图用于解释本发明 的实施例。
【附图说明】
[0035]图1为本发明高清全景泊车及辅助驾驶系统一个实施例的模块示意图。
[0036] 图2为如图1所示的高清全景泊车及辅助驾驶系统的摄像头的安装示意图。
[0037] 图3为高清图像拼接子系统的示意图。
[0038] 图4为同必圆模板的示意图。
[0039] 图5为图4所示的同必圆模板中获取崎变后的图像的准确圆必的方法。
[0040]图6为高清图像拼接子系统对拼接后两个摄像头的重叠区域的示意图。
[0041] 图7为高清图像分析子系统的示意图。
【具体实施方式】
[0042] 现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如 上所述，如图1所示，本发明提供一种高清全景泊车及辅助驾驶系统，包括：
[0043] 预置各个摄像头的崎变参数，并进行亮度统计的高清图像采集子系统；
[0044] 通过多种传感器，对车辆行驶状态中的关键信息进行采集的车辆信息采集子系 统；
[0045] 如图3所示，包括顿缓冲单元、崎变校正单元、投影变换单元、拼接融合匹配单元、 清晰度权重查找表、像素比例尺单元的高清图像拼接子系统；
[0046] 如图7所示，包括车道偏移分析单元，行人分析单元，碰撞预警分析单元，障碍物 分析单元，车牌识别分析单元，驾驶习惯潜在风险分析单元的高清图像分析子系统；
[0047] 包括高清编码单元、高清存储单元的高清录像子系统。
[0048] 如图2所示，所述高清图像采集子系统高包括四个符合皿-CVI/TVI/HIV标准的高 清模拟摄像头。
[0049] 由于车辆行驶过程中，周边的多个摄像头光照条件不一样，比如日光可能从前端 照射，郝么前端摄像头采集的图像则会偏暗，本发明高清全景泊车及辅助驾驶系统通过基 于FPGA的并行硬件单元对输入的图像进行亮度统计，W便后端的所述高清图像拼接子系 统进行亮度均衡处理，最终输出给用户一个亮度均匀的拼接图像。
[0050] 车辆行驶状态中的关键信息包括；前进，后退，左转向，右转向，双闪报警，行驶速 度信息。
[0051] 如图4所示，所述高清图像拼接子系统，进行高清图像拼接的步骤，包括：
[0052] (1)基于PC软件，使用等间距同必圆模板对摄像头进行标定；
[0053] 似对摄像头采集回来的图像，计算实际失真后的同必圆各个半径；
[0054] (3)建立失真后的目标图像各个同必圆半径到原始图像各个同必圆半径的离散映 射关系；
[00巧](4)对离散后的映射关系进行插值处理，获取连续的目标半径到原始半径的映射 关系。