一种小角度摄像头实现的汽车全景环视系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于汽车电子技术领域，也是一种汽车主动安全辅助驾驶技术。用于辅助汽车驾驶员在车辆行驶或倒车时观察车辆四周的情况。
【背景技术】
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[0002]现有汽车全景泊车环视系统，一般由四个广角摄像头、图像处理器、驾驶室内显示器组成。这四个广角摄像头分别设在汽车前、后、左、右位置。一般前广角摄像头安装在轿车前部格栅位置，后广角摄像头安装在轿车后背门上，左和右广角摄像头分别安装在左和右侧后视镜内。四个摄像头采集的视频信号送给图像处理器，通过图像处理算法对视频图像进行图像校正、拼接处理，形成一幅车辆俯视鸟瞰画面，帮助驾驶员实时观察车辆四周影像，消除视角盲点，提升了汽车泊车及在狭窄路口的安全驾驶性能。
[0003]而现有汽车全景泊车环视系统的缺陷主要表现在:
[0004](1)、采用的广角摄像头，因具鱼眼效应经图像校正后会降低清晰度:
[0005]—般的广角摄像头水平视角的覆盖范围在170° -190°之间，只需四个摄像头就可以达到对车身的四周360°环视目的。但是摄像头本身的几何失真度在50% -90%之间，靠近边缘部分的失真度很高，整体图像具有鱼眼效应，在图像处理过程经过图像校正会使整体图像的清晰度下降；
[0006](2)、图像拼接部分模糊，不清晰:
[0007]由于广角摄像头本身的边缘部分采集的图像的几何失真度高，图像拼接部分一般对应于摄像头的是边沿部分，所以拼接部分的图像清晰度很差；
[0008](3)、对于车身长度较长的车辆，用现有方案则图像清晰度太差:
[0009]对于车身较长的大货车、大卡车、客车、大巴车、中巴车等，如果用现有的四个广角摄像头的安装方式，由于车身较长，车辆左右两边的很大块图像区域将是由左右两边广角摄像头的边沿部分获取的图像，由此实现的全景图像在对应的区域将模糊不清，用户无法接受。
[0010]实用新型专利201220661383《一种汽车全景泊车系统》，与本实用新型不同之处:
[0011](1)、该实用新型采用四个广角摄像头。而本实用新型采用六-八个摄像头，其中至少四个小角度摄像头，这种小角度摄像头的失真度远低于广角摄像头，特别是边缘部分；所以，本实用新型所采用的方法合成的图像清晰度较高；
[0012](2)、该实用新型采用的这四个广角摄像头分别设在汽车前、后、左、右位置。一般前广角摄像头安装在汽车前部格栅位置，后广角摄像头安装在汽车后背门上，左和右广角摄像头分别安装在左和右侧后视镜内；而本实用新型采用的六-八个摄像头，安装位置不同；
[0013](3)、由于摄像头个数不同和摄像头的失真度不同，则所需采用的图像处理技术不同；
[0014](4)、该实用新型只需采集四个摄像头的数据进行处理，一般采用低速DSP处理器模块可以实现；而由于本实用新型采集多个摄像头的视频信号，需要通过高速DSP或FPGA进行软件处理技术，实现高速实时处理。
[0015]发明专利201010590428《一种全景泊车辅助系统》，与本实用新型不同之处:
[0016](1)、该专利采用四个180°超广角摄像头，对于大货车采用八个180°超广角摄像头；而本实用新型无论对于小轿车或者大货车，都可以采用六-八个摄像头，其中至少四个小角度摄像头。这种小角度摄像头的失真度远低于广角摄像头，特别是边缘部分；所以，本实用新型所采用的方法合成的图像清晰度较高；
[0017](2)、该专利中的摄像头输入模块，是置于车体前后左右四个方向上的四个超广角摄像头，对于大货车的摄像头输入模块，还增加了四个对角线方向的超广角摄像头；而本实用新型采用的六-八个摄像头，其中至少四个小角度摄像头，所以安装位置也不同；
[0018](3)、由于该专利采用的是广角镜头，广角镜头的特点是中心区域图像清晰，边缘模糊；按照该专利对于大货车的八个摄像头的安装安排，只能是每个摄像头的光轴垂直车身向外，每个摄像头平均负责一块图像区域，而且主要图像取靠近自己的区域，这种方式会导致车辆同一侧面的相邻两个摄像头交界处的物体会变小，会出现让观察图像的用户以为物体消失的现象；本实用新型的特定的安装方法，克服了这个问题；
[0019](4)、该专利中的用于图像拼接合成的处理模块，与本实用新型不同:
[0020]由于摄像头采集的信号不同，则图像处理技术的软件不同；该专利是采集四或八个180°超广角摄像头的数据进行处理，采用DSP处理器模块可以实现；而由于本实用新型采集六-八个摄像头，其中至少四个小角度摄像头，对其视频信号的数据进行处理，采用通过高速DSP或FPGA进行软件处理技术，实现高速实时处理。
【发明内容】
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[0021]—种小角度摄像头实现的汽车全景环视系统，其特征是:由六个或六个以上摄像头，经各自的安装支架，各自以特定的角度和位置，固定在汽车前、后、左、右四面，以获取汽车四周的图像，这六个或六个以上摄像头至少包含了四个水平视角小于150°且几何失真度小于30%的小角度摄像头；每个摄像头的输出的视频信号经线束送给带有六个或六个以上摄像头输入接口的视频采集和图像处理器主机；该视频采集和图像处理器主机将各个摄像头输入的视频信号进行图像校正、视角转换，然后拼接成一幅车辆俯视鸟瞰画面，或形成以各种视角观察车辆周围环境的虚拟摄像头图像，或者只显示单个摄像头画面，或者这几种画面的组合画面，这些画面输出给车内显示器显示图像；该视频采集和图像处理器主机经线束连接功能切换开关，用于接收用户指令进行显示图像角度、内容的切换；该视频采集和图像处理器主机经线束连接车上的CAN信号、画面切换信号、档位信号、点火开关信号、电源和地线，用于实现根据车辆的不同驾驶操作自动切换画面。
[0022]所述的一种小角度摄像头实现的汽车全景环视系统，其特征是:当两个所述的小角度摄像头(如图1的5和6)，其主要作用是观察车辆同一侧的外部环境图像时，其安装支架使其安装角度和位置具有如下特定特征之一:其一:这两个摄像头的各自的光轴(如图1的5和6引出的箭头)对地面的垂直投影所形成的两条直线(如图1的AC和BC)，可与这两个摄像头各自对地面的垂直投影所对应的点(如图1的A点和B点)的连线形成一个三角形(如图1的AABC)，且该三角形(如图1的AABC)的由这两个摄像头的光轴的投影线(如图1的AC和BC)交叉形成的该三角形