CN102514528A - 一种汽车全景可视系统以及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车全景可视系统，其包括：图像采集单元，用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出；图像处理单元，用于接收所述图像采集单元采集到的上述四种图像信号，并将所述四种图像信号分别转换为数字信号后再对之进行全景拼接处理，再将经全景拼接处理后的数字信号还原为全景图像信号后输出；控制单元；图像显示单元，与所述控制单元相连，用于根据控制单元的指令接收并显示图像采集单元中输出的四种图像和/或图像处理单元中输出的全景图像。该系统能够提供实时车辆转向侧或者后侧的单独图像，从而能够给驾驶员提供参考，提高了行车的安全性。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种汽车全景可视系统以及采用汽车全景可视系统的汽车。
背景技术
随着汽车技术的进一步发展，用于提高车辆驾驶安全性的辅助设备也越来越多。如图1所示，申请号为200610113157.0的中国发明专利申请中公开了一种全景可视驾驶辅助设备，其利用图像数字化技术和图像信息处理技术为驾驶员提供汽车周围环境全景图像的全景可视驾驶辅助设备，尤其是将汽车周围环境的全景图像显示在车载电子显示器上，是驾驶员更清晰地获取汽车周围环境状况，为下一步的转向、泊车或者倒车做好准备，使驾驶员能更安全驾驶，防止与汽车周围环境中的人或者物发生刮蹭或者碰撞事件的发生。该全景可视驾驶辅助设备包括：安装于汽车四周以拍摄汽车周围环境的多个摄像头(即图像成像元件)、对图像进行数字化的图像采集部件、存储数字图像信息的存储部件、进行数字图像信息处理的部件、安装于汽车内部的车载显示部件，采用数字信号处理器或通用处理器配合软件程序完成将多个图像信号通过分析处理合成为反映汽车外部环境的全景图像并显示在车载显示部件上。该全景可视驾驶辅助设备能够提供汽车周围环境的全景图像，最大限度的扩大驾驶员的视野，一定程度上能够避免汽车前进、后退、转向等任何运动中出现的碰撞事件发生。
但在实践中，驾驶员驾驶车辆在转向、停车或者倒车时，需要在获取汽车周围环境的全景图像的同时，希望能够获取所述驾驶辅助设备显示转向侧或者后侧的图像，这些图像是驾驶员进行后续操作的重要参考依据。
显然，该驾驶辅助设备不论在车辆行进、转向、停车以及倒车时，都只能提供车辆周围的全景图像，并不能提供车辆在转向、停车或者倒车时车辆转向侧或者后侧的图像，所以该驾驶辅助设备存在着以下问题：一是由于其不能在车辆转向或者倒车时提供转向侧或者后侧的图像，驾驶员不能得到转向侧或后侧周围环境更为详细的图像，在此种情况下进行转向或者倒车，车辆仍可能会与周围人或物发生碰撞或者产生刮蹭；二是虽然该驾驶辅助设备提供的全景图像中也包含了汽车转向侧或者后侧的图像信息，但由于没有提供汽车转向侧或后侧的单独图像，驾驶员在车辆转向或者倒车前需要从所述全景图像中通过眼睛辨析出所需要的有关转向侧或后侧图像的部分，而全景图像中其余部分图像难免会对驾驶员视觉上产生干扰，甚至可能会误将一侧的图像认为是另一侧的图像，从而进行错误的操作，这将给安全驾驶带来隐患。尤其是在紧急转向或者倒车的情况下，因为情况紧急，更容易发生将所需图像与车辆其他侧图像混淆的问题，而当驾驶员意识到错误时，刮蹭或者碰撞的事件可能已经发生。而当车辆在夜间行驶时，由于夜间光线昏暗，这种情况的发生会更容易。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种满足驾驶员在转向或者倒车时，能够实时提供车辆转向侧或者后侧的单独图像，从而能够给驾驶员提供参考的汽车全景可视系统以及具有该汽车全景可视系统的汽车。
解决本发明技术问题所采用的技术方案时该汽车全景可视系统，包括：
图像采集单元，用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出；
图像处理单元，用于接收所述图像采集单元采集到的上述四种图像信号，并将所述四种图像信号分别转换为数字信号后再对之进行全景拼接处理，再将经全景拼接处理后的数字信号还原为全景图像信号后输出；
控制单元；
图像显示单元，与所述控制单元相连，用于根据控制单元的指令接收并显示图像采集单元中输出的四种图像和/或图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，所述系统中还包括有输入单元，所述输入单元与所述控制单元相连，所述控制单元用于根据所述输入单元的输入指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。
优选的是，所述左转向灯信号开关模块用于根据汽车的左转向灯的开启而输出相应的输入指令，所述右转向灯信号开关模块用于根据汽车的右转向灯的开启而输出相应的输入指令，所述控制单元用于接收所述左转向灯信号开关模块/右转向灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车左侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像/图像采集单元中输出的汽车右侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，所述输入单元中还包括倒车灯信号开关模块，所述倒车灯信号开关模块用于根据汽车的倒车灯的开启而输出相应的输入指令，所述控制单元用于接收所述倒车灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车后侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，所述输入单元中还包括有人机交互界面模块，所述人机交互界面模块用于接收用户的输入指令，并将所述输入指令输出至控制单元，所述控制单元用于接收所述输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。
其中，当控制单元未接收到输入单元输出的输入指令时，控制图像显示单元接收并显示图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，该系统中还包括图像存储单元，所述图像存储单元与图像采集单元、图像处理单元以及图像显示单元分别连接，用于接收并存储所述图像采集单元采集的图像以及经图像处理单元处理过的全景图像，所述图像显示单元根据控制单元的指令从图像存储单元中提取需要进行显示的图像。
优选的是，所述图像采集单元包括多个摄像头，所述多个摄像头分别设置于汽车的前侧、后侧、左侧和右侧，分别用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，所述多个摄像头与图像处理单元和图像显示单元分别连接。
优选的是，所述多个摄像头均采用红外摄像头；所述图像处理单元包括依次相连的A/D(Analog/Digital，即模数转换器)转换器、DSP(Digital Signal Processing，即数字信号处理)处理器以及D/A(Digital/Analog，即数模转换器)转换器；所述图像显示单元采用车载DVD。
一种汽车，包括有上述的汽车全景可视系统。
本发明的有益效果是：
(1)本发明能够满足驾驶员在转向或者倒车时，实时提供转向侧或者后侧的单独图像，有效避免了全景图像中其他部分的图像对驾驶员捕获转向侧或者后侧图像的不必要的干扰，为驾驶员进行转向或者倒车操作提供了很好的参考，有利于驾驶员的安全驾驶，大大降低了因转向或者倒车引发的交通事故发生的概率，进而增加了安全驾驶系数，尤其给夜间行车带来了极大的方便性的同时，有效地提高了行车的安全性；
(2)本发明加入了人机交互界面模块，方便了驾驶员根据自己的意图来实时切换车辆周围的图像，以有利于行车操作，且简化了本系统的控制过程，简单易行；
(3)本发明结构简单，便于实现。
附图说明
图1为现有技术中全景可视驾驶辅助设备的结构示意图；
图2是本发明实施例1中汽车全景可视系统的原理框图；
图3是本发明实施例1中的图像存储单元与本系统其他功能单元的连接关系图；
图4是本发明实施例1中汽车全景可视系统的结构示意图。
图中：1-前摄像头；2-后摄像头；3-左摄像头；4-右摄像头；
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种汽车全景可视系统，包括：
图像采集单元，用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出；
图像处理单元，用于接收所述图像采集单元采集到的上述四种图像信号，并将所述四种图像信号分别转换为数字信号后再对之进行全景拼接处理，再将经全景拼接处理后的数字信号还原为全景图像信号后输出；
控制单元；
图像显示单元，与所述控制单元相连，用于根据控制单元的指令接收并显示图像采集单元中输出的四种图像和/或图像处理单元中输出的全景图像。
实施例1：
如图2所示，本发明汽车全景可视系统包括：图像采集单元、图像处理单元、控制单元、以及图像显示单元。
所述图像采集单元用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出。
所述图像处理单元用于接收所述图像采集单元采集到的上述四种图像信号，并将所述四种图像信号分别转换为数字信号后再对之进行全景拼接处理，再将经全景拼接处理后的数字信号还原为全景图像信号后输出。
在本实施例中，所述图像采集单元包括4个摄像头，所述4个摄像头为分别设置在汽车前侧、后侧、左侧和右侧的前摄像头1、后摄像头2、左摄像头3和右摄像头4，所述前摄像头1、后摄像头2、左摄像头3和右摄像头4分别用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，所述前摄像头1、后摄像头2、左摄像头3和右摄像头4分别与图像处理单元和图像显示单元分别连接。本实施例中，所述4个摄像头均采用CMOS芯片OV10620。
本实施例中，所述图像处理单元包括依次相连的A/D转换器、DSP处理器、以及D/A转换器；所述A/D转换器用于接收前摄像头1、后摄像头2、左摄像头3和右摄像头4分别用于实时采集的汽车前侧、后侧、左侧和右侧的四种图像信号，并将所述接收到的四种图像信号转换为数字信号；所述DSP处理器用于对转换为数字信号的四种图像进行全景拼接处理；所述D/A转换器用于将所述经过全景拼接处理的数字信号转换为图像信号并输出。本实施例中，DSP处理器采用TI公司的C6000系列图像处理专用DSP芯片TMS320C6000。
本实施例中，所述控制单元与所述图像处理单元集成为一体，控制单元可采用所述图像处理单元中的DSP处理器。
所述图像显示单元，与所述控制单元相连，即与所述DSP处理器相连，用于根据控制单元的指令接收并显示图像采集单元中输出的四种图像和/或图像处理单元中输出的全景图像。本实施例中，所述图像显示单元采用华阳DV6311车载DVD。
优选的是，所述系统中还可包括有输入单元，所述输入单元与所述控制单元相连，所述控制单元根据所述输入单元的指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。
本实施例中，所述输入单元中包括有左转向灯信号开关模块、右转向灯信号开关模块、以及倒车灯信号开关模块。
所述左转向灯信号开关模块用于根据汽车的左转向灯的开启而输出相应的输入指令，所述控制单元用于接收所述左转向灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车左侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
所述右转向灯信号开关模块用于根据汽车的右转向灯的开启而输出相应的输入指令，所述控制单元用于接收所述右转向灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车右侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
所述倒车灯信号开关模块用于根据汽车的倒车灯的开启而输出相应的输入指令，所述控制单元用于接收所述倒车灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车后侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
由于所述输入单元中输出的输入指令是根据驾驶员将要进行的转向或者倒车动作而自动输出，图像显示单元根据控制单元的指令而显示汽车左侧或汽车右侧或汽车后侧的图像以及全景图像，满足了驾驶员在行车转向或者倒车时的不同需要，避免了图像显示单元仅仅显示全景图像时的不足。
其中，当控制单元未接收到输入单元输出的输入指令时，控制图像显示单元接收并显示图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，所述输入单元中还可包括有人机交互界面模块(Human-Computer Interaction，简写为HCI)。
所述人机交互界面模块用于接收驾驶员的输入指令，并将所述输入指令输出至控制单元，所述控制单元用于根据所述输入指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。所述人机交互界面模块可以为：操作按键、键盘、鼠标、以及其他各种模式识别设备，如语音识别设备等。比如，当驾驶员需要左转向时，首先按下人机交互界面模块中的“左侧图像”按键，所述控制单元根据所述输入指令来控制图像显示单元接收和显示图像采集单元中输出的汽车左侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
优选的是，该系统中还可以包括有图像存储单元，如图3所示，所述图像存储单元与图像采集单元、图像处理单元以及图像显示单元分别连接，用于接收并存储所述图像采集单元采集的图像以及图像处理单元处理过的全景图像，所述图像显示单元根据控制单元的指令从图像存储单元中提取需要进行显示的图像。本实施例中，所述图像存储单元采用SD卡图像存储设备，具体型号为DVR8600。
本发明汽车全景可视系统中图像存储单元的其他作用是：随着交通迅速发展，交通事故越来越多，对事故责任的鉴定越来越困难，对车辆的有效管理也越来越重要。本发明中图像存储单元实时存储所述图像采集单元采集的图像以及经图像处理单元处理过的全景图像，存储的所述2种图像反映了汽车在行驶中各种状态和数据(如汽车的档位、刹车记录、以及其他汽车状态等信息)，若在驾驶时车辆在转向或者倒车时发生意外交通事故，所述图像存储单元存储的图像就可以用于分析事故发生的原因和事故的责任，为分析、判断汽车驾驶状态和处理交通事故提供了可靠准确的科学依据。当然在实践中，图像存储单元存储的图像还有其他的用途，并不以上面所述为限。
一种汽车，包括有本实施例中所述的汽车全景可视系统。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：所述多个摄像头均采用具有红外夜视功能的红外摄像头。
在光线暗淡情况下，所述红外摄像头可以用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出，而不受外界光线强度的影响，能够实时输出清晰的图像。本实施例中，所采用的红外摄像头具体型号为RL-1006P。这样，该汽车全景可视系统就不受汽车周围光线强度影响，可以在汽车周围光线暗淡甚至在夜间光线强度几乎为零的情况下使用，满足了光线暗淡情况下安全行车的需要。
本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例不具有实施例1中的人机交互界面模块。
本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，所述汽车全景可视系统采用倒车信号输入模块取代实施例1中的倒车灯信号开关模块。
本实施例中，倒车信号输入模块用于根据挡位杆挂入倒挡，且倒车雷达开始工作时输出相应的输入指令；所述控制单元用于根据倒车信号输入模块中输出的输入指令，控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车后侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例5：
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例不具有实施例1中的图像存储单元。
本实施例中的其他结构以及使用都与实施例1相同，这里不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车全景可视系统，包括：
图像采集单元，用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，并将采集到的上述四种图像信号输出；
图像处理单元，用于接收所述图像采集单元采集到的上述四种图像信号，并将所述四种图像信号分别转换为数字信号后再对之进行全景拼接处理，再将经全景拼接处理后的数字信号还原为全景图像信号后输出；
控制单元；
图像显示单元，与所述控制单元相连，用于根据控制单元的指令接收并显示图像采集单元中输出的四种图像和/或图像处理单元中输出的全景图像。
2.根据权利要求1所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述系统中还包括有输入单元，所述输入单元与所述控制单元相连，所述控制单元用于根据所述输入单元的输入指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。
3.根据权利要求2所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述输入单元中包括有左转向灯信号开关模块和右转向灯信号开关模块，
所述左转向灯信号开关模块用于根据汽车的左转向灯的开启而输出相应的输入指令，
所述右转向灯信号开关模块用于根据汽车的右转向灯的开启而输出相应的输入指令，
所述控制单元用于接收所述左转向灯信号开关模块/右转向灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车左侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像/图像采集单元中输出的汽车右侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
4.根据权利要求3所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述输入单元中还包括倒车灯信号开关模块，
所述倒车灯信号开关模块用于根据汽车的倒车灯的开启而输出相应的输入指令，
所述控制单元用于接收所述倒车灯信号开关模块中输出的输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收并显示图像采集单元中输出的汽车后侧的图像和图像处理单元中输出的全景图像。
5.根据权利要求4所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述输入单元中还包括有人机交互界面模块，所述人机交互界面模块用于接收用户的输入指令，并将所述输入指令输出至控制单元，所述控制单元用于接收所述输入指令，并根据所述输入指令来控制图像显示单元接收和显示相应的图像。
6.根据权利要求4所述的汽车全景可视系统，其特征在于，当控制单元未接收到输入单元输出的输入指令时，控制图像显示单元接收并显示图像处理单元中输出的全景图像。
7.根据权利要求1-6之一所述的汽车全景可视系统，其特征在于，该系统中还包括图像存储单元，所述图像存储单元与图像采集单元、图像处理单元以及图像显示单元分别连接，用于接收并存储所述图像采集单元采集的图像以及经图像处理单元处理过的全景图像，所述图像显示单元根据控制单元的指令从图像存储单元中提取需要进行显示的图像。
8.根据权利要求1-6之一所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述图像采集单元包括多个摄像头，所述多个摄像头分别设置于汽车的前侧、后侧、左侧和右侧，分别用于实时采集汽车前侧、后侧、左侧和右侧的图像，所述多个摄像头与图像处理单元和图像显示单元分别连接。
9.根据权利要求8所述的汽车全景可视系统，其特征在于，所述多个摄像头均采用红外摄像头；所述图像处理单元包括依次相连的A/D转换器、DSP处理器以及D/A转换器；所述图像显示单元采用车载DVD。
10.一种汽车，其特征在于，该汽车包括有权利要求1-9之一所述的汽车全景可视系统。
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