CN103487795B - 一种泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统 - Google Patents

一种泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统，该方法包括：先按照颜色的种类定义划分的区域块，并用三张图片来分别界定区域块的范围和有无障碍物的状态，再创建四组内存数组来分别保存这三张图片以及处理后最终图片中各像素点的颜色值，将图片转换成数值，然后根据雷达探头确定有无障碍物的状态对区域块中各像素点的颜色值进行替换处理，等处理完后再将数值转换成最终图片；不仅图片使用量少、内存耗费少、运行速度快、计算效率高、利于UI界面设计、可扩展性强，而且区域块的数量和形状都不受限制，也支持不带透明度的如BMP格式图片素材，适合在MFC编程环境下使用。

Description

一种泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统
技术领域
本发明涉及泊车辅助用倒车雷达显示的方法和系统领域，尤其涉及的是一种内存耗费少、运行速度快、计算效率高同时又支持不带透明度格式图片、利于UI界面设计的泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统。
背景技术
倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示屏（或蜂鸣器）等部分组成，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了驾驶的安全性。
汽车前后一般各配备有四个左右的雷达探头，在倒车或起步时，这些雷达探头会探测到车辆前后方的障碍物与车辆的距离，系统接收到这些雷达探头传回的信号，根据雷达探头的数量划分成多个区域，并以不同的颜色标识出不同的区域，无障碍物区域填充灰色或白色，而有障碍物区域根据近、中、远的距离分别填充红、黄、绿等颜色，屏幕用分段显示，光带随障碍物的距离变化而变化。
但是，现有的泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统使用图片量较大，需耗费大量内存和存储空间，硬件成本高、运行速度慢、计算效率低，尤其是根据雷达探头前方的各种状态进行组合切换，需使用大量的图片，可扩展性较差；而且，区域块的形状也必须为矩形，区域块之间也不能相互交叉，UI界面的显示效果也很差；此外，使用的是带透明度的如PNG格式图片进行叠加，并不支持不带透明度的如BMP格式图片，不适合在MFC(MicrosoftFoundationClasses)编程环境下使用。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种泊车辅助用倒车雷达显示方法，内存耗费少、运行速度快、计算效率高。
同时，本发明还提供一种泊车辅助用倒车雷达显示系统，支持不带透明度格式图片、利于UI界面设计、可扩展性强。
本发明的技术方案如下：一种泊车辅助用倒车雷达显示方法，包括以下步骤：
A、将雷达图划分成多个区域块，根据颜色的种类对不同区域块预设不同颜色值；
B、制作三张大小规格都一样的第一图片、第二图片和第三图片，在第一图片中对不同区域块填充预设颜色值的颜色，在第二图片中将每个区域块填充为无障碍物状态的图像，在第三图片中将每个区域块填充为有障碍物状态的图像；
C、创建第一内存数组、第二内存数组、第三内存数组和第四内存数组，第一内存数组用于保存第一图片中各个像素点的颜色值，第二内存数组用于保存第二图片中各个像素点的颜色值，第三内存数组用于保存第三图片中各个像素点的颜色值，第四内存数组用于保存处理后最终图片中各个像素点的颜色值；
D、根据雷达探头传回的信息确定每一区域块的障碍物状态，在无障碍物时使用第二内存数组中的颜色值替换第一内存数组中的颜色值之后作为第四内存数组中的颜色值，而在有障碍物时使用第三内存数组中的颜色值替换第一内存数组中的颜色值之后作为第四内存数组中的颜色值；
E、循环扫描雷达图上的各个区域块，直至遍历完第四内存数组，将第四内存数组中的各个像素点的颜色值转换成最终图片。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤A中划分区域块时，根据距离雷达探头的远近程度划分区域块，组合成扇形的雷达图。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤B中为第一图片填充预设颜色值时，对不同区域块的像素点使用COLORREFGetColor（BYTE*pPic,intX,intY）函数，其中的BYTE代表该像素点的指定字节数，X和Y代表该像素点的指定坐标值。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤C的第一内存数组、第二内存数组、第三内存数组和第四内存数组中，为每个像素点均分配四个字节的存放空间。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：其中三个字节用于存放颜色值，另一个字节设置为零。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：第一个字节用于存放B值，第二个字节用于存放G值，第三个字节用于存放R值。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤C中保存颜色值时使用CreateDIBSection函数，用于从内存DC中取得指向相应内存数组的指针。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤D中替换颜色值时，对不同区域块的像素点使用voidSetColor(BYTE*pPic，intX,intY,COLORREFnewColor)函数，其中newColor代表该像素点的指定新颜色值。
所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其中：在步骤E中转换时使用SetDIBitsToDevice函数，将图片存入显存或者在屏幕上显示雷达图。
一种泊车辅助用倒车雷达显示系统，在运行的过程中使用上述中任一项所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法。
本发明所提供的一种泊车辅助用倒车雷达显示方法及其系统，由于采用了按照颜色种类定义区域块，可定义的区域块数量不受限制，可以与颜色的种类一样多，同时使用了三张图片来分别界定区域块的范围和有无障碍物的状态，图片的使用量少，减少了内存和存储空间的耗费，也利于UI界面设计，可扩展性较强，通过创建四组内存数组来分别保存这三张图片以及处理后最终图片中各像素点的颜色值，以将图片转换成数值，根据有无障碍物的状态对区域块中各像素点的颜色值进行替换，等处理完后再将数值转换成图片，由此运行速度快、计算效率高，而且精确至像素点级别的处理也使得区域块的形状不受限制，可以是任何不规则的形状，此外也支持不带透明度的如BMP格式图片素材，适合在MFC编程环境下使用。
附图说明
图1是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法中所用第一图片的示意图。
图2是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法中所用第二图片的示意图。
图3是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法中所用第三图片的示意图。
图4是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法的最终显示效果示意图。
图5是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法在MFC编程环境下的流程图。
图6是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法所用内存数组中像素点的字节数组的索引值示例图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
本发明的一种泊车辅助用倒车雷达显示方法，简言之：先按照颜色的种类定义划分的区域块，并用三张图片来分别界定区域块的范围和有无障碍物的状态，再创建四组内存数组来分别保存这三张图片以及处理后最终图片中各像素点的颜色值(例如RGB值)，将图片转换成数值，然后根据雷达探头确定有无障碍物的状态对区域块中各像素点的颜色值进行替换处理，等处理完后再将数值转换成最终图片。
不仅图片的格式可不受限制，尤其是可以使用不支持透明度的BMP格式图片素材；而且雷达图范围的大小可精确至像素点，区域块的形状也不受限制，可以是不规则的形状。
具体的，可根据雷达探头的数量将雷达图划分成多个区域块，例如可将某一雷达探头前方或后方0~0.5米的距离范围作为区域块1，0.5~1.0米的距离范围作为区域块2，1.0~1.5米的距离范围作为区域块3，……，以此类推。
接着对不同的区域块预设不同的颜色值，由于颜色的种类多达256*256*256=16777216种，因此可定义的区域块在数量上显然不受任何限制，非常适合有很多雷达探头和很细距离等级划分的显示方案所采用。
然后制作三张大小规格都一样的图片，例如第一图片、第二图片和第三图片，如图1、2和3所示，图1、2和3分别是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法中所用第一图片、第二图片和第三图片的示意图，例如，以汽车尾部的四个雷达探头为例，将每个雷达探头的前方根据距离雷达探头的远近程度划分为七个区域块，并组合成扇形的雷达图；其中，在第一图片中对不同区域块填充预设颜色值的颜色，在第二图片中将每个区域块填充为无障碍物状态的图像，在第三图片中将每个区域块填充为有障碍物状态的图像。
接着再创建四个内存数组，例如第一内存数组pCompare、第二内存数组pStatusA、第三内存数组pStatusB和第四内存数组pDest，其中，第一内存数组pCompare用于保存第一图片中各个像素点的颜色值，第二内存数组pStatusA用于保存第二图片中各个像素点的颜色值，第三内存数组pStatusB用于保存第三图片中各个像素点的颜色值，第四内存数组pDest用于保存处理后最终可在屏幕上显示的位图中各个像素点的颜色值。
然后就可根据区域块的ID，通过第一内存数组pCompare，得到该区域块中各像素点预设的颜色值，从中取得的RGB值就等于该颜色值的像素点坐标值。
而在倒车或起步时，雷达探头通过CAN/硬线等传输手段，将车辆前后障碍物的距离信息反馈给泊车辅助系统，该系统可根据雷达探头的ID及其传回的障碍物距离信息，判断出相应区域块中是否存在障碍物。
如果没有障碍物，就使用第二内存数组pStatusA中的颜色值替换掉第一内存数组pCompare中同一坐标像素点的颜色值，并作为第四内存数组pDest中的颜色值进行保存。
如果有障碍物，就使用第三内存数组pStatusB中的颜色值替换掉第一内存数组pCompare中同一坐标像素点的颜色值，并作为第四内存数组pDest中的颜色值进行保存。
最后循环扫描雷达图上的各个区域块，直至遍历完第四内存数组pDest，再将第四内存数组pDest中的各个像素点的颜色值转换成位图图片，就是处理后的最终图片，结合图4所示，图4是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法的最终显示效果示意图。
在本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法的优选实施方式中，下面仍以汽车尾部的四个雷达探头为例，结合MFC编程环境详述其实现步骤和方式，如图5所示，图5是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法在MFC编程环境下的流程图。
S1：初始化变量，声明pCompare,pStatusA,pStatusB,pDest数组，并为这四个数组分配空间(BYTEpCompare=newBYTE[width*height*4]…)，每个数组分配图片的像素高*像素宽*4个字节的空间；
初始化区域块数为blockCount=探头数4*显示段数7；
初始化循环变量I=0；
S2:从资源文件中将图片描绘至内存DC；利用CreateDIBSection函数，从内存DC取得指向位图内存数组的指针，即可实现将图片转为位图内存数组的功能；
将图1，图2，图3分别载入pCompare,pStatusA,pStatusB数组；
将图片转换成相应的位图内存数组，将极大地提升后续步骤的运算性能；
S3：判断是否还有区域块未完成计算（I<blockCount）；如否，则跳转至S16，如是，则跳转至S4；
S4:获取区域块I的预设颜色值，设为blockColor；
S5:初始化循环变量Y=0，Y用于标识当前扫描至第Y行；
S6：判断是否还有未完成计算的行；如有，则跳转至S7，否则，跳转至S15；
S7：初始化循环变量X=0，X用于标识当前扫描至第X列；
S8：判断是否还有未完成计算的列；如有，则跳转至S9，否则，跳转至S14；
S9：判断第Y行第X列的颜色值是否是区域I的预设颜色值，即判断当前坐标是否为区域I的范围；如是，则跳转至S10，如否，则判断下一个像素点，跳转至S13；
S10：根据雷达探头传回的信息，可知区域块I是否存在障碍物；如有，则跳转至S11，否则跳转至S12；
S11：如区域块I有障碍物，设置pDest数组的X列Y行的颜色值为pStatusB数组的Y行X列的颜色值；
S12：如区域块I无障碍物，设置pDest数组的X列Y行的颜色值为pStatusA数组的Y行X列的颜色值；
S13：如果完成第Y行X列的所有像素点的计算，则跳转至下一列X++进行计算；
S14：如果己完成Y行的所有像素点的计算，则跳转至下一行Y++进行计算；
S15：如果己完成区域块I的计算，则跳转至下一区块I++进行计算；
S16：在完成所有区域块的计算后，将pDest数组使用WinAPI函数SetDIBitsToDevice，将位图数组送至屏幕设备显示或者将图片存入显存。
因为系统为位图中每个像素点分配有4个字节空间，为了便于与显存缓冲区/内存DC直接进行数据交换，所以四个数组中每个像素点同样也要分配4个字节，以利于数据对齐。
如图6所示，图6是本发明泊车辅助用倒车雷达显示方法所用内存数组中像素点的字节数组的索引值示例图，每个像素点占用3个字节来存放其RGB颜色值，其中，第1个字节存放B值，第2个字节存放G值，第3个字节存放R值，第4个字节设置为零。
此外，为了便于从数组中读取指定坐标的颜色值，本发明还定义了COLORREFGetColor（BYTE*pPic,intX,intY），如在为第一图片填充预设颜色值时，可对不同区域块的像素点使用COLORREFGetColor（BYTE*pPic,intX,intY）函数，其中的BYTE代表该像素点的指定字节数，X和Y代表该像素点的指定坐标值。
以及，为了便于设置数组中指定坐标的颜色值，本发明还定义了voidSetColor(BYTE*pPic，intX,intY,COLORREFnewColor)，如在替换颜色值时，对不同区域块的像素点使用voidSetColor(BYTE*pPic，intX,intY,COLORREFnewColor)函数，其中的newColor代表该像素点的指定新颜色值
基于上述泊车辅助用倒车雷达显示方法，本发明还提出了一种泊车辅助用倒车雷达显示系统，该系统在运行的过程中采用了上述中任一项实施例所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法。
由于使用的图片少，无论使用多少雷达探头，也不管根据距离远近设置多少等级，都只需三张图片，一张用于界定所有区域范围，一张为所有区域无障碍示意图，一张为所有区域有障碍示意图，有利于UI设计，减少耗费的存储及内存空间；而且，运行速度快，将图片转为位图内存数组后再进行计算的做法，极大地提升了计算效率；此外，可扩展性也很强，若将有无障碍物的两种状态变为N种状态，只需使用N+1张图片即可实现。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将雷达图划分成多个区域块，根据颜色的种类对不同区域块预设不同颜色值；
B、制作三张大小规格都一样的第一图片、第二图片和第三图片，在第一图片中对不同区域块填充预设颜色值的颜色，在第二图片中将每个区域块填充为无障碍物状态的图像，在第三图片中将每个区域块填充为有障碍物状态的图像；
C、创建第一内存数组、第二内存数组、第三内存数组和第四内存数组，第一内存数组用于保存第一图片中各个像素点的颜色值，第二内存数组用于保存第二图片中各个像素点的颜色值，第三内存数组用于保存第三图片中各个像素点的颜色值，第四内存数组用于保存处理后最终图片中各个像素点的颜色值；
D、根据雷达探头传回的信息确定每一区域块的障碍物状态，在无障碍物时使用第二内存数组中的颜色值替换第一内存数组中的颜色值之后作为第四内存数组中的颜色值，而在有障碍物时使用第三内存数组中的颜色值替换第一内存数组中的颜色值之后作为第四内存数组中的颜色值；
E、循环扫描雷达图上的各个区域块，直至遍历完第四内存数组，将第四内存数组中的各个像素点的颜色值转换成最终图片。
2.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤A中划分区域块时，根据距离雷达探头的远近程度划分区域块，组合成扇形的雷达图。
3.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤B中为第一图片填充预设颜色值时，对不同区域块的像素点使用COLORREFGetColor（BYTE*pPic,intX,intY）函数，其中的BYTE代表该像素点的指定字节数，X和Y代表该像素点的指定坐标值。
4.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤C的第一内存数组、第二内存数组、第三内存数组和第四内存数组中，为每个像素点均分配四个字节的存放空间。
5.根据权利要求4所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：其中三个字节用于存放颜色值，另一个字节设置为零。
6.根据权利要求5所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：第一个字节用于存放B值，第二个字节用于存放G值，第三个字节用于存放R值。
7.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤C中保存颜色值时使用CreateDIBSection函数，用于从内存DC中取得指向相应内存数组的指针。
8.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤D中替换颜色值时，对不同区域块的像素点使用voidSetColor(BYTE*pPic，intX,intY,COLORREFnewColor)函数，其中newColor代表该像素点的指定新颜色值，BYTE代表该像素点的指定字节数，X和Y代表该像素点的指定坐标值。
9.根据权利要求1所述的泊车辅助用倒车雷达显示方法，其特征在于：在步骤E中转换时使用SetDIBitsToDevice函数，将图片存入显存或者在屏幕上显示雷达图。
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