CN104135654B - 一种智能3d倒车影像方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
一种全息投影倒车影像方法及系统，包括以下步骤：(1)判断车辆进行倒车操作时，采集车辆后方实时影像；(2)使用全息技术将车后实时影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换；(3)判断3D图像清晰度，使得图像显示装置中始终呈现清晰图像：若判定图像模糊，开启倒车辅助灯，若判定图像清楚，不开启倒车辅助灯，继续后续操作；(4)使用图像处理技术在图像显示装置中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线；(5)通过图像显示装置显示处理后的3D影像。该方法可辅助驾驶人员直观、动态、清晰实施倒车操作，将倒车变成前行驾驶，降低倒车难度，以有效避免由于倒车而发生的交通事故。
Description
技术领域
本发明属于汽车主动安全领域，涉及一种倒车辅助系统。
背景技术
随着汽车使用率的增长，汽车交通事故率也逐年递增，尤其是由于倒车不当产生的碰撞事故在其中占了相当的比例。相对于前行驾驶而言，倒车的难度还是比较高，由于看不清车尾后的物体状况，从而导致倒车出现一些小碰撞的情形越来越多。作为主动安全技术的现有倒车影像技术，一般是将车尾摄像头采集的车后影像，传递到驾驶人员身前的显示器中，进行倒车操作。但对于倒车转向的控制、视觉效应等都与驾驶人员的真实感观存在差别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能3D倒车影像方法及系统，可辅助驾驶人员直观、动态、清晰实施倒车操作，将倒车变成前行驾驶，降低倒车难度，有效避免由于倒车而发生的交通事故。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种全息投影倒车影像方法，包括以下步骤：
(1)判断车辆进行倒车操作时，采集车辆后方实时影像；
(2)使用全息技术将车后实时影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换；
(3)判断3D图像清晰度，使得图像显示装置中始终呈现清晰图像：若判定图像模糊，开启倒车辅助灯，若判定图像清楚，不开启倒车辅助灯，继续后续操作；
(4)使用图像处理技术在图像显示装置中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线；
(5)通过图像显示装置显示处理后的3D影像。
所述步骤(3)中，图像处理器通过所成像的灰度系数识别判断的图像明暗或清晰度，所述图像处理器中预设灰度系数的阈值，当所成像的灰度系数高于所述阈值时，所述图像处理器控制倒车辅助灯开启。
所述步骤(4)中，通过3D影像屏障识别技术智能判断方向盘转角输入，然后根据方向盘的转角示意及车身姿态，产生行车导向线，所述车轮转向示意曲线通过方向盘转角方向显示。
进一步的，所述车身姿态通过后轮与前轮的关系及输入方向盘的转角确定，所述方向盘转角通过方向盘转角传感器获得。
所述步骤(5)中，所述图像显示装置安装于方向盘中央位置，利用陀螺稳定平台将置于方向盘中央位置的图像显示装置始终浮动定位于驾驶人员正视位置，不会随着方向盘转角的输入而改变图像显示角度。
所述步骤(1)中，通过R挡切换开关检测倒车档是否开启。
所述步骤(2)中，使用广角摄像头采集车后实时影像。
一种实现所述全息投影倒车影像方法的倒车系统，包括：
用于开启所述倒车系统的R挡切换开关；
用于采集车后实时影像的两组广角摄像头，所述两组广角摄像头分别布置在后保险杠车轮位置的外侧以采集车辆后方影像；
用于处理所述车后实时影像图像处理模块；
用于稳定显示图像的陀螺稳定平台以及图像显示装置；
以及用于开启倒车辅助灯的倒车辅助灯开关；
所述图像处理模块分别与所述R挡切换开关、广角摄像头、图像显示装置以及倒车辅助灯开关相连，所述图像处理模块包含灰度识别，若灰度系数超过预设阈值，图像处理程序控制倒车辅助灯开关的开启。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
1)水平对换的3D倒车影像。利用水平对换后的倒车影像和全息技术，实现水平对换的3D倒车影像，便于驾驶者按照正常前行行驶操纵方向盘等；
2)图像清晰度补偿。根据采集到的车后图像进行明暗(清晰、模糊)判断，智能开启倒车辅助灯光，使倒车影像保持清晰；
3)动态辅助标注转向轨迹和行进方向。在倒车影像中标注倒车诱导导向线和车轮左右转向的动态示意轨迹曲线。
4)显示器浮动定位功能。利用陀螺稳定平台，将置于方向盘中央的倒车影像显示装置始终正视于驾驶人员，不会随着方向盘转角的输入而改变图像显示角度。
附图说明
图1为本发明全息投影倒车影像方法的流程示意图；
图2为本发明全息投影倒车影像系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，第一实施例中，本发明公开了一种全息投影倒车影像方法，包括以下步骤：
(1)判断车辆进行倒车操作时，采集车辆后方实时影像。本实施例中，汽车进行倒车操作时，安装在换挡装置上R挡切换开关自动连通开关线路，从而开启整个系统。
(2)使用全息技术将车后实时影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换。本实施例中，通过设置在车尾的广角摄像头采集车后影像，然后图像处理器使用全息技术将车尾广角摄像头采集的车后影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换。其中，3D成像和水平对换是均通过图像处理器的内置程序实现。
(3)判断3D图像清晰度，使得图像显示装置中始终呈现清晰图像：若判定图像模糊，开启倒车辅助灯，若判定图像清楚，不开启倒车辅助灯，继续后续操作。由于在进行倒车操作时，车辆不一定处于合适的光线环境中，当夜间倒车或在其他光线较暗的场合进行倒车操作时，广角摄像头不能采集到清晰的车后影像。故本实施例中，本发明图像处理器通过所成像的灰度系数进行识别判断图像明暗或清晰度，图像处理器中预设灰度系数的阈值，当所成像的灰度系数低于所述阈值时，判断图像显示清楚，不开启倒车辅助灯；当所成像的灰度系数高于预设的阈值时，判断图像模糊，所述图像处理器控制倒车辅助灯开启。
(4)使用图像处理技术在图像显示装置中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线。在进行3D成像的同时，图像处理器还使用图像处理技术在图像显示装置中的3D影像中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线。注导向线和车轮转向示意曲线，是帮助驾驶者更好操作。本实施例中，通过3D影像的屏障识别技术智能判断方向盘转角输入，然后根据方向盘的转角示意及车身姿态，产生行车导向线，且车身姿态是通过后轮与前轮的关系及输入方向盘的转角确定，方向盘转角通过方向盘转角传感器获得，车轮转向示意曲线通过方向盘转角方向显示。
(5)通过图像显示装置显示处理后的3D影像。
步骤(5)中，所述图像显示装置安装于方向盘中央位置，利用陀螺稳定平台将置于方向盘中央位置的图像显示装置始终浮动定位于驾驶人员正视位置，不会随着方向盘转角的输入而改变图像显示角度。本发明利用陀螺平台技术将置于方向盘中央位置的图像显示装置始终浮动定位于驾驶人员正视位置，不随方向盘转动而转动。通过智能3D倒车影像系统，辅助驾驶人员直观、动态、清晰实施倒车操作，将倒车变成前行驾驶，大大降低倒车难度，从而有效避免倒车所发生的交通事故。此外，也可将图像显示装置安装于驾驶人员前方的其他固定位置，此时则无需另外设置陀螺稳定平台，便于驾驶人员观察。
如图2所示，第二实施例中，本发明公开了一种全息投影倒车影像倒车系统，包括用于开启所述倒车系统的R挡切换开关、用于采集采集车后实时影像的广角摄像头、用于处理所述车后实时影像图像处理模块、用于稳定显示图像的陀螺稳定平台以及图像显示装置以及用于开启倒车辅助灯的倒车辅助灯开关。
广角摄像头共设两个，分别布置在后保险杠车轮位置的外侧，从而能够为有效的建立起车后方的3D景象提供素材。图像处理模块分别与所述R挡切换开关、广角摄像头、图像显示装置以及倒车辅助灯开关相连，且图像处理模块包含灰度识别模块，若所成像的灰度系数超过预设的阈值时，图像处理程序会自动开启倒车辅助灯开关。
汽车进行倒车操作时，R挡切换开关自动开启，图像处理器使用全息技术将车尾广角摄像头采集的车后影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换，然后对图像进行明暗(清晰、模糊)判断，智能开启倒车辅助灯，使得图像显示装置始终呈现清晰的3D影像。本实施例中，使用车辆原本的倒车辅助灯进行光线的调整，而不再另行设置光源，既节省了生产成本同时也节约了车辆空间。
同时，图像处理装置可以使用图像处理技术在显示装置中的3D影像中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线。利用陀螺平台技术将置于方向盘中央位置的图像显示装置始终浮动定位于驾驶人员正视位置，不随方向盘转动而转动。通过智能3D倒车影像系统，辅助驾驶人员直观、动态、清晰实施倒车操作，将倒车变成前行驾驶，大大降低倒车难度，从而有效避免倒车所发生的交通事故。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种全息投影倒车影像方法，包括以下步骤：
(1)判断车辆进行倒车操作时，采集车辆后方实时影像；
(2)使用全息技术将车后实时影像进行3D成像，并进行3D图像水平对换；
其特征在于：还包括以下步骤：
(3)判断3D图像清晰度，使得图像显示装置中始终呈现清晰图像：若判定图像模糊，开启倒车辅助灯；若判定图像清楚，不开启倒车辅助灯，继续后续操作；
(4)使用图像处理技术在图像显示装置中标注两根倒车诱导导向线及动态显示方向盘转动时的车轮转向示意曲线；所述倒车诱导导向线基于方向盘转角及车身姿态产生，所述车身姿态通过后轮与前轮的关系及方向盘转角确定；
(5)通过图像显示装置显示处理后的3D影像。
2.根据权利要求1所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述步骤(3)中，图像处理器通过所成像的灰度系数识别判断的图像明暗或清晰度，所述图像处理器中预设灰度系数的阈值，当所成像的灰度系数高于所述阈值时，所述图像处理器控制倒车辅助灯开启。
3.根据权利要求1所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述步骤(4)中，通过3D影像屏障识别技术智能判断方向盘转角输入，然后根据方向盘的转角示意及车身姿态，产生行车导向线，所述车轮转向示意曲线通过方向盘转角方向显示。
4.根据权利要求3所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述车身姿态通过后轮与前轮的关系及输入方向盘的转角确定，所述方向盘转角通过方向盘转角传感器获得。
5.根据权利要求1所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述步骤(5)中，所述图像显示装置安装于方向盘中央位置，利用陀螺稳定平台将置于方向盘中央位置的图像显示装置始终浮动定位于驾驶人员正视位置，不会随着方向盘转角的输入而改变图像显示角度。
6.根据权利要求1所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述步骤(1)中，通过R挡切换开关检测倒车档是否开启。
7.根据权利要求1所述的全息投影倒车影像方法，其特征在于：所述步骤(2)中，使用广角摄像头采集车后实时影像。
8.一种实现权利要求1至7任一项所述全息投影倒车影像方法的倒车系统，其特征在于：包括：
用于开启所述倒车系统的R挡切换开关；
用于采集车后实时影像的两组广角摄像头，所述两组广角摄像头分别布置在后保险杠车轮位置的外侧以采集车辆后方影像；
用于处理所述车后实时影像的图像处理模块；
用于稳定显示图像的陀螺稳定平台以及图像显示装置；
以及用于开启倒车辅助灯的倒车辅助灯开关；
所述图像处理模块分别与所述R挡切换开关、广角摄像头、图像显示装置以及倒车辅助灯开关相连，所述图像处理模块包含灰度识别模块以控制所述倒车辅助灯开关的开启。
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