CN104378583A - 用于avm系统的影像合成装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的影像合成装置包括：影像输入部，截取从车辆的前-后-左-右摄像头捕捉的原影像图像；外部存储器，保存截取的所述原影像图像、查询表及合成影像；原影像窗口生成部，设定M X N的基本像素组，基于所述查询表分析坐标值，根据所述坐标值而计算窗口的开始坐标及窗口大小；内部存储器控制部，根据所述开始坐标及所述窗口大小，通过所述外部存储器读取所述原影像图像并保存到内部存储器；影像合成处理部，对通过所述内部存储器读取的所述原影像图像，基于所述坐标值而进行影像合成并生成为所述合成影像；及影像输出部，通过所述外部存储器读取所述合成影像并输出到显示装置。

Description

用于AVM系统的影像合成装置及其方法
技术领域
本发明涉及AVM系统，更具体地说，涉及到把车辆的前后左右4个影像合成为一个影像的影像合成装置及其方法。
背景技术
AVM(环景监视-Around View Monitoring)系统通过车辆的前/后/左/右4个摄像头接收原始影像并合成为一个影像，向显示装置输出合成的影像。
AVM系统把摄像头输入的原始影像保存到外部存储器，读取通过影像预处理过程生成而被保存在外部存储器的查询表，提取用于影像合成的原始影像坐标值。AVM系统对基于坐标值而从外部存储器读取的原始影像数据进行双线性内插(Bi-Linear Interpolation)，作为输出坐标重新保存到外部存储器。分别对前后左右4个影像进行所述过程，AVM系统根据所述输出坐标而输出影像合成结果数据。
这时，AVM系统的摄像头为广角摄像头，存在类似球形的歪曲。AVM系统在影像合成时，利用反向(Backward)映射方法等，按照左-右-上-下顺序，以像素单位平坦地补正歪曲影像。歪曲补正及影像合成处理过程所需的原始影像数据由外部存储器读取，这时使用单次读取(Single Read)方式。
但是，单次读取方式对外部存储器的接近频率高，为了满足系统所需的处理速度，需要较高的存储器频率，因具有进行指令的附加时间，存在迟延时间变长的问题。
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明通过变更影像合成时的歪曲补正及合成运算过程中发生的外部存储器的读取方式，提供一种提高了外部存储器访问效率的用于AVM系统的影像合成装置及其方法。
（解决问题的手段）
为了解决所述技术问题，本发明的影像合成装置包括：影像输入部，截取从车辆的前-后-左-右摄像头捕捉的原影像图像；外部存储器，保存截取的所述原影像图像、查询表及合成影像；原影像窗口生成部，设定M XN的基本像素组，基于所述查询表分析坐标值，根据所述坐标值而计算窗口的开始坐标及窗口大小；内部存储器控制部，根据所述开始坐标及所述窗口大小，通过所述外部存储器读取所述原影像图像并保存到内部存储器；影像合成处理部，对通过所述内部存储器读取的所述原影像图像，基于所述坐标值而进行影像合成并生成为所述合成影像；及影像输出部，通过所述外部存储器读取所述合成影像并输出到显示装置。
所述原影像窗口生成部把所述M X N的基本像素汇总为一个组而进行像素处理。
所述原影像窗口生成部基于所述基本像素组而计算所述窗口大小。
所述内部存储器控制部把等于M X N个数的所述坐标值传送到所述影像合成处理部。
为了解决所述技术问题，本发明的影像合成方法，包括：初始化AVM(环景监视-Around View Monitoring)系统的步骤；在车辆的前后左右捕捉并以4个原影像图像保存到外部存储器的步骤；基于通过所述外部存储器读取的M X N的基本像素组及查询表，计算窗口的开始坐标及窗口大小的步骤；把对应所述开始坐标及所述窗口大小的所述原影像图像保存到内部存储器的步骤合成通过所述内部存储器读取的所述原影像图像，以合成影像保存到所述外部存储器的步骤；及把所述合成影像输出到显示装置的步骤。
所述计算的步骤为具有所述基本像素组单位的窗口，基于通过所述外部存储器读取的查询表而分析坐标值，根据所述坐标值而计算所述开始坐标及所述窗口大小。
所述保存为合成影像的步骤，把等于M X N个数的所述坐标值保存为所述合成影像的坐标值。
（发明的效果）
根据本发明的影像合成装置及其方法，以突发读取方式接近外部存储器，从而降低外部存储器接近频率并最小化影像处理迟延时间，具有提高性能的效果。
附图说明
图1是呈现本发明的影像合成装置的框图。
图2是用于说明本发明的影像合成方法的流程图。
图3是用于说明根据本发明的实施例的基本像素组单位的概念图。
图4是用于说明根据本发明的实施例的利用窗口的反向映射的概念图。
图5是用于说明根据本发明的实施例的外部存储器接近方式的时间图。符号说明
1:影像合成装置
10:影像输入部
20:原影像窗口生成部
30:内部存储器控制部
35:内部存储器
40:影像合成处理部
50:影像输出部
60:外部存储器控制部
70:外部存储器
具体实施方式
对于本说明书中公开的根据本发明的概念的实施例，特定的结构性或功能性说明只是以说明根据本发明的概念的实施例为目的而例示，根据本发明的概念的实施例能够以多种形态实施，并不限定于本说明书中说明的实施例。
因根据本发明的概念的实施例可进行多种变更，具有多种形态，把实施例例示到附图上，在本说明书中进行详细说明。但根据本发明的概念的实施例并不限定于特定的公开形态，包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物及替代物。
第1或第2等用语使用于说明多种构成要素，但所述构成要素并不受限于所述用于。所述用语的目的在于区别一个构成要素与其他构成要素，例如不脱离根据本发明的概念的权利范围的情况下，第1构成要素可命名为第2构成要素，类似地，第2构成要素也可命名为第1构成要素。
涉及某一构成要素与其他构成要素“连接”或“联接”时，理解为与其他构成要素直接连接或联接，或者中间存在其他构成要素。相反，涉及某一构成要素“直接连接”或“直接联接”到其他构成要素时，应理解为中间不存在其他构成要素。说明构成要素直接的关系的其他表现，即“～之间”和“正好在～之间”或“与～相邻”和“与～直接相邻”等也具有相同地解释。
本说明书中使用的用于只是为了说明特定的实施例，并不是为了限定本发明。单数若在文脉上无其他明确的解释，则包括复数。本说明书中，“包括”或“具有”等用语是为了指定设施的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合物的存在，并不是事先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合物的存在或附加的可能性。
除了另行定义之外，包括技术或科学的用语，这里使用的所有用语都与本发明所属技术领域具有一般知识的人一般理解的具有相同的意思。一般使用的，与字典定义相同的用语，与相关技术的文脉上的意思一致，除了本说明书中明确定义的以外，不解释为异常或过度形式化的意思。
下面，通过参照附图说明根据本发明的优选实施例，从而详细说明本发明。
图1是呈现本发明的影像合成装置的框图，图3是用于说明根据本发明的实施例的基本像素组单位的概念图，图4是用于说明根据本发明的实施例的利用窗口的反向映射的概念图。
参照图1，影像合成装置1包括：影像输入部10、原影像窗口生成部20、内部存储器控制部30、内部存储器35、影像合成处理部40、影像输出部50、外部存储器控制部60及外部存储器70。图5是用于说明根据本发明的实施例的外部存储器接近方式的时间图。
影像输入部10截取通过车辆的前-后-左-右摄像头捕捉的原影像图像。
原影像窗口生成部20设定M X N的基本像素组，基于所述查询表而分析坐标值，根据所述坐标值而计算窗口的开始坐标及窗口大小。
更具体地说明，原影像窗口生成部20设定用于影像合成处理的M X N的基本像素组。传统上，像素处理顺序为，对于图像整个像素阵列，按照左->右、上->下处理，本发明如图3所图示，对于M X N基本像素组，以左->右、上->下处理。其结果，降低了计算复杂度，提高了影像合成的处理速度。这时，M、N是1以上的自然数。
原影像窗口生成部20从外部存储器70读取查询表(Look Up Table；LUT)而提取使用于反向映射的X-Y坐标值。原影像窗口生成部20分析提取的X-Y坐标而计算保存到外部存储器70的窗口的开始坐标及窗口大小。这时，窗口的大小并不是根据实施例而规定，可适用为多种大小。传统为，歪曲补正时，以像素对像素进行反向映射，因此计算复杂度高，但本发明如图4所图示，以窗口单位进行反向映射而进行歪曲补正，因此能够降低计算复杂度。
原影像窗口生成部20把计算的窗口的开始坐标及窗口大小告知内部存储器控制部。
内部存储器控制部30控制向内部存储器35的访问。例如，根据窗口的开始坐标及窗口大小，从外部存储器70读取原影像图像而保存到内部存储器。并且，内部存储器控制部30把等于M X N个数查询表数据(即，X-Y坐标值)传送到影像合成处理部40。
内部存储器35为了影像合成，保存对应窗口的开始坐标及窗口的大小的原影像图像。内部存储器可以是易失性存储器，例如SRAM(静态随机存储器-Static Random Access Memory)。
影像合成处理部40利用等于M X N个数的查询表数据，对通过内部存储器35读取的原影像图像进行影像合成，从而生成合成影像。并且，把合成影像传送到外部存储器70。
影像输出部50通过外部存储器70而读取合成影像并输出到显示装置(未图示)。
外部存储器控制部60控制向外部存储器70的访问。外部存储器控制部60以图5所图示的突发读取方式访问到外部存储器70。参照图5，T2接收读取命令后，通过数据传输线，以一次读取命令，经过T3至T8，接收多数有效数据。其结果，相比传统的单次读取方式，能够减少对读取命令的处理迟延时间，与内部存储器分担保存影像合成时所需的暂时图像的存储器访问操作，从而降低外部存储器接近频率。
外部存储器70保存截取的所述原影像图像、查询表及合成影像。外部存储器70可以是非易失性存储器或易失性存储器，例如DRAM(动态随机访问存储器-Dynamic Random Access Memory)。
图2是用于说明本发明的影像合成方法的流程图。
参照图2，首先初始化AVM(环景监视-Around View Monitoring)系统(S10)。例如，初始化视图(View)模式输入处理次数。然后，在车辆的前后左右捕捉并以4个原影像图像保存到外部存储器。
影像合成装置1通过外部存储器，读取M X N的基本像素组及查询表(S11)。基于查询表，计算窗口的开始坐标及窗口大小(S12)。
影像合成装置1通过外部存储器读取对应窗口的开始坐标及所述窗口大小的原影像图像(S13)，保存到内部存储器(S14)。并且，合成通过内部存储器读取的原影像图像(S15)，以合成影像的数据，保存到外部存储器(S16)。
这时，确认合成影像数据是否为基本像素组单位即M X N大小(S17)，若合成影像数据比基本像素组单位小，增加处理次数(S18)并反复S11步骤至S16步骤的影像合成过程。
完成整个合成影像后，输出到显示装置。
本发明参考附图中图示的一实施例而进行了说明，但这只是例示性的，本技术领域具有一般知识的人可以理解到可进行多种变形及其他实施例。因此，本发明的真正的技术保护范围应根据注册权利要求范围的技术思想而决定。

Claims (11)

1.一种影像合成装置，包括：
影像输入部，截取从车辆的前-后-左-右摄像头捕捉的原影像图像；
外部存储器，保存截取的所述原影像图像、查询表及合成影像；
原影像窗口生成部，设定M X N的基本像素组，基于所述查询表分析坐标值，根据所述坐标值而计算窗口的开始坐标及窗口大小；
内部存储器控制部，根据所述开始坐标及所述窗口大小，通过所述外部存储器读取所述原影像图像并保存到内部存储器；
影像合成处理部，对通过所述内部存储器读取的所述原影像图像，基于所述坐标值而进行影像合成并生成为所述合成影像；及
影像输出部，通过所述外部存储器读取所述合成影像并输出到显示装置。
2.根据权利要求1所述的影像合成装置，所述原影像窗口生成部，把所述M X N的基本像素汇总为一个组而进行像素处理。
3.根据权利要求1所述的影像合成装置，所述原影像窗口生成部，基于所述基本像素组而计算所述窗口大小。
4.根据权利要求1所述的影像合成装置，所述内部存储器控制部，把等于M X N个数的所述坐标值传送到所述影像合成处理部。
5.一种影像合成方法，包括：
初始化AVM(环景监视-Around View Monitoring)系统的步骤；
在车辆的前后左右捕捉并以4个原影像图像保存到外部存储器的步骤；
基于通过所述外部存储器读取的M X N的基本像素组及查询表，计算窗口的开始坐标及窗口大小的步骤；
把对应所述开始坐标及所述窗口大小的所述原影像图像保存到内部存储器的步骤；
合成通过所述内部存储器读取的所述原影像图像，以合成影像保存到所述外部存储器的步骤。
6.根据权利要求5所述的影像合成方法，
还包括把所述合成影像输出到显示装置的步骤。
7.根据权利要求5所述的影像合成方法，
把所述M X N的基本像素汇总为一个组而进行像素处理。
8.根据权利要求5所述的影像合成方法，
所述计算的步骤为具有所述基本像素组单位的窗口，基于通过所述外部存储器读取的查询表而分析坐标值，根据所述坐标值而计算所述开始坐标及所述窗口大小。
9.根据权利要求8所述的影像合成方法，
所述保存为合成影像的步骤，把等于M X N个数的所述坐标值保存为所述合成影像的坐标值。
10.根据权利要求5所述的影像合成方法，
所述内部存储器为SRAM(静态随机存储器-Static Random AccessMemory)。
11.根据权利要求5所述的影像合成方法，
所述外部存储器为非易失性存储器或DRAM(动态随机存储器-DynamicRandom Access Memory)，以突发读取操作(Burst Read Operation)方式访问。
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