CN104735403B - 车用障碍物侦测显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车用障碍物侦测显示系统，其包含摄影单元、障碍物侦测单元、画面处理单元以及显示单元。所述摄影单元可获取外部影像。所述障碍物侦测单元可根据外部影像进行障碍物侦测处理，以取得障碍物的信息。所述画面处理单元可根据障碍物的不同的数量、属性、位置、速度或离车距离对外部影像进行画面分割组合处理以及视角转换处理，以产生不同的组合影像。所述显示单元可显示组合影像。

Description

车用障碍物侦测显示系统

技术领域

本发明涉及一种车用障碍物侦测显示系统，特别是会根据不同的障碍物状况而对应显示不同的组合画面的车用障碍物侦测显示系统。

背景技术

目前行车安全越来越受重视，除了高速行驶要注意行车安全，低速倒车也经常发生撞人事故。因此，大部分的车辆都会加装车用障碍物侦测显示系统以加强行车安全。

但是已知的车用障碍物侦测显示系统有几个缺点。在中国台湾新型专利号M371661所公开的技术中，车后设置一车用摄影机，其能显示的障碍物侦测结果只有一种鸟瞰模式。此外，在已知技术中，如果要侦测角度较大的方向上的左右来车，只能再安装雷达进行侦测，造成成本增加。

而另一种车用障碍物侦测显示系统则需要设置多个摄影机或雷达，例如设置在车后、左视镜和右视镜上，如此可根据驾驶者的排档或打方向灯的操作而对应地提供多个视角的障碍物侦测结果。但是同时设置三个摄影机的费用较高，而且需要驾驶者的排档或打方向灯的操作才会进行障碍物侦测结果的切换也不够便利。

发明内容

有鉴于上述已知问题，本发明实施例的具体方式是针对一种车用障碍物侦测显示系统，以动态显示最适当的障碍物侦测画面。

有鉴于上述已知问题，本发明实施例的具体方式是针对一种车用障碍物侦测显示系统，其利用单一摄影机便可提供多视角的障碍物侦测画面，能有效地降低车用障碍物侦测显示系统的成本。

有鉴于上述已知问题，本发明实施例的具体方式是针对一种车用障碍物侦测显示系统，其能组合较佳的障碍物侦测显示画面，让驾驶者在有限尺寸的屏幕中有效地观看到障碍物的位置。

有鉴于上述已知问题，本发明实施例的具体方式是针对一种车用障碍物侦测显示系统，其能动态地将驾驶者最应注意的障碍物显示在车内屏幕上，有效地提高驾驶安全。

基于上述目的，本发明是提供一种车用障碍物侦测显示系统，其包含摄影单元、障碍物侦测单元、画面处理单元以及显示单元。所述摄影单元可获取外部影像。所述障碍物侦测单元可根据外部影像进行一障碍物的障碍物侦测处理，以取得所述障碍物的信息。所述画面处理单元可根据障碍物的不同的数量、属性、位置、速度或离车距离对外部影像进行画面分割组合处理以及视角转换处理，以产生不同的组合影像。所述显示单元可显示组合影像。

较佳地，所述外部影像中可包含近区域影像、远区域影像、左侧区域影像以及右侧区域影像，所述画面处理单元是对所述近区域影像进行鸟瞰视角处理以产生鸟瞰影像，对所述远区域影像进行一远视角处理以产生一远瞰影像，对所述左侧区域影像进行左视角处理以产生左瞰影像，以及对所述右侧区域影像进行右视角处理以产生右瞰影像。

较佳地，所述画面处理单元判断所述障碍物位于所述近区域影像时，画面处理单元可将所述远瞰影像或所述远区域影像与所述鸟瞰影像结合成组合影像。

较佳地，所述画面处理单元判断障碍物的数量为复数个且所述近区域影像中具有障碍物时，所述画面处理单元可将所述远瞰影像与所述鸟瞰影像结合成所述组合影像。较佳地，所述画面处理单元判断所述障碍物位于所述左侧区域影像或右侧区域影像时，所述画面处理单元可将远区域影像或远瞰影像、左瞰影像以及右瞰影像结合成组合影像，其中所述组合影像为拼接格式、叠加格式或是子母画面格式。

较佳地，所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元优先产生显示出离车距离最近的所述障碍物的组合影像。

较佳地，所述障碍物的属性可包含动态或静态，当所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元是优先产生显示出动态的所述障碍物的组合影像。

较佳地，所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元优先产生显示出接近车时间(Time to impact)最短的所述障碍物的组合影像。

较佳地，所述组合影像是由复数个部分影像组合而成，而所述画面处理单元可明显显示(High Light)有出现所述障碍物的部分影像。

较佳地，所述画面处理单元可在所述组合影像中明显标示所述障碍物。

附图说明

本发明的上述及其他特征及优势将通过参照附图详细说明其例示性实施例而变得更显而易知，其中：

图1为根据本发明的车用障碍物侦测显示系统的实施例的方块图；

图2为根据本发明的车用障碍物侦测显示系统的对外部影像的区域定义示意图；

图3为根据本发明动态切换组合影像的示意图；

图4为本发明的车用障碍物侦测显示系统中有部份显示障碍物的示意图；以及

图5为本发明的车用障碍物侦测显示系统中有明显显示障碍物的示意图。

附图标记：

10 摄影单元

20 障碍物侦测单元

30 画面处理单元

40 显示单元

101 外部影像

102 近区域影像

103 远区域影像

104 左侧区域影像

105 右侧区域影像

201 障碍物侦测处理

202 障碍物

301 画面分割组合处理

302 视角转换处理

303 鸟瞰影像

305 左瞰影像

307 右瞰影像

308 远瞰影像

401、402、403 组合影像

501 行人

具体实施方式

于此使用，词汇“与/或”包含一或多个相关条列项目的任何或所有组合。当“至少其一”的叙述前缀于一组件列表前时，是修饰整个列表组件而非修饰列表中的个别组件。

参阅图1，其显示根据本发明的车用障碍物侦测显示系统的方块图。图中，车用障碍物侦测显示系统包含摄影单元10、障碍物侦测单元20、画面处理单元30以及显示单元40。摄影单元10可为一车用摄影机，用以获取外部影像101。例如，此车用摄影机可安装在车辆的后面，以拍摄获取车后的外部影像101。而且较佳地，车用摄影机可搭配一广角镜头，例如入光角度大于150度的镜头，如此可拍摄较大视角的影像，让本发明的车用障碍物侦测显示系统可发挥较佳的效果。

摄影单元10将外部影像101传送至障碍物侦测单元20，由障碍物侦测单元20根据外部影像101进行障碍物侦测处理201，以取得障碍物202的信息。其中，障碍物侦测单元20是以图像处理的方式搭配障碍物侦测算法，以侦测外部影像101中出现的障碍物202。而本发明的车用障碍物侦测显示系统可使用此领域的技术者所熟知的各种障碍物侦测算法，故在此不再赘述。

画面处理单元30可根据障碍物202的不同的数量、属性、位置、速度或离车距离对外部影像101进行画面分割组合处理301以及视角转换处理302，以产生不同的组合影像401。应注意的是，画面处理单元30是在外部影像101中定义复数个区域，例如，外部影像101中可定义为包含一近区域影像102、一远区域影像103、一左侧区域影像104以及一右侧区域影像105，而图2是显示几种区域定义方式。

接收到外部影像101之后，画面处理单元30分别对不同的区域进行不同视角转换处理302。由于广角画面的边缘往往有严重的变形，而且并非是驾驶的视角拍摄，因此若没有经过视角转换处理302，驾驶者看到外部影像101时往往不容易做出直观判断或是正确的距离感。因此特别在外部影像101的边缘部分，需要做不同的视角转换处理302，都让每一个影像画面更适合驾驶者观看。视角转换处理302可包含鸟瞰视角处理、左视角处理、右视角处理、远视角处理。

例如，画面处理单元30是对近区域影像102进行一鸟瞰视角处理以产生一鸟瞰影像303，对左侧区域影像104进行一左视角处理以产生一左瞰影像305，以及对右侧区域影像105进行一右视角处理以产生一右瞰影像307。至于远区域影像103，由于与驾驶的视角较为接近，所以视需要可进行一远视角处理以产生远瞰影像308，或者也可不做视角转换处理302。

由于障碍物202出现有多种情况，例如有复数个障碍物202同时出现、障碍物202移动到不同位置、同时有远近不同的障碍物202出现、同时有静态与动态的障碍物202出现、同时有行人501与车辆出现等等的情形，加上车内屏幕的尺寸有限，所以为了让驾驶者能最清楚看到障碍物202，画面处理单元30会根据障碍物202的不同的数量、属性、位置、速度或离车距离组合不同区域的经处理的部分影像，以产生不同的组合影像401。显示单元40可显示组合影像401。

组合影像401的具体方式有多种，而且会动态变化。例如，当画面处理单元30依据障碍物202位于左侧区域影像104或右侧区域影像105时，画面处理单元30可将远瞰影像308、左瞰影像305以及右瞰影像307结合成组合影像402。当画面处理单元30依据障碍物202位于近区域影像102时，画面处理单元30可将远瞰影像308与鸟瞰影像303结合成组合影像403。或者，画面处理单元30也可用远区域影像103取代远瞰影像308以产生组合影像403。图4中的组合影像402为拼接格式，但是本发明不因此受限制，组合影像也可以是叠加格式或是子母画面格式(picture in picture,PIP)。以子母画面格式为例，如果在左右两边侦测到有移动物或障碍物时，可将左右两边区域缩小以叠加或显示在中间影像的角落，借此提醒驾驶者。

请参见图3，其显示根据本发明的车用障碍物侦测显示系统的组合影像的第一实施例。当画面处理单元30判断行人501位在左侧区域影像104时，画面处理单元30可将远瞰影像308、左瞰影像305以及右瞰影像307结合成组合影像402，其中左瞰影像305与右瞰影像307配置在远瞰影像308下方，如(A)部分。而当行人501更接近车辆而位于近区域影像102时，画面处理单元30可将远瞰影像308与鸟瞰影像303结合成组合影像403，鸟瞰影像303配置在远瞰影像308下方，如(B)部分。如此，可使得显示单元40从显示组合影像402改变成显示组合影像403，如此可让驾驶者更有效地注意到行人501所在位置，而避免意外发生。

上述影像的配置以及大小比例仅为举例，不因此而受限制。此外，在图3中是以远瞰影像308作为举例，但并不以此为限制，画面处理单元30也可使用远区域影像103取代远瞰影像308以产生组合影像402。

此外，画面处理单元30是明显显示(High Light)有出现障碍物202的部分影像，如图4的(A)部分以及(B)部分。或者，画面处理单元30可在组合影像401中明显标示障碍物202，如图5的(A)部分以及(B)部分。此明显显示可有助于提示驾驶者有行人501或障碍物202的存在。

在图3中是以行人501位于左侧区域影像104作为举例，但不以此为限，当画面处理单元30判断障碍物202位在远区域影像103、左侧区域影像104或右侧区域影像105时，画面处理单元30便将远瞰影像308、左瞰影像305以及右瞰影像307结合成组合影像402。

以上是描述画面处理单元30可根据障碍物202的不同位置而自动产生不同的组合影像401。再者，当画面处理单元30判断障碍物202的数量为复数个且近区域影像102中具有障碍物202时，因为，障碍物202出现在近区域影像102中表示障碍物202靠车辆较近，是驾驶者必须优先注意的对象，所以即使其他障碍物202出现在左侧区域影像104中，但画面处理单元30仍会优先将远区域影像103与鸟瞰影像303结合成组合影像401。

另外，当画面处理单元30判断障碍物202的数量为复数个时，画面处理单元30优先产生能显示出离车距离最近的障碍物202或能显示出接近车时间最短的障碍物202的组合影像402或组合影像403。例如，画面处理单元30判断有行人501以及移动车辆同时出现在外部影像101时，即使行人501距离驾驶者的车较近，但若移动车辆的速度快且估算其接近驾驶者的接近车时间(Time to Impact)小于行人501，则画面处理单元30优先产生能显示出移动车辆的组合影像401。摄影单元10安装在车辆后部，必须经过一校正程序，而经过校正的摄影单元10所获取的影像中的每一像素都可以对应到一空间坐标，所以本发明的车用障碍物侦测显示系统可计算出影像中的障碍物202在空间中的位置。如果障碍物202移动，则其在连续画框(frame)中的位置也会不同，所以可根据不同画框的间的时间区间(period)以及障碍物202在不同画框之间的位置距离差异，便可计算出此障碍物202的移动速度，并可进一步计算出此障碍物202接近驾驶者车辆的时间，即接近车时间(Time to impact)。

此外，障碍物202的属性可包含动态或静态，当画面处理单元30判断障碍物202的数量为复数个时，画面处理单元30可优先产生显示出动态的障碍物202的组合影像401。

本发明的画面处理单元30以及障碍物侦测单元20可用一处理器执行相关软件方式来实现，或是使用硬件来实现，或是软件与硬件的组合来实现。此外，车用障碍物侦测显示系统可包含声音输出单元，当侦测到障碍物202时，可透过声音输出单元发出警示音频，提醒驾驶者有障碍物202存在，并观看屏幕可进一步知道障碍物202的类型以及位置。

上述实施例已经详细说明本发明的车用障碍物侦测显示系统系使用单一摄影机所获取的影像，由画面处理单元根据障碍物的不同的数量、属性、位置、速度、离车距离或接近车时间(Time to impact)，而对应地动态产生不同的组合影像。相对地，已知技术是使用多个摄影机来组合影像，而且其影像切换需要用户排文件、打方向灯或操作控制面板，相比较之下，本发明仅使用单一摄影机具有成本优势，而且动态切换组合影像更可提供驾驶者更佳的便利性。

虽然本发明已参照其例示性实施例而特别地显示及描述，将为所属技术领域具通常知识者所理解的是，在不脱离权利要求书及其等效物所定义的本发明的精神与范畴下可对其进行形式与细节上的各种变更。

Claims (10)

1.一种车用障碍物侦测显示系统，包含﹕

一个摄影单元，其获取一外部影像；

一障碍物侦测单元，其根据所述外部影像进行一障碍物的一障碍物侦测处理，以取得所述障碍物的信息；

一画面处理单元，其在所述外部影像中定义近区域影像、远区域影像、左侧区域影像及右侧区域影像，且对所述近区域影像、所述远区域影像、所述左侧区域影像及所述右侧区域影像进行一视角转换处理，根据所述障碍物的不同的数量、属性、位置、速度或离车距离组合所述近区域影像、所述远区域影像、所述左侧区域影像及所述右侧区域影像中被该视角转换处理的部分影像，以产生不同的一组合影像；以及

一显示单元，其显示所述组合影像。

2.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述外部影像中包含一近区域影像、一远区域影像、一左侧区域影像以及一右侧区域影像，所述画面处理单元是对所述近区域影像进行一鸟瞰视角处理以产生一鸟瞰影像，对所述远区域影像进行一远视角处理以产生一远瞰影像，对所述左侧区域影像进行一左视角处理以产生一左瞰影像，以及对所述右侧区域影像进行一右视角处理以产生一右瞰影像。

3.根据权利要求2所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述画面处理单元判断所述障碍物位于所述近区域影像时，所述画面处理单元是将所述远瞰影像或所述远区域影像与所述鸟瞰影像结合成所述组合影像。

4.根据权利要求3所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个且所述近区域影像中具有所述障碍物时，所述画面处理单元是将所述远瞰影像与所述鸟瞰影像结合成所述组合影像。

5.根据权利要求2所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述画面处理单元判断所述障碍物位于所述左侧区域影像或所述右侧区域影像时，所述画面处理单元是将所述远瞰影像或所述远区域影像、所述左瞰影像以及所述右瞰影像结合成所述组合影像，其中所述组合影像为拼接格式、叠加格式或是子母画面格式。

6.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元是优先产生显示出离车距离最近的所述障碍物的所述组合影像。

7.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述障碍物的属性包含动态或静态，当所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元是优先产生显示出动态的所述障碍物的所述组合影像。

8.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中当所述画面处理单元判断所述障碍物的数量为复数个时，所述画面处理单元是优先产生显示出接近车时间最短的所述障碍物的所述组合影像。

9.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述组合影像是由复数个部分影像组合而成，而所述画面处理单元是明显显示有出现所述障碍物的所述部分影像。

10.根据权利要求1所述的车用障碍物侦测显示系统，其特征在于，其中所述画面处理单元是在所述组合影像中明显标示所述障碍物。