CN105701768A - 基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法，在不增加车身物理宽度、高度等消耗的基础上部署摄像头，通过图像拼接等核心图像处理算法，将多路图像进行软件上的融合拼接，避免复杂的物理设备操作，最终实现全景倒车影像的采集展示，为车主安全倒车提供支撑。

Description

基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法

技术领域

本发明涉及车辆可视倒车系统领域，具体涉及一种基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法。

背景技术

目前车辆倒车基本采用可视倒车系统提供支持，可视倒车系统也叫汽车倒车影像系统，采用远红外线广角摄像装置安装在车后，通过车内的显示屏，清晰可见车后的障碍物。一般车载影像系统不能够代替倒车雷达，因为摄像头是有盲区的，而且人眼看到的东西经常不够仔细。因此，现有倒车影像与倒车雷达配合使用，才能够发挥最好的效果。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法，用于解决汽车倒车影像系统存在倒车盲区的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像拼接的全景倒车系统，它包括安装在汽车左右两侧及汽车尾部用于采集车身左右两侧及汽车后面图像的摄像头，以及

消息处理模块，用于接收汽车总线控制命令，当汽车在倒车等状态情况下，接收总线的命令，开启摄像头；接收用户的操作指令，当用户在可视化操作面板上操作，需要开启某一侧或所有摄像头的情况下，接收用户的操作指令，完成摄像头的开启或者关闭操作；

图像采集模块，用于采集各路摄像头的实时图像数据，以及将采集的图像数据转换成图像拼接需要的图像格式；

图像拼接模块，用于将所述图像采集模块处理后的图像按顺序拼接成一幅完整的图像；

全景倒车显示模块，用于接收来自图像拼接模块输出的图像数据，以及实时进行显示。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，所述摄像头采用远红外线广角摄像头。

根据本发明的另一个实施方案，所述汽车左右两侧及汽车尾部分别设置两个摄像头。

本发明还可以是：

一种基于图像拼接的全景倒车系统的实现方法，它包括：

步骤1：消息处理模块接收汽车总线控制命令和用户的操作指令，完成摄像头的开启或者关闭操作；

步骤2：图像采集模块一方面采集各路摄像头的实时图像数据，另一方面将采集的图像数据转换成图像拼接需要的图像格式，并将其送入图像拼接模块中；

步骤3：图像拼接模块将采集到的图像根据图像顺序及图像内容特征点拼接成一幅完整的图像；

步骤4：图像拼接模块完成图像拼接后，拼接后的图像传输至全景倒车显示模块进行显示。

根据本发明的另一个实施方案，以上步骤3还可进一步包括：

a)将图像进行去噪、边缘提取、直方图处理，以及建立图像的匹配模板并对图像进行相应变换的操作；

b)将采集的图像数据先后顺序进行标号；

c)根据特征点计算出相邻两幅图像的共同特征区域，找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系；

d)对图像完成变换模型建立和完成统一左边变换，最后进行融合重构，拼接出一张完整的图像。

根据本发明的另一个实施方案，所述变换采用傅里叶变换或小波变换。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种基于图像拼接的全景倒车系统及实现方法，在不增加车身物理宽度、高度等消耗的基础上部署摄像头，通过图像拼接等核心图像处理算法，将多路图像进行软件上的融合拼接，避免复杂的物理设备操作，最终实现全景倒车影像的采集展示，为车主安全倒车提供支撑。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的图像拼接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

一种基于图像拼接的全景倒车系统，其主要由车身左右侧及车尾的摄像头、图像拼接模块、全景倒车显示模块等组成。具体地：

1)车身周围摄像头：摄像头安装在汽车的左右两侧及汽车尾部，分别采集车身左右两侧及汽车后面的图像。汽车左右两侧和汽车尾部分别安装两个远红外线广角摄像头，每一侧安装两个摄像头的主要目的是为了增大视角广度，保障汽车在与障碍物较近距离时仍然能够提供一个完整的全景图像。

2)图像拼接模块：模块包括消息处理模块、图像拼接程序、图像采集模块三个部分。

a)消息处理模块主要功能是：接收汽车总线控制命令，当汽车在倒车等状态时，接收总线的命令，开启摄像头；接收用户的操作指令，当用户在可视化操作面板上操作，需要开启某一侧或所有的摄像头时，接收用户的操作指令，完成摄像头的开启或者关闭操作。

b)图像拼接程序：图像拼接程序通过核心图像拼接算法，将采集到的图像按顺序拼接成一幅完成的图像。图像拼接算法主要包括图像预处理、图像配准、坐标变换、图像融合等操作。

c)图像采集模块一方面采集各路摄像头的实时图像数据，另一方面将采集的图像数据转换成图像拼接需要的图像格式，如YUV、RGB等。

3)全景倒车显示模块：模块一方面接收来自图像拼接模块输出的图像数据，另一方面实时显示到显示屏上，直观的展示汽车周围的情况。

2、车辆全视角倒车系统处理流程

全视角倒车系统处理流程主要步骤如下：

1)车主开始倒车或车主操作时，消息处理模块获取到摄像头操作指令，并通过摄像头驱动程序开启车身周围的摄像头。

2)摄像头开启以后，图像采集模块采集开启的摄像头的实时数据，并将格式进行转换处理，最后送入到图像拼接模块中。

3)图像拼接模块获取到图像数据以后，根据图像顺序及图像内容特征点，进行图像拼接，图像拼接主要步骤如图1所示，下面将分步骤详细进行介绍。

a)图像预处理，主要包括数字图像处理的基本操作(如去噪、边缘提取、直方图处理等)、建立图像的匹配模板以及对图像进行某种变换(如傅里叶变换、小波变换等)等操作。

b)根据右侧—后面—左侧的顺序，将采集的图像数据先后顺序进行标号如A、B、C。

c)根据特征点计算出出相邻两幅图像的共同特征区域，采用一定的匹配策略,找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中对应的位置,进而确定两幅图像之间的变换关系。

d)对图像完成变换模型建立和完成统一左边变换，最后进行融合重构，拼接出一张完整的图像。

4)图像拼接模块完成图像拼接后，将拼接后的图像传输至全景倒车显示模块进行显示，车主通过显示屏即可观察车辆周围的情况，方便倒车操作。

综上所述，本发明将车辆可视倒车系统与图像拼接技术相结合，通过在车身周围安装图像采集摄像头，利用图像拼接技术将所采集的图像信息进行拼接，最后将拼接变成的一幅完整全景图显示在车内显示屏上。驾驶人员在倒车时，通过显示屏就能看到车辆周围环境以及它们相对移动的情况，为安全倒车提供支撑帮助。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种基于图像拼接的全景倒车系统，其特征在于它包括安装在汽车左右两侧及汽车尾部用于采集车身左右两侧及汽车后面图像的摄像头，以及

消息处理模块，用于接收汽车总线控制命令，当汽车在倒车等状态情况下，接收总线的命令，开启摄像头；接收用户的操作指令，当用户在可视化操作面板上操作，需要开启某一侧或所有摄像头的情况下，接收用户的操作指令，完成摄像头的开启或者关闭操作；

图像采集模块，用于采集各路摄像头的实时图像数据，以及将采集的图像数据转换成图像拼接需要的图像格式；

图像拼接模块，用于将所述图像采集模块处理后的图像按顺序拼接成一幅完整的图像；

全景倒车显示模块，用于接收来自图像拼接模块输出的图像数据，以及实时进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于图像拼接的全景倒车系统，其特征在于所述摄像头采用远红外线广角摄像头。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像拼接的全景倒车系统，其特征在于所述汽车左右两侧及汽车尾部分别设置两个摄像头。

4.一种实现如权利要求1所述基于图像拼接的全景倒车系统的方法，其特征在于它包括：

步骤1：消息处理模块接收汽车总线控制命令和用户的操作指令，完成摄像头的开启或者关闭操作；

步骤2：图像采集模块一方面采集各路摄像头的实时图像数据，另一方面将采集的图像数据转换成图像拼接需要的图像格式，并将其送入图像拼接模块中；

步骤3：图像拼接模块将采集到的图像根据图像顺序及图像内容特征点拼接成一幅完整的图像；

步骤4：图像拼接模块完成图像拼接后，拼接后的图像传输至全景倒车显示模块进行显示。

5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于所述步骤3包括：

a)将图像进行去噪、边缘提取、直方图处理，以及建立图像的匹配模板并对图像进行相应变换的操作；

b)将采集的图像数据先后顺序进行标号；

c)根据特征点计算出相邻两幅图像的共同特征区域，找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中对应的位置，进而确定两幅图像之间的变换关系；

d)对图像完成变换模型建立和完成统一左边变换，最后进行融合重构，拼接出一张完整的图像。

6.根据权利要求5所述的实现方法，其特征在于所述变换采用傅里叶变换或小波变换。