CN105946718A - 车载终端及其切换显示倒车影像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载终端，所述车载终端包括摄像模块、图像处理模块、倒车判断模块和影像显示模块；所述摄像模块用于录制视频；所述图像处理模块用于从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；所述倒车判断模块用于通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；所述影像显示模块用于当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。本发明还提供了一种车载终端切换显示倒车影像的方法。本发明应用于车辆倒车场景，通过自动识别车辆倒车实现了倒车影像切换的智能化，省去了信号线的安装成本。

Description

车载终端及其切换显示倒车影像的方法

技术领域

本发明涉及车载领域，具体涉及车载终端及其切换显示倒车影像的方法。

背景技术

在现有技术中，汽车的档位与行车记录仪之间连接一根信号线，当档杆切换到倒车档时，档位通过信号线发送控制倒车信号给行车记录仪，行车记录仪收到信号后将导航仪的显示内容切换成倒车影像。本发明提供的方案解决了由于安装信号线带来的麻烦，省去了信号线的安装成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供车载终端及其提醒前车起步的方法，克服现有技术成本高，安装麻烦的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，本发明提供一种车载终端，包括摄像模块、图像处理模块、倒车判断模块和影像显示模块；

所述摄像模块用于录制视频；

所述图像处理模块用于从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；

所述倒车判断模块用于通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；

所述影像显示模块用于当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。

进一步，所述图像处理模块具体包括记录模块、感兴趣区域选取模块、特征块选取模块、搜索模块和位置变化计算模块；

所述记录模块用于将所述两幅图像分别记录为原图像和目标图像；

所述感兴趣区域选取模块用于设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在所述原图像与所述目标图像中选取感兴趣区域；

所述特征块选取模块用于在所述原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录所述特征块的初始坐标；

所述搜索模块用于在所述目标图像的感兴趣区域中搜索与所述特征块相匹配的目标块；

所述位置变化计算模块用于根据所述目标块的坐标和所述特征块的初始坐标获得本车的位置变化。

进一步，所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤具体包括：

在所述目标图像中选取与所述特征块的大小和坐标都相同的预选目标块；

计算所述特征块与所述预选目标块的相似系数；

当所述相似系数为1时，停止执行所述搜索与所述特征块相匹配的目标块的方法，并将所述预选目标块设为目标块；

当所述相似系数不为1时，在所述特征块被移动至设定路径的终点前，，所述搜索模块按照所述设定路径移动所述特征块，并重新执行所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤；

通过各个预选目标块的所述相似系数从所述预选目标块中筛选出所述目标块。

进一步，按照所述设定路径移动所述特征块时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动所述特征块。

进一步，所述移动范围是包括与所述初始坐标的像素及其相邻多个像素在内的范围。

另一方面，本发明提供了一种车载终端切换显示倒车影像的方法，包括步骤：

录制视频；

从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；

通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；

当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。

进一步，所述对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化的步骤具体包括：

把所述两幅图像分别记录为原图像和目标图像；

设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在所述原图像与所述目标图像中选取感兴趣区域；

在所述原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录所述特征块的初始坐标；

在所述目标图像的感兴趣区域中搜索与所述特征块相匹配的目标块；

根据所述目标块的坐标和所述特征块的初始坐标获得本车的位置变化。

进一步，所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤具体包括：

在所述目标图像中选取与所述特征块的大小和坐标都相同的预选目标块；

计算所述特征块与所述预选目标块的相似系数；

当所述相似系数为1时，停止执行所述搜索与所述特征块相匹配的目标块的方法，并将所述预选目标块设为目标块；

当所述相似系数不为1时，在所述特征块被移动至设定路径的终点前，在所述原图像上按照所述设定路径移动所述特征块，并重新执行所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤；

通过各个预选目标块的所述相似系数从所述预选目标块中筛选出所述目标块。

进一步，按照所述设定路径移动所述特征块时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动所述特征块。

进一步，所述移动范围是包括与所述初始坐标的像素及其相邻多个像素在内的范围。

本发明提供的车载终端及其切换显示倒车影像的方法，通过对视频图像进行图像处理以判断本车是否倒车，并在本车倒车时自动切换显示倒车影像，实现了倒车影像切换显示的智能化，并且通过提取特征块并搜索目标块的方法获得本车的位置变化的方法提高了对倒车判断的准确性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施方式的车载终端的功能模块图；

图2是本发明一实施方式的车载终端的图像处理模块的功能模块图；

图3是本发明一实施方式的车载终端切换显示倒车影像的方法的流程图；

图4是本发明一实施方式的车载终端的视频画面的示意图；

图5是本发明一实施方式的车载终端的感兴趣区域在图像上的位置示意图；

图6是本发明一实施方式的车载终端的特征块在原图像的感兴趣区域的示意图；

图7是本发明一实施方式的车载终端的目标块在目标图像的感兴趣区域的示意图；

图8是本发明一实施方式的车载终端的回形路径的示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

图1示出了本发明一实施方式的车载终端的功能模块图，如图1所示，该车载终端10包括摄像模块100、图像处理模块200、倒车判断模块300和影像显示模块400；

摄像模块100用于录制视频；

图像处理模块200用于从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；

倒车判断模块300用于通过本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；

影像显示模块400用于当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。

具体地，图像处理模块200具体包括记录模块5002、感兴趣区域选取模块5004、特征块选取模块5006、搜索模块5008和位置变化计算模块5010；

记录模块5002用于将所述两幅图像分别记录为原图像和目标图像；

感兴趣区域选取模块5004用于设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在所述原图像与所述目标图像中选取感兴趣区域；

特征块选取模块5006用于在所述原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录所述特征块的初始坐标；

搜索模块5008用于在所述目标图像的感兴趣区域中搜索与所述特征块相匹配的目标块；

位置变化计算模块5010用于根据所述目标块的坐标和所述特征块的初始坐标获得本车的位置变化。

图3是本发明一实施方式的的车载终端切换显示倒车影像的方法的流程图，该方法由图1所示的一实施方式的车载终端来运行。

在步骤S102中，摄像模块100录制视频；所录制的视频画面可以是本车前方的区域，也可以是本车后方的区域，图4是本发明一实施方式的车载终端的图像的示意图，在本实施方式中，所录制的视频画面是本车前方包括行驶路面区域和位于左右两侧的路边在内的区域。

在步骤S104中，图像处理模块200对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；图像处理模块200从所录制的视频中选取两幅图像，所选取的两幅图像之间相隔的帧数大于1帧，在本实施方式中，选取的两幅图像相隔的帧数为4帧。

具体地，图像处理模块200对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化的步骤具体包括：

记录模块5002把两幅图像分别记录为原图像和目标图像；感兴趣区域选取模块5004设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在原图像与目标图像中选取感兴趣区域；由于运动物体不能作为本车的参考物，图像的感兴趣区域内不包含运动车辆，因此可在除行驶路面区域外的图像上设定感兴趣区域的图像坐标，感兴趣区域可以是任一闭合形状，图5是本发明一实施方式的车载终端的感兴趣区域在图像上的位置示意图，如图5所示，在本实施方式中，感兴趣区域的形状为长方形，位于图像左侧的路边区域，感兴趣区域选取模块5004根据设定的感兴趣区域的图像坐标分别在原图像与目标图像中选取感兴趣区域。

特征块选取模块5006在原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录特征块的初始坐标；特征块选取模块5006可通过图像特征选取特征块，图像特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征和空间特征这四种图像特征中的一种或多种。图6示出了本发明一实施方式的车载终端的特征块在原图像的感兴趣区域的示意图，在本实施方式中，特征块选取模块5006通过纹理特征选取特征块，具体做法包括，设定特征块的像素大小并将符合设定条件的特征块作为感兴趣区域801的预选特征块；提取感兴趣区域801的图像边缘并计算感兴趣区域801的边缘强度均值；对于每个预选特征块，计算预选特征块各个像素的边缘强度与感兴趣区域801的边缘强度均值的差值并将所有差值进行统计得到差值总和，差值总和越大，则说明该预选特征块的纹理特征越丰富；通过差值总和对选取特征块的范围进行设定，从而选取特征块8002。特征块选取模块5006在原图像80的感兴趣区域801中选取特征块8002后，将特征块左上角的坐标记录为初始坐标(x₀,y₀)。

搜索模块5008在目标图像的感兴趣区域中搜索与特征块8002相匹配的目标块；图7是本发明一实施方式的车载终端的目标块在目标图像的感兴趣区域的示意图，在本实施方式中，搜索与特征块相匹配的目标块的方法具体包括：在目标图像90的感兴趣区域901中选取与特征块8002的大小和坐标都相同的预选目标块，在第一次执行本方法时，预选目标块的坐标与特征块8002的初始坐标(x₀,y₀)相同；计算所述特征块8002与预选目标块的相似系数；相似系数可通过公式(1)获得，

$NC=\frac{\underset{i}{\Σ}\underset{j}{\Σ}src(i,j)\·dst(i,j)}{\sqrt{\underset{i}{\Σ}\underset{j}{\Σ}{\mathrm{src}}^2(i,j)}\·\sqrt{\underset{i}{\Σ}\underset{j}{\Σ}{\mathrm{dst}}^2(i,j)}}---\left(1\right)$

其中，i,j分别为横、纵坐标，src(i,j)为特征块的像素的边缘强度，dst(i,j)为预选目标块的像素的边缘强度，通过公式(1)计算得到的相似系数NC大小在0到1之间，NC越接近1，则预选目标块与特征块8002越相似。当相似系数为1时，停止执行搜索与特征块相匹配的目标块的方法，并将预选目标块设为目标块。当相似系数不为1时，按照设定路径移动所述特征块8002，当特征块8002到达设定路径的终点时，通过相似系数筛选从预选目标块中出目标块9002，否则重新执行搜索与特征块相匹配的目标块的方法。

在本实施方式中，按照设定路径移动特征块8002时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动特征块8002。在本实施方式中，移动范围是在感兴趣区域802内包括与初始坐标的像素及其相邻多个像素在内的范围；回形路径是以初始坐标为中心，从内向外环绕中心移动时遍历其相邻的像素所形成的路径。图8示出了本发明一实施方式的车载终端的回形路径的示意图，在本实施方式中，移动范围是包括与初始坐标的像素横向和纵向均相邻6个像素在内的范围，回形路径从像素(0,0)开始，经过(0,-1)、(-1,-1)、(-1,0)、(-1,1)、(0,1)等像素，沿着如图8所示的带箭头的加粗线标示的路径，最终到达像素(6,-6)；特征块8002的初始坐标为(x₀,y₀)，则将位于图7的中心像素(0,0)的坐标设为(x₀,y₀)，对应像素(0,-1)的坐标为(x₀,y₀-1)，对应像素(-1,-1)的坐标为(x₀-1,y₀-1)，当相似系数不为1时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动特征块8002，特征块8002的坐标由初始坐标(x₀,y₀)变成坐标(x₀,y₀-1)，则重新选取的预选目标块的坐标为(x₀,y₀-1)。当按照回形路径移动特征块8002至像素(6,-6)时，从预选目标块中通过各个预选目标块的相似系数筛选出与特征块8002相匹配的目标块9002。在本实施方式中，筛选条件为：在NC大于0.8的所有预选目标块中，选择NC最大的预选目标块为目标块9002。

位置变化计算模块5010根据目标块9002的坐标和特征块8002的初始坐标获得本车的位置变化；若目标块9002的坐标为(x₀-1,y₀-1)，则由特征块8002的初始坐标(x₀,y₀)可得到目标块9002相对特征块8002的初始坐标的位移为(-1,-1)，即目标块9002相对特征块8002的初始坐标向左下角移动，由于录制的是本车前方的视频画面，因此本车沿左下角移动。

在步骤S106中，倒车判断模块300判断本车是否处于倒车状态；倒车判断模块300通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；在本实施方式中，图像处理模块200获得本车的位置变化为：沿左下角移动，则倒车判断模块300判断本车处于倒车状态。

在步骤S108中，当本车处于倒车状态时，影像显示模块400在屏幕上显示倒车影像。在本实施方式中，影像显示模块400在屏幕上显示倒车影像时，可以是全屏或者非全屏显示。

综上所述，本发明一实施方式提供了车载终端及其切换显示倒车影像的方法，通过对视频图像进行图像处理以判断本车是否倒车，从而在满足判断条件时切换显示倒车影像。使用本发明一实施方式的车载终端或者车载终端及其切换显示倒车影像的方法可以实现倒车影像切换显示的智能化，提高对倒车判断的准确性。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载终端，其特征在于，包括:

摄像模块，用于录制视频；

图像处理模块，用于从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；

倒车判断模块，用于通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；及

影像显示模块，用于当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。

2.根据权利要求1所述的车载终端，其特征在于，所述图像处理模块包括：

记录模块，用于将所述两幅图像分别记录为原图像和目标图像；

感兴趣区域选取模块，用于设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在所述原图像与所述目标图像中选取感兴趣区域；

特征块选取模块，用于在所述原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录所述特征块的初始坐标；

搜索模块，用于在所述目标图像的感兴趣区域中搜索与所述特征块相匹配的目标块；及

位置变化计算模块，用于根据所述目标块的坐标和所述特征块的初始坐标获得本车的位置变化。

3.根据权利要求2所述的车载终端，其特征在于，所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤具体包括：

在所述目标图像中选取与所述特征块的大小和坐标都相同的预选目标块；

计算所述特征块与所述预选目标块的相似系数；

当所述相似系数为1时，停止执行所述搜索与所述特征块相匹配的目标块的方法，并将所述预选目标块设为目标块；

当所述相似系数不为1时，在所述特征块被移动至设定路径的终点前，所述搜索模块按照所述设定路径移动所述特征块，并重新执行所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤；及

通过各个预选目标块的所述相似系数从所述预选目标块中筛选出所述目标块。

4.根据权利要求3所述的车载终端，其特征在于，所述搜索模块按照所述设定路径移动所述特征块时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动所述特征块。

5.根据权利要求4所述的车载终端，其特征在于，所述移动范围是包括与所述初始坐标的像素及其相邻多个像素在内的范围。

6.一种车载终端切换显示倒车影像的方法，其特征在于，包括步骤：

录制视频；

从所录制的视频中选取两幅图像，并对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化；

通过所述本车的位置变化判断本车是否处于倒车状态；及

当本车处于倒车状态时，在屏幕上显示倒车影像。

7.根据权利要求6所述的车载终端切换显示倒车影像的方法，其特征在于，所述对两幅图像进行图像处理以获得本车的位置变化的方法具体包括：

把所述两幅图像分别记录为原图像和目标图像；

设定感兴趣区域的图像坐标并根据所述图像坐标分别在所述原图像与所述目标图像中选取感兴趣区域；

在所述原图像的感兴趣区域中选取特征块并记录所述特征块的初始坐标；

在所述目标图像的感兴趣区域中搜索与所述特征块相匹配的目标块；及

根据所述目标块的坐标和所述特征块的初始坐标获得本车的位置变化。

8.根据权利要求7所述的车载终端切换显示倒车影像的方法，其特征在于，所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤具体包括：

在所述目标图像中选取与所述特征块的大小和坐标都相同的预选目标块；

计算所述特征块与所述预选目标块的相似系数；

当所述相似系数为1时，停止执行所述搜索与所述特征块相匹配的目标块的方法，并将所述预选目标块设为目标块；

当所述相似系数不为1时，在所述特征块被移动至设定路径的终点前，在所述原图像上按照所述设定路径移动所述特征块，并重新执行所述搜索模块搜索与所述特征块相匹配的目标块的步骤；及

通过各个预选目标块的所述相似系数从所述预选目标块中筛选出所述目标块。

9.根据权利要求8所述的车载终端切换显示倒车影像的方法，其特征在于，按照所述设定路径移动所述特征块时，在移动范围内以一个像素的位移按照回形路径移动所述特征块。

10.根据权利要求9所述的车载终端切换显示倒车影像的方法，其特征在于，所述移动范围是在所述原图像的感兴趣区域内包括与所述初始坐标的像素及其相邻多个像素在内的范围。