CN107600008B - 倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质，所述方法包括：确定后轴中心的地面运动轨迹方程；根据后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；选取地面任意一点作为目标点，获取目标点在显示屏幕上的目标投影点，确定目标点的地面坐标与屏幕坐标的关系；确定第一后轮的屏幕运动轨迹方程和第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。本发明提供的倒车辅助线的生成方法算法简单、误差小、精准度高、可实现程度较好，能够提高运算速度和倒车辅助系统的处理效率。

Description

倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及倒车辅助技术领域，尤其涉及倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质。

背景技术

倒车辅助系统作为一种实用的车辆配置，在驾驶者倒车时，能够以声音和图像的直观形式帮助驾驶者准确地把握车辆后方路况，消除因车辆后视镜存在盲区带来的安全隐患。对倒车不熟练的新司机，倒车辅助系统是一个不可缺少的服务。

随着现代电子技术在车辆系统中的应用，可视化的倒车影像辅助系统代替了传统的倒车雷达辅助系统。倒车影像辅助系统，采用远红外线广角摄像装置安装在车辆后，通过车辆内的显示屏幕，能够清晰地显示车辆后的障碍物，为车辆驾驶者在倒车过程中提供方便。

倒车影像辅助系统不但能提供车后的实时图像，还能在图像上显示倒车辅助线。倒车辅助线是根据摄像头的安装位置、车型的实际宽度和最大转弯半径等信息在后视图像上做出的线条，可以模拟出倒车时候的安全区域及安全转弯半径。简单地说，就是经过某种算法得到真实环境中车辆左右后轮运动的预测轨迹，将预测轨迹从真实环境中投影到显示屏幕上，就能得到倒车辅助线，车辆左右后轮运动的预测轨迹的具体长度根据车身长度确定。由于车辆在倒车过程中需要转向而不停地改变运动轨迹，现在车辆配置的大多数静态的辅助线不能很好的示意倒车时车辆的行驶轨迹，并且车辆配置的动态的辅助线，误差很大，精准度较低。

发明内容

本发明提供倒车辅助线的生成方法、装置、车载设备及存储介质，生成的倒车辅助线误差小、精准度高，且可以提高倒车辅助线的生成效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种倒车辅助线的生成方法，包括：

在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离；

根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。

第二方面，本发明实施例还提供了一种倒车辅助线的生成装置，包括：

第一确定模块，用于在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离；

第二确定模块，用于根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

第三确定模块，用于选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

第四确定模块，用于根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；

倒车辅助线生成模块，用于根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车载设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明任意实施例所述的倒车辅助线的生成方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的倒车辅助线的生成方法。

本发明实施例通过车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程，并基于后轴中心的地面运动轨迹方程确定车辆的两个后轮的地面运动轨迹方程，可以精确确定后轮在地面上的运动轨迹，且方法简单，节省系统资源，提高运算速度，并提高确定地面运动轨迹的效率；通过将地面坐标系中的目标点向显示屏幕进行投影，从而获取地面坐标与屏幕坐标的关系，通过该关系以及车辆后轮的地面运动轨迹方程，分别确定两个后轮的屏幕运动轨迹方程，并生成倒车辅助线，可以在显示屏幕上精确描绘倒车的辅助线，且可以提高倒车辅助线的生成效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种倒车辅助线的生成方法的流程图；

图2a是本发明实施例一提供的车辆倒车右转向时的示意图；

图2b是本发明实施例一提供的车辆倒车左转向时的示意图；

图2c是本发明实施例一提供的车辆最大转向角的示意图；

图3a是本发明实施例一提供的目标点投影到摄像头成像面获得第一投影点的方法流程图；

图3b是本发明实施例一提供的目标点投影到摄像头成像面获得第一投影点的示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种倒车辅助线的生成装置结构图；

图5是本发明实施例三提供的一种车载设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种倒车辅助线的生成方法的流程图，该方法可以由倒车辅助线的生成装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，所述方法可适用于倒车的场景中，其中，在倒车的场景中，车辆的转向角可以变化，或者也可以不变。如图1所示，本实施例提供的技术方案包括如下步骤：

S110、在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程。

其中，地面二维坐标系以车辆车尾设置的摄像头投影到地面的点为坐标原点o，以车辆的正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，参见图2a、2b中二维坐标系oxy。所述车辆的转向角为方向盘转向角度，即车辆前轮与水平线的夹角，如图2a、2b所示的角Φ。所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离，如图2a、2b以及2c所示点A和点B之间的距离L。车尾中心点为如图2a、2b以及2c所示点C，所述摄像头到车尾中间点的距离为如图2a、2b所示点C到坐标原点的距离d。所述后轴中心A到车尾的垂直距离为如图2a、2b所示点A和点C之间的距离D。摄像头在倒车辅助系统中用于拍摄车辆后方的场景并显示于显示屏幕中。

在本发明的一个实施例中，可选的，在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程，包括：以所述车辆车尾设置的摄像头投影到地面的点为坐标原点，以车辆的正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，建立地面二维坐标系；基于如下的公式确定所述后轴中心的地面运动轨迹方程：

(x+R+d)²+(y+D)²＝R²

其中，x为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的横坐标，y为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的纵坐标；R为所述后轴中心的地面运动轨迹半径，L为所述前后轮轴距，Φ为所述车辆的转向角。

在车辆转向角Φ不变的情况下，后轴中心的地面运动轨迹方程是圆的方程。圆的标准方程为(x-a)²+(y-b)²＝R²，其中，圆心的坐标值为(a,b)。如图2a、2b以及2c所示，在后轴中心的地面运动轨迹方程中，圆心P的横坐标根据参数Φ、L以及d之间的关系确定，圆心P的纵坐标根据参数D确定，得到圆心的坐标为(-R-d,-D)，圆的半径根据参数Φ、L确定，R＝L×cotΦ，其中Φ在车辆转向时可由车辆总线感知，因此所述后轴中心的地面运动轨迹半径可计算得出。

S120、根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程。

如图2a、2b所示，车辆的第一后轮F中心H到所述后轴中心A的距离以及车辆的第二后轮T中心J到所述后轴中心A的距离相等，为所述后轮轴距的一半。所述后轮轴距是指所述车辆的第一后轮F中心H到所述第二后轮T中心J之间的距离，如图2a、2b所示的点H和点J之间的距离W。在车辆转向角不变的情况下，后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮F的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮T的地面运动轨迹方程在地面二维坐标系中是三个同心圆，如图2a、2b所示的三个同心圆，因此第一后轮F以及第二后轮T的地面运动轨迹方程也是圆的方程。

在本发明的一个实施例中，根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程，包括：

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₁ ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₂ ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

或者

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_1' ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_2' ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

其中，d为车尾中心点在地面投影点到所述地面二维坐标系原点的距离，D为所述后轴中心到车尾的垂直距离，当车辆方向盘右转时，如图2a所示，R₁为所述车辆的第一后轮F的地面运动轨迹半径，R₁＝R-W/2；R₂为所述车辆的第二后轮T的地面运动轨迹半径，R₂＝R+W/2；当车辆方向盘左转时，如图2b所示，R_1’为所述车辆的第一后轮F的地面运动轨迹半径，R_1'＝R+W/2，R_2’为所述车辆的第二后轮T的地面运动轨迹半径，R_2'＝R-W/2。

另外，Φ除了在车辆转向时由车辆总线感知，还可以通过车辆前轮的转向角度求出。如图2c所示，在车辆转向角不变的情况下，车辆的两个前轮在地面二维坐标系中也是以P为圆心的同心圆轨迹。车辆的第一前轮F1中心H’与轨迹圆心P的连线在水平方向夹角为γ，车辆的第二前轮F2中心J’与轨迹圆心P的连线在水平方向夹角为α。以车辆右转为例，当车辆右转时，由R₁＝R-W/2，R＝L×cotΦ，R₁＝L×cotγ，所以L×cotγ＝L×cotΦ-W/2，则Φ＝arccot(cotγ+W/2L)；R₂＝R+W/2，R＝L×cotΦ，R₂＝L×cotα，所以L×cotα＝L×cotΦ+W/2，则Φ＝arccot(cotα-W/2L)。由此可见Φ可以通过α或γ求解。在绘制轨迹线时，一般根据车辆方向盘的转向角度可推导出车辆两个前轮的转向角度α和γ。车辆方向盘的转向角度和车辆两个前轮的转向角度α和γ的比值一般是一个线性关系，该线性关系可以通过查找车辆参数手册得到。因此可认为α和γ为已知量。

为了防止倒车辅助线跑出显示屏幕边界，在绘制倒车辅助线时，车辆的第一前轮F1和第二前轮F2与轨迹圆心P的夹角γ和α需要在设定范围内。其中，γ和α的最大值可通过如下的方法进行确定：如图2c所示，假定r为车辆第二前轮的最小转向半径，则车辆第一前轮F1的最大转向角γ计算公式为：γ＝arctan(L/(sqrt(r²-L²)-W))；车辆第二前轮F2的最大转向角α计算公式为：α＝arcsin(L/r)，其中L为所述前后轮轴距，W为所述后轮轴距。

需要说明的是，除了上述提供的根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程的方法，还可以通过车辆前轮的转向角度直接求解车辆的第一后轮的地面运动轨迹和车辆的第二后轮的地面运动轨迹中的半径，从而确定确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程。如上述通过γ和α求解Φ的过程中，已经给出车辆右转时，车辆第一后轮和第二后轮与γ和α的关系：即，R₁＝L×cotγ、R₂＝L×cotα；当车辆左转时，车辆第一后轮和第二后轮与γ和α的关系为R_1'＝L×cotγ、R_2'＝L×cotα。

S130、选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系。

其中，在将所述目标点投影到显示屏幕上的过程中，首先需要将目标点投影到摄像头的成像面上。由于摄像头与地面有一定高度和夹角，所以摄像头成像面与地面相交，在摄像头成像面上的任意一点，都有地面上的一个点与之对应，通过摄像头的俯视角和距离地面的高度以及立体几何关系可以推导目标点和成像面上的第一投影点的映射关系。然后，再把成像面上的第一投影点通过分辨率换算关系投影到显示屏幕上获得第二投影点，其中第二投影点与目标点在显示屏幕上的目标投影点重合。

在本发明的一个实施例中，可选的，所述选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系，包括：将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系；将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系，以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系。

具体的，参考图3a，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系的方法为：

S131：将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系。

具体的，如图3b所示，以所述成像面31的左上角顶点作为原点，以沿着所述成像面31长度方向为x轴正方向，以沿着所述成像面31宽度方向为y轴正方向，建立成像面31所在二维坐标系OXY；所述成像面31垂直于摄像头焦距EK所在直线。假定成像面31的宽(沿OU方向的宽度)为u，成像面31的高(沿OV方向的高度)为v。

以所述摄像头E垂直于地面的点为原点，以车辆正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，以车辆正上方为z轴正方向，建立三维坐标系。

选取地面上任意一点m作为目标点，假定目标点m在地面二维坐标系中的坐标为(x,y)，目标点m在所述地面二维坐标系中y轴的投影点为t(同时也为ET延长线与所述地面二维坐标系中y轴交点)，摄像头焦距EK延长线与所述地面二维坐标系中y轴交点为k，ES延长线与所述地面二维坐标系中y轴交点为s。

其中，目标点m投影到所述摄像头的成像面31上获得第一投影点M，假定第一投影点M在所述成像面所在二维坐标系中的坐标为(X,Y)，第一投影点M在成像面31所在二维坐标系OXY中X＝u/2直线上的投影点为T，在Y＝v/2直线上的投影点为S。

其中，θ为所述摄像头中心线与垂直方向的夹角，即∠KEo＝θ，β为目标线与所述三维坐标系中z轴的夹角，所述目标线为所述目标点在所述地面二维坐标系中y轴上的投影点到所述摄像头在所述三维坐标系中z轴上的投影点之间的连线，即∠tEo＝β。

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

其中，X为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的横坐标，Y为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的纵坐标，x为所述目标点在所述地面二维坐标系中的横坐标，f为所述摄像头焦距，h为所述摄像头到地面的距离，θ为∠KEo，β为∠tEo，且tanβ＝y/h，u为所述成像面宽度，v为所述成像面高度。

由上述公式可以看出，地面y方向坐标映射到成像面Y的坐标，只与摄像头的参数和地面y的坐标有关，而地面x方向的坐标映射到成像面的X的坐标，不仅与地面x坐标有关，而且与地面y坐标有关，结合实际情况离摄像头越远的地方物体在屏幕上显示的越短，上述公式符合实际情况。

S132、将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系。

其中，由于不知道摄像头的可视角度和焦距，成像面的宽和高就需要通过后面的地面特殊点校准来确定，这里假定成像面的宽和高的比值与摄像头的分辨率宽和高的比值相同(实际上也是如此)，成像面所在二维坐标系中坐标的单位是实际物理长度单位，与地面二维坐标系中坐标的单位一致。假定成像面的宽高比与摄像头分辨率的宽高比相同，也就是说由成像面坐标变换到分辨率坐标时，横向和纵向的拉伸比是相同的。

具体的，基于如下公式确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系：

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

其中，X_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的横坐标，Y_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的纵坐标，m是所述摄像头获取的图像在长度方向上包含的像素点的个数，n是在所述摄像头获取的图像在宽度方向上包含的像素点的个数。

S133、将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；

其中，以所述显示屏幕的左下角顶点为原点，以沿着所述显示屏幕长度方向为x轴正方向，以沿着所述显示屏幕宽度方向为y轴正方向，建立所述屏幕坐标系。

其中，摄像头的视频信号输出到显示屏幕上显示时经过了缩放操作，由于显示屏幕分辨率的宽高比与摄像头分辨率的宽高比可能不一致(事实上大部分情况下不一致)，就需要在横向和纵向分别对摄像头的视频信号进行缩放，而且横向和纵向的缩放比例是不一致的，需要分别计算。通过步骤S133获取的所述第二投影点即为所述的目标投影点。

具体的，基于如下公式确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系：

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

其中，X_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的横坐标，Y_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的纵坐标，m是所述摄像头获取的图像在长度方向上包含的像素点的个数，n是在所述摄像头获取的图像在宽度方向上包含的像素点的个数，p为所述显示屏幕的像素宽度，q为所述显示屏幕的像素高度。

S134、基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系。

其中，通过所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系时，需要注意的是摄像头距离地面的高度、摄像头焦距、摄像头成像面宽以及地面目标点的坐标的单位必须要保持一致，均表示实际物理长度。

具体的，基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

其中，X_S＝(pf/uh)×x×cosβ/cos(θ-β)+p/2，Y_S＝(qmf/un)×tan(θ-β)+q/2。

其中，m、n、p、q可以通过车载设备接口进行获得，为了简化计算，首先省略m、n、p、q，得到坐标(X_T,Y_T)，计算出坐标(X_T,Y_T)后，在坐标(X_T,Y_T)的基础上添加m、n、p、q参数即可得到坐标(X_S,Y_S)。其中，坐标(X_T,Y_T)的公式为：

Y_T＝f/u×tan(θ-β)

X_T＝x×(f/uh)×cosβ/cos(θ-β)

则得到坐标(X_T,Y_T)的关系如下公式：

Y_T＝f/u×tan(θ-β)

X_T＝(Y_T/uh)×(cosβ/sin(θ-β))×x，

由上述公式可知，得到坐标(X_T,Y_T)必需求出f/u、tanθ以及h的值，当一个摄像头安装到车尾时，f/u、tanθ以及h是确定的常数，这里提供一种方法来确定这些常数。

由于摄像头距离地面的高度很容易测量出具体数值，因此这里把h作为常数处理。在式子Y_T＝f/u×tan(θ-β)中，令k＝f/u、L＝tanθ变换后得到Y_T＝k×(h×L-y)/(h+y×L)；假设已经测量出2组Y_T(y,Y_T)的值(y1,Y_T1)、(y2,Y_T2)满足上式，代入式中得到：

Y_T1＝k×(h×L-y1)/(h+y1×L)

Y_T2＝k×(h×L-y2)/(h+y2×L)

可以进一步推导出

(Y_T1×y1-Y_T2×y2)hL²+(Y_T1-Y_T2)×(h²-y1×y2)L+(Y_T2×y1-Y_T1×y2)h＝0

令：a＝(Y_T1×y1-Y_T2×y2)h

b＝(Y_T1-Y_T2)×(h²-y1×y2)

c＝(Y_T2×y1-Y_T1×y2)h

得到方程：aL²+bL+c＝0，求解得到一个是无效解，设正确的解是w，w＝(-b±sqrt(b²-4ac))/2a，由L＝tanθ，L＝w，得出tanθ＝(-b±sqrt(b²-4ac))/2a，可推导出k＝Y_T1×(h+y1×w)/(h×w-y1)，所以只需要给出两组地面y坐标与相对应的屏幕坐标Y_T就可以求出k。

S140、根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。

具体的，以车辆方向盘右转时生成的倒车辅助线为例具体说明倒车辅助线的生成方法。

所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系为：

X_S＝(pf/uh)×x×cosβ/cos(θ-β)+p/2

Y_S＝(qmf/un)×tan(θ-β)+q/2

进一步转换上述公式，得出：

x＝(X_S-p/2)×cos(θ-β)/((pf/uh)×cosβ)

y＝h×(tanθ-1)/(1+tanθ×(un/qmf)×(Y_S-q/2))

当车辆方向盘右转时，所述第一后轮的地面运动轨迹方程为：(x+R+d)²+(y+D)²＝R₁ ²，所述第一后轮的地面运动轨迹方程为：(x+R+d)²+(y+D)²＝R₂ ²。

将(x,y)带入第一后轮和第二后轮的地面运动轨迹方程，即x＝(X_S-p/2)×cos(θ-β)/((pf/uh)×cosβ)，y＝h×(tanθ-1)/(1+tanθ×(un/qmf)×(Y_S-q/2))带入第一后轮和第二后轮的地面运动轨迹方程，得到第一后轮的屏幕运动轨迹方程：

得到第二后轮的屏幕运动轨迹方程：

其中，由tanθ＝(-b±sqrt(b²-4ac))/2a得出θ＝arctan((-b±sqrt(b²-4ac))/2a)，cosβ和cos(θ-β)可通过tanβ求解，tanβ＝y/h，其中，y为后轴中心的地面运动轨迹方程中任意一点的纵坐标值，h为所述摄像头到地面的距离，因此，y、h均为已知常量，则tanβ为已知常量。

根据上述过程最终确定第一后轮的屏幕运动轨迹方程和第二后轮的屏幕运动轨迹方程，第一后轮的屏幕运动轨迹方程和第二后轮的屏幕运动轨迹方程在显示屏幕中的曲线即为生成的倒车辅助线。其中，随着方向盘转动，车辆的转向角变动，地面的轨迹线也会随着变化，对应的摄像头成像面上的轨迹也会随着变化，显示屏幕上的曲线也会随之变动，最终实现动态的绘制倒车轨迹线。

本发明实施例通过车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程，并基于后轴中心的地面运动轨迹方程确定车辆的两个后轮的地面运动轨迹方程，可以精确确定后轮在地面上的运动轨迹，且方法简单，节省系统资源，提高运算速度，并提高确定地面运动轨迹的效率；通过将目标点向显示屏幕进行投影，从而获取地面坐标与屏幕坐标的关系，通过该关系以及车辆后轮的地面运动轨迹方程，分别确定两个后轮的屏幕运动轨迹方程，并生成倒车辅助线，可以在显示屏幕上精确描绘倒车的辅助线，且可以提高倒车辅助线的生成效率。

实施例二

参考图4，图4是本发明实施例二提供的一种倒车辅助线的生成装置结构图，该装置包括：

第一确定模块410，用于在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离；

第二确定模块420，用于根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

第三确定模块430，用于选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

第四确定模块440，用于根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；

倒车辅助线生成模块450，用于根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。

本发明实施例通过车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程，并基于后轴中心的地面运动轨迹方程确定车辆的两个后轮的地面运动轨迹方程，可以精确确定后轮在地面上的运动轨迹，且方法简单，节省系统资源，提高运算速度，并提高确定地面运动轨迹的效率；通过将目标点向显示屏幕进行投影，从而获取地面坐标与屏幕坐标的关系，通过该关系以及车辆后轮的地面运动轨迹方程，分别确定两个后轮的屏幕运动轨迹方程，并生成倒车辅助线，可以在显示屏幕上精确描绘倒车的辅助线，且可以提高倒车辅助线的生成效率。

在上述实施例的基础上，所述第一确定模块410，具体还用于：

以所述车辆车尾设置的摄像头投影到地面的点为坐标原点，以车辆的正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，建立地面二维坐标系；

基于如下的公式确定所述后轴中心的地面运动轨迹方程：

(x+R+d)²+(y+D)²＝R²

其中，x为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的横坐标，y为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的纵坐标；R为所述后轴中心的地面运动轨迹半径，R＝L×cotΦ，L为所述前后轮轴距，Φ为所述车辆的转向角。

所述第二确定模块420，具体还用于：

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₁ ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₂ ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

其中，d为车尾中心点在地面投影点到所述地面二维坐标系原点的距离，D为所述后轴中心到车尾的垂直距离，R₁为所述车辆的第一后轮的地面运动轨迹半径，R₁＝R-W/2；R₂为所述车辆的第二后轮的地面运动轨迹半径，R₂＝R+W/2，W为所述后轮轴距，所述后轮轴距具体指所述第一后轮中心与所述第二后轮中心之间的距离；

或者

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_1' ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_2' ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

其中，R_1’为所述车辆的第一后轮的地面运动轨迹半径，R_1'＝R+W/2，R_2’为所述车辆的第二后轮的地面运动轨迹半径，R_2'＝R-W/2。

所述第三确定模块430，具体还用于：

将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系；

将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；

基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系。

所述第三确定模块430，还包括：

第一关系确定单元432，具体用于：

以所述成像面的左上角顶点作为原点，以沿着所述成像面长度方向为x轴正方向，以沿着所述成像面宽度方向为y轴正方向，建立所述成像面所在二维坐标系；所述成像面垂直于摄像头焦距所在直线；

以所述摄像头垂直于地面的点为原点，以车辆正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，以车辆正上方为z轴正方向，建立三维坐标系；

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

其中，X为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的横坐标，Y为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的纵坐标，x为所述目标点在所述地面二维坐标系中的横坐标，f为所述摄像头焦距，h为所述摄像头到地面的距离，θ为所述摄像头中心线与垂直方向的夹角，β为目标线与所述三维坐标系中z轴的夹角，所述目标线为所述目标点在所述地面二维坐标系中y轴上的投影点到所述摄像头在所述三维坐标系中z轴上的投影点之间的连线，u为所述成像面宽度，v为所述成像面高度。

第二关系确定单元434，具体用于：

基于如下公式确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系：

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

其中，X_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的横坐标，Y_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的纵坐标，m是所述摄像头获取的图像在长度方向上包含的像素点的个数，n是在所述摄像头获取的图像在宽度方向上包含的像素点的个数。

以所述显示屏幕的左下角顶点为原点，以沿着所述显示屏幕长度方向为x轴正方向，以沿着所述显示屏幕宽度方向为y轴正方向，建立所述屏幕坐标系；

第三关系确定单元436，具体用于：

基于如下公式确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系：

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

相应的，所述基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系，包括：

第四关系确定单元438，具体用于：

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

其中，其中，X_S＝(pf/uh)×x×cosβ/cos(θ-β)+p/2，Y_S＝(qmf/un)×tan(θ-β)+q/2

X_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的横坐标，Y_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的纵坐标，p为所述显示屏幕的像素宽度，q为所述显示屏幕的像素高度。

本发明实施例所提供的倒车辅助线的生成装置可执行本发明任意实施例所提供的倒车辅助线的生成方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种车载设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性车载设备512的框图。图5显示的车载设备512仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，车载设备512以通用计算设备的形式表现。车载设备512的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器516，系统存储器528，连接不同系统组件(包括系统存储器528和处理器516)的总线518。

总线518表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

车载设备512典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被车载设备512访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器528可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)530和/或高速缓存存储器532。车载设备512可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统534可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线518相连。存储器528可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块542的程序/实用工具540，可以存储在例如存储器528中，这样的程序模块542包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块542通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

车载设备512也可以与一个或多个外部设备514(例如摄像头、键盘、指向设备、显示器524等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该车载设备512交互的设备通信，和/或与使得该车载设备512能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口522进行。并且，车载设备512还可以通过网络适配器520与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器520通过总线518与车载设备512的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合车载设备512使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器516通过运行存储在系统存储器528中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的倒车辅助线的生成方法。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种倒车辅助线的生成方法，该方法包括：

在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离；

根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的倒车辅助线的生成方法中的相关操作。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种倒车辅助线的生成方法，其特征在于，包括：

在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离，在车辆转向角不变的情况下，当车辆右转时，所述车辆的转向角依据如下公式确定：

Φ＝arccot(cotγ+W/2L)或，

Φ＝arccot(cota-W/2L)

其中，Φ是所述车辆的转向角，α为车辆的第二前轮中心与轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，γ为车辆的第一前轮中心与所述轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，所述轨迹圆心为第一前轮和第二前轮在地面二维坐标系中形成的同心圆轨迹的圆心，L为前后轮轴距，W为后轮轴距，基于车辆方向盘的转向角度与车辆前轮的转向角度之间的关系，根据车辆方向盘的转向角度确定α和γ，该关系可以通过查找车辆参数手册得到；

根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；

根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线；

其中，所述选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系，包括：

将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系；

将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；

基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系，以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

所述根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系，包括：

以所述成像面的左上角顶点作为原点，以沿着所述成像面长度方向为x轴正方向，以沿着所述成像面宽度方向为y轴正方向，建立所述成像面所在二维坐标系；所述成像面垂直于摄像头焦距所在直线；

以所述摄像头垂直于地面的点为原点，以车辆正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，以车辆正上方为z轴正方向，建立三维坐标系；

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

其中，X为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的横坐标，Y为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的纵坐标，x为所述目标点在所述地面二维坐标系中的横坐标，f为所述摄像头焦距，h为所述摄像头到地面的距离，θ为所述摄像头中心线与垂直方向的夹角，β为目标线与所述三维坐标系中z轴的夹角，所述目标线为所述目标点在所述地面二维坐标系中y轴上的投影点到所述摄像头在所述三维坐标系中z轴上的投影点之间的连线，u为所述成像面的宽度，v为所述成像面的高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、所述摄像头到车尾中间点的距离以及后轮轴距，确定后轴中心的地面运动轨迹方程，包括：

以所述车辆车尾设置的摄像头投影到地面的点为坐标原点，以车辆的正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，建立地面二维坐标系；

基于如下的公式确定所述后轴中心的地面运动轨迹方程：

(x+R+d)²+(y+D)²＝R²

其中，x为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的横坐标，y为所述后轴中心在所述地面二维坐标系中的纵坐标；R为所述后轴中心的地面运动轨迹半径，R＝L×cotΦ，L为所述前后轮轴距，Φ为所述车辆的转向角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程，包括：

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₁ ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R₂ ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

其中，d为车尾中心点在地面上的投影点到所述地面二维坐标系原点的距离，D为所述后轴中心到车尾的垂直距离，R₁为所述车辆的第一后轮的地面运动轨迹半径，R₁＝R-W/2；R₂为所述车辆的第二后轮的地面运动轨迹半径，R₂＝R+W/2，W为所述后轮轴距，所述后轮轴距具体指所述第一后轮中心与所述第二后轮中心之间的距离；

或者

基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_1′ ²确定所述第一后轮的地面运动轨迹方程，并基于公式(x+R+d)²+(y+D)²＝R_2′ ²确定所述第二后轮的地面运动轨迹方程；

其中，R_1’为所述车辆的第一后轮的地面运动轨迹半径，R_1′＝R+W/2，R_2’为所述车辆的第二后轮的地面运动轨迹半径，R_2′＝R-W/2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系，包括：

基于如下公式确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系：

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

其中，X_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的横坐标，Y_R为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标的纵坐标，m是所述摄像头获取的图像在长度方向上包含的像素点的个数，n是在所述摄像头获取的图像在宽度方向上包含的像素点的个数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，包括：

以所述显示屏幕的左下角顶点为原点，以沿着所述显示屏幕长度方向为x轴正方向，以沿着所述显示屏幕宽度方向为y轴正方向，建立所述屏幕坐标系；

基于如下公式确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系：

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

相应的，所述基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系，包括：

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+n/2

Y＝f×tan(θ-β)+v/2

X_R＝X×(m/u)

Y_R＝Y×(n/v)

X_S＝X_R×p/m

Y_S＝Y_R×q/n

其中，X_S＝(pf/uh)×x×cosβ/cos(θ-β)+p/2，Y_S＝(qmf/un)×tan(θ-β)+q/2

X_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的横坐标，Y_S为所述第二投影点在所述屏幕坐标系的纵坐标，p为所述显示屏幕的像素宽度，q为所述显示屏幕的像素高度。

6.一种倒车辅助线的生成装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于在地面二维坐标系中，根据车辆的转向角、前后轮轴距、摄像头到车尾中间点的距离以及后轴中心到车尾的垂直距离，确定后轴中心的地面运动轨迹方程；其中，所述前后轮轴距为车辆的前轴中心到所述后轴中心的距离，在车辆转向角不变的情况下，当车辆右转时，所述车辆的转向角依据如下公式确定：

Φ＝arccot(cotγ+W/2L)或，

Φ＝arccot(cotα-W/2L)

其中，Φ是所述车辆的转向角，α为车辆的第二前轮中心与轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，γ为车辆的第一前轮中心与所述轨迹圆心的连线在水平方向的夹角，所述轨迹圆心为第一前轮和第二前轮在地面二维坐标系中形成的同心圆轨迹的圆心，L为前后轮轴距，W为后轮轴距，基于车辆方向盘的转向角度与车辆前轮的转向角度之间的关系，根据车辆方向盘的转向角度确定α和γ，该关系可以通过查找车辆参数手册得到；

第二确定模块，用于根据所述后轴中心的地面运动轨迹方程、车辆的第一后轮中心到所述后轴中心的距离以及车辆的第二后轮中心到所述后轴中心的距离，确定车辆的第一后轮的地面运动轨迹方程和车辆的第二后轮的地面运动轨迹方程；

第三确定模块，用于选取地面任意一点作为目标点，将所述目标点投影到显示屏幕上，获取所述目标点在所述显示屏幕上的目标投影点，并根据所述目标点在地面二维坐标系中的地面坐标，以及所述目标投影点在屏幕坐标系中的屏幕坐标，确定所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系；

第四确定模块，用于根据所述地面坐标与所述屏幕坐标的关系、所述第一后轮的地面运动轨迹方程以及所述第二后轮的地面运动轨迹方程，确定所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程；

倒车辅助线生成模块，用于根据所述第一后轮的屏幕运动轨迹方程和所述第二后轮的屏幕运动轨迹方程，生成倒车辅助线；

所述第三确定模块包括：

第一关系确定单元，用于将所述目标点投影到所述摄像头的成像面上，获取所述目标点在所述成像面上的第一投影点，并根据所述目标点的地面坐标与所述第一投影点的成像面坐标，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

第二关系确定单元，用于将所述第一投影点的成像面坐标转换为所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，并根据所述第一投影点的成像面坐标与所述第一投影点的摄像头分辨率坐标，确定所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系；

第三关系确定单元，用于将所述第一投影点投影到显示屏幕上，获取所述第一投影点在所述显示屏幕上的第二投影点，并根据所述第一投影点的摄像头分辨率坐标以及所述第二投影点的屏幕坐标，确定所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系；

第四关系确定单元，用于基于所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系、所述成像面坐标与所述摄像头分辨率坐标之间的关系以及所述摄像头分辨率坐标与所述屏幕坐标之间的关系，确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系；

所述第一关系确定单元，具体用于：

以所述成像面的左上角顶点作为原点，以沿着所述成像面长度方向为x轴正方向，以沿着所述成像面宽度方向为y轴正方向，建立所述成像面所在二维坐标系；所述成像面垂直于摄像头焦距所在直线；

以所述摄像头垂直于地面的点为原点，以车辆正后方为y轴正方向，以车辆正左方为x轴正方向，以车辆正上方为z轴正方向，建立三维坐标系；

基于如下公式确定所述地面坐标与所述成像面坐标之间的关系：

X＝x×(f×cosβ)/(h×cos(θ-β))+u/2

Y＝f×tan(θ-β)+v//2

其中，X为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的横坐标，Y为所述第一投影点在所述成像面所在二维坐标系中的纵坐标，x为所述目标点在所述地面二维坐标系中的横坐标，f为所述摄像头焦距，h为所述摄像头到地面的距离，θ为所述摄像头中心线与垂直方向的夹角，β为目标线与所述三维坐标系中z轴的夹角，所述目标线为所述目标点在所述地面二维坐标系中y轴上的投影点到所述摄像头在所述三维坐标系中z轴上的投影点之间的连线，u为所述成像面宽度，v为所述成像面高度。

7.一种车载设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的倒车辅助线的生成方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的倒车辅助线的生成方法。

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