CN108082083A - 一种被遮挡对象的显示方法和显示系统以及车载防撞系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种被遮挡对象的显示方法和显示系统、车载防撞系统及一种车辆,包括:获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标;在显示装置上显示坐标对应的位置显示所述被遮挡对象的对应图像。本发明实施例通过显示装置将被遮挡对象的对应图像呈现给观看者,使得观看者实时获知被遮挡对象,从而避免了由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉技术,尤指一种被遮挡对象的显示方法和显示系统以及车载防撞系统。
背景技术
当驾驶汽车时,相邻车道的车辆通常会将驾驶员的视线遮挡,使得驾驶员无法顾及到被相邻车道的车辆遮挡的人或物体,这种情况下发生碰撞的概率将会大大提升。而相关技术中尚未给出有效的解决方案来避免驾驶过程中由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象。
发明内容
本发明实施例提供了一种被遮挡对象的显示方法和显示系统以及车载防撞系统,能够获取被遮挡对象,从而避免由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象。
本发明实施例提供了一种显示系统,包括:
获取模块,用于获取图像;
识别模块,用于从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定模块,用于确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标。
可选的,所述确定模块具体用于:
确定所述被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,将所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述预设坐标系为三维坐标系,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
可选的,所述确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,所述确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在显示装置上显示所述第一被遮挡对象的对应图像;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,获取模块包括双目摄像头。
本发明实施例提出了一种车载防撞系统,包括:上述任意一种显示系统和显示装置;其中,
显示装置,用于在显示坐标对应的位置显示被遮挡对象的对应图像。
可选的,所述显示系统的获取模块与地面的距离小于或等于预设阈值。
本发明实施例提出了一种被遮挡对象的显示方法,包括:
获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标;
在显示装置上显示坐标对应的位置显示所述被遮挡对象的对应图像。
可选的,所述根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像包括:
根据所述被遮挡对象的一部分确定所述被遮挡对象所属的类别,在预先设置的图像中查找所述被遮挡对象所属的类别对应的图像。
可选的,所述将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
将所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述预设坐标系为三维坐标系,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
可选的,当所述显示装置的成像面与所述预设坐标系的一个坐标平面平行时,所述将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面坐标系中的坐标包括:
按照公式和计算所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(x1,y1)为所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标和观看者在所述预设坐标系中的坐标之差,f为所述成像面到观看者的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影,l为所述被遮挡对象到观看者的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影。
可选的,所述将被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
按照公式和计算所述显示装置的显示坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(u,v)为所述被遮挡对象在所述显示装置上的显示坐标,(u0,v0)为观看者在所述成像面上的投影点在所述显示装置上的显示坐标,dx为行方向一个像素点代表的实际距离,dy为列方向一个像素点代表的实际距离。
可选的,识别第n帧图像中的被遮挡对象后,n为大于或等于2的整数,显示被遮挡对象的对应图像之前,该方法还包括:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标。
可选的,识别第n帧图像中的被遮挡对象后,n为大于或等于2的整数,显示被遮挡对象的对应图像之前,该方法还包括:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在显示装置上显示第一被遮挡对象的对应图像。
可选的,当从第i帧图像到第j帧图像识别到所述第一被遮挡对象,从第(j+1)帧图像到第n帧图像识别不到所述第一被遮挡对象时,所述预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标包括:
按照公式和计算所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
其中,(un,vn)为所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(ui,vi)为第i帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(uj,vj)为第j帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,m1=j-i+1,m2=n-j。
本发明实施例提出了一种车辆,包括:上述任意一种车载防撞系统。
可选的,还包括:警报装置;
所述显示系统还用于:
根据所述被遮挡对象的深度信息和车辆的行驶方向确定是否发出警报信息,如果是则所述警报装置发出所述警报信息;其中,警报信息包括文字、图像、声音中的至少一种;
所述警报装置,用于接收所述警报信息并输出。
与相关技术相比,本发明实施例包括:获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标;在显示装置上显示坐标对应的位置显示所述被遮挡对象的对应图像。本发明实施例通过显示装置将被遮挡对象的对应图像呈现给观看者,使得观看者实时获知被遮挡对象,从而避免了由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明第一实施例显示系统的结构组成示意图;
图2为本发明第一实施例在车上设置双目摄像头的示意图;
图3为本发明第二实施例车载防撞系统的结构组成示意图;
图4为本发明第三实施例被遮挡对象的显示方法的流程图;
图5为本发明第三实施例生成被遮挡对象的轮廓示意图;
图6为本发明第三实施例双目摄像头坐标系和驾驶员坐标系示意图;
图7为本发明第三实施例确定被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标的示意图;
图8为本发明第三实施例显示第一被遮挡对象的方法的流程图;
图9为本发明第三实施例另一种显示第一被遮挡对象的方法的流程图;
图10为本发明第四实施例车辆的结构组成示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
参见图1,本发明第一实施例提出了一种显示系统,包括:
获取模块,用于获取图像;
识别模块,用于从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定模块,用于确定所述对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标。
可选的,确定模块具体用于:
确定所述被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,将所述对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述预设坐标系为三维坐标系,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
可选的,当所述显示装置的成像面与所述预设坐标系的一个坐标平面平行时,确定模块具体用于采用以下方式实现将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面坐标系中的坐标:
按照公式和计算被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标;
其中,(x2,y2)为被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标,(x1,y1)为被遮挡对象在预设坐标系中的坐标和观看者在所述预设坐标系中的坐标之差,f为显示平面到观看者的距离在预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影,l为所述被遮挡对象到观看者的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影。
可选的,确定模块具体用于采用以下方式实现将被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
按照公式和计算所述显示装置的显示坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(u,v)为所述被遮挡对象在所述显示装置上的显示坐标,(u0,v0)为观看者在所述成像面上的投影点在所述显示装置上的显示坐标,dx为行方向一个像素点代表的实际距离,dy为列方向一个像素点代表的实际距离。
可选的,确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则判断第一被遮挡对象是否移出显示装置,如果第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在显示装置显示所述第一被遮挡对象的对应图像;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,当从第i帧图像到第j帧图像识别到第一被遮挡对象,从第(j+1)帧图像到第n帧图像识别不到第一被遮挡对象时,确定模块具体用于采用以下方式实现预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标:
按照公式和计算第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
其中,(un,vn)为第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(ui,vi)为第i帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(uj,vj)为第j帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,m1=j-i+1,m2=n-j。
可选的,获取模块包括双目摄像头。
可选的,由于被拍摄对象往往被遮挡,为了更好的获得被拍摄对象,获取模块与地面的距离小于或等于预设阈值。在一些实施例中,本发明第一实施例提出的图像显示系统可以应用于车辆中,其中观看者为驾驶员。具体的,获取模块可以设置在车的侧面,也可以设置在车的底盘上。如图2所示,获取模块可以设置在车的左前方(如图中1位置)和/或右前方(如图中2位置)。需要说明的是,不管获取模块设置在车的侧面还是设置在车的底盘,获取模块均应设置在离地面较近的位置,这样才能识别到被其他如车辆等障碍物遮挡的对象,一般地,获取模块设置在车的前侧面,或底盘上靠近车头的位置。
参见图3,本发明第二实施例提出了一种车载防撞系统,包括:
显示系统,用于获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;确定所述对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标;
显示装置,用于在显示坐标对应的位置显示被遮挡对象的对应图像。
可选的,所述显示系统具体用于:
获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定所述被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,将所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
可选的,显示系统具体用于采用以下方式实现将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面坐标系中的坐标:
按照公式和计算被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标;
其中,(x2,y2)为被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标,(x1,y1)为被遮挡对象在预设坐标系中的坐标和驾驶员在所述预设坐标系中的坐标之差,f为显示平面到驾驶员的距离在预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影,l为所述被遮挡对象到驾驶员的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影。
可选的,显示系统具体用于采用以下方式实现将被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
按照公式和计算所述显示装置的显示坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(u,v)为所述被遮挡对象在所述显示装置上的显示坐标,(u0,v0)为驾驶员在所述成像面上的投影点在所述显示装置上的显示坐标,dx为行方向一个像素点代表的实际距离,dy为列方向一个像素点代表的实际距离。
可选的,所述显示系统还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象,则判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,所述显示系统还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在显示装置显示所述第一被遮挡对象的对应图像;其中,n为大于或等于2的整数。
可选的,显示系统的获取模块包括双目摄像头。
可选的,由于被拍摄对象往往被遮挡,为了更好的获得被拍摄对象,获取模块与地面的距离小于或等于预设阈值。具体的,获取模块可以设置在车的侧面,也可以设置在车的底盘上。如图2所示,获取模块可以设置在车的左前方(如图中1位置)和/或右前方(如图中2位置)。需要说明的是,不管获取模块设置在车的侧面还是设置在车的底盘,获取模块均应设置在离地面较近的位置,这样才能识别到被其他如车辆等障碍物遮挡的对象,一般地,获取模块设置在车的前侧面,或底盘上靠近车头的位置。
参见图4,本发明第三实施例提出了一种被遮挡对象的显示方法,包括:
步骤400、获取图像,从图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像。
本步骤中,可以采用获取模块来获取图像。
可选的,进一步获取深度信息,深度信息是指被拍摄对象到获取模块的距离。该深度信息可以根据图像获得,也可以根据双目测距原理计算得到。例如,当获取模块为双目摄像头时,深度信息可以基于双目摄像头拍摄的图像计算得到。
当然,获取模块也可以采用其他的器件来实现。
可选的,由于被拍摄对象往往被遮挡,为了更好的获得被拍摄对象,获取模块与地面的距离小于或等于预设阈值。具体的,获取模块可以设置在车的侧面,也可以设置在车的底盘上。如图2所示,获取模块可以设置在车的左前方(如图中1位置)和/或右前方(如图中2位置)。需要说明的是,不管获取模块设置在车的侧面还是设置在车的底盘,获取模块均应设置在离地面较近的位置,这样才能识别到被其他如车辆等障碍物遮挡的对象,一般地,获取模块设置在车的前侧面,或底盘上靠近车头的位置。
本实施例中,被遮挡对象可以是指人、或动物、或物体(如车轮)等。
本实施例中,可以采用深度学习的方法来识别图像中的被遮挡对象的一部分。
本实施例中,在根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的轮廓时,可以先根据被遮挡对象的一部分确定被遮挡对象所属的类别,然后在预先设置的图像(如轮廓模板)中查找被遮挡对象所属的类别对应的图像。如图5所示,当人被相邻车道的车辆挡住时,驾驶员通常无法观察到,这种情况下获取模块则可以拍摄到人的腿部并进行识别,识别到人后,生成人的轮廓,从而使得驾驶员在驾驶过程中获知被遮挡对象,避免了驾驶过程中由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象,提高了行车安全。
步骤401、确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标。
本步骤中,显示装置可以是平视显示器,或投影装置。
平视显示器包括显示单元和映像光学系统。
其中,显示单元用于显示车速、油量等车辆状态信息以及导航、危险警示灯指示信息,映像光学系统用于将显示器发射的光反射到挡风玻璃上,然后经挡风玻璃反射到驾驶员的眼睛,从而在成像面成虚拟图像,驾驶员通过挡风玻璃即可观察到虚拟图像。
其中,显示单元包括背光源和显示面板。显示面板用于显示汽车的电子控制单元(ECU,Electronic Control Unit)传输过来的图像信息,即车速、油量等车辆状态信息以及导航、危险警示灯指示信息,背光源用于为显示面板提供背光。
映像光学系统可以采用反射镜、透视镜、棱镜等光学元件来实现。为了实现尽可能节省空间的结构方式,优选使用反射镜来实现。
本步骤中,被遮挡对象在显示装置上的显示坐标是指被遮挡对象在显示装置上显示时被遮挡对象上的某一点(如中心点、或质心、或其他任意一点)的位置对应的行数和列数。例如,对象1的显示坐标为(1,1)时,表示对象1在显示装置上显示时对象1上的某一点的位置为第1行第1列对应的像素点;对象2的显示坐标为(3,4)时,表示对象2在显示装置上显示时对象2上的某一点的位置为第3行第4列对应的像素点,以此类推。
本实施例中,预设坐标系为三维坐标系。预设坐标系可以预先设定,可以是获取模块坐标系,例如,如图6所示,获取模块坐标系为三维坐标系,获取模块坐标系的原点为获取模块所在的位置,获取模块坐标系的XoY平面垂直于水平面。
预设坐标系也可以是区别于获取模块坐标系之外的其他坐标系,例如驾驶员坐标系,如图6所示,驾驶员坐标系的原点为驾驶员所在的位置,驾驶员坐标系的XoY平面垂直于水平面,驾驶员坐标系的Z轴平行于水平面。当然,图6中所示的驾驶员坐标系仅仅是一个示例,具体的预设坐标系并不用于限定本申请的保护范围,这里不再赘述。
当预设坐标系为获取模块坐标系时,直接确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标;或者,确定深度信息,根据深度信息确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标。
当预设坐标系为区别于获取模块坐标系之外的其他坐标系时,先确定被遮挡对象在获取模块坐标系中的坐标,再将被遮挡对象在获取模块坐标系中的坐标转换为被遮挡对象在预设坐标系中的坐标。
其中,可以采用以下方法将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标:
将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,如图7所示,成像面101坐标系为二维坐标系,成像面101坐标系的坐标平面平行于成像面101,成像面101一般垂直于水平面,成像面101坐标系的原点可以随意选取;
将被遮挡对象在成像面101坐标系中的坐标转换为在显示装置上的显示坐标。
其中,显示装置的成像面101可以与预设坐标系的一个坐标平面平行,如图7所示,显示装置的成像面101平行于预设坐标系的XoY平面,显示装置的成像面101也可以与预设坐标系的任意一个坐标平面均不平行。
其中,当显示装置的成像面101与预设坐标系的一个坐标平面平行时,将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面101坐标系中的坐标包括:
按照公式和计算被遮挡对象在成像面101坐标系中的坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面101坐标系中的坐标,(x1,y1)为所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标和驾驶员在所述预设坐标系中的坐标之差,f为所述被遮挡成像面101到驾驶员的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面101的坐标轴上的投影,l为所述被遮挡对象到驾驶员的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面101的坐标轴上的投影。
其中,将被遮挡对象在成像面101坐标系中的坐标转换为在显示装置上的显示坐标包括:
按照公式和计算对象在显示装置上的显示坐标;
其中,(x2,y2)为被遮挡对象在成像面101坐标系中的坐标,(u,v)为所述被遮挡对象在所述显示装置上的显示坐标,(u0,v0)为驾驶员在成像面101上的投影点在显示装置上的显示坐标,dx为行方向一个像素点代表的实际距离,dy为列方向一个像素点代表的实际距离。
步骤402、在显示装置上显示坐标对应的位置显示被遮挡对象的对应图像。
本步骤中,在显示装置上显示坐标对应的位置显示被遮挡对象的对应图像是指将被遮挡对象的对应图像在显示装置上显示时,被遮挡对象的对应图像上的某一点的位置为显示坐标对应的位置。
在一个可选实施例中,被遮挡对象有可能会被遮挡而完全识别不到,这种情况下可以根据之前识别到的被遮挡对象的信息来预测被遮挡对象的显示坐标并进行显示,进一步提高了获取被遮挡对象的精度。也就是说,
参见图8,识别第n帧图像中的被遮挡对象后,n为大于或等于2的整数,显示被遮挡对象的对应图像之前,该方法还包括:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;如果第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中未存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象,则结束本流程;如果第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象,则判断第一被遮挡对象是否移出显示装置,如果第一被遮挡对象已移出显示装置,则结束本流程;如果第一被遮挡对象未移出显示装置,则预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标。
上述方法中,可以根据第(n-1)帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标是否在显示装置的显示范围内来判断第一被遮挡对象是否移出显示装置。具体的,当第(n-1)帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标在显示装置的显示范围内时,确定第一被遮挡对象未移出显示装置;当第(n-1)帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标不在显示装置的显示范围内时,确定第一被遮挡对象已移出显示装置。
在一个可选实施例中,当从第i帧图像到第j帧图像识别到第一被遮挡对象,从第(j+1)帧图像到第n帧图像识别不到第一被遮挡对象时,预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标包括:
按照公式和计算第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
其中,(un,vn)为第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(ui,vi)为第i帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(uj,vj)为第j帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,m1=j-i+1,m2=n-j。
上述方法中,参见图9,也可以在判断第一被遮挡对象是否移出显示装置之前,先预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,然后根据第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标是否在显示装置的显示范围内来判断第一被遮挡对象是否移出显示装置;如果确定第一被遮挡对象已移出显示装置,则不显示第一被遮挡对象的轮廓;如果确定第一被遮挡对象未移出显示装置,则显示第一被遮挡对象的对应图像。
具体的,当第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标在显示装置的显示范围内时,确定第一被遮挡对象未移出显示装置;当第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标不在显示装置的显示范围内时,确定第一被遮挡对象已移出显示装置。
参见图10,本发明第四实施例提出了一种车辆,包括上述任意一种车辆防撞系统。
可选的,车辆还包括:报警装置;
显示系统还用于:
根据所述被遮挡对象的深度信息和车辆的行驶方向确定是否发出警报信息,如果是则所述警报装置发出所述警报信息;其中,警报信息包括文字、图像、声音中的至少一种;
所述警报装置,用于接收所述警报信息并输出。
具体的,当被遮挡对象出现在车辆的行驶方向前方,且被遮挡对象的深度信息小于预设阈值时,确定需要发出警报信息;当被遮挡对象出现在车辆的行驶方向侧方时,确定不需要发出警报信息。
其中,预设阈值大于车辆行驶速度和驾驶员反映时间之积。
上述方法通过向驾驶员发出警报信息,使得驾驶员能够意识到危险,从而避免了驾驶过程中由于视线受阻而碰撞到突然出现的对象,提高了行车安全。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (17)
1.一种显示系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取图像;
识别模块,用于从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定模块,用于确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述确定模块具体用于:
确定所述被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,将所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述预设坐标系为三维坐标系,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
3.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;其中,n为大于或等于2的整数。
4.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述确定模块还用于:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在显示装置上显示所述第一被遮挡对象的对应图像;其中,n为大于或等于2的整数。
5.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述获取模块包括双目摄像头。
6.一种车载防撞系统,其特征在于,包括:权利要求1~4任一项所述的显示系统和显示装置;其中,
显示装置,用于在显示坐标对应的位置显示被遮挡对象的对应图像。
7.根据权利要求6所述的车载防撞系统,其特征在于,所述显示系统的获取模块与地面的距离小于或等于预设阈值。
8.一种被遮挡对象的显示方法,其特征在于,包括:
获取图像,从所述图像中识别出被遮挡对象的一部分,并根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像;
确定被遮挡对象在预设坐标系中的坐标,并转换为显示装置的显示坐标;
在显示装置上显示坐标对应的位置显示所述被遮挡对象的对应图像。
9.根据权利要求8所述的显示方法,其特征在于,所述根据被遮挡对象的一部分生成被遮挡对象的对应图像包括:
根据所述被遮挡对象的一部分确定所述被遮挡对象所属的类别,在预先设置的图像中查找所述被遮挡对象所属的类别对应的图像。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
将所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标转换为所述显示装置的成像面坐标系中的坐标;其中,所述预设坐标系为三维坐标系,所述成像面坐标系为平行于所述显示装置的成像面的二维坐标系;
将所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标转换为所述显示装置的显示坐标。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,当所述显示装置的成像面与所述预设坐标系的一个坐标平面平行时,所述将被遮挡对象在预设坐标系中的坐标转换为显示装置的成像面坐标系中的坐标包括:
按照公式和计算所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(x1,y1)为所述被遮挡对象在所述预设坐标系中的坐标和观看者在所述预设坐标系中的坐标之差,f为所述成像面到观看者的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影,l为所述被遮挡对象到观看者的距离在所述预设坐标系的垂直于所述成像面的坐标轴上的投影。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述将被遮挡对象在成像面坐标系中的坐标转换为显示装置的显示坐标包括:
按照公式和计算所述显示装置的显示坐标;
其中,(x2,y2)为所述被遮挡对象在所述成像面坐标系中的坐标,(u,v)为所述被遮挡对象在所述显示装置上的显示坐标,(u0,v0)为观看者在所述成像面上的投影点在所述显示装置上的显示坐标,dx为行方向一个像素点代表的实际距离,dy为列方向一个像素点代表的实际距离。
13.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,识别第n帧图像中的被遮挡对象后,n为大于或等于2的整数,显示被遮挡对象的对应图像之前,该方法还包括:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对象未移出所述显示装置,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标。
14.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,识别第n帧图像中的被遮挡对象后,n为大于或等于2的整数,显示被遮挡对象的对应图像之前,该方法还包括:
判断第1帧图像到第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,是否存在在第n帧图像中识别不到的第一被遮挡对象;
如果所述第1帧图像到所述第(n-1)帧图像中识别到的所有被遮挡对象中,存在在所述第n帧图像中识别不到的所述第一被遮挡对象,则预测所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
根据所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标判断所述第一被遮挡对象是否移出所述显示装置,如果所述第一被遮挡对应未移出所述显示装置,则在所述显示装置上显示所述第一被遮挡对象的对应图像。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,当从第i帧图像到第j帧图像识别到所述第一被遮挡对象,从第(j+1)帧图像到第n帧图像识别不到所述第一被遮挡对象时,所述预测第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标包括:
按照公式和计算所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标;
其中,(un,vn)为所述第n帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(ui,vi)为第i帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,(uj,vj)为第j帧图像中第一被遮挡对象的显示坐标,m1=j-i+1,m2=n-j。
16.一种车辆,其特征在于,包括:权利要求6或7所述的车载防撞系统。
17.根据权利要求16所述的车辆,其特征在于,还包括:警报装置;
所述显示系统还用于:
根据所述被遮挡对象的深度信息和车辆的行驶方向确定是否发出警报信息,如果是则所述警报装置发出所述警报信息;其中,警报信息包括文字、图像、声音中的至少一种;
所述警报装置,用于接收所述警报信息并输出。
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