CN110356328A - 一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统 - Google Patents

一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统 Download PDF

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杨劲松
夏银生
熊超
王晓娟
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Abstract

本发明公开了一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，属于车辆安全技术领域，包括核心控制模块、实景拍摄模块、显示模块、储存模块、电源模块和对外接口模块；所述核心控制模块包括视频解码芯片、FPGA集成电路芯片、基于Android系统的CPU芯片、控制内存芯片和视频存储芯片，所述视频解码芯片用于视频的解码处理，所述FPGA集成电路芯片用于解码后视频的去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理。通过车体的四个摄像头拍摄车身周围的画面，核心控制模块将画面进行三维环视实景处理，显示屏上显示三维画面，有效提高驾驶员的可视区域，减少盲区，降低驾驶员劳动强度。

Description

一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，特别涉及一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统。
背景技术
随着社会的发展，路上的车辆也在日益增多，每年因盲区而造成的城市交通事故非常之多，有效解决驾驶盲区，减少城市公共交通事故的发生逐渐受到了大家的重视，作为城市公共交通的主体，公交车在路面行驶的路况更为复杂，车身长，视角盲区大，早晚高峰期车站候车乘客较多，进出公交站台时，周围车辆、行人等周围道路环境复杂，车门位置处的乘客易被遮挡，出现盲区，从而造成交通事故，公交车车厢高，挡风玻璃距离地面都有1.2米左右高度，一般车辆前方、左右侧方、倒车镜下方位置盲区大，周围道路环境复杂，驾驶员很难在同时观察所有方位的状态，易造成交通事故。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述车辆因视野盲区和周围道路环境复杂，驾驶员很难在同时观察所有方位的状态，易造成交通事故的问题而提供一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，具有提高驾驶员的可视区域，减少盲区，降低驾驶员劳动强度的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，包括核心控制模块、实景拍摄模块、显示模块、储存模块、电源模块和对外接口模块；
所述核心控制模块包括视频解码芯片、FPGA集成电路芯片、基于Android系统的CPU芯片、控制内存芯片和视频存储芯片，所述视频解码芯片用于视频的解码处理，所述FPGA集成电路芯片用于解码后视频的去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理；
所述实景拍摄模块包括安装在车体前、后、左、右四个方向的摄像头，所述显示模块通过数据传输线与所述车体驾驶室内部的显示屏相连接。
优选的，所述视频解码芯片为四通道AHD视频解码芯片，每个通道均传输一个摄像头拍摄的视频数据。
优选的，所述对外接口模块包括I/O接口、RS485接口、CAN接口、WAN接口，通过各个接口与车体内部的其他设备进行数据交互。
优选的，所述电源模块将车载DC12V或DC24V电源电压转换成三维环视实景视频显示系统中各模块、各芯片所需的DC12V、DC5V、DC3.3V电源。
优选的，所述显示模块与显示屏之间的连接接口为HDMI/DVI/VGA接口。
优选的，所述储存模块将图像压缩至H.264格式通过AHD/TVI接口将视频信息传输给车载DVR进行存储。
优选的，所述CPU芯片与车体自身的CAN信号连接或与其他车机信号对接，用于接收车辆的转弯、倒车、正常行驶、车辆进站、左侧车门打开、右侧车门打开的信号，并通过接收到的信号向显示屏推送所对应的位置的三维、两维视频的实时显示画面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过车体的四个摄像头拍摄车身周围的画面，核心控制模块内部的FPGA集成电路芯片将画面进行去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理，使得显示屏上可以显示车身周围的三维画面，有效提高驾驶员的可视区域，减少盲区，降低驾驶员劳动强度，而且核心控制模块内部的CPU芯片与车体自身的CAN信号连接或与其他车机信号对接，用于接收车辆的转弯、倒车、正常行驶、车辆进站、左侧车门打开、右侧车门打开的信号，并通过接收到的信号向显示屏推送所对应的位置的三维、两维视频的实时显示画面，根据车辆选择的操作不同，CPU芯片突出相应摄像头拍摄的画面，起到的提醒效果更强。
附图说明
图1为本发明的整体系统结构示意图。
图2为本发明的实景拍摄模块安装结构示意图。
图3为本发明的各模块和芯片连接结构示意图。
图中：1、车体，2、摄像头，3、显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，包括核心控制模块、实景拍摄模块、显示模块、储存模块、电源模块和对外接口模块；核心控制模块包括视频解码芯片、FPGA集成电路芯片、基于Android系统的CPU芯片、控制内存芯片和视频存储芯片，视频解码芯片用于视频的解码处理，FPGA集成电路芯片用于解码后视频的去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理；实景拍摄模块包括安装在车体1前、后、左、右四个方向的摄像头2，显示模块通过数据传输线与车体1驾驶室内部的显示屏3相连接，视频解码芯片为四通道AHD视频解码芯片，每个通道均传输一个摄像头2拍摄的视频数据，四通道AHD视频解码芯片防止画面一起发送产生混乱，四个摄像头2分别拍摄车体1的前、后、左、右四个方向的画面，拍摄的画面通过FPGA集成电路芯片进行处理，形成三维环视实景图像，再通过CPU芯片将三维环视实景图像发送到车载显示屏3上显示出来。
电源模块将车载DC12V或DC24V电源电压转换成三维环视实景视频显示系统中各模块、各芯片所需的DC12V、DC5V、DC3.3V电源，显示模块与显示屏3之间的连接接口为HDMI/DVI/VGA接口，HDMI接口可以传输高清图像，储存模块将图像压缩至H.264格式通过AHD/TVI接口将视频信息传输给车载DVR进行存储，便于后续视频画面的查询。
对外接口包括I/O接口、RS485接口、CAN接口、WAN接口，通过各个接口与车体1内部的其他设备进行数据交互，CPU芯片与车体1自身的CAN信号连接或与其他车机信号对接，用于接收车辆的转弯、倒车、正常行驶、车辆进站、左侧车门打开、右侧车门打开的信号，并通过接收到的信号向显示屏3推送所对应的位置的三维、两维视频的实时显示画面，在车体1进行左/右转弯时，CPU芯片控制显示屏3同时显示车辆三维全景图像及车辆前方、左/右方单摄像头2拍摄的图像、突出显示车辆左/右前侧位置的三维全景视频；当车辆在进入站点，打开车门时，CPU芯片控制显示屏3同时显示车辆三维全景图像及突出以相应侧车门处的单摄像头2拍摄的图像；车辆在正常行驶时，CPU芯片控制显示屏3同时显示车辆三维全景图像及车辆左右两侧单个摄像头2拍摄的图像；车辆在倒车时，CPU芯片控制显示屏3同时显示车辆三维全景图像及车辆左右两侧和突出显示车辆后方的单个摄像头2拍摄的图像。
本实景视频显示系统各模块和芯片的连接结构如图3所示，电源管理给FPGA、ARMCPU、Camera1、Camera2、Camera3、Camera4供电；Camera1、Camera2、Camera3、Camera4将实时采集的视频信息传输给四通道AHD视频解码芯片；四通道AHD视频解码芯片将解码后的视频信息传输给所述的FPGA芯片进行去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理；FPGA芯片与SDRAM、USB相连，FPGA芯片再通过USB与所述的ARM CPU进行通信；ARM CPU通过I/O接口、RS485接口、CAN接口、WAN接口接口与车辆及其他设备进行数据交互；ARM CPU通过所述的HDMI/DVI/VGA输出将拼接后的视频传送给显示屏3进行实时展示；ARM CPU通过的AHD/TVI输出将拼接后的视频传送给车载DVR进行录像。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：包括核心控制模块、实景拍摄模块、显示模块、储存模块、电源模块和对外接口模块；
所述核心控制模块包括视频解码芯片、FPGA集成电路芯片、基于Android系统的CPU芯片、控制内存芯片和视频存储芯片，所述视频解码芯片用于视频的解码处理，所述FPGA集成电路芯片用于解码后视频的去噪、图像畸变校正、图像匹配点选取、三维环视实景图像融合、拼接处理、图像亮度与颜色的均衡处理；
所述实景拍摄模块包括安装在车体(1)前、后、左、右四个方向的摄像头(2)，所述显示模块通过数据传输线与所述车体(1)驾驶室内部的显示屏(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述视频解码芯片为四通道AHD视频解码芯片，每个通道均传输一个摄像头(2)拍摄的视频数据。
3.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述对外接口模块包括I/O接口、RS485接口、CAN接口、WAN接口，通过各个接口与车体(1)内部的其他设备进行数据交互。
4.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述电源模块将车载DC12V或DC24V电源电压转换成三维环视实景视频显示系统中各模块、各芯片所需的DC12V、DC5V、DC3.3V电源。
5.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述显示模块与显示屏(3)之间的连接接口为HDMI/DVI/VGA接口。
6.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述储存模块将图像压缩至H.264格式通过AHD/TVI接口将视频信息传输给车载DVR进行存储。
7.根据权利要求1所述的一种车辆外部环境三维环视实景视频显示系统，其特征在于：所述CPU芯片与车体(1)自身的CAN信号连接或与其他车机信号对接，用于接收车辆的转弯、倒车、正常行驶、车辆进站、左侧车门打开、右侧车门打开的信号，并通过接收到的信号向显示屏(3)推送所对应的位置的三维、两维视频的实时显示画面。
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