CN110667477A - 一种车辆夜间影视处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆夜间影视处理系统及方法，涉及夜间影视处理技术领域。全景环带红外摄像机位于车辆外表顶部，透镜保护圈中心设有全景环形内透镜及套装的外透镜，支杆的中部设有红外摄像头，红外摄像头镜头朝上设置，外围设有光学信息传输通道连接内透镜及外透镜的成像焦点，全景环带红外摄像机通过信号输出线与信息处理芯片相连。驾驶员在触控显示屏上操作中央控制器发送驱动指令至全景环带红外摄像机采集车身周围视频信息传送至信息处理芯片，信息处理芯片将信息采集单元采集的视频转化为图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频。

Description

一种车辆夜间影视处理系统及方法

技术领域

本发明涉及夜间影视处理技术领域。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭购买了汽车。汽车在方便人们出行的同时，其驾驶安全性也备受人们的关注，特别是在晚上进行车辆驾驶。但现有的普通车辆照明系统在大雨、大雾等情况下的夜间效果不佳，并且会车时的强远光灯会影响驾驶员的操作。因此，采用车辆夜间影视处理系统可以帮助驾驶员在夜晚获取更多信息。

据检索，目前已有的车辆夜间影视处理系统，如专利号201320741295.9名称为“一种基于视频处理器的车载夜视辅助装置”的中国专利，该专利采用主动红外光源照射车辆前方的环境，通过CCD摄像头进行采集，只能观察车体外单一方向的环境。

又如专利号201620450430.8名称为“一种带有可旋转夜视仪的多功能车载双镜头后视镜”的中国专利，其夜视仪可旋转，可拍摄车辆前后左右全部状况，但只能一次拍摄一个方向，不能同时观察车辆周围的状况。

又如专利号201520723115.3名称为“一种车载全景夜视记录仪”的中国专利，该专利在车辆每一侧都放置了若干摄像头，能够同时观察车体外四周环境的图像，但整个系统比较庞大，成本过高。

上述车辆夜间影视处理系统只介绍了系统结构外形，对于处理方法也没有过多的描述。

鉴于上述状况，有必要研发一种结构简单、低成本、能同时观察车身四周环境的车辆夜间影视处理系统及方法。

发明内容

本发明目的是提供一种车辆夜间影视处理系统及方法,它能够有效地解决在夜晚条件下为驾驶员实时显示车辆周围360度的环境信息获取的技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种车辆夜间影视处理方法，它能够有效地解决在夜晚条件下为驾驶员实时显示车辆周围360度的环境信息获取的技术问题。

本发明达到其目的是通过以下技术方案来实现的：一种车辆夜间影视处理系统，包括触控显示屏、中央控制器、全景环带红外摄像机、信息处理芯片和数据存储器。全景环带红外摄像机由红外摄像头与全景环形透镜组成。

所述触控显示屏于车辆前部驾驶室内，为液晶显示屏，与中央控制器相连。驾驶员可以在触控显示屏上操作发出指令至中央控制器。

所述中央控制器位于车辆后方内部，采用ECU电子控制单元，可以接收触控显示屏的信号指令，可以发送驱动信号通过信号输入线至全景环带红外摄像机，驱动全景环带红外摄像机进行车辆夜间影视拍摄。

一种车辆夜间影视处理系统，包括触控显示屏、中央控制器、信息处理芯片和数据存储器，所述触控显示屏为液晶显示屏，设置在车辆前部驾驶室内，其信号端与中央控制器相连，车辆顶部外表面设有全景环带红外摄像机，过全景环带红外摄像机的圆形底盘中心十字线的边缘均布四根垂直的支杆，支杆的顶部与透镜保护圈的底部边缘固定，透镜保护圈中心设有全景环形内透镜及套装的外透镜，支杆的中部设有红外摄像头，红外摄像头镜头朝上设置，外围设有光学信息传输通道连接内透镜及外透镜的成像焦点，全景环带红外摄像机通过信号输出线与信息处理芯片相连；中央控制器位于车辆内部后方，采用ECU电子控制单元且驱动指令通过信号输入线至全景环带红外摄像机；信息处理芯片通过算法将全景环带红外摄像机采集的视频转化为环形图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频，传送至触控显示屏；数据存储器位于车辆前部驾驶室内，其信号输出端与触控显示屏相连，自动对触控显示屏上显示的数据进行保存，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行保存。

本发明另一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种车辆夜间影视处理方法，其包括如下步骤：

步骤一、车辆夜间影视采集：

夜晚条件下，驾驶员在触控显示屏上操作发出工作指令至中央控制器，中央控制器发送驱动指令至全景环带红外摄像机，驱动传感器全景环带红外摄像机采集车身周围视频信息。

步骤二、车辆夜间影视处理：

全景环带红外摄像机采集车身周围视频信息传送至信息处理芯片，信息处理芯片4通过OpenCV视频分解图像算法将全景环带红外摄像机3采集的视频转化为环形图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频。

步骤三、车辆夜间影视显示：

处理完成后的视频信号传输给触控显示屏，驾驶员可以获取实时夜晚车身周围360度的环境信息。

步骤四、车辆夜间影视保存：

触控显示屏显示的视频信号传输给数据存储器，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行自动保存。

重复以上步骤二到步骤四的操作。

本发明目的是通过以下技术方案来实现：

全景环带图像转化为矩形图像，该步骤具体包括:

A1、进行图像坐标变换，建立坐标系，设P(x,y)为环形图像中的一点，P′(x′,y′)为对应矩形图像中的点；

A2、根据等最大尺度原则，计算环形图像中的点P(x,y)与对应矩形图像中的点P′(x′,y′)之间的坐标变换关系；

A3、输入四个坐标点，三个点选在外圆周上，计算外圆的半径R，另外一个点选在内圆周上，计算内圆周的半径r，

A4、计算出以像素为单位的图像宽度和高度；

A5、对整个环形区域进行展开，先处理最长径向长度R上的点，不断增加径向角度，当径向角度达到360度时，完成一次线性化展开处理；

A6、减小半径，重复同样处理过程，完成整个图像的线性化处理；

A7、采用双线性插值法，对完成线性化后的图像进行水平方向和垂直方向插值处理；

A8、完成全景环带图像转化为矩形图像。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：

本发明提供的车辆夜间影视处理系统结构简单，成本低，只需要一个红外摄像头和一组光学镜片就可以同时观察车体外面360度的环境信息。系统触控显示屏可以进行操作发出指令，实时显示车身周围环境，扩大驾驶员的视野范围，减小视觉盲区。系统可以对数据进行自动存储，后续需要时可以进行数据回放，如发生车辆事故时，可为车辆事故提供证据。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的系统安装位置示意图；

图3是本发明的全景环带红外摄像机结构图；

图4是本发明的处理方法流程图；

图5是本发明的全景环带图像转化为矩形图像流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。:

实施例1：

请参考图1、图2和图3所示，图1为本发明实施例1车辆夜间影视处理系统的结构示意图，图2为本发明实施例1车辆夜间影视处理系统安装位置示意图，图3为本发明实施例1全景环带红外摄像机结构图。本实施例提供了一种车辆夜间影视处理系统，包括触控显示屏1、中央控制器2、全景环带红外摄像机3、信息处理芯片4和数据存储器5。全景环带红外摄像机3由红外摄像头7与全景环形透镜6组成。

所述触控显示屏1于车辆前部驾驶室内，为液晶显示屏，与中央控制器2相连。驾驶员可以在触控显示屏1上操作发出指令至中央控制器2。

所述中央控制器2位于车辆后方内部，采用ECU电子控制单元，可以接收触控显示屏1的信号指令，可以发送驱动信号通过信号输入线11至全景环带红外摄像机3，驱动全景环带红外摄像机3进行车辆夜间影视拍摄。

所述全景环带红外摄像机3位于车辆外表顶部，过全景环带红外摄像机3的圆形底盘13中心十字线的边缘均布四根垂直的支杆10，支杆10的顶部与透镜保护圈14的底部边缘固定，透镜保护圈14中心设有全景环形内透镜6及套装的外透镜7，支杆10的中部设有红外摄像头9，红外摄像头9镜头朝上设置，外围设有光学信息传输通道8连接内透镜6及外透镜7的成像焦点，全景环带红外摄像机3通过信号输出线12与信息处理芯片4相连。

所述信息处理芯片4位于车辆前部驾驶室内，通过信号输出线12与全景环带红外摄像机3相连，信息处理芯片4通过OpenCV视频分解图像算法将全景环带红外摄像机3采集的视频转化为环形图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频，传送至触控显示屏1。

所述数据存储器5位于车辆前部驾驶室内，与触控显示屏1相连，自动对触控显示屏1上显示的数据进行保存，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行保存。

实施例2：

请参考图4所示，图4为本发明车辆夜间影视处理方法流程图。本实施例提供了本发明的处理方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、车辆夜间影视采集：

夜晚条件下，驾驶员在触控显示屏上操作发出工作指令至中央控制器，中央控制器发送驱动指令至全景环带红外摄像机，驱动传感器全景环带红外摄像机采集车身周围视频信息。

步骤二、车辆夜间影视处理：

全景环带红外摄像机采集车身周围视频信息传送至信息处理芯片，信息处理芯片将信息采集单元采集的视频转化为图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频。

步骤三、车辆夜间影视显示：

处理完成后的视频信号传输给触控显示屏，驾驶员可以获取实时夜晚车身周围360度的环境信息。

步骤四、车辆夜间影视保存：

触控显示屏显示的视频信号传输给数据存储器，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行自动保存。

重复以上步骤二到步骤四的操作。

实施例3：

请参考图5所示，图5为本发明实施例2全景环带图像转化为矩形图像流程图。该方法在实施例2步骤二过程中实现，该方法包括如下步骤：

A1、进行图像坐标变换，建立坐标系，设P(x,y)为环形图像中的一点，P′(x′,y′)为对应矩形图像中的点；

A2、根据等最大尺度原则，计算环形图像中的点P(x,y)与对应矩形图像中的点P′(x′,y′)之间的坐标变换关系，其关系可以表示为：

其中O(x_c,y_c)为环形图像中心点，(d₀,θ₀)为起始点，d为点P′与点O的距离，θ为OP′与x轴之间的夹角。

A3、输入四个坐标点，三个点选在外圆周上，计算外圆的半径R，另外一个点选在内圆周上，计算内圆周的半径r，

A4、计算出以像素为单位的图像宽度和高度；

A5、对整个环形区域进行展开，先处理最长径向长度R上的点，不断增加径向角度，当径向角度达到360度时，完成一次线性化展开处理；

A6、减小半径，重复同样处理过程，完成整个图像的线性化处理；

A7、采用双线性插值法，对完成线性化后的图像进行水平方向和垂直方向插值处理；

A8、完成全景环带图像转化为矩形图像。

Claims (3)

1.一种车辆夜间影视处理系统，包括触控显示屏(1)、中央控制器(2)、信息处理芯片(4)和数据存储器(5)，所述触控显示屏(1)为液晶显示屏，设置在车辆前部驾驶室内，其信号端与中央控制器(2)相连，其特征在于：车辆顶部外表面设有全景环带红外摄像机(3)，过全景环带红外摄像机(3)的圆形底盘(13)中心十字线的边缘均布四根垂直的支杆(10)，支杆(10)的顶部与透镜保护圈(14)的底部边缘固定，透镜保护圈(14)中心设有全景环形内透镜(6)及套装的外透镜(7)，支杆(10)的中部设有红外摄像头(9)，红外摄像头(9)镜头朝上设置，外围设有光学信息传输通道(8)连接内透镜(6)及外透镜(7)的成像焦点，全景环带红外摄像机(3)通过信号输出线(12)与信息处理芯片(4)相连；中央控制器(2)位于车辆内部后方，采用ECU电子控制单元且驱动指令通过信号输入线(11)至全景环带红外摄像机(3)；信息处理芯片(4)通过算法将全景环带红外摄像机(3)采集的视频转化为环形图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频，传送至触控显示屏(1)；数据存储器(5)位于车辆前部驾驶室内，其信号输出端与触控显示屏(1)相连，自动对触控显示屏(1)上显示的数据进行保存，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行保存。

2.一种车辆夜间影视处理方法，其包括以下步骤：

步骤一、车辆夜间影视采集：

夜晚条件下，驾驶员在触控显示屏上操作发出工作指令至中央控制器，中央控制器发送驱动指令至全景环带红外摄像机(3)，通过全景环带红外摄像机(3)自身传感器驱动采集车身周围视频信息；

步骤二、车辆夜间影视处理：

全景环带红外摄像机(3)采集车身周围视频信息传送至信息处理芯片(4)，信息处理芯片4通过OpenCV视频分解图像算法将全景环带红外摄像机3采集的视频转化为环形图像，采用线性化处理和插值处理将环形图像转化为矩形图像，再将处理完成的图像转化为视频；

步骤三、车辆夜间影视显示：

处理完成后的视频信号传输给触控显示屏(1)，驾驶员获取实时夜晚车身周围360度的环境信息；

步骤四、车辆夜间影视保存：

触控显示屏显示的视频信号传输给数据存储器，采用外部存储设备卡将处理好的信息进行自动保存，重复以上步骤二到步骤四的操作。

3.根据权利要求2所述的一种车辆夜间影视处理方法，其特征在于，所述步骤二中的全景环带图像转化为矩形图像，该步骤具体包括：

A1、进行图像坐标变换，建立坐标系，设P(x,y)为环形图像中的一点，P′(x′,y′)为对应矩形图像中的点；

A2、根据等最大尺度原则，计算环形图像中的点P(x,y)与对应矩形图像中的点P′(x′,y′)之间的坐标变换关系；

A3、输入四个坐标点，三个点选在外圆周上，计算外圆的半径R，另外一个点选在内圆周上，计算内圆周的半径r，

A4、计算出以像素为单位的图像宽度和高度；

A5、对整个环形区域进行展开，先处理最长径向长度R上的点，不断增加径向角度，当径向角度达到360度时，完成一次线性化展开处理；

A6、减小半径，重复同样处理过程，完成整个图像的线性化处理；

A7、采用双线性插值法，对完成线性化后的图像进行水平方向和垂直方向插值处理；

A8、完成全景环带图像转化为矩形图像。

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