CN110733424A - 一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，包括：路面位置到摄像头的水平距离为Sn、摄像头垂直方向入射角为α、摄像头安装倾角为β、显示屏垂直方向像素点总数为g1、显示屏最底端显示画面对应摄像头像素点行数为d、显示屏最顶端显示画面对应摄像头像素点行数为g、显示屏垂直入射角为θ、摄像头水平入射线(天际线)对应摄像头像素点行数为p、路面位置入射线对应摄像头像素点行数为n，其中：n＝m*{1‑tan[Atan(H/Sn)‑β]}/[2*tan(α/2)]；本行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法为行车视频观察系统的电子距离刻度标尺设计制作提供一种便捷、准确的计算方法。

Description

一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法
技术领域
本发明涉及可视行车视频系统领域，尤其涉及一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法。
背景技术
在日常行车过程中，驾驶人员经常需要通过反射后视镜反射图像或视频观察系统(视频倒后镜、360环视系统等)的影像来观察车身周围路况。但不管是反射后视镜或视频观察系统，人们观察到图像中的地面位置视觉距离和地面位置实际位置距离偏差很大，驾驶人员无法根据此图像或影像来准确判定地面位置的实际距离，因此人们采用测距标尺对应地面实际位置距离来解决这个问题。
现有反射后视镜将测距标尺刻画在反射后视镜镜片上，用带有刻度值的测距标尺来标示地面位置的实际距离。但由于刻在反射后视镜镜片上带有刻度值的测距标尺存在精度误差、反射后视镜安装位置的不一致性、使用者对反射后视镜角度的频繁调整后造成的偏差，使得反射后视镜镜片上的测距标尺标示地面位置的实际距离不准确，导致驾驶人员不能根据测距标尺准确的判断出地面位置的实际距离。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，包括摄像头和显示屏，摄像头与显示屏电连接，所述行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法包括：路面位置到摄像头的水平距离为Sn、摄像头安装高度为H、摄像头像素点总行数为m、摄像头垂直方向入射角为α、摄像头安装倾角为β、显示屏垂直方向像素点总数为g1、显示屏最底端显示画面对应摄像头像素点行数为d、显示屏最顶端显示画面对应摄像头像素点行数为g、显示屏垂直入射角为θ、摄像头水平入射线(天际线)对应摄像头像素点行数为p、摄像头水平入射线(天际线)对应显示屏像素点行数为p1、路面位置入射线对应摄像头像素点行数为n、路面位置入射线对应显示屏像素点行数为n1、显示屏显示盲区水平距离为S0、显示屏画面在垂直方向上等分为e份，其中：
d＝g-g1；
g＝p+g1/e；
θ＝Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]+Atan[(2g-m)*tan(α/2)/m]；
p＝m*[1+tanβ/tan(α/2)]/2；
p1＝p-d；
n＝m*{1-tan[Atan(H/Sn)-β]}/[2*tan(α/2)]；
n1＝n-d；
S0＝H/tan{β+Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]}。
进一步的，当摄像头安装倾角相对于水平线向下倾斜时，β为正值；当摄像头安装倾角相对于水平线向上倾斜时，β为负值。
进一步的，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的部分截取，保证显示屏显示的影像不变形。
进一步的，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比一致、但摄像头输出视频的分辨率与显示屏的分辨率不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的等比压缩或者等比放大，保证显示屏显示的影像不变形。
进一步的，天际线在显示屏显示画面垂直方向位置比例为：[1：(e-1)]。
本发明的有益效果：
本发明提出的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法为行车视频观察系统(视频后视镜、360环视系统等)的电子距离刻度标尺设计制作提供一种便捷、准确的计算方法。
附图说明
图1为本发明的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法的摄像头参数、摄像头安装高度、摄像头安装倾角和显示屏的位置关系示意图；
图2为本发明的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法对摄像头输出的视频进行部分截取、等比压缩或者等比放大的示意图。
具体实施方式
为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参加图1至图2，本发明提出一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，包括摄像头和显示屏，摄像头与显示屏电连接，所述行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法包括：路面位置到摄像头的水平距离为Sn、摄像头安装高度为H、摄像头像素点总行数为m、摄像头垂直方向入射角为α、摄像头安装倾角为β、显示屏垂直方向像素点总数为g1、显示屏最底端显示画面对应摄像头像素点行数为d、显示屏最顶端显示画面对应摄像头像素点行数为g、显示屏垂直入射角为θ、摄像头水平入射线(天际线)对应摄像头像素点行数为p、摄像头水平入射线(天际线)对应显示屏像素点行数为p1、路面位置入射线对应摄像头像素点行数为n、路面位置入射线对应显示屏像素点行数为n1、显示屏显示盲区水平距离为S0、显示屏画面在垂直方向上等分为e份，其中：
d＝g-g1；
g＝p+g1/e；
θ＝Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]+Atan[(2g-m)*tan(α/2)/m]；
p＝m*[1+tanβ/tan(α/2)]/2；
p1＝p-d；
n＝m*{1-tan[Atan(H/Sn)-β]}/[2*tan(α/2)]；
n1＝n-d；
S0＝H/tan{β+Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]}；
天际线在显示屏显示画面垂直方向位置比例为：[1：(e-1)]。
在本实施方式中，所述行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法把路面位置入射线对应摄像头像素点行数(n)与路面位置到摄像头的水平距离(Sn)建立相对应的函数关系；设计电子距离刻度标尺时，先确定摄像头和显示屏的参数，通过设定和上述公式计算出d、α、g、g1、θ、p、p1、n、n1、e和S0的具体数值，测量出Sn的具体数值，然后通过：n＝m*{1-tan[Atan(H/Sn)-β]}/[2*tan(α/2)]计算出n的具体数值，最后在摄像头第n行像素点对应显示屏的第n1行像素点上刻画电子距离刻度标尺并标识距离数值(距离数值指的是路面位置到汽车尾部的距离，通过Sn减去摄像头到汽车尾部的距离即可算出)，即完成电子距离刻度标尺设计，驾驶者通过电子距离刻度标尺能快速、准确的判断出地面位置到车身尾部的水平距离；所述行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法为行车视频观察系统(视频后视镜、360环视系统等)的电子距离刻度标尺设计制作提供一种便捷、准确的计算方法。
进一步的，当摄像头安装倾角相对于水平线向下倾斜时，β为正值；当摄像头安装倾角相对于水平线向上倾斜时，β为负值。
在本实施方式中，计算时注意代入公式时β的正负值。
进一步的，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的部分截取，保证显示屏显示的影像不变形。
在本实施方式中，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比不一致时，显示屏根据自身分辨率的长宽比对摄像头输出的视频作相应的部分截取，保证显示屏显示的影像不变形；显示屏通过部分截取、等比压缩或者等比放大保证显示屏显示的影像不变形。
进一步的，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比一致、但摄像头输出视频的分辨率与显示屏的分辨率不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的等比压缩或者等比放大，保证显示屏显示的影像不变形。
在本实施方式中，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比不一致时，显示屏根据自身分辨率的长宽比对摄像头输出的视频作相应的部分截取，保证显示屏显示的影像不变形；显示屏通过部分截取、等比压缩或者等比放大保证显示屏显示的影像不变形。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，包括摄像头和显示屏，摄像头与显示屏电连接，其特征在于，所述行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法包括：路面位置到摄像头的水平距离为Sn、摄像头安装高度为H、摄像头像素点总行数为m、摄像头垂直方向入射角为α、摄像头安装倾角为β、显示屏垂直方向像素点总数为g1、显示屏最底端显示画面对应摄像头像素点行数为d、显示屏最顶端显示画面对应摄像头像素点行数为g、显示屏垂直入射角为θ、摄像头水平入射线(天际线)对应摄像头像素点行数为p、摄像头水平入射线(天际线)对应显示屏像素点行数为p1、路面位置入射线对应摄像头像素点行数为n、路面位置入射线对应显示屏像素点行数为n1、显示屏显示盲区水平距离为S0、显示屏画面在垂直方向上等分为e份，其中：
d＝g-g1；
g＝p+g1/e；
θ＝Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]+Atan[(2g-m)*tan(α/2)/m]；
p＝m*[1+tanβ/tan(α/2)]/2；
p1＝p-d；
n＝m*{1-tan[Atan(H/Sn)-β]}/[2*tan(α/2)]；
n1＝n-d；
S0＝H/tan{β+Atan[(m-2d)*tan(α/2)/m]}。
2.根据权利要求1所述的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，其特征在于，当摄像头安装倾角相对于水平线向下倾斜时，β为正值；当摄像头安装倾角相对于水平线向上倾斜时，β为负值。
3.根据权利要求1所述的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，其特征在于，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的部分截取，保证显示屏显示的影像不变形。
4.根据权利要求1所述的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，其特征在于，当摄像头输出视频的分辨率的长宽比与显示屏的分辨率的长宽比一致、但摄像头输出视频的分辨率与显示屏的分辨率不一致时，显示屏对摄像头输出的视频作相应的等比压缩或者等比放大，保证显示屏显示的影像不变形。
5.根据权利要求1所述的行车视频系统中地面位置与车身水平距离的计算方法，其特征在于，天际线在显示屏显示画面垂直方向位置比例为：[1：(e-1)]。
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