CN112519679A - 一种基于4g传输的双节履带车环境辅助观察系统 - Google Patents

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叶骏
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丁贵双
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Abstract

本发明涉及车辆的辅助观察系统，具体涉及一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其包括视频采集单元、视频控制单元、车载显示单元和4G无线传输单元。本发明解决了双节履带车在未知地形探索行驶时，由于车身高且长，环境复杂多变，驾驶员因观察范围有限，判断不准确，从而导致驾驶危险。

Description

一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统
技术领域
本发明涉及车辆的辅助观察系统，具体涉及一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统。
背景技术
目前国内的双节履带车辆，均是在恶劣且复杂地貌环境下使用，环境的不确定因素及未知性导致双节履带车面临着一定难度上的使用挑战，这就迫切的需要一种设备，可以帮助驾驶员无死角观察车辆行驶环境，规避一些恶劣环境原因导致的危险，并伴随着GPS定位实时将这些重要数据实时传输给指挥中心，便于指挥中心观察，和记录数据。
发明内容
本发明提供一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，它解决了双节履带车在未知地形探索行驶时，由于车身高且长，环境复杂多变，驾驶员因观察范围有限，判断不准确，从而导致驾驶危险。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，包括视频采集单元、视频控制单元、车载显示单元和4G无线传输单元；
所述视频采集单元用于采集双节履带车的车外的视频数据，并将视频信号发送给所述视频控制单元；
所述视频控制单元用于对视频信号进行视频拼接和视频压缩，以及根据视频信号进行障碍预警；
所述车载显示单元用于显示所述视频控制单元拼接后的视频；
所述4G无线传输单元用于将所述视频控制单元压缩的视频数据上传到指挥中心。
进一步地，所述视频采集单元包括五个夜视高清晰摄像头，分别分布在双节履带车的车体四周及驾驶室内。
进一步地，所述视频采集单元将所述五个夜视高清晰摄像头输出的五路视频通过时分复用合成为一路视频信号。
进一步地，所述视频控制单元根据预先障碍设置信息判断视频信号中的障碍物，并进行障碍预警。
进一步地，所述车载显示单元包括配置在车体内的两个液晶屏，所述液晶屏下方设置有用于切换视角的按钮。
更进一步地，所述指挥中心通过互联网登录中心平台，以实时观察视频。
本发明具有实时性,不受风沙、雨雪、大雾、黑暗限制，系统可耐高低温，抗冲击振动，防尘防水等级IP67，传输视频分辨率可达1080P，可预警15米内障碍。配合车载GPS系统，可实现地形位置监控记录，在双节履带车恶劣环境中应用广阔。
附图说明
图1是本发明的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统的示意图；
图2是本发明的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统的具体实施方式的示意图。
图中符号说明：1、视频采集单元；2、视频控制单元；3、车载显示单元；4、4G无线传输单元；5、指挥中心。
具体实施方式
下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。
如图1-2所示，本发明的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统由视频采集单元1、视频控制单元2、车载显示单元3和4G无线传输单元4组成；本发明的环境辅助观察系统通过4G无线传输单元4与指挥中心5通信连接。
视频采集单元1用于采集车外的视频数据，并将多路视频合成为一路视频信号；视频控制单元2对视频信号进行视频拼接、视频压缩和障碍预警；车载显示单元3用于显示拼接后的视频；4G无线传输单元4用于将压缩的视频数据配合双节履带车的位置信息上传到指挥中心5。
本发明的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统的各设备详细信息如下：
视频采集单元1包括五个夜视高清晰摄像头，分布在双节履带车的车体四周及驾驶室内（前后左右各1个、驾驶室内a柱上方1个），采用索尼 CCD、分辨率 1080×1920，190度鱼眼摄像头，此摄像头还具有低温预热，10米红外观察距离，防护等级 IP67等功能。
五个夜视高清晰摄像头输出的五路CVBS模拟信号/高清数字视频通过时分复用合成为一路视频信号，并发送到视频控制单元。用于时分复用的芯片采用 TW2867，最高支持8 路视频信号输入，可输出 5 路并行 BT.656 数字视频信号。
夜视高清晰摄像头的连接器选用车载防水航空插头。视频采集单元具有防盐雾腐蚀、抗震、防水等功能。
视频控制单元2是本发明的整个环境辅助观察系统的核心部分。视频控制单元完成视频拼接、视频压缩、障碍预警等功能，都是在 FPGA 内完成，ARM 处理器实现控制单元外围接口电路。视频拼接采用全景图像融合算法（例如，SIFT算法），配合预先障碍设置信息（例如，大于1m的坑，沟壑，高低坡，障碍物等），系统可在15米内预警，并以语音模式提醒。视频控制单元内置有存储器（在本实施方式中为128G SD 卡），用于实时存储本地视频，连续存储时间可达5天以上。
车载显示单元3包括配置在车体内的两个11寸高清LCD液晶屏，分辨率为1280*800，支持 HDMI 接口，分布在前后车厢室内，实时显示车辆周围环境信息，并可以通过液晶屏下方的按钮切换每个视角，两个液晶屏上的视频同步显示。
液晶屏上留有控制按钮，可将任意视图全屏显示；还可通过 CAN 总线提取倒车指令，制动切换后视影像。
4G无线传输单元4内置4G模块，能够借助运营商4G网络传输视频数据，对于1080P视频，采用H.264中速率压缩，码率仅为2.5Mbps（25 帧/s）左右,4G上行速率50Mbps。视频数据由4G无线传输单元将视频压缩配合GPS信息同时上传到互联网上的中心平台，再由中心平台解码在指定系统中读取。
指挥中心5通过互联网登录中心平台，实时观察视频（可选择拼接环视视频及分屏视频）。
系统以FPGA+ARM为视频主控制单元,车辆启动后,系统自动启动高清摄像头进行视频图像采集, 再利用SURF算法对图像进行拼接，拼接后的视频文件转换为数据类型，用于车辆显示、存储、预警，同时由4G无线传输单元将视频数据上传至中心平台，用户利用各种上网终端访问中心平台，可以自动获得车辆的实时状态信息。
系统以全景模式显示车身周围动态环境，几乎不受黑夜、强光、大雾等影响，在车身行驶途中15米内，以电子语音预警方式提醒驾驶员，规避壕沟，陡坡，侧倾过大等危险。系统不仅能记录当前车辆所处的环境信息地，并能够借助 4G/5G无线终端实时上传视频信息，配合GPS信息指挥中心能够通过网络实时了解车辆运行的地理位置、所处环境信息等，并把监控影像全部保存在服务器硬盘中，方便随时调取，分析，救援等。
系统不仅能记录当前车辆所处的环境信息地，并能够借助 4G/5G 无线终端实时上传视频信息，指挥中心能够通过网络实时了解车辆运行的地理位置、环境信息等，并把监控影像全部保存在服务器硬盘中。基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统具有实时性,不受风沙、雨雪、大雾、黑暗限制，系统可耐高低温，抗冲击振动，防尘防水等级IP67，传输视频分辨率可达1080P，可预警15米内障碍。配合车载GPS系统，可实现地形位置监控记录，满足双节履带车军品品质整体要求。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，包括视频采集单元、视频控制单元、车载显示单元和4G无线传输单元；
所述视频采集单元用于采集双节履带车的车外的视频数据，并将视频信号发送给所述视频控制单元；
所述视频控制单元用于对视频信号进行视频拼接和视频压缩，以及根据视频信号进行障碍预警；
所述车载显示单元用于显示所述视频控制单元拼接后的视频；
所述4G无线传输单元用于将所述视频控制单元压缩的视频数据上传到指挥中心。
2.根据权利要求1所述的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，所述视频采集单元包括五个夜视高清晰摄像头，分别分布在双节履带车的车体四周及驾驶室内。
3.根据权利要求2所述的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，所述视频采集单元将所述五个夜视高清晰摄像头输出的五路视频通过时分复用合成为一路视频信号。
4.根据权利要求1所述的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，所述视频控制单元根据预先障碍设置信息判断视频信号中的障碍物，并进行障碍预警。
5.根据权利要求1所述的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，所述车载显示单元包括配置在车体内的两个液晶屏，所述液晶屏下方设置有用于切换视角的按钮。
6.根据权利要求1所述的基于4G传输的双节履带车环境辅助观察系统，其特征在于，所述指挥中心通过互联网登录中心平台，以实时观察视频。
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