CN113263978B - 一种车底透视的全景泊车系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种车底透视的全景泊车系统，所述系统包括车辆、分别设于车辆四面的摄像头和图像处理装置，所述图像处理装置是将车辆四面摄像头采集到的图像生成图像坐标，属于车辆泊车系统方面的相关技术领域。目的是通过四个无法照到车底的全景摄像头生成车底透视的全景影像，优化了全景泊车的效果。

Description

一种车底透视的全景泊车系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种全景泊车系统，特别是一种车底透视的全景泊车系统及其方法。
背景技术
360全景泊车系统，是一套通过车载显示屏幕观看汽车四周360度全景融合，超宽视角，无缝拼接的适时鸟瞰图像，了解车辆周边视线盲区，帮助汽车驾驶员更为直观、更为安全地停泊车辆的泊车辅助系统。
360全景泊车系统是通过安装在车身上的四个全景摄像头实现的，由于摄像头无法照到车底区域，因此车底的影像是未知的，现有的方法一般先用灰色或者特定图案代替车底影像，再在上面绘制模型车，这样有两个缺点，一是无法知道车底影像，二是车周有一定的盲区。
发明内容
本发明的目的是在于解决现有的泊车系统无法知道车底影像以及车周边盲区的问题，而提供一种通过四个安装在车周的环视摄像头实现车底可见的无盲区的全景泊车系统。
一种车底透视的全景泊车系统，所述系统包括车辆、分别设于车辆四面的摄像头和图像处理装置，所述图像处理装置是将车辆四面摄像头采集到的图像生成图像坐标。
进一步的，所述摄像头为车辆四面至少各设有一个。
更进一步的，所述方法的步骤如下：
1、采集一帧数据，即获取车辆四面摄像头的一帧原始数据；
2、生成正常俯视图，
根据摄像头标定结果，把俯视图前后左右四方位每个点的物理坐标转化为相应位置摄像头的图像坐标，把前左前右后左后右四方位每个点的物理坐标转化为对应的两个摄像头的图像坐标，前后左右的俯视图颜色值即相应摄像头图像的对应坐标的线性采样结果，前左前右后左后右俯视图颜色值即为对应两个摄像头图像采样结果的alpha混叠；
3、生成无盲区俯视图，
当车辆运动时，车辆下方的摄像头盲区是前几帧图像的可见区，因此，可以通过车辆运动原理，得到帧之间车辆场景的关联，从前几帧取得数据，从而生成无盲区俯视图；
4、生成透视图，
4.1、将上述生成的正常俯视图拷贝到透视俯视图，
4.2、将车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
4.3、贴附上透明度可配置的半透明车模，生成透视图；
5、保存并退出，
当完成上述1至4的步骤后，如需要退出，则保存无盲区俯视图，以供下次启动初始化无盲区参考俯视图，保存后退出应用，如不退出，则重复步骤1至4的操作。
进一步的，所述无盲区俯视图是由中心区域、过渡区域和边缘区域组成，所述中心区域包括车辆本身和车辆外围至少80厘米区域；所述过渡区域为中心区域外围至少20厘米区域；所述边缘区域为过渡区域外围区域。
进一步的，所述的一种车底透视的全景所述生成无盲区俯视图的过程如下：
A、生成无盲区参考俯视图，
无盲区参考俯视图要一直存在内存中并不断更新，无盲区俯视图的生成依赖无盲区参考俯视图；
首次调用要生成无盲区参考俯视图，然后，如果上次关闭时保存了最后的无盲区俯视图，则加载之，这样即使程序或者系统关闭了，下次启动也可以立即看到车底；
当间隔时间大于150毫秒或移动距离超过1.5米时，用当前无盲区俯视图替换无盲区参考俯视图；
B、生成无盲区俯视图，
将无盲区俯视图三个区域分开处理，具体如下：
中心区域，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，方法如下：根据车辆运动原理，带入车速、车轮转角、间隔时间和车身数据参数，得到当前物理坐标与无盲区参考俯视图物理坐标的转换公式，坐标转换后，再把物理坐标转换为图像坐标并对无盲区参考俯视图进行采样，如果是直行，采用最近点采样，否则采用线性采样；
过渡区域，获取当前正常俯视图色彩值，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，然后对两者进行alpha混叠；
边缘区域，直接拷贝当前正常俯视图。
进一步的，所述透视图为透视3D视图，所述透视3D视图生成过程如下：
1、首次调用需先计算俯视图与3D视图的转换矩阵，
2、生成正常3D视图，
3、用转换矩阵把3D的车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
4、贴附上透明度可配置的半透明3D车模，生成3D透视图。
采用上述技术方案的有益效果是：通过四个无法照到车底的全景摄像头生成车底透视的全景影像，优化了全景泊车的效果。
附图说明
图1为本发明中所述系统的操作框图。
具体实施方式
以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的内容作进一步地说明。所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1中所示，在本方案中所述的，一种车底透视的全景泊车系统，所述系统包括车辆、分别设于车辆四面的摄像头和图像处理装置，所述图像处理装置是将车辆四面摄像头采集到的图像生成图像坐标，所在本方案中，所述摄像头设置在车辆的四个侧面，且每个侧面至少设有一个；采用上述一种车底透视的全景泊车系统的方法，所述方法的步骤如下：
1、采集一帧数据，即获取车辆四面摄像头的一帧原始数据；
2、生成正常俯视图，
根据摄像头标定结果，把俯视图前后左右四方位每个点的物理坐标转化为相应位置摄像头的图像坐标，把前左前右后左后右四方位每个点的物理坐标转化为对应的两个摄像头的图像坐标，前后左右的俯视图颜色值即相应摄像头图像的对应坐标的线性采样结果，前左前右后左后右俯视图颜色值即为对应两个摄像头图像采样结果的alpha混叠；
3、生成无盲区俯视图，
当车辆运动时，车辆下方的摄像头盲区是前几帧图像的可见区，因此，可以通过车辆运动原理，得到帧之间车辆场景的关联，从前几帧取得数据，从而生成无盲区俯视图；
4、生成透视图，
4.1、将上述生成的正常俯视图拷贝到透视俯视图，
4.2、将车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
4.3、贴附上透明度可配置的半透明车模，生成透视图；
5、保存并退出，
当完成上述1至4的步骤后，如需要退出，则保存无盲区俯视图，以供下次启动初始化无盲区参考俯视图，保存后退出应用，如不退出，则重复步骤1至4的操作。
在本方案中，所述无盲区俯视图是由中心区域、过渡区域和边缘区域组成，所述中心区域包括车辆本身和车辆外围至少80厘米区域；所述过渡区域为中心区域外围至少20厘米区域；所述边缘区域为过渡区域外围区域；在本方案中所述方法中生成无盲区俯视图的过程如下：
1、生成无盲区参考俯视图，
无盲区参考俯视图要一直存在内存中并不断更新，无盲区俯视图的生成依赖无盲区参考俯视图；
首次调用要生成无盲区参考俯视图，然后，如果上次关闭时保存了最后的无盲区俯视图，则加载之，这样即使程序或者系统关闭了，下次启动也可以立即看到车底；
当间隔时间大于150毫秒或移动距离超过1.5米时，用当前无盲区俯视图替换无盲区参考俯视图；
2、生成无盲区俯视图，
将无盲区俯视图三个区域分开处理，具体如下：
中心区域，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，方法如下：根据车辆运动原理，带入车速、车轮转角、间隔时间和车身数据参数，得到当前物理坐标与无盲区参考俯视图物理坐标的转换公式，坐标转换后，再把物理坐标转换为图像坐标并对无盲区参考俯视图进行采样，如果是直行，采用最近点采样，否则采用线性采样；
过渡区域，获取当前正常俯视图色彩值，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，然后对两者进行alpha混叠；
边缘区域，直接拷贝当前正常俯视图。
在本方案中，所述透视图为透视3D视图，所述透视3D视图生成过程如下：
1、首次调用需先计算俯视图与3D视图的转换矩阵，
2、生成正常3D视图，
3、用转换矩阵把3D的车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
4、贴附上透明度可配置的半透明3D车模，生成3D透视图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车底透视的全景泊车方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：
1.1、采集一帧数据，即获取车辆四面摄像头的一帧原始数据；
1.2、生成正常俯视图，
根据摄像头标定结果，把俯视图前后左右四方位每个点的物理坐标转化为相应位置摄像头的图像坐标，把前左前右后左后右四方位每个点的物理坐标转化为对应的两个摄像头的图像坐标，前后左右的俯视图颜色值即相应摄像头图像的对应坐标的线性采样结果，前左前右后左后右俯视图颜色值即为对应两个摄像头图像采样结果的alpha混叠；
1.3、生成无盲区俯视图，
当车辆运动时，车辆下方的摄像头盲区是前几帧图像的可见区，因此，可以通过车辆运动原理，得到帧之间车辆场景的关联，从前几帧取得数据，从而生成无盲区俯视图；
所述生成无盲区俯视图的过程如下：
1.3.1、生成无盲区参考俯视图，
无盲区参考俯视图要一直存在内存中并不断更新，无盲区俯视图的生成依赖无盲区参考俯视图；
首次调用要生成无盲区参考俯视图，然后，如果上次关闭时保存了最后的无盲区俯视图，则加载之，这样即使程序或者系统关闭了，下次启动也可以立即看到车底；
当间隔时间大于150毫秒或移动距离超过1.5米时，用当前无盲区俯视图替换无盲区参考俯视图；
1.3.2、生成无盲区俯视图，
将无盲区俯视图三个区域分开处理，具体如下：
中心区域，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，方法如下：根据车辆运动原理，带入车速、车轮转角、间隔时间和车身数据参数，得到当前物理坐标与无盲区参考俯视图物理坐标的转换公式，坐标转换后，再把物理坐标转换为图像坐标并对无盲区参考俯视图进行采样，如果是直行，采用最近点采样，否则采用线性采样；
过渡区域，获取当前正常俯视图色彩值，采样对应的无盲区参考俯视图色彩值，然后对两者进行alpha混叠；
边缘区域，直接拷贝当前正常俯视图；
1.4、生成透视图，
1.4.1、将上述生成的正常俯视图拷贝到透视俯视图，
1.4.2、将车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
1.4.3、贴附上透明度可配置的半透明车模，生成透视图；
1.5、保存并退出，
当完成上述1.1至1.4的步骤后，如需要退出，则保存无盲区俯视图，以供下次启动初始化无盲区参考俯视图，保存后退出应用，如不退出，则重复步骤1.1至1.4的操作。
2.根据权利要求1所述的一种车底透视的全景泊车方法，其特征在于：所述无盲区俯视图是由中心区域、过渡区域和边缘区域组成，所述中心区域包括车辆本身和车辆外围至少80厘米区域；所述过渡区域为中心区域外围至少20厘米区域；所述边缘区域为过渡区域外围区域。
3.根据权利要求1所述的一种车底透视的全景泊车方法，其特征在于：所述透视图为透视3D视图，所述透视3D视图生成过程如下：
3.1、首次调用需先计算俯视图与3D视图的转换矩阵，
3.2、生成正常3D视图，
3.3、用转换矩阵把3D的车身区域替换为无盲区俯视图的车身区域，
3.4、贴附上透明度可配置的半透明3D车模，生成3D透视图。
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