CN113335184A - 一种汽车a柱盲区的影像生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车A柱盲区的影像生成方法和装置，所述方法包括以下步骤：通过摄像装置获取A柱盲区的图像；计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。本发明能够根据目标物体与所驾乘的汽车的距离不同，调整目标物体在汽车A柱显示屏上的成像尺寸，从而优化驾乘人员的驾乘体验，提高汽车乘用的安全性。

Description

一种汽车A柱盲区的影像生成方法和装置

技术领域

本发明主要涉及图像处理技术，尤其涉及一种汽车A柱盲区的影像生成方法和装置。

背景技术

A柱即汽车的前挡玻璃与前车门之间的柱子，A柱对驾乘人员的视野遮挡形成的盲区，容易成为安全隐患，尤其在车辆拐弯等行驶状况下。故需提出一种方案，可消除A柱盲区、实现A柱“透明”效果，降低安全隐患、提高行车安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种消除A柱盲区、适配不同场景的变化的汽车A柱盲区的影像生成方法和装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车A柱盲区的影像生成方法，包括以下步骤：通过摄像装置获取A柱盲区的图像；计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

在本发明的一实施例中，所述第一距离为所述目标物体的检测框着地点与所述摄像装置在地面的投影点之间的距离。

在本发明的一实施例中，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：当所述摄像装置为水平放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z1＝f*h/y；

其中，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在竖直方向上的高度差。

在本发明的一实施例中，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：当所述摄像装置为倾斜放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z2＝h*tan(α+tan^-1(y/f))；

其中，α是所述摄像装置的垂直倾斜角度，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在与所述成像平面平行的方向的距离。

在本发明的一实施例中，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例包括：得到所述目标物体的显示尺寸，并基于所述显示尺寸调整所述目标物体在所述图像中的显示；其中，所述目标物体在所述图像中的显示尺寸为：

Y1＝X1*S2/(S1+S3)；

其中，X1是所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸，S1表示所述第一距离，S2表示所述第二距离，S3表示所述第三距离。

在本发明的一实施例中，所述检测框基于对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测而生成。

在本发明的一实施例中，所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸根据对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测和计算而得到。

本发明还提高一种汽车A柱盲区的影像生成装置，包括：摄像装置，获取A柱盲区的图像；数据处理装置，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；图像显示装置，将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本申请的技术方案可根据目标物体与所驾乘的汽车的距离不同，调整目标物体在汽车A柱显示屏上的成像尺寸，从而优化驾乘人员的驾乘体验，提高汽车乘用的安全性。

附图说明

附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是本申请一实施例的汽车A柱盲区的影像生成方法的流程图。

图2是本申请一实施例的目标物体与摄像装置之间的第一距离的计算过程示意图。

图3是本申请另一实施例的目标物体与摄像装置之间的第一距离的计算示意图。

图4是本申请一实施例的根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整目标物体在图像中的比例的计算过程示意图。

图5是本申请一实施例的根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整目标物体在图像中的比例的计算过程进一步的示意图。

图6是本申请一实施例的生成汽车A柱盲区图像的装置的示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本申请的实施例描述一种汽车A柱盲区的影像生成方法和装置。

图1是本申请一实施例的汽车A柱盲区的影像生成方法的流程图。

如图1所示，在一些实施例中，汽车A柱盲区的影像生成方法包括，步骤101，通过摄像装置获取A柱盲区的图像；步骤102，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；步骤103，获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；步骤104，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；步骤105，将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

具体地，在步骤101，通过摄像装置获取A柱盲区的图像。摄像装置例如安装在汽车的左后视镜、右后视镜的附近位置。

在步骤102，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离。

在一些实施例中，第一距离为所述目标物体的检测框着地点与所述摄像装置在地面GS的投影点之间的距离。

在更具体的一些实施例中，当所述摄像装置为水平放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z1＝f*h/y；

其中，f是所述摄像装置C1的焦距，h是所述摄像装置C1距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在竖直方向上的高度差。

实际的使用场景中，车外常见的目标物(或目标物体)如行人、车辆、树木、栏杆等。

图2是本申请一实施例的目标物体与摄像装置之间的第一距离的计算示意图。

在图2所例示的情形中，T表示摄像装置C1的成像平面。摄像头O的焦距为f，到地面GS的高度为h，和行人B、A的距离分别为Z1a、Z1b。行人A、B在摄像装置拍摄的图像或视频中的检测框着地点在成像平面T上的投影点分别是P、Q。当检测框着地部分并非一个点时，可取着地边缘线的中间点作为检测框着地点。M为摄像装置C1在地面GS上的垂直投影的标记点。

检测框着地点在成像平面T上的投影点P、Q到成像平面的中心点N的纵向距离(即垂直方向的距离)分别为y2、y1。

根据相似三角形原理可得到y1/f＝h/Z1a、y2/f＝h/Z1b，从而可得到Z1a＝f*h/y1、Z1b＝f*h/y2。

在一些实施例中，检测框基于对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测而生成。

图2中的距离参数和高度参数可统一转换至汽车坐标系中进行计算，也可统一转换至世界坐标系中进行计算。

在另一些实施例中，当所述摄像装置为倾斜放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z2＝h*tan(α+tan^-1(y/f))；

其中，α是所述摄像装置的垂直倾斜角度，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在与所述成像平面平行的方向的距离。

图3是本申请另一实施例的目标物体与摄像装置之间的第一距离的计算示意图。

在图3所例示的情形中，摄像头C1的焦距为f，到地面GS的高度为h，垂直倾斜角度为α，和行人A的距离为Z2a，行人A的检测框着地点在成像片面T上的投影点为P，投影点P距离成像平面T的中心点N的纵向距离为y。M为摄像装置C1在地面GS上的垂直投影的标记点。

那么依据三角函数定理有Z2a＝h*tan(α+tan^-1(y/f))，因此可以得到车外目标物体的到摄像装置的距离。

接下来，在步骤103，获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离。

获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离，例如通过车内摄像装置拍摄驾乘人员图像，对驾乘人员图像进行特征检测和处理，并将各个参数转换至统一的坐标系中，例如世界坐标系或汽车坐标系中，以进行运算，而后得到人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离的数值和人眼到所述摄像装置的第三距离的数值。

在步骤104，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例。

图4是本申请一实施例的根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整目标物体在图像中的比例的计算过程示意图。

在一些实施例中，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例包括：

得到所述目标物体的显示尺寸，并基于所述显示尺寸调整所述目标物体在所述图像中的显示；

其中，所述目标物体在所述图像中的显示尺寸为：

Y1＝X1*S2/(S1+S3)； (式3-1)

其中，X1是所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸，S1表示所述第一距离，S2表示所述第二距离，S3表示所述第三距离。

上述的实施例中的距离Z1a、Z1b或Z2a在式3-1中即为第一距离S1。

图4中，第一距离S1、第二距离S2和第三距离S3亦有标示。图4中的E标示人眼位置，RT标示A柱盲区范围，摄像装置C1的位置、A柱显示屏G的位置亦有标示。图4中的第一距离为区分标示不同的目标物体，用S1a、S1b标示。R1表示障碍物H1所在的图像成像时的拍摄平面，R2表示障碍物H2所在的图像成像时的拍摄平面(与摄像装置的视场对应，AG指摄像头视场角)。此处的障碍物H1、H2即为目标物体。障碍物H1、H2的尺寸例如相同，则障碍物H1、H2在其相应的图像成像时的拍摄平面中所占的比例亦应不同。通过步骤101至步骤102得到障碍物H1、H2对应的第一距离S1，并获取到此时的第二距离S2和第三距离S3。

图5是本申请一实施例的根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整目标物体在图像中的比例的计算过程进一步的示意图。图5是图4中的部分区域的进一步标示。

目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸X1，例如根据对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测和计算而得到。这里的目标物体在图像中的尺寸，可根据实际的需要进行选定，例如可指目标物体的宽度、高度等，也可选择设置为特定的对角线的长度，或是所需成像的特征区域的尺寸数值。

而后，在图5中，可通过相似性原理，得到X1/Y1＝(S1a+S3)/S2。从而得到Y1＝X1*S2/(S1a+S3)。其中，Y1实际上还可根据A柱显示屏的实际位置和角度进行相应的调整。

本申请的汽车A柱盲区的影像生成方法，可根据目标物体的距离不同，调整其在汽车A柱显示屏上的成像结果，从而优化驾乘人员的驾乘体验，提高汽车乘用的安全性。

本申请还提供一种汽车A柱盲区的影像生成装置，包括摄像装置、数据处理装置和图像显示装置。

图6是本申请一实施例的生成汽车A柱盲区图像的装置的示意图。如图6所示，生成汽车A柱盲区图像的装置600包括摄像装置602、数据处理装置604和图像显示装置606。摄像装置602、数据处理装置604和图像显示装置606可进行通信，以进行数据和指令的传输。

在一些实施例中，摄像装置，获取A柱盲区的图像，具体例如A柱盲区景象在世界坐标系中的图像。

数据处理装置可计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离，并获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离，而后根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例。

图像显示装置则用于将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

本申请的汽车A柱盲区的影像生成装置，可根据目标物体与所驾乘的汽车的距离不同，调整目标物体在汽车A柱显示屏上的成像尺寸，从而优化驾乘人员的驾乘体验，提高汽车乘用的安全性。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种汽车A柱盲区的影像生成方法，包括以下步骤：

通过摄像装置获取A柱盲区的图像；

计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；

获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；

根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；

将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

2.根据权利要求1所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，所述第一距离为所述目标物体的检测框着地点与所述摄像装置在地面的投影点之间的距离。

3.根据权利要求2所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：

当所述摄像装置为水平放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z1＝f*h/y；

其中，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在竖直方向上的高度差。

4.根据权利要求2所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：

当所述摄像装置为倾斜放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z2＝h*tan(α+tan^-1(y/f))；

其中，α是所述摄像装置的垂直倾斜角度，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在与所述成像平面平行的方向的距离。

5.根据权利要求1所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例包括：

得到所述目标物体的显示尺寸，并基于所述显示尺寸调整所述目标物体在所述图像中的显示；

其中，所述目标物体在所述图像中的显示尺寸为：

Y1＝X1*S2/(S1+S3)；

其中，X1是所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸，S1表示所述第一距离，S2表示所述第二距离，S3表示所述第三距离。

6.根据权利要求2所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，所述检测框基于对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测而生成。

7.根据权利要求5所述的汽车A柱盲区的影像生成方法，其特征在于，所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸根据对所述摄像装置拍摄的所述目标物体的图像的特征检测和计算而得到。

8.一种汽车A柱盲区的影像生成装置，包括：

摄像装置，获取A柱盲区的图像；

数据处理装置，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离；获取人眼到A柱内侧的显示屏的第二距离和人眼到所述摄像装置的第三距离；根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例；

图像显示装置，将调整后的所述图像显示在所述A柱内侧的显示屏上。

9.根据权利要求8所述的汽车A柱盲区的影像生成装置，其特征在于，所述第一距离为所述目标物体的检测框着地点与所述摄像装置在地面的投影点之间的距离。

10.根据权利要求9所述的汽车A柱盲区的影像生成装置，其特征在于，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：

当所述摄像装置为水平放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z1＝f*h/y；

其中，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在竖直方向上的高度差。

11.根据权利要求9所述的汽车A柱盲区的影像生成装置，其特征在于，计算所述图像中的目标物体与所述摄像装置的第一距离包括：

当所述摄像装置为倾斜放置时，所述目标物体与所述摄像装置的距离为：

Z2＝h*tan(α+tan^-1(y/f))；

其中，α是所述摄像装置的垂直倾斜角度，f是所述摄像装置的焦距，h是所述摄像装置距离地面的高度，y是所述检测框着地点在所述摄像装置的成像平面上的成像点与所述摄像装置在与所述成像平面平行的方向的距离。

12.根据权利要求8所述的汽车A柱盲区的影像生成装置，其特征在于，根据所述第一距离、第二距离和第三距离调整所述目标物体在所述图像中的比例包括：

得到所述目标物体的显示尺寸，并基于所述显示尺寸调整所述目标物体在所述图像中的显示；

其中，所述目标物体在所述图像中的显示尺寸为：

Y1＝X1*S2/(S1+S3)；

其中，X1是所述目标物体在所述摄像装置拍摄的图像中的尺寸，S1表示所述第一距离，S2表示所述第二距离，S3表示所述第三距离。

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