CN117227626A - 一种可视化电子凸面镜及其显示控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子凸面镜领域，公开了一种可视化电子凸面镜及其显示控制方法。一种可视化电子凸面镜，包括：信号输入模块，用于采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；控制模块，用于根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；图像采集模块，用于接收所述采集信号，并采用电子凸面镜获取汽车四周的图像；图像处理模块，用于接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；显示模块，用于将标准显示图像在行车电脑上进行显示。本申请能够解决现有的车辆在驾驶中需要获取更大视角范围，以提高安全性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子凸面镜领域，具体涉及一种可视化电子凸面镜及其显示控制方法。
背景技术
凸面镜也叫广角镜、反光镜、转弯镜，能够用于弯道、路口扩大司机视野，及早发现弯道对面车辆，以减少交通事故的发生；超市防盗，监视死角等；除此之外，还用做车辆外后视镜，以观察车辆后方交通状况等。
传统的车辆外后视镜为平面镜，随着时代发展变迁，视野更广的凸面镜也应用其中，通常在平面镜中镶嵌更小的凸面镜，以扩大显示范围的同时，且不增加风阻；然而，在司机驾驶时，同时观测平面镜和凸面镜，容易眼花，不利于司机的安全驾驶；为了更好的观测车辆后方情况，有的车辆安装电子后视镜，通过摄像头获取车辆四周的情况，并在车内显示屏中进行显示，虽然电子后视镜能够提升车辆四周的观察效率，但是电子后视镜的观察范围有限，无法对远距离的范围进行观测，而造成视线盲区，不利于司机的安全驾驶。
发明内容
本发明意在提供一种可视化电子凸面镜及其显示控制方法，以解决现有的车辆在驾驶中需要获取更大视角范围，以提高安全性的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可视化电子凸面镜，包括：
信号输入模块，用于采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；
控制模块，用于根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；
图像采集模块，用于接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；
图像处理模块，用于接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；
显示模块，用于将标准显示图像在行车电脑上进行显示；具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
本方案的原理及优点是：实际应用时，信号输入模块采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；当车辆进行转向或倒车时，获取更大的视野范围利于全面掌握车辆的驾驶情况，避免转向或倒车对其他车辆、行人或物体造成影响，从而造成交通事故，同时能够提高驾驶人员的安全感和体验感；控制模块根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号，由于获取大范围的图象时，干扰事物变多，影响驾驶员聚焦关键物体，当接收到转向或倒车的信息时，再进行图像采集，能够提高驾驶员转向或倒车时的安全性，同时又不影响正常驾驶；图像采集模块接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；图像处理模块用于接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；由于电子凸面镜自身的结构特性，采集的图像产生变形，不利于驾驶员观测和判断图像中的事物，通过图像转换，提升图像可视性；显示模块用于将标准显示图像在行车电脑上进行显示，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域，从而提高显示的有效性。
优选的，作为一种改进，还包括环境检测模块，用于感测电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；
提示模块，用于对所述异常及异常位置进行提醒；
控制模块还用于控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。
技术效果：当电子凸面镜异常时，其采集的图像受损，不利于驾驶员观测远距离环境，因此切换为传统视图，并对异常及异常所在位置进行提醒，利于驾驶人员及早发现异常并进行管理维护。
优选的，作为一种改进，所述图像处理模块还包括：
识别子模块，用于识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；
所述显示模块还用于对识别到的物体分类标注显示。
技术效果，通过对识别到的物体分类标注显示，利于驾驶员快速对焦，避免错过大范围内的重要信息。
优选的，作为一种改进，所述图像采集模块还用于采集驾驶人员驾驶信息，识别子模块还用于对司机的操作意图进行识别，显示模块根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。
技术效果：实际应用中，驾驶人员存在先打转向灯或挂倒车档之后再观察周边环境，通过提前判断驾驶人员的操作意图，能够提前对所需画面进行显示，使得驾驶人员掌握驾驶环境之后再决定是否转向或倒车，从而减小对周围车辆驾驶的影响。
优选的，作为一种改进，还包括亮度调节模块，所述环境检测模块还用于对环境亮度进行检测，亮度调节模块根据环境亮度自动调节显示亮度。
技术效果：通过亮度调节，能够在驶入隧道或使出隧道、夜间、后车远光灯等的情况下，增加图像的可视性。
一种可视化电子凸面镜显示控制方法，包括：
S1，采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；
S2，根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；
S3，接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；
S4，接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；
S5，将标准显示图像在行车电脑上进行显示，具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
优选的，作为一种改进，还包括S6，感测电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；对所述异常及异常位置进行提醒；并控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。
优选的，作为一种改进，所述S4还包括：识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；对识别到的物体分类标注显示。
优选的，作为一种改进，还包括S7，采集驾驶人员驾驶信息，对司机的操作意图进行识别，根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。
优选的，作为一种改进，还包括S8，对环境亮度进行检测，根据环境亮度自动调节显示亮度。
附图说明
图1为一种可视化电子凸面镜的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例基本如附图1所示：
一种可视化电子凸面镜，包括：
信号输入模块，用于采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；当汽车转向或倒车时，如多车道行驶时变道超车、掉头车道进行掉头、倒车入库等，都需要打转向灯或倒车挡，由于改变原有的行车途径，对周围事物影响增加，通过掌握车辆周边大范围的视野，能够掌握行车情况，便于安全驾驶。
控制模块，用于根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号。即采集到车辆的左转信号、右转信号以及倒车信号时，向图像采集模块发送图像采集信号。
图像采集模块，用于接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像。
图像处理模块，用于接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；电子凸面镜获取的图像带给人眼的直观感受是有畸变效果的，畸变会让人们看到的图像出现“拉伸”或“扭曲”，出现“横不平，竖不直”的现象；虽然畸变现象改变了图像原有的面貌，利用畸变效果扩大视野；但在车辆驾驶中，往往需要利用图像进行测量或者识别，为了保证精度，在这种场景下，就需要尽量还原图像，也就是畸变矫正。
畸变主要包括径向畸变和切向畸变，径向畸变有两种形态，即桶形畸变和枕形畸变，从效果上看一个突出，一个内凹。产生径像畸变是镜头在生产制造的过程中，很难保证厚度的均匀，离透镜中心越远的地方光线弯曲越大，从而产生径向畸变。切向畸变从效果上看，一个平直的物体在照片中看上去会有“倾斜”，“大小不一”的现象，出现切向畸变是镜头与图像传感器不完全平行，类似投影仪与影布不平行。畸变矫正时，首先使用离线的图片数据跑通流程，然后接入电子凸面镜，手动采集标定图像，实时矫正畸变，然后输出矫正后的图像。
所述图像处理模块还包括识别子模块，用于识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；具体的，对大量的实况数据进行标记，并通过CNN模型学习训练实现。
显示模块，用于将标准显示图像在行车电脑上进行显示；具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
通过电子凸面镜获取的图像范围大，而显示屏的大小是固定的，本申请中，通过遗传算法选择获取图像上进行显示的区域以及选择何种长度和宽度的区域，使得有效信息量最优。具体的，将标准显示图像创建二维坐标系，[(a,b),(c,d)]表示图像显示的区域，即横坐标为a到c；纵坐标为b到d的矩形范围，为需要显示的区域。
构建适应度函数，所述适应度函数包括有效信息量函数，所述有效信息量函数为
Y＝Wi*Qi*Di
其中，Wi为图片范围里面的识别的物体，Q为识别的物体的重要程度，Di为放大倍数。
通过迭代得到最佳显示区域，并从图像中选择出最佳的显示区域显示到显示器上。
每次仅在用户操作一个流程之前进行优化，如开始转弯前进行优化。优化由持续到结束，即选择显示范围后，在转弯过程中，不进行变化，避免图像跳动，影像用户使用。
所述显示模块还用于对识别到的物体分类标注显示。例如对不同的物体采用不同的颜色框选，道路为棕色、建筑物为灰色、植物为绿色等。所述显示模块还包括设置子模块，用于对识别的物体进行显示设置，所述显示设置包括标注显示的形式、标注显示的物体。例如，只对障碍物、车辆和行人进行批注显示，其中对障碍物的批注采用高亮感叹号，车辆和行人的批注显示为红色框选；包含多种显示形式，根据需要进行个性化设置。
还包括环境检测模块，用于感测所述电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；提示模块，用于对所述异常及异常位置进行提醒；控制模块还用于控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。当电子凸面镜异常时，其采集的图像受损，不利于驾驶员观测远距离环境，因此切换为传统视图，并对异常及异常所在位置进行提醒，利于驾驶人员及早发现异常并进行管理维护。
所述图像采集模块还用于采集驾驶人员驾驶信息，所述驾驶信息包括驾驶人员的图像和语音信息，识别子模块还用于对司机的操作意图进行识别，如驾驶人员看左侧后视镜，则判断驾驶人员想要左转，看右侧后视镜，则判断驾驶人员想要右转，当语音信息中识别到驾驶人员需到服务器时，则判断驾驶人员需右转换车道等；显示模块根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。实际应用中，驾驶人员存在先打转向灯或挂倒车档之后再观察周边环境，通过提前判断驾驶人员的操作意图，能够提前对所需画面进行显示，使得驾驶人员掌握驾驶环境之后再决定是否转向或倒车，从而减小对周围车辆驾驶的影响。
所述环境检测模块还用于对环境亮度进行检测，还包括亮度调节模块，用于根据环境亮度自动调节显示亮度；具体的，获取当前车内环境光亮度；根据所述当前车内环境光亮度，将所述目标显示屏的亮度调节到目标亮度；通过亮度调节，能够在驶入隧道或使出隧道、夜间、后车远光灯等的情况下，增加图像的可视性。
一种可视化电子凸面镜显示控制方法，包括：
S1，采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；
S2，根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；
S3，接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；
S4，接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；所述S4还包括：识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；对识别到的物体分类标注显示。
S5，将标准显示图像在行车电脑上进行显示；具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
S6，感测所述电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；对所述异常及异常位置进行提醒；并控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。
S7，采集驾驶人员驾驶信息，对司机的操作意图进行识别，根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。
S8，对环境亮度进行检测，根据环境亮度自动调节显示亮度。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种可视化电子凸面镜，其特征在于，包括：
信号输入模块，用于采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；
控制模块，用于根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；
图像采集模块，用于接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；
图像处理模块，用于接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；
显示模块，用于将标准显示图像在行车电脑上进行显示，具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
2.根据权利要求1所述的一种可视化电子凸面镜，其特征在于，还包括环境检测模块，用于感测电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；
提示模块，用于对所述异常及异常位置进行提醒；
控制模块还用于控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。
3.根据权利要求1所述的一种可视化电子凸面镜，其特征在于：所述图像处理模块还包括：
识别子模块，用于识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；
所述显示模块还用于对识别到的物体分类标注显示。
4.根据权利要求1所述的一种可视化电子凸面镜，其特征在于：所述图像采集模块还用于采集驾驶人员驾驶信息，识别子模块还用于对司机的操作意图进行识别，显示模块根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。
5.根据权利要求2所述的一种可视化电子凸面镜，其特征在于：还包括亮度调节模块，所述环境检测模块还用于对环境亮度进行检测，亮度调节模块根据环境亮度自动调节显示亮度。
6.一种可视化电子凸面镜显示控制方法，其特征在于，包括：
S1，采集信号输入电路的输入信号，所述输入信号包括汽车的左转信号、右转信号以及倒车信号；
S2，根据所述输入信号，向图像采集模块发送图像采集信号；
S3，接收所述采集信号，并采用摄像头获取汽车四周的图像；
S4，接收所述图像，并将其进行畸变矫正，得到标准显示图像；
S5，将标准显示图像在行车电脑上进行显示，具体的，将标准显示图像划分为若干矩形格子，通过遗传算法确定有效信息量最优的显示区域。
7.根据权利要求6所述的一种可视化电子凸面镜显示控制方法，其特征在于：还包括S6，感测电子凸面镜的异常，所述异常包括脏污、干湿或损坏状态；对所述异常及异常位置进行提醒；并控制所述异常位置的电子凸面镜切换为传统视图。
8.根据权利要求6所述的一种可视化电子凸面镜显示控制方法，其特征在于：所述S4还包括：识别物体类型，所述物体类型包括道路、植被、建筑物、天空、行人、汽车、交通标志、障碍物；对识别到的物体分类标注显示。
9.根据权利要求6所述的一种可视化电子凸面镜显示控制方法，其特征在于：还包括S7，采集驾驶人员驾驶信息，对司机的操作意图进行识别，根据司机的操作意图在行车电脑上显示传统视图或电子凸面镜视图。
10.根据权利要求7所述的一种可视化电子凸面镜显示控制方法，其特征在于：还包括S8，对环境亮度进行检测，根据环境亮度自动调节显示亮度。
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2023
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