CN209833499U - 一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统。本实用新型适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，包括：图像获取模块，用于获取车身五个方位的景象，其中一个方位的景象包括飞机加油孔；图像处理模块，用于根据图像获取模块获取的景象合成一幅展示车身及车身周围的鸟瞰图；显示模块，用于显示鸟瞰图。本实用新型能够显示特种车辆周围的全景俯瞰图；并在车身周围均匀设置雷达探头，根据雷达探头计算出车体与障碍物之间的实际距离，再提示给驾驶者，使停车和倒车更容易、更安全。

Description

一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统

技术领域

本实用新型属于汽车安全技术领域，尤其涉及一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统。

背景技术

驾车时通常会参考位于车身两侧的后视镜和车内的后视镜，观察车辆两侧和后方的状况，虽然在驾驶时可以保证较高的安全性，但在泊车时仅仅依靠这三个后视镜所提供的信息却远远不够。倒车雷达虽然可以提供前后障碍物的声音提醒，但对于车辆两侧出现的障碍物却无法进行检测。倒车影像系统虽然可以将车辆倒车时的影像信息显示在中控台的显示屏上，但车辆前后及两侧仍存在着很大的盲区，并且在驻车时多数发生的刮蹭状况并不是在车身前后而是在两侧。

加上近年汽车的快速增加使得城市道路、小区停车日渐拥堵，令驾驶员在泊车时受到视野和车位狭小等客观条件的限制，而极易发生擦碰事故，带来不必要的损失。大多数的车辆刮蹭都是在出入车位和让车时造成的，虽然车速不会很快，但不小心刮蹭到爱车的漆面仍是件非常恼人的事情。因此有了车身周围全景环视行车辅助的需求。

随着社会科技的发展，在特殊领域车辆应用也是不断的增加，如：学校、机场、矿山、军队、运输公司等车辆的安全驾驶，也需要增加辅助的安全设备，以至于达到更安全、更高效、更可靠的运行。

目前在家用小车市场，基本中高配车辆基本配置了360°全景影像系统，但是在特种车辆(比如：飞机)的应用还处于空白状态。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，完全适合特种车辆的全景监控，并增加对飞机加油孔盲区的拍摄，以确定加油车停车位置。

为达到上述技术目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其包括：

图像获取模块，用于获取车身五个方位的景象，其中一个方位的景象包括飞机加油孔；

图像处理模块，用于根据图像获取模块获取的景象合成一幅展示车身及车身周围的鸟瞰图；

显示模块，用于显示所述鸟瞰图。

进一步，所述图像获取模块通过超广角180°摄像头获取车身五个方位的景象；获取的景象还包括：车身的前方景象、左方景象、右方景象、后方景象。

进一步，所述系统还包括：

识别模块，用于识别拍摄飞机加油孔的摄像头所拍摄的景象中是否具有加油口；

对比模块，用于若识别模块识别出对应景象中具有加油口，则对比所述景象中加油口的位置与预设位置是否一致；

提示模块，用于当对比模块对比的结果为一致时，发出相应的提醒。

进一步，所述系统还包括：标记模块，用于当识别模块识别出对应景象中具有加油口时，通过红色边框在显示模块显示的鸟瞰图中标记出所述加油口。

进一步，所述系统还包括：标定模块，用于建立标定模型，以及标定摄像头的内参和外参；

所述标定模型为世界坐标与景象坐标的关系模型；所述标定模型根据世界坐标与摄像头坐标的关系，以及摄像头坐标与景象坐标的关系建立。

进一步，所述图像处理模块包括：

美化模块，用于根据同一场景下成像灰度值的关系，消减不同角度的光源对摄像头成像造成的影响；

拼接模块，用于将美化模块美化后的4幅景象融合到一幅图像中。

进一步，所述系统还包括：4-16个雷达探头，所述雷达探头用于检测车身周围的障碍物，并计算车身与障碍物之间的实际距离。

进一步，所述系统还包括：报警模块，用于当车身与障碍物之间的实际距离小于预设距离时，发出报警信号。

进一步，汽车的手刹档连接报警模块，所述手刹档用于停止报警模块的报警信号。

进一步，所述系统还包括：通信模块，用于传输图像处理模块获取的鸟瞰图至后台终端。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型能够显示特种车辆周围的全景俯瞰图；并在车身周围均匀设置雷达探头，根据雷达探头计算出车体与障碍物之间的实际距离，再提示给驾驶者，使停车和倒车更容易、更安全。同时雷达探头与全景俯瞰图完全结合，让雷达探头探测到的障碍物在360°全景上面视频实时显示障碍物，以达到让驾驶员更准确的判断。

本实用新型具有5个摄像头获取车身五个方位的景象，增加对飞机加油孔盲区的拍摄，帮助驾驶人准确确定加油车停车位置。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统结构图；

图2为本实用新型实施例2的一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统结构图；

图3为本实用新型实施例2的主机取电连线示意图。

具体实施方式

现在参看后文中的附图，更完整地描述本实用新型，在图中，显示了本实用新型的实施例。然而，本实用新型可体现为多种不同的形式，并且不应理解为限于本文中所提出的特定实施例。确切地说，这些实施例用于将本实用新型的范围传达给本领域的技术人员。

除非另外限定，否则，本文中所使用的术语(包括技术性和科学性术语)应理解为具有与本实用新型所属的领域中的技术人员通常所理解的意义相同的意义。而且，要理解的是，本文中所使用的术语应理解为具有与本说明书和相关领域中的意义一致的意义，并且不应通过理想的或者过度正式的意义对其进行解释，除非本文中明确这样规定。

下面结合附图来详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，如图1所示，图像获取模块100，图像处理模块200，显示模块300，本方案的具体操作过程如下：

图像获取模块100获取车身五个方位的景象，其中一个方位的景象包括飞机加油孔；本实施例优选为通过180度以上超广角鱼眼摄像头获取车身周围的景象，鱼眼摄像头能够获取更广泛的视野范围。

所述五个方位的景象由5个摄像头获取，摄像头在车身布置的位置分为：车前摄像头，左、右转盲区摄像头，倒车摄像头、飞机加油嘴盲区摄像头；分别拍摄汽车的前方景象、左方景象、右方景象、后方景象、以及拍摄飞机加油孔。

其中，车前摄像头，位于在汽车挡风玻璃下面，优选安装在车外挡风玻璃的上中心边缘，用于拍摄前方道路状况、行车标志信息、红绿灯等，有利于提高驾驶员的交通规则意识，保障行车安全。左转盲区摄像头，优选安装在车辆货厢外部的左侧警示灯支架板边缘，主要拍摄车厢左方位置，可基本拍摄到左转时后视镜和人员盲区所有情况，主要用于倒车时实时查看，避免发生安全事件。右转盲区摄像头，优选安装在管线车中部的管线支柱上，主要拍摄车厢右前方位置，可基本拍摄到右转时后视镜和人员盲区所有情况，主要用于倒车时实时查看，避免发生安全事件。倒车摄像头，安装在车厢后部，用于监视车辆后方情况，并可作为倒车后视摄像头。飞机加油嘴盲区摄像头，安装在升降平台左侧护栏中间位置，45度角向上拍摄，使飞机加油嘴完全在拍摄范围内。

通过5个摄像头能够完全获取车身周围360°的景象，获取的景象不存在视线死角区域。且拍摄飞机加油孔的摄像头能够帮助驾驶人准确确定加油车停车位置。

图像处理模块200与图像获取模块100通信连接，由于采用180度鱼眼影像会产生“鱼眼失真”的现象，于是必须通过数学算法进行画面合成和画面修正，合成一幅包括车身及车身周围的全景鸟瞰图，因此需要图像处理模块200将图像获取模块100获取的周围景象信息进行数学算法的处理，以得到无限接近于真实景象的5幅视频画面。

本实施例由5个摄像头同时拍摄，图像获取模块100得到的也是5幅视频的景象；在图像处理模块200对每个画面进行还原之后，并对5个画面进行拼接，融合为一幅展示车身周围的鸟瞰图；优选为通过图像缝隙视觉过渡的方法，从而消除图像拼接引起的缝隙，达到图像融合的目的。

显示模块300与图像处理模块200通信连接，显示模块300显示图像获取模块100进行景象图像融合之后得到的一幅鸟瞰图。

优选为，显示模块300通过显示器显示包括车身以及车身周围物体的鸟瞰图。显示器放置在车辆中控位置，方便驾驶员实现设备预览画面的查看。显示器适合于各种车载环境，具有很强的抗震及抗干扰能力。

综上所述，本实施例提供的一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，本方案的特种车辆可以为飞机等；本实施例的方案能够显示包括飞机机身以及包括飞机周围景物的全景俯瞰图；本实施例具有5个摄像头获取机身周围景象，增加对飞机加油孔盲区的拍摄，帮助驾驶人确定飞机停靠的准确位置。

实施例2

本实施例包括实施例1的上述内容，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例还包括：标定模块400，报警模块500，通信模块600，识别模块700，对比模块800，提示模块900，标记模块1100，美化模块210，拼接模块220，如图2所示，本方案的具体操作过程如下：

识别模块700识别拍摄飞机加油孔的摄像头所拍摄的景象中是否具有加油口；所述加油口为：为飞机加油的装置。若识别模块700识别出拍摄的景象中具有加油口，则发送对应的信息至对比模块800。

对比模块800接收识别模块700发来的信息。对比模块800对比加油口在所述景象中的位置是否与预设位置是否一致；若一致，则说明飞机加油孔对准了加油口，此时飞机能够进行加油操作。

提示模块900当对比模块800对比的结果为一致时，发出相应的提醒。即当对比模块800判断飞机可以进行加油操作时，通过提示模块900提醒驾驶员。本方案能够自动智能识别加油口，以及自动判断是否能够加油，减轻了驾驶员的工作量。

本实施例还包括：标记模块1100，标记模块1100与识别模块700和显示模块300通信连接。若识别模块700在拍摄飞机加油孔的摄像头所拍摄的景象中识别出加油口时，标记模块1100通过建立红色边框在车内显示的鸟瞰图中实时标记出所述加油口。通过标记出加油口便于驾驶员能够直观查看。

本实施例还包括标定模块400，标定模块400与图像获取模块100通信连接，在图像获取模块100拍摄到相关图像后，通过标定模块400得到该图像实际的位置。

首先，建立世界坐标与摄像机坐标的关系，建立摄像机坐标与图像坐标的关系，从而确定世界坐标与图像坐标的关系；世界坐标与图像坐标形成的这种关系即为摄像机标定模型。

在确定好摄像机标定模型之后，需要进一步标定摄像机的内参与摄像机的外参，即也是对摄像头的内参与外参标定。在摄像机内参标定部分，考虑制作标定工具取代手工作业，配合相应的算法进行摄像机标定。在摄像机外参标定部分，将打破传统的标定方法，引入进化计算的思想优化算法，在不影响标定精度的前提下简化标定流程、缩短标定时间。

图像处理模块200与标定模块400通信连接，标定模块400得到每个图像对应在地球上的位置后，图像处理模块200通过美化模块210对图像的色彩、亮度等进行还原。

研究同一场景下成像灰度值的关系，分析不同角度的光源对摄像机成像造成的影响，从而提出消减这种影响的算法；使图像中的景物更加接近真实景物。

拼接模块220与美化模块210通信连接，用于将美化模块210处理后的5幅图像拼接为一幅图像。因为不同摄像机成像系统的差异导致相同时间相同坐标点的成像也会有所偏差，所以舍弃利用相关点配准再融合的方法，并直接根据人眼视觉模型，采用视觉过渡的方法对图像进行拼接融合。

本实施例还包括：4-16个雷达探头，所述雷达探头用于检测车体周围的障碍物，并计算车体与障碍物之间的实际距离。

根据车辆的实际场地应用，在车辆周围安装4到16个探头，尽可能均匀分布，可以安装在前、后保险杠上，可以安装在车后壁上。雷达安装距地面的高度优选为：60-120CM之间，安装太低可能会把地面当成障碍物，安装太高容易出现地面障碍物探测不到的情况。雷达具有探测范围广，盲区小，距离远的特点；主要作用是在车辆靠近障碍物时，利用超声波原理，由装置于车辆周围一定位置的探头发送超声波，撞击障碍物后反射此声波探头，从而计算出车体与障碍物之间的实际距离，再提示给驾驶者，使停车和倒车更容易、更安全。

本实施例雷达探头的布线路径，优选为与车上其他电子线路(比如车灯线)的路径相同，便于穿线和扎带锁紧。线材应每隔50-2000px做扎紧处理，避免车辆行驶时晃动，多余的线材请不要剪断，应做缠绕并紧固处理。布线穿孔时需注意不要出现线缆和车体摩擦，避免损伤线材，必要时应做防护处理。

雷达探头和与显示模块300通信连接，让雷达探头探测到的障碍物在360°全景上面视频实时显示障碍物，让驾驶员的判断更准确。

本实施例还包括报警模块500，报警模块500与雷达探头通信连接，当雷达探头在有效范围探测到障碍物时，报警模块500得到机动车与障碍物的实际距离，并且发起警报声，以达到防撞的目的。报警模块500还用于设置触发警报声响起的雷达与障碍物的临界距离。

汽车的手刹档连接报警模块500，所述手刹档用于停止报警模块500的报警信号。

本实施例还包括通信模块600，将图像处理模块200处理后得到的鸟瞰图传输至后台终端。可通过后台终端远程查看车辆行驶的相关信息。

本系统360°全景主机的取电连接应该是在整个安装过程结束时进行；采用隔离直流宽幅(8V-36V)车载专用电源，可以直接从汽车电瓶取电进行工作，并能够提供稳定的直流12V电源给摄像机等其他附属设备工作。

同时，车辆的点火开关为正极点火方式，按照使用要求，车辆必须在启动的时候，能够自动开启本实用新型的系统进行工作，因此设计的基本取电原理为：工作电源接口(DCIN)连接汽车车内的常电源，启动控制接口(KEY)连接车辆的点火开关ACC(启动开关)，具体要求如下：

车载360的“DC IN+”接口车内常电源正极直接相连，中间过程不经过车内常电源总开关。车载360的“DC IN-”和“KEY-”接口直接与车内常电源负极相连。车载360的“KEY+”接口连接汽车点火开关ACC。主机接线示意图如图3所示。其中，本实施例的取电正极与汽车电瓶正极相连接时，中间必须接入车载专用保险丝。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (6)

1.一种适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取车身五个方位的景象，其中一个方位的景象包括飞机加油孔；

图像处理模块，用于根据图像获取模块获取的景象合成一幅展示车身及车身周围的鸟瞰图；

显示模块，用于显示所述鸟瞰图。

2.根据权利要求1所述的适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，所述图像获取模块通过超广角180°摄像头获取车身五个方位的景象；获取的景象还包括：车身的前方景象、左方景象、右方景象、后方景象。

3.根据权利要求1所述的适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，所述系统还包括：4-16个雷达探头，所述雷达探头用于检测车身周围的障碍物，并计算车身与障碍物之间的实际距离。

4.根据权利要求3所述的适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，所述系统还包括：报警模块，用于当车身与障碍物之间的实际距离小于预设距离时，发出报警信号。

5.根据权利要求4所述的适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，汽车的手刹档连接报警模块，所述手刹档用于停止报警模块的报警信号。

6.根据权利要求1所述的适用于特种车辆的360°全景辅助可视系统，其特征在于，所述系统还包括：通信模块，用于传输图像处理模块获取的鸟瞰图至后台终端。