CN218839318U - 一种装载机360度全景多界面可视系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于全景可视化技术领域，公开了一种装载机360度全景多界面可视系统，包括：若干个图像获取设备，图像获取设备安装在装载机车身的前后左右四个方位上，用于获取装载机车辆周围的环境图像，全景摄像头定标模块，确定世界坐标与装载机车辆周围的环境图像坐标的关系；图像美化模块，采用CCD传感器根据环境图像采集的不同光源，对环境图像进行亮度调整、黑白平衡控制等，图像拼接模块，依据人眼视觉效果，将不同角度的环境图像进行平滑无缝的连接，图像显示设备将全景环境图像显示出来。本实用新型通过利用安装在车身前后左右4个超广角摄像头捕捉车辆周围情况，司机在行车，泊车、倒车时可避免车辆的剐蹭、碰撞，造成严重的交通事故。

Description

一种装载机360度全景多界面可视系统

技术领域

本发明涉及全景可视化技术领域，具体涉及一种装载机360度全景多界面可视系统。

背景技术

由于装载机车型车身长，车体高，产生的视觉盲区非常多，目前我们在驾驶装载机时，通常依赖车内外的后视镜来观察车辆周围状况,依靠倒车后视、倒车雷达提醒后方有无障碍物。后视镜跟倒车雷达虽然在一定程度上保障安全行，但是确远远不够，普通的倒车影像系统所成影像也只凸显后方一侧，在车辆前及两侧仍存在着很大的盲区，依靠倒车后视在泊车时很难停到精确位置，复杂路况下的行车安全问题更加凸显。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种装载机360度全景多界面可视系统，给予拍摄和图像合成技术使得图像的可以先达到全方位视角，驾驶员能够更直观更完整的观察车辆周围环境。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种装载机360度全景多界面可视系统，包括：

若干个图像获取设备，所述图像获取设备安装在装载机车身的前后左右四个方位上，用于获取装载机车辆周围的环境图像，所述若干个图像获取设备均与主机控制器连接，将拍摄的装载机车辆周围的环境图像上传给主机控制器；

全景摄像头定标模块，建立世界坐标与图像获取设备坐标的关系，创建图像获取设备与拍摄的装载机车辆周围的环境图像坐标的关系，从而确定世界坐标与装载机车辆周围的环境图像坐标的关系；

图像美化模块，采用CCD传感器根据环境图像采集的不同光源，对环境图像进行亮度调整、黑白平衡控制、色彩跑合度、对比度以及伽马矫正。

图像拼接模块，依据人眼视觉效果，将不同角度的环境图像进行平滑无缝的连接；

图像显示设备，将所述图像拼接模块拼接出来的全景环境图像显示出来。

进一步地，所述全景摄像头定标模块中所使用的世界坐标系是物体在现实世界中三维的坐标点，所述坐标点由摄像机安装位置决定，用所述坐标点来描绘确定好物体的位置，位置选择的标准是以标记物体的中心作为环境图像的原点，目的是为了能够精确的确定标记物体的坐标，从而便于摄像机坐标与采集的环境图像坐标之间的转换，根据全景摄像头的位置信息和角度信息来获得坐标变换后的环境图像；

环境图像坐标系，世界坐标系上的物体在自然光照的映射，反射一些光线，这些光线通过图像获取设备进行采集，并转化为数字信号，以矩阵的形式进行存储。

进一步地，所述图像获取设备为全景摄像头，所述全景摄像头为4个，分别安装在装载机车辆的前后左右的车身上。

进一步地，所述全景摄像头在拍摄装载机车辆周围的环境图像之前需要设定全景摄像头的内外参数，对全景摄像头的内部参数进行标定，保证采集的图像信息准确无误。

进一步地，所述全景摄像头的内部参数包括图像中心坐标、焦距、比例因子和镜头畸变。

进一步地，所述图像显示设备为全景显示屏。

本发明的有益效果在于：本发明通过利用安装在车身前后左右4个超广角摄像头捕捉车辆周围情况。通过合成一副车身周围的全景鸟瞰图，将车辆四周真实画面展示出来，通过显示屏我们可以清楚的观察到车身周边障碍物，司机在行车，泊车、倒车时可避免车辆的剐蹭、碰撞，造成严重的交通事。

附图说明

附图1为本发明的系统框图；

附图标记：1、主机控制器；2、全景摄像头；3、全景摄像头定标模块；4.图像美化模块；5.图像拼接模块；6.全景显示屏。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1所示，一种装载机360度全景多界面可视系统，包括：

4个全景摄像头2，分别安装在装载机车辆的前后左右的车身上，用于获取装载机车辆周围的环境图像，4个全景摄像头均与主机控制器连接，将拍摄的装载机车辆周围的环境图像上传给主机控制器1；

全景摄像头定标模块3，建立世界坐标与全景摄像头坐标的关系，创建全景摄像头与拍摄的装载机车辆周围的环境图像坐标的关系，从而确定世界坐标与装载机车辆周围的环境图像坐标的关系；

图像美化模块4，通过相机内CCD传感器根据环境图像采集的不同光源，对环境图像进行亮度调整、黑白平衡控制、色彩跑合度、对比度以及伽马矫正。

图像拼接模块5，依据人眼视觉效果，将不同角度的环境图像进行平滑无缝的连接。通过PS软件对两幅或者两幅以上的图片，在持图像分辨率不变的情况下，形成一幅广视角的全景图像，所拼接的原始图像是从不同角度、时间、地点拍摄的图像，保证拼接图像之间存在重叠区域；

全景显示屏6，将所述图像拼接模块拼接出来的全景环境图像通过全景显示屏6显示出来。

全景摄像头定标模块3中所使用的世界坐标系是物体在现实世界中三维的坐标点，该坐标点由全景摄像机安装位置决定，用该坐标点来描绘确定好物体的位置，位置选择的标准是以标记物体的中心作为环境图像的原点，目的是为了能够精确的确定标记物体的坐标，从而便于全景摄像机坐标与采集的环境图像坐标之间的转换；

全景摄像头坐标系，由于全景摄像头4安装位置及设计之间会存在差异性，容易造成视频图像之间有缩放，倾斜等情况，避免此类状况需在图像投影到全景摄像机之前，根据全景摄像头4的位置信息和角度信息来获得坐标变换后的环境图像。只要满足静止三维图像或者平面场景的两个条件中的任何一个，同一个全景摄像头4拍摄的环境图像可以通过坐标系变换的方式表示为另一个虚拟相机拍摄的环境图像，两幅环境图像的对应关系可以用投影变换矩阵表示，投影变换矩阵属于现有技术。

环境图像坐标系，世界坐标系上的物体在自然光照的映射，反射一些光线，这些光线通过全景摄像头4进行采集，并转化为数字信号，以矩阵的形式进行存储。

由于图像坐标系只表示象素位于数字图像的列数和行数，并没有用物理单位表示出该象素在图像中的物理位置，因此需要在建立以物理单元表示的成像平面坐标系，我们通常以X坐标Y坐标来表示以物理单位度量的成像平面坐标系的坐标。

全景摄像头2在拍摄装载机车辆周围的环境图像之前需要设定全景摄像头的内外参数，对全景摄像头的内部参数进行标定，保证采集的图像信息准确无误。全景摄像头的内部参数包括图像中心坐标、焦距、比例因子和镜头畸变。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种装载机360度全景多界面可视系统，其特征在于，包括：

若干个图像获取设备，所述图像获取设备安装在装载机车身的前后左右四个方位上，用于获取装载机车辆周围的环境图像，所述若干个图像获取设备均与主机控制器连接，将拍摄的装载机车辆周围的环境图像上传给主机控制器；

所述图像获取设备为全景摄像头，所述全景摄像头为4个，分别安装在装载机车辆的前后左右的车身上；

全景摄像头定标模块，建立世界坐标与图像获取设备坐标的关系，创建图像获取设备与拍摄的装载机车辆周围的环境图像坐标的关系，从而确定世界坐标与装载机车辆周围的环境图像坐标的关系；

图像美化模块，采用CCD传感器根据环境图像采集的不同光源，对环境图像进行亮度调整、黑白平衡控制、色彩跑合度、对比度以及伽马矫正；

图像拼接模块，依据人眼视觉效果，将不同角度的环境图像进行平滑无缝的连接；

图像显示设备，将所述图像拼接模块拼接出来的全景环境图像显示出来；

所述图像显示设备为全景显示屏。

2.如权利要求1所述的一种装载机360度全景多界面可视系统，其特征在于，所述全景摄像头定标模块中所使用的世界坐标系是物体在现实世界中三维的坐标点，所述坐标点由摄像机安装位置决定，用所述坐标点来描绘确定好物体的位置，位置选择的标准是以标记物体的中心作为环境图像的原点，目的是为了能够精确的确定标记物体的坐标，从而便于摄像机坐标与采集的环境图像坐标之间的转换，根据全景摄像头的位置信息和角度信息来获得坐标变换后的环境图像；

环境图像坐标系，世界坐标系上的物体在自然光照的映射，反射一些光线，这些光线通过所述图像获取设备进行采集，并转化为数字信号，以矩阵的形式进行存储。

3.如权利要求1所述的一种装载机360度全景多界面可视系统，其特征在于，所述全景摄像头在拍摄装载机车辆周围的环境图像之前需要设定全景摄像头的内外参数，对全景摄像头的内部参数进行标定，保证采集的图像信息准确无误。

4.如权利要求3所述的一种装载机360度全景多界面可视系统，其特征在于，所述全景摄像头的内部参数包括图像中心坐标、焦距、比例因子和镜头畸变。

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