TW201425106A - 泊車輔助系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種泊車輔助系統，包括四個廣角攝像頭及一顯示器，所述四個廣角攝像頭分別安裝於一汽車之前側、後側及左右側，每一廣角攝像頭拍攝之圖像均為魚眼圖，所述泊車輔助系統還包括一與所述四個廣角攝像頭相連之FPGA，所述FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理，再將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅全景圖像。本發明還揭示一種泊車輔助方法。

Description

泊車輔助系統及方法
本發明涉及一種泊車輔助系統及方法。
目前，市售之泊車輔助產品一般是於汽車尾部設置單個之倒車後視攝像頭，以便於倒車時看到汽車後方之狀況，或藉由幾個攝像頭分幾個圖形畫面顯示車輛周邊之狀況。但此種情況顯示之幾個畫面是獨立需要駕駛員從幾個不同之畫面提取資訊判斷車輛周邊之安全狀況，因此，對於泊車時車輛周邊出現複雜狀況時容易造成安全隱患。
鑒於以上內容，有必要提供一種可將不同圖像拼接為一幅全景圖之泊車輔助系統及方法。
一種泊車輔助系統，包括四個廣角攝像頭及一顯示器，所述四個廣角攝像頭分別安裝於一汽車之前側、後側及左右側，每一廣角攝像頭拍攝之圖像均為魚眼圖，所述泊車輔助系統還包括一與所述四個廣角攝像頭相連之FPGA，所述FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理，再將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅全景圖，該全景圖全方位之顯示所述汽車四周之景象。
一種泊車輔助方法，包括以下步驟：將四個廣角攝像頭安裝於一汽車之前側、後側及左右側；所述四個廣角攝像頭從不同之方位拍取所述汽車四周之之圖像，每一廣角攝像頭拍攝之圖像均為魚眼圖；利用一FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理；所述FPGA將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅圖像；將拼接後之圖像輸出至一顯示器；及所述顯示器顯示拼接後之圖像以顯示所述汽車四周之交通狀態。
相較於習知技術，所述泊車輔助系統及方法利用多個攝像頭攝取車輛周邊不同方位之圖像，並對不同方位之圖像進行拼接處理，方便用戶查看車輛周圍之狀況，有助於提高行車安全度。
請參閱圖1，於本發明一較佳實施方式中，一泊車輔助系統包括一第一廣角攝像頭11、一第二廣角攝像頭12、一第三廣角攝像頭13、一第四廣角攝像頭14、一類比數位類比轉換模組20、一濾波模組30、一FPGA（Field－Programmable Gate Array，現場可編程閘陣列）40、一第一SRAM（靜態記憶體）51、一第二SRAM 52、一第三SRAM 53、第四SRAM 54、一SDRAM（動態記憶體）60、一數位類比轉換模組70及一顯示器80。所述第一SRAM 51、一第二SRAM 52、一第三SRAM 53、第四SRAM 54及SDRAM 60均與所述FPGA 40相連，用於擴展所述FPGA 40之靜態存儲空間及動態存儲空間。
所述類比數位類比轉換模組20包括四個類比數位類比轉換晶片ADC1~ADC4，分別與所述第一廣角攝像頭11、一第二廣角攝像頭12、一第三廣角攝像頭13、一第四廣角攝像頭14相連。所述濾波模組30包括四個濾波晶片Filter1~Filter4，分別與所述類比數位類比轉換晶片ADC1~ADC4相連。於一實施方式中，類比數位類比轉換晶片ADC1~ADC4可是TVP5150晶片；濾波晶片Filter1~Filter4可是MDIN221晶片。
於一實施方式中，所述第一廣角攝像頭11、第二廣角攝像頭12、第三廣角攝像頭13、第四廣角攝像頭14可分別安裝於一汽車100前側、後側及左右兩側之後視鏡上（見圖2），每一攝像頭均為170度廣角攝像頭，從而可全方位之攝取所述汽車100四周之圖像。
所述第一廣角攝像頭11、第二廣角攝像頭12、第三廣角攝像頭13、第四廣角攝像頭14攝取之圖像均為魚眼圖，每一幅魚眼圖以一幀類比信號之形式發送至對應之類比數位類比轉換晶片ADC，每一類比數位類比轉換晶片ADC將其接收到之一幀類比信號轉換為一幀數位信號並輸出至對應之濾波晶片Filter，每一濾波晶片Filter對其接收到之數位信號進行濾波處理並輸出至所述FPGA 40，所述FPGA 40將接收到之每一幀數位信號存儲至對應之SRAM，然後對4個SRAM中存儲之4幀數位信號進行魚眼矯正處理，將每幅魚眼圖對應之數位信號轉換為平面圖對應之數位信號，從而將魚眼圖轉換為普通之平面圖像。所述FPGA 40對所述4幀數位信號進行魚眼矯正處理後，再對所述4幀數位信號進行合併處理，使所述4幀數位信號對應之4幅圖融合拼接為一幅全景圖。所述FPGA 40將該全景圖對應之一幀數位信號輸出至所述數位類比轉換模組70，所述數位類比轉換模組70將接收到之數位信號轉換為一幀類比信號，並將該幀類比信號輸出至所述顯示器80，所述顯示器80顯示該幀類比信號對應之全景圖，用戶可藉由該全景圖查看車輛四周之狀況。
請參閱圖3，一種利用上述泊車輔助系統之泊車輔助方法包括以下步驟。
S01：所述第一廣角攝像頭11、第二廣角攝像頭12、第三廣角攝像頭13、第四廣角攝像頭14均在其被安裝之位置攝取圖像。
S02：所述第一廣角攝像頭11將其攝取之圖像輸出至所述類比數位類比轉換晶片ADC1；所述第二廣角攝像頭12將其攝取之圖像輸出至所述類比數位類比轉換晶片ADC2；所述第三廣角攝像頭13將其攝取之圖像輸出至所述類比數位類比轉換晶片ADC3；所述第四廣角攝像頭14將其攝取之圖像輸出至所述類比數位類比轉換晶片ADC4。
S03：所述類比數位類比轉換模組20之四個類比數位類比轉換晶片ADC1~ADC4將接收到之4幅圖對應之4幀類比信號轉換為4幀數位信號並輸出至對應之濾波晶片Filter1~Filter4。
S04：所述濾波晶片Filter1~Filter4對所述4幀數位信號進行濾波處理。
S05：所述濾波晶片Filter1~Filter4將濾波處理後之4幀數位信號輸出至所述FPGA 40。
S06：所述FPGA 40將接收到之4幀數位信號分別存儲至對應之SRAM；具體之方式為，將所述濾波晶片Filter1輸出之一幀數位信號輸出至SRAM1，將所述濾波晶片Filter2輸出之一幀數位信號輸出至SRAM2，將所述濾波晶片Filter3輸出之一幀數位信號輸出至SRAM3，將所述濾波晶片Filter4輸出之一幀數位信號輸出至SRAM4。
S07：所述FPGA 40對所述4幀數位信號進行魚眼矯正處理；於此步驟中，所述FPGA 40將每一幅魚眼圖之各個圖元點對應之立體座標轉換為平面座標，使魚眼圖之球面被拉伸為平面，從而將魚眼圖轉換為適於觀看之平面圖。
S08：所述FPGA 40魚眼矯正處理後之4幀數位信號合併處理為一幅全景圖，該全景圖全方位之顯示使用該泊車輔助系統之車輛四周之景象；於此合併處理圖像之步驟中，所述FPGA 40可將各攝像頭攝取之景象之重疊部分進行取平均值之運算，從而避免產生重影之現象。
S09：所述FPGA 40將該全景圖對應之一幀數位信號輸出至所述數位類比轉換模組70。
S10：所述數位類比轉換模組70將該幀數位信號轉換為類比信號，並將轉換出之一幀類比信號輸出至所述顯示器80。
S11：所述顯示器80根據接收到之信號顯示相應之圖像。
綜上所述，本發明確已符合發明專利要求，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本發明技藝之人士，爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
第一廣角攝像頭．．．11
12．．．第二廣角攝像頭
13．．．第三廣角攝像頭
14．．．第四廣角攝像頭
20．．．類比數位類比轉換模組
30．．．濾波模組
40．．．FPGA
51．．．第一SRAM
52．．．第二SRAM
53．．．第三SRAM
54．．．第四SRAM
60．．．SDRAM
70．．．數位類比轉換模組
80．．．顯示器
100．．．汽車
圖1是本發明泊車輔助系統一較佳實施方式之組成框圖。
圖2是圖1中泊車輔助系統中攝像頭之安裝位置示意圖。
圖3是本發明泊車輔助方法一較佳實施方式之流程圖。
11．．．第一廣角攝像頭
12．．．第二廣角攝像頭
13．．．第三廣角攝像頭
14．．．第四廣角攝像頭
20．．．類比數位類比轉換模組
30．．．濾波模組
40．．．FPGA
51．．．第一SRAM
52．．．第二SRAM
53．．．第三SRAM
54．．．第四SRAM
60．．．SDRAM
70．．．數位類比轉換模組
80．．．顯示器

Claims (10)

  1. 一種泊車輔助系統，包括四個廣角攝像頭及一顯示器，所述四個廣角攝像頭分別安裝於一汽車之前側、後側及左右側，每一廣角攝像頭拍攝之圖像均為魚眼圖，所述泊車輔助系統還包括一與所述四個廣角攝像頭相連之FPGA，所述FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理，再將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅全景圖像，該全景圖像全方位之顯示所述汽車四周之景象。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之泊車輔助系統，其中所述泊車輔助系統還包括一連接於所述四個攝像頭及所述FPGA之間之類比數位類比轉換模組，所述類比數位類比轉換模組包括分別與所述四個廣角攝像頭相連之四個類比數位類比轉換晶片，以將所述四個攝像頭攝取之圖像對應之類比視頻信號轉換為數位視頻信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之泊車輔助系統，其中項所述之泊車輔助系統還包括一濾波模組，所述濾波模組包括分別與所述四個類比數位類比轉換晶片之輸出端相連之四個濾波晶片，每一濾波晶片將對應之類比數位類比轉換晶片輸出之數位視頻信號進行濾波處理再輸出至所述FPGA。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之泊車輔助系統，其中項所述之泊車輔助系統還包括一與所述FPGA相連之四個靜態記憶體，用於分別存儲所述四個濾波晶片輸出之四幀數位視頻信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之泊車輔助系統，其中所述四個攝像頭均為170度廣角攝像頭。
  6. 一種泊車輔助方法，包括以下步驟：
    將四個廣角攝像頭安裝於一汽車之前側、後側及左右側；
    所述四個廣角攝像頭從不同之方位拍取所述汽車四周之之圖像，每一廣角攝像頭拍攝之圖像均為魚眼圖；
    利用一FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理；
    所述FPGA將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅圖像；
    將拼接後之圖像輸出至一顯示器；及
    所述顯示器顯示拼接後之圖像以顯示所述汽車四周之交通狀態。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之泊車輔助方法，其中所述FPGA將所述四個廣角攝像頭拍攝之圖像進行魚眼矯正處理之步驟包括將每一幅魚眼圖之各個圖元點對應之立體座標轉換為平面座標，使魚眼圖之球面被拉伸為平面，從而將魚眼圖轉換為對應之平面圖。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之泊車輔助方法，其中所述FPGA將魚眼矯正後之圖像合併拼接為一幅圖像之步驟包括將所述四個攝像頭攝取之景象之重疊部分進行取平均值之運算之子步驟。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之泊車輔助方法，其中所述泊車輔助方法還包括於將所述魚眼圖轉換為平面圖之步驟之前將所述魚眼圖對應之類比視頻信號轉換為數位視頻信號及對所述數位視頻信號進行濾波處理之步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之泊車輔助方法，其中所述泊車輔助方法還包括於將所述魚眼圖轉換為平面圖之步驟之前將所述濾波處理後之每一幀數位視頻信號存儲至一對應之靜態記憶體之步驟。
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