用于商用车的全景环视泊车辅助系统及摄像头安装方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于商用车的全景环视泊车辅助系统及泊车方法，包括方位视场角至少为180度的鱼眼摄像头、数据采集处理器、存储器和显示器，鱼眼摄像头采集的视频画面经数据采集处理器进行处理得到商用车及其感兴趣区域的图像存入存储器并通过显示器显示。本发明专利技术方法通过首次标定后将全景图中所有像素点与摄像头原始位置中对应像素坐标建立一一对应的映射关系存储于系统的存储单元中，当一帧图像采集后，系统可根据先前在存储单元中生成的数据，由控制单元快速生成全景图，最后通过对拼接后的全景图进行加权平均融合后并显示在屏幕上，为商用车的泊车提供全景环视效果较好的辅助工具，并且可以大大缩短系统的处理时间，满足系统实时性的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆安全辅助及汽车电子领域，具体涉及一种用于商用车的全景环视 泊车辅助系统及摄像头安装方法。
技术介绍
目前，市场上的全景环视泊车辅助系统，绝大多数是针对私家小轿车的。该系统 一般是针对只有一个车厢的小轿车，其鱼眼摄像头一般都布置在汽车前保险杠Logo下方、 左、右后视镜下方、后牌照灯处。但是当商用车有两个车厢时，在倒车或转弯时，商用车车头 和后面车厢不在同一角度，如果还是采用小轿车图像拼接的方法，直接通过标定和拼接图 片无法准确显示车辆周围的情况，全景环视效果不佳。 现有的全景环视泊车辅助系统摄像头安装方法一般只是根据安装人员的经验采 用目测的方法，没有一个规范来统一。这样容易出现摄像头主光轴角度没有达到最优，使得 某边重叠区域过小，影响拼接效果。 由于商用车车身结构复杂并且一般较大，各个摄像头采集到的图像物体运动和光 线的变化不同，数据的抖动性比较大，完成图像拼接后会存在拼接缝隙。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种用于商用车的全景环视泊车辅助系统及摄 像头安装方法，为商用车的泊车提供全景环视效果较好的辅助工具。 本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种用于商用车的全景环视泊 车辅助系统，其特征在于：它包括方位视场角至少为180度的鱼眼摄像头、数据采集处理 器、存储器和显示器，鱼眼摄像头采集的视频画面经数据采集处理器进行处理得到商用车 及其感兴趣区域的图像存入存储器并通过显示器显示；其中 所述的感兴趣区域为：当车头与车厢之间没有旋转时，在商用车车身左右各延伸 距离b，前后各延伸距离a的区域； 商用车包括车头和车厢，各包括前后左右四边，鱼眼摄像头的分布为：车头前边和 车厢后边各至少1个，车头左右两边和车厢左右两边分别各至少1个； 车头前边和车厢后边的鱼眼摄像头的主光轴分别对准该鱼眼摄像头在地面正投 影向外延伸距离a/2土Aa处；车头左右两边和车厢左右两边的鱼眼摄像头的主光轴分别 对准该鱼眼摄像头在地面正投影向外延伸距离b/2土Ab处；所述的Aa和Ab为误差； 所述的数据采集处理器包括鱼眼图像畸变校正单元、侧视图转俯视图单元、首次 图像拼接单元、控制单元和图像加权平均融合单元；其中鱼眼图像畸变校正单元用于根据 每个鱼眼摄像头本身内部参数和畸变模型，将每个鱼眼摄像头拍摄的视频画面进行畸变校 正，得到理想图；侧视图转俯视图单元用于对理想图进行投影变换，将来自不同鱼眼摄像头 的理想图投影到同一坐标系下变成鸟瞰图；首次图像拼接单元用于对鸟瞰图第一次图像拼 接，对来自相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图中重叠区域进行特征点匹配，对有重叠区域的图像 进行对齐并首次拼接成全景图像；控制单元用于将各鱼眼摄像头采集的原始视频画面像素 点与首次拼接成的全景图像像素点的映射关系信息存储于存储单元中，在泊车过程中通过 查表方式从存储单元中获得鱼眼摄像头采集的原始视频画面像素点与首次拼接全景图像 像素点的映射关系信息，将所有鱼眼摄像头采集的视频画面实时拼接成全景图；图像加权 平均融合单元用于对实时拼接的全景图进行渐入渐出处理，消除拼接缝隙、光照影响和模 糊影响。 按上述系统，所述的首次图像拼接单元以来自相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图中的重 叠区域的平分线作为拼接线，进行对齐；其中取方向盘左打死时来自相邻的位于车头左边 与车厢左边鱼眼摄像头的鸟瞰图中的重叠区域的平分线作为拼接线，取方向盘右打死时来 自相邻的位于车头右边与车厢右边鱼眼摄像头的鸟瞰图中的重叠区域的平分线作为拼接 线。 按上述系统，所述的鱼眼摄像头的分布为：车头前边和车厢后边的中点各1个，车 头左右两边和车厢左右两边的中点分别各1个，且所有鱼眼摄像头的投影均与车身垂直。 利用上述用于商用车的全景环视泊车辅助系统实现的泊车方法，其特征在于：它 包括以下步骤： S1、根据每个鱼眼摄像头本身内部参数和畸变模型，将每个鱼眼摄像头拍摄的视 频画面进行畸变校正，得到理想图； S2、对理想图进行投影变换，将来自不同鱼眼摄像头的理想图投影到同一坐标系 下变成鸟瞰图； S3、对鸟瞰图第一次图像拼接，对来自相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图中重叠区域进 行特征点匹配，对有重叠区域的图像进行对齐并首次拼接成全景图像；S4、将各鱼眼摄像头采集的原始视频画面像素点与首次拼接成的全景图像像素点 的映射关系信息进行存储；在泊车过程中通过查表方式从存储单元中获得鱼眼摄像头采集 的原始视频画面像素点与首次拼接全景图像像素点的映射关系信息，将所有鱼眼摄像头采 集的视频画面实时拼接成全景图； S5、采用图像加权平均融合的方法，对实时拼接的全景图进行渐入渐出处理，消除 拼接缝隙、光照影响和模糊影响。 按上述泊车方法，所述的S1采用多项式变换的方法进行畸变校正。 按上述泊车方法，所述的S3在首次拼接时，以来自相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图中 的重叠区域的平分线作为这两个相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图之间的拼接线； 由于泊车时车头与车厢之间会存在角度，因此取方向盘左打死时来自相邻的位于 车头左边与车厢左边鱼眼摄像头的鸟瞰图中的重叠区域的平分线作为这两个鱼眼摄像头 的鸟瞰图之间的拼接线；取方向盘右打死时来自相邻的位于车头右边与车厢右边鱼眼摄像 头的鸟瞰图中的重叠区域的平分线作为这两个鱼眼摄像头的鸟瞰图之间的拼接线。 按上述泊车方法，所述的S4采用基于特征点的尺度不变特征变换算法。 用于上述用于商用车的全景环视泊车辅助系统的鱼眼摄像头安装方法，其特征在 于：它包括以下步骤： 1)商用车包括车头和车厢，各包括前后左右四边，在不影响商用车正常作业的情 况下分别在车头前边和车厢后边各至少1个鱼眼摄像头，车头左右两边和车厢左右两边分 别各至少1个鱼眼摄像头； 2)调整鱼眼摄像头的位置使得其投影与车身垂直； 3)预设感兴趣区域：当车头与车厢之间没有旋转时，在商用车车身左右各延伸距 离b，前后各延伸距离a的区域； 调节鱼眼摄像头的主主光轴使得：车头前边和车厢后边的鱼眼摄像头的主光轴分 别对准该鱼眼摄像头在地面正投影向外延伸距离a/2土Aa处；车头左右两边和车厢左右 两边的鱼眼摄像头的主光轴分别对准该鱼眼摄像头在地面正投影向外延伸距离b/2土Ab 处；所述的Aa和Ab为误差； 4)固定各鱼眼摄像头，并测量各鱼眼摄像头的高度，计算高度与主光轴之间的夹 角。 按上述安装方法，其特征在于：所述的3)调节鱼眼摄像头之前，在各主光轴对准 点处设置标志物。 本专利技术的有益效果为： 1、商用车车身体积一般较大，结构也较为复杂，不同位置的摄像头拍摄到的图像 光线明暗度会不同，在相邻两幅图像拼接后的重叠区域很容易出现明显的拼接缝隙，为了 减少这种拼接缝隙对人眼视觉上的影响，本专利技术通过加权平均融合算法，采用渐入渐出的 融合方法来消除这当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于商用车的全景环视泊车辅助系统，其特征在于：它包括方位视场角至少为180度的鱼眼摄像头、数据采集处理器、存储器和显示器，鱼眼摄像头采集的视频画面经数据采集处理器进行处理得到商用车及其感兴趣区域的图像存入存储器并通过显示器显示；其中所述的感兴趣区域为：当车头与车厢之间没有旋转时，在商用车车身左右各延伸距离b，前后各延伸距离a的区域；商用车包括车头和车厢，各包括前后左右四边，鱼眼摄像头的分布为：车头前边和车厢后边各至少1个，车头左右两边和车厢左右两边分别各至少1个；车头前边和车厢后边的鱼眼摄像头的主光轴分别对准该鱼眼摄像头在地面正投影向外延伸距离a/2±Δa处；车头左右两边和车厢左右两边的鱼眼摄像头的主光轴分别对准该鱼眼摄像头在地面正投影向外延伸距离b/2±Δb处；所述的Δa和Δb为误差；所述的数据采集处理器包括鱼眼图像畸变校正单元、侧视图转俯视图单元、首次图像拼接单元、控制单元和图像加权平均融合单元；其中鱼眼图像畸变校正单元用于根据每个鱼眼摄像头本身内部参数和畸变模型，将每个鱼眼摄像头拍摄的视频画面进行畸变校正，得到理想图；侧视图转俯视图单元用于对理想图进行投影变换，将来自不同鱼眼摄像头的理想图投影到同一坐标系下变成鸟瞰图；首次图像拼接单元用于对鸟瞰图第一次图像拼接，对来自相邻的鱼眼摄像头的鸟瞰图中重叠区域进行特征点匹配，对有重叠区域的图像进行对齐并首次拼接成全景图像；控制单元用于将各鱼眼摄像头采集的原始视频画面像素点与首次拼接成的全景图像像素点的映射关系信息存储于存储单元中，在泊车过程中通过查表方式从存储单元中获得鱼眼摄像头采集的原始视频画面像素点与首次拼接全景图像像素点的映射关系信息，将所有鱼眼摄像头采集的视频画面实时拼接得到全景图；图像加权平均融合单元用于对实时拼接的全景图进行渐入渐出处理，消除拼接缝隙、光照影响和模糊影响。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇宁，李晓亮，张淑杰，安兆杰，刘勇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42