【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频梯形校正，具体为一种基于fpga的视频梯形校正系统。
技术介绍
1、随着科学技术的进步及经济社会的发展，汽车已经逐渐成为越来越多家庭出行的代步工具之一，汽车由多个零部件组装而成，为了便于汽车在夜间或光线较暗的环境下安全行驶，汽车均配置有车灯。随着汽车保有量的增加，行车安全问题受到了社会各界越来越多的关注。而通过改善汽车照明系统的照明情况来提高夜间行车安全也逐渐受到人们的重视。伴随车灯发展和与行人交互需求的提高，现在市场上一种基于micro-led微型发光二极管显示技术的投影大灯被广泛使用。但由于车灯投影与地面不是成90度的垂直关系，从而导致投影图像存在梯形失真，导致图像产生扭曲，使正方向的图像看起来是梯形而不是正方形。市面上大多数的投影大灯投射于路面上时，由于路面坡度以及路面平整度不同等原因会导致投射于地面的图片或者视频校正效果一般且画面噪音较多，严重影响了与行人之间的信息交互效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于fpga的视频梯形校正系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于fpga的视频梯形校正系统，视频梯形校正系统包括图像传输模块、道路参数模块、数据存储模块、梯形校正模块和车灯调整模块；
4、图像传输模块用于上传原始图像，并将原始图像通过微控制mcu单元传输到图像处理fpga单元；
5、道路参数模块用于获取道路参数，并将道路参
6、数据存储模块用于获取原始图像中的图像数据，并通过存储单元对原始图像中的图像数据进行存储；
7、梯形校正模块用于建立梯形校正算法模型，梯形校正算法模型包括坐标的空间变换和像素的插值运算，通过梯形校正算法模型将图像数据进行修正，并将修正后的图像数据传输给micro-led模组；
8、车灯调整模块用于根据周围的移动对象距离车身的距离和移动对象的移动速度，调整led灯的闪烁时间以及闪烁频率。
9、进一步的，道路参数模块包括水平路面光束单元、路面坡度单元和坡度边长单元；
10、水平路面光束单元用于将大灯在水平路面上进行投影，投影出来的图像中处于最上方位置对应的光束视为最上方光束，处于最下方位置对应的光束视为最下方光束；在大灯位置安装激光雷达，以激光雷达所处位置为起点，沿着最上方光束和最下方光束的方向发射激光束，分别作为最上方激光束和最下方激光束，并且激光雷达接收到最上方激光束和最下方激光束所用时间分别为tlet和tleb；将激光雷达垂直于水平路面的方向作为基准垂直方向，将最上方激光束和基准垂直方向之间的夹角设为γt，最下方激光束和基准垂直方向之间的夹角设为γb。
11、进一步的，若车辆在坡度为αg的坡路上，路面坡度单元用于接收最上方激光束和最下方激光束，接收到最上方激光束和最下方激光束所用时间分别为tslt和tslb，若tslt<tlet且tslb>tleb，车辆处于上坡路段，坡度若tslt>tlet且tslb<tleb，车辆处于下坡路段，坡度其中，0<αg≤90。
12、进一步的，坡度边长单元用于获取在水平路面上投影出的梯形图像，梯形图像的上边长为下边长为若在有坡度的路面上，获取路面坡度为αg，将在有坡度的路面上投影出的梯形图像的上边长设为下边长设为则其中，ka和kb分别为梯形图像的上边长和下边长相关系数，当上坡时存在且当下坡时存在且
13、进一步的，梯形校正模块包括坐标空间变换单元和像素插值运算单元；
14、坐标空间变换单元用于将原始图像作为图a，将投影出来的真实图像作为图b，将补偿梯形失真计算出的补偿图像作为图c；以图c中梯形图像下边与左边的交点为原点，图像下边向右方向为横轴，与横轴垂直向上方向为纵轴建立坐标系；其中，图c中梯形图像的像素点(x,y)对应的图a中图像的像素点(x,y)，将图b中梯形图像的上下两边中最长的边记为smax、最短的边记为smin，图b中梯形图像的高为h，得到空间变换公式为：
15、
16、其中，y为图a中的像素点纵坐标，x为图a中的像素点横坐标，y为图c中的像素点纵坐标，x为图c中的像素点横坐标，其中，smin<smax。
17、进一步的，像素插值运算单元用于根据补偿图像图c所需的像素点f(p,q)，获取距离像素点f(p,q)最近的四个像素点f(p0,q0),f(p1,q1),f(p0,q1),f(p1,q0)的rgb值，其中，的四个像素点形成的图像为一个矩形，并且像素点f(p,q)在矩形之内；根据最近的四个像素点的rgb值，先在横坐标方向上进行两次线性插值，得到像素点f(p,q0)和(p,q1)的rgb值,其中，像素点f(p,q0)为通过f(p0,q0)和f(p1,q0)得到的，像素点f(p,q1)为通过f(p0,q1)和f(p1,q1)得到的，并且像素点f(p,q0)、f(p,q1)和f(p,q)的横坐标相同，再在纵坐标方向上进行一次线性插值，进而得到补偿图像图c所需的像素点f(p,q)的rgb值。
18、进一步的，车灯调整模块包括中心点单元、移动对象标记单元和闪烁频率单元；
19、中心点单元用于将车辆的第一安全距离阈值设为s1，以车辆周身边缘往外s1米的范围作为第一距离范围，将车辆第二安全距离阈值设为s2，以车辆周身边缘往外s2米的范围作为第二距离范围，并对车辆的四个车身拐角处进行标记，得到四个标记拐角点，将对角的标记拐角点连线，得到车辆中心点pcen，s1>s2。
20、进一步的，移动对象标记单元用于判断若移动对象进入第一距离范围内，将移动对象刚进入第一距离范围时的位置标记为p1，并求取位置p1与车身各标记点所形成的能覆盖全车的最大范围，将最大范围作为危险范围，并获取此时的移动对象方向，若移动对象的移动方向指向危险范围，对移动对象进行标记；若进行标记的移动对象的移动速度大于等于第一速度阈值，车辆车灯开始亮。
21、进一步的，闪烁频率单元用于判断若进行标记的移动对象的移动速度小于第一速度阈值，对移动对象进行跟踪，若移动对象进入第二距离范围内，将移动对象刚进入第二距离范围时的位置标记为p2，并得到离位置p2最近的标记点xre，得到中心点pcen指向标记点xre的方向以及中心点pcen指向位置p2的方向之间的夹角θxp，若夹角θxp>θ0，θ0为夹角阈值，车辆车灯开始亮，并且移动对象距离车辆距离与闪烁频率成反比，其中，闪烁频率l>l0，其中f为闪烁频率，k为闪烁频率系数，sinθxp为求夹角θxp的正弦值，v为移动对象速度，l为移动对象距离车辆车身的距离，l0为距离阈值，当0≤l≤l0时，闪烁频率为当l＝l0时的闪烁频率，直到移动对象离开第二距离范围停止闪烁。
22、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：所述视频梯形校正系统包括图像传输模块、道路参数模块、数据存储模块、梯形校正模块和车灯调整模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于，所述道路参数模块包括水平路面光束单元、路面坡度单元和坡度边长单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：若车辆在坡度为αg的坡路上，所述路面坡度单元用于接收最上方激光束和最下方激光束，接收到最上方激光束和最下方激光束所用时间分别为Tslt和Tslb，若Tslt＜Tlet且Tslb＞Tleb，车辆处于上坡路段，所述坡度若Tslt＞Tlet且Tslb＜Tleb，车辆处于下坡路段，所述坡度其中，0<αg≤90。
4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：所述坡度边长单元用于获取在水平路面上投影出的梯形图像，所述梯形图像的上边长为下边长为若在有坡度的路面上，获取路面坡度为αg，将在有坡度的路面上投影出的梯形图像的上边长设为下边长设为则其中，ka和kb分别为梯形图像的
5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于，所述梯形校正模块包括坐标空间变换单元和像素插值运算单元；
6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：所述像素插值运算单元用于根据补偿图像图c所需的像素点f(p，q)，获取距离像素点f(p，q)最近的四个像素点f(p0，q0)，f(p1，q1)，f(p0，q1)，f(p1，q0)的RGB值，其中，所述的四个像素点形成的图像为一个矩形，并且所述像素点f(p，q)在所述矩形之内；根据所述最近的四个像素点的RGB值，先在横坐标方向上进行两次线性插值，得到像素点f(p，q0)和(p，q1)的RGB值，其中，像素点f(p，q0)为通过f(p0，q0)和f(p1，q0)得到的，像素点f(p，q1)为通过f(p0，q1)和f(p1，q1)得到的，并且像素点f(p，q0)、f(p，q1)和f(p，q)的横坐标相同，再在纵坐标方向上进行一次线性插值，进而得到所述补偿图像图c所需的像素点f(p，q)的RGB值。
7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于，所述车灯调整模块包括中心点单元、移动对象标记单元和闪烁频率单元；
8.根据权利要求7所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：所述移动对象标记单元用于判断若移动对象进入第一距离范围内，将移动对象刚进入第一距离范围时的位置标记为P1，并求取位置P1与车身各标记点所形成的能覆盖全车的最大范围，将所述最大范围作为危险范围，并获取此时的移动对象方向，若移动对象的移动方向指向危险范围，对所述移动对象进行标记；若进行标记的移动对象的移动速度大于等于第一速度阈值，车辆车灯开始亮。
9.根据权利要求8所述的一种基于FPGA的视频梯形校正系统，其特征在于：所述闪烁频率单元用于判断若进行标记的移动对象的移动速度小于第一速度阈值，对移动对象进行跟踪，若移动对象进入第二距离范围内，将移动对象刚进入第二距离范围时的位置标记为P2，并得到离位置P2最近的标记点Xre，得到中心点Pcen指向标记点Xre的方向以及中心点Pcen指向位置P2的方向之间的夹角θXP，若夹角θXP＞θ0，θ0为夹角阈值，车辆车灯开始亮，并且移动对象距离车辆距离与闪烁频率成反比，其中，闪烁频率L＞L0，其中F为闪烁频率，k为闪烁频率系数，sin θXP为求夹角θXP的正弦值，v为移动对象速度，L为移动对象距离车辆车身的距离，L0为距离阈值，当0≤L≤L0时，闪烁频率为当L＝L0时的闪烁频率，直到移动对象离开第二距离范围停止闪烁。
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于：所述视频梯形校正系统包括图像传输模块、道路参数模块、数据存储模块、梯形校正模块和车灯调整模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于，所述道路参数模块包括水平路面光束单元、路面坡度单元和坡度边长单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于：若车辆在坡度为αg的坡路上，所述路面坡度单元用于接收最上方激光束和最下方激光束，接收到最上方激光束和最下方激光束所用时间分别为tslt和tslb，若tslt＜tlet且tslb＞tleb，车辆处于上坡路段，所述坡度若tslt＞tlet且tslb＜tleb，车辆处于下坡路段，所述坡度其中，0<αg≤90。
4.根据权利要求3所述的一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于：所述坡度边长单元用于获取在水平路面上投影出的梯形图像，所述梯形图像的上边长为下边长为若在有坡度的路面上，获取路面坡度为αg，将在有坡度的路面上投影出的梯形图像的上边长设为下边长设为则其中，ka和kb分别为梯形图像的上边长和下边长相关系数，当上坡时存在且当下坡时存在且
5.根据权利要求1所述的一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于，所述梯形校正模块包括坐标空间变换单元和像素插值运算单元；
6.根据权利要求5所述的一种基于fpga的视频梯形校正系统，其特征在于：所述像素插值运算单元用于根据补偿图像图c所需的像素点f(p，q)，获取距离像素点f(p，q)最近的四个像素点f(p0，q0)，f(p1，q1)，f(p0，q1)，f(p1，q0)的rgb值，其中，所述的四个像素点形成的图像为一个矩形，并且所述像素点f(p，q)在所述矩形之内；根据所述最近的四个像素点的rgb值，先在横坐标方向上进行两次线性插值，得到像素点f(p，q0)...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛波，辛忠华，王广玉，
申请(专利权)人：大茂伟瑞柯车灯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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