[发明专利]高清全景泊车及辅助驾驶系统

说明书

技术领域

本发明涉及驾驶辅助系统技术领域，尤其涉及一种可以输出高清图像，可以提供足够直观、清晰的图像给驾驶人进行辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。

背景技术

随着经济的发展，人们生活水平不断提高，越来越多的汽车进入各个家庭，而随着车辆的数量增多，道路变得更加拥挤，车辆在行驶过程中，有可能会遇到一些大大小小的事故，延误了时间的同时也损失了钱财。因此，为了更加安全地驾驶车辆，不少的汽车都装上了辅助驾驶系统，以提高安全驾驶系数。现有技术的辅助加湿系统中，大致可分为一下各种情况：

1、使用后视摄像头进行辅助驾驶，该技术方案能否为驾驶人提供车身后部图像，但是依然存在左右盲区、前车身周围低矮障碍盲区等问题，不能为驾驶人提供车身周围的全部图像；

2、使用4个平面摄像头，然后拼接成田字格，该技术方案能够为驾驶人提供车身周围的参考图像，但是无法为驾驶人提供直观的360图全景图，用户无法直观获悉车身周围的直观图像，用户常常容易混淆左右或前后的方向，给驾驶人带来困扰，同时，由于车上适宜安装摄像头的位置有限，通常为左右观后镜及前后车牌位置，平面摄像头仍然存在视角死区。使用4个鱼眼摄像头，然后拼接成田字格，该技术方案能够克服背景技术2使用平面摄像头带来的视角死区问题，但是由于仍然存在无法为驾驶人提供直观的360图全景图的问题，用户无法直观获悉车身周围的直观图像。

使用4个鱼眼摄像头，经过鱼眼校正，图像拼接算法后，拼接成全景图，该技术方案可以解决上述背景技术1至背景技术3的缺陷，但是由于后端的图像DSP处理能力有限，4个摄像头只能选择30万像素的标清模拟摄像头。由于标清鱼眼摄像头采集的分辨率通常只有30万像素，而鱼眼镜头采集回来的图像都是中间大，周围小，所以近景比较清晰，但是远景会相对模糊，远景的有效像素少，对于需要利用远景图像进行后续分析的辅助驾驶应用来说，如碰撞预警，道路偏移，弯道安全，超车安全，行人安全等，常常需要清晰的50m外的图像，图像有效像素的缺失，将给后端应用带来巨大的应用限制及挑战。同时，由于前端模拟摄像头像素有限，对于非行驶状态下的车辆安全威胁，可能无法获悉关键信息，如汽车停车后刮擦，可能无法看清现场人脸，车牌等关键信息。

因此，亟需一种可以输出高清图像，可以提供足够直观、清晰的图像给驾驶人进行辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以输出高清图像，可以提供足够直观、清晰的图像给驾驶人进行辅助判断的高清全景泊车及辅助驾驶系统。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种高清全景泊车及辅助驾驶系统，其包括：

预置各个摄像头的畸变参数，并进行亮度统计的高清图像采集子系统；

通过多种传感器，对车辆行驶状态中的关键信息进行采集的车辆信息采集子系统；

包括帧缓冲单元、畸变校正单元、投影变换单元、拼接融合匹配单元、清晰度权重查找表、像素比例尺单元的高清图像拼接子系统；

包括车道偏移分析单元，行人分析单元，碰撞预警分析单元，障碍物分析单元，车牌识别分析单元，驾驶习惯潜在风险分析单元的高清图像分析子系统；

包括高清编码单元、高清存储单元的高清录像子系统。

所述高清图像采集子系统高包括多个HD-CVI/TVI/HIV标准的高清模拟摄像头。

通过基于FPGA的并行硬件单元对输入的图像进行亮度统计，以便后端的所述高清图像拼接子系统进行亮度均衡处理，最终输出给用户一个亮度均匀的拼接图像。

车辆行驶状态中的关键信息包括：前进，后退，左转向，右转向，双闪报警，行驶速度信息。

所述高清图像拼接子系统，进行高清图像拼接的步骤，包括：

(1)基于PC软件，使用等间距同心圆模板对摄像头进行标定；

(2)对摄像头采集回来的图像，计算实际失真后的同心圆各个半径；

(3)建立失真后的目标图像各个同心圆半径到原始图像各个同心圆半径的离散映射关系；

(4)对离散后的映射关系进行插值处理，获取连续的目标半径到原始半径的映射关系。

所述畸变校正单元进行畸变校正的步骤，包括：

(1)首先在等距同心圆模版中标定一个矩形(ABCD)，并标定BC线段的中点E；

(2)根据畸变后的图像圆心接近图像中心这一经验值，设定粗略搜索范围，使得桶形校正后的四边形(ABCD)为一个矩形，假定完成此第一步分段搜索算法得到的圆心点的集合为M；