[发明专利]用于交通工具的全景环视系统

说明书

本发明涉及一种用于交通工具的全景环视系统。该全景环视系统至少包含真实摄像机(2)、虚拟摄像机(7)、图像处理单元、显示单元，该真实摄像机用于从非居中的位置拍摄交通工具周围环境的图像，其中，显示单元设置用于以投影方式：显示由真实摄像机(2)拍摄的图像并在由真实摄像机(2)拍摄的图像上方作为叠加层显示至少一个几何形状(11至13)。图像处理单元设置用于将真实摄像机(2)拍摄的图像投影到垂直于真实摄像机(2)的第一层面(9)，以矫正由真实摄像机(2)拍摄的图像中因该真实摄像机(2)的非居中位置造成的透视失真，将所述至少一个几何形状(11至13)投影到垂直于虚拟摄像机(7)的第二层面(10)上，以使该至少一个几何形状(11至13)不失真地显示在显示单元(4)上。另外，借助在真实摄像机(2)和虚拟摄像机(7)之间的Delta变换确定出在第一层面(9)和第二层面(10)之间的仿射变换(T)，将所确定的仿射变换(T)应用于含有由真实摄像机(2)拍摄的、经投影和矫正的真实摄像机(2)图像(8‘)的第一层面(9)，以使经矫正的真实摄像机(2)图像(8‘)的、经修正的显示(8λ“)在第二层面(10)中相对于非失真的所述至少一个几何形状(11至13)取向。

本发明涉及一种用于交通工具的全景环视系统。此外，本发明涉及一种用于交通工具周围环境的全景环视显示的方法。其它权利要求涉及用于执行该方法的程序单元和计算机可读的媒介。

在全景环视系统显示单元上的显示典型情况下包括真实摄像机的投影图像，该摄像机安装在交通工具上并对交通工具周围环境进行拍摄。此外，几何形状作为叠加层/悬浮覆盖层/图层被置于摄像机的投影图像上方，其中，所述几何形状例如可是交通工具的轨迹。在此，摄像机的投影图象必须与叠加层相匹配。但如果摄像机以非居中形式安装在交通工具上，则叠加层或摄像机图像看起来会失真。这样失真的外观是违背意愿的。

因此，本发明的任务是，提供一种开篇所提形式的全景环视系统和方法，它能使叠加层和摄像机图像都无失真地、以预定方式相对取向地显示在交通工具显示单元上。

该任务通过独立权利要求的主题解决。有益的实施方式是从属权利要求、下面的描述以及图示的主题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于交通工具的全景环视系统。

全景环视系统至少包括用于从非居中位置拍摄交通工具周围环境的图像的实体摄像机或者说真实摄像机。所述真实摄像机优选是指数字式摄像机，它能拍摄交通工具周围环境的图像或视频，并将代表所拍摄图像或视频的数据加以存储、输出以及传输。全景环视系统也可包含几个，例如四个真实摄像机，其可以这样安装在交通工具上，多个真实摄像机的单一图像可被合成一总的全景图像(例如交通工具的一360度全景图像)。至少一个真实摄像机尤其被设置为，从一非居中位置拍摄交通工具周围环境的多幅图像。虽然本发明针对拍摄单一摄像机的单一图像的情况进行说明，但这类解释也适用于可由至少一个真实摄像机拍摄的，源于交通工具周围环境非居中位置的多幅图像中的其他图像。“非居中位置”的特征在此尤其可理解为，摄像机关于交通工具的假想纵轴偏心地或倾斜地安装在交通工具中或交通工具上并可对交通工具前方区域进行拍摄。

此外，全景环视系统包括虚拟摄像机、图像处理单元和显示单元。图像处理单元一方面以通信的方式与真实摄像机相连接。另一方面，也以通信的方式与显示单元相连接。以此方式，尤其是真实摄影机可将图像数据发送到图像处理单元，图像处理单元可处理图像数据并将所处理的图像数据传送到显示单元。图像处理单元可基于软件实现。

一方面，显示单元设置为以投影方式显示由真实摄像机拍摄的图像。另一方面，显示单元还被设置为将至少一个几何形状作为叠加层投影到真实摄像机所拍摄图像上方加以显示。

图像处理单元设置用于，将由真实摄像机拍摄的图像投影到垂直于真实摄像机的第一表面或第一层面，以矫正真实摄像机拍摄的图像中因真实摄像机的非居中位置造成的透视失真。