[发明专利]一种视野可调节的全景行车辅助装置及其调节方法

权利要求书

1.一种视野可调节的全景行车辅助装置的调节方法，其特征在于，

所述全景行车辅助装置包括：

设置在车身前后左右的用于对应采集车身前后左右环境图像的前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头和右侧摄像头；

设置在车内且位于驾驶位前方的显示屏；

设置在车内的控制键；

与所述前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头、右侧摄像头、显示屏、控制键连接的处理器；

所述处理器包括通信模块、图像处理模块、人机交互模块、数据处理模块；所述通信模块与所述前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头和右侧摄像头通信连接，用于获取所摄像头拍摄的环境图像；所述人机交互模块用于获取来自所述控制键的显示边界控制指令；所述数据处理模块用于根据所述显示边界控制指令计算各环境图像的显示边界；所述图像处理模块用于对所述环境图像进行处理，将所述环境图像在计算得到的显示边界处进行拼接，最终拼接成全景图像并发送至所述显示屏；

所述调节方法包括以下步骤：

在车身的前后左右分别设置前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头、右侧摄像头；

获取前置摄像头、后置摄像头、左侧摄像头、右侧摄像头所拍摄的环境图像；

获取驾驶员所输入的显示边界控制指令；

根据显示边界控制指令计算各环境图像的显示边界；

对环境图像进行处理，将环境图像在计算得到的显示边界处进行拼接，最终拼接成全景图像；

输出并显示全景图像；

所述显示边界控制指令包括图像选择指令和图像尺寸指令，图像选择指令用于在前后左右四个环境图像中确定一个需要调整边界的图像，图像尺寸指令有三个，分别为“正常”、“一档”、“最大”；

根据显示边界控制指令计算环境图像的显示边界的过程如下：

针对需要调整边界的图像，当尺寸指令为“一档”或“最大”时，以二次函数曲线作为其与其它图像之间的边界，对于其余的图像之间的边界，则采用一次函数所代表的直线作为边界。

2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，需要调整边界的图像具有两个边界，其中一个边界的斜率为正值，另一个边界的斜率为负值；

针对需要调整边界的图像，当尺寸指令为“最大”时，斜率为正值的边界曲线为：

y＝a₁x²+b₁x+c₁，

其中：

式中的(x₁,y₁)、(x₂,y₂)分别为边界的两个端点坐标；

斜率为负值的边界采用与上述边界曲线对称的方式生成。

3.根据权利要求1或2所述的调节方法，其特征在于，需要调整边界的图像具有两个边界，其中一个边界的斜率为正值，另一个边界的斜率为负值；

针对需要调整边界的图像，当尺寸指令为“一档”时，斜率为正值的边界曲线为：

y＝a₂x²+b₂x+c₂，

其中：

式中的(x₁,y₁)、(x₂,y₂)分别为边界的两个端点坐标；

斜率为负值的边界采用与上述边界曲线对称的方式生成。

4.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，针对需要调整边界的图像，当尺寸指令为“最大”时，斜率为正值的边界曲线的确定过程如下：

第一步：确定边界的两个端点坐标(x₁,y₁),(x₂,y₂)；

第二步：以此两个端点确定的斜直线方程

第三步：保持两个端点不变，将斜直线外伸成二次函数曲线以扩大视野范围，寻找使视野范围最大化的二次函数曲线方程；

第四步：设第三步所寻找的二次函数曲线的方程为y＝a₁x²+b₁x+c₁；

第五步：计算二次函数曲线对应的面积S，此面积取最小值时视野范围最大

第六步：由于是将视野面积最大化，因此将前述的视野范围最大化的问题转化为函数优化问题

目标函数：

约束条件：

-b₁/2a₁≤x₁；

x₂-x₁为定值；

第七步：前一步获得的模型为三变量(a₁,b₁,c₁)的线性规划问题，需要根据约束条件进行简化，根据约束条件将b₁,c₁分别用含a₁代数式表达，得到如下结果

目标函数：

约束条件：

x₁取最小值时目标函数取得最小值，得到最优解