[发明专利]一种基于光学原理的ADAS摄像头结构

说明书

一种基于光学原理的ADAS摄像头结构，本发明运用了光学原理，以牺牲普通成像方式的上下视角为代价，分别将视野范围的左右视角区域投射到图像传感器的上下区域。再利用软件数字拼接技术，将图像传感器的上下区域分别采集的图像重新提取拼接还原为水平左右视角，以实现扩展水平视角的目的。采用本发明的结构和方法具有如下有益效果：本发明的结构组装简单，材料来源广，成本低，便于维护和更换。并且兼顾了汽车前置摄像头的视角与视距，实现了行车过程中水平视角的扩展，提高了行车安全性。可以精确的掌握行车过程中两侧的视角，减少了行车过程中由于盲区导致的安全事故。

技术领域

本发明涉及汽车驾驶辅助系统领域，特别涉及一种基于光学原理的ADAS摄像头结构及水平视角扩展方法。

背景技术

随着我国经济的发展和人民物质生活的提高，汽车保有量的大幅增加，但交通事故数量高居不下，而大部分事故发生在行驶过程中因车辆存在盲区，未发现安全隐患导致的。为了保证运输畅通和交通安全，减少事故的发生，很多国家和相关的部门制定了很多相关的政策，限行、限号等各种措施，但是还是没有从根本上解决因车辆的增加导致的安全隐患问题。究其原因，主要有两点：一方面是经验不足的驾驶员数量日益增多；另一方面是车辆主动安全性不高。

为了能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术，汽车设计者对车辆驾驶辅助系统进行了大量的研究，这使得图像识别和处理技术有了前所未有的进步和发展，车载终端上的摄像头系统也成为了汽车安全的一个重要标志，并且车载摄像头的基本处理单元包括图像采集模块、图像传感器、图像处理模块和图像输出模块。

目前常用车辆驾驶辅助系统一般通过单个前置摄像头获取车辆前方的道路信息，以提高行车过程中的安全性。但在现有的ADAS前置摄像头的应用中通常采用长焦距的镜头来增加可视距离，如果需要增加摄像头成像视角，均是采用更换短焦距的广角镜头的方法。通过更换短焦距的广角镜头虽然增加了视角范围，却导致了可视距离的缩短。为了保证摄像头有一个有效的可视距离，只能在摄像头视角上做出妥协，这导致ADAS前置摄像头的成像在视角上形成一个较大的盲区，严重制约了ADAS和自动驾驶技术的发展。

现有技术为了解决上述问题对驾驶辅助系统做出了改进，如中国发明专利CN109624901A 中提出了一种基于广角摄像头的特种车用安全行车辅助系统，该发明采用了在车辆的不同位置布置多个摄像头以获得更广的视角，但该发明针对的是大型特种车辆，大型车由于太高导致无法观察到周围路面视角，所以通过增加摄像头来扩大视角，但还是存在视距短的缺陷，也就是说该发明对型特种车来说优势更好。一般在行车过程中驾驶员主要观察的是前方以及左右的视角。而公开号为CN109624901A的专利，虽然能视线多方位的观察，但仍没有实现视角与视距的兼顾，在远处出现交通事故时仍不能及时观察到。此外，该专利通过增加摄像头的方法来扩展视角会导致成本成倍地增加；同时对处理器的处理能力也有了更高的要求，进一步增加了成本。基于上述缺陷，在汽车驾驶辅助领域亟需开发一款集视距和视角于一体的 ADAS摄像头。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于光学原理的ADAS摄像头结构，其兼顾了汽车前置摄像头的视角与视距，实现了行车过程中水平视角的扩展，提高了行车安全性。

本发明的另一目的是提出一种基于光学原理的ADAS摄像头水平视角扩展方法，采用本发明的方法具有如下优势：本发明结构组装简单、易于安装，材料来源广，开发成本低，便于维护和更换。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于光学原理的ADAS摄像头结构，包括带有镜头和外壳的车载摄像头，摄像头镜头前部的外壳上固定连接有完全覆盖镜头可视角度的棱镜组合，其中，棱镜组合由完全相同的斜切三棱镜Ⅰ和斜切三棱镜Ⅱ拼接构成，并且棱镜组合平行于镜头的任意截面图形均为中心对称图形；

棱镜组合靠近镜头的一个面为由斜切三棱镜Ⅰ的一个屈光面和斜切三棱镜Ⅱ的一个屈光面拼接构成的矩形平面；