[发明专利]一种可主动预警的车载3D全景环视系统

说明书

本发明提供了一种可主动预警的车载3D全景环视系统，包括：获取各个视角方向的鱼眼图像，进行内外参标定及3D投影建模，根据内外参确定3D模型与鱼眼图像纹理的对应关系，确定世界坐标系下的融合区域，并计算融合区域的权重，再将世界坐标信息、对应的纹理坐标信息，以及融合区域的权重保存为查询表；加载查询表，获取鱼眼图像数据，基于gpu在嵌入式端进行渲染，经过光照补偿以后再从gpu缓冲区取出数据进行目标检测，获取障碍物位置信息，并对危险情况进行预警。该环视系统能够全天24小时运行，是一种具有较好视角体验的3D环视对车辆路况时刻进行监视并预警的系统。

技术领域

本公开涉及车载环视系统技术领域，尤其涉及一种可主动预警的车载3D全景环视系统。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，汽车拥有量迅速增多，对安全驾驶提出了新的需求和挑战，特别的，驾驶过程中的未能及时发现车辆周围异常情况是引发交通事故的重要原因之一，特别是在驾驶环境比较紧凑的时候进行驾驶。

现有的车载环视主要有：(1)单个视角进行监控，常见的如倒车影像，只能显示某一个方向的驾驶路况。(2)未加入融合过程的2D环视，在车辆四周挂载鱼眼相机，进行标定重投影以后，直接将各个相机的画面按照挂载顺序组合显示，画面之间具有明显的间隙。(3)具有融合功能的2D鸟瞰环视，通过外参的标定，将鱼眼图像进行重投影，并对融合区域进行加权融合，实现最终的无缝拼接。(4)3D拼接，通过碗状建模，将鱼眼图像投影到此曲面上，呈现出3D视角的拼接画面，具有更加真实的驾驶画面。在建模方法上，不同模型最后所呈现的畸变大小以及融合区域有较大区别。

现有的车载环视主要存在以下问题：(1)未进行拼接的视频监控只能提供单一视角，不够灵活方便，难以及时提供车身周围的异常驾驶环境信息。(2)具有2D拼接的环视监控，虽然可以将车身周围信息及时反馈给驾驶员，但是其具有可视范围小，畸变过大的缺点，驾驶员在观察画面时，不能及时显示车身在真实环境下的处境。特别是未加入融合的2D环视，未对画面的光照进行处理，不能保证画面的一致性，视角感受较差。(3)碗状建模的3D环视，基本可以呈现出车辆的真实驾驶路况，但是碗状模型本身平面与曲面过渡不够平滑，在交界处容易出现非常突兀的过渡区域，在远处也易形成较大的错位。

并且，以上方法皆需要驾驶员主动观察视频画面，目前市面上的环视系统都缺少主动预警功能，在车速较快时也对显示加以限制，不能及时提醒驾驶员车辆周边的驾驶路况。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种可主动预警的车载3D全景环视系统，该环视系统能够全天24小时运行，是一种具有较好视角体验的3D环视对车辆路况时刻进行监视并预警的系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可主动预警的车载3D全景环视系统，包括：

获取各个视角方向的鱼眼图像，进行内外参标定及3D投影建模，根据内外参确定3D模型与鱼眼图像纹理的对应关系，确定世界坐标系下的融合区域，并计算融合区域的权重，再将世界坐标信息、对应的纹理坐标信息，以及融合区域的权重保存为查询表；

加载查询表，获取鱼眼图像数据，基于gpu在嵌入式端进行渲染，经过光照补偿以后再从gpu缓冲区取出数据进行目标检测，获取障碍物位置信息，并对危险情况进行预警。

进一步地，还包括，建立3D投影模型，确定每个顶点的世界坐标及三角形索引顺序，再根据内、外参确定每个顶点世界坐标对应的纹理图像坐标。

进一步地，建立3D碗状模型，获取三角化的网格信息，再直接根据模型表达式计算网格的世界坐标信息。

进一步地，还包括，确定世界坐标系下的融合区域，再计算该区域内网格点与边界的夹角，将该夹角与该融合区域的角度的比值作为融合区域的权重。