[发明专利]一种车载虚拟全景电子系统

说明书

技术领域

本发明涉及提供驾驶辅助图像信息的电子系统。

背景技术

驾驶车辆时由于视觉盲区的存在，司机不能够完全真实准确了解车体和周围环境的位置距离关系，往往因此导致一些事故。在矿业开采等领域，所使用的大型工程机械，大型运载车辆的长宽都在在数米到十米左右，甚至于数十米，驾驶操控人员的视野更加有限，因此在矿区、开采场等环境，由于驾驶操作人员视觉盲区导致的事故更加频繁。

解决这类问题从根本上就是通过某种方式的传感器信号，来弥补视觉上产生的盲区。现有的解决方案有使用多普勒雷达，超声波，射频信号发生和检测模块等方案，这些方案通过对船体车身周边安装传感器来检测各个方向的障碍物并以某种图形的显示方式来提醒驾驶操作人员，但是现有方案都存在精确度和直观性的问题，其探测结果往往不能作为驾驶操作人员准确判断周边环境的依据，缺乏有效性。

在专利申请号200410089462.1中提出了一种机动车周边状况动态监视的装置，在专利申请号200610113157.0中提出了一种全景可视驾驶辅助设备。在这两个设备中，都不具备摄像头图像的防抖单元，不能解决由于车身震动产生的视频模糊。同时，这两种设备没有投影和映射单元(G)，不能对拼接后的图像进行显示效果和模式的转换，因此，只能提供单一的图像，并且不能解决拼接后图像连续性和一致性的问题。本发明的投影映射单元(G)提供多种显示效果和模式给驾驶操作人员，使其可以根据实际需要和个人适应性进行选择切换，并且解决了图像拼接后接缝处的一致性和连续性问题。

在本发明中，还增加了目标检测单元(H)和GIS单元(G)，通过这两个单元提供的目标探测功能和导航信息标识，使系统不是单纯提供图像信息，而是具备自主式的目标检测和提示功能，真正做到提供给驾驶操作人员综合的车辆周边环境信息。

针对上面的问题，本发明提出了一种车载虚拟全景电子系统，具备如下特点：

1.基于视频合成的方式，提供给使用者真实的实时图像，而不是简单的信号方式，使用者可以真实观察周边环境。

2.图像通过合成之后得到全景合成图像，而不是简单的图像矩阵，直观性好。设备对全景图进行相应的模型投影，可以提供多种显示方式，供使用者根据自己的观看习惯和实际环境进行切换。

3.设备提供的是俯视效果的视频图像，使用者不仅可以观察到周边环境信息，图像还能准确提供相关车辆设备跟环境的准确位置关系。

4.系统包括目标检测单元(H)，能够主动对周边的特定场景和目标进行识别，主动提醒并警示车辆驾驶操作人员避让。

5.系统包括GIS单元(I)，能够将特定的地图信息和虚拟全景图像有机结合起来，GIS中的道路，障碍物，标志，移动物等信息，根据用户的配置要求，可以对应叠加到全景图像中，提供多元的驾驶导航信息。

发明内容

本发明主要包含以下内容：

1.一种车载虚拟全景电子系统，它包含分布式安装的专用摄像头(A)，中央处理部件(B)，显示与人机界面(C)，其中，这套系统的核心部分是中央处理部件，包括视频采集单元(D)，视频防抖单元(E)视频合成单元(F)，投影与映射单元(G)。如图1：系统结构框图所示。

2.所述的专用摄像头(A)为120以上的广角镜头，并且在内部带有减震组件，在小型车辆上车身周围安装4个摄像头，在大型工程设备和载重车辆车身周围安装6个摄像头，针对外形和结构特殊的设备与车辆，在车身周围安装8个摄像头。

3.所述的中央处理部件(B)也包含视频防抖单元(E)，通过硬件的减震组件和内部的防抖单元，系统可以有效消除由于车身振动导致的图像模糊。

4.所述的视频合成单元(F)和投影与映射单元(G)提供给车辆驾驶操作人员无缝拼接的全景俯视合成图像，并提供至少包括鱼目效果的全景俯视图像(如图3：鱼目效果的全景俯视图所示)，无几何失真的近景俯视图像(如图4：无失真的近景俯视图所示)，前视图像，后视图像四种基本显示效果，还提供基本显示效果叠加并排显示的组合显示模式。驾驶操作人员可以根据现场实际环境，和个人对不同效果模式图像的适应程度，通过显示和人机界面(C)选择切换到不同的显示效果和模式。

5.所述的目标检测单元(H)，在提供给驾驶操作人员虚拟全景图像的同时，还能够主动对图像进行检测分析，和目标识别提取，并通过在图像上叠加图形标识与语音提示的方法，提醒驾驶操作人员周边存在的障碍和移动物。