[发明专利]基于DSP的全景视觉泊车辅助装置及生成全景视觉图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视觉泊车辅助装置，属于图像处理和计算机视觉领域。

背景技术

当人类社会发展到以汽车作为主要交通运输工具时，对行车安全性与舒适性有了更高的标准要求。其中倒车雷达最早出现。早期的倒车雷达多以音频作为主要的辅助手段，由安装于车辆的后保险杠上的传感器来探测车辆的后部物体，通过不同节奏的音频来提醒驾驶者车辆后面的状况。倒车雷达是依靠回音探测距离并以通过不同频率的声音进行提示的，但光凭声音提示显然没有视觉来得直观，而且对声音的判断也必然会存在误差；而后出现了视频实时倒车系统，即倒车影像监视系统。该系统让倒车时车后的状况更加直观可视，对于倒车安全来说是非常实用的配置之一。当挂倒车挡时，该系统会自动接通位于车尾的高清摄像头，将车后状况清晰的显示于液晶显示屏上，并在显示器上通过电脑合成当前方向盘的转动角度所对应的车辆行车路线，从而准确而直观地把握车后的状况。显然，倒车影像监视系统比起倒车雷达更加直观和实用。但只在汽车车尾安装倒车摄像头，只能覆盖汽车周围有限的区域，而车两侧和前方的视觉盲区无疑增加了安全驾驶的隐患，不仅让驾驶难以了解是否有障碍物存在，也提高乘客及行人的危险性。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于DSP的全景视觉泊车辅助装置及生成全景视觉图像的方法，可对采集于车四周场景的视频图像进行实时处理，生成虚拟全景图像。

为实现本发明目的，本发明所采取的技术方案是：该基于DSP的全景视觉泊车辅助装置主要包括采用广角镜头的视频采集器、图像同步处理器、DSP处理器、存储模块、逻辑控制器、输出帧缓存、视频编码器和图像显示器，所述视频采集器分别固定安装在车身的前、后、左、右外表面上，所述存储模块包括闪存、DDR2内存，闪存和DDR2内存分别与DSP处理器连接，所述视频采集器、图像同步处理器、DSP处理器、输出帧缓存、视频编码器和图像显示器依次连接，所述图像同步处理器、DSP处理器、输出帧缓存和视频编码器分别与逻辑控制器连接。

进一步地，本发明所述图像同步处理器包括视频解码器和帧缓冲存储器，所述视频采集器、帧缓冲存储器和逻辑控制器分别与视频解码器连接，所述逻辑控制器和DSP处理器分别与帧缓冲存储器连接。

使用本发明的全景视觉泊车辅助装置生成虚拟全景图像的方法主要包括以下步骤：

(1)视频采集器采集一帧图像，经图像同步处理器处理后，DSP处理器将图像储存到DDR2内存中；

(2)DSP处理器将预存在闪存中的虚拟全景图像查找列表读入到DSP处理器内；

(3)DSP处理器根据查找列表中的参数，依次从DDR2内存中取出对应的像素点后，将所述像素点发送到输出帧缓存；

(4)当步骤(3)中DSP处理器根据查找列表中的参数将全部对应的像素点发送到输出帧缓存后，循环至步骤(1)开始采集新的一帧图像，同时逻辑控制器将输出帧缓存中所储存的内容发送到视频编码器，经过视频编码器编码后，由图像显示器显示虚拟全景图像。

进一步地，本发明所述虚拟全景图像查找列表的获得包括以下步骤：

1)获取分别安装在车身的前、后、左、右外表面上的每个视频采集器所用的广角镜头的内部参数K和失真系数k_i＝[k₁，k₂，k₃，k₄，k₅]，其中k₁，k₂，k₃为径向失真系数，k₄，k₅为切向失真系数；

2)将汽车停放于平坦地面上，在相邻的视频采集器视角的重叠区域内放置格状标记物，由所述各视频采集器对平坦地面进行拍摄，得到一组原始图像；

3)将步骤2)得到的原始图像中的车身部分去除仅保留平坦地面部分，根据以下关系式得到所述原始图像去失真后的每个像素坐标点的位置参数，从而得到矫正后的图像；

x′＝x+(x-x₀)[k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶+k₄(r²/x+2x)