[发明专利]一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示装置和方法

权利要求书

1.一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示装置，其特征在于：包括超广角摄像头、视频采集卡、全景显示CPU、存储器和显示器；所述超广角摄像头包括安装在车身正前方的第一摄像头，安装在车身左后视镜下方的第二摄像头，安装在车身右后视镜下方的第三摄像头，安装在车身正后方的第四摄像头，安装在车身左前照灯上方的第五摄像头，安装在车身右前照灯上方的第六摄像头；所述超广角摄像头的拍摄角度达到180°；第一至第四摄像头拍摄方向垂直向下，第五、第六摄像头拍摄方向分别朝向车身左右外侧；

超广角摄像头采集来的模拟信号通过视频采集卡转变成数字信号，数字信号传入由全景显示CPU、存储器组成的图像处理模块进行图像校正处理，校正后的图像与汽车俯视图一起在图像处理模块中进行拼接处理，并根据驾驶者的指令将驾驶者所需图像输出到显示器上。

2.根据权利要求1所述一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示装置，其特征在于：所述超广角摄像头均采用红外摄像头。

3.根据权利要求2所述一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示装置，其特征在于：存储器实时存储汽车行驶过程中N分钟前的视频信息。

4.根据权利要求2或3所述一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示装置，其特征在于：图像处理模块控制显示器按照驾驶者指令显示摄像头的放大影像。

5.一种服务于汽车安全驾驶的嵌入式全景显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：超广角摄像头采集图像模拟信号，并将模拟信号转变成数字信号；

步骤2：对超广角摄像头拍摄的图像进行校正，消除由广角摄像而引起的图像失真，得到校正后的图像；按照设定的车身四周安全距离对校正后的图像进行裁剪，得到长为M₁，宽为H₁的车身左右矩形图像，和长为M₂，宽为H₂的车身前后矩形图像；其中H₁为车身侧向安全距离，H₂为车身前后向安全距离，M₁不小于车身长度L，且不大于L+2H₂，M₂不小于车身宽度W，且不大于W+2H₁；

步骤3：去除步骤2得到的裁剪后的前图像、左图像、右图像和后图像之间的重叠区域：

步骤3.1：建立全景图像坐标系，全景图像坐标系以车身中心为坐标原点，以车身正前方方向为Y轴正方向，以车身右方方向为X轴正方向，其中车身俯视图位于全景视图中央；分别建立前图像坐标系、左图像坐标系、右图像坐标系、后图像坐标系，各图像坐标系以各自图像中心为坐标原点，各图像坐标系X轴平行于全景图像坐标系X轴，且指向车身前方，各图像坐标系Y轴平行于全景图像坐标系Y轴，且指向车身右方；其中前图像坐标系Y轴、后图像坐标系Y轴与全景图像坐标系Y轴重合，前图像坐标系X轴以及后图像坐标系X轴与全景图像坐标系X轴的距离均为（L+H₂）/2，左图像坐标系Y轴以及右图像坐标系Y轴与全景图像坐标系Y轴的距离均为（W+H₁）/2，左图像坐标系X轴与右图像坐标系X轴重合，且与全景图像坐标系X轴的距离为H₃，H₃为车身后视镜与车身中心在Y轴方向的距离；

步骤3.2：确定前图像与左图像的重叠区域四个顶点R₁、R₂、R₃和R₄在全景图像坐标系中的坐标，按照步骤3.1中全景图像坐标系与前图像坐标系以及左图像坐标系的关系，得到R₁、R₂、R₃和R₄四点在前图像坐标系以及左图像坐标系中的坐标，选择在前图像或左图像中将R₁、R₂、R₃和R₄四点构成的重叠区域去除；

步骤3.3：按照步骤3.2中的方法将前图像与右图像、后图像与右图像、后图像与左图像的重叠区域去除；

步骤4：将经过步骤3处理后的前图像、左图像、右图像、后图像以及汽车俯视图拼接，得到全景图像。