[发明专利]用于生成车辆环境的三维图像的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于生成车辆环境的图像的方法和装置，更具体地说，涉及用 于三维地生成和提供车辆环境的图像的方法和装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车已经被广泛地分布为一个家庭拥有至少一辆汽 车的程度，并且各种高科技的电子技术被应用于汽车来改善汽车的安全并且提 升驾驶员的方便。

这种高科技的电子技术包括车辆环境图像显示系统(例如周围视图监视 (AVM))，用于通过捕捉车辆的环境并且显示所捕捉的图像，而允许驾驶员 用他的/她的肉眼来容易地核对车辆的环境。车辆环境图像显示系统经由安装 在车辆的前面、后面、左侧和右侧的照相机来捕捉环境，基于捕捉的图像将重 叠区域修正得看上去自然，并且在屏幕上显示车辆的环境的图像。相应地，驾 驶员可以通过观看环境的图像来准确地认清车辆的环境并且可以不观察侧视 镜或者后视镜就容易地停放车辆。

尤其是，用于提供车辆环境的图像作为从各种观察点观察到的视图图像的 三维(3D)车辆环境图像提供系统处于聚光灯下。更具体地说，已经研究并 且开发了通过根据车辆的行车条件来改变合成图像的虚拟观察点的位置、眼睛 的方向和焦距中的至少一个，而用于使驾驶员能够更容易地认清车辆环境的技 术。

为了提供这种车辆环境的3D图像，一般的方法通过使用3D空间模型将 照相机捕捉的图像映射到三维空间虚拟平面。另外，该方法基于被映射到3D 空间虚拟平面的输入图像，根据对应关系来生成合成图像，所述对应关系是根 据依照车辆行车条件或者用户选择而定义的照相机虚拟观察点的位置、眼睛的 方向和焦距而预先定义的。然而，存在依照3D空间模型来看合成图像不自然 的问题。例如，当半球模型可以被用作3D空间模型的时候，可以自然地表示 位于距离车辆远距离的对象，但是车辆周围的地面表面表示地不自然。此外， 当相关技术的2D车辆环境图像系统中使用的地面表面被用于映射表面的时候， 除了地面表面以外的对象(例如车辆周围的人或者障碍物)具有被拉长的图像， 并且因此不能获得正常的图像。此外，由于在匹配过程期间，视图图像与真实 的照相机图像不能良好地相匹配，因此存在难以匹配图像的问题。

发明内容

技术问题

本发明的一方面是至少解决以上所述的问题和/或不利并且至少提供如下 所述的优点。相应地，本发明的一方面将提供用于生成车辆环境的3D图像的 方法和装置，其可以更自然并且三维地表示包括障碍物的车辆环境的图像。

技术方案

根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于生成车辆环境的三维图像的 方法，该方法包括：将由安装在车辆中的多个照相机所捕捉的图像映射到由具 有平底表面(flat bottom surface)并且朝向顶端(top)增加的半径的器皿形的 三维空间模型所定义的虚拟平面；以及通过使用被映射到虚拟平面的图像生成 虚拟照相机的观察点的视图图像。

可以根据车辆的驾驶条件和用户选择中的至少一个确定虚拟照相机的观 察点。

三维空间模型的底表面(bottom surface)的尺寸可以与车辆的驾驶速度成 反比。

可以参照查找表格生成视图图像，在所述查找表格中预先定义了被映射到 虚拟平面的图像和虚拟照相机的观察点的视图图像之间的对应关系。

可以根据虚拟照相机的倾斜角而改变为了生成视图图像而由多个照相机 捕捉的图像彼此重叠的区域的中心。

多个照相机可以包括分别安装在车辆的前部、右侧、后部和左侧的前部照 相机、右侧照相机、后部照相机和左侧照相机，并且根据虚拟照相机距离车辆 的中心向左侧或者向右侧距离多远而可以将重叠区域的中心改变为进一步包 括由安装在虚拟照相机所处位置的照相机所捕捉的图像。

虚拟照相机的观察点可以与车辆的转向角方向或者齿轮位置互相配合。

该方法可以还包括:显示用于接收关于虚拟照相机的观察点的用户选择的 用户界面；以及根据通过用户界面输入的用户选择显示在虚拟照相机的观察点 的改变。

该方法可以还包括根据虚拟照相机的观察点将关于车辆的驾驶位置周围 的建筑物和道路的信息增加到视图图像。

根据本发明另一个示例性实施例的计算机可读介质可以在计算机中记录 用于执行以上所述方法之一的程序。