[发明专利]一种基于立体视觉的特种车辆辅助驾驶系统

说明书

本发明公开了一种基于立体视觉的特种车辆辅助驾驶系统，包括双目立体视觉探测单元、视频图像处理单元、立体显示头盔、以及连接电缆；双目立体视觉探测单元置于车辆外部，用于观察外部环境，所述双目立体视觉探测单元包括双目摄像机及两轴云台，所述双目摄像机安装到两轴云台上；双目摄像机将获取的视频传输给位于车内的视频图像处理单元，视频图像处理单元将视频图像进行三维重建，然后传送给立体显示头盔进行显示。本发明能够实时获取车外的路况信息，同时车内的图像处理单元通过图像处理算法使获取的视频图像具备透雾、低照度增强等功能，提高了车辆的环境适应能力。

技术领域

本发明属于车辆辅助驾驶领域，具体涉及一种基于立体视觉的特种车辆辅助驾驶系统。

背景技术

特种车辆的驾驶一般采用两种辅助驾驶装置：潜望镜和摄像装置。潜望镜是指从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥探海面或地面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同，只是另外增加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇、坑道和坦克内用以观察敌情，也用于特种车辆辅助驾驶。目前，潜望镜仍然是特种车辆使用最广泛的辅助驾驶装置，但是潜望镜视野较窄，驾驶不是很舒适。

现在新型特种车辆都安装有摄像装置(前景摄像或全景摄像)，基本已成为现代特种车辆的必选配置，车外的摄像装置和车内的显示装置使驾驶员具备宽阔的视野，保证了驾驶员可灵活安全地操控车辆。

但是据采用摄像辅助驾驶装置驾驶车辆的驾驶员反馈，由于摄像装置获取的前方二维图像距离感较差，对障碍物的距离无法提供准确信息，使驾驶员在发现障碍物时需要提前减速制动，从而影响了驾驶速度。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种基于立体视觉的特种车辆辅助驾驶系统。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于立体视觉的特种车辆辅助驾驶系统，包括双目立体视觉探测单元、视频图像处理单元、立体显示头盔、以及连接电缆；双目立体视觉探测单元置于车辆外部，用于观察外部环境，所述双目立体视觉探测单元包括双目摄像机及两轴云台，所述双目摄像机安装到两轴云台上；双目摄像机将获取的视频传输给位于车内的视频图像处理单元，视频图像处理单元将视频图像进行三维重建，然后传送给立体显示头盔进行显示。

进一步的，所述双目摄像机为两个摄像机，两个摄像机观察同一物体，获取不同视角下的二维图像。

进一步的，双目摄像机为低照度摄像机。

进一步的，双目立体视觉探测单元的两个摄像机将获取的视频图像通过HDMI线缆传输给视频图像处理单元，视频图像处理单元将两个二位视频图像进行三维重建，然后通过HDMI电缆送给立体显示头盔进行显示。

进一步的，所述头盔随动云台采用两轴方式，方位轴旋转范围为±150°，俯仰轴旋转范围为-60°～+30°(水平为0°，抬头为正)。

进一步的，所述立体显示头盔内装有集成的IMU传感器，用于获取驾驶员的头部姿态参数，实现头部转动的位置跟踪，并控制头盔随动云台跟踪头部随动，与驾驶员的视野保持一致。

进一步的，所述视频图像处理单元实时采集立体显示头盔发来的头部位置信息，以及双目立体探测单元两轴云台的角度信息，通过计算后控制两轴云台电机，使两轴云台实时跟踪头部转动。

进一步的，所述立体显示头盔由微型液晶显示器、IMU、驱动板、非球面AR镜片、反色镜、结构壳体组成，所述视频图像处理单元通过HDMI接口向立体显示头盔输入视频数据，通过USB接口给立体显示头盔供电，同时将头盔的位置信息通过USB接口发送给图像处理单元。

进一步的，立体显示头盔采用透射式光学设计，双目视场角82°，虚像距为40cm，瞳距62mm，出瞳距离为18mm。

本发明的有益技术效果，