[发明专利]一种基于单目摄像头的全景系统及其工作方法

权利要求书

1.一种基于单目摄像头的全景系统，其特征在于，包括单目摄像头、单片机、PMU电源模块、车机显示模块和视频合成模块，所述单目摄像头、单片机、PMU电源模块、车机显示模块与所述视频合成模块中的CPU主控芯片连接；所述单目摄像头安装于汽车后部，所述单片机通过CAN装置与汽车的CAN网络连接以获取车辆行驶的相关信号。

2.根据权利要求1所述的基于单目摄像头的全景系统，其特征在于，所述车辆行驶的相关信号包括车速信号、电机转速信号、胎压信号、方向盘转角信号和轮胎直径信号。

3.根据权利要求2所述的基于单目摄像头的全景系统，其特征在于，汽车轮胎上设置有胎压传感器以获取所述胎压信号；方向盘处设置有转角传感器以获取所述方向盘转角信号。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于单目摄像头的全景系统，其特征在于，所述视频合成模块还包括FLASH编辑存储器、DDR3内存卡和SD存储卡，所述FLASH编辑存储器、DDR3内存卡和SD存储卡分别与所述CPU主控芯片连接。

5.一种基于单目摄像头的全景系统的工作方法，其特征在于，包括上述权利要求1至4任一所述的基于单目摄像头的全景系统，所述工作方法包括以下步骤：

步骤一，视频合成模块通过其CPU主控芯片接收安装于汽车后方的单目摄像头传来的视频图像，并对视频图像进行鱼眼校正、绘制静态标尺线；同时，单片机通过CAN装置实时地获取车速信号及电机转速信号，来判定汽车的行驶方向和行驶速度，并将判定的汽车行驶方向和行驶速度的信息传送给所述CPU主控芯片；

步骤二，根据汽车的行驶方向和速度，所述视频合成模块将校正后的视频图像缓存并融合，使得汽车在倒车过程中，逐一完成全景图像，并通过车机显示模块进行显示；

步骤三，依据全景标定后的参数，以及单目摄像头的畸变参数表，所述视频合成模块通过图像识别算法准确计算出图像中阻碍物与车身的相对位置并绘制出静态轨迹线；所述视频合成模块通过所述单片机、CAN装置获取方向盘转角信号并计算出实际前轮的转角大小，再依据前轮的转角大小及轮胎直径输入、胎压传感器信号，精确计算出汽车的行进轨迹并绘制出动态辅助线。

6.根据权利要求5所述的基于单目摄像头的全景系统的工作方法，其特征在于，上述步骤二中，所述融合是指所述视频合成模块通过所述单目摄像头实时采集汽车后方视频图像，并将图像进行多帧图像融合处理；所述融合处理依赖于从CAN网络上获取的车速信号及电机转速信号，所述单片机根据车速信号及电机转速信号判定出汽车的倒车速度并发送给所述视频合成模块，而融合算法根据倒车速度准确的计算出每帧新图像应该融合多少像素到原已融合的缓存图像中；车辆不断地往后方倒车，缓存图像区域也将逐渐加大，最终，缓存图像将占满全景区域中实时图像的上部分，全景图像即由实时图像和缓存图像构成。