[发明专利]一种车底图像显示系统及方法

权利要求书

1.一种车底图像显示系统，其特征在于：包括整车CAN总线、倒车摄像头、中央控制器、EPS控制器、AAS倒车雷达控制器和显示单元，所述中央控制器通过整车CAN总线与倒车摄像头、EPS控制器、AAS倒车雷达控制器和显示单元相连；

所述倒车摄像头用于对车后方真实场景环境影像信息的采集；

所述整车CAN总线用于向AAS倒车雷达控制器提供实时TCU档位信号和实时车速信号，将倒车摄像头、EPS控制器、AAS倒车雷达控制器的信号传送给中央控制器，将中央控制器的信号传送给显示单元；

所述AAS倒车雷达控制器用于检测目标距离；

所述中央控制器用于：将倒车摄像头后方的真实可视区变换为车底的俯视区；当记忆可视区的图像及坐标时，在车辆继续运动过程中，计算车型行驶的轨迹，比对记忆图像与车辆的相对位置，将记忆图像拼合为连续车底图像并传送给显示单元；

所述显示单元用于车底倒车影像界面的HMI显示。

2.根据权利要求1所述的车底图像显示系统，其特征在于：所述中央控制器具有以下几部分：

图像记忆模块：当满足以下条件：条件1：倒车影像功能开启；条件2：车辆处于R挡或切入D挡的前若干时间；条件3：在当前时刻的下一个信号周期脱离实际探测区；条件4：AAS倒车雷达控制器和倒车摄像头工作正常，图像记忆模块开启；

图像融合模块：根据EPS控制器提供的角度信号及车辆的车速信号计算车型行驶的轨迹，进行车底图像的融合计算。

3.根据权利要求2所述的车底图像显示系统，其特征在于：所述图像融合模块包括以下部分：

1、后视视角优化单元：根据倒车摄像头供应商提供的畸变参数组进行画面的拟合，其中K＝[k₁，k₂……k_n]，一系列K值代表不同区域的畸变参数，n为需要拟合的最高位置的区域，故采用类积分法对像素点的后续显示位置的计算公式为：

H＝k₁θ^n-1+k₂θ^n-2+…+k_n-1θ+k_n； (1)，

将真实图像转换成俯视图像；

2、图像拼合矫正单元：21、对真实的倒车图像与车底记忆虚拟俯视图像区域进行标定和对中，设真实的俯视图像参考矩阵为N，R为车底记忆虚拟俯视图像参考矩阵，T为平移向量，X_C和Y_C表示光轴落点的图像坐标，f为倒车摄像头焦距，d_x、d_y为单个像素的成像大小，则真实的俯视图像参考矩阵N公式为：

22、提取除光轴落点外的参考坐标点，设参考坐标点坐标为(x_n，y_n)，其中n为重要参考点总数，采用真实的俯视图像边沿像素点为参考点，则相邻的两个像素点间的的距离为：

则相邻两个像素点的平均距离为：

倒车摄像头的投影比：

采用极坐标变换法：

23、对图像进行矫正：

θ_h＝H·(θ^n-1，θ^n-2，…，θ)^T＝(k₁，k₂，…，k_n-1)·(θ^n-1，θ^n-2，…，θ)^T (7)，

所以校正后图像像素的点的集合为：{i_n，j_n}，

得到真实的俯视图像与车底记忆虚拟俯视图像的拼合与矫正后的图像像素点集；

3、像素点轨迹计算单元：车辆运动轨迹的矫正运动中，车辆绕轨迹的旋转中心运动，若D为车辆的真实轴距，其中车辆的轨迹半径为：

车辆的单一方向上的横摆角速度为ω，则车辆旋转角α为：

计算出汽车图像旋转中心的坐标(x₀，y₀)：

ry₀＝Y_C

由此计算旋转后的车底记忆虚拟俯视图像旋转后的坐标(x_t+1，y_t+1)，如果旋转前的坐标我们表示为(x_t，y_t)，则得到下面公式：

所述中央控制器根据车辆运动情况，判断像素点(x_t+n，y_t+n)所在区域的排列，最终给出车底的图像。