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CN106114366A - 基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法 - Google Patents

基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法 Download PDF

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CN106114366A CN201610773407.7A CN201610773407A CN106114366A CN 106114366 A CN106114366 A CN 106114366A CN 201610773407 A CN201610773407 A CN 201610773407A CN 106114366 A CN106114366 A CN 106114366A
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Abstract

本发明公开了一种基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法，包括一个广角摄像头、三个倒车雷达、判断模块、处理模块和视频输出模块；广角摄像头安装在车尾的正中间；三个倒车雷达分别安装在车尾的左边、中间和右边；判断模块基于各倒车雷达所采集的信号进行判断处理；处理模块根据车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像，根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角的视频图像，根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角的视频图像，根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角的视频图像；视频输出模块输出视频图像。本发明能够使驾驶员更好了解到车后情况，降低了发生碰撞的可能。

Description

基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法
技术领域
本发明属于汽车泊车辅助系统，具体涉及一种基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法。
背景技术
倒车后视系统是通过安装在车辆后备箱上的摄像头把车尾后侧的道路环境信息传输到娱乐系统进行显示的一种泊车辅助系统。用户在倒车过程中，可以通过观察显示屏的显示信息，来判断后方的情况，也可以通过轨迹线对用户的倒车操作进行指引。提高了用户泊车过程中的安全性。
由于倒车后视系统的摄像头水平视角大约为120°，车后左和后右都存在约30°的盲区，在倒车过程中，当盲区里有障碍物时，系统不能够提示用户，有发生碰撞的危险；由于摄像头安装位置的约束，用户在靠近障碍物车时，显示的距离与实际距离不符，会对用户造成误导。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于雷达的视角自动切换倒车后视系统及方法，能使驾驶员更好了解车后情况，减小发生碰撞的可能。
本发明所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，包括一个广角摄像头、三个倒车雷达、判断模块、处理模块和视频输出模块；
所述广角摄像头安装在车尾的正中间，用于采集车后方的视频图像 ；
三个倒车雷达分别安装在车尾的左边、中间和右边，用于对各自所覆盖的区域进行障碍物的探测；
所述判断模块基于各倒车雷达所采集的信号进行判断处理，并将判断结果发送给处理模块，所述判断结果包括车后方无障碍物、车后右方有障碍物、车正后方有障碍物、车后左方有障碍物，该判断模块分别与各倒车雷达连接；
所述处理模块根据车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像，根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角的视频图像，根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角的视频图像，根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角的视频图像，该处理模块分别与广角摄像头、判断模块连接；
所述视频输出模块用于输出视频图像，该视频输出模块与处理模块连接。
进一步，所述处理模块具有四种图像处理模式，分别为普通视角模式、俯视角模式、后右视角模式和后左视角模式；
正常视角模式 ：处理模块基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像；
俯视角模式：处理模块基于车正后方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出正后方区域图像，并对该正后方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到俯视角的视频图像；
后右视角模式：处理模块基于车后右方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后右方区域图像，并对该后右方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后右视角的视频图像；
后左视角模式：处理模块基于车后左方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后左方区域图像，并对该后左方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后左视角的视频图像。
进一步，所述广角视频图像包括车后方0°～180°范围内的视频图像；
所述后右视角的视频图像包括车后方0°～30°范围内的视频图像；
所述俯视角的视频图像包括车后方31°～150°范围内的视频图像；
所述后左视角的视频图像包括车后方151°～180°范围内的视频图像。
本发明所述的一种基于雷达的视角自动切换倒车后视方法，采用本发明所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、在倒车过程中，利用广角摄像头实时采集车后方的视频图像 ；
步骤2、将车后方区域划分为三个子区域，分别为后右方区域、正后方区域和后左方区域，在车尾的右边、中间、左边各布置一个倒车雷达，分别对后右方区域、正后方区域和后左方区域进行障碍物探测；
步骤3、判断模块对各倒车雷达所采集的信号进行判断处理；
当三个倒车雷达均未探测到障碍物，则输出车后方无障碍物的判断结果给处理模块；
当位于右边的倒车雷达探测到有障碍物，则输出车后右方有障碍物的判断结果给处理模块；
当位于中间的倒车雷达探测到有障碍物，则输出车正后方有障碍物的判断结果给处理模块；
当位于左边的倒车雷达探测到有障碍物，则输出车后左方有障碍物的判断结果给处理模块；
步骤4、处理模块基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像；
处理模块根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角的视频图像；
处理模块根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角的视频图像；
处理模块根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角的视频图像，
步骤5、视频输出模块输出视频图像。
进一步，所述后右方区域为车后方0°～30°的扇形区域；所述后方区域为车后方31°～150°的扇形区域；所述后左方区域为车后方151°～180°的扇形区域。
本发明的有益效果：在倒车过程中，能够使驾驶员更加准确地了解到车后环境，当车后方有障碍物时，能够更加精确地掌握车与障碍物的距离，降低了在倒车过程中发生碰撞的可能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中各视角的示意图；
图3为本发明的流程图；
图中：1、广角摄像头，2、判断模块，3、倒车雷达，4、处理模块，5、视频输出模块，6、左视角，7、俯视角，8、右视角，9、车尾。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，包括一个广角摄像头1、三个倒车雷达3、判断模块2、处理模块4和视频输出模块5。广角摄像头1安装在车尾9的正中间，用于采集车后方的视频图像 。三个倒车雷达3分别安装在车尾9的左边、中间和右边，用于对各自所覆盖的区域进行障碍物的探测（当倒车雷达探测到障碍物距离车尾9的距离小于预设距离阈值时，则认为该倒车雷达所覆盖的区域内有障碍物）。判断模块2分别与各倒车雷达3连接，判断模块2基于各倒车雷达3所采集的信号进行判断处理，并将判断结果发送给处理模块4。当三个倒车雷达3均未探测到障碍物时，判断模块2输出车后方无障碍物；当安装在右边的倒车雷达3探测到有障碍物时，判断模块2输出车后右方有障碍物；当安装在中间的倒车雷达3探测到有障碍物时，判断模块2输出车正后方有障碍物；当安装在左边的倒车雷达3探测到有障碍物时，判断模块2输出车后左方有障碍物。处理模块4分别与广角摄像头1、判断模块2连接，处理模块4根据车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像；根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角8的视频图像；根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角7的视频图像；根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角6的视频图像。视频输出模块5与处理模块4连接，该视频输出模块5用于输出视频图像。
所述处理模块4具有四种图像处理模式，分别为普通视角模式、俯视角模式、后右视角模式和后左视角模式；
正常视角模式 ：处理模块4基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像。
俯视角模式：处理模块4基于车正后方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出正后方区域图像，并对该正后方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到俯视角7的视频图像。
后右视角模式：处理模块4基于车后右方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后右方区域图像，并对该后右方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后右视角8的视频图像。
后左视角模式：处理模块4基于车后左方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后左方区域图像，并对该后左方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后左视角6的视频图像。
所述广角视频图像包括车后方0°～180°范围内的视频图像。所述后右视角8的视频图像包括车后方0°～30°范围内的视频图像。所述俯视角7的视频图像包括车后方31°～150°范围内的视频图像。所述后左视角6的视频图像包括车后方151°～180°范围内的视频图像。
如图3所示，本发明所述的一种基于雷达的视角自动切换倒车后视方法，采用本发明所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、在倒车过程中，利用广角摄像头1实时采集车后方的视频图像 。
步骤2、将车后方区域划分为三个子区域，分别为后右方区域、正后方区域和后左方区域，其中后右方区域为车后方0°～30°的扇形区域，正后方区域为车后方31°～150°的扇形区域，后左方区域为车后方151°～180°的扇形区域。在车尾9的右边、中间、左边各布置一个倒车雷达3，分别对后右方区域、正后方区域和后左方区域进行障碍物探测。
步骤3、判断模块2对各倒车雷达3所采集的信号进行判断处理。
当三个倒车雷达3均未探测到障碍物，则输出车后方无障碍物的判断结果给处理模块4。
当位于右边的倒车雷达3探测到有障碍物，则输出车后右方有障碍物的判断结果给处理模块4。
当位于中间的倒车雷达3探测到有障碍物，则输出车正后方有障碍物的判断结果给处理模块4。
当位于左边的倒车雷达3探测到有障碍物，则输出车后左方有障碍物的判断结果给处理模块4。
步骤4、处理模块4基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像。
处理模块4根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角8的视频图像。
处理模块4根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角7的视频图像。
处理模块4根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角6的视频图像。
步骤5、视频输出模块5输出视频图像。
如图2所示，使用时，一般情况下，视频输出模块5显示普通视角的视频图像（即广角视频图像），当探测到后右方区域有障碍物时，视频输出模块5自动输出后右视角8的视频图像。当探测到正后方区域有障碍物时，视频输出模块5自动输出俯视角7的视频图像。当探测到后左方区域有障碍物时，视频输出模块5自动输出后左视角6的视频图像。
本发明中所述判断模块2的功能通过雷达控制器来实现，所述处理模块4和视频输出模块5的功能通过娱乐主机来实现，不会增加整车的硬件成本。

Claims (5)

1.一种基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其特征在于：包括一个广角摄像头（1）、三个倒车雷达（3）、判断模块（2）、处理模块（4）和视频输出模块（5）；
所述广角摄像头（1）安装在车尾（9）的正中间，用于采集车后方的视频图像 ；
三个倒车雷达（3）分别安装在车尾（9）的左边、中间和右边，用于对各自所覆盖的区域进行障碍物的探测；
所述判断模块（2）基于各倒车雷达（3）所采集的信号进行判断处理，并将判断结果发送给处理模块（4），所述判断结果包括车后方无障碍物、车后右方有障碍物、车正后方有障碍物、车后左方有障碍物，该判断模块（2）分别与各倒车雷达（3）连接；
所述处理模块（4）根据车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像，根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角（8）的视频图像，根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角（7）的视频图像，根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角（6）的视频图像，该处理模块（4）分别与广角摄像头（1）、判断模块（2）连接；
所述视频输出模块（5）用于输出视频图像，该视频输出模块（5）与处理模块（4）连接。
2.根据权利要求1所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其特征在于：所述处理模块（4）具有四种图像处理模式，分别为普通视角模式、俯视角模式、后右视角模式和后左视角模式；
正常视角模式 ：处理模块（4）基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像；
俯视角模式：处理模块（4）基于车正后方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出正后方区域图像，并对该正后方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到俯视角（7）的视频图像；
后右视角模式：处理模块（4）基于车后右方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后右方区域图像，并对该后右方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后右视角（8）的视频图像；
后左视角模式：处理模块（4）基于车后左方有障碍物的判断结果对接收的原始视频图像进行裁剪，裁剪出后左方区域图像，并对该后左方区域图像进行畸变校正，图像重构后，得到后左视角（6）的视频图像。
3.根据权利要求1或2所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其特征在于：
所述广角视频图像包括车后方0°～180°范围内的视频图像；
所述后右视角（8）的视频图像包括车后方0°～30°范围内的视频图像；
所述俯视角（7）的视频图像包括车后方31°～150°范围内的视频图像；
所述后左视角（6）的视频图像包括车后方151°～180°范围内的视频图像。
4.一种基于雷达的视角自动切换倒车后视方法，其特征在于，采用如权利要求1至3任一所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、在倒车过程中，利用广角摄像头（1）实时采集车后方的视频图像 ；
步骤2、将车后方区域划分为三个子区域，分别为后右方区域、正后方区域和后左方区域，在车尾（9）的右边、中间、左边各布置一个倒车雷达（3），分别对后右方区域、正后方区域和后左方区域进行障碍物探测；
步骤3、判断模块（2）对各倒车雷达（3）所采集的信号进行判断处理；
当三个倒车雷达（3）均未探测到障碍物，则输出车后方无障碍物的判断结果给处理模块（4）；
当位于右边的倒车雷达（3）探测到有障碍物，则输出车后右方有障碍物的判断结果给处理模块（4）；
当位于中间的倒车雷达（3）探测到有障碍物，则输出车正后方有障碍物的判断结果给处理模块（4）；
当位于左边的倒车雷达（3）探测到有障碍物，则输出车后左方有障碍物的判断结果给处理模块（4）；
步骤4、处理模块（4）基于车后方无障碍物的判断结果输出广角视频图像；
处理模块（4）根据车后右方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后右视角（8）的视频图像；
处理模块（4）根据车正后方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取俯视角（7）的视频图像；
处理模块（4）根据车后左方有障碍物的判断结果从原始视频图像中获取后左视角（6）的视频图像，
步骤5、视频输出模块（5）输出视频图像。
5.根据权利要求4所述的基于雷达的视角自动切换倒车后视方法，其特征在于：所述后右方区域为车后方0°～30°的扇形区域；所述后方区域为车后方31°～150°的扇形区域；所述后左方区域为车后方151°～180°的扇形区域。
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