基于單攝像頭的全景成像方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于單攝像頭的全景成像方法及其裝置，其裝置包括依次電性連接的攝像頭、畸變校正模塊、圖像拼接更新模塊、圖像轉(zhuǎn)換模塊和圖像處理模塊，存儲模塊與圖像拼接更新模塊電性連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只采用一個攝像頭，而現(xiàn)有技術(shù)采用了4個攝像頭；當存儲模塊接收到新全局圖像時，存儲模塊就會用新全局圖像更新舊全局圖像，更新速度快，減少了存儲空間，提高了運行效率，不僅可以顯示車輛周邊影像還可以顯示車輛下方影像。使得倒車過程更加鮮明，駕駛?cè)藛T操作更加方便，更加安全，同時，進一步降低了駕駛?cè)藛T倒車時的難度，使得全景倒車圖像的精度更高，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、干擾小、誤差小、使用方便、提高了倒車安全系數(shù)等優(yōu)點。
【專利說明】
基于單攝像頭的全景成像方法及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及車載輔助倒車系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種基于單攝像頭的全景成 像方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車輔助駕駛領(lǐng)域中，為了方便駕駛員倒車，一般采用的方法有汽車雷達和后 視攝像頭，但是運些技術(shù)都只能實現(xiàn)汽車倒車時顯示后視影像，無法實現(xiàn)360度全景影像的 需求。近年來隨著全景影像技術(shù)逐漸普及，為了實現(xiàn)360度全景影像倒車，人們在后視攝像 頭泊車系統(tǒng)上增加多路攝像頭，如前視攝像頭、左視攝像頭、右視攝像頭和后視攝像頭等， 并通過圖像拼接技術(shù)，生成全景倒車影像，從而可W消除盲區(qū)，減少汽車事故，極大地提升 了行車安全。現(xiàn)有的多攝像頭全景影像技術(shù)主要存在W下缺點:采用4個攝像頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本高，安裝困難，線路繁多對整機干擾大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述問題，本發(fā)明向社會提供一種基于單攝像頭的全景成像方法及其裝 置，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便和干擾小。
[0004] 本發(fā)明的一種技術(shù)方案是：提供一種基于單攝像頭的全景成像方法，包括如下步 驟： 100.使用單攝像頭獲取車輛后方的圖像； 200.對獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像； 300.將存儲的舊全局圖像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局 圖像更新所述舊全局圖像； 400.將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像； 500.根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥廠圖像中并形成全景倒車圖像。
[0005] 作為對本發(fā)明的改進，還包括步驟600,顯示所述全景倒車圖像。
[0006] 作為對本發(fā)明的改進，在所述步驟200中，對獲取的圖像進行桶型崎變校正，桶型 崎變校正公式如下：
其中，1%、||為校正參數(shù)，!％=-0.0000001，挺1 =-0.0000012，麵調(diào)整y軸方向的崎 變，k*調(diào)整X軸方向的崎變，若、如為獲取的圖像中的需要崎變校正的坐標點，x、y所述 占 . ：:w. 校正圖像中的坐標點。
[0007] 作為對本發(fā)明的改進，在所述校正圖像中選擇位于兩側(cè)的左路徑和右路徑，如果 左路徑、右路徑的位移一樣，則證明車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎；如果左路徑、右路徑的位移不一 樣，則證明車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，根據(jù)左路徑、右路徑的位移差和左路徑、右路徑之間的距離 計算旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)所述校正圖像。
[000引作為對本發(fā)明的改進，采用SSDA相似法計算出左路徑或右路徑的位移，公式如下：
采用雙線性插值完成模板的多次旋轉(zhuǎn)，公式如下：
采用雙模板角度測量法進行倒車軌跡角度的預(yù)測和計算，公式如下： 白=日1^1：日]1(]16可)0372-]16可)0371)/(邱032-邱031))，其中目為倒車軌跡角度，義、7分別為 所述校正圖像中的坐標點。
[0009] 作為對本發(fā)明的改進，在所述步驟300中，所述新全局圖像的更新速度大于或等于 車輛的倒車速度。
[0010] 作為對本發(fā)明的改進，在所述步驟400中，根據(jù)標定點算法獲得透視矩陣，透視矩 陣為：
其中，舜綺為1， 根據(jù)透視矩陣投影算法，將輸入圖像與指定透視矩陣相乘，得出如下公式：

其中，u、v為所述新全局圖像中的點的X軸和y軸坐標， 3?、家1是與其對應(yīng)的所述鳥廠圖像中的坐標。
[0011] 本發(fā)明的另一種技術(shù)方案是:提供一種基于單攝像頭的全景成像裝置，包括： 攝像頭，所述攝像頭用于獲取車輛后方的圖像； 崎變校正模塊，所述崎變校正模塊對獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像； 圖像拼接更新模塊和存儲模塊，所述圖像拼接更新模塊將所述存儲模塊中的舊全局圖 像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局圖像更新所述存儲模塊中的 所述舊全局圖像； 圖像轉(zhuǎn)換模塊，所述圖像轉(zhuǎn)換模塊將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像； 圖像處理模塊，所述圖像處理模塊根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥廠圖像 中并形成全景倒車圖像； 所述攝像頭、所述崎變校正模塊、所述圖像拼接更新模塊、所述圖像轉(zhuǎn)換模塊和所述圖 像處理模塊依次電性連接，所述存儲模塊與所述圖像拼接更新模塊電性連接。
[0012] 作為對本發(fā)明的改進，還包括顯示模塊，所述圖像處理模塊和所述顯示模塊電性 連接，所述顯示模塊顯示所述全景倒車圖像。
[0013] 作為對本發(fā)明的改進，還包括旋轉(zhuǎn)校正模塊，所述崎變校正模塊通過所述旋轉(zhuǎn)校 正模塊與所述圖像拼接更新模塊電性連接;車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊將所 述校正圖像傳輸給所述圖像拼接更新模塊，車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊將所述 校正圖像傳輸給所述旋轉(zhuǎn)校正模塊，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊對其進行旋轉(zhuǎn)并傳輸給所述圖像拼 接更新模塊。
[0014] 本發(fā)明由于采用了崎變校正模塊、圖像拼接更新模塊、圖像轉(zhuǎn)換模塊和圖像處理 模塊，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只采用一個攝像頭，而現(xiàn)有技術(shù)采用了4個攝像頭；當存儲模 塊接收到新全局圖像時，存儲模塊就會用新全局圖像更新舊全局圖像，更新速度快，減少了 存儲空間，提高了運行效率，不僅可W顯示車輛周邊影像還可W顯示車輛下方影像。
[0015] 在工作的過程中，本發(fā)明先將攝像頭獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖 像，運樣做是為了使校正圖像更加真實，防止出現(xiàn)誤差，從而造成不安全的事故。校正完成 后，將舊全局圖像與校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，然后將新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠 圖像，最后才形成全景倒車圖像，使得倒車過程更加鮮明，駕駛?cè)藛T操作更加方便，更加安 全，同時，進一步降低了駕駛?cè)藛T倒車時的難度，使得全景倒車圖像的精度更高，具有結(jié)構(gòu) 簡單、成本低、干擾小、誤差小、使用方便、提高了倒車安全系數(shù)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明中基于單攝像頭的全景成像方法的流程示意圖。
[0017] 圖2是圖1中旋轉(zhuǎn)后的校正圖像與舊全局圖像進行拼接的原理示意圖。
[0018] 圖3是圖1中新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像的原理示意圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明中基于單攝像頭的全景成像裝置的原理方框示意圖。
[0020] 其中：1.攝像頭;2.崎變校正模塊;3.圖像拼接更新模塊;4.圖像轉(zhuǎn)換模塊;5.圖像 處理模塊;6.顯示模塊;7.旋轉(zhuǎn)校正模塊;8.存儲模塊。
【具體實施方式】
[0021] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語中"中也'、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、 "右"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā) 明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位 構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的， 而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0022] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"連 接"、"相連"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是拆卸連接，或一體地連接;可W 是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W是通過中間媒介間接相連，可W是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W具體情況理解上述術(shù)語在本 發(fā)明的具體含義。
[0023] 請參見圖1，圖1所掲示的是一種基于單攝像頭的全景成像方法，還請參見圖2和圖 3,圖2所掲示的是旋轉(zhuǎn)后的校正圖像與舊全局圖像進行拼接的原理示意圖，圖3所掲示的是 新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像的原理示意圖。所述基于單攝像頭的全景成像方法，包括如下 步驟： 100.使用單攝像頭獲取車輛后方的圖像； 200.對獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像； 300.將存儲的舊全局圖像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局 圖像更新所述舊全局圖像； 400.將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像； 500.根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥廠圖像中并形成全景倒車圖像； 600.顯示所述全景倒車圖像。
[0024] 本方法中，由于采用了一個所述攝像頭，并且所述攝像頭一般使用廣角鏡頭，其視 角在大于等于130度到小于等于180度之間。在使用的過程中，視角超過100度就會使拍攝的 圖像產(chǎn)生桶型崎變。所謂的桶型崎變是指:在物平面內(nèi)放置均勻方格，把它照亮作為物，若 把光闊放在物和透鏡之間，可W看出，遠離光軸區(qū)域的放大率比光軸附近的低，在像平面內(nèi) 出現(xiàn)圖中所示的外凸情景。
[0025] 在本方法的所述步驟200中，對獲取的圖像進行桶型崎變校正，桶型崎變校正公式 如下：
其中，輪、裝3為校正參數(shù)，|;?=-0.0000001，&=-0.00000!2，fc調(diào)整y軸方向的崎變， 1?調(diào)整巧由方向的崎變，,；^、為獲取的圖像中的需要崎變校正的坐標點，^、7為所述校 正圖像中的坐標點。
[00%]在本方法的所述步驟200中，在所述校正圖像中選擇位于兩側(cè)的左路徑和右路徑， 如果左路徑、右路徑的位移一樣，則證明車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎；如果左路徑、右路徑的位移 不一樣，即左路徑和右路徑的位移有差異，則證明車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，根據(jù)左路徑、右路徑 的位移差和左路徑、右路徑之間的距離計算旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)所述校正圖 像。也就是說，需要對車輛在倒車過程中是否轉(zhuǎn)彎進行判斷，如果車輛在倒車過程中轉(zhuǎn)彎， 則需要根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度對所述校正圖像進行旋轉(zhuǎn)；當車輛在倒車過程中沒有轉(zhuǎn)彎，則不需 要根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度對所述校正圖像進行旋轉(zhuǎn)。
[0027]本方法中，采用SSDA相似法計算出左路徑或右路徑的位移，公式如下：
采用雙模板角度測量法進行倒車軌跡角度（倒車轉(zhuǎn)彎的角度）的預(yù)測和計算，公式如 下： 目=曰1^1日]1(]16町10372-]16可)0371)/(邱032-邱031))，其中目為倒車軌跡角度（倒車轉(zhuǎn)彎的 角度），x、y分別為所述校正圖像中的坐標點。
[0028] 在本方法的所述步驟300中，所述新全局圖像的更新速度大于或等于車輛的倒車 速度，也就是說，所述新全局圖像的更新速度可W根據(jù)車輛的倒車速度進行調(diào)節(jié)，運樣可W 防止由于所述新全局圖像的更新過慢，而引起的不安全事故。所述新全局圖像的視野范圍 包括所述舊全局圖像的部分視野范圍和全部的所述校正圖像的視野范圍，關(guān)于所述舊全局 圖像與所述校正圖像的拼接是現(xiàn)有技術(shù)，即圖像的拼接技術(shù)，在運里不再對圖像的拼接技 術(shù)進行解釋說明。在運里需要強調(diào)的是所述新全局圖像包含所述舊全局圖像的部分視野范 圍，運是因為，在倒車的過程中，倒車的距離越長，意味著所述攝像頭獲取的圖像的數(shù)量越 多，那么所述校正圖像的數(shù)量也就越多，如果不對所述舊全局圖像的視野范圍進行裁剪，那 么所述舊全局圖像的視野范圍就會很廣，運樣不僅浪費了資源，還有可能降低所述新全局 圖像的拼接速度。
[0029] 初始狀態(tài)時，所述舊全局圖像為空的圖像，當所述攝像頭工作后，對所述攝像頭拍 攝的第一張圖像進行崎變校正，并將其作為首張所述舊全局圖像。正常工作后(倒車），對所 述攝像頭拍攝的當前圖像進行崎變校正，并將崎變校正后的當前所述校正圖像與上一張所 述舊全局圖像的部分視野范圍進行拼接形成所述新全局圖像。
[0030] 在本方法的所述步驟400中，根據(jù)標定點算法獲得透視矩陣，透視矩陣為：
其中％3為1， 根據(jù)透視矩陣投影算法，將輸入圖像與指定透視矩陣相乘，得出如下公式： 方程一、
其中，U、v為所述新全局圖像中的點的X軸和y軸坐標，！!、Ι?是與其對應(yīng)的所述鳥廠 圖像中的坐標。
[0031] 關(guān)于至的取值過程是:首先，在所述新全局圖像中選取4個點，根據(jù)映射關(guān) 系，在所述鳥廠圖像中與其對應(yīng)地選取4個映射點。然后，將所述新全局圖像中4個點的坐標 和所述鳥廠圖像中4個映射點的坐標帶入方程一和方程二中，8方程解8參數(shù)，最后得出 至^如勺值。
[0032] 為了更加方便地得出至扣勺值，選取的所述新全局圖像為等腰梯形，那么所 述鳥廠圖像則為矩形，也就是說，等腰梯形通過映射后變成矩形，即等腰梯形中的坐標點通 過方程一和方程二的換算后就變成了矩形中的坐標點。在所述新全局圖像中選取4個點，運 4個點是等腰梯形的4個頂點，在矩形中選取4個映射點，運4個映射點是矩形的4個頂點，并 將其帶入方程一和方程二中，8方程解8參數(shù)，最后很容易得出％1至竭|的值，則％；!= 1.1605,爲三2=1.3604，％ 1=-78.7857,=0，屯2=2.2578,?二=-19.5210，％3=0，= 0.004。
[0033] 在本方法的所述步驟500中，所述車輛模型圖像通過加權(quán)融合顯示的方法與所述 鳥廠圖像融合，也就是說，所述車輛模型圖像是透明的，運樣設(shè)計的好處是，當路上有一個 下水道井蓋，汽車倒車后，井蓋超過了攝像頭區(qū)域并位于車身底部，但是依然能看到位于車 身下的井蓋。具體實現(xiàn)方法是:將所述車輛模型圖像的值乘W0.6,所述鳥廠圖像的原始值 乘W0.4,然后將所述車輛模型圖像和所述鳥廠圖像相加得到新的像素值，就可W實現(xiàn)兩個 圖像融合得到所述全景倒車圖像，哪個圖像的系數(shù)大或者更接近1，哪個圖像的比重就大， 但是兩個圖像的系數(shù)和必須為1。
[0034] 在本方法的所述步驟500中，是按照車輛模型圖像和所述鳥廠圖像比例，將車輛模 型圖像融合到所述鳥廠圖像中并形成所述全景倒車圖像，在形成所述全景倒車圖像后，還 需要對所述全景倒車圖像進行裁剪并調(diào)節(jié)所述全景倒車圖像的比例大小，使的所述全景倒 車圖像符合顯示的標準。
[0035] 請參見圖4,圖4所掲示的是一種基于單攝像頭1的全景成像裝置，包括： 攝像頭1，所述攝像頭1用于獲取車輛后方的圖像； 崎變校正模塊2,所述崎變校正模塊2對獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像； 圖像拼接更新模塊3和存儲模塊8,所述圖像拼接更新模塊3將所述存儲模塊8中的舊全 局圖像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局圖像更新所述存儲模塊 8中的所述舊全局圖像； 所述圖像轉(zhuǎn)換模塊4,所述圖像轉(zhuǎn)換模塊4將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥廠圖像； 圖像處理模塊5,所述圖像處理模塊5根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥廠圖 像中并形成全景倒車圖像； 所述攝像頭1、所述崎變校正模塊2、所述圖像拼接更新模塊3、所述圖像轉(zhuǎn)換模塊4和所 述圖像處理模塊5依次電性連接，所述存儲模塊8與所述圖像拼接更新模塊3電性連接。
[0036] 本實施例中，還包括顯示模塊6,所述圖像處理模塊5和所述顯示模塊6電性連接， 所述顯示模塊6顯示所述全景倒車圖像，所述顯示模塊6是液晶顯示屏或L邸顯示屏。
[0037] 本實施例中，所述攝像頭1與水平面成70度的安裝夾角。用戶在安裝時，W所述鳥 廠圖像為標準對所述攝像頭1的安裝角度進行調(diào)節(jié)，當所述新全局圖像為等腰梯形，所述鳥 廠圖像為矩形時，則證明所述攝像頭1的安裝角度已經(jīng)調(diào)節(jié)好了，此時的安裝角度為70度。
[0038] 本實施例中，所述崎變校正模塊2的校正原理是，桶型崎變校正公式如下：
其中，接!、|%為校正參數(shù)，略=-〇. 0000001，致2=-〇.〇〇〇〇〇12調(diào)整y軸方向的崎變， ii調(diào)整X軸方向的崎變，黎f'為獲取的圖像中的需要崎變校正的坐標點，X、y為所述校 正圖像中的坐標點。
[0039] 校正時，輸入需要校正的坐標點的相關(guān)參數(shù)，就可W得到校正后的相關(guān)坐標點的 參數(shù)，從而得到所述校正圖像。
[0040] 本實施例中，還包括旋轉(zhuǎn)校正模塊7,所述崎變校正模塊2通過所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7 與所述圖像拼接更新模塊3電性連接;車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7將所述校 正圖像傳輸給所述圖像拼接更新模塊3,車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7將所述校 正圖像傳輸給所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7,所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7對其進行旋轉(zhuǎn)并傳輸給所述圖像拼 接更新模塊3。
[0041] 所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7的校正原理是，在所述校正圖像中選擇位于兩側(cè)的左路徑和 右路徑，如果左路徑、右路徑的位移一樣，則證明車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎;如果左路徑、右路徑 的位移不一樣，即左路徑和右路徑的位移有差異，則證明車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，根據(jù)左路徑、 右路徑的位移差和左路徑、右路徑之間的距離計算旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)所述 校正圖像。也就是說，需要對車輛在倒車過程中是否轉(zhuǎn)彎進行判斷，如果車輛在倒車過程中 轉(zhuǎn)彎，則需要根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度對所述校正圖像進行旋轉(zhuǎn)；當車輛在倒車過程中沒有轉(zhuǎn)彎，貝U 不需要根據(jù)轉(zhuǎn)彎的角度對所述校正圖像進行旋轉(zhuǎn)。
[0042] 采用SSDA相似法計算出左路徑或右路徑的位移，公式如下：
采用雙模板角度測量法進行倒車軌跡角度（倒車轉(zhuǎn)彎的角度）的預(yù)測和計算，公式如 下： 目=曰1^1日]1(]16町10372-]16可)0371)/(邱032-邱031))，其中目為倒車軌跡角度（倒車轉(zhuǎn)彎的 角度），x、y分別為所述校正圖像中的坐標點。
[0043] 所述旋轉(zhuǎn)校正模塊7工作時，根據(jù)Θ角旋轉(zhuǎn)所述校正圖像。
[0044] 本實施例中，所述圖像拼接更新模塊3的更新速度大于或等于車輛的倒車速度，也 就是說，所述圖像拼接更新模塊3的更新速度可W根據(jù)車輛的倒車速度進行調(diào)節(jié)，運樣可W 防止由于所述圖像拼接更新模塊3的更新過慢，而引起的不安全事故。所述圖像拼接更新模 塊3是現(xiàn)有技術(shù)，即圖像的拼接技術(shù)，在運里不再對所述圖像拼接更新模塊3進行解釋說明。
[0045] 本實施例中，所述圖像轉(zhuǎn)換模塊4的工作原理是，根據(jù)標定點算法獲得透視矩陣， 透視矩陣為：
其中超3為]，％1=1.1605，職!?=1.3604，3鏡=-78.7857,嗎至=0,3::=2.2578屬|(zhì)i=- 19.5210,^13=0, ^23 =〇·〇〇4〇
[0046] 根據(jù)透視矩陣投影算法，將輸入圖像與指定透視矩陣相乘，得出如下公式： 方程一
其中，u、v為所述新全局圖像中的點的X軸和y軸坐標，：l!、yi是與其對應(yīng)的所述鳥廠圖 像中的坐標， 所述圖像轉(zhuǎn)換模塊4工作時，只需要輸入所述新全局圖像中的點坐標，就會得出所述鳥 廠圖像中的點坐標，從而得到所述鳥廠圖像。
[0047] 本實施例中，所述圖像處理模塊5通過加權(quán)融合顯示的方法將所述車輛模型圖像 與所述鳥廠圖像融合，運樣設(shè)計的好處是，當路上有一個下水道井蓋，汽車倒車后，井蓋超 過了攝像頭1區(qū)域并位于車身底部，但是依然能看到位于車身下的井蓋。具體實現(xiàn)方法請參 見上述基于單攝像頭1的全景成像方法中的內(nèi)容。
[0048] 本發(fā)明由于采用了所述崎變校正模塊2、所述圖像拼接更新模塊3、所述圖像轉(zhuǎn)換 模塊4和所述圖像處理模塊5,與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只采用一個所述攝像頭1，而現(xiàn)有技 術(shù)采用了4個所述攝像頭1;當所述存儲模塊8接收到所述新全局圖像時，所述存儲模塊8就 會用所述新全局圖像更新所述舊全局圖像，更新速度快，減少了存儲空間，提高了運行效 率，不僅可W顯示車輛周邊影像還可W顯示車輛下方影像。
[0049] 在工作的過程中，本發(fā)明先將所述攝像頭1獲取的圖像進行崎變校正并轉(zhuǎn)換成校 正圖像，運樣做是為了使所述校正圖像更加真實，防止出現(xiàn)誤差，從而造成不安全的事故。 校正完成后，將所述舊全局圖像與所述校正圖像進行拼接并形成所述新全局圖像，然后將 所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成所述鳥廠圖像，最后才形成所述全景倒車圖像，使得倒車過程更加 鮮明，駕駛?cè)藛T操作更加方便，更加安全，同時，進一步降低了駕駛?cè)藛T倒車時的難度，使得 所述全景倒車圖像的精度更高，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、干擾小、誤差小、使用方便、提高了 倒車安全系數(shù)等優(yōu)點。
【主權(quán)項】
1. 一種基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于，包括如下步驟：100.使用單攝像頭獲取車輛后方的圖像；200.對獲取的圖像進行畸變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像；300.將存儲的舊全局圖像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局 圖像更新所述舊全局圖像；400.將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥瞰圖像；500.根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥瞰圖像中并形成全景倒車圖像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于，還包括步驟600， 顯示所述全景倒車圖像。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于，在所述步驟 200中，對獲取的圖像進行桶型畸變校正，桶型畸變校正公式如下：其中，為校正參數(shù)，&=-〇. 0000001,1^=-0.0000012,?調(diào)整y軸方向的畸變，_調(diào) 整χ軸方向的畸變，為獲取的圖像中的需要畸變校正的坐標點，x、y為所述校正圖像中 的坐標點。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于:在所述校正 圖像中選擇位于兩側(cè)的左路徑和右路徑，如果左路徑、右路徑的位移一樣，則證明車輛在倒 車時未轉(zhuǎn)彎;如果左路徑、右路徑的位移不一樣，則證明車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，根據(jù)左路徑、右 路徑的位移差和左路徑、右路徑之間的距離計算旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)所述校 正圖像。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于:采用SSDA相似法 計算出左路徑或右路徑的位移，公式如下：采用雙線性插值完成模板的多次旋轉(zhuǎn)，公式如下：采用雙模板角度測量法進行倒車軌跡角度的預(yù)測和計算，公式如下： 0=arctan(newposy2_newposyl )/(xpos2_xposl))，其中 Θ為倒車軌跡角度，x、y分別為 所述校正圖像中的坐標點。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于，在所述步驟 300中，所述新全局圖像的更新速度大于或等于車輛的倒車速度。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單攝像頭的全景成像方法，其特征在于，在所述步驟 400中，根據(jù)標定點算法獲得透視矩陣，透視矩陣為： 根據(jù)透視矩陣投影算法，將輸入圖像與指定透視矩陣相乘，得出如下公式：:其中，u、V為所述新全局圖像中的點的X軸和y軸坐標，& 是與其對應(yīng)的所述鳥瞰圖像中的坐標。8. -種基于單攝像頭的全景成像裝置，其特征在于，包括： 攝像頭，所述攝像頭用于獲取車輛后方的圖像； 畸變校正模塊，所述畸變校正模塊對獲取的圖像進行畸變校正并轉(zhuǎn)換成校正圖像； 圖像拼接更新模塊和存儲模塊，所述圖像拼接更新模塊將所述存儲模塊中的舊全局圖 像與所述校正圖像進行拼接并形成新全局圖像，用所述新全局圖像更新所述存儲模塊中的 所述舊全局圖像； 圖像轉(zhuǎn)換模塊，所述圖像轉(zhuǎn)換模塊將所述新全局圖像轉(zhuǎn)換成鳥瞰圖像； 圖像處理模塊，所述圖像處理模塊根據(jù)實際位置將車輛模型圖像融合到所述鳥瞰圖像 中并形成全景倒車圖像； 所述攝像頭、所述畸變校正模塊、所述圖像拼接更新模塊、所述圖像轉(zhuǎn)換模塊和所述圖 像處理模塊依次電性連接，所述存儲模塊與所述圖像拼接更新模塊電性連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于單攝像頭的全景成像裝置，其特征在于：還包括顯示模 塊，所述圖像處理模塊和所述顯示模塊電性連接，所述顯示模塊顯示所述全景倒車圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于單攝像頭的全景成像裝置，其特征在于:還包括旋轉(zhuǎn) 校正模塊，所述畸變校正模塊通過所述旋轉(zhuǎn)校正模塊與所述圖像拼接更新模塊電性連接； 車輛在倒車時未轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊將所述校正圖像傳輸給所述圖像拼接更新模塊， 車輛在倒車時轉(zhuǎn)彎，所述旋轉(zhuǎn)校正模塊將所述校正圖像傳輸給所述旋轉(zhuǎn)校正模塊，所述旋 轉(zhuǎn)校正模塊對其進行旋轉(zhuǎn)并傳輸給所述圖像拼接更新模塊。
【文檔編號】G06T7/00GK106060427SQ201610718973
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】劉開劍
【申請人】劉開劍