全景視覺泊車輔助系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種全景視覺泊車輔助系統，屬于車輛泊車輔助領域。本系統包括六個功能模塊：視頻采集模塊、存儲模塊、處理器模塊、視頻顯示模塊、CAN模塊和電源模塊。主處理器采用TMS320DM642；視頻解碼芯片采用TVP5150A；視頻編碼芯片采用SAA7105。本系統是在汽車周圍架設能覆蓋車輛周邊所有視場范圍的四個魚眼攝像頭；然后對同一時刻傳輸過來的四路視頻圖像進行一系列的運算處理；最后生成全景鳥瞰圖像并通過顯示屏實時顯示出來。本實用新型專利技術能夠幫助駕駛員清楚了解并掌握車輛周圍的環境，掃除視覺盲區，以完成安全和精確的泊車操作。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及車輛配件領域，更具體地，涉及一種車輛泊車輔助系統。
技術介紹
隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，汽車已經成為人們生活中的一個重要部分，越來越多的家庭擁有私家轎車。但是擁擠的城市地少車多，開車不難泊車難。我國是一個交通事故頻發、嚴重的國家。每年因交通事故導致的傷亡人數不斷增加。其中，由泊車引發的剮蹭糾紛問題也在呈現逐年遞增的趨勢。汽車安全保障系統大致分為被動系統和主動系統，前者主要包括安全氣囊、安全帶等，雖能降低事故傷亡程度，但并不能防止事故的發生。后者主要是各類駕駛輔助系統，它們能夠為駕駛員提供一些路況信息，如障礙物等，提高駕駛的安全性和方便性。目前，泊車輔助系統大致分為以下幾種：倒車雷達、后視攝像、自動泊車輔助系統。這三種技術各有利弊：倒車雷達雖能確切判斷距離，但是對車后方的水溝、凸出的鋼筋、竹竿等無法感知，這也是安全上的隱患；后視攝像直觀真實，但是對距離信息無法感知；自動泊車輔助系統自動化水平高、科技感高，但實現起來需要同時滿足很多條件，限制因素太多。此外，這三種技術都存在很大的視覺盲區，如車身側面、前保險杠以及轉彎時的死角。而且，對一些比較復雜的環境，如窄道、大型停車場作用不大。這就使得利用先進的計算機視覺技術、傳感技術和顯示技術研制一款裝置幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷，以提高泊車的安全性和便利性提上了日程。
技術實現思路
本技術目的是為了解決現有泊車輔助系統存在視野盲區和視線模糊的不足，提出了一種全景視覺泊車輔助系統。本系統是在汽車周圍架設能覆蓋車輛周邊所有視場范圍的四個魚眼攝像頭；然后對同一時刻傳輸過來的四路視頻圖像進行一系列的運算處理；最后生成全景鳥瞰圖像并通過顯示屏實時顯示出來，為駕駛員提供車輛周圍360度的景物俯視圖，幫助駕駛員清楚了解并掌握車輛周圍的環境，掃除視覺盲區，以完成安全和精確的泊車操作。本技術采用以下技術方案：全景視覺泊車輔助系統包括六個功能模塊：視頻采集模塊、存儲模塊、處理器模塊、視頻顯示模塊、CAN模塊和電源模塊。用于實時采集車輛周圍視頻圖像的視頻采集模塊包括魚眼攝像機和與魚眼攝像機相連的視頻解碼器；用于顯示生成的全景鳥瞰圖像的視頻顯示模塊包括視頻編碼器和與視頻編碼器相連的顯示屏。系統通過CAN模塊與車輛其他部分相連，視頻采集模塊與負責完成視頻圖像處理和對系統各部分進行控制的處理器模塊的視頻輸入端口相連；視頻顯示模塊與處理器模塊的視頻輸出端口相連；用于存儲程序代碼，緩存臨時數據、視頻圖像的存儲模塊與處理器模塊外部存儲空間端口相連；用于為整個系統供電的電源模塊與其他五個模塊相連。所述處理器模塊中的主處理器采用TI公司的DSP芯片TMS320DM642；所述視頻采集模塊中的視頻解碼芯片采用TVP5150A；所述視頻顯示模塊中的視頻編碼芯片采用SAA7105。所述的存儲模塊包括SDRAM和Flash存儲芯片。所述的魚眼攝像機包括四臺攝像機，其中前方攝像機架設在車輛車標下方；后方攝像機架設在車輛后蓋下方；左、右攝像機架設在左、右后視鏡下方。根據駕駛員的需求，本系統既可以顯示四路視頻圖像拼接后的全景鳥瞰圖像，也可以顯示車輛前、后、左、右某一方向的視頻圖像。與現有技術相比，本技術的有益效果是：本技術提出的一種全景視覺泊車輔助系統，能夠為駕駛員提供車輛周圍360度的全景俯視圖，幫助駕駛員能夠清楚了解并掌握車輛周圍的環境、與障礙物的相對距離等，掃除視覺盲區，以完成安全和精確的泊車操作。另外，本技術采用的主處理器芯片為TMS320DM642，其增加了適合流媒體處理的指令，再加上自身高速的實時運算能力，視頻處理效果好、速度快，能滿足系統實時性要求；且其自帶豐富的擴展接口，增加了系統的靈活性和可擴展性。附圖說明圖1為全景視覺泊車輔助系統結構原理框圖；圖2為全景視覺泊車輔助系統魚眼攝像頭分布圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步描述。附圖1為全景視覺泊車輔助系統結構原理框圖，可見系統由六個模塊構成：視頻采集模塊、存儲模塊、處理器模塊、視頻顯示模塊、CAN模塊和電源模塊。視頻采集模塊，用于實時采集車輛周圍視頻圖像，與處理器模塊的視頻輸入端口相連，包括魚眼攝像機和視頻解碼器。為了覆蓋車輛周圍所有視場范圍，本系統采用車載魚眼攝像頭，視角可達到170度。魚眼攝像頭分布圖如附圖1所示：前方攝像機(C1)可架設在車輛車標下方；后方攝像機(C2)可架設在車輛后蓋下方；左(C3)、右(C4)攝像機可架設在左、右后視鏡下方。視頻解碼器采用TI公司的TVP5150A。TVP5150A可以連接所有的主要視頻標準，并可通過I2C總線與DM642進行通信。存儲模塊，用于存儲程序代碼，緩存臨時數據、視頻圖像等，與處理器模塊外部存儲空間端口相連。SDRAM用來緩存程序、數據和視頻圖像等；Flash用來導入裝載和存儲用戶的程序，可選用32MByte的NANDFlash。處理器模塊，是整個系統的核心單元，負責完成視頻圖像處理和對系統各部分的控制。主處理器采用TI公司的DSP芯片TMS320DM642，DM642是一款在達芬奇技術框架下的面向數字視頻設計應用的高性能定點數字多媒體處理器。DM642作為主處理器，接收視頻采集模塊傳來的四路視頻圖像，通過魚眼圖像畸變校正、空間射影變換和圖像無縫拼接等一系列圖像處理，最終生成全景鳥瞰圖，并通過視頻顯示模塊進行實時顯示。視頻顯示模塊，用于顯示處理器模塊生成的全景鳥瞰圖像，與處理器模塊的視頻輸出端口相連，包括視頻編碼器和顯示屏。視頻編碼器采用NXP公司的SAA7105。SAA7105是一款低功耗、高性能的視頻編碼器，可通過I2C總線與DM642進行通信。CAN模塊：由于車輛上普遍使用CAN總線作為通信網絡，本系統通過CAN模塊實現與汽車其他部分的通信。CAN控制器采用Philips公司的SJA1000；CAN收發器采用周立功公司的CTM1050T。電源模塊：采用車載電源供電，經過一些寬電壓輸入直流電平穩壓芯片和轉換芯片，輸出1.8V、3.3V、5V和12V的電壓，給系統供電。本系統可根據駕駛員的需求，既可以顯示四路視頻圖像拼接后的全景鳥瞰圖像，也可以顯示車輛前、后、左、右某一方向的視頻圖像。對于參考上述方案和實現方法或在此基礎上改進和變換的全景視覺泊車輔助系統，都屬于本技術所述權利要求的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．全景視覺泊車輔助系統，其特征在于：系統包括六個功能模塊：視頻采集模塊、存儲模塊、處理器模塊、視頻顯示模塊、ＣＡＮ模塊和電源模塊；用于實時采集車輛周圍視頻圖像的視頻采集模塊包括魚眼攝像機和與魚眼攝像機相連的視頻解碼器；用于顯示生成的全景鳥瞰圖像的視頻顯示模塊包括視頻編碼器和與視頻編碼器相連的顯示屏，系統通過ＣＡＮ模塊與車輛其他部分相連，視頻采集模塊與負責完成視頻圖像處理和對系統各部分進行控制的處理器模塊的視頻輸入端口相連；視頻顯示模塊與處理器模塊的視頻輸出端口相連；用于存儲程序代碼，緩存臨時數據、視頻圖像的存儲模塊與處理器模塊外部存儲空間端口相連；用于為整個系統供電的電源模塊與其他五個模塊相連。

【技術特征摘要】
1.全景視覺泊車輔助系統，其特征在于：系統包括六個功能模塊：視頻采集模塊、存儲模塊、處理器模塊、視頻顯示模塊、CAN模塊和電源模塊；用于實時采集車輛周圍視頻圖像的視頻采集模塊包括魚眼攝像機和與魚眼攝像機相連的視頻解碼器；用于顯示生成的全景鳥瞰圖像的視頻顯示模塊包括視頻編碼器和與視頻編碼器相連的顯示屏，
系統通過CAN模塊與車輛其他部分相連，視頻采集模塊與負責完成視頻圖像處理和對系統各部分進行控制的處理器模塊的視頻輸入端口相連；視頻顯示模塊與處理器模塊的視頻輸出端口相連；用于存儲程序代碼，緩存臨時數據、視頻圖像的存儲模塊與處理器模塊外部存儲空間端口相連；用于為整個系統供電的電源模塊與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余春暄，方翔，湯雙澤，吳夢舟，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：實用新型
國別省市：11