用于擴展可視區域的方法和設備技術

為了擴展安裝在車輛上的攝像機的可視區域，本發明專利技術的方法包括產生基本虛像(I2V)的步驟(108)，其中所述基本虛像的一組像素與所述攝像機拍攝的實像(I1R)的一組像素相關，其中所述實像是在考慮到所述實像的一組像素再現現實世界的平面表面時由所述攝像機拍攝的，以及構建累積虛像(I3V)的步驟(115)，其中當使所述基本虛像(I2V)的感興趣點與所述累積虛像(I3V)的感興趣點重合時，所述基本虛像(I2V)的至少一部分重疊在所述累積虛像(I3V)的至少一部分上。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種擴展利用安裝在車輛，尤其是機動車上的攝像機獲得的可視區域的方法。具體而言，
包括利用一個或多個攝像機的視覺倒車輔助(VRA)系統。這種系統的目的是在低速操縱期間輔助駕駛員，為他顯示車輛周圍近處環境的直觀視覺表達。文獻EP1094337公開了一種系統，用于在停車操縱期間輔助駕駛員，警告他存在著利用單個圖像采集裝置探測到的三維物體。公開的系統目的是從兩次相繼圖像采集確定物體距車輛的距離，將其用于根據從傳感器計算的車輛位移生成立體視圖。這種實施例需要非常高精確度的傳感器。此外，在低速運動時，在操縱期間一般是這種情況，兩次圖像采集之間車輛覆蓋的小距離為三維圖像重構提出了難題，因為這相當于具有非常短基數的立體系統。跳過圖像，直到獲得充分覆蓋的距離提出了環境動態的問題。不能重構場景中運動中的物體。充分精確地重構障礙需要成本高昂的計算能力。最后要提到的缺點是，僅能夠重構兩次相繼圖像采集之間處于攝像機區域中的物體。為了補救現有技術的已知缺點，本專利技術的目的是一種用于擴展利用車輛上安裝的攝像機獲得的可視區域的方法，包括：-產生基本虛像的步驟，其中所述基本虛像的一組像素與所述攝像機拍攝的實像的一組像素相關，其中，所述實像是在考慮到所述實像的一組像素再現現實世界的平面表面時由所述攝像機拍攝的；-表征所述基本虛像的步驟，其中產生所述基本虛像的一組感興趣點；-構建累積虛像的步驟，其中當使所述基本虛像的感興趣點與所述累積虛像的感興趣點重合時，所述基本虛像的至少一部分重疊在所述累積虛像的至少一部分上。有利地，針對在感興趣點之間的距離方面與先前的基本虛像充分不同的每幅新基本虛像重復所述構建步驟。具體而言，該方法包括區分步驟，其中在所述新基本虛像的每個像素和所述先前的基本虛像的對應像素之間在顏色分量方面進行區分，且其中將作為差異的函數的透明度歸因于所述新基本虛像的所述像素。同樣有利地，在所述產生步驟中，由對應表將所述基本虛像的所述一組像素與所述實像的所述一組像素相關。同樣有利地，該方法包括顯示步驟，其中作為從所述產生步驟產生的結果的所述基本虛像實時重疊在所述累積虛像上，以產生瞬時顯示圖像。具體而言，在所述顯示步驟中，在所述累積虛像上疊加合成圖像。更具體而言，所述合成圖像是車輪的圖像。同樣更具體而言，針對在感興趣點之間的距離方面與先前的基本虛像相當的每幅新基本虛像，在表征基本虛像的步驟之后直接激活顯示步驟。優選地，所述平面表面是所述地面的表面。更確切地說，所使用的攝像機包括相對于現實世界的所述平面表面傾斜的視網膜平面。本專利技術的目的還是一種包括車輛上安裝的攝像機的設備，其特征在于布置成實施根據本專利技術的方法。從下文參考附圖通過象征而非限制給出的描述，本專利技術的其他特征和優點將變得更加清晰，附圖中：-圖1是轉向階段中車輛的透視圖；-圖2是圖1的車輛的頂視圖；-圖3示出了根據本專利技術的方法步驟；-圖4是所用物理性質的解釋圖；-圖5是根據本專利技術的設備示意圖。圖1示出了處于接近車輛60的操縱階段中的車輛50。圖2示出了尾部裝備了攝像機的車輛50。現在參考圖3解釋的方法開始于起始步驟100，其中，在啟動系統時，系統處于備用狀態，而車輛的速度V大于閾值速度VS。實際上，利用根據本專利技術提供的方法和系統輔助駕駛員操縱，在車輛行駛于路上時讓它們工作未必是有用的。從步驟100開始，探測到速度V低于閾值速度VS確認了激活步驟102的轉換101。步驟102由拍攝車輛50后部的攝像機10視場覆蓋的空間的實像I1R構成，以便通過投影生成攝像機視場中位于車輛后方的地面的頂視圖。在圖4中，示出了光學系統11，以及在其上形成地面3的實像I1R的實際攝像機10的視網膜平面1。垂直于視網膜平面1的軸Δ通過光學系統11的光學中心。有關視網膜平面1的標記o1x1y1z1的軸z1平行于朝向地面3取向的軸Δ，其原點o1在地面上方高度恒定值A1，這是因為在車輛50上安裝攝像機10造成的。有關車輛的標記OXYZ的原點O處在地面高度到原點O1的垂線上，其軸X平行于水平軸x1，其水平軸Y垂直于軸X。軸Δ與地平面形成角度α。標記o1x1y1z1到z1＝0的投影平面中的齊次坐標w1u1，w1v1，w1通過比例系數w1關聯于視網膜平面上實像的點的坐標u1，v1。通過應用到攝像機10，通過已知類型的變換給出針孔模型，與標記OXYZ中坐標X，Y，0的地面高度的點對應的圖像中每個點的齊次坐標w1u1，w1v1，w1：w1u1w1v1w1=Γ1uσuvc1u0Γ1vc1v000f10000f100001010000-sinα-cosα00cosα-sinα-A10001XY01]]>在這種變換中，系數Γ1u和Γ1v是圖像的放大因數。在構成攝像機傳感器的感光電子單元的線和列正交時，零值可以歸因于系數σuv。圖像平面上攝像機光學中心投影的坐標c1u和c1v是軸Δ與視網膜平面1相交的坐標。系數f1代表攝像機10的焦距。攝像機固定在車輛上，朝向地面具有恒定的視角，以便為變換系數給出恒定值。通過上述三個矩陣相乘，可以將變換寫成：w1u1w1v1w1=m1uXm1uYm1uZm1um1vXm1vYm1vZm1vm1wXm1wYm1wZm1wXY01]]>通過展開計算，由如下公式給出比例系數w1的值：w1＝Ycosα-A1因此，在實像I1R中的坐標u1，v1的每個點，坐標X，Y的單個點在地平面中對應。在圖4中，還示出了光學系統21以及虛擬攝像機20的視網膜平面2，在視網膜平面2上形成地面3的虛像I2V。垂直于視網膜平面2和地平面3的垂直軸通過光學系統21的光學中心。有關視網膜平面2的標記o2x2y2z2的平面z2＝0平行于地平面3，其原點o2處于地面上方高度恒定值A2處，以便與攝像機10包圍相同的地面面積。就像實際攝像機10那樣，標記o2x2y2z2到z2＝0的投影平面中的齊次坐標w2u2，w2v2，w2通過比例系數w2關聯到視網膜平面上的虛像的點的坐標u2，v2。還是通過應用到攝像機20，通過類似于前文解釋的變換給出針孔模型，與標記OXYZ中坐標X，Y，0的地面高度的點對應的圖像中每個點的齊次坐標w2u2，w2v2，w2。w2u2w2v2w2=m2uXm2uYm2uZm2um2vXm2vYm2vZm2vm2wXm2wYm2w本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.05.18 FR 09532711.一種用于擴展利用車輛上安裝的攝像機獲得的可視區域的方法，包
括：
-產生基本虛像(I2V)的步驟(108)，其中所述基本虛像的一組像素
與實像(I1R)的一組像素相關，其中，所述實像是在考慮到所述實像的一
組像素再現現實世界的平面表面時由所述攝像機拍攝的，
-表征所述基本虛像(I2V)的步驟(110)，其中產生所述基本虛像(I2V)
的一組感興趣點；
-構建累積虛像(I3V)的步驟(115)，其中當使所述基本虛像(I2V)
的感興趣點與所述累積虛像(I3V)的感興趣點重合時，所述基本虛像(I2V)
的至少一部分重疊在所述累積虛像(I3V)的至少一部分上。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于針對在感興趣點之間的距
離方面與先前的基本虛像(I2V)充分不同的每幅新基本虛像(I2V)重復所
述構建步驟(115)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于其包括區分步驟(114)，
其中在所述新基本虛像(I2V)的每個像素和所述先前的基本虛像(I2V)的
對應像素之間在顏色分量方面進行區分，并且其中將作為差異的函數的透
明度歸因于所述新基本虛像(I2V)的所述像素...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·拉爾熱，
申請(專利權)人：標致·雪鐵龍汽車公司，
類型：發明
國別省市：