一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統的製作方法
2023-05-26 06:11:16
一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，包括多個攝像機 Ci 、視頻採集轉換模塊、視頻處理拼接模塊、存儲模塊、視頻顯示模塊和電源模塊，其中， i =1，2，…n，存儲模塊用於存儲視頻圖像，還包括視頻處理拼接模塊，視頻採集轉換模塊用於將攝像機的模擬視頻圖像轉換為數字視頻信號，並將數字視頻信號傳輸到視頻處理拼接模塊；視頻處理拼接模塊將數字視頻信號進行矯正和拼接得到拼接視頻圖像，並將拼接視頻圖像傳輸至視頻顯示模塊和存儲模塊。本發明的基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統採用基於可變視角的圖像生成方法，對硬體設備要求低，過程簡單易行，根據實際視角的需求，生成任意指定視角下的虛擬攝像機圖像，實用性強，本發明通過利用上述方法，可以方便將多個不同視角的攝像機圖像整合為一體，方便觀察汽車車身周圍情況。
【專利說明】一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統
【技術領域】
[0001] 本發明屬於汽車輔助駕駛和數字圖像處理領域，具體涉及一種基於拼接視頻圖像 的汽車行駛記錄系統。
【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的不斷提高，人們對汽車的需求也越來越大，使得我國私家車 的擁有量呈逐年上升的趨勢。與此同時，新手駕駛員也在不斷上路駕車。由於其對汽車駕 駛技術的不熟練以及自身的疏忽大意，增加了道路交通事故發生的可能性，給國家和人們 帶來了巨大的損失，也在一定程度上制約著國民經濟的發展。為了降低交通事故的發生率， 以及保護駕駛員和行人的安全與利益，採用基於車載環視的汽車行駛記錄系統，即能夠起 到輔助駕駛的作用，又能夠起到記錄交通事故過程的作用，為後續的事故分析和責任認證 提供有力的證據。
[0003] 目前，汽車上安裝的行車記錄系統，一種是基於代碼或文字的形式記錄汽車形式 狀態，一種是記錄視頻片段，還有一種是記錄全程視頻信息。採用代碼或文字記錄的方式， 採集的信息單一，可讀性差，法律依據不充分，同時不能起到輔助駕駛的作用。採用視頻片 段記錄的方式，由於其只記錄事故發生之後的視頻信息，不能夠記錄事故發生前的視頻信 息，造成取證不充分。最後一種記錄全程視頻信息的方式，由於其需要完整地記錄四路視頻 信息，才能夠覆蓋汽車周邊360度範圍內路況信息，需要保存的數據量過多，也不方便後續 視頻取證提取，對汽車駕駛員的駕駛也起不到輔助作用。當事故發生時，需要分別查看四路 視頻信息後，才能夠提取到有效信息，過於浪費時間。
[0004] 因此，需要一種新的汽車行駛記錄系統以解決上述問題。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能夠基於拼接視頻圖像的汽車行 駛記錄系統。
[0006] 為實現上述發明目的，本發明基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統可採用如下 技術方案：
[0007] -種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，包括多個攝像機Ci、視頻採集轉換 模塊、視頻處理拼接模塊、存儲模塊、視頻顯示模塊和電源模塊，其中，i = 1，2，…n，所述 存儲模塊用於存儲視頻圖像，還包括視頻處理拼接模塊，所述視頻採集轉換模塊用於將攝 像機的模擬視頻圖像轉換為數字視頻信號，並將數字視頻信號傳輸到所述視頻處理拼接模 塊；所述視頻處理拼接模塊將所述數字視頻信號進行矯正和拼接得到拼接視頻圖像，並將 所述拼接視頻圖像傳輸至所述視頻顯示模塊和存儲模塊，所述視頻處理拼接模塊通過基於 可變視角的圖像生成方法將多個攝像機的圖像拼接成一個虛擬圖像，所述基於可變視角的 圖像生成方法包括以下步驟：
[0008] 1)、對攝像機進行標定並計算攝像機的畸變參數，其中，畸變參數包括徑向畸變系 數和切向畸變係數；
[0009] 2)、根據步驟1)得到的攝像機的畸變參數，分別對每臺攝像機拍攝的原始圖像進 行畸變矯正，得到畸變矯正後的圖像，其中，原始圖像坐標和畸變矯正後的圖像坐標的關係 為：
【權利要求】
1. 一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，包括多個攝像機Ci、視頻採集轉換模 塊、視頻處理拼接模塊、存儲模塊、視頻顯示模塊和電源模塊，其中，i= 1，2,…n，所述存儲 模塊用於存儲視頻圖像，其特徵在於：還包括視頻處理拼接模塊，所述視頻採集轉換模塊 用於將攝像機的模擬視頻圖像轉換為數字視頻信號，並將數字視頻信號傳輸到所述視頻處 理拼接模塊；所述視頻處理拼接模塊將所述數字視頻信號進行矯正和拼接得到拼接視頻圖 像，並將所述拼接視頻圖像傳輸至所述視頻顯示模塊和存儲模塊，所述視頻處理拼接模塊 通過基於可變視角的圖像生成方法將多個攝像機的圖像拼接成一個虛擬圖像，所述基於可 變視角的圖像生成方法包括以下步驟： 1) 、對攝像機進行標定並計算攝像機的畸變參數，其中，畸變參數包括徑向畸變係數和 切向畸變係數； 2) 、根據步驟1)得到的攝像機的畸變參數，分別對每臺攝像機拍攝的原始圖像進行畸 變矯正，得到畸變矯正後的圖像，其中，原始圖像坐標和畸變矯正後的圖像坐標的關係為：
其中，r2=X2+y2;kpk2,k3為徑向畸變係數，ppp2為切向畸變係數，（X'，y')為原 始圖像坐標，（x，y)為矯正後的圖像坐標； 3) 、確定虛擬攝像機的視角以及在世界坐標系中的位置； 4) 、確定虛擬攝像機圖像的遍歷點在虛擬攝像機的圖像坐標系下的坐標（m，n); 5) 、根據虛擬攝像機的圖像坐標系和世界坐標系之間的坐標變換關係，計算虛擬攝像 機的像素點坐標（m，n)對應的世界坐標系中的像素點坐標（X，Y)，其中：
其中，X和Y分別表示虛擬攝像機的像素點在世界坐標系中的橫坐標和縱坐標；m和n分別表示虛擬攝像機的像素點在虛擬攝像機的圖像坐標系中的橫坐標和縱坐標；H和W分 別表示虛擬攝像機圖像的長和寬；h表示虛擬攝像機的安裝高度；2a表示虛擬攝像機的水 平視場角；2 0表示虛擬攝像機的垂直視場角；Y表示虛擬攝像機的安裝俯仰角； 6) 、根據攝像機的圖像坐標系和世界坐標系之間的坐標變換關係，分別計算步驟5)得 到的世界坐標系中的像素點坐標（X，Y)對應的所有攝像機的圖像坐標系中的坐標（Xpyi)， 其中；
其中，X和Y分別表示虛擬攝像機的像素點在世界坐標系中的橫坐標和縱坐標；^和yi分別表示世界坐標系中像素點（X，Y)在第i個攝像機的圖像坐標系中的橫坐標和縱坐標； 氏和Wi分別表示第i個攝像機圖像的長和寬；hi表示第i個攝像機的安裝高度；2ai表示 第i個攝像機的水平視場角；2 0i表示第i個攝像機的垂直視場角；Yi表示第i個攝像機 的安裝俯仰角； 8) 、依次判斷坐標（Xi，yi)是否在第i個攝像機的圖像範圍內，如果在，則將第i個攝像 機的像素點（Xpyi)對應的像素值賦予虛擬攝像機的像素點（m，n); 9) 、將虛擬攝像機的遍歷點的坐標（m，n)修改為下一個像素點的坐標； 10) 、重複步驟6)-9)直到虛擬攝像機的圖像上所有的像素點均遍歷結束，其中，虛擬 攝像機的圖像即為拼接視頻圖像。
2. 如權利要求1所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於：所 述攝像機包括前視攝像機、後視攝像機、左視攝像機和右視攝像機，所述前視攝像機、後視 攝像機、左視攝像機和右視攝像機分別設置在車身的前方、後方、左側和右側。
3. 如權利要求書2所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於： 當車輛倒車時，所述視頻顯示模塊顯示所述拼接視頻圖像和後視攝像機採集的視頻圖像； 當車輛左轉向時，所述視頻顯示模塊顯示所述拼接視頻圖像和左視攝像機採集的視頻圖 像；當車輛右轉向時，所述視頻顯示模塊顯示所述拼接視頻圖像和右視攝像機採集的視頻 圖像；當車輛未轉向或倒車時，所述視頻顯示模塊顯示所述拼接視頻圖像。
4. 如權利要求1所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於：相 鄰攝像機的圖像之間均具有重疊區域。
5. 如權利要求書1所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於： 所述攝像機均勻分布在車身的四周。
6. 如權利要求書1所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於： 所述虛擬攝像機的視角包括水平視場角、垂直視場角和俯仰角。
7. 如權利要求書1所述的一種基於拼接視頻圖像的汽車行駛記錄系統，其特徵在於： 還包括車輛信息採集模塊，所述車輛信息採集模塊用於採集車輛狀態信息，並將所述車輛 狀態信息傳輸至所述存儲模塊。
【文檔編號】H04N7/18GK104506764SQ201410655507
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】沈峘, 譚運生 申請人:南京泓眾電子科技有限公司