[發(fā)明專利]具有圖像增強功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010110573.1
• 申請日: 2010-02-12
• 公開（公告）號: CN102158684A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王炳立
• 申請（專利權(quán)）人: 王炳立
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04N5/14;G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車及移動機械等系統(tǒng)中使用的具有圖像增強功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在各種移動機械操作領(lǐng)域，如機動車輛行駛，船舶進港以及通過狹窄區(qū)域等，吊塔等裝載機械的的貨物抓取和移動、放置等此類不同物體之間存在位移的時候，特別是當移動物體的許可移動路徑比較狹小的情況下，需要操作人員非常考慮仔細移動時的周邊環(huán)境，以防止出現(xiàn)碰觸、碰撞和摩擦。

一個常見的例子是，汽車駕駛員尤其是大型車輛的駕駛員.由于車體的遮蔽會出現(xiàn)一系列盲區(qū)：后視鏡和觀后鏡的觀察角度的不足而存在觀察盲區(qū)。由于此類盲區(qū)的存在，對駕駛員的車體空間感提出較高要求，尤其是當駕駛車輛通過狹窄區(qū)域以及停車、倒車時，駕駛?cè)藛T很容易因為視覺盲區(qū)的存在和行進時由于觀察不全面造成剮蹭，碰撞而產(chǎn)生危險。

常用的解決方式是超聲倒車雷達和倒車攝像頭，倒車雷達可以較好對肓區(qū)的障礙物進行距離檢測，并將障礙物的檢測結(jié)果通過聲音和圖形的方式進行提示，這樣可以對駕駛員進行有限的提示。但是超聲雷達存在一個不直觀明顯的問題，同時由于測距探頭的個數(shù)有限，因此無法做到全方位各個角度都進行可靠檢測。同時由于測距存在一定的精度誤差，此類測距方法無法提供準確可靠的測距。

另外一個解決方案是倒車攝像頭，此方法通過在車尾安裝一個廣角攝像頭完成對后視圖像的攝取和顯示，同時該方法配合測距雷達等可以完成對后面圖像的采集和顯示。但是該方法存在一個明顯的弊端：該方法僅僅對車輛后面的實時圖像的采集和顯示，他無法對全景圖像進行，因此當車輛處于非倒車狀態(tài)是該方法失效。

隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，目前出現(xiàn)了一種全景的倒車系統(tǒng)，該系統(tǒng)通?過把多個攝像頭的圖像經(jīng)過畸變校準以后進行拼接，并顯示給駕駛員，以有利于駕駛?cè)藛T對周邊的環(huán)境進行測評。此方法十分有效的解決了汽車周邊視野的問題，如專利：200710106237.8，他們都很好的解決了上述問題。

但是上述專利也存在一些待提高的地方：比如200710106237.8由于僅采用3路圖像采集而對體積過大的車輛或者掛車進行圖像合成時，會導(dǎo)致對圖像傳感器的光學(xué)組件的視野和分辨率要求提高，同時該專利沒有談到圖像的畸變矯正，當采用廣角攝像頭時，不進行矯正的畸變圖像將使觀察者觀察得到的空間關(guān)系變差；同時上述專利也無法有針對性地對行駛方向和速度以及駕駛員轉(zhuǎn)向趨勢進行突出顯示，在霧天雨天或者照明條件比較差時也沒對圖像進行增強的功能，以使操作人員自適應(yīng)的獲得清晰有效的圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷進行改進，提供一種具有圖像增強功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，以提供全方面周邊圖像信息，該系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)控物體運動趨勢提供自適應(yīng)的場景變化以及對圖像進行增強處理以提供更有效的信息。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，具有圖像增強功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，包括如下單元：

單元1，圖像傳感器單元中包含多個圖像傳感器，傳感器安裝于被監(jiān)控物體周邊(本專利中被監(jiān)控物體指，需要本系統(tǒng)進行周圍環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備，包括車輛，機械等)，并且相鄰的兩個圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，并確保不留視野死角；該圖像傳感器為彩色圖像傳感器、黑白圖像傳感器、紅外圖像傳感器或者是它們的組合使用，比如黑白圖像傳感器和彩色圖像傳感器相結(jié)合、或黑白圖像傳感器與紅外圖像傳感器相結(jié)合、或者彩色圖像傳感器與紅外圖像傳感器相結(jié)合、黑白圖像傳感器和彩色圖像傳感器以及紅外圖像傳感器相結(jié)合的組合。

單元2，圖像處理單元，該單元完成圖像采集、處理、融合。

單元3，場景決策單元，該單元用于產(chǎn)生有利于觀察者了解場景信息的場景參數(shù)，該單元接收操作者操作意圖信息和/或被檢測物體的移動速度和運動?趨勢信息，其輸出為最佳視點信息及圖像比例信息，如果圖像比例信息為恒定值，則可以忽略圖像比例信息，僅僅輸出最佳視點信息。

本發(fā)明的單元2中包含四個子單元：

子單元21，圖像暫存單元，主要完成各個圖像傳感器圖像的采集和暫存。

子單元22，畸變矯正單元，該單元完成畸變圖像矯正，用于矯正由于鏡頭畸變以及圖像傳感器不理想產(chǎn)生的畸變.這些像差包括：切向畸變、徑向畸變，薄棱鏡畸變，偏心畸變等，這些畸變通過圖像傳感器鏡頭光學(xué)參數(shù)(包括了光學(xué)系統(tǒng)不理想造成的畸變參數(shù))和圖像傳感器畸變參數(shù)描述，這類參數(shù)在機器視覺領(lǐng)域也被稱作內(nèi)部參數(shù)。圖像矯正就是使用圖像傳感器的鏡頭光學(xué)參數(shù)和圖像傳感器畸變參數(shù)完成畸變消除的過程。

圖像矯正模塊對畸變矯正前的圖像數(shù)據(jù)采用插值或者卷積的方法求得畸變矯正后的圖像數(shù)據(jù)。