一种用于半挂车的无线视频传输全景环视装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车安全辅助领域，尤其涉及一种用于半挂车的无线视频传输全景环视装置。


背景技术：

2.随着经济的发展，汽车数量迅速增长，道路交通安全越来越受到人们的重视。针对安全问题，市场上产生了全景环视系统，可以有效地辅助驾驶员减少安全事故的发生。但是目前绝大多数环视系统主要是针对商用小汽车，采用四颗摄像头，分别采集车辆前、后、左、右方视频信息进行拼接形成环视图像。但大型半挂车挂身长度过长，并且半挂车有车头和车挂分开的时候，现存的环视系统有线结构会对半挂车车头、车挂分离形成阻碍，还会产生周身视频信息采集不完整、图像覆盖叠加等一系列问题。因此，若采用现存的全景环视系统将无法满足半挂车的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种用于半挂车的无线视频传输全景环视装置，其主要解决现存的四目环视系统无法满足半挂车需求的问题，给半挂车驾驶员提供便利，减少安全事故的发生。
4.本实用新型为了解决上述技术问题所采取的技术方案为：
5.一种用于半挂车的无线视频传输全景环视装置，其特征在于，所述全景环视装置包括铰接盘角度采集传感器、摄像头数据采集模块、无线视频传输模块和数据处理器；所述铰接盘角度采集传感器安装在车头与车挂的铰接盘处，用于实时测量所述车头与所述车挂之间实时所呈的角度信息，所述铰接盘角度采集传感器与安装在所述车头上的所述数据处理器连接，将所述角度信息实时传送给所述数据处理器；所述摄像头数据采集模块通过所述无线视频传输模块与所述数据处理器相连，将采集的视频图像无线传送至所述数据处理器进行处理；所述无线视频传输模块接收视频图像后，传输至所述数据处理器,所述数据处理器处理所述角度信息和所述视频图像，形成所述车挂周边无缝拼接的全景环视图像。
6.进一步地，所述无线视频传输模块为ahd无线视频收发器。
7.进一步地，所述ahd无线视频收发器由ahd无线视频接收器和 ahd无线视频发送器组成；所述ahd无线视频发送器与鱼眼摄像头相连接，所述ahd无线视频发送器通过对码的方式将视频图像无线传输给所述ahd无线视频接收器，所述ahd无线视频接收器与所述数据处理器相连接，将所述车挂的所述视频图像传输给所述数据处理器。
8.进一步地，所述ahd无线视频接收器与所述数据处理器的ahd视频输入接口相连接。
9.进一步地，所述摄像头数据采集模块包括三颗鱼眼摄像头，三颗所述鱼眼摄像头分别放置在所述车挂的左侧、右侧和后方的中点位置；三颗所述鱼眼摄像头分别与所述ahd无线视频发送器相连。
10.进一步地，所述鱼眼摄像头至少采集120度范围内的景象视频。
11.本实用新型的有益效果：
12.本实用新型结构简单，设计巧妙，通过无线视频传输模块以无线传输的方式将视频图像传输到数据处理器，进行处理并形成全景，解决了当车头与车挂分离时现存四目系统无法使用的问题，满足拖挂车的需求，给半挂车驾驶员提供便利，减少安全事故的发生。本实用新型通过安装于车挂左侧、右侧和后侧的三颗鱼眼摄像头采集车挂周身视频信息，减少了摄像头的使用个数，不仅节约了成本，还降低了获得车挂周边无缝拼接全景环视图像的难度。
附图说明
13.图1为本实用新型用于半挂车的无线视频传输全景环视装置结构示意图；
14.图2为本实用新型中全景图像拼接流程示意图。
具体实施方式
15.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
16.本技术文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
17.本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
18.本实施例记载了一种用于半挂车的无线视频传输全景环视装置，其主要应用于半挂车的环视系统。
19.如图1和图2所示，该全景环视装置包括铰接盘角度采集传感器、摄像头数据采集模块、无线视频传输模块和数据处理器。
20.铰接盘角度采集传感器为一个机械式角度传感器，安装在车头与车挂的铰接盘处，用于实时测量其半挂车打方向盘时车头与车挂之间实时所呈的角度信息。铰接盘角度采集传感器通过can总线与安装在车头上的数据处理器连接，将所测的角度值实时传送给数据处理器进行处理。
21.摄像头数据采集模块用于采集半挂车周身的图像数据信息，包括三颗鱼眼摄像头，分别放置在车挂的左侧、右侧和后方的中点位置，鱼眼摄像头可至少采集120度范围内的景象视频。三颗鱼眼摄像头分别与无线视频发送模块相连，将采集的视频图像传送至无线视频接收模块，再传输至数据处理器中进行处理。鱼眼摄像头拍摄的视频图像包括带有棋盘格角点的标定图像和实时视频图像。
22.本实施例中无线视频传输模块采用ahd无线视频收发器，ahd无线视频收发器由ahd无线视频接收器和ahd无线视频发送器组成。ahd 无线视频发送器与鱼眼摄像头相连
接，用于接收鱼眼摄像头采集的视频图像，ahd无线视频发送器通过对码的方式将视频图像无线传输给 ahd无线视频接收器，ahd无线视频接收器与数据处理器的ahd视频输入接口相连接，将车挂的视频图像传输给数据处理器，等待数据处理器进行图像拼接、融合等操作。另外，本实施例中的三颗鱼眼摄像头与三对ahd无线视频收发器一一对应，分别实现视频的无线收发。
23.数据处理器为数据汇总处理装置，通常安装在车头的驾驶室内，其包括鱼眼图像畸变校正单元、角点检测单元、透视变换单元、图像拼接单元、图像融合单元和铰接盘角度处理单元。
24.其中，鱼眼图像畸变校正单元通过各鱼眼摄像头的内部结构和建立的畸变模型，根据采集场景标定图像得到鱼眼摄像头参数和畸变矫正参数，从而得到从鱼眼图像到畸变、矫正图像的映射关系。
25.角点检测单元位于鱼眼摄像头视野中心的棋盘格阵列标定布中的角点，主要用于检测标定布角点，利用大黑色方格与棋盘格阵列之间的相对位置关系，划定检测大黑色方格的感兴趣区域。角点检测单元根据后视角和左、右视角感兴趣区域划定参数不同，对感兴趣区域进行图像预处理，如先进行自适应二值化处理、闭运算等图像预处理。在该过程中，会产生除目标轮廓之外的其他轮廓，通过限制四边形位置、四边形面积、四边形形状、相邻边长比、对角线比排除干扰四边形轮廓，得到黑色大方格轮廓以及四个顶点坐标，在顶点坐标周围使用亚像素角点检测方法，确定精确黑色大方格顶点位置。
26.利用角点检测的方法，检测标定图像中的角点，建立角点坐标，使棋盘格尽量占满整个视野，然后采用两步优化方法对畸变系数和畸变中心进行优化，使得鱼眼图像中的角点坐标通过优化得到的参数计算得到的坐标与理想角点坐标趋近，去畸变图中角点位置，并保存畸变系数和畸变中心。其中理想角点位置根据测量场景尺寸计算获得。
27.透视变换单元主要完成根据测量场景得到的理想角点位置以及检测得到的实际角点位置，通过计算透视变换矩阵，建立由去畸变图到鸟瞰图的对应像素映射关系。
28.图像拼接单元通过对来自相邻的鱼眼摄像头转换所得到的鸟瞰图中重叠区域进行特征点匹配，将所有鱼眼摄像头鸟瞰图拼接成车挂全景鸟瞰图，最后生成车挂全景鸟瞰图与各鱼眼摄像头鱼眼畸变图的映射关系，以查找表形式生成并保存在存储单元中。
29.图像融合单元通过采用加权融合的方法完成图像消除拼接缝。
30.铰接盘角度处理单元通过can总线与铰接盘角度采集传感器连接，接收并解析车挂间相对角度信息，根据铰接盘角度信息对车挂的鸟瞰图进行旋转，同时对全局鸟瞰图进行上下平移，以适应屏幕显示需求。
31.数据处理器将接收到的鱼眼摄像头采集的视频图像以及铰接盘角度采集传感器采集的角度信息进行汇总，对其进行图像处理，得到并显示车挂周边的无缝拼接全景环视图像。
32.在该全景环视装置开始工作时，摄像头数据采集模块首先将鱼眼摄像头获取的带有棋盘角点图像的标定图像无线传送给数据处理器,数据处理器通过鱼眼图像畸变矫正单元、角点检测单元和透视变换单元，获得畸变图与鸟瞰图对应像素关系，然后，铰接盘角度处理单元接收铰接盘角度信息，并结合图像拼接单元、图像融合单元以及鱼眼摄像头获取的图像信息，将图像拼接、融合，得到车挂的全景鸟瞰图，同时对鸟瞰图进行旋转、上下平移
等，以使其适应显示屏进行显示。
33.虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。