专利名称：在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法
技术领域：
本发明关于一种影像处理方法，且特别是涉及一种在倒车摄影系统显示拍 摄影像的方法。
背景技术：
汽车渐成为主要的运输工具，随着汽车工业进步，人们对行车安全与舒适 有更高的要求标准。特别是行车安全方面，诸如安全带、安全气囊、车道偏离 警示系统、倒车雷达等车用发明相继提出用以提高行车安全性。 一般而言，车 辆左右两侧以及驾驶座前方通常会设置后照/视镜用以观看后方行车状况，降 低遭受外界撞击的可能性。另外，部分车辆更会在车辆后方(例如扰流板上方) 设置后照地镜，用以直视车尾地面一公尺处的状况。然而，事实上凭借三面后 照/视镜所提供的视野信息，仍会因反光镜及后视镜的视野范围问题，存在视 野死角/盲点区。于是车用倒车雷达技术遂发展用以解决视野死角/盲点区的问 题，倒车雷达系统发射出信号，当倒车雷达系统接收遇障碍物反射的信号时， 即发出警示声响。然而，安装倒车雷达的位置以及倒车雷达的信号所发出的角 度，亦可能产生死角问题。举例来说，当障碍物位置低于预设的临界点时，倒 车雷达系统无法接收到反射信号自然无法检测到障碍物。另外，此类倒车雷达 系统仅是以声响通知驾驶人，并无法即时反应车辆后方真实状况。
近几年，遂发展出当车辆倒车时拍摄车辆后方景物的倒车摄影系统。通过 此倒车摄影系统，可即时反应后方的行车状况(例如判断后方障碍物为何物)， 并让驾驶者直接观看实景影像进行倒车。倒车摄影系统实际使用上亦存在因拍 摄角度不够广而导致的死角问题。目前解决倒车摄影系统拍摄死角问题的方法 为使用可动视角镜头，动态的调校拍摄角度。当后方障碍物较远时，拍摄视角 较为水平；当后方障碍物较近时，拍摄视角调整向下，使拍摄视角靠近车辆后 侧，让驾驶者有明确的距离感。然而，可动拍摄镜头的设备成本较高，且损坏 机率亦较固定镜头来的大。
发明内容
鉴于上述倒车摄影系统拍摄视角问题，本发明的目的在于提出一种在倒车 摄影系统显示拍摄影像的方法，通过调校拍摄的景物影像中的像素间距，使景 物影像产生形变，让拍摄的景物影像产生视角转换的视觉变化。
为实现上述转换拍摄影像的影像视角转换目的，本发明包括以下步骤首 先，通过摄影镜头，拍摄车辆后方的景物影像。接着，启动距离检测器，检测 与后方的障碍物的距离。然后，当障碍物的距离小于预设距离时，依据以下算 式设定縮放比例，所述的缩放比例的计算式，表示如下
縮放比例=预设距离/障碍物距离；
然后，根据縮放比例以及参考点与景物影像内所有像素的距离调整像素间 距，让景物影像产生形变，以实现视角转换的成效。
依照本发明的较佳实施例所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，倒 车摄影系统的镜头可以是一般镜头、广角镜头或鱼眼镜头。
依照本发明的较佳实施例所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，所 述障碍物的距离的计算步骤包括启动距离检测器并发送一个超声波信号；以 及接收超声波信号，并依据超声波信号的返回时间，计算出障碍物与车辆的距 离。
依照本发明的较佳实施例所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其 中调整景物影像内的像素间距，包括以下步骤首先，在景物影像的上半部位 置设置第一縮放区域，以及在景物影像的下半部位置设置第二縮放区域。接着， 依据前述縮放比例，等比縮小第一縮放区域内的像素间距；以及依据该縮放比 例，等比放大该第二縮放区域内的该像素间距。
依照本发明的较佳实施例所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其 中调整该景物影像的像素间距，更包括依据前述縮放比例，于景物影像设置 一条基准线。接着，滤除景物影像中，位于此基准线以上的所有像素。之后， 剩余像素的间距，则依据与基准线的距离呈对数比例增加。然后，再依据调校 后的像素间距，产生一个调校后影像，并显示此调校后影像于倒车摄影系统的 屏幕。
由上所述，本发明提供的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，主要是通 过检测车辆与障碍物的距离，以决定拍摄的景物影像的縮放比例，并借此縮放比例调校景物影像内的像素间距，将景物影像靠近地面部分的像素间距拉大， 借以产生"拍摄角度向下"的视觉效果，实现在不需调整拍摄镜头角度下，转 换拍摄视角的功效。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法流程图； 图2为倒车示意图3A为使用倒车摄影系统进行倒车的示意图3B为图3A中的倒车摄影系统执行在倒车摄影系统显示拍摄影像的方 法拍摄的后方景物影像；
图4A为使用倒车摄影系统进行倒车的示意图4B为图4A中的倒车摄影系统拍摄的后方景物影像；
图4C为图4A中的倒车摄影系统执行在倒车摄影系统显示拍摄影像的方 法后产生的后方景物影像；
图4D为图4A中的倒车摄影系统执行在倒车摄影系统显示拍摄影像的方 法后产生的另一后方景物影像。
其中，附图标记
210 车辆
212 摄影镜头
214 距离检测器
d 障碍物距离
220 墙壁
230 障碍物
310 停车线
具体实施例方式
为了更进一步说明本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细 说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。图1为在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法流程图。请参照图1，本实施 例的倒车摄影系统例如具有一个固定拍摄角度的摄影镜头，其架设在车辆的后 扰流板或后方保险杆上，用以在倒车时拍摄后方景物。倒车摄影系统更具备一 组距离检测器用以检测后方有无障碍物，并检测车辆与后方障碍物的距离。首 先，通过摄影镜头，拍摄车辆后方的景物影像(步骤S110)。接着，启动距离检
测器，检测与后方的障碍物的距离(步骤S120)。之后，当障碍物的距离小于预
设距离时，依据以下算式设定一縮放比例，所述的縮放比例的计算式，表示如
下
縮放比例=预设距离/障碍物距离(步骤S130);
然后，根据縮放比例以及参考点与景物影像内所有像素的距离调整像素
间距，让景物影像产生形变，以实现视角转换的效果(步骤S140)。
以实例说明本实施例在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法。图2为倒车示 意图。请参照图2，在墙壁220附近放置有一障碍物230，驾驶者进行倒车动 作将车辆210停放在墙壁220前方的停车位。图3A为使用倒车摄影系统进行 倒车的示意图。请参照图3A，在车辆210扰流板(未显示)装置有一个摄影镜 头212用以在倒车时拍摄车辆后方景物。另外，在车辆210的后方保险杆亦装 设有一组距离检测器214，用以测量车辆210与后方障碍物230的距离。在本 实施例中，摄影镜头212例如为一个广角镜头，其拍摄角度相较于一般镜头更 广(在本实施例中，例如使用100 120度视角的广角镜头)。镜头的视角可涵盖 车辆后方所有景物，且相较于一般镜头，较不易存在视觉死角问题。但考虑到 成本问题，亦可以一般镜头取代广角镜头。在一些实施例中，则以视角更为宽 广的鱼眼镜头(鱼眼镜头视角可广达180度)替代广角镜头，以提供更为宽广的 视角范围。
图3B为图3A中的倒车摄影系统执行在倒车摄影系统显示拍摄影像的方 法拍摄的后方景物影像。请合并参照图3A及图3B，进行倒车动作时，倒车 摄影系统执行本发明所提供的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其通过摄 影镜头212拍摄车辆后方景物影像，并以距离检测器214测量后方有无障碍物， 并计算与障碍物的距离。在本实施例中，障碍物距离的计算步骤为启动距离 检测器214并发送超声波信号。距离检测器214接收到反射的超声波信号后， 依据此超声波信号的返回时间，计算出车辆210与障碍物230之间的距离d。在本实施例中，距离检测器214测量出车辆210后方距离d处有一长条状的障
碍物230。此时，倒车摄影系统判断车辆与障碍物距离并未小于预设距离，因 此并未对所拍摄的影像进行调校。
图4A为使用倒车摄影系统进行倒车的示意图。请参照图4A，当车辆210 继续向后倒车，距离检测器214检测与后方障碍物230距离为1/2d，且判断为 小于预设距离。此时，摄影镜头212先拍摄后方景物，并暂存于倒车摄影系统。 图4B为图4A中的倒车摄影系统拍摄的后方景物影像。请参照图4B，由图中 可发现，在墙壁220上有斗大的阿拉伯数字1 、在墙壁220前方有一障碍物230、 在障碍物230前方有一停车线310，以及在停车线310与障碍物230之间的地 面上漆有停车线三个字。
倒车摄影系统判断出后方障碍物230距离小于预设距离，遂开始执行景物 影像。在本实施例中，预设距离例如为距离d。根据预设距离与障碍物的距离 的比值(在本实施例中比值为2)算出一縮放比例，并据此縮放比例调整拍摄的 景物影像内的像素间距，产生形变的景物影像。
图4C为图4A中的倒车摄影系统执行在倒车摄影系统显示拍摄影像的方 法后产生的后方景物影像。请合并参照前述的图4B及图4C。首先，设置拍摄 的景物影像的一个参考点(如图4B所示)，在本实施例中例如为墙壁220上方 的特定点(未显示)。之后，再依景物影像内的所有像素与此参考点的距离，依 据前述縮放比例(亦即预设距离与障碍物距离的比值)，自该参考点放射状调校 这些像素的间距。经过前述放射状调校的影像处理后，可输出如图4C的景物 影像。图4C上方景物的各个像素压縮，而下景物的各个像素放大，所构成的 形变的景物影像，视觉上可达到如同俯视地面的效果。如此，通过影像处理即 可达到视角转换的功效。
另外，部分实施例则通过切除拍摄的景物影像的上半部影像以及放大下半 部影像，达到俯视地面的效果。图4D为图4A中的倒车摄影系统执行在倒车 摄影系统显示拍摄影像的方法后产生的另一后方景物影像。请合并参照前述的 图4B及图4D。首先，倒车摄影系统依据前述缩放比例，在拍摄的景物影像 设置基准线。接着，滤除景物影像中未在此基准线以上的像素，并调整剩余像 素的间距。在本实施例中，例如以基准线中心点为基准，放射状地拉大各像素 的间距。剩余的各个像素间距，更依据与基准线中心的距离呈对数比例增加(拉
7大像素间距)。之后，再依据调校后的像素间距，产生一幅调校后影像，并显 示此调校后影像在倒车摄影系统的屏幕(如图4D所示)。
综上所述，倒车摄影系统舍弃可变拍摄角度的摄影镜头，仅执行本发明 的"在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法"，来处理以固定拍摄角度的摄影镜头 所拍摄的影像，使拍摄的景物影像的视角产生视觉变化。本发明的显示拍摄影 像的方法，至少有以下优点
1. 倒车摄影系统的拍摄成像会随着障碍物的远近，而改变摄得影像的视 角，让驾驶者有相当明确的距离感，有助于掌握车辆后方路况。
2. 摄影镜头不需频繁转动即可变换拍摄的视角，有效的避免摄影镜头损坏 的机率，节省倒车摄影系统的维护成本。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，执行于一倒车摄影系统，用以自动调校固定拍摄角度的摄影镜头所拍摄的影像的显示角度，其特征在于，该在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法包括通过该镜头拍摄车辆后方的景物影像；启动一距离检测器检测与后方的一障碍物的距离；当该障碍物的距离小于一预设距离时，依据以下算式设定一缩放比例缩放比例＝预设距离/障碍物距离；以及根据该缩放比例以及一参考点与该景物影像内所有像素的距离调整该像素间距，让该景物影像产生形变，以收视角转换的成效。
2. 根据权利要求1所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其特征在于，该镜头选自于由一般镜头、广角镜头、以及鱼眼镜头所组成的集合之一。
3. 根据权利要求1所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其特征在于，该障碍物的距离的计算步骤包括启动该距离检测器并发送一超声波信号；以及接收该超声波信号，并依据该超声波信号的返回时间，计算出该障碍物与 车辆的距离。
4. 根据权利要求1所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其特征在 于，该景物影像内的该像素间距的调校方式，更包括自该参考点放射状调校该 像素的间距。
5. 根据权利要求1所述的在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法，其特征在 于，调整该景物影像的该像素间距，更包括依据该缩放比例，在该景物影像设置一基准线； 滤除该景物影像中该基准线以上的该像素；剩余的该像素的间距，依据与该基准线的距离呈对数比例增加； 依据调校后的该像素的间距，产生一调校后影像；以及 显示该调校后影像于该倒车摄影系统的屏幕。
全文摘要
一种在倒车摄影系统显示拍摄影像的方法。本方法用以使具有固定镜头的倒车摄影系统随着障碍物距离远近调整影像的显示角度。首先，通过镜头拍摄车辆后方的景物影像。并启动距离检测器检测与后方障碍物的距离。当障碍物的距离小于预设距离时，即依据预设距离与障碍物的距离的比值，设定缩放比例。之后，再依据缩放比例，以及景物影像中各个像素与一参考点的距离，调整所有的像素间距，借以让景物影像形变，而实现景物影像的视角转换的功效。
文档编号H04N7/18GK101472147SQ200710302269
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者吴锡庆, 廖国宏 申请人:华晶科技股份有限公司