专利名称：复合影像式停车辅助系统的制作方法
技术领域：
本发明有关一种复合影像式停车辅助系统，特别是关于一种将多个鸟瞰影像进行 结合以建立复合鸟瞰影像的环境地图，由车辆与停车空间的相对位置来调整显示环境地图 视野范围大小的辅助停车装置。
背景技术：
车辆为现代人一舒适快捷的移动代步工具，而在到达目的地后，不免需觅得一停 车位以停放车辆，然而，由于现代都会区地狭人稠，停车位空间通常仅较一般实际车辆稍 大，因此停车时驾驶者通常须配合利用车内后视镜及车身两侧的后视镜，以辅助知悉车辆 后侧及左右方的状况。但是，习知后视镜的视野范围有限，无法依行车时实际需求而随时调整视野范围 来避免视线的死角，驾驶者在倒车入库或路边停车时，为清楚知悉车辆周围的实际状况以 避免车身碰撞，往往需将窗户降下，将头颈伸出车外查看，或微开车门以了解车辆侧边及侧 后边轮胎附近是否有障碍物阻挡，若对车辆左、右侧边状况有疑问时，更需请左、右侧乘客 协助观察，甚至需下车检视，对驾驶者而言，极为不便。为解决后视镜的视野范围有限的问题，故，目前已有采用后视摄影机以采集车辆 后方停车区域的影像，由后视摄影机所摄得的影像显示于车内显示器上，以辅助驾驶者倒 车进入停车空间的方法，然上述方法虽可辅助进行倒车，但仅藉由单一后方摄影机所取得 的平面影像仍难以辅助驾驶者了解车身周围的视野死角；因此，目前也有利用装置于车身 周围的多个摄影机采集多个影像，并将之结合转换为鸟瞰视野的环场鸟瞰影像系统以解决 上述问题，但该类系统虽可提供驾驶者车身周围的大部分死角区域影像，但却存在有可视 距离短的缺点，一般鸟瞰影像系统的可视范围约仅达2公尺，因此当车辆与停车空间的距 离超过2公尺时，则驾驶者会因可视距离不足而导致无法看见整个停车空间的位置，使驾 驶者无法准确判断车辆应如何驶近停车格，再者，也无法得知车辆与停车空间的对应关系， 因此，于停车时，容易造成驾驶者误判而发生碰撞的问题。有鉴于此，本发明遂提出一种复合影像式停车辅助系统，以改善存在于先前技术 中的该些缺失。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有影像式停车辅助装置可视距离短，且存在死角区域 的技术问题。为达到上述目的，本发明提供一种复合影像式停车辅助系统，设置于一车辆上，停 车辅助系统包含至少一摄影装置，用以采集包含至少一停车空间位置的多个影像，一处理 单元电性连结摄影装置，处理单元将此些影像转换为多个鸟瞰影像，并结合此些鸟瞰影像 以构成至少一环境地图，再依据车辆与停车空间位置的相对位置调整环境地图的一视野范 围，使视野范围与相对位置成反比，显示屏电性连结处理单元，用以显示环境地图。
综合以上所述，本发明的有益效果在于，可明确提供驾驶者驶入适合停车大小的 停车空间范围，而无需依赖经验法则，也能避免判断错误所耗费的时间而感到困扰；以及 明确提供停车时的视野范围，让驾驶不再受限于行驶的视线死角或有障碍物而感到担心害 怕，能够有效率的将车辆停妥的优点。可提供多个鸟瞰影像的停车环境地图，可依据车辆与停车空间的相对位置而调整 停车环境地图的视野范围，以提供明确的车辆与停车空间的相对位置予驾驶者，用以解决 停车过程中，鸟瞰影像可视距离过短的缺点，进而提高停车效率与达到防撞功效。可提供一停车位置选择框供驾驶者选择标定欲停车的停车空间位置，而停车位置 选择框会在显示屏的该停车空间位置上持续显示，以适用于道路上无明确规划出停车位置 框线的情形。可提供至少一包含有停车空间位置的多个鸟瞰影像的预定区域影像范围，若车辆 行驶未超过该预定区域影像范围，且选择标定该停车空间位置时，则将多个鸟瞰影像结合 并建立一环境地图予驾驶者，藉此可减少储存该环境地图所占用的存储器容量。底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技 术内容、特点及其所达成的功效。
图1为本发明的复合影像式停车辅助系统的方块示意图；图2为本发明的车辆行驶于预定区域影像范围的实施例示意图；图3A为本发明的座标转换的向量关系图；图3B为本发明的原始影像转换为透视投影影像的示意图；图3C为本发明的透视投影影像转换为鸟瞰影像的示意图；图4A为本发明的多个鸟瞰影像重迭部分及其相同特征点的示意图；图4B本发明的搜寻多个鸟瞰影像的相同特征点的示意图；图4C本发明的搜寻后的相同特征点的曲线图；图4D本发明的复合鸟瞰影像的环境地图的示意图；图5为本发明的停车辅助系统的步骤流程图；图6为本发明的车辆与停车空间位置间的相对位置的示意图；图7为本发明的车辆移动向量的示意图；图8A为本发明的车辆与停车空间位置间的整个环境地图的视野范围的示意图；图8B为本发明的车辆与停车空间位置间的局部环境地图的视野范围的示意图。附图标记说明10-车辆；11-摄影装置；111-第一停放车辆鸟瞰影像；112-停车空间位置鸟瞰影 像；113-第二停放车辆鸟瞰影像；114-重迭影像部分；12-处理单元；121-影像处理单元； 122-车辆移动定位单元；13-显示屏；14-车速感知器；15-偏航率感知器。
具体实施例方式如图1所示，为本发明的复合影像式停车辅助系统的方块示意图。设置于一车辆 10上，停车辅助系统包含至少一摄影装置11、一处理单元12、一显示屏13、至少一车速感知座标点，Xw为世界座标下的X轴， 台影像座标下的X轴，Y。为原始影 免公式(1)展开运算后，如以下展
器14、至少一偏航率感知器15及一储存单元16。其中，处理单元12电性连结摄影装置11、 显示屏13、车速感知器14、偏航率感知器15及储存单元16，处理单元12包含一影像处理单 元121与一车辆移动定位单元122。 显示屏13可设置在车辆10内且靠近驾驶座位置，提供驾驶者观看行车的信息。 摄影装置11可以为互补金属氧化半导体感测元件(Complementary Metal-OxideSemi conductor, CMOS)或感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)，设置于车体外部，藉此 取得车辆10前方或侧前方、后方或侧后方、左侧边或右侧边的区域影像。配合图2所示， 其为本发明的车辆行驶于预定区域影像范围的实施例示意图，于本实施例中，当车辆初次 朝停车空间位置行进时，将摄影装置11所采集的三张影像设定为一预定区域影像范围，当 然，本发明不限定设定该预定区域影像范围包含多少影像信息。摄影装置11采集第一影像 作为第一停放车辆影像、第二影像作为停车空间位置影像与第三影像作为第二停放车辆影 像。影像处理单元121将摄影装置11所采集的第一停放车辆影像、停车空间位置影像与第 二停放车辆影像分别转换为第一停放车辆鸟瞰影像111、停车空间位置鸟瞰影像112与第 二停放车辆鸟瞰影像113，并将其储存于储存单元16中，而储存单元16为微型硬碟或快闪 存储器等；再将第一停放车辆鸟瞰影像111、停车空间位置鸟瞰影像112与第二停放车辆鸟 瞰影像113结合以构成至少一环境地图。影像处理单元121将摄影装置11所采集的原始 影像转换为鸟瞰影像，经由以下摄影装置11的座标转换公式(1)、透视投影演算公式(2)与 鸟瞰转换公式(3)的运算，即可将原始影像转换为对应鸟瞰影像。
一 ......................一々系图，影像处理单元121先进行01、02、[!3、分别为原始座标乂、￥、2轴与摄影装置11的座标X轴的夹角，
旦3分别为原始座标X、Y、Z轴与摄影装置11的座标Y轴的夹角，Yl、Y2> 分别为原始 座标X、Y、Z轴与摄影装置11的座标Z轴的夹角。接续，配合图3B所示，其为本发明的原始影像转换透视投影影像的示意图，影像 配合图3A所不，其为本发明的座标转換的向量， 以下摄影装置11的座标转换公式(1)
权利要求
一种复合影像式停车辅助系统，设置于一车辆上，其特征在于，该停车辅助系统包含至少一摄影装置，用以采集包含至少一停车空间位置的多个影像；一处理单元，电性连结该摄影装置，该处理单元将该些影像转换为多个鸟瞰影像，并结合该些鸟瞰影像以构成至少一环境地图，依据该车辆与该停车空间位置的相对位置，调整该环境地图的一视野范围，使该视野范围与该相对位置成反比；一储存单元，电性连结该处理单元，该储存单元储存该些多个鸟瞰影像；及一显示屏，电性连结该处理单元，该显示屏显示该环境地图。
2.如权利要求1所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该停车空间位置藉由 一停车位置选择框而选择标定，且于完成标定后，该停车位置选择框会在该显示屏的该停 车空间位置上持续显示。
3.如权利要求2所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该停车位置选择框藉 由该处理单元透过该环境地图对该停车空间位置进行侦测后自动选取标定或藉由驾驶者 手动选取标定该停车空间位置。
4.如权利要求1所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该处理单元包含一影 像处理单元与一车辆移动定位单元，该影像处理单元将该摄影装置所采集的该些影像转换 为多个鸟瞰影像，并结合该些鸟瞰影像以构成至少一环境地图，车辆移动定位单元依据该 车辆与该停车空间的相对位置调整该环境地图的一视野范围，使该视野范围与该相对位置 成反比。
5.如权利要求4所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该影像处理单元经由 以下鸟瞰公式的运算，可将该些影像转换为多个鸟瞰影像；
6.如权利要求4所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该影像处理单元搜寻 该些鸟瞰影像以找出一相同特征点。
7.依据权利要求6所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该影像处理单元经 由以下公式运算以搜寻该些鸟瞰影像的该相同特征点；
8.如权利要求4所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该影像处理单元利用 至少一车速感知器取得该车辆的一行车速度，并依据该行车速度与一预定区域影像范围， 取得一车辆现行位置与该停车空间位置的相对位置，再估算出一停车起始位置，并由该显 示屏显示该车辆的该停车起始位置与该环境地图。
9.如权利要求4所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该车辆移动定位单元 利用至少一偏航率感知器(Yaw Rate Sensor)取得该车辆的一偏移角度，并经由以下公式 运算以计算出该车辆所行驶的该偏移角度；
10.如权利要求9所述的复合影像式停车辅助系统，其特征在于，该车辆移动定位单元 依据该行走距离与该停车空间位置的相对位置，以调整放大或缩小该环境地图的该视野范 围，使该显示屏显示整个或局部该环境地图。
全文摘要
本发明为一种复合影像式停车辅助系统，设置于一车辆上，当驾驶者行经至少一停车空间时，可透过摄影装置采集包含停车空间位置的多个影像，由处理单元将该些影像转换为多个鸟瞰影像，再透过比对该些鸟瞰影像的特征点，将其结合为一复合鸟瞰影像，使其构成环境地图。利用显示屏提供环境地图予驾驶者浏览，由车辆与停车空间位置的相对位置来调整环境地图的视野范围，使视野范围与相对位置成反比，藉此，可提高驾驶者的停车效率及避免擦撞情形发生。
文档编号H04N7/18GK101938635SQ200910146758
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者尤信镔, 徐子建, 柯明宽 申请人:财团法人车辆研究测试中心