专利名称：车辆环绕视图系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆环绕视图系统和一种用于生成环绕视图的方法。
背景技术：
近年来，在车辆中图像传感器的使用与日俱增。通常，在驾驶员辅助系统中使用这些图像传感器/摄像机，其中所述图像传感器追踪车辆环境，识别目标和警告驾驶员可能的危险驾驶情況。此外，图像传感器用作有助于驾驶员停放车辆并且有助于通知驾驶员位于车辆后面的任何障碍物的后视摄像机。已发现装配有后视系统的车辆造成接近意外事故，因为由车辆后部的图像传感器所提供的视图向驾驶员表明的空间比实际上要多。不同图像传感器提供车辆和其周围事物的三维场景。
发明内容
在这方面，存在模拟对驾驶员所显示的车辆的真实透视图的需要。此外，用户应当能够容易改变观看方向和观看位置。这个需要通过独立权利要求的特征而得到满足。在从属权利要求中描述优选实施方案。根据第一方面，提供一种车辆环绕视图系统，其包括提供在车辆的不同位置处的多个图像传感器，所述图像传感器生成覆盖所述车辆的全部周围事物的车辆周围事物的图像数据。此外，提供ー种图像处理单元，其处理所述多个图像传感器的图像数据，所述图像处理单元被配置来基于不同图像传感器的图像数据而生成车辆环绕视图。为了生成车辆环绕视图，图像处理单元被配置来将图像数据反向投影在环绕所述车辆的碗状体上。此外，图像处理单元使用虚拟摄像机位置以生成虚拟用户车辆视图，所述虚拟摄像机位置用来观察车辆环绕视图。图像处理单元将虚拟摄像机位置分配在围绕车辆位于第一垂直高度处的第一水平椭圆上。图像处理单元还被配置来以从所述虚拟摄像机位置开始的观看方向经过位于第二水平椭圆上的点的方式确定所述观看方向，所述第二水平椭圆围绕车辆位于低于第一垂直高度的第二垂直高度处，所述第二椭圆小于所述第一椭圆。此外，提供ー种控制单元，其允许至少在水平方向上改变虚拟摄像机位置并且允许改变观看方向。通过在第一水平椭圆上提供虚拟摄像机位置并且通过使用经过小于所述第一椭圆且提供在较低垂直高度处的第二水平椭圆的观看方向，获得对应于真人察看车辆并且检查例如所述车辆的后部的视图的虚拟用户车辆视图。此外，通过在第一水平椭圆上提供虚拟摄像机位置，车辆视图可容易改变并且真人在车辆周围走动可以有效方式模拟。第一椭圆建立其中定位虚拟摄像机位置的平面，所述虚拟摄像机位置在所述椭圆上在这个平面中移动以生成不同的虚拟用户车辆视图。对于围绕车辆的不同的虚拟摄像机位置，所述虚拟摄像机位置提供在第一椭圆上，经过第二椭圆上的点的观看方向独立于所述观看方向的选择。ー种提供非常真实的虚拟用户车辆视图的可能性可能是使用第一椭圆和基本上处于中等身高人类的视平线的虚拟摄像机位置的第一底部垂直高度。通过将第一椭圆定位在例如范围I. 6m到I. Sm中，可获得车辆周围事物的真实表示。由于第二水平椭圆低于第一椭圆，所以观看方向对应于站在车辆旁边并且察看车辆的人类的正常观看方向向下傾斜。为了在ー个水平方向上改变车辆视图，图像处理单元可以被配置来首先保持虚拟摄像机位置固定并且以观看方向经过位于第二椭圆上的点的方式改变所述观看方向，其中当所述观看方向改变时，所述点在所述第二椭圆上在所述ー个水平方向上移动。在这个实例中，当用户命令在ー个水平方向上改变观看方向吋，虚拟摄像机位置首先保持不变并且观看方向以所述观看方向继续经过位于第二椭圆上的点的方式改变，这些点位于所述第二椭圆上在所述ー个水平方向上(用户想要从其中掌握更多信息)。这对应于当需要来自ー个方向的信息时人类将首先会转头以改变在所述方向上的观看方向的正常行为。当改变观看方向时，视图跟随第二椭圆。当观看方向改变到右侧时，所述观看方向将跟随位于第二椭圆上在相对于目前的虚拟摄像机位置的右侧上的点。对于其它侧(左側)，存在对应情況，观看方向将跟随位于第二椭圆上在所述左侧上的点。观看方向越是远离车辆而改变，位于第二椭圆上的点与虚拟摄像机位置就越远。还可能的是图像处理单元被配置来保持虚拟摄像机位置固定并且改变观看方向直到可获得在由第二椭圆所界定的平面中心处所述观看方向的预定义最大张角为止。当获得这个最大张角时并且当想要在所述ー个水平方向上进ー步改变虚拟用户、车辆视图吋，图像处理单元接着被配置来在所述水平方向上移动第一椭圆上的虚拟摄像机位置，观看方向继续经过第二椭圆上的点。这种控制虚拟摄像机位置和观看方向的方式有助于进ー步改进检查特别是在车辆后面中的车辆周围事物的用户的正常行为的模拟。就此而论，图像处理单元可以经过配置使得当第一椭圆上的虚拟摄像机位置在所述水平方向上移动时，对于所述第一椭圆上的虚拟摄像机位置的每个位置，以观看方向朝維持预定义的最大张角的情况下所述方向继续经过位于第二椭圆上的点的方式确定所述观看方向。张角被界定为虚拟摄像机位置到被投影在第二椭圆上的第二椭圆中心的直接连接的投影与第二椭圆中心到观看方向所经过的点的连接之间的角度。此外，有可能图像处理单元以第二椭圆的大小基本上对应于车辆大小的方式确定所述第二椭圆的大小。第二椭圆的中心和第一椭圆的中心可以其定位为以经过第一椭圆和第二椭圆的中心(例如，近似在车辆中心处)的轴为同轴的方式选择，车辆中心被界定为车辆长度和宽度的一半。当第二椭圆的大小基本上对应于车辆大小时，可以以第一椭圆的大小大出第二椭圆的大小10%到30%的方式确定第一椭圆的大小。图像处理单元还可以被配置来提供默认或起始的虚拟用户车辆视图，其中虚拟摄像机位置在车辆后面位于第一椭圆的长轴上的在第一椭圆上的点上，观看方向经过在第二椭圆上位于其长轴上的点。在这个实施方案中，第一椭圆和第二椭圆经过排列使得第一椭圆的长轴和第二椭圆的长轴彼此平行。这个起始的虚拟用户车辆视图对应于当用户位于车辆后面在车辆中间向下看向车辆时的视图。为了促进由用户控制虚拟摄像机位置和观看方向，控制单元可以包括旋转部分，所述旋转部分可操作以在ー个方向上旋转以指示在ー个水平方向上虚拟用户车辆视图的变化。此外，具有其旋转部分的控制单元可能在其它方向上旋转以指示在其它水平方向上虚拟用户车辆视图的变化。在用于控制无线电接收器、音频输出単元、导航单元和电信单元的每个车辆电子系统中存在如上述的具有旋转部分的控制单元。通过在ー个方向或其它方向上简单地操作旋转部分，首先观看方向和接着虚拟摄像机位置可在ー个方向或其它方向上发生变化。此外，有可能图像处理单元被配置来从底部垂直高度到车辆上方的鸟瞰视图的垂直平面中改变虚拟摄像机位置。在这个实施方案中，第一椭圆和第二椭圆的大小取决于对应的垂直高度。虚拟摄像机位置和观看方向的这个垂直移动可以是使得虚拟摄像机位置在通过第一椭圆在第一底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的第一椭圆形主体上在垂直方向上移动，观看方向继续经过位于通过第二椭圆在第二底部垂直高度处围绕其短轴所界定的第二椭圆形主体上的点。当确定虚拟摄像机位置的垂直位置时，可以以由第一椭圆在其底部垂直高度处所界定的平面上方的摄像机的仰角与相对于第二椭圆在其底部垂直高度处的第二椭圆的仰角相同的方式确定观看方向所经过的第二椭圆的对应垂直位置。在这个实例中，用户不仅可在对应于视平线的预定义的垂直高度处在车辆周围移动，而且能够在车辆上方从其它观看角度观看车辆周围的事物。就此而论，控制単元可能具有用于改变垂直方向的额外操作元件。举例来说，控制単元可能是用于改变在水平方向上和在垂直方向上的虚拟摄像机位置的四向摇杆。本发明还涉及ー种用于使用提供在车辆的不同位置处的多个图像传感器来生成车辆环绕视图的方法。根据所述方法的一个步骤，多个图像传感器的图像数据经过处理以基于不同图像传感器的图像数据而生成车辆环绕视图，所述图像数据被反向投影在环绕所述车辆的碗状体上。此外，生成虚拟用户车辆视图，其中从虚拟摄像机位置示出车辆环绕视图，所述虚拟摄像机位置用来使用观看方向观察所述车辆环绕视图。虚拟摄像机位置被分配在围绕车辆位于第一垂直高度处的第一水平椭圆上，其中从所述虚拟摄像机位置开始的观看方向是使得所述观看方向经过位于第二水平椭圆上的点，所述第二水平椭圆围绕所述车辆位于比第一垂直高度低的第二垂直高度处。运用用于生成车辆环绕视图的这个方法，虚拟用户在车辆周围走动的这种情况可以真实方式模拟。此外，有可能当侦测到用于在ー个水平方向上改变车辆视图的命令吋，虚拟摄像机位置起初保持不变并且对所述侦测到的命令作出响应，观看方向以所述观看方向经过位于第二椭圆上的点的方式改变，当所述观看方向改变时，位于第二椭圆上的点在所述第二椭圆上在所述水平方向上移动。虚拟摄像机位置可以保持不变直到获得在由第二椭圆所界定的平面中心处观看方向的预定义最大张角为止。当侦测到用于进ー步改变在所述水平方向上的虚拟用户车辆视图的命令吋，虚拟摄像机位置开始在第一椭圆上在所述水平方向上移动，观看方向继续经过第二椭圆上的点。如上文所提及，可以以观看方向继续经过位于第二椭圆上的点的方式确定所述观看方向，确定第二点使得当虚拟摄像机位置在第一椭圆上移动时，維持所述观看方向的预定义最大张角。此外，有可能当侦测到用于在其它水平方向上改变虚拟用户车辆视图的命令吋，在其它方向上程序是类似的，这意味着虚拟摄像机位置起初保持不变并且对所述侦测到的命令作出响应，观看方向以所述观看方向经过位于第二椭圆上的点的方式改变，当所述观看方向改变时，所述点在所述第二椭圆上在所述其它水平方向上移动。虚拟摄像机位置保持不变直到达到最大张角为止。此外，虚拟用户车辆视图可被显示在车辆环绕视图系统的显示器上。
下文将參考附图更详细描述本发明。在这些图示中，图I示出车辆环绕视图系统的示意图，
图2是虚拟用户察看车辆使用第一椭圆和第二椭圆的情况的示意图，所述车辆环绕视图系统的图像数据被投影在图2中所示的碗状体上，图3示出第一椭圆和第二椭圆相对于车辆的位置的起始车辆视图的示意图，图4示出当用户想要察看车辆右侧时虚拟摄像机位置不变的情況，图5示出虚拟摄像机位置移动到右侧的情况，图6示出虚拟摄像机位置变回到车辆的后部和左侧的情況，图7示出观看方向从起始车辆视图改变到车辆左侧的情況，图8示出在垂直侧视图中的垂直方向上虚拟摄像机位置和观看方向的移动，图9示出指示如何生成和调适虚拟用户车辆视图的流程图，和图10示出在垂直后视图中的椭圆形主体上图8的垂直摄像机位置的移动。
具体实施例方式在图I中，示出其中并入四个图像传感器(优选的是鱼眼摄像机11)的车辆10。图像传感器以其覆盖完整的周围周长的方式被对称地放置在车辆的周长中。举例来说，侧置摄像机可以被提供在左门镜和右门镜中。取决于车辆的类型，后置摄像机和前置摄像机可以位于不同位置中。图像环绕视图系统还包括图像处理单元20，图像处理单元20接收由不同摄像机11所生成的图像数据并且以生成车辆环绕视图的方式使用所述图像数据。使用虚拟摄像机位置并且使用所述虚拟摄像机位置的观看方向来显示车辆环绕视图。从虚拟摄像机位置所观看或观察到的车辆周围事物是虚拟用户车辆视图，因为所述车辆被在图2中所示的虚拟用户50观看到并且位于虚拟摄像机位置处。虚拟用户车辆视图可被显示在显示器30上。提供可用来改变位置和观看角度的控制单元40。举例来说，控制単元40可为如在目前的车辆音频系统中所使用的共同旋转按钮/按下按钮。图I的所示车辆环绕视图系统可为在所述车辆中所包括的多媒体系统的部分，并且显示器可以是还用于将信息提供给所述多媒体系统的用户的显示器。应当明白在图I中所示的车辆环绕视图系统可以具有其它组件并且在所示实例中，仅示出用于了解本发明所需的组件。用于处理图像传感器11的图像数据的处理单元20可以包括处理如下文更详细描述的图像数据的ー个或多个处理器。所述处理単元可以是硬件和软件的组合。在图2中，示出有助于了解如何生成虚拟用户车辆视图的情况的侧视图。虚拟用户50察看车辆10，所述虚拟用户对应于图3中的虚拟摄像机60的虚拟摄像机位置。虚拟摄像机位置位于地面上方的第一高度处并在图2和图3中所示的第一椭圆70上。确定所述高度使得虚拟摄像机位置的高度处于中等身高用户的视平线。举例来说，处于视平线的平均高度可能在I. 5m与I. 8m之间。虚拟用户50的观看方向是使得所述观看方向一直经过位于提供在比第一椭圆低的高度处的第二椭圆80上的点。因此，获得向下定向的视图。如从图2和图3可见，第二椭圆的大小基本上对应于其中并入车辆环绕视图系统的车辆的大小。由于车辆具有立方体形状，所以椭圆被图像处理单元20用于生成虚拟用户车辆视图。在图I中所示的四个鱼眼摄像机11的图像数据被反向投影在环绕车辆10的碗状体90上。所述车辆位于所述碗状体的底部或底层。由于所述车辆具有长方形形状并且不 是正方形，所以碗状体形状沿着车辆轴伸展，所述碗状体由碗状体90上端处的椭圆形状的不同水平分层构成。分层的形状逐渐从椭圆形状变成弯曲的长方形。可在由相同申请人在2011年4月14日所申请的申请号为EP 11 162 470. 6的申请中找到所述碗状体和其形状的更详细描述。在图2和图3中所示的情况对应于起始车辆视图，其中如在图3中所示虚拟摄像机位置定位在第一椭圆上并在所述第一椭圆的长轴的点上，观看方向经过在第二椭圆上并且在其长轴上的点82。在这个起始车辆视图中，第一椭圆具有如在图2中所示的第一底部车辆高度，第二椭圆80具有如所示的对应的第二底部垂直高度。举例来说，第一椭圆可以位于地面上方I. 60米与1.80米之间，第二椭圆80位于地面上方1.20米与1.30米之间。碗状体在其上端上可能具有总长度为14米的长轴并且在高度I. 7米处总长度可能近似11米或12米且宽度近似8米。在起始车辆视图中，椭圆70可能具有如在图3中所示近似3. 5米的半长轴al,大椭圆的半短轴bl在范围2. 4米到2. 8米中。第一椭圆的中心和第二椭圆的中心位于相同轴上，所述第一椭圆的中心和所述第二椭圆的中心被排列为在不同垂直高度处以在图I中所示的轴A为同轴。第二椭圆80的半长轴可能是a2=3m并且半短轴b2近似I. 5米。应当了解所述值取决于车辆大小和碗状体大小。优选地，虚拟用户50如在图2中所示位于碗状体内部并且由如在图3中所示具有虚拟摄像机位置的虚拟摄像机60来表示。应当了解可以以不同方式选择第一椭圆的大小和第二椭圆的大小。如果第二椭圆的大小被选择为较大，那么第一椭圆的大小也应当被选择为较大，因为观看方向应当指向车辆并且不应当过高或过低。当用户想要具有从在图3中所示的位置开始的如在图3中所示的车辆右侧的更详细视图时，所述用户可以将在图I中所示的控制单元40旋转到右边以指示所述用户的意图。如在图4中所示，当侦测到用户对具有车辆右侧的更详细视图感兴趣时，虚拟摄像机位置起初保持不变并且仅观看角度指向右側。当观看角度从在图3中所示的位置改变为在图4中所示的位置时，观看方向是使得在移动期间所述观看方向一直经过位于第二椭圆80上的点。在图4中所示的实施方案中，所述点为第二椭圆的点81。观看方向是变化的直到获得在图4中所示的最大角度O为止,角度O为所述观看方向的最大张角。如在图4中所示，通过摄像机位置到由第二椭圆所界定的平面上的中心C的直接连接的投影并且通过观看方向所经过的在所述第二椭圆上的点和所述第二椭圆的中心(在此是中心C)的连接而界定角度O。当达到这个最大张角时并且如果接着想要虚拟摄像机位置进ー步移动，那么所述虚拟摄像机位置如在图5中所示的所述方向上移动。如从图5可见，观看方向是使得在虚拟摄像机位置移动期间以使得維持最大张角O的方式调适，使得当所述虚拟摄像机位置移动到第二椭圆的右边点81时在所述第二椭圆上进ー步远离摄像机而移动。当在图5中所示的情况下用户停止启动控制单元时，虚拟摄像机位置可能保持如所示的观看方向或观看方向可能再次自动集中到车辆中心而通过第二椭圆上的点83。在图6中所示的实施方案中，示出当用户指示系统再次看向车辆的其它侧(在此是左侧)时所述系统如何反应。首先，如在图6中所示，虚拟摄像机60改变观看方向并且維持虚拟摄像机位置。观看方向再次以所述观看方向改变到左边直到达到最大张角O为止的方式改变。如果用户接着还指示系统看向车辆左侧，那么虚拟摄像机位置在第一椭圆上移动到在虚拟摄像机60移动期间維持最大张角O的其它方向。当用户已经完成在两个方向之一上操控控制单元时，虚拟摄像机可能保持在最后的位置中，例如在如在图7或图5中所示的位置中，或观看方向可能返回到车辆位置的中心。在图I中所示的系统中，还可能改变虚拟摄像机的垂直位置。在图8和图10中所·示的实施方案中，示出具有虚拟摄像机位置60a的起始车辆视图，其中第一椭圆70a和第二椭圆80a分别被提供在第一底部垂直高度和第二底部垂直高度处。摄像机垂直高度在由第ー椭圆70a所示的第一底部垂直高度处，第二椭圆80a在由所示位置所指示的第二底部垂直高度处。摄像机在椭圆形主体上移动。通过第一椭圆70a在其底部垂直高度处围绕其短轴旋转而界定这个主体，通过第一椭圆70a的旋转所界定的主体是垂直摄像机位置在上面移动的主体。同时,第二椭圆80还向上移动为如由椭圆80b所示,所述第二椭圆还在通过所述第二椭圆在底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的椭圆主体Iio上移动。第二椭圆80b以如果虚拟摄像机位置沿着第一椭圆主体100移动直到获得所要仰角(例如，在图8和图10中所示的φ )为止，那么在由第二椭圆80a所界定的坐标系中使用相同仰角φ2= φ 的方式在垂直方向上移动。相同规则应用于虚拟摄像机位置60c和对应的第一椭圆70c和第ニ椭圆80c。应当了解在位置60d在车辆中心上方的位置中，情况稍微有所不同，因为观看方向不在第二椭圆上但是直接向下在车辆上，或换句话来说第二椭圆是第二主体110上的点，更具体地说第二椭圆是第二主体上的点110a。应当了解如上文结合图2到图7所说明，在不同垂直高度处水平移动是可行的。运用在图8和图10中所示的实施方案，车辆保持近似居中在虚拟用户车辆视图中。在图9中，示出概述用于调适水平的虚拟用户车辆视图的步骤的流程图。在第一步骤SI中，图像传感器11生成覆盖全部的车辆周围事物的图像数据。处理单元接着组合来自不同图像传感器的图像数据并且将所述图像数据反向投影在图I中所示的碗状体90上。在步骤S2中，显示其中摄像机和观看方向被选择为如在图3中所示的起始虚拟用户车辆视图，其中示出观看方向从车辆后侧朝向车辆的所述车辆。在步骤S3中，接着在图像处理单元中询问是否侦测到用于水平视图变化的命令。如果不是，那么图像保持所显示的起始车辆视图。如果在步骤S3中系统侦测到水平视图应当在第一椭圆上在ー个方向上或在其它方向上发生变化，那么如由图3所示对应地调适观看角度。如果在步骤S3中侦测到应当更详细示出车辆左侧，那么通过沿着位于第二椭圆上的点将观看方向移动到左边直到获得最大张角O为止而相应地调适观看方向(步骤S4)。在步骤S5中，接着询问是否达到预定义的最大张角。如果不是，那么观看角度进ー步如在步骤S4中所提及般调适。如果在步骤S5中侦测到已经达到最大观看角度，那么在步骤S6中相应地调适虚拟摄像机位置。如在图5中所示，虚拟摄像机在第一椭圆上移动，确定观看方向使得維持最大张角，由最大张角界定观看方向所经过的在第二椭圆上的点。运用结合图9所说明的方法，如果需要，那么有可能通过在第一椭圆上围绕整个车辆移动摄像机而获得全部的车辆周围事物的纵览。可容易地由用户通过简单地使用双向操作元件或控制单元(例如，双向摇杆或旋转元件)来指示系统视图应当更多指向ー侧或其它侧而获得不同车辆视图。此外，有可能系统和控制单元以虚拟摄像机位置的垂直高度可调适为如在图8和图10中所示的方式配置。对于摄像机的这个垂直移动，两个额外自由度是必需的。除水平移动外还可获得垂直移动，并且独立于水平移动而获得垂直移动。为了改变虚拟摄像机位置的垂直位置，可以提供另一双向操作元件。 总地来说，运用上述发明，有可能对用户显示犹如所述用户在车辆周围走动的虚拟车辆视图。通过与用户相似的这个视角，所述用户可容易了解所示图像并且可识别所显示目标。此外，水平的车辆视图变化可容易受双向操作元件控制。
权利要求
1.一种车辆环绕视图系统，其包括 -多个图像传感器(11)，其提供在车辆的不同位置处，所述图像传感器(11)生成覆盖所述车辆的全部周围事物的车辆周围事物的图像数据， -图像处理单元(20)，其处理所述多个图像传感器(11)的所述图像数据，所述图像处理单元(20)被配置来基于所述不同图像传感器(11)的所述图像数据而生成车辆环绕视图，其中为了生成所述车辆环绕视图，所述图像处理单元(20)将所述图像数据反向投影在环绕车辆的碗状体(90)上，其中所述图像处理单元被配置来使用虚拟摄像机位置以生成虚拟用户车辆视图，所述虚拟摄像机位置用来观察所述车辆环绕视图，所述虚拟摄像机位置被分配在围绕车辆(10)位于第一垂直高度处的第一水平椭圆(70)上，其中所述图像处理单元被配置来以从所述虚拟摄像机位置开始的观看方向经过位于第二水平椭圆(80)上的点的方式确定所述观看方向，所述第二水平椭圆(80)围绕所述车辆位于低于所述第一垂直高度的第二垂直高度处，所述第二椭圆(80)小于所述第一椭圆， -控制单元(40)，其允许至少在水平方向上改变所述虚拟摄像机位置并且允许改变所述观看方向。
2.根据权利要求I所述的车辆环绕视图系统，其中为了在ー个水平方向上改变所述车辆用户的车辆视图，所述图像处理单元(20)被配置来首先保持所述虚拟摄像机位置固定并且以所述观看方向经过位于所述第二椭圆(80)上的点的方式改变所述观看方向，其中当所述观看方向改变时，所述点在所述第二椭圆上在所述ー个水平方向上移动。
3.根据权利要求2所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(10)被配置来保持所述虚拟摄像机位置固定并且改变所述观看方向直到获得在由所述第二椭圆所界定的平面中心处所述观看方向的预定义最大张角为止，其中为了进一歩在所述ー个水平方向上改变所述车辆视图，所述图像处理单元(20)被配置来在所述ー个水平方向上移动所述第一椭圆上的所述虚拟摄像机位置，所述观看方向继续经过所述第二椭圆上的点。
4.根据权利要求3所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(10)经过配置使得当所述第一椭圆(70)上的所述虚拟摄像机位置在所述ー个水平方向上移动时，对于所述第一椭圆(70)上的所述虚拟摄像机位置的每个所述位置，以所述观看方向在維持所述预定义的最大张角的情况下在所述ー个方向上继续经过位于所述第二椭圆(80)上的点的方式确定所述观看方向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(20)以所述第二椭圆(80)的大小基本上对应于车辆大小的方式确定所述第二椭圆的所述大小。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(20)被配置来使用基本上处于中等身高人类的视平线的所述虚拟摄像机位置的第一底部垂直高度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(20)被配置来提供起始车辆视图，其中所述虚拟摄像机位置在所述车辆(10)后面位于所述第一椭圆(70)的长轴上的所述第一椭圆的点，所述观看方向经过位于所述第二椭圆(80)的长轴上的所述第二椭圆上的点。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(20)被配置来将所述第一椭圆和所述第二椭圆定位为同轴并且彼此平行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述控制単元包括旋转部分，所述旋转部分可操作以在ー个方向上旋转以指示在ー个水平方向上所述车辆视图的变化，并且可操作以在其它方向上旋转以指示在其它水平方向上所述车辆视图的变化。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆环绕视图系统，其中所述图像处理单元(20)被配置来在从底部垂直高度到所述车辆上方的鸟瞰视图的垂直平面中的改变所述虚拟摄像机位置，所述第一椭圆和所述第二椭圆(70、80)的所述大小取决于对应的垂直高度。
11.根据权利要求10所述的车辆环绕视图系统，其中提供在所述第一椭圆上的所述虚拟摄像机位置在通过所述第一椭圆在第一底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的第一椭圆形主体上在所述垂直方向上移动，所述观看方向继续经过位于通过所述第二椭圆在第ニ底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的第二椭圆形主体上的点。
12.一种用于使用提供在所述车辆(10)的不同位置处的多个图像传感器(11)来生成车辆环绕视图的方法，所述图像传感器(10)生成覆盖所述车辆的全部周围事物的所述车辆周围事物的图像数据，所述方法包括下列步骤 -处理所述多个图像传感器(11)的所述图像数据以基于所述不同图像传感器的所述图像数据而生成所述车辆环绕视图，其中所述图像数据被反向投影在环绕所述车辆的碗状体上， -生成虚拟用户车辆视图，其中从虚拟摄像机位置示出所述车辆环绕视图，所述虚拟摄像机位置用来使用观看方向观察所述车辆，其中所述虚拟摄像机位置被分配在围绕所述车辆位于第一垂直高度处的第一水平椭圆(70)上，其中从所述虚拟摄像机位置开始的所述观看方向是使得所述观看方向经过位于第二水平椭圆(80)上的点，所述第二水平椭圆(80)围绕所述车辆位于低于所述第一垂直高度的第二垂直高度处，所述第二椭圆(80)小于所述第一椭圆(70)。
13.根据权利要求12所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中当侦测到用于在ー个水平方向上改变所述车辆视图的命令时，所述虚拟摄像机位置起初保持不变，并且对所述侦测到的命令作出响应，所述观看方向以所述观看方向经过位于所述第二椭圆(80)上的点的方式改变，其中当所述观看方向改变时，位于所述第二椭圆(80)上的所述点在所述第ニ椭圆(80)上在所述ー个水平方向上移动。
14.根据权利要求13所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中所述虚拟摄像机位置保持不变直到获得在由所述第二椭圆(80)所界定的平面中心处所述观看方向的预定义的最大张角为止，其中当在已经达到所述预定义的最大张角时侦测到用于进一歩在所述ー个水平方向上改变所述车辆视图的命令时，所述虚拟摄像机位置在所述第一椭圆上在所述ー个水平方向上移动，所述观看方向继续经过所述第二椭圆(80)上的点。
15.根据权利要求14所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中当所述第一椭圆(70)上的所述虚拟摄像机位置在所述ー个水平方向上移动时，对于所述第一椭圆(70)上的所述虚拟摄像机位置的每个所述位置，以所述观看方向继续经过位于所述第二椭圆(80)上的点的方式确定所述观看方向，确定所述点使得在所述第一椭圆(70)上的所述虚拟摄像机位置的每个所述位置移动期间維持所述观看方向的所述预定义的最大张角。
16.根据权利要求12到15中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中为了生成所述虚拟用户车辆视图，确定起始车辆视图，其中所述虚拟摄像机位置在所述车辆后面位于所述第一椭圆(70)的长轴上的所述第一椭圆的点，所述观看方向平行于所述车辆的长轴和所述第一椭圆的长轴。
17.根据权利要求12到16中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中当侦测到用于在其它水平方向上改变所述车辆视图的命令时，所述虚拟摄像机位置起初保持不变，并且对所述侦测到的命令作出响应，所述观看方向以所述观看方向经过位于所述第二椭圆上的点的方式改变，其中当所述观看方向改变时，所述点在所述第二椭圆上在所述其它水平方向上移动。
18.根据权利要求12到17中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中所述虚拟摄像机位置在从底部垂直高度到所述车辆上方的鸟瞰视图的垂直平面中发生变化，所述第一椭圆和所述第二椭圆的大小取决于所述对应的垂直高度。
19.根据权利要求18所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中所述虚拟摄像机位置在通过所述第一椭圆在第一底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的第一椭圆形主体上在所述垂直方向上移动，所述观看方向继续经过位于通过所述第二椭圆在第二底部垂直高度处围绕其短轴旋转所界定的第二椭圆形主体上的点。
20.根据权利要求12到19中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中当旋转按钮在ー个方向或其它方向上旋转时，侦测到用于在所述ー个水平方向或其它水平方向上改变所述车辆视图的所述命令。
21.根据权利要求12到20中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中所述生成的虚拟用户车辆视图被显示在显示器上。
22.根据权利要求12到21中任一项所述的用于生成车辆环绕视图的方法，其中所述虚拟摄像机位置位于所述碗状体内部。
全文摘要
本发明涉及一种车辆环绕视图系统，其包括生成覆盖车辆全部周围事物的图像数据的在车辆的不同位置处的多个图像传感器；被配置成基于不同图像传感器的图像数据而生成车辆环绕视图的图像处理单元，其中，该图像处理单元将所述图像数据反向投影在环绕车辆的碗状体上，使用从该处观察车辆环绕视图的虚拟摄像机位置以生成虚拟用户车辆视图，该位置被分配在围绕车辆位于第一垂直高度处的第一水平椭圆上，并且以从虚拟摄像机位置开始经过位于第二水平椭圆上的点的方式确定观看方向，该第二水平椭圆围绕车辆位于低于第一垂直高度的第二垂直高度处，第二椭圆小于第一椭圆；以及，允许至少在水平方向上改变虚拟摄像机位置并且允许改变观看方向的控制单元。
文档编号H04N5/232GK102917205SQ20121028315
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月6日 优先权日2011年8月5日
发明者J.夸斯特, K-U.肖勒, B.加斯曼 申请人:哈曼贝克自动系统股份有限公司