基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法与流程

本发明涉及全景系统应用领域，具体涉及基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法。

背景技术：

目前，汽车上原装采用的第七代有缝拼接全景泊车辅助系统很难进入汽车改装领域等后装市场，主要由于该产品在技术研发、工业化生产、安装推广方面存在较多的瓶颈。

1.一些成像系统在无法精简算法复杂度的情况下，不得不消减系统的功能。如宝马公司的泊车辅助系统不包含前方视图，日产公司的AVM系统未对图像进行融合拼接处理。

2.一些成像系统为了达到对视频的实时处理而降低图像质量，目前的系统中往往因无法满足四路D1视频输入的数据量处理需求，而采用了采样的办法来减少图像数据量，使之成为CIF图像，甚至放弃图像美化处理，这样虽然降低了数据处理的难度，但同样也降低了图像质量。

3.一些成像系统在汽车上安装后，调试需要专业的技术人员，且需要花费数小时时间，整个安装和调试过程过分依赖人工而导致不能标准化作业。这主要是由于摄像头的标定环节需要特殊的环境，需要具有专业技能的人员进行操作，阻碍了全景成像泊车辅助系统在汽车后装市场的普及化，当然这也是全景成像系统的重要技术壁垒之一。

4.由于技术不成熟，市场上的分屏显示“全景”系统质量大都不稳定。而真正的全景环视系统的技术门槛较高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法，以达到方便安装标定、降低安装成本和工作强度以及提高像质的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有一个或多个光纤摄像单元，所述光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有数个光纤传像束，数个光纤传像束的尾端与所述图像采集模块相连接，所述光纤传像束的头端连接有前端镜头，所述图像采集模块连接有控制系统，所述前端镜头获取图像，再由光纤传像束传输到图像采集模块中进行初步合成，然后由图像采集模块将合成后的图像传输给控制系统，最后由控制系统整合为完整的图像,并在显示模块上进行显示。

本发明通过利用前端镜头获取图像并利用光纤传像束进行传输保证了图像的传输质量，利用图像采集模块初步合成，控制系统进行二次合成为完整的图像，提高了图像质量，降低了生产成本。

作为优选的，包含有一个光纤摄像单元，所述光纤摄像单元置于车顶或者车内，所述光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有四根光纤传像束，光纤传像束尾端拼接组合在一起，所述光纤传像束的头端分别向四个不同方向进行弯曲。

作为优选的，包含有两组光纤摄像单元，两组光纤摄像单元分别固定在汽车的其中一组对角上，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有中部光纤、左侧光纤和右侧光纤，所述中部光纤、左侧光纤和右侧光纤处于同一水平面，所述中部光纤保持竖直，左侧光纤和右侧光纤均以中部光纤为基准向两侧弯折。

作为优选的，包含有四组光纤摄像单元，四组光纤摄像单元分别固定在汽车的四个角上，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有中部光纤、左侧光纤和右侧光纤，所述中部光纤、左侧光纤和右侧光纤处于同一水平面，所述中部光纤保持竖直，左侧光纤和右侧光纤均以中部光纤为基准向两侧弯折。

作为优选的，包含有四组光纤摄像单元，四组光纤摄像单元分别固定在汽车的头端、尾端、以及两侧后视镜的下方，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有左侧光纤和右侧光纤，所述左侧光纤和右侧光纤保持水平且所述左侧光纤和右侧光纤分别向两侧弯曲。

一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统的标定方法，具体步骤如下：

(1).确认前端镜头的内部参数和外部参数；

(2).将定位光球放置在汽车周边的合适位置；

(3).调节汽车上的光纤摄像单元，通过在成像系统操作界面上定位球的移动情况来对光纤进行调整和定位。

利用本发明提供的标定方法，将大大降低车载全景影像系统的调试难度，也降低了安装调试人员的工作强度。

本发明具有如下优点：

1.本发明通过利用前端镜头获取图像并利用光纤传像束进行传输保证了图像的传输质量，利用图像采集模块初步合成，控制系统进行二次合成为完整的图像,提高了图像质量，降低了生产成本。

2.本发明提供了一种标定方法，降低车载全景影像系统的调试难度，也降低了安装调试人员的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例公开的基于光纤传像技术的车载全景影像统的流程框图；

图2为本发明实施例1公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统结构示意图；

图3为本发明实施例2公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统结构示意图；

图4为本发明实施例3公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统结构示意图；

图5为本发明实施例4公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统结构示意图；

图6为本发明实施例公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统的标定方法示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.图像采集模块 2.光纤传像束 3.前端镜头 4.控制系统 5.显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法，其工作原理是通过利用前端镜头获取图像并利用光纤传像束进行传输，保证了图像的传输质量；利用图像采集模块初步合成，扩大了视场角，同时减小了图像畸变；利用控制系统进行二次合成为完整的图像并输出，提高了图像质量、降低生产成本；同时利用本发明提供的标定方法，有利于整个系统的安装调试、降低安装成本和工作难度。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图5所示，一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有一个或多个光纤摄像单元，所述光纤摄像单元包含有图像采集模块1，所述图像采集模块上设有多个光纤传像束2，数个光纤传像束的尾端与所述图像采集模块相连接，所述光纤传像束的头端连接有前端镜头3，所述图像采集模块连接有控制系统4，所述前端镜头获取图像，再由光纤传像束传输到图像采集模块中进行初步合成，再由图像采集模块将合成后的图像传输给控制系统，由控制系统整合为完整的图像,并在显示模块5上进行显示。

本发明通过利用前端镜头获取图像并利用光纤传像束进行传输保证了图像的传输质量，利用图像采集模块初步合成，控制系统进行二次合成为完整的图像,提高了图像质量、降低了生产成本。

实施例1：

如图2所示，一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有一个光纤摄像单元，所述光纤摄像单元置于车顶或者车内，所述光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有四根光纤传像束，光纤传像束尾端拼接组合在一起，所述光纤传像束的头端分别向四个不同方向进行弯曲。

实施例2：

如图3所示，一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有两组光纤摄像单元，两组光纤摄像单元分别固定在汽车的其中一组对角上，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有中部光纤、左侧光纤和右侧光纤，所述中部光纤、左侧光纤和右侧光纤处于同一水平面，所述中部光纤保持竖直，左侧光纤和右侧光纤均以中部光纤为基准向两侧弯折。

实施例3：

如图4所示，一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有四组光纤摄像单元，四组光纤摄像单元分别固定在汽车的四个角上，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有中部光纤、左侧光纤和右侧光纤，所述中部光纤、左侧光纤和右侧光纤处于同一水平面，所述中部光纤保持竖直，左侧光纤和右侧光纤均以中部光纤为基准向两侧弯折。

实施例4：

如图5所示，一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统，包含有四组光纤摄像单元，四组光纤摄像单元分别固定在汽车的头端、尾端、以及两侧后视镜的下方，每组光纤摄像单元包含有图像采集模块，所述图像采集模块上设有左侧光纤和右侧光纤，所述左侧光纤和右侧光纤保持水平且所述左侧光纤和右侧光纤分别向两侧弯曲。

一种基于光纤传像技术的车载全景影像系统的标定方法，具体步骤如下：

(1).确认前端镜头的内部参数和外部参数；

(2).将定位球放置在汽车周边的合适位置；

(3).调节汽车上的光纤摄像单元，通过在成像系统操作界面上定位光球的移动情况来对光纤进行调整和定位。

利用本发明提供的标定方法，有利于整个系统的安装调试，降低了安装的难度，也降低了工作人员的工作强度。

具体如图6所示：在系统操作界面上可以计算出红球圆心O₁到两个镜头的连线与主光轴的夹角分别为θ₁,θ₂，又已知汽车的长宽分别为L和W，可以求出球心O₁相对于汽车右上角P点的坐标位置。同理可得，左下方球心O₂相对于汽车左下角点Q的坐标位置。

通过以上的方式，本发明所提供的基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法，本发明通过利用前端镜头获取图像并利用光纤传像束进行传输保证了图像的传输质量，利用图像采集模块初步合成，控制系统进行二次合成为完整的图像，提高了图像质量、降低了生产成本；并利用本发明提供了标定方法，有利于整个系统的安装调试，降低了安装的难度，也降低了工作人员的工作强度。

以上所述的仅是本发明所公开的基于光纤传像技术的车载全景影像系统及其标定方法的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。