一种用于汽车限高检测的双目相机的制作方法

本实用新型属于车载设备技术领域，具体涉及一种用于汽车限高检测的双目相机。

背景技术：

日常车辆行驶过程中，大客车、大货车、房车等较高车型会出现与限高杆碰撞情况，造成人员伤亡与财产损失事故屡见不鲜。现在市场上采用的限高杆的形状、颜色、材质等没有统一的标准进行规范和约束，从而使汽车限高检测难度加大，存在以下问题：1）视觉图像识别依赖于全面的样本库与优秀的分类器，因此无法使用视觉图像识别方式进行限高杆检测；2）激光/毫米波雷达等传感器，对较细的限高杆检测可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于汽车限高检测的双目相机，利用两台相机对同一个目标成像，实时计算目标图像的视差，从而得到目标空间尺寸和距离。

本实用新型提供一种用于汽车限高检测的双目相机，包括成像单元（1）、图像处理单元（2）、存储单元（3）、主处理单元（4）、接口单元（5）和电源处理单元（6）；成像单元（1）包括两个光学传感器，两个光学传感器均通过图像处理单元（2）与主处理单元（4）的接收端相连，存储单元（3）分别与图像处理单元（2）和主处理单元（4）的存储端相连，主处理单元（4）的输出端与接口单元（5）相连，电源处理单元（6）分别与成像单元（1）、图像处理单元（2）和主处理单元（4）的电源端相连。

作为本实用新型的进一步技术方案，光学传感器为130万像素光学传感器。

进一步的，图像处理单元（2）采用cmossensor图像处理芯片，内置图像处理引擎，数据输出格式为8bitdvp数据接口，数据格式yuv422。

进一步的，存储单元（3）由2片flash、1片8gbemmc和3片512gbddr3构成。

进一步的，主处理单元（4）为soc芯片，包含fpga和双核arma9。

进一步的，接口单元（5）采用通信接口作为用户接口和调试诊断接口，其中，高速通信接口为千兆以太网接口和usb2.0调试接口；中速通信接口为can接口；低速通信接口为rs232电平和rs485电平的串口、jtag诊断接口以及io接口。

进一步的，电源处理单元（6）为两级电源，并在接口部分安装保护电路。

本实用新型内置图像处理引擎，将双目相机采集的原始图像信息进行处理和控制，完成高质量的图像数据输出。ddr作为系统运行的动态存储单元，本设计中采用3片4gbddr3，保障系统的高效稳定运行。主处理单元通过两路图像视差来实现对障碍图的测距和报警，实现限高检测的核心功能；arm部分拓展了一系列通信接口作为用户接口和调试诊断接口，用于图像输出，报警结果，调试日志等数据的输出。电源处理单元使用两级电源实现了从12/24v车载供电系统到低功耗数字/模拟电源域包括3.3v，1.8v，1.5v，1.0v等电源的高效转换，为了增加用电可靠性，更在接口部分增加了防浪涌，防静电，防反接，过流保护，过压保护等电路，保证了整个硬件系统的运行可靠性和安全性。

与现有方案对比，由于采用了双目相机，相比单目相机的视觉图像识别，双目相机不依赖于全面的样本库与优秀的分类器；相比激光雷达与毫米波雷达的点云信息，其产生的点云更加致密，即使较细的杆体也能可靠地被检测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实施例提供一种用于汽车限高检测的双目相机，包括成像单元1、图像处理单元2、存储单元3、主处理单元4、接口单元5和电源处理单元6；成像单元1包括两个光学传感器，两个光学传感器均通过图像处理单元2与主处理单元4的接收端相连，存储单元3分别与图像处理单元2和主处理单元4的存储端相连，主处理单元4的输出端与接口单元5相连，电源处理单元6分别与成像单元1、图像处理单元2和主处理单元4的电源端相连。

以下对上述中各模块的型号、功能进行详细介绍；

成像单元1通过两颗130万像素的光学传感器对环境光进行采集，并转换为电信号，图像数据（rawdata）通过mipi总线单向传输至图像处理单元2进行相关处理；光学传感器各自的配置信息，由图像处理单元2发起，通过两路i2c总线进行传输，总线同时完成传感器状态信息回传，为双向通信，通信速率可配；另外，对于光学控制器的上下电，复位，触发等控制动作，由gpio进行单向控制，发起方为图像处理单元2。

图像处理单元2的核心为一颗cmossensor专用的图像处理芯片，内置图像处理引擎，其将接收到的原始图像信息（sensorrawdata）进行降噪，自动曝光，同步触发，自动增益调整等等一系列处理和控制，完成高质量的图像数据输出，在本相机设计中，数据输出格式为8bitdvp数据接口，数据格式yuv422；isp将此图像数据传送至主处理单元4，主处理单元4通过io对isp进行复位控制，通过i2c对isp进行访问和双向通信；

isp通过双向的spi接口，与存储单元3的串行flash0进行通信，flash中的固件包含了需求的图像格式，例如分辨率，帧率，isp调教参数，标定参数等等一系列信息；isp上电后自动访问spiflash，进行固件读取并启动（boot），完成启动过程后，通过与光学传感器相连的2路i2c总线，对传感器参数进行配置。所有配置（isp,sensorx2）完成后，isp通过i2c将状态信息返回主处理器，告知启动结果，并按预定固件设置，以固定帧率进行相应格式的图像数据输出。

存储单元3由2片flash、1片8gbemmc以及3片512gbddr3构成；flash0如上节所述，存储isp相关的固件以及标定数据，保证isp以至2颗光学传感器的正常配置，启动；flash1为主控部分的启动存储器，存储系统软件，保证主控制器上电后的arm以及fpga相关初始化工作。emmc作为主要的存储介质，保存集成算法，协议，驱动的应用程序相关。ddr作为系统运行的动态存储单元，本设计中采用3片4gbddr3，保障系统的高效稳定运行。

主处理单元4采用一颗soc(fpga+双核arma9)，其完成系统启动后，接收双路图像信息，并承担大计算量的图像处理算法，利用立体匹配算法通过两路图像视差来实现对障碍图的测距和报警，实现限高检测的核心功能

接口单元5拓展了一系列通信接口作为用户接口和调试诊断接口，用于图像输出，报警结果，调试日志等数据的输出；其中高速通信接口为千兆以太网接口和usb2.0调试接口；中速通信接口为车载产品中普遍采用的can接口；低速通信接口主要为rs232电平和rs485电平的串口、jtag诊断接口以及io接口。

电源处理单元6采用两级电源实现从12/24v车载供电系统到低功耗数字/模拟电源域包括3.3v，1.8v，1.5v，1.0v等电源的高效转换，为了增加用电可靠性，更在接口部分增加了防浪涌，防静电，防反接，过流保护，过压保护等电路，保证了整个硬件系统的运行可靠性和安全性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。