淺談360全景環(huán)視系統(tǒng)

 隨著圖像和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到汽車電子領(lǐng)域，傳統(tǒng)的基于圖像的倒車影像系統(tǒng)只在車尾安裝攝像頭，只能覆蓋車尾周圍有限的區(qū)域，而車輛周圍和車頭的盲區(qū)無(wú)疑增加了安全駕駛的隱患，在狹隘擁堵的市區(qū)和停車場(chǎng)容易出現(xiàn)碰撞和刮蹭事件。為擴(kuò)大駕駛員視野，就必須能感知360°全方位的環(huán)境，這就需要多個(gè)視覺傳感器的相互協(xié)同配合作用然后通過視頻合成處理，形成全車周圍的一整套的視頻圖像，就是有這類需求，全景視覺泊車輔助系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

全景環(huán)視系統(tǒng)在汽車周圍架設(shè)能覆蓋車輛周邊所有視場(chǎng)范圍的4到8個(gè)廣角攝像頭，對(duì)同一時(shí)刻采集到的多路視頻影像處理成一幅車輛周邊360度的車身俯視圖，最后在中控臺(tái)的屏幕上顯示，讓駕駛員清楚查看車輛周邊是否存在障礙物并了解障礙物的相對(duì)方位與距離，幫助駕駛員輕松停泊車輛。不僅非常直觀，而且不存在任何盲點(diǎn)，可以提高駕駛員從容操控車輛泊車入位或通過復(fù)雜路面，有效減少刮蹭、碰撞、陷落等事故的發(fā)生。

攝像頭安裝示意圖

360度環(huán)視系統(tǒng)，主要構(gòu)成包括車輛前、后、左、右四個(gè)攝像頭及一個(gè)中央控制器。

360度環(huán)視系統(tǒng)構(gòu)成圖

日產(chǎn)首款全景行車安全系統(tǒng)“環(huán)景監(jiān)視系統(tǒng)AVM”

2007年12月，日產(chǎn)發(fā)布全球首款A(yù)VM 環(huán)景監(jiān)視系統(tǒng)，通過車身周圍安裝的高分辨率超廣角攝像頭及測(cè)距雷達(dá)，結(jié)合中央控制臺(tái)顯示屏，環(huán)視系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示車身鳥瞰圖，以便為駕駛員提供完整的多方位駕駛視角輔助。據(jù)了解，日產(chǎn)“Elgrand(君爵)”MPV上率先使用了此AVM系統(tǒng)。

日產(chǎn)AVM環(huán)景監(jiān)視系統(tǒng)車身攝像組及測(cè)距雷達(dá)

日產(chǎn)AVM環(huán)景監(jiān)視系統(tǒng)工作原理：

AVM 系統(tǒng)分別由安裝在車前、車尾，左右外后視鏡的 4 個(gè)超廣角攝像頭、測(cè)距雷達(dá)、車內(nèi)中央控制臺(tái)組成。4 個(gè)方向的超廣角攝像頭能夠采集車身前后左右的實(shí)時(shí)畫面，通過中央控制臺(tái)的處理，將 4 個(gè)方向的視頻圖像合成為完整的 360°全景鳥瞰圖并顯示在中控臺(tái)屏幕上。AVM 系統(tǒng)的屏幕分為左右兩個(gè)畫面。

(上圖)倒車入車位畫面(下圖)側(cè)位停車畫面

如上圖所示：在車輛倒車入停車位時(shí)，左邊顯示車身周圍的全景鳥瞰圖，右邊可以選擇顯示車輛前方、或者后方的視頻圖像，并且畫面上會(huì)給出輔助停車線;在車輛進(jìn)行側(cè)位停車時(shí)，駕駛員可以切換視角，在屏幕左邊顯示車輛左前方視野(日本為左側(cè)行駛)，以掌握停車位前方車輛位置，在右側(cè)屏幕顯示車輛后方視野。同時(shí)，AVM 系統(tǒng)在車身四角安裝的測(cè)距雷達(dá)所探測(cè)到的車輛與障礙物之間的距離也可以顯示在屏幕上，并發(fā)出報(bào)警聲音警示駕駛員。

本田多視角攝像系統(tǒng)(MulTI-View Camera System)

繼日產(chǎn)之后，本田為旗下汽車新一代奧德賽(Odyssey)，配備本田所開發(fā)的多視角攝像系統(tǒng)，通過車頭、車尾與后視鏡上的四個(gè)CCD魚眼攝像頭，利用ECU電子控制元件整合視訊內(nèi)容后，提供完整的無(wú)死角的車外畫面，可用來監(jiān)測(cè)車輛外部路面狀況，為駕駛員提供汽車駕駛安全指引。

本田自主研發(fā)的“多視角攝像系統(tǒng)”

多視角攝像系統(tǒng)構(gòu)成

多視角攝像系統(tǒng)在前格柵中央部分、左右側(cè)鏡及車尾上部配置有4個(gè)CCD相機(jī)。利用電子控制單元(ECU)對(duì)四個(gè)相機(jī)影像進(jìn)行圖像處理，然后在車載導(dǎo)航儀的顯示器上顯示如同從車輛上部俯瞰車輛的影像。為了處理圖像，ECU采用了松下電器開發(fā)的專用ASIC。ASIC分別對(duì)4個(gè)影像進(jìn)行變形補(bǔ)償、視角轉(zhuǎn)換以及顏色亮度補(bǔ)償后，將4個(gè)影像合成在一起，然后在顯示器上顯示。CCD相機(jī)也為松下電器制造，像素為35萬(wàn)。相機(jī)的畫角為水平180度、垂直120度。ECU配備在儀表板內(nèi)。

多視角攝像系統(tǒng)的CCD型相機(jī)

多視角攝像系統(tǒng)的電子控制單元(ECU)

另外，系統(tǒng)只在副駕駛席側(cè)的側(cè)鏡上配備近紅外LED，通過點(diǎn)亮近紅外LED，在夜間及立體停車場(chǎng)等光線較暗的地方也能看清的副駕駛席側(cè)側(cè)鏡的相機(jī)影像。同時(shí)，系統(tǒng)在收起側(cè)鏡的情況下也可以看到俯瞰影像。顯示器俯瞰畫面的范圍為：前方1.5m，左右各1.8m，后方3.0m。為了側(cè)重于汽車后方的視野，本田決定把系統(tǒng)后方顯示范圍設(shè)定比前方大。

副駕席側(cè)側(cè)鏡配備有近紅外LED

顯示側(cè)鏡的相機(jī)影像

普捷利360度全景泊車影像系統(tǒng)

普捷利全景泊車影像系統(tǒng)，通過安裝在車身前后左右的4個(gè)超廣角攝像頭，同時(shí)采集車輛四周的影像，經(jīng)過普捷利專有的“實(shí)時(shí)圖像畸變還原對(duì)接技術(shù)”對(duì)圖像進(jìn)行畸變還原—視角轉(zhuǎn)化—圖像拼接—圖像增強(qiáng)等處理，最終形成一幅無(wú)縫完整的車周全景鳥瞰圖。該系統(tǒng)不但可以顯示全景圖，還可同時(shí)顯示任一方向的單視圖;駕駛員通過配合標(biāo)尺線能夠準(zhǔn)確讀出障礙物的位置和距離。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1. 質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定，通過中國(guó)CQC和歐盟E-MARK認(rèn)證

2. 按需快速定制人機(jī)界面，支持復(fù)雜樣式和風(fēng)格。

3. 自有技術(shù)，自主研發(fā)，業(yè)內(nèi)最優(yōu)軟硬件方案，性價(jià)比高。

4. 調(diào)試自動(dòng)化、方便快捷，借助簡(jiǎn)單工具，5分鐘完成調(diào)試，10秒鐘完成拼接。不用手工左移右移，也不用鋪一大卷布等半天，安裝師傅最歡迎。

5. 全實(shí)時(shí)輸出，畫面穩(wěn)定，不晃眼，不卡幀。開機(jī)速度小于2秒;喚醒時(shí)間小于1秒;畫面切換小于200毫秒。

6. 無(wú)線旋鈕(選配)操控，安裝簡(jiǎn)單，操作便捷。

7. 領(lǐng)先整個(gè)行業(yè)的研發(fā)能力，可根據(jù)特殊用戶需求全面定制或聯(lián)合開發(fā)，如前裝級(jí)產(chǎn)品(元器件通過AEC認(rèn)證)，高度集成化的產(chǎn)品(整合導(dǎo)航、移動(dòng)電視、基于機(jī)器視覺的其他駕駛員輔助系統(tǒng))。

微光也能看見，選配LED燈，全黑環(huán)境一樣看得清楚，夜間停車完全能勝任。

一般產(chǎn)品只能顯示紅框框住的范圍，看到車的時(shí)候再打方向盤已經(jīng)晚了，此款衛(wèi)星全景行車安全系統(tǒng)視野足夠?qū)拸V，真正實(shí)用。

系統(tǒng)還具備自動(dòng)休眠時(shí)間、亮度、對(duì)比度、界面風(fēng)格可設(shè)置，滿足不同用戶需求。

技術(shù)參數(shù)：

1. 圖像處理單元技術(shù)參數(shù)

工作電壓：DC 8~32V

工作電流：≤160mA(DV12V)

靜態(tài)電流：≤0.1mA

平均功耗：≤2000mW

工作溫度：-30℃-85℃

貯存溫度：-40℃-105℃

工作濕度：10%-90%

視頻格式：PAL/NTSC

2. 攝像頭技術(shù)參數(shù)

攝像頭工作電壓：DC3.3V

工作電流(單個(gè))：<120mA(DV3.3V)

平均功耗(單個(gè))：<400mW

工作溫度：-40℃-85℃

貯存溫度：-40℃-105℃

視頻格式：PAL/NTSC

專車專用產(chǎn)品支持車型：

1. 奧迪A4L、奧迪A6L、奧迪Q5、奧迪Q7

2. 本田CR-V.歌詩(shī)圖、雅閣、鋒范、奧德賽、思域

3. 豐田漢蘭達(dá)、銳志、霸道(普拉多)、RAV4、凱美瑞、皇冠

4. 大眾朗逸、途觀、途銳、邁騰、速騰、寶來、帕薩特

5. 雷克薩斯RX270、RX350、ES系列、CT系列

6. 日產(chǎn)天籟、逍客

7. 別克君越、君威、GL8

8. 奔馳C級(jí)、GLK

9. 現(xiàn)代IX35、新勝達(dá)

10.起亞智跑

通用型產(chǎn)品：

支持市面絕大部分車型

大巴專用產(chǎn)品：

適用于大巴、貨車等大型車輛