一種動態(tài)倒車軌跡線的實現(xiàn)方式

摘要：為了避免倒車過程中因視覺誤差引起的安全隱患問題，在倒車后視系統(tǒng)中出現(xiàn)了能體現(xiàn)倒車距離的倒車軌跡線，隨著倒車影音系統(tǒng)的升級，又出現(xiàn)了可隨車輪擺動而變動的動態(tài)倒車軌跡線。本文描述了能體現(xiàn)角度及距離的動態(tài)倒車軌跡線，并對動態(tài)軌跡線的硬件實現(xiàn)方式和軟件實現(xiàn)方式做了深入細致的分析。

關(guān)鍵詞：倒車軌跡線;動態(tài)倒車軌跡線;圖層;圖像傳感器

中圖分類號：U461.6 文獻標示碼：A

0引言

倒車軌跡線是車載攝像頭通過圖像標定，利用標定結(jié)果畫出的具有引導(dǎo)效果的虛擬線條，幫助駕駛員規(guī)劃倒車線路^[1]。本文主要闡述了動態(tài)倒車軌跡線的實現(xiàn)方法，傳感器自動從FLASH中調(diào)取相關(guān)輔助線圖片，并接收CAN總線上的倒擋信號和計算轉(zhuǎn)角信號，生成動態(tài)倒車軌跡線。動態(tài)倒車軌跡線與采集到的視頻一同顯示在車載導(dǎo)航屏。

1動態(tài)倒車軌跡線

動態(tài)倒車軌跡線是車載智能系統(tǒng)，根據(jù)倒車攝像頭所觀測到的車后實時視頻畫面，通過電腦所畫出的一條具有引導(dǎo)效果的虛擬線條道路。此線左右移動大小是依據(jù)方向盤轉(zhuǎn)動角度而定的，顯示于車載顯示器上，覆蓋于真實車后路面之上，幫助駕駛員規(guī)劃倒車線路（圖1）。

2硬件系統(tǒng)

動態(tài)倒車軌跡線硬件系統(tǒng)由：圖像采集模塊、控制模塊、電源模塊、控制邏輯模塊組成（圖2）。

2.1圖像采集模塊

車后狀態(tài)通過鏡頭（LENS）生成的光學圖像投射到圖像傳感器感光面上，經(jīng)光電傳感器將圖像信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號被傳送到內(nèi)部圖像信號處理器（ISP），在ISP中進行插值、gamma校正、自動白平衡、自動增益和自動曝光等處理后，輸出的信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，最終圖像傳感器（SENSOR）輸出視頻信號，并在車載導(dǎo)航屏上顯示。

2.2電源控制單元

電源控制單元是將車身電壓通過專用的降壓芯片，把電壓變換成圖像采集和控制單元使用的5V電壓。

2.3收發(fā)器控制單元

主機控制單元需要接收車輛的轉(zhuǎn)角信號，因此設(shè)計CAN收發(fā)接口電路。CAN收發(fā)電路是局域網(wǎng)協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，它主要應(yīng)用在汽車的高速信號傳遞上，為總線提供差分的發(fā)送功能和為控制器提供差分的接收功能。

2.4控制單元

控制單元采用單片機做主機，圖像傳感器做從機，利用內(nèi)部的位圖疊加系統(tǒng)，實現(xiàn)了倒車過程中將實時的車輛尾部影像、障礙物的安全距離和倒車軌跡路徑等信息提供給駕駛員。軌跡線要靠單片機獲取的轉(zhuǎn)角信號信息控制從機，然后調(diào)取與之對應(yīng)的圖片.通過“OVERLAY”功能^[2]，顯示在車載顯示屏上。

3動態(tài)倒車軌跡線軟件實現(xiàn)

動態(tài)軌跡線的軟件調(diào)用分OVERLAY圖層調(diào)用和車身CAN信息的處理。

3.1 OVERLAY圖層調(diào)用方式

CPU先將預(yù)存在FLASH中的原始圖像數(shù)據(jù)調(diào)取出來，存儲到內(nèi)部5個緩存中的任意一個里，圖像數(shù)據(jù)的顯示是按層顯示的，有4個動態(tài)顯示層，能夠?qū)崿F(xiàn)多達幅圖像的同時疊加。疊加的圖像大小為像素，因此可以通過調(diào)用不同圖層來實現(xiàn)動態(tài)場景。OVERLAY功能數(shù)據(jù)處理流程圖如圖3所示。

3.2動態(tài)軌跡線的生成

動態(tài)軌跡線功能主要用于實時顯示當前倒車狀態(tài)的運行軌跡，當駕駛員掛倒擋時，主機控制單元首先對系統(tǒng)進行初始化，再讀取CAN總線發(fā)送過來的轉(zhuǎn)角信號，判斷信號的方向和大小，將轉(zhuǎn)角信號按相應(yīng)規(guī)范計算得出與該角度對應(yīng)的、預(yù)存在FLASH中的圖片索引ID，再將指令傳送到圖像傳感器的圖像處理控制單元，其會自動將對應(yīng)的圖片從FLASH中讀出，通過OVERLAY功能和視頻信號進行混合^[3]，輸出到導(dǎo)航屏上，其軟件流程圖如圖4所示。

4結(jié)束語

文章介紹了倒車影像系統(tǒng)中動態(tài)倒車軌跡線的實現(xiàn)方式，動態(tài)倒車軌跡線需要車輛提供角度信號，能動態(tài)反映倒車軌跡實時情況，圖像美觀，可靠性高。在倒車軌跡可視范圍內(nèi)，駕駛者可以通過導(dǎo)航屏上顯示的倒車軌跡線上刻度，估算出汽車尾部距離障礙物的具體距離，駕駛者只要按照倒車導(dǎo)向線所畫定的倒車安全有效區(qū)域內(nèi)駕駛，就能安全精準地進行倒車。

【參考文獻】

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[2]李富紅，高清貝爾圖像實時采集系統(tǒng)[D].太原：太原理工大學，2009

[3]張永亮，智能可視倒車系統(tǒng)設(shè)計[D].武漢：武漢科技大學，2008.