淺談360全景環(huán)視系統(tǒng)

 隨著圖像和計算機視覺技術的快速發(fā)展，越來越多的技術被應用到汽車電子領域，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)無疑增加了安全駕駛的隱患，在狹隘擁堵的市區(qū)和停車場容易出現(xiàn)碰撞和刮蹭事件。為擴大駕駛員視野，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)應運而生。

全景環(huán)視系統(tǒng)在汽車周圍架設能覆蓋車輛周邊所有視場范圍的4到8個廣角攝像頭，對同一時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，可以提高駕駛員從容操控車輛泊車入位或通過復雜路面，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)，主要構成包括車輛前、后、左、右四個攝像頭及一個中央控制器。

360度環(huán)視系統(tǒng)構成圖

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AVM 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距雷達，結合中央控制臺顯示屏，環(huán)視系統(tǒng)能夠?qū)崟r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)車身攝像組及測距雷達

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 個超廣角攝像頭、測距雷達、車內(nèi)中央控制臺組成。4 個方向的超廣角攝像頭能夠采集車身前后左右的實時畫面，通過中央控制臺的處理，將 4 個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屏幕上。AVM 系統(tǒng)的屏幕分為左右兩個畫面。

(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，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，并且畫面上會給出輔助停車線;在車輛進行側(cè)位停車時，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，AVM 系統(tǒng)在車身四角安裝的測距雷達所探測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，提供完整的無死角的車外畫面，可用來監(jiān)測車輛外部路面狀況，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CCD相機。利用電子控制單元(ECU)對四個相機影像進行圖像處理，然后在車載導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4個影像進行變形補償、視角轉(zhuǎn)換以及顏色亮度補償后，將4個影像合成在一起，然后在顯示器上顯示。CCD相機也為松下電器制造，像素為35萬。相機的畫角為水平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

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，通過點亮近紅外LED，在夜間及立體停車場等光線較暗的地方也能看清的副駕駛席側(cè)側(cè)鏡的相機影像。同時，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個超廣角攝像頭，同時采集車輛四周的影像，經(jīng)過普捷利專有的“實時圖像畸變還原對接技術”對圖像進行畸變還原—視角轉(zhuǎn)化—圖像拼接—圖像增強等處理，最終形成一幅無縫完整的車周全景鳥瞰圖。該系統(tǒng)不但可以顯示全景圖，還可同時顯示任一方向的單視圖;駕駛員通過配合標尺線能夠準確讀出障礙物的位置和距離。

產(chǎn)品特點：

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

2. 按需快速定制人機界面，支持復雜樣式和風格。

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

4. 調(diào)試自動化、方便快捷，借助簡單工具，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. 全實時輸出，畫面穩(wěn)定，不晃眼，不卡幀。開機速度小于2秒;喚醒時間小于1秒;畫面切換小于200毫秒。

6. 無線旋鈕(選配)操控，安裝簡單，操作便捷。

7. 領先整個行業(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)，如前裝級產(chǎn)品(元器件通過AEC認證)，高度集成化的產(chǎn)品(整合導航、移動電視、基于機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，真正實用。

系統(tǒng)還具備自動休眠時間、亮度、對比度、界面風格可設置，滿足不同用戶需求。

技術參數(shù)：

1. 圖像處理單元技術參數(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. 攝像頭技術參數(shù)

攝像頭工作電壓：DC3.3V

工作電流(單個)：<120mA(DV3.3V)

平均功耗(單個)：<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.歌詩圖、雅閣、鋒范、奧德賽、思域

3. 豐田漢蘭達、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、GLK

9. 現(xiàn)代IX35、新勝達

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